[發明專利]一種增材制造過程形變智能實時監控測量裝置

在審

• 申請號: 202011424700.5
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112729216A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 焦世坤;劉程程;朱旭;錢遠宏;吳冬冬;許旭鵬;劉瑩瑩;陳榮
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種增材制造過程形變智能實時監控測量裝置,其特征在于，包括工裝平臺(1)、形變觸探裝置(2)和形變檢測裝置(3)；其中,所述工裝平臺(1)用于放置增材制造成形過程中配合使用的基板(4)；所述形變觸探裝置(2)用于增材制造成形過程中的形變測量；所述形變檢測裝置(3),與所述形變觸探裝置(2)以無線或有線方式相連,用于實時監測與基板觸探接觸的形變觸探裝置(2)在成形過程中的的形變量，通過在所述形變監測裝置(3)上實時監控基板不同區域的探頭的形變情況，得到增材制造成形過程中的基板的實時形變量。

2.根據權利要求1所述的增材制造過程形變智能實時監控測量裝置，其特征在于，所述形變觸探裝置(2)具體設置為探頭。

3.根據權利要求2所述的增材制造過程形變智能實時監控測量裝置，其特征在于：還設置有與所述形變智能實時監控測量裝置配合的基板(4),用于放置增材制造成形零件(5)，其固定在所述工裝平臺(1)上,并與形變觸探裝置(2)的探頭觸探接觸。

4.根據權利要求1或2所述的增材制造過程形變智能實時監控測量裝置，其特征在于，在所述工裝平臺(1)上設置至少16個形變測量點，在每個測量點均對應設置一個形變觸探裝置(2)的探頭。

5.根據權利要求4所述的增材制造過程形變智能實時監控測量裝置，其特征在于，每一個所述探頭始終均與所述基板(4)觸探接觸。

6.采用權利要求1-5任一項所述的形變智能實時監控測量裝置的增材制造方法,其特征在于，在增材制造成形過程中,采取以下步驟：

1)零件成形：按照一定的成形工藝方案，進行零件的打印成形；

2)形變監測：伴隨零件成形過程的進行，基板的不同位置產生不同的形變情況，形變觸探裝置的各探頭由于始終與基板4接觸，因此各探頭會隨著基板的形變情況而產生位移；形變觸探裝置的變化的具體形變量通過形變檢測裝置檢測；

3)形變測量：形變檢測裝置實時測量各個形變觸探探頭位移的變化，對各個測量點進行形變數據的實時反饋，從而實時監控增材制造成形過程中的形變量變化情況；

4)成形工藝方案優化：當監測的形變檢測裝置中某些測量點的形變量過于異常時，及時進行成形工藝方案優化，從而降低零件成形過程的形變量，保證零件成形過程的進行。

7.根據權利要求6所述的增材制造方法，其特征在于，當所述形變檢測裝置(3)監測的所述形變觸探裝置(2)的各個探頭的形變量差值相差不大時，表明成形過程中所述基板(4)的各個區域應力水平相當。

8.根據權利要求6所述的增材制造方法，其特征在于，所述形變檢測裝置(3)事先設置所述基板(4)的某一區域位置形變量絕對閾值及不同形變測量點的形變量相對閾值，在成形過程中,當所述形變檢測裝置(3)監測的各個探頭所反映的所述基板(4)的某一區域位置形變量絕對值超過所述形變量絕對閾值或不同形變測量點的形變量相對值超過所述形變量相對閾值時，則所述形變檢測裝置(3)提示需要進行成形工藝方案優化。

9.根據權利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，在增材制造成形過程前,將滿足尺寸與質量要求的所述基板(4)固定在所述工裝平臺(1)上,并將所述形變觸探裝置(2)安裝在所述工裝平臺(1)相應的形變測量點位置。

10.根據權利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，在成形過程之前，啟動所述形變檢測裝置(3)并歸零,并對所述形變觸探裝置(2)的有效性、靈敏度進行驗證。