[发明专利]一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统

摘要

本发明涉及一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统，属于电子束成形制造监控技术领域。在进行电子束熔丝沉积过程同时，对工件进行预热和随行热处理。同时实时采集预热区域、熔池区域和随行热处理区域的背散射电子信号，分别将生成的预热区域图像用于沉积过程的路径规划，熔池区域图像用于熔池热输入的闭环控制，随行热处理区域图像用于成形件的缺陷检测。本发明监控系统，可以根据需要，方便的调整预热、加工和热处理的功率大小。本发明的监控系统基于背散射电子成像原理，可以适应大束流高金属蒸气的环境。同时可实时成像，无需离线进行单独的成像扫描，提高了生产效率。

主权项

1.一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统，其特征在于该系统包括：电子枪阴极、偏压杯、阳极、聚焦线圈、偏转线圈、背散射电子传感器、数据采集卡、工控机、波形发生卡、驱动器和显示器；所述的电子枪阴极、偏压杯、阳极、聚焦线圈、偏转线圈和背散射电子传感器依次由上而下同轴安装，同轴安装后的电子枪阴极、偏压杯、阳极、聚焦线圈、偏转线圈和背散射电子传感器置于待沉积增材制造工件的上方，使电子枪阴极发射的电子束经加速、偏转后聚焦到待沉积增材制造工件的表面；所述的数据采集卡用于通过信号线采集背散射电子传感器的电压信号，并将该电压信号通过信号线发送至工控机；所述工控机，用于根据接收到的电压信号，通过图像处理程序生成待沉积增材制造工件表面的图像信息，并计算出当前电子枪阴极的电流控制信号、偏压杯的电子束束流控制信号、阳极的加速电压控制信号、偏转线圈的控制信号和聚焦线圈控制信号，并将控制信号发送到波形发生卡；所述的波形发生卡，用于根据工控机产生的控制信号，生成相应的波形控制信号，并将该波形控制信号通过信号线发送给驱动器；所述的驱动器，用于将波形发生卡产生的波形控制信号放大为驱动电流，分别控制电子枪阴极、偏压杯、阳极、偏转线圈和聚焦线圈；所述显示器，用于将工控机生成的待沉积增材制造工件表面的图像信息显示在屏幕上。