[实用新型]SLM制造具有内嵌FRID标签金属零件的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光特殊加工工艺和设备，尤其涉及SLM制造具有内嵌FRID标签金属零件的设备。

背景技术

射频信号识别技术（Radio Frequency IDentification，RFID）是一种新型通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k～134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广。RFID标签如今已经可以达到1/50米粒大小。

一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签（RFID标签）也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应答器，用以驱动应答器电路将内部的数据送出，此时阅读器便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

而射频信号识别技术工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

射频信号识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。

制约射频信号识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准，这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。另外一个制约着其发展的问题是，射频信号对金属十分敏感，导致目前这种RFID标签无法在具有金属表面的物体上（如钢质货架,集装箱等）正常工作，而只能使用于非金属表面（如塑料,玻璃，木材等）。射频识别应用最为广泛的物流行业多为金属环境，所以金属敏感性这一缺点大大限制了其在物流行业的应用。

如今RFID技术已经广泛应用于各行各业中，主要包括：物流和供应管理、生产制造和装配、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费、一卡通、仓储中塑料托盘中等。

选区激光熔化（SLM）是一种目前较为先进的激光快速成型技术，它的基本原理是先在计算机上设计出零件的三维实体模型，然后通过专用软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入快速成型设备，设备将按照这些轮廓数据，控制激光束选择性地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。

SLM制造个性化零件的优势

（1）个性化：适合各种复杂形状的零件，尤其适合带有非线性曲面的或者内部有复杂异型结构（如空腔）、用传统方法无法制造的个性化工件；

（2）快速制造：直接制成终端金属零件，省掉中间过渡环节；

（3）精度高：使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束照射金属粉末，使得加工出来的个性化金属零件具有很高的尺寸精度（达0.1mm）以及好的表面粗糙度（Ra30-50μm）；

（4）致密度高：在选区内熔化金属制造出来的零件具有冶金结合的实体，相对致密度接近100%，力学性能甚至超过铸造件；

（5）材料种类多：由于激光光斑直径很小，因此能以较低的功率熔化高熔点的金属，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能，而且可供选用的金属粉末种类也得到拓展。

虽然激光选区熔化技术与射频信号识别技术早已广泛被使用到各行业中，但是目前还没有相关应用将这两项技术结合在一起。

发明内容

本实用新型的目的就是为了将选区激光熔化和射频信号识别结合起来，提供SLM制造具有内嵌FRID标签金属零件的设备。

本实用新型通过下述技术方案实现：

1、SLM制造具有内嵌FRID标签金属零件的设备，包括光束聚焦系统、近波长同轴视觉定位系统、标签嵌入系统、粉末铺设系统、气体保护系统；

所述光束聚焦系统，包括依次光路连接的光纤激光器、扩束镜、扫描振镜和F-θ组合透镜；

近波长同轴视觉定位系统，包括镀膜反射镜片、工业CCD和用于给待加工金属零件照明的照明装置；所述镀膜反射镜片设置在扩束镜与扫描振镜之间的光路中；所述工业CCD设置在镀膜反射镜片的上方；