[发明专利]一种增材制造中的气氛检测装置及方法

权利要求书

1.一种增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，包括：质谱仪检测单元、相机检测单元；

所述质谱仪检测单元用于对定向能量沉积打印区域的气氛变化进行在线检测；

所述相机检测单元用于对打印过程中溅射的数目及分布进行在线检测。

2.根据权利要求1所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，所述质谱仪检测单元包括：飞行时间质谱仪、探头、毛细管、质谱仪处理器；

所述质谱仪处理器与所述飞行时间质谱仪连接，所述飞行时间质谱仪的进样系统与所述探头连接，所述毛细管固定在所述探头上；

所述毛细管用于抽取获得打印区域的气氛；

所述探头用于将所述毛细管抽取获得的气氛导入所述飞行时间质谱仪；

所述飞行时间质谱仪用于进行气氛分析，得到气氛分析结果；

所述质谱仪处理器用于对所述气氛分析结果进行显示。

3.根据权利要求1所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，所述相机检测单元包括：相机、相机开关、相机处理器；

所述相机分别与所述相机开关、所述相机处理器连接；

所述相机用于采集打印过程中的溅射图像；

所述相机开关用于远程控制所述相机的拍摄开关；

所述相机处理器用于对所述溅射图像进行显示。

4.根据权利要求3所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，所述相机包括多个分立的高速工业相机，多个所述高速工业相机分别安装在靠近工作台的不同区域位置，多个所述高速工业相机用于从不同角度获取溅射图像。

5.根据权利要求2所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，所述飞行时间质谱仪选用电子轰击离子源飞行时间质谱仪EI-TOFMS 0610。

6.根据权利要求3所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，所述相机选用MEMRECAMACS-1。

7.根据权利要求1所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，还包括：加工台单元；所述工作台单元包括：工作台、基板；所述基板位于所述工作台上，所述基板用于放置待加工的工件；

所述质谱仪检测单元、所述相机检测单元均设置在靠近所述加工台单元的区域范围内。

8.根据权利要求1所述的增材制造中的气氛检测装置，其特征在于，还包括：激光加工单元、保护气体供给单元；所述保护气体供给单元与所述激光加工单元连通；

所述激光加工单元包括：计算机、机械臂控制柜、光纤耦合器、轴向机器人、机械臂、传输光纤、激光加工头、送粉装置；

所述计算机分别与所述机械臂控制柜、所述光纤耦合器、所述轴向机器人连接，所述轴向机器人与所述机械臂连接，所述机械臂与所述激光加工头连接，所述光纤耦合器通过所述传输光纤与所述激光加工头连通，所述送粉装置与所述激光加工头连接。

9.一种增材制造中的气氛检测方法，其特征在于，利用如权利要求1-8中任一项所述的增材制造中的气氛检测装置进行气氛检测，方法包括：利用质谱仪检测单元对定向能量沉积打印区域的气氛变化进行在线检测；利用相机检测单元对打印过程中溅射的数目及分布进行在线检测。