[發明專利]一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811452948.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109570502A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 楊東輝;王延;杜曉婷;胡小全
• 申請（專利權）人: 西安鉑力特增材技術股份有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 杜娟

1.一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，包括滑動安裝在成形室(8)內的刮刀架(1)，所述刮刀架(1)底部通過螺釘固定連接有刮刀(2)，所述刮刀架(1)左側或者右側還通過螺釘固定連接有朝成形室(8)底面拍攝的線陣相機(3)，所述刮刀架(1)上還固定連接有驅動裝置，所述成形室(8)底部設置有成形平臺(4)，還包括控制與采集系統(9)，所述驅動裝置與所述線陣相機(3)分別通過線纜電連接所述控制與采集系統(9)。

2.根據權利要求1所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，所述成形室(8)后壁內側設置有與刮刀鋪粉方向一致的滑槽，所述刮刀架(1)后側設置有滑軌，所述刮刀架(1)與成形室(8)通過滑軌和滑槽配合滑動連接，所述驅動裝置驅動所述刮刀架(1)在成形室(8)后壁上滑動鋪粉。

3.根據權利要求2所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括有伺服電機(6)以及與所述伺服電機(6)通過線纜電連接的傳動帶裝置(5)，所述傳動帶裝置(5)的帶傳動方向刮刀架(1)的滑動方向相同，所述刮刀架(1)還連接在所述傳動帶裝置(5)的傳動帶上，所述伺服電機(6)通過線纜電連接所述控制與采集系統(9)。

4.根據權利要求3所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，所述控制與采集系統(9)包括有工業控制計算機(10)，所述工業控制計算機(10)通過串口通信連接有PLC(11)，所述PLC(11)通過線纜連接有伺服驅動器(12)，所述伺服驅動器(12)通過線纜連接所述伺服電機(6)，所述工業控制計算機(10)上還通過插槽插接有圖像采集卡(13)，所述圖像采集卡(13)通過線纜連接在所述線陣相機(3)上。

5.根據權利要求4所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，所述線陣相機(3)還通過線纜連接有電源(14)。

6.根據權利要求5所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，其特征在于，所述成形室(8)后壁內側位于刮刀架(1)兩側的極限位置處還安裝有接近限位開關(15)，所述接近限位開關(15)通過線纜電連接所述工業控制計算機(10)。

7.采用如權利要求6所述的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置進行SLM設備鋪粉以及零件表面質量檢測的方法，其特征在于，當線陣相機(3)固定在刮刀架(1)左側時，刮刀由左向右鋪粉；當線陣相機(3)固定在刮刀架(1)右側時，刮刀由右向左鋪粉，具體按照以下步驟實施：

步驟1，根據計劃的鋪粉速度，在工業控制計算機(10)上設定伺服電機(6)的轉速；

步驟2，工業控制計算機(10)通過串口與PLC(11)進行通信，PLC(11)發出控制信號控制伺服驅動器(12)，伺服驅動器(12)控制驅動伺服電機(6)，伺服電機(6)轉動帶動刮刀架(1)在滑槽內滑動在成形平臺(4)上進行鋪粉，當刮刀架(1)移動方向對應的接近限位開關(15)檢測到刮刀架(1)時，將信號傳遞給工業控制計算機(10)，工業控制計算機(10)給PLC(11)發出控制信號控制伺服驅動器(12)停止伺服電機轉動，刮刀架(1)停止移動，在刮刀架(1)移動的同時，位于刮刀架(1)左側的線陣相機(3)同時隨即將完成鋪粉的區域進行圖像采集，圖像采集卡(13)將線陣相機(3)采集到的光信號轉化為數字信號，并傳輸至工業控制計算機(10)，工業控制計算機(10)通過圖像后處理軟件進行圖像拼接處理，從而生成大幅面、高分辨率的鋪粉檢測圖像；

步驟3，若經鋪粉檢測圖像判斷，鋪粉不合格，伺服驅動器(12)控制驅動伺服電機(6)反轉，刮刀架(1)回程，重新執行步驟2進行鋪粉；

若鋪粉檢測圖像判斷，鋪粉合格，則設備打印系統工作進行當層零件(7)的打印；

步驟4，待打印結束后，伺服驅動器(12)控制驅動伺服電機(6)反轉，刮刀架(1)回程，刮刀架(1)回程過程中，線陣相機(3)同時對當層打印完的區域進行圖像采集，圖像采集卡(13)將線陣相機(3)采集到的光信號轉化為數字信號，并傳輸至工業控制計算機(10)，工業控制計算機(10)通過圖像后處理軟件進行圖像拼接處理，從而生成大幅面、高分辨率的當層零件表面檢測圖像；

步驟5，若經零件表面檢測圖像判斷，當前層打印合格，則進入下一層鋪粉打印；

若當前層打印不合格，則人工進行移除重新鋪粉打印或者修復后，再進行步驟4的檢測，直至打印合格，進入下一層鋪粉打印。