【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，尤其是一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置及方法。
技术介绍
1、激光粉末床熔融技术以激光为能量源，通过扫描振镜调整激光束，按照三维cad切片模型中规划的路径扫描粉末床，并选择性地熔化粉末。一层处理完成后，送粉缸上升，成形缸下降一层厚的高度，铺粉机构将粉末从送粉缸运送至成形平台，设备再次控制激光束的扫描路径，有选择地熔化新粉层并与上层融合；一直重复这个过程，直到模型所设计的零件加工完毕。异质材料通常包含两种或两种以上的不同材料，在激光增材制造工程中，将异质材料按需自由且精准的预置、异质材料粉末按特定比例混合、水平方向分布，以实现构件的高性能和多功能需求。
2、异质材料零件打印过程中，需根据零件的材料分布设计来更换不同粉末进行交替打印成形，如何有效实现零件打印过程中以及打印完成后对不同异质粉末的纯净回收是异质材料激光粉末床熔融需要解决的关键技术。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置及方法，能够自动识别外观差异较大的异质粉末种类，实现对异质材料粉末的无污染回收。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，包括：真空吸粉头、高清相机、移动导轨、工作仓、输粉管道、悬臂、电磁阀、振动粉筛、粉末回收缸、气体管道、真空泵、计算机和控制器；所述真空吸粉头安装在移动导轨上，移动导轨安装在工作仓内，所述振动粉筛安装在粉末回收缸中，其顶部通过输粉管道与真空吸粉
3、其中，真空吸粉头包括吸粉罩、第一吸粉头、第二吸粉头、第三吸粉头；所述吸粉罩安装于移动导轨上；所述第一吸粉头、第二吸粉头、第三吸粉头安装于吸粉罩内，并分别连接第一输粉管道、第二输粉管道、第三输粉管道形成独立的粉末通道。用于全方位多角度清理成型缸内未熔融粉末，实现对异质材料粉末的全方位无死角回收。
4、其中，粉末回收缸包括第一粉末回收缸、第二粉末回收缸和第三粉末回收缸，其顶部分别与输粉管道连接。
5、其中，电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；第一电磁阀一端与气体管道连接，另一端与第一粉末回收缸连接，第二电磁阀一端与气体管道连接，另一端与第二粉末回收缸连接，第三电磁阀一端与气体管道连接，另一端与第三粉末回收缸连接。通过控制对应电磁阀开闭进一步的控制不同的异质粉末的回收。
6、其中，振动粉筛包括筛网、导力板、振动电机和支撑臂；所述筛网安装于粉末回收缸中上部，将粉末回收缸分为上下两个区域，振动电机通过导力板与筛网连接，并由支撑臂固定在粉末回收缸内壁。用可振动筛网将粉末回收缸分为上下两个部分，真空吸粉头将粉末吸入粉末回收缸后，粉筛振动使得异质粉末通过筛网，筛分出粉末中夹杂的飞溅颗粒，过筛后的纯净粉末存储在粉末回收箱底部空间。
7、其中，高清相机与计算机连接，拍摄成型缸中待回收粉末图片，用于识别粉末特征。
8、相应的，一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收方法，包括如下步骤：
9、步骤1、使用高清相机获取成型缸内待识别的表层异质材料粉末图像，对所述异质材料粉末图像进行预处理，获取增强图像；
10、步骤2、根据步骤1所获取的增强图像，将增强图像转换至hsv颜色空间，计算待识别粉末图像的色调与饱和度；
11、步骤3、计算步骤2所得到的待识别粉末图像的色调与饱和度与模板粉末图像色调与饱和度之间的差值，输出最小差值对应的模板粉末种类，获得待识别粉末种类；
12、步骤4、根据步骤3所得到的异质材料粉末种类信息，利用控制器控制电磁阀和真空泵，并通过移动导轨控制真空吸粉头移动，将两种纯净粉末与混合污染粉末分别吸入至对应粉末回收缸内；
13、步骤5、启动第一粉末回收缸和第二粉末回收缸内的振动粉筛，筛除粉末内的飞溅颗粒，使异质粉末达到再次使用的要求，过筛后的粉末存储在粉末回收缸底部。
14、其中，步骤1中，对所述异质材料粉末图像进行预处理包括：对获取的原始图像做高斯滤波处理，用于去除图像中的高频噪声，使得图像更加平滑和清晰，得到增强图像。
15、其中，步骤2中，rgb图像r、g、b分量中最大者与最小者，分别设为max与min，计算色调h为：
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17、其中，步骤2中，rgb图像r、g、b分量中最大者与最小者，分别设为max与min，计算饱和度s为：
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19、本专利技术的有益效果为：本专利技术通过设计三套独立真空吸粉系统，用于实现零件打印完成后两种纯净粉末和混合污染粉末的回收；本专利技术通过振动粉筛，有效去除了回收后异质粉末中的颗粒物；本专利技术结构简单且易于实现，提高了异质粉末回收效率，通过控制器自动实现粉末回收，无需手动操作。
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1.一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，包括：真空吸粉头(1)、高清相机(2)、移动导轨(3)、工作仓(4)、输粉管道(6)、悬臂(7)、电磁阀(8)、振动粉筛(9)、粉末回收缸(10)、气体管道(11)、真空泵(12)、计算机(13)和控制器(14)；所述真空吸粉头(1)安装在移动导轨(3)上，移动导轨(3)安装在工作仓(4)内，所述振动粉筛(9)安装在粉末回收缸(10)中，其顶部通过输粉管道(6)与真空吸粉头(1)连接，底部与粉末回收缸(10)连接，所述电磁阀(8)一端与真空泵(12)连接，另一端与粉末回收缸(10)连接，真空泵(12)通过气体管道(11)与粉末回收缸(10)连接，所述高清相机(2)通过悬臂(7)安装在工作仓(4)顶部，并且与计算机(13)相连；控制器(14)分别与计算机(13)、真空吸粉头(1)、移动导轨(3)和振动粉筛(9)连接，用于控制真空吸粉头(1)自由移动、真空泵(12)的启停状态和振动粉筛(9)的启停状态。
2.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，真空吸粉头(1)包括吸粉罩(101)、第一吸
3.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，粉末回收缸(10)包括第一粉末回收缸(301)、第二粉末回收缸(302)和第三粉末回收缸(303)，其顶部分别与输粉管道(6)连接。
4.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，电磁阀(8)包括第一电磁阀(304)、第二电磁阀(305)和第三电磁阀(306)；第一电磁阀(304)一端与气体管道(11)连接，另一端与第一粉末回收缸(301)连接，第二电磁阀(305)一端与气体管道(11)连接，另一端与第二粉末回收缸(302)连接，第三电磁阀(305)一端与气体管道(11)连接，另一端与第三粉末回收缸(303)连接。
5.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，振动粉筛(9)包括筛网(201)、导力板(202)、振动电机(203)和支撑臂(204)；所述筛网(201)安装于粉末回收缸(10)中上部，将粉末回收缸(10)分为上下两个区域，振动电机(203)通过导力板(202)与筛网(201)连接，并由支撑臂(204)固定在粉末回收缸(10)内壁。
6.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，高清相机(2)与计算机(13)连接，拍摄成型缸(5)中待回收粉末图片，用于识别粉末特征。
7.一种应用于如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收方法，其特征在于，步骤1中，对所述异质材料粉末图像进行预处理包括：对获取的原始图像做高斯滤波处理，用于去除图像中的高频噪声，使得图像更加平滑和清晰，得到增强图像。
9.如权利要求7所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收方法，其特征在于，步骤2中，RGB图像R、G、B分量中最大者与最小者，分别设为max与min，计算色调h为：
10.如权利要求7所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收方法，其特征在于，步骤2中，RGB图像R、G、B分量中最大者与最小者，分别设为max与min，计算饱和度s为：
...【技术特征摘要】
1.一种异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，包括：真空吸粉头(1)、高清相机(2)、移动导轨(3)、工作仓(4)、输粉管道(6)、悬臂(7)、电磁阀(8)、振动粉筛(9)、粉末回收缸(10)、气体管道(11)、真空泵(12)、计算机(13)和控制器(14)；所述真空吸粉头(1)安装在移动导轨(3)上，移动导轨(3)安装在工作仓(4)内，所述振动粉筛(9)安装在粉末回收缸(10)中，其顶部通过输粉管道(6)与真空吸粉头(1)连接，底部与粉末回收缸(10)连接，所述电磁阀(8)一端与真空泵(12)连接，另一端与粉末回收缸(10)连接，真空泵(12)通过气体管道(11)与粉末回收缸(10)连接，所述高清相机(2)通过悬臂(7)安装在工作仓(4)顶部，并且与计算机(13)相连；控制器(14)分别与计算机(13)、真空吸粉头(1)、移动导轨(3)和振动粉筛(9)连接，用于控制真空吸粉头(1)自由移动、真空泵(12)的启停状态和振动粉筛(9)的启停状态。
2.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，真空吸粉头(1)包括吸粉罩(101)、第一吸粉头(102)、第二吸粉头(103)、第三吸粉头(104)；所述吸粉罩(101)安装于移动导轨(3)上；所述第一吸粉头(102)、第二吸粉头(103)、第三吸粉头(104)安装于吸粉罩(101)内，并分别连接第一输粉管道(105)、第二输粉管道(106)、第三输粉管道(107)形成独立的粉末通道。
3.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在于，粉末回收缸(10)包括第一粉末回收缸(301)、第二粉末回收缸(302)和第三粉末回收缸(303)，其顶部分别与输粉管道(6)连接。
4.如权利要求1所述的异质材料激光粉末床熔融粉末回收装置，其特征在...
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