[发明专利]一种激光选区熔化成形设备基板自动调平系统及调平方法

摘要

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种激光选区熔化成形设备成形平台自动调平系统及调平方法。是采用全自动化控制模块化设计思路，对制造装备平台调平系统进行重新搭建，实现3D打印的基板调平准备工作便捷化，去手工化，自动化，提高生产效率，保证产品质量。适用于工业级3D打印平台调平工作，尤其在金属选区熔化成形技术方面，面向未来自动化生产线模式，在未来装备制造领域中自动化调平系统及方法具有极高的工业生产价值。

主权项

1.一种采用激光选区熔化成形设备成形平台自动调平系统进行自动调平的方法，其特征在于，所述的自动调平系统，包括计算机控制系统(1)，第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)、第三激光测距仪(4)，成形舱上方固定板(5)，成形平台(7)，用于调节成形平台(7)的第一微调节升降电机(8)、第二微调节升降电机(9)，用于控制成形平台(7)运动的升降电机(10)以及刮刀铺粉系统(6)，其特征在于，所述的第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)、第三激光测距仪(4)位于成形舱上方固定板(5)上，分布在三个不同位置，其中第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)位于成形舱上方固定板(5)左侧两处拐角位置，第三激光测距仪(4)位于成形舱上方固定板(5)右侧中间处；所述的第一微调节升降电机(8)、第二微调节升降电机(9)固定于成形平台(7)下方，其中第一微调节升降电机(8)位于成形平台(7)左侧拐角位置，第二微调节升降电机(9)位于成形平台(7)右侧中间位置，刮刀铺粉系统(6)位于成形平台(7)上方，平台整体升降电机(10)位于成形平台(7)中间下方；具体包括如下步骤：1)设定目标调平误差ε，工作状态下选择的成形层厚参数为ΔZ，其中满足ε<ΔZ；2)采用激光选区熔化成形设备成形平台自动调平系统中的第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)、第三激光测距仪(4)测量距离基板表面位置距离，依次记为h1、h2、h3，并计算平均距离h＝(h1+h2)/2；3)判断Max{|h‑h1|、|h‑h2|}<ε/2是否满足；4)若不满足，则启动第一微调节升降电机(8)，执行平台调节动作，调节完成后，重新测量第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)距离基板距离，记为hh1、hh2，带入h1＝hh1，h2＝hh2，返回步骤3)；若Max{|h‑h1|、|h‑h2|}<ε/2满足，执行下一步；5)判断|h‑h3|<ε/2是否满足；6)若不满足，则启动第二微调节升降电机(9)，执行平台调节动作，调节完成后重新测量第三激光测距仪(4)距离基板距离，记为hh3，带入h3＝hh3，返回步骤5)；若|h‑h3|<ε/2满足，执行下一步；7)启动刮刀铺粉系统(6)，在成形平台(7)上铺上一层金属粉末；8)采用第一激光测距仪(2)、第二激光测距仪(3)、第三激光测距仪(4)测目标点距离为h0h1、h0h2、h0h3；9)计算平均值h0＝(h0h1+h0h2+h0h3)/3；10)启动平台整体升降电机(10)，执行上升调节动作，上升位移为Δh＝h‑h0‑ΔZ；11)自动调平及首层铺粉动作完成。