[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

本發明公開了一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，包括滑動安裝在成形室內的刮刀架，刮刀架底部通過螺釘固定連接有刮刀，刮刀架左側或者右側還通過螺釘固定連接有朝成形室底面拍攝的線陣相機，刮刀架上還固定連接有驅動裝置，成形室底部設置有成形平臺，還包括控制與采集系統，驅動裝置與線陣相機分別通過線纜電連接控制與采集系統。本發明的一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，解決了現有技術中存在的SLM打印檢測裝置無法滿足較大幅面零件打印時對刮刀鋪粉、零件表面質量檢測的問題。本發明還公開了采用上述裝置進行SLM設備鋪粉以及零件表面質量檢測的方法。

技術領域

本發明屬于SLM設備技術領域，涉及一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，本發明還涉及采用上述裝置進行SLM設備鋪粉以及零件表面質量檢測的方法。

背景技術

SLM技術是控制激光束逐層對鋪設好的粉末進行選擇性照射，在激光束的熱作用下，粉末經完全熔化、粘結、冷卻凝固而成形的一種技術。與傳統加工技術相比，SLM技術突破了傳統減材制造或者塑性制造方法中刀具、夾具的約束，能在很短的時間內直接制造出產品的模型甚至成品，極大地改變了現代社會的生活和制造方式。

SLM打印檢測裝置主要由刮刀、成形平臺、成形室、工業攝像機、工業相機鏡頭等組成。具體過程是：刮刀在零件成形部分的上表面平鋪一層均勻密實粉末材料，激光束根據預設的掃描路徑對該層粉末完成掃描。與此同時，安裝于成形室頂部的工業攝像機實時跟蹤記錄每層的刮刀鋪粉以及該層融化后零件表面的粘結質量，直至完成整個零件打印。工業攝像機對刮刀鋪粉質量以及打印缺陷問題追溯起著關鍵作用。隨著SLM設備所打印零件的幅面越來越大，原有工業攝像機的視場受限以及像素不足，無法適應較大幅面零件打印時對刮刀鋪粉、零件表面質量的檢測。如何實時拍攝大幅面、高像素刮刀鋪粉和每層粉末燒結面的圖像，是一個值得探討的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，解決了現有技術中存在的SLM打印檢測裝置無法滿足較大幅面零件打印時對刮刀鋪粉、零件表面質量檢測的問題。

本發明的另一目的是提供采用上述裝置進行SLM設備鋪粉以及零件表面質量檢測的方法。

本發明所采用的技術方案是，一種檢測SLM設備鋪粉以及零件表面質量的裝置，包括滑動安裝在成形室內的刮刀架，刮刀架底部通過螺釘固定連接有刮刀，刮刀架左側或者右側還通過螺釘固定連接有朝成形室底面拍攝的線陣相機，刮刀架上還固定連接有驅動裝置，成形室底部設置有成形平臺，還包括控制與采集系統，驅動裝置與線陣相機分別通過線纜電連接控制與采集系統。

本發明第一種技術方案的特征還在于，

成形室后壁內側設置有與刮刀鋪粉方向一致的滑槽，刮刀架后側設置有滑軌，刮刀架與成形室通過滑軌和滑槽配合滑動連接，驅動裝置驅動刮刀架在成形室后壁上滑動鋪粉。

驅動裝置包括有伺服電機以及與伺服電機通過線纜電連接的傳動帶裝置，傳動帶裝置的帶傳動方向刮刀架的滑動方向相同，刮刀架還連接在傳動帶裝置的傳動帶上，伺服電機通過線纜電連接控制與采集系統。

控制與采集系統包括有工業控制計算機，工業控制計算機通過串口通信連接有PLC，PLC通過線纜連接有伺服驅動器，伺服驅動器通過線纜連接伺服電機，工業控制計算機上還通過插槽插接有圖像采集卡，圖像采集卡通過線纜連接在線陣相機上。

線陣相機還通過線纜連接有電源。

成形室后壁內側位于刮刀架兩側的極限位置處還安裝有接近限位開關，接近限位開關通過線纜電連接工業控制計算機。

本發明所采用的第二種技術方案是，采用上述一種檢測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，當線陣相機固定在刮刀架左側時，刮刀由左向右鋪粉；當線陣相機固定在刮刀架右側時，刮刀由右向左鋪粉，具體按照以下步驟實施：