【技术实现步骤摘要】
本公开涉及增材制造的领域，并且更具体地涉及用于增材制造的构件的成形质量监测方法、监测系统、具有该监测系统的用于制造构件的增材制造机器以及用于在增材制造机器中制造构件的方法。
技术介绍
1、增材制造(am)过程中，构件可能受到材料分布不均匀、能量密度不足或过量、过热或过冷、碎屑飞溅等问题的影响，导致构件的几何形状、尺寸精度和材料密度不符合设计要求。
2、为了实现对构件制造过程的监测，当前主要采用相机拍摄构件表面图像的方法来监测成形质量。然而，这种方法的局限在于，拍摄的图像仅反映构件表面的情况，无法直接获取多维信息，而且容易受到光照不均匀、表面反射等因素的干扰，导致图像质量不稳定。
3、因此，迫切需要一种高效且实时的构件成形质量监测方法，能够在增材制造过程中实时检测构件的形态、尺寸和材料密度等关键参数，并及时发现和处理制造过程中的异常情况，从而提高构件的成形质量。
技术实现思路
1、本公开实施例旨在提供一种高效且实时的增材制造构件成形质量监测方案，以实时监测构件的成形质量，并及时发现和处理制造过程中的异常情况，从而提高构件的成形质量。
2、为达到上述目的，本公开实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，提供一种用于增材制造的构件的成形质量监测方法，具有以下步骤：利用成形能量束扫描所述构件分层数据的当前截面层，获取所述当前截面层的构件轮廓；确定所述构件轮廓的至少一个监测位置；利用布置在制造所述构件的建造区域上方的光学测量组件在所述至少一个监测
4、第二方面，提供一种用于增材制造的构件的成形质量监测系统，包括：光学扫描系统，其被配置为，利用成形能量束扫描所述构件分层数据的当前截面层，获取所述当前截面层的构件轮廓以确定所述构件轮廓的至少一个监测位置；光学测量组件，其布置在制造所述构件的建造区域上方，并被配置为，在所述至少一个监测位置上投射测量光，并根据所述测量光的反馈获取表征所述至少一个监测位置的三维信息；控制装置，其被配置为根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，并在确定为否时，执行以下至少一项的处理：a)发出警报；b)记录异常情况；c)调整所述构件的制造过程。
5、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述至少一个监测位置包括所述至少一个层具有的部分或全部的点和/或线和/或面。
6、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述成形质量包括几何形状、成形尺寸和材料密度中的至少一项。
7、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：将所述三维信息与信息库进行对比分析以确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，其中所述信息库为预先建立并指示预期制造的三维信息。
8、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：对获取的表征多个监测位置的三维信息进行对比分析以确定各位置之间的成形质量差异是否在预设区间内，若否则将超出所述预设区间的监测位置的成形质量确定为不符合预期。
9、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述光学测量组件被布置在一个移动装置上，所述测量光的投射包括：随着所述移动装置在所述建造区域上方的移动，控制所述光学测量组件在所述至少一个监测位置上投射所述测量光。
10、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述构件的实体组织是经由粉末的烧结/熔融所形成的，所述移动装置被配置为具有用于在制造所述构件的至少一个层之前/后执行粉末均匀涂布的涂布结构；所述测量光的其中一投射时机在构件的至少一个层的制造中或制造后，并且，涂布结构被配置为不执行涂布操作。
11、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述测量光的另一投射时机在完成制造所述构件的至少一个层之前/后，并且，所述涂布结构被配置为执行涂布中或结束涂布后；所述方法还包括：随着所述移动装置在所述建造区域上方的移动，控制所述光学测量组件在涂布中或铺涂布后所形成的至少一个粉层上投射所述测量光，以测量表征所述至少一个粉层的三维信息；根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个粉层的涂布质量是否符合预期，并在确定为否时，执行以下至少一项的处理：ⅰ)发出警报；ⅱ)记录异常情况；ⅲ)调整涂布过程。
12、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述调整所述构件的制造过程包括对异常位置进行缺陷修复和/或调整下一层中相应位置的制造参数以对所述异常位置进行缺陷补偿。
13、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述缺陷修复和/或缺陷补偿包括：对异常凹陷进行补粉扫描和/或在下一层涂布后对所述异常凹陷进行增强补偿扫描，以形成与所述异常凹陷相应的组织结构；对异常凸起进行剔除和/或在一层涂布后对所述异常凸起进行减弱补偿扫描，以修补所述异常凸起的缺陷。
14、在第一方面和/或第二方面的可选实施方式中，所述光学测量组件被配置为利用至少一个结构光测量系统和/或激光测距传感器来获取所述三维信息。
15、第三方面，提供一种具有第二方面任一项所述系统和/或执行第一方面任一项所述方法的增材制造机器。
16、第四方面，提供一种用于在增材制造机器中制造构件的方法，包括：利用涂布装置在基板上方逐层涂布粉末以形成粉层；利用光学扫描系统产生的能量束选择性烧结/熔融经涂布的粉层；重复所述逐层涂布和选择性烧结/熔融，直至制成所述构件；其中，所述增材制造机器被配置为至少在所述构件的制造期间执行第一方面任一项所述的方法。
17、前述
技术实现思路
仅是说明性的，而不旨在以任何方式进行限制。除了上述的说明性方面、实现方式和特征之外，通过参考附图和以下详细说明，其它方面、实现方式和特征将变得显而易见。
【技术保护点】
1.一种用于增材制造的构件的成形质量监测方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个监测位置包括所述至少一个层具有的部分或全部的点和/或线和/或面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成形质量包括几何形状、成形尺寸和材料密度中的至少一项。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学测量组件被布置在一个移动装置上，所述测量光的投射包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述构件的实体组织是经由粉末的烧结/熔融所形成的，所述移动装置被配置为具有用于在制造所述构件的至少一个层之前/后执行粉末均匀涂布的涂布结构；
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述测量光的另一投射时机在完成制造所述构件的至少一个层之前/后，并且，所述涂布结
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调整所述构件的制造过程包括对异常位置进行缺陷修复和/或调整下一层中相应位置的制造参数以对所述异常位置进行缺陷补偿。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缺陷修复和/或缺陷补偿包括：
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学测量组件被配置为利用至少一个结构光测量系统和/或激光测距传感器来获取所述三维信息。
12.一种用于增材制造的构件的成形质量监测系统，包括：
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述光学测量组件被布置在一个移动装置上以在所述移动装置的移动驱动下在所述至少一个监测位置上投射所述测量光。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述构件的实体组织是经由粉末的烧结/熔融所形成的，
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述移动装置还被配置为在完成制造所述构件的至少一个层之前/后执行粉末的涂布；
16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述光学测量组件包括用于获取所述三维信息的至少一个结构光测量系统和/或激光测距传感器。
17.具有权利要求12至16任一项所述的系统的增材制造机器。
18.一种用于在增材制造机器中制造构件的方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造的构件的成形质量监测方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个监测位置包括所述至少一个层具有的部分或全部的点和/或线和/或面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成形质量包括几何形状、成形尺寸和材料密度中的至少一项。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述三维信息的分析结果确定所述至少一个监测位置的成形质量是否符合预期，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学测量组件被布置在一个移动装置上，所述测量光的投射包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述构件的实体组织是经由粉末的烧结/熔融所形成的，所述移动装置被配置为具有用于在制造所述构件的至少一个层之前/后执行粉末均匀涂布的涂布结构；
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述测量光的另一投射时机在完成制造所述构件的至少一个层之前/后，并且，所述涂布结构被配置为执行涂布中或结束涂布后；
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：云耀深维江苏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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