[发明专利]用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置及方法

权利要求书

1.一种用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置，其特征在于：包括加工基板、安装于加工基板一侧的CCD摄像机、安装于加工基板上方的激光熔覆头、通过送粉管路与激光熔覆头连接的送粉器、通过激光光纤与激光熔覆头连接的半导体激光器、与半导体激光器通信连接的PC控制机、以及与PC控制机通信连接的数据采集卡；所述CCD摄像机与所述图像采集卡通信连接；加工成型的产品通过激光熔覆头在加工基板上进行激光立体成型，所述送粉器将成型所需的金属粉末通过送粉管路输入激光熔覆头的同轴送粉管内，加工所需的激光光源由所述的半导体激光器通过激光光纤输入；所述CCD摄像机实时将加工过程中的加工图像数据传入图像采集卡，并通过PC控制机数据分析处理后控制半导体激光器的输出功率。

2.如权利要求1所述的一种用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置，其特征在于：所述CCD摄像机与激光熔覆头的距离为20cm，CCD摄像机的初始镜头中心与所述加工基板的表面处于同一水平面。

3.如权利要求1所述的一种用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置，其特征在于：所述CCD摄像机的采样频率不低于20fbs。

4.如权利要求1所述的一种用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置，其特征在于：所述半导体激光器采用LDF6000-40型大功率半导体激光器。

5.如权利要求1所述的一种用于改善激光立体成型表面起伏的闭环控制装置，其特征在于：所述CCD摄像机与数据采集卡之间通过数据管路连接，所述半导体激光器与PC控制机之间通过数据管路连接，所述数据采集卡内嵌于所述PC控制机内。

6.一种用于激光立体成型表面起伏改善的闭环控制方法，包括以下步骤：

（1）信号采集：CCD摄像机采集激光立体成型表面的图像信息；

（2）信号传输：通过数据管路将采集到的图像信息传入图像采集卡；

（3）信号处理：图像采集卡将得到的图像信号转化为数字信号，并由PC控制机与预设的阈值比较，判断并生成输出信号；

（4）信号输出：PC机将控制信号输出至半导体激光器，改变实时输出功率。