快速成形系统技术方案

为解决现有技术中快速成形系统在造型过程中，成型室呈封闭状态致使无法获知成型室内状态更无法及时处理实时产生的问题的缺陷，本发明专利技术提供一种快速成形系统，包括相连接的成型设备和控制装置，所述成型设备包括有成型室、成型室内部的工作台和用于零件造型的执行部件，所述控制装置用于处理待造型零件的图形文件、设置加工参数、控制所述成型设备进行零件造型，其特征在于，所述快速成形系统还包括有监控装置，所述监控装置包括有设置在所述成型设备上的用于观测成型室内部状态的观测单元和位于成型室外用于显示该观测单元观测到的图像的显示单元，该快速成形系统加装的监控装置，可以在造型过程中对成型室内部状态进行监视以便及时处理实时产生的各种问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制造
，特别涉及一种用于无模制造的快速成形系统。
技术介绍
快速成形技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动 技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的一项先进的制造技术。 快速成形系统可以在无需任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设 计(CAD)数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。其成型过程主要为首先建立目标 件的三维计算机辅助设计(CAD 3D)模型，然后对该实体模型在计算机内进行模拟切片分 层，沿同一方向(比如Z轴)将CAD实体模型离散为一片片很薄的平行平面；把这些薄平面 的数据信息传输给快速成形系统中的工作执行部件，将所用的成型原材料有规律地一层层 复现原来的薄平面，并层层堆积形成实际的三维实体，最后经过处理成为实际零件。因此， 快速成形系统的推广应用可以大大縮短新产品研制周期、确保新产品上市时间，降低开发 成本、节省了大量的开模费用，提高开发质量。 根据零件的复杂程度，单件零件在成型室内的造型时间一般小于7天。在造型的 过程中，成型室内的工作状态不可见，除非打开成型室舱门对其内部进行观察，而打开成型 室舱门会带来成型温度的损失、对造型中的零件带来影响，还有可能导致人身危险，因此工 作状态下即成型室封闭状态下，操作人员无法准确获知成型室内的工作状态更无法及时处 理实时产生的各种问题，影响了产品的质量和制成成品速度。
技术实现思路
为解决现有技术中快速成形系统在造型过程中成型室呈封闭状态致使无法获知成型室内状态更无法及时处理实时产生的问题的缺陷，本专利技术提供一种快速成形系统，该快速成形系统加装有监控装置，可以在造型过程中对成型室内部状态进行监视以便及时处理实时产生的各种问题。 技术方案 快速成形系统，包括相连接的成型设备和控制装置，所述成型设备包括有成型室、成型室内部的工作台和用于零件造型的执行部件，所述控制装置用于处理待造型零件的图形文件、设置加工参数、控制所述成型设备进行零件造型，其特征在于，所述快速成形系统还包括有监控装置，所述监控装置包括有设置在所述成型设备上的用于观测成型室内部状态的观测单元和位于成型室外用于显示该观测单元观测到的图像的显示单元。 所述观测单元包括设置在所述执行部件上朝向所述工作台的用于承载造型零件的表面的一级摄像头。 所述执行部件包括用于挤出原材料的喷头，所述一级摄像头设置在该喷头上。 所述观测单元还包括在所述成型室的左侧和/或右侧和/或后侧和/或上面和/ 或前侧和/或所述工作台上朝向所述工作台的用于承载造型零件的表面的二级摄像头。 所述监控装置还包括分别与所述观测单元和所述控制装置相连的检测单元，用于 根据控制装置中设置的加工参数对观测单元观测到的图像进行分析，并将分析结果是否为 正常状态传输给所述控制装置，所述控制装置根据分析结果控制所述成型设备进行零件造 型。 所述检测单元包括静态检测单元和动态检测单元，分别用于静态图像和动态图像 的检测。 所述静态检测单元用于造型开始前对成型室内部状态的检测，所述动态检测单元 用于造型开始后对成型室内部状态的检测。 所述动态检测单元包括模型状态检测子单元、成型精度检测子单元、喷头状态检 测子单元和扫描路径检测子单元，所述模型状态检测子单元根据二级摄像头观测到的图像 对造型中的零件状态进行检测，所述成型精度检测子单元根据一级摄像头观测到的图像对 造型中的零件的成型精度进行检测，所述喷头状态检测子单元根据二级摄像头观测到的图 像对喷头的出料状态进行检测，所述扫描路径检测子单元根据一级摄像头观测到的图像对 喷头的移动路径进行检测。 所述动态检测单元还包括记录子单元，用于记录一级摄像头和/或二级摄像头观 测到的动态图像。 所述动态检测单元还包括动态拾取点子单元，用于恢复造型时根据一级摄像头观测到的图像计算本次造型的初始点，并将初始点信息传输给所述控制装置，所述控制装置根据初始点信息控制所述成型设备从初始点开始进行本次的零件恢复造型。 所述监控装置还包括与所述检测单元相连的报警单元，用于检测单元得到的分析结果为非正常状态时报警。 技术效果 本专利技术提供一种加装有监控装置的快速成形系统，该监控装置包括有设置在所述 成型设备上的用于观测成型室内部状态的观测单元和位于成型室外用于显示该观测单元 观测到的图像的显示单元。监控装置对快速成形系统的监控是在不打开成型室舱门的前提 下进行的，避免了对人身安全的影响，避免了开关舱门对造型零件的影响，同时避免了成型 室内温度的损失。操作人员通过显示单元对观测图像的观察，能对快速成形系统的内部状 态进行实时监控，及时发现异常情况进行纠正、避免损失。 观测单元可以为设置在执行部件上朝向工作台的用于承载造型零件的表面的一 级摄像头，该一级摄像头与执行部件随动、对造型中的零件进行摄像。当执行部件包括用于 挤出原材料的喷头时，该一级摄像头设置在该喷头上，与喷头随动的同时对造型中的零件 进行近距离、高清晰摄像。 观测单元还包括在成型室的左侧和/或右侧和/或后侧和/或上面和/或前侧和/或所述工作台上朝向所述工作台的用于承载造型零件的表面的二级摄像头，从不同角度、整体上观测成型室内的工作台、执行部件和造型中的零件的状态、保证观测结果的可靠性。 监控装置还包括检测单元，根据控制装置中已设置好的各种加工参数对观测单元观测到的图像进行分析，并将分析结果是否为正常状态传输给控制装置，控制装置根据分析结果控制成型设备进行零件造型，以达到自动处理造型过程中的非正常状态。 检测单元包括对静态图像进行检测的静态检测单元和对动态图像进行检测的动4态检测单元。静态检测单元用于造型开始前对成型室内工作台和执行部件的检测，比如工 作台上是否清洁、设备的X、Y、Z轴是否归零等。动态检测单元用于造型开始后对成型室内 部工作台、执行部件和造型中的零件的检测。进一步地，动态检测单元包括模型状态检测 子单元、成型精度检测子单元、喷头状态检测子单元和扫描路径检测子单元，所述模型状态 检测子单元根据二级摄像头观测到的图像对造型中的零件状态是否正常进行检测，并把是 否正常的分析结果传输给控制装置；所述成型精度检测子单元根据一级摄像头观测到的图 像对造型中的零件的成型精度进行检测，并把成型精度是否合格的分析结果传输给控制装 置；所述喷头状态检测子单元根据二级摄像头观测到的图像对喷头挤出原材料的状态进行 检测，并把喷头出料流量是否正常的分析结果传输给控制装置；所述扫描路径检测子单元 根据一级摄像头观测到的图像对喷头的移动路径进行检测，并把扫描路径是否正常的分析 结果传输给控制装置。 动态检测单元还包括记录子单元，用于记录一级摄像头和/或二级摄像头观测到 的动态图像，对造型过程的记录，可以用作技术备份，供日后查找分析。 所述监控装置还包括与所述检测单元相连的报警单元，用于检测单元得到的分析 结果为非正常状态时报警，以便提醒操作人员。附图说明 图1为本专利技术快速成形系统的部分结构示意图； 图2为本专利技术快速成形系统的监控装置中检测单元的结构框图。附图标记示例如下 1-成型室，11-舱门，2-工作台，3-喷头，41-第一摄像头，42-第二摄像头，43-第 三摄像头，44-第四摄像头，45-第五摄像头本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速成形系统，包括相连接的成型设备和控制装置，所述成型设备包括有成型室、成型室内部的工作台和用于零件造型的执行部件，所述控制装置用于处理待造型零件的图形文件、设置加工参数、控制所述成型设备进行零件造型，其特征在于，所述快速成形系统还包括有监控装置，所述监控装置包括有设置在所述成型设备上的用于观测成型室内部状态的观测单元和位于成型室外用于显示该观测单元观测到的图像的显示单元。

【技术特征摘要】
快速成形系统，包括相连接的成型设备和控制装置，所述成型设备包括有成型室、成型室内部的工作台和用于零件造型的执行部件，所述控制装置用于处理待造型零件的图形文件、设置加工参数、控制所述成型设备进行零件造型，其特征在于，所述快速成形系统还包括有监控装置，所述监控装置包括有设置在所述成型设备上的用于观测成型室内部状态的观测单元和位于成型室外用于显示该观测单元观测到的图像的显示单元。2. 根据权利要求1所述的快速成形系统，其特征在于，所述观测单元包括设置在所述 执行部件上朝向所述工作台的用于承载造型零件的表面的一级摄像头。3. 根据权利要求2所述的快速成形系统，其特征在于，所述执行部件包括用于挤出原 材料的喷头，所述一级摄像头设置在该喷头上。4. 根据权利要求3所述的快速成形系统，其特征在于，所述观测单元还包括在所述成 型室的左侧和/或右侧和/或后侧和/或上面和/或前侧和/或所述工作台上朝向所述工 作台的用于承载造型零件的表面的二级摄像头。5. 根据权利要求4所述的快速成形系统，其特征在于，所述监控装置还包括分别与所 述观测单元和所述控制装置相连的检测单元，用于根据控制装置中设置的加工参数对观测 单元观测到的图像进行分析，并将分析结果是否为正常状态传输给所述控制装置，所述控 制装置根据分析结果控制所述成型设备进行零件造型。6. 根据权利要求5所述的快速成形系统，其特征在于，所述检测单元包括静态检测单 元和动态检测单元，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭戈，唐果林，颜旭涛，张定军，张绪祺，
申请(专利权)人：北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]