[发明专利]一种3D打印设备激光束能量在线监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种3D打印设备激光束能量在线监测装置，其特征在于，包括依次连接的激光光路系统、激光探测器（6）和图像处理单元（7），所述图像处理单元（7）还与激光光路系统连接；所述激光探测器（6）设置于成型室（2）内，所述成型室（2）内还设置有夹持装置（3），所述夹持装置（3）是用于夹持或移位激光探测器（6）；所述激光光路系统用于输出激光光束，所述激光探测器（6）用于捕获激光光斑图像、激光探测器（6）还具有无线传输模块，数据能够在终端显示，所述图像处理单元（7）用于分析光斑图像信息，所述成型室（2）底部还固定有Z轴（5）；

所述激光探测器（6）包括装在前端的吸热体（9）、所述吸热体（9）连接热电传感器（10）、所述热电传感器（10）连接信息处理器（11）、所述信息处理器（11）与图像处理单元连接；激光探测器（6）还包括散热器（12），所述散热器（12）将多余的热量散发，保护激光探测器；

所述图像处理单元（7）包括依次相连的存储器、处理器和补偿器，所述存储器用于存储激光光斑能量信息；所述处理器用于分析光斑能量值及能量梯度信息，并作出判断，激光能量是否满足系统要求；所述补偿器根据处理器传入的分析数据，实时调节激光输入的能量；

所述成型室（2）内设置有刮刀架（4），所述夹持装置（3）固定在刮刀架（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印设备激光束能量在线监测装置，其特征在于，所述激光光路系统包括激光扫描振镜（1），所述激光扫描振镜（1）连接激光器（8），所述激光器（8）连接图像处理单元（7）；所述激光器（8）发出的激光经过激光扫描振镜（1）控制激光输出的路径。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印设备激光束能量在线监测装置，其特征在于，夹持装置（3）包括驱动器（13）、固定装置（14）和抓取装置（15），所述固定装置（14）固定安装在刮刀架（4）上，所述驱动器（13）的两侧连接有用于抓取动作的抓取装置（15）；所述固定装置（14）为连杆结构、用于X方向的固定；所述驱动器（13）用于接收和发送驱动指令。

4.采用如权利要求3所述的一种3D打印设备激光束能量在线监测装置的在线监测方法，其特征在于，

3D打印设备正常工作时，激光探测器（6）固定在成型室 （2）内的工作区域之外，

步骤1：当设备需要对激光进行能量监测时，打开激光器（8）和激光扫描振镜（1），Z轴（5）下降高度，保证焦平面与热电传感器（10）检测面重合；

步骤2：刮刀架（4）带动夹持装置（3）与激光探测器（6）相连，再将激光探测器（6）移动至激光功率探测位置，准备测量，测量数据传输至图像处理单元（7），进行图像数据处理；若图像处理单元（7）检测到光斑能量不满足系统要求，即时调节激光输入能量；

步骤2所述刮刀架（4）带动夹持装置（3）与激光探测器（6）相连，再将激光探测器（6）移动至激光功率探测位置的具体操作方法如下：

驱动器（13）接收到激光探测器（6）命令后，刮刀架（4）带动夹持装置（3）由刮刀架初始位置A移动至激光探测器（6）放置位置C，抓取装置（15）抓取激光探测器（6），刮刀架（4）运动再将激光探测器（6）移动至激光功率探测位置B；

步骤3：激光探测工作结束时，关闭激光器（8）和激光探测器（6），刮刀架（4）移动、将激光探测器（6）移动并固定至工作区域外；

当激光探测工作完成，驱动器（13）接收到设备打印命令后，刮刀架（4）带动激光探测器（6）移动至激光探测器（6）放置位置C，夹持装置中的固定装置（14）和抓取装置（15）张开将激光探测器（6）放置，然后刮刀架（4）返回至刮刀架初始位置A。