[发明专利]一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置及方法

权利要求书

1.一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，包括成型腔室(10)，成型腔室(10)底部放置有成型缸(9)，成型腔室(10)外设置有工业相机(3)、红外热像仪(4)、激光器(1)、光电二极管(12)和高速相机(11)，工业相机(3)和红外热像仪(4)从成型腔室(10)顶部拍摄成型缸(10)的上表面，激光器(1)发射出的激光通过同轴光路(2)照射到成型缸(10)上表面的金属粉末，光电二极管(12)和高速相机(11)通过同轴光路(2)采集熔池的辐射信息，工业相机(3)、红外热像仪(4)、光电二极管(12)和高速相机(11)均连接图像处理工控系统(13)；

同轴光路(2)包括扫描振镜(21)，扫描振镜(21)和高速相机(11)之间的光路上设置有半透半反镜(22)和分束镜(24)，半透半反镜(22)和分束镜(24)之间设置有滤镜(23)，半透半反镜(22)用于反射激光器(1)的光路至扫描振镜(21)，并透射扫描振镜(21)的出射光线至滤镜(23)，分束镜(24)用于反射滤镜(23)的出射光线至光电二极管(12)，并透射滤镜(23)的出射光线至高速相机(11)；

图像处理工控系统(13)用于对工业相机(3)、红外热像仪(4)、光电二极管(12)和高速相机(11)发来的信息进行处理分析和显示，并将结果反馈至打印机工控。

2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，成型腔室(10)的顶部开设有第一观察窗(5)、第二观察窗(6)和扫描振镜窗口(7)，工业相机(3)透过第一观察窗(5)拍摄成型缸(10)，红外热像仪(4)透过第二观察窗(6)拍摄成型缸(10)，扫描振镜(21)通过扫描振镜窗口(7)照射成型缸(10)。

3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，成型腔室(10)顶部内表面设置有若干LED光源(8)。

4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，光电二极管(12)前端设置有滤光片(25)。

5.根据权利要求4所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，滤光片(25)采用截止波长为800nm的高通滤光片。

6.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，滤镜(23)采用截止波长为950nm的低通滤光片和截止波长600nm的高通滤光片组合。

7.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化加工过程实时质量监控装置，其特征在于，图像处理工控系统(13)包括图像处理工控机(131)和显示器(132)，图像处理工控机(131)连接工业相机(3)、红外热像仪(4)、光电二极管(12)和高速相机(11)，显示器(132)连接图像处理工控机(131)。