[实用新型]增材制造监测系统及增材制造设备

权利要求书

1.一种增材制造监测系统，其特征在于，包括上位机、熔池监测模组和成形层监测模组；

所述熔池监测模组与增材制造设备的加工头连接，所述熔池监测模组和所述成形层监测模组分别与所述上位机通信连接；

在增材制造中的样件每一层成形开始时，所述上位机发出第一触发信号，所述熔池监测模组接收到所述第一触发信号后进入工作状态，采集增材制造过程中熔池及其边沿受热区域的过程图像；在增材制造中的样件每一层成形完毕时，所述上位机发出第二触发信号，所述成形层监测模组接收到所述第二触发信号后进入工作状态，采集当前层状态下样件的表面图像。

2.根据权利要求1所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述过程图像包括温度场图像和熔池的变化图像；所述熔池监测模组包括温度图像采集装置和熔池图像采集装置，所述温度图像采集装置和所述熔池图像采集装置分别与所述上位机通信连接，所述温度图像采集装置和所述熔池图像采集装置均与所述加工头连接；

所述温度图像采集装置和所述熔池图像采集装置接收到所述第一触发信号后，分别接收所述熔池及其边沿受热区域辐射进入所述加工头的辐射光，所述温度图像采集装置被所述辐射光感光后生成温度场图像，所述熔池图像采集装置被所述辐射光感光后生成熔池的变化图像。

3.根据权利要求2所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述温度图像采集装置包括第一照相机和第一图像采集卡；

所述第一照相机与所述加工头连接，所述第一图像采集卡分别与所述第一照相机和所述上位机通信连接，所述第一照相机被所述熔池及其边沿受热区域辐射进入所述加工头的辐射光感光后，生成热辐射图像信号并发送到所述第一图像采集卡，所述第一图像采集卡用于根据所述热辐射图像信号生成并保存所述温度场图像。

4.根据权利要求3所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述温度图像采集装置还包括聚光透镜，所述聚光透镜与所述加工头连接，所述聚光透镜用于对所述熔池及其边沿受热区域辐射进入所述加工头的辐射光进行聚光后送入所述第一照相机。

5.根据权利要求2所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述熔池图像采集装置包括第二照相机、第二图像采集卡；

所述第二照相机与所述加工头连接，所述第二图像采集卡分别与所述第二照相机和所述上位机通信连接；所述第二照相机被所述熔池及其边沿受热区域辐射进入所述加工头的辐射光感光后，生成热辐射图像信号并发送到所述第二图像采集卡，所述第二图像采集卡用于根据所述热辐射图像信号生成并保存所述熔池的变化图像。

6.根据权利要求2所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述熔池监测模组还包括与所述加工头连接的滤波片，所述滤波片用于对进入所述温度图像采集装置和/或所述熔池图像采集装置中的所述辐射光进行滤波。

7.根据权利要求1所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述成形层监测模组包括图像摄取装置、图像处理装置和补光装置；

所述图像处理装置分别与所述图像摄取装置、所述补光装置和所述上位机通信连接；

所述图像摄取装置和所述补光装置与承载增材制造中的样件的工作台或所述加工头连接，所述图像摄取装置用于摄取所述当前层状态下样件的表面图像并发送到所述图像处理装置，所述补光装置用于在所述图像摄取装置工作时进行同步补光，所述图像处理装置用于对所述当前层状态下样件的表面图像进行图像处理并保存。

8.根据权利要求7所述的增材制造监测系统，其特征在于，所述图像处理装置包括第三图像采集卡，所述第三图像采集卡与所述图像摄取装置通信连接；所述图像摄取装置包括光纤探头、CCD相机和CMOS相机中的任一种。