[发明专利]一种针对宽带激光熔覆的多传感器协同监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种针对宽带激光熔覆的多传感器协同监测装置及方法，该装置包括位移传感单元、图像传感单元和信息处理单元；同轴送粉头上设置有4个呈中心对称的传感器连接臂，传感器连接臂的端部分别设置有图像传感单元或位移传感单元；两个图像传感单元绕同轴送粉头呈一定可调角度排布，用于采集宽带激光熔覆过程中两个不同方向上熔池形貌图像。信息处理单元，用于融合处理位移传感单元采集的高度数据和图像传感单元采集的熔池图像，实时计算并显示宽带矩形熔池的面积及三维尺寸、成形层高、离焦量、搭接率。本发明的多传感器协同监测装置及方法能够实时、精准、全面地监测宽带激光熔覆过程。

主权项

一种针对宽带激光熔覆的多传感器协同监测装置，其特征在于，包括设置在中心位置的同轴送粉头(6)，通过宽带激光融化同轴送粉头(6)内部的合金粉末，形成宽带激光熔覆熔池(1)，与基材(3)上冶金材料结合形成宽带熔覆层(2)；其中：同轴送粉头(6)上设置有4个呈中心对称的传感器连接臂(8)，传感器连接臂(8)的端部分别设置有图像传感单元(4)或位移传感单元(5)；该装置还包括信息处理单元，图像传感单元(4)和位移传感单元(5)均与信息处理单元相连；位移传感单元(5)投射出长度多倍于激光带宽的静态测量线，静态测量线与宽带激光熔覆熔池(1)平行，且静态测量线紧密排列在宽带激光熔覆熔池(1)两侧，位移传感单元(5)接收静态测量线的漫反射光线，测量平行于宽带激光熔覆熔池(1)的已熔覆区和未熔覆区的高度数据；图像传感单元(4)用于采集宽带激光熔覆过程中宽带激光熔覆熔池(1)两个方向上的形貌图像；信息处理单元用于融合高度数据和形貌图像，确定宽带激光熔覆在垂直于同轴送粉头(6)轴心的投影面上的运动方向以及宽带激光带宽方向，进而实时计算并显示宽带激光熔覆熔池(1)的面积及三维尺寸、成形层高、离焦量和搭接率。