[发明专利]一种基于在线监测的增材金属植入物功能表面激光制备系统

权利要求书

1.一种基于在线监测的增材金属植入物功能表面激光制备系统，包括：ns/fs脉冲激光加工模块(1)、光电监测模块(2)、视觉监测模块(3)、热学监测模块(4)，其特征在于，

所述的ns/fs脉冲激光加工模块(1)包括：ns脉冲激光器(101)、fs脉冲激光器(102)、反射镜位姿旋钮(103)、双面反射镜(104)、激光准直镜(105)、六轴机械臂(106)、分束镜(107)、快速激光头(108)、反射镜(109)、聚焦场镜(110)、加工平台(111)、伺服驱动导轨(112)，双面反射镜(104)调节ns脉冲激光器(101)与fs脉冲激光器(102)加工光路，初始双面反射镜(104)处在a位置，ns脉冲激光器(101)执行金属植入物增材表面抛光；

所述的光电监测模块(2)包括：光电二极管探测组(201)、峰值检波电路(202)、射频放大器(203)、示波显示器(204)、脉冲激光器调参工位机(205)，监测透射过分束镜(107)的激光束信号，在示波显示器(204)出现异于预设定加工信号状态后，指示脉冲激光器调参工位机(205)，金属植入物增材表面抛光状态下，调控ns脉冲激光器(101)参数，金属植入物(5)诱导功能微结构状态下，调控fs脉冲激光器(102)参数；

所述的视觉监测模块(3)包括：辅助光源(301)、滤光镜组(302)、CMOS高速视觉传感器(303)、数字信号处理器(304)、形貌监视器(305)、台-镜位姿工位机(306)、PMAC运动控制卡(307)，在形貌监视器(305)中在线监测金属植入物抛光状态表面粗糙度，当粗糙度达到预定工艺误差带时，指示台-镜位姿工位机(306)启动反射镜位姿旋钮(103)将双面反射镜(104)由a位置转动至b位置，将金属植入物加工状态由增材表面抛光调整为诱导功能微结构状态，若形貌监视器(305)中在线监测到增材表面抛光中粗糙度超差、诱导功能微结构形貌异常，指示台-镜位姿工位机(306)启动PMAC运动控制卡(307)，伺服驱动导轨(112)带动加工平台(111)调整金属植入物空间坐标位置；

所述的热学监测模块(4)包括：红外校准镜(401)、高温热像仪(402)、A/D转换器(403)、温度监视器(404)、激光头运动工位机(405)，温度监视器(404)显示金属植入物加工状态温度场变化，若温度场异常，指示激光头运动工位机(405)改变六轴机械臂(106)及快速激光头(108)运动参数。