【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，更具体地说是面区域激光粉末床增材制造方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、激光选区熔化技术是一种广泛应用的高精度高性能金属增材制造技术，广泛应用于航空航天、模具、医疗等领域。为了满足激光选区熔化的批量化生产需求，需要提升成型质量。
2、现有的面区域激光粉末床增材制造方法中，没有对完成打印的当前层进行监测，而往往完成打印的当前层容易出现气孔、裂纹或未熔合区域，导致当前层存在缺陷，进而无法保证打印质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供面区域激光粉末床增材制造方法、装置、设备及介质，旨在提升打印质量，及时对缺陷位置进行修整。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了面区域激光粉末床增材制造方法，包括：
4、在建造平台的建造区域铺设一层粉末；
5、激光发射器发射高功率面区域激光束，并根据3d模型切片信息指导激光照射确切位置，以对相应区域进行打印；
6、根据3d模型切片信息将场镜移动至下一个预定位置，以对下一个预定位置所对应的区域进行打印，直至完成当前层的打印；
7、实时监控图像和熔池辐射强度数据；
8、根据监控图像和熔池辐射强度数据确定完成打印的当前层是否存在缺陷；
9、若存在缺陷，则生成缺陷位置的相应坐标；
10、场镜根据缺陷位置的相应坐标调整其位置，并通过缺陷修整激光发射
11、所述高功率面区域激光束的功率为3kw-300kw，经过光路系统后面区域光斑长度和宽度为1mm-20mm。
12、进一步地，所述根据监控图像和熔池辐射强度数据确定完成打印的当前层是否存在缺陷，包括：
13、对监控图像进行图像处理，以得到处理的后监控图像；
14、分析处理的后监控图像，以提取出图像特征，所述图像特征包括熔池熔池尺寸、熔池形状、熔池亮度和熔池亮度分布；
15、从熔池辐射强度数据中提取出熔池辐射强度特征，所述熔池辐射强度特征包括熔池温度和熔池稳定性；
16、将图像特征和熔池辐射强度特征与预设的阈值进行比较；
17、若图像特征和熔池辐射强度特征超出预设的阈值范围，则标记当前层存在潜在缺陷。
18、进一步地，所述分析处理的后监控图像，以提取出图像特征，所述图像特征包括熔池尺寸、熔池形状、熔池亮度和熔池亮度分布，包括：
19、根据处理的后监控图像确定熔池区域；
20、识别熔池的轮廓；
21、根据熔池的轮廓计算熔池尺寸和熔池形状；
22、测量面区域激光熔化质量。
23、进一步地，所述若存在缺陷，则生成缺陷位置的相应坐标，包括：
24、提取缺陷特征；
25、根据缺陷特征在图像中定位缺陷的中心点或者边缘；
26、将缺陷位置的像素坐标转换为实际的物理坐标；
27、将实际的物理坐标映射到场镜的坐标系中，以得到缺陷位置的相应坐标。
28、第二方面，本专利技术还提供了面区域激光粉末床增材制造装置，包括铺设单元、打印单元、移动单元、实时监控单元、判断单元、生成单元以及修整单元；
29、所述铺设单元，用于在建造平台的建造区域铺设一层粉末；
30、所述打印单元，用于激光发射器发射高功率面区域激光束，并根据3d模型切片信息指导激光照射确切位置，以对相应区域进行打印；
31、所述移动单元，用于根据3d模型切片信息将场镜移动至下一个预定位置，以对下一个预定位置所对应的区域进行打印，直至完成当前层的打印；
32、所述实时监控单元，用于实时监控图像和熔池辐射强度数据；
33、所述判断单元，用于根据监控图像和熔池辐射强度数据确定完成打印的当前层是否存在缺陷；
34、所述生成单元，用于若存在缺陷，则生成缺陷位置的相应坐标；
35、所述修整单元，用于场镜根据缺陷位置的相应坐标调整其位置，并通过缺陷修整激光发射器对缺陷位置进行修整，所述缺陷修整激光器光斑直径为30-100微米，所述缺陷修整激光发射器发射的激光为连续激光，或者飞秒脉冲激光；
36、所述高功率面区域激光束的功率为3kw-300kw，经过光路系统后面区域光斑长度和宽度为1mm-20mm。
37、进一步地，所述判断单元包括图像处理模块、分析模块、特征提取模块、比较模块以及标记模块；
38、所述图像处理模块，用于图像对监控图像进行图像处理，以得到处理的后监控图像；
39、所述分析模块，用于分析处理的后监控图像，以提取出图像特征，所述图像特征包括熔池熔池尺寸、熔池形状、熔池亮度和熔池亮度分布；
40、所述特征提取模块，用于从熔池辐射强度数据中提取出熔池辐射强度特征，所述熔池辐射强度特征包括熔池温度和熔池稳定性；
41、所述比较模块，用于将图像特征和熔池辐射强度特征与预设的阈值进行比较；
42、所述标记模块，用于若图像特征和熔池辐射强度特征超出预设的阈值范围，则标记当前层存在潜在缺陷。
43、进一步地，所述分析模块包括确定子模块、识别子模块、计算子模块以及测量子模块；
44、所述确定子模块，用于根据处理的后监控图像确定熔池区域；
45、所述识别子模块，用于识别熔池的轮廓；
46、所述计算子模块，用于根据熔池的轮廓计算熔池尺寸和熔池形状；
47、所述测量子模块，用于测量面区域激光熔化质量。
48、进一步地，所述生成单元包括提取模块、定位模块、转换模块以及映射模块；
49、所述提取模块，用于提取缺陷特征；
50、所述定位模块，用于根据缺陷特征在图像中定位缺陷的中心点或者边缘；
51、所述转换模块，用于将缺陷位置的像素坐标转换为实际的物理坐标；
52、所述映射模块，用于将实际的物理坐标映射到场镜的坐标系中，以得到缺陷位置的相应坐标。
53、第三方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的面区域激光粉末床增材制造方法。
54、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的面区域激光粉末床增材制造方法。
55、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：面区域激光粉末床增材制造方法，包括在建造平台的建造区域铺设一层粉末；激光发射器发射高功率面区域激光束，并根据3d模型切本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述根据监控图像和熔池辐射强度数据确定完成打印的当前层是否存在缺陷，包括：
3.根据权利要求2所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述分析处理的后监控图像，以提取出图像特征，所述图像特征包括熔池尺寸、熔池形状、熔池亮度和熔池亮度分布，包括：
4.根据权利要求1所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述若存在缺陷，则生成缺陷位置的相应坐标，包括：
5.面区域激光粉末床增材制造装置，其特征在于，包括铺设单元、打印单元、移动单元、实时监控单元、判断单元、生成单元以及修整单元；
6.根据权利要求5所述的面区域激光粉末床增材制造装置，其特征在于，所述判断单元包括图像处理模块、分析模块、特征提取模块、比较模块以及标记模块；
7.根据权利要求6所述的面区域激光粉末床增材制造装置，其特征在于，所述分析模块包括确定子模块、识别子模块、计算子模块以及测量子模块；
8.根据权利要
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～4中任意一项所述的面区域激光粉末床增材制造方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1～4任意一项所述的面区域激光粉末床增材制造方法。
...【技术特征摘要】
1.面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述根据监控图像和熔池辐射强度数据确定完成打印的当前层是否存在缺陷，包括：
3.根据权利要求2所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述分析处理的后监控图像，以提取出图像特征，所述图像特征包括熔池尺寸、熔池形状、熔池亮度和熔池亮度分布，包括：
4.根据权利要求1所述的面区域激光粉末床增材制造方法，其特征在于，所述若存在缺陷，则生成缺陷位置的相应坐标，包括：
5.面区域激光粉末床增材制造装置，其特征在于，包括铺设单元、打印单元、移动单元、实时监控单元、判断单元、生成单元以及修整单元；
6.根据权利要求5所述的面区域激光粉末床增材制造装置，其特征在于，所述判断单元包括图像处理模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘所利，王卫民，李庆，文晓难，
申请(专利权)人：西安空天机电智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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