[发明专利]激光熔覆快速成形层高测量装置与闭环控制方法

摘要

本发明公开了一种激光熔覆快速成形层高测量装置与闭环控制方法，该测量装置包括三个激光2D位移传感器、控制单元、上位机以及显示器；该闭环控制方法中，三个激光2D位移传感器相互成120°夹角并环绕安装在熔覆头的周围，用于测量金属熔池周围封闭的激光等边三角形边线上的熔覆层高度；且每个激光2D位移传感器配有传感器控制器，用于其上的CMOS图像信号转化为高度数据，并通过以太网传输给控制单元；控制单元，用于处理三个激光2D位移传感器采集的数据，计算出熔覆层高度值并反馈给上位机；显示器，用于实时显示三个激光2D位移传感器测量的高度数据与控制单元处理后的层高高度数据。本发明实现了熔覆头单层提升量的实时精确控制。

主权项

激光熔覆快速成形层高测量装置，其特征在于：包括三个激光2D位移传感器，相互成120°夹角并环绕安装在熔覆头(1)的周围，用于测量金属熔池(5)周围封闭的激光等边三角形边线上的熔覆层(6)高度；且每个激光2D位移传感器配有传感器控制器，用于其上的CMOS图像信号转化为高度数据，并通过以太网传输给控制单元；控制单元，用于处理三个激光2D位移传感器采集的数据，计算出熔覆层(6)高度值并反馈给上位机；显示器，用于实时显示三个激光2D位移传感器测量的高度数据与控制单元处理后的层高高度数据；其中，三个激光2D位移传感器均通过传感器安装架(2)安装在熔覆头(1)的周围；每个激光2D位移传感器的采样频率设为f＝500Hz～1000Hz；激光等边三角形在加工件表面边长为12mm～15mm，在传感器属性中设置每条线段上每个时间点的扫描点数为N＝400～800。