[發(fā)明專利]層積條件控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880003911.6
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN110997217B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魚住誠二;萱島駿;鷲見信行
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/70;B22F3/105;B33Y50/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

一種層積條件控制裝置(100)，其對一邊將金屬材料供給至母材的被加工部、一邊使激光照射位置移動而進行層積造形的工作機械(11)的層積條件進行控制，該層積條件控制裝置(100)具有：加工程序解析部(101)，其基于加工程序(10)而求出激光照射位置處的激光束的掃描速度；數(shù)據(jù)取得部(103)，其取得激光束的輸出值、金屬材料的供給量及熔融狀態(tài)的被加工部的溫度；熔接狀態(tài)判定部(104)，其基于掃描速度、輸出值、供給量及溫度，對金屬材料的熔接狀態(tài)是否是熔接量穩(wěn)定狀態(tài)進行判定；層積條件調(diào)整部(105)，其對輸出值及供給量進行調(diào)整，以使得熔接狀態(tài)判定部(104)的判定結(jié)果成為熔接量穩(wěn)定狀態(tài)；以及層積條件輸出部(106)，其將由層積條件調(diào)整部(105)調(diào)整后的輸出值的指令值及供給量的指令值輸出至工作機械(11)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于利用工作機械而進行由金屬材料實現(xiàn)的層積造形的層積條件控制裝置。

背景技術(shù)

指向性能量沉積(DED：Direct Energy Deposition)方式中的金屬層積造形，是使激光束照射至金屬粉或者金屬線條這樣的金屬材料而局部地使其熔融，并供給金屬材料，從而在加工區(qū)域使金屬熔接的工藝。該方法以造形自由度高為特征，因此能夠容易地制作通過切削加工法制造困難的形狀。

在金屬層積造形中，將對諸如激光輸出、金屬粉或者金屬線條的供給量、進而熔融池的溫度這樣的工藝參數(shù)進行調(diào)整的數(shù)控(NC：Numerical Control)裝置稱為層積條件控制裝置。另外，將母材熔融而成的熔融金屬的堆積處稱為熔融池。在使用層積條件控制裝置進行金屬層積造形的情況下，一般是通過CAM(Computer Aided Manufacturing)創(chuàng)建加工程序。在加工程序中記述有加工形狀的信息、激光輸出、金屬粉或者金屬線條的供給量。層積條件控制裝置讀入該加工程序，進行被激光束照射的母材的一部分即被加工部的移動路徑的運算。并且，層積條件控制裝置進行以加減速為開始的處理，進行每單位時間的移動路徑上的指令點即插補點的運算。通過運算出的插補點數(shù)據(jù)對數(shù)控的工作機械的各驅(qū)動軸進行控制，使被加工部或者激光照射位置移動至目標(biāo)的位置，由此將加工程序記載的激光輸出值的激光束照射至被加工部。母材的一部分即被加工部熔融而形成熔融池，金屬粉末或者金屬線條以在加工程序中記載的速度供給至該熔融池。如果經(jīng)過了一定時間，則被加工部會以將金屬熔接的狀態(tài)而再次凝固，因此進行層積造形。此時，為了得到目標(biāo)的形狀或者微細(xì)構(gòu)造，需要使被加工部或者激光照射位置移動至目標(biāo)的位置，并且對諸如針對被加工部的激光照射量、金屬粉或者金屬線條的供給量、進而熔融池的溫度這樣的工藝參數(shù)進行調(diào)整，例如在專利文獻1中，考慮熔融池的溫度而進行了激光輸出及金屬粉或者金屬線條的供給量的調(diào)整。

專利文獻1：日本特表2005－537934號公報

發(fā)明內(nèi)容

但是，即使考慮熔融池的溫度而進行了激光輸出及金屬粉或者金屬線條的供給量的調(diào)整，由于不是考慮了熔融池的溫度下的金屬粉或者金屬線條的熔接狀態(tài)而進行的調(diào)整，因此存在無法得到作為目標(biāo)的層積形狀這樣的問題點。

本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到能夠以高精度得到作為目標(biāo)的層積形狀的層積條件控制裝置。

為了解決上述的課題，并達到目的，本發(fā)明是一種層積條件控制裝置，其對一邊將金屬材料供給至母材的被加工部、一邊使激光照射位置移動而進行層積造形的工作機械的層積條件進行控制，該層積條件控制裝置的特征在于，具有：加工程序解析部，其基于加工程序而求出激光照射位置處的激光束的掃描速度；數(shù)據(jù)取得部，其取得激光束的輸出值、金屬材料的供給量及熔融狀態(tài)的被加工部的溫度；以及熔接狀態(tài)判定部，其基于掃描速度、輸出值、供給量及溫度，對金屬材料的熔接狀態(tài)是否是熔接量穩(wěn)定狀態(tài)進行判定。本發(fā)明具有：層積條件調(diào)整部，其對輸出值及供給量進行調(diào)整，以使得熔接狀態(tài)判定部的判定結(jié)果成為熔接量穩(wěn)定狀態(tài)；以及層積條件輸出部，其將由層積條件調(diào)整部調(diào)整后的輸出值的指令值及供給量的指令值輸出至工作機械。

發(fā)明的效果