专利名称：激光立体成形金属零件质量追溯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光立体成形技术，特别是激光立体成形金属零件质量追溯
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背景技术：
激光立体成形技术(LSF, Laser Solid Forming)是综合了先进的快速原型技术(RP, Rapid Prototyping)和激光熔覆技术(Laser Cladding Technology)的一种先进制造技术[3_5]。该技术具有快速原型技术多方面的优点，包括柔性好，零件成形精度高，制造时 间短，制造成本低，自动化程度高等。激光立体成形技术是材料科学、材料加工工程、先进制造技术、激光技术、计算机科学等交叉学科前沿领域热点研究方向之一。与以往切割材料加工成形的方法不同，激光立体成形技术以“离散+堆积”的成形思想为基础。其基本原理为首先在计算机中进行零件的三维CAD实体建模，再利用分层切片软件将模型以一定的厚度分层切片，把零件的三维形状数据信息转换为一系列二维平面轮廓几何信息，层面几何信息融合成形参数生成扫描路径数控代码，控制成形单元按照每一层的形状数据，控制高能束激光或者零件所在工作台的移动，同时，高能激光束熔化同步送进的粉材(或丝材)形成熔覆层，逐层堆积材料，最终获得三维实体零件或只需要进行少量加工的毛坯。在企业管理中，要求激光立体成形制造出来的零件全生命周期都要有详细的记录，以便于后期质量问题的跟踪和缺陷的问题的查找。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有质量问题跟踪和缺陷问题查找的激光立体成形金属零件质量追溯装置。本实用新型的目的是这样实现的，激光立体成形金属零件质量追溯装置，其特征是它至少包括号五坐标数控机床、激光器、；高精度送粉器、气氛保护单元、数控单元、监视单元、监控工控机、惰性气体，五坐标数控机床置于气氛保护单元中，激光器通过光路单元与激光头相连，同时与数控单元电连接；高精度送粉器通过送粉管路与送粉喷头相连，气氛保护单元置于五坐标数控机床外，通过管路与惰性气体相连；数控单元通过数据线与五坐标数控机床相连，通过数据线与高精度送粉器相连，通过数据线与大功率激光器相连，通过数据线与监控工控机相连；监视单元通过数据线与监控工控机相连，监控工控机通过数据线与数控单元相连，通过数据线与监视单元电连接，惰性气体通过气管与气氛保护单元相连。所述的监视单元包括一个网络摄像机和两个彩色摄像机，网络摄像机和两个彩色摄像机通过数据线与监控工控机相连。所述的网络摄像机，其安装位置为水平340°，垂直120°，网络摄像机和两个彩色摄像机按30° 70°分布。本实用新型的优点体现在1)通过网络摄像机和两个彩色摄像机对零件加工全过程进行实时监控、录像，并将影像数据存储在数据库中，在后期可以随时以时间轴为准对录像进行查看。2)能够对零件加工全过程的工艺参数进行监控，并按照设定的采集频率进行采集，并保存在数据库中，在后期可以随时查看特定时间点或者特定时间段的激光立体成形工艺参数。3)开发出完整的金属零件质量追溯单元软件，能够将与激光立体成形金属零件相关的数据统一进行管理，方便后期进行数据处理、查询。4)金属零件质量追溯单元记录配件的生产、加工、流通过程，一旦发现质量问题可以迅速锁定来源。
下面结合实施例附图对 本实用新型作进一步说明图I是本实用新型实施例结构示意图。图中，I、五坐标数控机床；2、激光器；3、高精度送粉器；4、气氛保护单元；5、数控单元；6、监视单元；7、监控工控机；8、惰性气体。
具体实施方式
如图I所示，激光立体成形金属零件质量追溯装置，它至少包括号五坐标数控机床I、激光器2、；高精度送粉器3、气氛保护单元4、数控单元5、监视单元6、监控工控机7、惰性气体8，五坐标数控机床I置于气氛保护单元中，数控机床集成了激光头、送粉喷头、激光立体成形工装夹具。为激光立体成形提供加工平台，按照设定的路径移动送粉喷头和激光头。激光器2通过光路单元与激光头相连，为激光立体成形过程提供热源，其功率通过数控单元实时调节。高精度送粉器3通过送粉管路与送粉喷头相连，为激光立体成形过程提供高精度金属粉末流。气氛保护单元4置于五坐标数控机床外，通过管路与惰性气体相连。为激光立体成形过程提供一个惰性气体环境。数控单元5通过数据线与五坐标数控机床相连，通过数据线与高精度送粉器相连，通过数据线与大功率激光器相连，通过数据线与监控工控机相连。数控单元5能够实时控制五坐标数控机床I的运动，能够对大功率激光器2的开闭及功率进行实时控制，对高精度送粉器3的开闭及送粉速率进行实时控制，能够实时采集激光立体成形过程中的工艺参数。监视单元6由一个网络摄像机和两个彩色摄像机组成，通过数据线与监控工控机相连，能够对激光立体成形过程从三个不同的角度进行监控录像。监控工控机7通过数据线与数控单元相连，通过数据线与三个摄像机相连，能够将监控画面实时显示出来并就将影像数据按照设定的分辨率进行存储。通过数据线与数控单元相连，能够实时显示激光立体成形过程中的工艺参数，并将工艺参数保存到数据库中。惰性气体8通过气管与气氛保护单元相连，为气氛保护单元提供惰性气体。在生产零件过程中，摄像头与激光立体成形设备同时启动，在激光立体成形设备加工过程中摄像头实时对金属零件进行监控。激光立体成型设备中共安装有3台摄像机，其中一台为网络摄像机，其安装位置为水平340°，垂直120°，另外两台为彩色摄像机。网络摄像机和两个彩色摄像机按30° 70°分布。从不同角度对金属零件激光立体成形过程进行实时监控，将监控影像显示在监视器中，并将影像数据存储在数据库中。
权利要求1.激光立体成形金属零件质量追溯装置，其特征是它至少包括五坐标数控机床、激光器、高精度送粉器、气氛保护单元、数控单元、监视单元、监控工控机、惰性气体，五坐标数控机床置于气氛保护单元中，激光器通过光路单元与激光头相连，同时与数控单元电连接；高精度送粉器通过送粉管路与送粉喷头相连，气氛保护单元置于五坐标数控机床外，通过管路与惰性气体相连；数控单元通过数据线与五坐标数控机床相连，通过数据线与高精度送粉器相连，通过数据线与大功率激光器相连，通过数据线与监控工控机相连；监视单元通过数据线与监控工控机相连，监控工控机通过数据线与数控单元相连，通过数据线与监视单元电连接，惰性气体通过气管与气氛保护单元相连。
2.根据权利要求I所述的激光立体成形金属零件质量追溯装置，其特征是所述的监视单元包括一个网络摄像机和两个彩色摄像机，网络摄像机和两个彩色摄像机通过数据线与监控工控机相连。
3.根据权利要求2所述的激光立体成形金属零件质量追溯装置，其特征是所述的网络摄像机，其安装位置为水平340°，垂直120°，网络摄像机和两个彩色摄像机按30° 70°分布。
专利摘要本实用新型涉及一种激光立体成形技术，特别是激光立体成形金属零件质量追溯装置，其特征是它至少包括号五坐标数控机床、激光器、；高精度送粉器、气氛保护单元、数控单元、监视单元、监控工控机、惰性气体，五坐标数控机床置于气氛保护单元中，激光器通过光路单元与激光头相连，同时与数控单元电连接；高精度送粉器通过送粉管路与送粉喷头相连，气氛保护单元置于五坐标数控机床外，通过管路与惰性气体相连；数控单元通过数据线与五坐标数控机床相连，监控工控机通过数据线与数控单元相连，惰性气体通过气管与气氛保护单元相连。它具有质量问题跟踪和缺陷问题查找功能。
文档编号B23K26/02GK202639328SQ201120540168
公开日2013年1月2日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者马良, 林鑫, 陈静, 薛蕾, 杨海欧, 谭华, 黄卫东 申请人:西安铂力特激光成形技术有限公司