[发明专利]一种电子束熔丝沉积中熔滴过渡距离的控制系统

摘要

本发明涉及一种电子束熔丝沉积中熔滴过渡距离的控制系统，属于增材制造监控技术领域。本发明系统通过视觉监控，在进行电子束熔丝沉积增材制造成形过程中，实时采集熔滴过渡图像，通过图像处理，获得当前熔滴过渡距离信息，根据该熔滴过渡距离信息，调整送丝高度调节轴的滑块高度，实现了熔滴过渡距离的闭环控制，解决了采用开环控制时的粘丝、沉积不连续等问题，避免了熔池飞溅、大滴过渡等现象，提高了沉积过程的稳定性，进而保证了成形过程和产品质量的一致性，提高了生产效率。而且本发明的控制系统结构简单，同时还可以获得熔池大小信息和温度信息，可用于电子束束流功率控制和工件温度闭环控制。

主权项

1.一种电子束熔丝沉积中熔滴过渡距离的控制系统，其特征在于该控制系统包括顶部支架、激光器、相机、工作台、相机航向角调节轴、送丝校直器、送丝电机、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、底座、处理器、波形发生卡和电机驱动器；所述的激光器通过球形铰链安装在顶部支架上，通过球形铰链调整激光补光系统，使补光轴线对准丝材与电子束的交点，激光器的前端设置有激光器防金属蒸汽套筒；所述的相机依次通过相机俯仰角调整轴、转接架和相机航向角调节轴安装在顶部支架上，依次调整相机俯仰角调整轴和相机航向角调节轴，使电子束与丝材的交点位于相机视野的中央，相机的镜头端设置有相机防金属蒸汽套筒；所述的X轴导轨安装在底座上，Y轴导轨安装在X轴导轨上，Y轴导轨与X轴导轨相互垂直，Z轴导轨安装在Y轴导轨上，Z轴导轨与Y轴导轨相互垂直；所述的工作台安装在Z轴导轨上，待沉积增材工件置于工作台上；所述的送丝校直器和送丝电机相互连接，连接后的送丝校直器和送丝电机安装在送丝高度调节轴上；用于沉积的丝材通过送丝校直器后经送丝电机拉动到达待沉积增材工件表面，所述的处理器用于通过信号线采集相机的图像信号，通过图像处理程序，计算获得熔滴过渡距离的控制信号，将该控制信号发送至波形发生卡；所述的波形发生卡，根据控制信号生成相应的波形控制信号，将该波形控制信号通过信号线发送给电机驱动器；所述的电机驱动器，用于将波形发生卡产生的波形控制信号放大为驱动电流，控制送丝高度调节轴电机转动，使送丝高度调节轴沿送丝高度调节轴安装支架上下移动，实现对电子束熔丝沉积中熔滴过渡距离的控制。