[發(fā)明專利]激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210175982.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN114549479A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凌風(fēng);王強(qiáng);趙子龍;張巍;唱麗麗;邢飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中科煜宸激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/73;G06T5/00
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松;王菊花

1.一種激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：

加工倉；

位于加工倉底部的基板；

位于加工倉頂部的激光器組件，用于向基板方向發(fā)射激光束，對(duì)基板表面鋪設(shè)的粉末進(jìn)行燒結(jié)處理，實(shí)現(xiàn)零件的成型；

位于加工倉頂部的可調(diào)節(jié)的攝像組件，其朝向基板方向設(shè)置，用于獲取基板表面的加工零件的圖像；

用于向基板表面進(jìn)行鋪粉的刮刀組件；

位于基板的一側(cè)刮刀限位開關(guān)；

控制器，響應(yīng)于刮刀組件觸碰到刮刀限位開關(guān)，控制所述攝像組件獲取加工零件的圖像；

圖像處理器，用于根據(jù)攝像組件獲取的加工零件的圖像進(jìn)行識(shí)別，基于圖像特征點(diǎn)的橫坐標(biāo)或者縱坐標(biāo)遍歷圖像，確定突變點(diǎn)及其坐標(biāo)，并且響應(yīng)于突變點(diǎn)的總計(jì)數(shù)超過預(yù)設(shè)的預(yù)定值觸發(fā)報(bào)警，否則判定完成單層的打印與監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基板的一側(cè)還設(shè)置有溢粉口，與所述刮刀限位開關(guān)位于基板的同一側(cè)；

所述基板的相對(duì)另一側(cè)設(shè)置有料缸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)的攝像組件包括支撐架、電機(jī)支架、電機(jī)、相機(jī)支架、相機(jī)以及透明玻璃，其中：

所述支撐架呈倒U形地安裝在加工倉的頂部的外表面，所述加工倉的頂部并位于支撐架下方的位置設(shè)置開口；

所述電機(jī)支架安裝在支撐架上方，電機(jī)安裝在電機(jī)支架上；

所述相機(jī)支架設(shè)置支撐架的下方、并位于支撐架與加工倉之間，所述相機(jī)安裝在相機(jī)支架內(nèi)部的凹槽內(nèi)，相機(jī)的鏡頭朝向所述開口；

所述相機(jī)支架的兩側(cè)設(shè)置有第一支撐軸和第二支撐軸，分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在電機(jī)支架與支撐架之間；

所述電機(jī)的輸出端設(shè)置有第一主動(dòng)軸，與電機(jī)轉(zhuǎn)子連接并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一主動(dòng)軸與第一支撐軸之間設(shè)置有皮帶傳動(dòng)組件，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接；

所述加工倉的頂部位于內(nèi)部的一側(cè)設(shè)置有第一透明保護(hù)玻璃，并封閉所述開口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)的攝像組件中，所述第一透明保護(hù)玻璃的截面面積大于所述開口的面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)的攝像組件中，所述相機(jī)與第一透明保護(hù)玻璃之間，還設(shè)置有第二透明保護(hù)玻璃，所述第二透明保護(hù)玻璃安裝在相機(jī)支架內(nèi)部的凹槽中，并位于相機(jī)的鏡頭前方位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)支架內(nèi)部的凹槽為圓形通孔，所述相機(jī)的鏡頭套裝在所述圓形通孔內(nèi)，所述第二透明保護(hù)玻璃為圓柱形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理器基于下述方式進(jìn)行識(shí)別處理，并確定突變點(diǎn)及其坐標(biāo)：

(1)對(duì)獲取的圖像進(jìn)行灰度處理和二值化處理，獲得黑白色的灰度圖像；

(2)基于灰度圖像中各像素的灰度值，獲取灰度圖像的特征點(diǎn)；

(3)基于所述灰度圖像的特征點(diǎn)，以所述特征點(diǎn)的橫坐標(biāo)點(diǎn)或縱坐標(biāo)點(diǎn)為基準(zhǔn)對(duì)灰度圖像進(jìn)行遍歷，獲取突變點(diǎn)及其坐標(biāo)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光增材再制造設(shè)備的過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在所述步驟(2)中，基于灰度圖像中各像素的灰度值，獲取灰度圖像的特征點(diǎn)，包括：

根據(jù)灰度圖像的像素灰度值，確定灰度圖像的像素面積，從而確定圖像區(qū)域的面積區(qū)域；

獲得所述圖像區(qū)域的面積區(qū)域質(zhì)心，作為特征點(diǎn)。