[发明专利]一种机器人激光3D打印系统及方法

权利要求书

1.一种机器人激光3D打印方法，该方法基于机器人激光3D打印系统实现，机器人激光3D打印系统是利用机械臂带动激光打印头单元进行3D打印，所述的机械臂包括机座、水平回转盘、臂关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节、机器人手腕、连接盘、保护气体供给管路、与粉末料仓相连的粉末供给管路，机座上设有水平回转盘，水平回转盘上固定有臂关节，水平回转盘带动臂关节旋转，大臂一端通过臂关节与水平回转盘活动铰接，大臂另一端通过肘关节与小臂一端活动铰接，小臂另一端通过腕关节与机器人手腕一端活动铰接，机器人手腕另一端与连接盘固定，连接盘与激光打印头单元连接，连接盘带动激光打印头单元旋转，保护气体供给管路、粉末供给管路通过固定环固定在大臂和小臂上；保护气体供给管路、粉末供给管路端部与激光打印头单元连接，分别为激光打印头单元供保护气体及金属粉末料；

所述的激光打印头单元包括外罩、摄像头、激光整理腔，摄像头设置在激光整理腔外部，激光整理腔包括扩束系统、动态聚焦系统、聚光镜，激光整理腔内由上至下同轴依次设置扩束系统、动态聚焦系统、聚光镜，聚光镜下方设置与聚光镜同轴的锥形外罩，外罩侧壁内连通有保护气体供给管路和粉末供给管路；

所述的激光打印头单元还包括激光打印头反射镜、激光整理腔反射镜，所述的动态聚焦系统底部设有激光整理腔反射镜，激光打印头反射镜设置在聚光镜上方，激光束通过激光打印头反射镜、激光整理腔反射镜二次反射改变路径；其特征在于，所述的机器人激光3D打印方法，包括以下步骤：

1)机械臂开启后进行初始化后运行，检测系统运行正常时，由激光控制器检测激光功率是否满足工作需要，满足后通过控制单元使机械臂到达打印点位；

2)起动视觉检测定位单元，测出打印的平面位置，通过激光测距单元测出激光焦距，计算偏移量，机械臂移至打印位置，由视觉检测定位单元校验打印位置，然后激光打印头单元开始打印，同时供给金属粉末和保护气体；

3)打印结束后，由视觉检测定位单元检测打印效果，传输效果图像到计算机控制系统，机械臂返回等待点，移走被加工件；

4)若完成任务则记录系统工作；若重复打印则启动激光打印头单元打印，同时供给金属粉末和保护气体，直至重复打印结束；若打印不同工件则报警由计算机控制系统控制，重新确认是否打印。