[发明专利]粉末床形貌测量装置及方法

说明书

本公开实施例中提供了一种粉末床形貌测量装置及方法，属于金属增材制造技术领域，粉末床形貌测量装置，包括：线激光扫描仪；驱动装置，包括位于粉末床作业一侧的固定轨道、以及在所述固定轨道上运动的动力块；安装板，用于将所述线激光扫描仪固定于所述动力块上，使所述线激光扫描仪在所述粉末床表面一侧运动且朝向所述粉末床设置，以检测粉末床作业表面多个位置的高度。通过本公开的处理方案，能够防止凸点在铺粉装置移动过程中损伤铺粉装置，进而提高粉末床表面质量和形貌。

技术领域

本公开涉及金属增材制造技术领域，尤其涉及一种粉末床形貌测量装置及方法。

背景技术

随着科技的不断发展和经济水平的不断提升，金属增材制造技术也随之发展。增材制造(Additive Manufacturing，简称AM)俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。

目前主流的金属增材制造方法中，选区激光熔化的成型件致密度高，力学性能好，表面质量好，同时由于打印过程中整个工作腔室被密闭于惰性气体保护环境中，避免了材料在高温下与氧气发生氧化反应，所以可以加工钛合金等活跃金属。此外还能通过增加支撑结构来打印各种复杂结构的成型件，所以选区激光熔化技术的应用越来越广泛。

但是该技术在打印过程中也会产生一些缺陷，使粉末床表面质量和形态恶化。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种粉末床形貌测量装置及方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种粉末床形貌测量装置，包括：

线激光扫描仪；

驱动装置，包括位于粉末床作业一侧的固定轨道、以及在所述固定轨道上运动的动力块；

安装板，用于将所述线激光扫描仪固定于所述动力块上，使所述线激光扫描仪在所述粉末床表面一侧运动且朝向所述粉末床设置，以检测粉末床作业表面多个位置的高度。

进一步地，所述固定轨道包括滚珠丝杠，所述动力块包括套设于所述滚珠丝杠上的伺服电机，所述滚珠丝杠转动以带动所述伺服电机在所述滚珠丝杠上运动。

进一步地，所述安装板上开设有多个螺孔，所述线激光扫描仪通过螺栓和所述螺孔固定于所述安装板上。

进一步地，还包括刮刀铺粉机构，所述刮刀铺粉机构通过螺栓和所述螺孔固定于所述安装板上。

进一步地，还包括落粉铺粉机构，所述落粉铺粉机构通过螺栓和所述螺孔固定于所述安装板上；

所述线激光扫描仪的数量为两组，所述落粉铺粉机构位于两组所述线激光扫描仪之间。

第二方面，本公开实施例还提供一种粉末床形貌测量方法，应用于如上所述的粉末床形貌测量装置，包括：

所述驱动装置带动所述线激光扫描仪从第一端运动至第二端的过程中，所述线激光扫描仪采集粉末床表面多个位置的第一高度；

在没有位置的第一高度与其周边位置的第一平均高度的高度差大于第一高度差时，按照预设的图案对所述粉末床的表面进行打印；

打印结束后，所述驱动装置带动所述线激光扫描仪从第二端运动至第一端的过程中，所述线激光扫描仪采集所述粉末床上打印表面多个位置的第二高度；

在目标位置的第二高度与其周边位置的第二平均高度的高度差大于所述第二高度差时，停止所述安装板的运动，并输出提醒消息。

进一步地，所述驱动装置带动所述线激光扫描仪从第一端运动至第二端的过程中，所述线激光扫描仪采集粉末床表面多个位置的第一高度，包括：