一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统及其方法，属于在线无损检测领域，其包括移动检测车、导轨、在线信号检测模块和控制系统，移动检测车车身设置有立柱，立柱上活动连接有导轨，导轨上活动连接有在线信号检测模块，在线信号检测模块中集成有多个探头，其包括用于进行成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度检测的探头，检测时探头可嵌入送料式增材制造装备的3D打印头中或者固定于移动检测车上，多个探头均与控制系统信号连接。本发明专利技术还提供了以上系统进行在线无损检测的方法。本发明专利技术系统和方法适用性广、扩展性强，可实现现场或者远程的送料式金属增材制造过程的在线检测。

An on-line nondestructive testing system and method for the quality of metal building material

The invention discloses a metal additive manufacturing online component quality nondestructive testing system and method thereof, belonging to the field of nondestructive testing online, including mobile detection vehicles, online guide, signal detection module and control system, motion detection car body provided with the column, the column is movably connected with a guide rail is movably connected with a signal line the online detection module, signal detection module is integrated with multiple probes, including for composition, defects, deformation, stress, probe size precision and surface roughness detection, detection of the probe can be embedded into the feeding type increasing material manufacturing equipment 3D print head or fixed on the mobile testing vehicle, a plurality of probe and control system for signal connection. The invention also provides a method for on-line nondestructive testing of the above system. The system and method of the invention have wide applicability and strong expansibility, and can realize on-line inspection of the field or remote feed type metal increasing manufacturing process.

【技术实现步骤摘要】
一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统及方法
本专利技术涉及一种适用于送料式金属增材制造构件质量在线无损检测的系统及方法，具体涉及构件成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度等的在线无损检测，属于在线无损检测领域。
技术介绍
增材制造技术(Additivemanufacturing)，又称3D打印技术，是一种基于分层制造、层层叠加成形原理，由零件三维CAD数据进行“增材”式加工的高端数字化制造技术。该技术突破了现有制造技术对构件形状的限制，能够实现功能-结构-制造的一体化，大幅简化复杂精密构件的制造工艺，极大提高构件质量与性能。对于金属增材制造技术而言，根据送料方式的不同分为铺粉式和送料式(送粉或送丝)两种。其中，送料式金属增材制造技术是将高能束3D打印头与数控机床相结合，利用聚焦高能束将同步送入的金属粉末或金属丝熔化，通过控制工作台在XY平面依规划轨迹移动实现零部件的单层制造。在完成一个单层的制造后，Z向上升或下降一个切片层的距离，然后重复前一过程，层层叠加直到实现整个零部件的三维成型。可见，由于与数控机床有机结合，送料式金属增材制造装备简单，成形尺寸跨度大，沉积效率高，经济本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，其包括移动检测车(1)、导轨(2)、在线信号检测模块(3)和控制系统(4)，其中，移动检测车(1)底部设置有滚轮，车身设置有立柱，立柱上活动连接有导轨(2)，导轨(2)能沿着立柱上下移动，导轨(2)上活动连接有在线信号检测模块(3)，在线信号检测模块(3)能沿着导轨移动，在线信号检测模块(3)中集成有多个探头，其包括用于进行成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度检测探头的一种或几种的任意组合，多个探头均与控制系统(4)信号连接，以将探测到的关于成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度的信号传输至控制系统(4)，控制系统(4)用于根...

【技术特征摘要】
1.一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，其包括移动检测车(1)、导轨(2)、在线信号检测模块(3)和控制系统(4)，其中，移动检测车(1)底部设置有滚轮，车身设置有立柱，立柱上活动连接有导轨(2)，导轨(2)能沿着立柱上下移动，导轨(2)上活动连接有在线信号检测模块(3)，在线信号检测模块(3)能沿着导轨移动，在线信号检测模块(3)中集成有多个探头，其包括用于进行成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度检测探头的一种或几种的任意组合，多个探头均与控制系统(4)信号连接，以将探测到的关于成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度的信号传输至控制系统(4)，控制系统(4)用于根据收到的关于成分、缺陷、变形、应力、尺寸精度和表面粗糙度的信号分析处理获得对应的检测结果，控制系统(4)能与外界送料式金属增材制造装备通信，以使外界送料式金属增材制造装备根据控制系统(4)反馈的相应检测结果发出适应性控制增材制造的指令。2.如权利要求1所述的一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，导轨(2)的形状为矩形、弧形或者圆形或者其它任意形状。3.如权利要求2所述的一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，用于成分检测的探头选自激光诱导击穿光谱探头、激光诱导等离子体光谱探头；用于缺陷检测的探头选自高速相机、工业相机、红外测温探头、X射线检测探头、红外热像仪探头、激光干涉仪、超声探头、红外传感器、永磁扰动检测传感器；用于变形检测的探头选自超声探头、三维光学变形测量仪、激光-超声探头；用于应力检测的探头选自X射线应力检测探头、超声探头；用于尺寸精度检测的探头选自激光测距仪探头、接触式触发探头、CCD探头、尺寸视觉传感器、位移传感器；用于表面粗糙度检测的探头选自轮廓仪探头、圆度仪探头、共焦位移计。4.如权利要求3所述的一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，根据工作状态下探头与移动检测车的相对位置，探头分为两种，一种为移动式探头，工作状态下可由导轨上自由取下放置于送料式金属增材制造装备中3D打印头上相应的探头接口内，在构件成形现场近距离实时采集信号；另一种为固定式探头，工作状态下仍固定于导轨上，跟随移动检测车移动，在构件成形过程现场或者远程实时采集信号。5.如权利要求3所述的一种金属增材制造构件质量在线无损检测系统，其特征在于，工作时，将移动检测车(1)整体移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽敏，杨晶晶，杨慧慧，喻寒琛，黄文普，曾晓雁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42