[发明专利]用于激光烧结的温度控制系统、方法及可读存储介质

说明书

本申请涉及一种用于激光烧结的温度控制系统及其控制系统、可读存储介质，其中用于激光烧结的温度控制系统包括红外传感器、控制单元以及控制红外传感器移动检测的运动机构，所述控制单元控制红外传感器从工作区域边界的任一点开始跟随铺粉器的运动对工作区域中已铺好的粉末进行移动检测，并根据获取的当前点检测温度反馈调节辐射该当前点的加热器以使该当前点的温度趋于设定值，其中，所述红外传感器的移动检测轨迹在沿铺粉器运动方向上呈递增趋势，且在沿垂直于铺粉器运动方向的方向上呈递增趋势。本发明用于激光烧结的温度控制系统、方法及可读存储介质温度检测和控制的准确性更高、实时性更好。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种用于激光烧结的温度控制系统、方法及可读存储介质。

背景技术

增材制造技术是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。

选择性激光烧结技术作为增材制造技术的其中一种技术，其工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉辊筒将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的温度，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉辊筒又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

在上述技术中，加热装置将平铺在成型缸已成型零件上表面的粉末加热至设定的温度，而对其已成型零件上表面粉末温度的检测至关重要。现有技术中，一般在选择性激光烧结设备工作腔体顶部安装一个或者多个红外测温传感器，通过一个红外传感器或者多个红外传感器所检测的温度近似认为成整个成型缸已成型零件上表面的粉末温度，以对加热装置进行控制，使检测温度达到设置温度值。

然而，对于一个红外传感器的检测方法，由于其加热装置的特性，以及设备工作腔内气流的影响，无法均匀稳定的对一个平面的粉末进行加热，从而造成平铺在成型缸已成型零件上表面的粉末，部分区域粉末温度高，部分区域的粉末温度低，以一个检测温度点反馈来控制加热装置，无法完美的控制加热装置使整个成型缸区域的粉末温度均匀；而对于多个红外传感器的检测方法，虽然可以检测工作区域多个点的温度，但由于每个红外传感器的反应灵敏度和检测误差都不一样，使得检测结果准确性不高、实时性不好。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种准确性更高、实时性更好的用于激光烧结的温度控制系统、方法及可读存储介质。

为实现上述目的，本申请提供了一种用于激光烧结的温度控制系统，包括红外传感器、控制单元以及控制红外传感器移动检测的运动机构，所述控制单元控制红外传感器从工作区域边界的任一点开始跟随铺粉器的运动对工作区域中已铺好的粉末进行移动检测，并根据获取的当前点检测温度反馈调节辐射该当前点的加热器以使该当前点的温度趋于设定值，其中，所述红外传感器的移动检测轨迹在沿铺粉器运动方向上呈递增趋势，且在沿垂直于铺粉器运动方向的方向上呈递增趋势。

作为本发明的进一步优选方案，所述运动机构为移动平台或振镜，通过控制移动平台或振镜的转动控制红外传感器的移动检测。

作为本发明的进一步优选方案，当所述运动机构为移动平台时，所述红外传感器安装在移动平台上，以驱动红外传感器在沿铺粉器运动方向和垂直于铺粉器运动方向的方向上进行移动检测。

作为本发明的进一步优选方案，所述移动检测轨迹为直线、抛物线或弧线。

作为本发明的进一步优选方案，所述系统还包括：

速度控制单元，用于当获取的当前点检测温度与当前点的设定值的差值大于预设值时，减小红外传感器的移动检测速度。