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专利号: 201910570649X
申请人: 成都绝影智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2025-03-26
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、采集熔覆层表面的线结构光图像;

S2、获取基底与熔覆层表面的3D轮廓数据;

S3、计算基底位置;

S4、计算熔覆层厚度、激光器相对于基底表面的工作距离和激光入射角度。

2.根据权利要求1所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S3包括如下步骤:S31、根据基底3D轮廓数据,设定基底计算区域;

S32、扫描设定的基底计算区域,判断该基底计算区域内是否有熔覆层,如果有熔覆层,则获取基底计算区域内的光条中心线延长到熔覆区内的部分的位置数据,获得基底位置;

如果没有熔覆层,则获取基底计算区域内的光条中心线的位置数据,获得基底位置。

3.根据权利要求2所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S32中,判断该基底计算区域内是否有熔覆层包括如下步骤:S321、计算所述基底计算区域内的光条中心线;

S322、判断该光条中心线代表的z轴高度变化是否大于基底轮廓的局部不平整度,如果是,则该基底计算区域内有熔覆层;如果否,则该基底计算区域内没有熔覆层。

4.根据权利要求3所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S4中,计算熔覆层厚度包括如下步骤:S41、根据基底熔覆层表面3D轮廓数据,设定熔覆层计算区域;

S42、获取熔覆层计算区域内的光条中心线的位置数据;

S43、计算熔覆层计算区域内的光条中心线的位置数据与基底位置的高度差值,获得熔覆层厚度的3D数据。

5.根据权利要求3所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S4中,计算激光器相对于基底表面的工作距离和激光入射角度包括如下步骤:S44、计算基底表面上基底位置光条两端附近的两个点的3D坐标;

S45、计算该两点的中点位置的z轴坐标或视野区域的中垂线与光条中心线交点代表的z轴坐标,获得激光器相对于基底表面的工作距离;

S46、计算该两点的连线与熔覆激光器激光光轴的夹角,获得激光入射到基底表面的倾斜角度。

6.根据权利要求4所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S4还包括如下步骤:S47、计算熔覆层的平均厚度直线;

S48、计算熔覆层上表面轮廓曲线上各点到所述平均厚度直线的距离,获得熔覆层厚度缺陷尺寸。

7.根据权利要求4所述的用于激光熔覆的实时监测方法,其特征在于,步骤S4还包括如下步骤:S49、计算熔覆层的平均厚度直线;

S410、计算熔覆层上表面轮廓曲线与所述平均厚度直线的包络区域面积,获得熔覆层厚度缺陷尺寸。

8.一种用于激光熔覆的实时监测装置,其特征在于,包括凹形盒子,所述凹形盒子的一端面上设有第一光学窗口玻璃和第二光学窗口玻璃,所述凹形盒子的另一端面上设有底板和多个电控输出插座,所述底板上设有第一线激光器、第二线激光器、第一反射镜片、图像传感器和与该图像传感器呈一定夹角的镜头,所述第一反射镜片设于所述镜头前端并与所述镜头呈一定夹角,所述第一线激光器的出口端设有与所述第一线激光器的光轴呈45°的半反半透镜片,所述第二线激光器的出口端设有与所述第二线激光器的光轴呈45°的第二反射镜片,所述第一线激光器的出射光和所述第二线激光器的出射光的一字线之间呈90°,所述底板上还设有电控处理装置和图像处理运算装置。

9.根据权利要求8所述的用于激光熔覆的实时监测装置,其特征在于,所述半反半透镜片表面镀有光学膜。

10.根据权利要求8所述的用于激光熔覆的实时监测装置,其特征在于:所述第一线激光器和第二线激光器分别为具有不同的主波长的一字线激光器,且第一线激光器的一字线方向垂直于所述底板。

11.根据权利要求8所述的用于激光熔覆的实时监测装置,其特征在于,所述图像传感器与所述镜头之间设有窄带滤光片。

12.根据权利要求8所述的用于激光熔覆的实时监测装置,其特征在于,所述第二光学窗口玻璃内侧设有陷波滤光片。