[發明專利]基于雙相機金屬3D打印過程監控方法及打印裝置

在審

• 申請號: 202110500652.1
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113102782A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 史煒堅;毛麗;劉建業;劉振偉
• 申請（專利權）人: 上海漢邦聯航激光科技有限公司
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F12/90;B22F10/28;B22F10/31;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 鄭沖

本發明提供一種基于雙相機金屬3D打印過程監控方法及打印裝置，監控方法包括如下步驟：利用位于上風口的相機監測打印進行中火花的走向情況；利用位于上風口的相機監測掃描結束后零件的層截面情況；利用位于上風口的相機監測鋪粉結束后粉床的情況；利用位于下風口的相機監測下風口的煙塵情況。本基于雙相機金屬3D打印過程監控方法能實現對打印過程更全面的監測，且兩個相機采用此種位置分布，能避免位于上風口的相機受到煙塵的干擾，并使得位于下風口的相機能準確監測到煙塵的相關情況，進而保證兩個相機的監測準確性更高，即本監控方法能更全面、更準確監測打印過程中的相關情況。

技術領域

本發明涉及金屬3D打印技術領域，特別是涉及一種基于雙相機金屬3D打印過程監控方法及打印裝置。

背景技術

隨著科技的發展，人們已經能夠運用3D打印技術打印制造金屬零件。但在打印過程中每層鋪粉和激光熔融引起的外部缺陷無法通過人工實時記錄，打印完成后更難以追溯，進而不利于及時發現廢件，也不利于后續根據掌握的打印過程中相關信息改善打印工藝。在利用3D打印技術打印制造金屬零件過程中，若能對打印過程進行監控，不僅可以早期發現不合格品，減少成本粉末消耗，而且可以減少對于打印后分析的依賴。而現有技術中因技術受限，還未實現對3D打印過程中的相關情況進行全面、準確的監測。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種基于雙相機金屬3D打印過程監控方法，該監控方法能對打印過程進行更全面、更準確的監測。

為實現上述目的，本發明提供一種基于雙相機金屬3D打印過程監控方法，包括如下步驟：

利用位于上風口的相機監測打印進行中火花的走向情況；

利用位于上風口的相機監測掃描結束后零件的層截面情況；

利用位于上風口的相機監測鋪粉結束后粉床的情況；

利用位于下風口的相機監測下風口的煙塵情況。

進一步地，在打印進行時，位于上風口的相機拍照1次，以監測火花的走向情況。

進一步地，在掃描結束后，位于上風口的相機拍照1次，以監測掃描結束后零件的層截面情況。

進一步地，在鋪粉結束后，位于上風口的相機拍照1次，以監測鋪粉結束后粉床的情況。

進一步地，位于下風口的相機帶攝像功能，且位于下風口的相機能動態拍攝下風口的煙塵情況。

進一步地，利用位于下風口的相機監測下風口的煙塵的流動方向。

進一步地，利用位于下風口的相機監測下風口的煙塵的光信號。

進一步地，利用兩個照明裝置對打印區域進行照明，且位于上風口的相機和位于下風口的相機均位于兩個照明裝置之間。

如上所述，本發明涉及的基于雙相機金屬3D打印過程監控方法，具有以下有益效果：

本基于雙相機金屬3D打印過程監控方法，利用位于上風口的相機監測打印進行中火花的走向情況、掃描結束后零件的層截面情況、及鋪粉結束后粉床的情況，同時利用位于下風口的相機監測下風口的煙塵情況，此種監測方式能實現對打印過程更全面的監測，以能獲取更全面的信息，且兩個相機采用此種位置分布，能避免位于上風口的相機受到煙塵的干擾，并使得位于下風口的相機能準確監測到煙塵的相關情況，進而保證兩個相機的監測準確性更高，即本監控方法能更全面、更準確監測打印過程中的相關情況。

本發明要解決的另一個技術問題在于提供一種能對打印過程進行更全面、更準確的監測的打印裝置。

為實現上述目的，本發明提供一種打印裝置，用于實現所述基于雙相機金屬3D打印過程監控方法，所述打印裝置包括激光打印組件、粉床、位于上風口的相機和位于下風口的相機。