專利名稱：激光立體成形金屬零件質量追溯裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光立體成形技術，特別是激光立體成形金屬零件質量追溯
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
激光立體成形技術(LSF, Laser Solid Forming)是綜合了先進的快速原型技術(RP, Rapid Prototyping)和激光熔覆技術(Laser Cladding Technology)的一種先進制造技術[3_5]。該技術具有快速原型技術多方面的優(yōu)點，包括柔性好，零件成形精度高，制造時 間短，制造成本低，自動化程度高等。激光立體成形技術是材料科學、材料加工工程、先進制造技術、激光技術、計算機科學等交叉學科前沿領域熱點研究方向之一。與以往切割材料加工成形的方法不同，激光立體成形技術以“離散+堆積”的成形思想為基礎。其基本原理為首先在計算機中進行零件的三維CAD實體建模，再利用分層切片軟件將模型以一定的厚度分層切片，把零件的三維形狀數(shù)據(jù)信息轉換為一系列二維平面輪廓幾何信息，層面幾何信息融合成形參數(shù)生成掃描路徑數(shù)控代碼，控制成形單元按照每一層的形狀數(shù)據(jù)，控制高能束激光或者零件所在工作臺的移動，同時，高能激光束熔化同步送進的粉材(或絲材)形成熔覆層，逐層堆積材料，最終獲得三維實體零件或只需要進行少量加工的毛坯。在企業(yè)管理中，要求激光立體成形制造出來的零件全生命周期都要有詳細的記錄，以便于后期質量問題的跟蹤和缺陷的問題的查找。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有質量問題跟蹤和缺陷問題查找的激光立體成形金屬零件質量追溯裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，其特征是它至少包括號五坐標數(shù)控機床、激光器、；高精度送粉器、氣氛保護單元、數(shù)控單元、監(jiān)視單元、監(jiān)控工控機、惰性氣體，五坐標數(shù)控機床置于氣氛保護單元中，激光器通過光路單元與激光頭相連，同時與數(shù)控單元電連接；高精度送粉器通過送粉管路與送粉噴頭相連，氣氛保護單元置于五坐標數(shù)控機床外，通過管路與惰性氣體相連；數(shù)控單元通過數(shù)據(jù)線與五坐標數(shù)控機床相連，通過數(shù)據(jù)線與高精度送粉器相連，通過數(shù)據(jù)線與大功率激光器相連，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連；監(jiān)視單元通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連，監(jiān)控工控機通過數(shù)據(jù)線與數(shù)控單元相連，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視單元電連接，惰性氣體通過氣管與氣氛保護單元相連。所述的監(jiān)視單元包括一個網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機，網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連。所述的網(wǎng)絡攝像機，其安裝位置為水平340°，垂直120°，網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機按30° 70°分布。本實用新型的優(yōu)點體現(xiàn)在1)通過網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機對零件加工全過程進行實時監(jiān)控、錄像，并將影像數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，在后期可以隨時以時間軸為準對錄像進行查看。2)能夠對零件加工全過程的工藝參數(shù)進行監(jiān)控，并按照設定的采集頻率進行采集，并保存在數(shù)據(jù)庫中，在后期可以隨時查看特定時間點或者特定時間段的激光立體成形工藝參數(shù)。3)開發(fā)出完整的金屬零件質量追溯單元軟件，能夠將與激光立體成形金屬零件相關的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行管理，方便后期進行數(shù)據(jù)處理、查詢。4)金屬零件質量追溯單元記錄配件的生產(chǎn)、加工、流通過程，一旦發(fā)現(xiàn)質量問題可以迅速鎖定來源。

下面結合實施例附圖對 本實用新型作進一步說明圖I是本實用新型實施例結構示意圖。圖中，I、五坐標數(shù)控機床；2、激光器；3、高精度送粉器；4、氣氛保護單元；5、數(shù)控單元；6、監(jiān)視單元；7、監(jiān)控工控機；8、惰性氣體。
具體實施方式
如圖I所示，激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，它至少包括號五坐標數(shù)控機床I、激光器2、；高精度送粉器3、氣氛保護單元4、數(shù)控單元5、監(jiān)視單元6、監(jiān)控工控機7、惰性氣體8，五坐標數(shù)控機床I置于氣氛保護單元中，數(shù)控機床集成了激光頭、送粉噴頭、激光立體成形工裝夾具。為激光立體成形提供加工平臺，按照設定的路徑移動送粉噴頭和激光頭。激光器2通過光路單元與激光頭相連，為激光立體成形過程提供熱源，其功率通過數(shù)控單元實時調節(jié)。高精度送粉器3通過送粉管路與送粉噴頭相連，為激光立體成形過程提供高精度金屬粉末流。氣氛保護單元4置于五坐標數(shù)控機床外，通過管路與惰性氣體相連。為激光立體成形過程提供一個惰性氣體環(huán)境。數(shù)控單元5通過數(shù)據(jù)線與五坐標數(shù)控機床相連，通過數(shù)據(jù)線與高精度送粉器相連，通過數(shù)據(jù)線與大功率激光器相連，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連。數(shù)控單元5能夠實時控制五坐標數(shù)控機床I的運動，能夠對大功率激光器2的開閉及功率進行實時控制，對高精度送粉器3的開閉及送粉速率進行實時控制，能夠實時采集激光立體成形過程中的工藝參數(shù)。監(jiān)視單元6由一個網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機組成，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連，能夠對激光立體成形過程從三個不同的角度進行監(jiān)控錄像。監(jiān)控工控機7通過數(shù)據(jù)線與數(shù)控單元相連，通過數(shù)據(jù)線與三個攝像機相連，能夠將監(jiān)控畫面實時顯示出來并就將影像數(shù)據(jù)按照設定的分辨率進行存儲。通過數(shù)據(jù)線與數(shù)控單元相連，能夠實時顯示激光立體成形過程中的工藝參數(shù)，并將工藝參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫中。惰性氣體8通過氣管與氣氛保護單元相連，為氣氛保護單元提供惰性氣體。在生產(chǎn)零件過程中，攝像頭與激光立體成形設備同時啟動，在激光立體成形設備加工過程中攝像頭實時對金屬零件進行監(jiān)控。激光立體成型設備中共安裝有3臺攝像機，其中一臺為網(wǎng)絡攝像機，其安裝位置為水平340°，垂直120°，另外兩臺為彩色攝像機。網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機按30° 70°分布。從不同角度對金屬零件激光立體成形過程進行實時監(jiān)控，將監(jiān)控影像顯示在監(jiān)視器中，并將影像數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。
權利要求1.激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，其特征是它至少包括五坐標數(shù)控機床、激光器、高精度送粉器、氣氛保護單元、數(shù)控單元、監(jiān)視單元、監(jiān)控工控機、惰性氣體，五坐標數(shù)控機床置于氣氛保護單元中，激光器通過光路單元與激光頭相連，同時與數(shù)控單元電連接；高精度送粉器通過送粉管路與送粉噴頭相連，氣氛保護單元置于五坐標數(shù)控機床外，通過管路與惰性氣體相連；數(shù)控單元通過數(shù)據(jù)線與五坐標數(shù)控機床相連，通過數(shù)據(jù)線與高精度送粉器相連，通過數(shù)據(jù)線與大功率激光器相連，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連；監(jiān)視單元通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連，監(jiān)控工控機通過數(shù)據(jù)線與數(shù)控單元相連，通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視單元電連接，惰性氣體通過氣管與氣氛保護單元相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，其特征是所述的監(jiān)視單元包括一個網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機，網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控工控機相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，其特征是所述的網(wǎng)絡攝像機，其安裝位置為水平340°，垂直120°，網(wǎng)絡攝像機和兩個彩色攝像機按30° 70°分布。
專利摘要本實用新型涉及一種激光立體成形技術，特別是激光立體成形金屬零件質量追溯裝置，其特征是它至少包括號五坐標數(shù)控機床、激光器、；高精度送粉器、氣氛保護單元、數(shù)控單元、監(jiān)視單元、監(jiān)控工控機、惰性氣體，五坐標數(shù)控機床置于氣氛保護單元中，激光器通過光路單元與激光頭相連，同時與數(shù)控單元電連接；高精度送粉器通過送粉管路與送粉噴頭相連，氣氛保護單元置于五坐標數(shù)控機床外，通過管路與惰性氣體相連；數(shù)控單元通過數(shù)據(jù)線與五坐標數(shù)控機床相連，監(jiān)控工控機通過數(shù)據(jù)線與數(shù)控單元相連，惰性氣體通過氣管與氣氛保護單元相連。它具有質量問題跟蹤和缺陷問題查找功能。
文檔編號B23K26/02GK202639328SQ201120540168
公開日2013年1月2日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者馬良, 林鑫, 陳靜, 薛蕾, 楊海歐, 譚華, 黃衛(wèi)東 申請人:西安鉑力特激光成形技術有限公司