專利名稱：快速成形系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于無模制造的快速成形系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
快速成形技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動 技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的一項先進(jìn)的制造技術(shù)。 快速成形系統(tǒng)可以在無需任何模具、刀具和工裝卡具的情況下，直接接受產(chǎn)品設(shè) 計(CAD)數(shù)據(jù)，快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。其成型過程主要為首先建立目標(biāo) 件的三維計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD 3D)模型，然后對該實體模型在計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行模擬切片分 層，沿同一方向(比如Z軸)將CAD實體模型離散為一片片很薄的平行平面；把這些薄平面 的數(shù)據(jù)信息傳輸給快速成形系統(tǒng)中的工作執(zhí)行部件，將所用的成型原材料有規(guī)律地一層層 復(fù)現(xiàn)原來的薄平面，并層層堆積形成實際的三維實體，最后經(jīng)過處理成為實際零件。因此， 快速成形系統(tǒng)的推廣應(yīng)用可以大大縮短新產(chǎn)品研制周期、確保新產(chǎn)品上市時間，降低開發(fā) 成本、節(jié)省了大量的開模費(fèi)用，提高開發(fā)質(zhì)量。 根據(jù)零件的復(fù)雜程度，單件零件在成型室內(nèi)的造型時間一般小于7天。在造型的 過程中，成型室內(nèi)的工作狀態(tài)不可見，除非打開成型室艙門對其內(nèi)部進(jìn)行觀察，而打開成型 室艙門會帶來成型溫度的損失、對造型中的零件帶來影響，還有可能導(dǎo)致人身危險，因此工 作狀態(tài)下即成型室封閉狀態(tài)下，操作人員無法準(zhǔn)確獲知成型室內(nèi)的工作狀態(tài)更無法及時處 理實時產(chǎn)生的各種問題，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和制成成品速度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中快速成形系統(tǒng)在造型過程中成型室呈封閉狀態(tài)致使無法獲知
成型室內(nèi)狀態(tài)更無法及時處理實時產(chǎn)生的問題的缺陷，本發(fā)明提供一種快速成形系統(tǒng)，該
快速成形系統(tǒng)加裝有監(jiān)控裝置，可以在造型過程中對成型室內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視以便及時處
理實時產(chǎn)生的各種問題。 技術(shù)方案 快速成形系統(tǒng)，包括相連接的成型設(shè)備和控制裝置，所述成型設(shè)備包括有成型室、
成型室內(nèi)部的工作臺和用于零件造型的執(zhí)行部件，所述控制裝置用于處理待造型零件的圖
形文件、設(shè)置加工參數(shù)、控制所述成型設(shè)備進(jìn)行零件造型，其特征在于，所述快速成形系統(tǒng)
還包括有監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括有設(shè)置在所述成型設(shè)備上的用于觀測成型室內(nèi)部狀
態(tài)的觀測單元和位于成型室外用于顯示該觀測單元觀測到的圖像的顯示單元。 所述觀測單元包括設(shè)置在所述執(zhí)行部件上朝向所述工作臺的用于承載造型零件
的表面的一級攝像頭。 所述執(zhí)行部件包括用于擠出原材料的噴頭，所述一級攝像頭設(shè)置在該噴頭上。
所述觀測單元還包括在所述成型室的左側(cè)和/或右側(cè)和/或后側(cè)和/或上面和/ 或前側(cè)和/或所述工作臺上朝向所述工作臺的用于承載造型零件的表面的二級攝像頭。
所述監(jiān)控裝置還包括分別與所述觀測單元和所述控制裝置相連的檢測單元，用于 根據(jù)控制裝置中設(shè)置的加工參數(shù)對觀測單元觀測到的圖像進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果是否為 正常狀態(tài)傳輸給所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)分析結(jié)果控制所述成型設(shè)備進(jìn)行零件造 型。 所述檢測單元包括靜態(tài)檢測單元和動態(tài)檢測單元，分別用于靜態(tài)圖像和動態(tài)圖像 的檢測。 所述靜態(tài)檢測單元用于造型開始前對成型室內(nèi)部狀態(tài)的檢測，所述動態(tài)檢測單元 用于造型開始后對成型室內(nèi)部狀態(tài)的檢測。 所述動態(tài)檢測單元包括模型狀態(tài)檢測子單元、成型精度檢測子單元、噴頭狀態(tài)檢 測子單元和掃描路徑檢測子單元，所述模型狀態(tài)檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖像 對造型中的零件狀態(tài)進(jìn)行檢測，所述成型精度檢測子單元根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像對 造型中的零件的成型精度進(jìn)行檢測，所述噴頭狀態(tài)檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖 像對噴頭的出料狀態(tài)進(jìn)行檢測，所述掃描路徑檢測子單元根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像對 噴頭的移動路徑進(jìn)行檢測。 所述動態(tài)檢測單元還包括記錄子單元，用于記錄一級攝像頭和/或二級攝像頭觀 測到的動態(tài)圖像。 所述動態(tài)檢測單元還包括動態(tài)拾取點(diǎn)子單元，用于恢復(fù)造型時根據(jù)一級攝像頭觀
測到的圖像計算本次造型的初始點(diǎn)，并將初始點(diǎn)信息傳輸給所述控制裝置，所述控制裝置
根據(jù)初始點(diǎn)信息控制所述成型設(shè)備從初始點(diǎn)開始進(jìn)行本次的零件恢復(fù)造型。 所述監(jiān)控裝置還包括與所述檢測單元相連的報警單元，用于檢測單元得到的分析
結(jié)果為非正常狀態(tài)時報警。 技術(shù)效果 本發(fā)明提供一種加裝有監(jiān)控裝置的快速成形系統(tǒng)，該監(jiān)控裝置包括有設(shè)置在所述 成型設(shè)備上的用于觀測成型室內(nèi)部狀態(tài)的觀測單元和位于成型室外用于顯示該觀測單元 觀測到的圖像的顯示單元。監(jiān)控裝置對快速成形系統(tǒng)的監(jiān)控是在不打開成型室艙門的前提 下進(jìn)行的，避免了對人身安全的影響，避免了開關(guān)艙門對造型零件的影響，同時避免了成型 室內(nèi)溫度的損失。操作人員通過顯示單元對觀測圖像的觀察，能對快速成形系統(tǒng)的內(nèi)部狀 態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行糾正、避免損失。 觀測單元可以為設(shè)置在執(zhí)行部件上朝向工作臺的用于承載造型零件的表面的一 級攝像頭，該一級攝像頭與執(zhí)行部件隨動、對造型中的零件進(jìn)行攝像。當(dāng)執(zhí)行部件包括用于 擠出原材料的噴頭時，該一級攝像頭設(shè)置在該噴頭上，與噴頭隨動的同時對造型中的零件 進(jìn)行近距離、高清晰攝像。 觀測單元還包括在成型室的左側(cè)和/或右側(cè)和/或后側(cè)和/或上面和/或前側(cè)和
/或所述工作臺上朝向所述工作臺的用于承載造型零件的表面的二級攝像頭，從不同角度、
整體上觀測成型室內(nèi)的工作臺、執(zhí)行部件和造型中的零件的狀態(tài)、保證觀測結(jié)果的可靠性。 監(jiān)控裝置還包括檢測單元，根據(jù)控制裝置中已設(shè)置好的各種加工參數(shù)對觀測單元
觀測到的圖像進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果是否為正常狀態(tài)傳輸給控制裝置，控制裝置根據(jù)分
析結(jié)果控制成型設(shè)備進(jìn)行零件造型，以達(dá)到自動處理造型過程中的非正常狀態(tài)。 檢測單元包括對靜態(tài)圖像進(jìn)行檢測的靜態(tài)檢測單元和對動態(tài)圖像進(jìn)行檢測的動
4態(tài)檢測單元。靜態(tài)檢測單元用于造型開始前對成型室內(nèi)工作臺和執(zhí)行部件的檢測，比如工 作臺上是否清潔、設(shè)備的X、Y、Z軸是否歸零等。動態(tài)檢測單元用于造型開始后對成型室內(nèi) 部工作臺、執(zhí)行部件和造型中的零件的檢測。進(jìn)一步地，動態(tài)檢測單元包括模型狀態(tài)檢測 子單元、成型精度檢測子單元、噴頭狀態(tài)檢測子單元和掃描路徑檢測子單元，所述模型狀態(tài) 檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖像對造型中的零件狀態(tài)是否正常進(jìn)行檢測，并把是 否正常的分析結(jié)果傳輸給控制裝置；所述成型精度檢測子單元根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖 像對造型中的零件的成型精度進(jìn)行檢測，并把成型精度是否合格的分析結(jié)果傳輸給控制裝 置；所述噴頭狀態(tài)檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖像對噴頭擠出原材料的狀態(tài)進(jìn)行 檢測，并把噴頭出料流量是否正常的分析結(jié)果傳輸給控制裝置；所述掃描路徑檢測子單元 根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像對噴頭的移動路徑進(jìn)行檢測，并把掃描路徑是否正常的分析 結(jié)果傳輸給控制裝置。 動態(tài)檢測單元還包括記錄子單元，用于記錄一級攝像頭和/或二級攝像頭觀測到 的動態(tài)圖像，對造型過程的記錄，可以用作技術(shù)備份，供日后查找分析。 所述監(jiān)控裝置還包括與所述檢測單元相連的報警單元，用于檢測單元得到的分析 結(jié)果為非正常狀態(tài)時報警，以便提醒操作人員。


圖1為本發(fā)明快速成形系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明快速成形系統(tǒng)的監(jiān)控裝置中檢測單元的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖標(biāo)記示例如下 1-成型室，11-艙門，2-工作臺，3-噴頭，41-第一攝像頭，42-第二攝像頭，43-第 三攝像頭，44-第四攝像頭，45-第五攝像頭，46-第六攝像頭，5-檢測單元，51-靜態(tài)檢測單 元，52-動態(tài)檢測單元，521-模型狀態(tài)檢測子單元，522-成型精度檢測子單元，523-噴頭狀 態(tài)檢測子單元，524-掃描路徑檢測子單元，525-記錄子單元。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 參考圖l，為本發(fā)明快速成形系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，包括成型室l，成型室的前 側(cè)為艙門11、成型室內(nèi)設(shè)置有工作臺2、成型室內(nèi)還設(shè)置有執(zhí)行部件、該執(zhí)行部件包括用于 擠出原材料的噴頭3。在成型室內(nèi)分布有6個攝像頭，分別為在噴頭3上朝向工作臺2的 上表面設(shè)置的第一攝像頭41 ( 一級攝像頭)，在成型室的左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)和上面朝向工作 臺上待造型零件位置設(shè)置的第二到第五攝像頭42_45( 二級攝像頭)，在工作臺2前側(cè)朝向 待造型零件位置設(shè)置的第六攝像頭46( 二級攝像頭)，當(dāng)然，根據(jù)實際情況還可以在其他位 置增設(shè)攝像頭，比如在艙門11上設(shè)置攝像頭，艙門關(guān)閉時，該攝像頭朝向工作臺上的造型 零件。其中，設(shè)置在噴頭3上的第一攝像頭41與噴頭3 —同移動，近距離對零件的造型面 進(jìn)行攝影，實時獲取造型面的動態(tài)圖像。而第二至第六攝像頭42-46分別安裝在成型室的 五個方位，從五個不同角度觀測成型室內(nèi)造型狀態(tài)，消除了視場死角，保證了觀測結(jié)果的可靠性。上述的第一至第六攝像頭41-46均與顯示單元(圖中未示出)相連接，通過顯示單 元將成型室內(nèi)部狀態(tài)實時顯示出來，操作人員可以在不干擾零件造型的前提下觀測成型室 內(nèi)部狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行糾正，避免損失。 為了保證圖像的質(zhì)量，第一至第六攝像頭41-46的幀數(shù)要大于30幀/秒，攝像頭 焦距的選取要適合成型室內(nèi)實際尺寸，當(dāng)然可以靠加裝透鏡予以調(diào)節(jié)?？紤]到溫度對攝像 頭的影響，可以將第二到第五攝像頭42-45安裝在成型室1外部，相應(yīng)地在成型室1的側(cè) 壁、頂壁的相應(yīng)位置處安裝透光材料。第一攝像頭41和第六攝像頭46由于要設(shè)置在成型 室1的內(nèi)部，優(yōu)選的情況下，對其加以隔熱保護(hù)，比如加裝隔熱套。為進(jìn)一步保證采集圖像 的質(zhì)量，成型室內(nèi)還可以安裝全封閉照明系統(tǒng)，充足的光線使得攝像頭觀測到的圖像的色 彩逼真、細(xì)節(jié)清晰。 本發(fā)明的快速成形系統(tǒng)的監(jiān)控裝置除了包括上述的觀測單元第一至第六攝像頭 41-46、顯示單元外，還包括有與觀測單元和控制裝置相連的檢測單元5，檢測單元5根據(jù)控 制裝置中預(yù)定設(shè)置的各種加工參數(shù)對觀測單元觀測到的圖像進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果是否 為正常狀態(tài)傳輸給控制裝置，控制裝置根據(jù)分析結(jié)果繼續(xù)控制成型設(shè)備。比如檢測單元5 對觀測到的圖像進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)某一方面狀態(tài)為非正常(即偏離預(yù)定加工參數(shù))，則將某 一狀態(tài)非正常的信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該信息后控制執(zhí)行部件停止造型、 處于等待狀態(tài)；又如檢測單元5對觀測到的圖像進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)某一方面狀態(tài)為非正常 狀態(tài)，偏離了預(yù)定加工參數(shù)，并計算得到偏離值，則將某一狀態(tài)非正常的信息附加偏離值一 并傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該信息后控制執(zhí)行部件根據(jù)偏離值進(jìn)行調(diào)整并繼續(xù)造 型。 優(yōu)選的情況下，如圖2所示，為檢測單元5的結(jié)構(gòu)框圖，檢測單元5可以包括靜態(tài) 檢測單元51和動態(tài)檢測單元52，分別用于對靜態(tài)圖像和動態(tài)圖像的分析。靜態(tài)檢測單元51 用于造型開始前對成型室內(nèi)部工作臺和執(zhí)行部件的檢測，比如靜態(tài)檢測單元5對觀測到的 靜態(tài)圖像分析后發(fā)現(xiàn)工作臺上留有雜物，則將該工作臺狀態(tài)為非正常的信息傳輸給控制裝 置，控制裝置接收到工作臺狀態(tài)非正常的信息后控制執(zhí)行裝置處于等待狀態(tài)，不進(jìn)入造型 工序，等待人工參與調(diào)整；又如靜態(tài)檢測單元51對觀測到的靜態(tài)圖像分析后發(fā)現(xiàn)設(shè)備初始 化后的原始工作參數(shù)與設(shè)定加工參數(shù)存在偏差，并計算得到偏離值，則將設(shè)備為非正常狀 態(tài)的信息附加偏離值一并傳輸給控制裝置，控制裝置收到該信息后控制工作臺和/或執(zhí)行 部件根據(jù)偏離值調(diào)整工作臺和/或執(zhí)行部件的位置。動態(tài)檢測單元52用于造型開始后對 成型室內(nèi)部工作臺、執(zhí)行部件和造型中零件的檢測。動態(tài)檢測單元可以包括模型狀態(tài)檢測 子單元521、成型精度檢測子單元522、噴頭狀態(tài)檢測子單元523、掃描路徑檢測子單元524 和記錄子單元525，其中模型狀態(tài)檢測子單元521根據(jù)二級攝像頭(第二攝像頭42至第六 攝像頭46)觀測到的圖像對造型過程中零件狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)對觀測到的動態(tài)圖像分析后 發(fā)現(xiàn)零件狀態(tài)非正常時，則將該模型狀態(tài)非正常的信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到 該信息后控制執(zhí)行裝置停止造型、處于等待狀態(tài)，等待人工參與調(diào)節(jié)后繼續(xù)造型，若模型狀 態(tài)檢測子單元521同時計算得到可以矯正該非正常狀態(tài)的偏離值，則將該偏離值一并傳輸 給控制裝置，控制裝置便可根據(jù)該偏離值自動調(diào)整執(zhí)行部件并繼續(xù)造型，或者操作人員根 據(jù)該偏離值進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；成型精度檢測子單元522根據(jù)一級攝像頭(第一攝像頭41)觀 測到的圖像對造型中的零件的成型精度進(jìn)行檢測，當(dāng)對觀測到的動態(tài)圖像分析后發(fā)現(xiàn)成型精度不合格時，則將該成型精度不合格的信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該信息后 控制執(zhí)行裝置停止加工、處于等待狀態(tài)，等待人工參與調(diào)節(jié)后繼續(xù)造型，若該成型精度檢測 子單元522同時計算得到可以矯正該成型精度偏差的偏離值，則將該偏離值一并傳輸給控 制裝置，控制裝置便可根據(jù)該偏離值自動調(diào)整執(zhí)行部件并繼續(xù)造型，或者操作人員根據(jù)該 偏離值進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；噴頭狀態(tài)檢測子單元523根據(jù)二級攝像頭(第二攝像頭42至第六 攝像頭46)觀測到的圖像對噴頭擠出原材料的狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)對觀測到的動態(tài)圖像分析 后發(fā)現(xiàn)噴頭擠出原材料的流量不符合要求時，則將該噴頭狀態(tài)非正常的信息傳輸給控制裝 置，控制裝置接收到該信息后控制噴頭停止擠出原材料、處于等待狀態(tài)，等待人工參與調(diào)節(jié) 噴頭擠出流量后繼續(xù)造型，若該噴頭狀態(tài)檢測子單元523同時計算得到矯正該擠出原材料 流量的偏離值，則將該偏離值一并傳輸給控制裝置，控制裝置便可根據(jù)該偏離值自動調(diào)整 噴頭的擠出流量并繼續(xù)造型，或者操作人員根據(jù)該偏離值進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；掃描路徑檢測子 單元524根據(jù)一級攝像頭(第一攝像頭41)觀測到的圖像對噴頭的路徑進(jìn)行檢測，當(dāng)對觀 測到的動態(tài)圖像(比如造型痕跡)分析后發(fā)現(xiàn)噴頭移動路徑偏離預(yù)定路徑時，則將該噴頭 路徑為非正常狀態(tài)的信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該信息后控制噴頭停止工作、 處于等待狀態(tài)，等待人工參與調(diào)節(jié)噴頭路徑，若該掃描路徑檢測子單元計算得到矯正該噴 頭路徑的偏離值，則將該偏離值一并傳輸給控制裝置，控制裝置便可根據(jù)該偏離值自動調(diào) 整噴頭路徑繼續(xù)造型，或者操作人員根據(jù)該偏離值進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；記錄子單元525用于記 錄一級攝像頭和/或二級攝像頭觀測到的動態(tài)圖像，對造型過程的記錄，可以用作技術(shù)備 份，供日后查找分析。 上述動態(tài)檢測單元52包括的5個子單元只是一種優(yōu)選的方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，根據(jù)工況的不同，可以選擇其中某些子單元的組合，當(dāng)然還可以增加利用圖形信息 的具有其他功能的子單元，比如動態(tài)拾取點(diǎn)子單元，當(dāng)進(jìn)行恢復(fù)造型時(繼續(xù)完成前次未 完成的造型)，根據(jù)一級攝像頭(第一攝像頭41)觀測到的圖像對零件的造型面進(jìn)行分析， 計算本次造型初始點(diǎn)，并把該初始點(diǎn)的信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該初始點(diǎn)的 信息后控制噴頭3從初始點(diǎn)開始造型。 另外，還包括與檢測單元5相連的報警單元，當(dāng)檢測單元得到的分析結(jié)果為非正 常狀態(tài)時，報警單元發(fā)出報警，此時操作人員可以及時對異常狀態(tài)進(jìn)行糾正；若檢測單元計 算得到偏離值，控制單元自動控制調(diào)整時，報警單元發(fā)出的報警也會提醒操作人員成型系 統(tǒng)正處于自調(diào)整狀態(tài)，操作人員可以通過顯示單元檢測自調(diào)整過程，當(dāng)系統(tǒng)的自調(diào)整出現(xiàn) 異常時，操作人員可以及時實施人工調(diào)整，以避免損失。 本實施例中的快速成形系統(tǒng)的工作過程舉例如下開機(jī)啟動快速成形系統(tǒng)，建立 控制裝置與成型設(shè)備的連接、以及監(jiān)控裝置與成型設(shè)備的連接，監(jiān)控裝置中的檢測單元5 的靜態(tài)檢測單元51開始對成型室內(nèi)部進(jìn)行攝像、并對觀測到的靜態(tài)圖像進(jìn)行分析，分析的 過程包括人工分析和自動分析，人工分析操作人員通過位于成型室1外部的顯示單元判 斷成型室內(nèi)的狀態(tài)是否正常，自動分析靜態(tài)檢測單元51根據(jù)觀測到的圖像自動判斷成型 室內(nèi)的狀態(tài)是否正常，當(dāng)人工分析結(jié)果為非正常狀態(tài)時，操作人員進(jìn)行人工調(diào)整，當(dāng)自動分 析結(jié)果為非正常時，報警單元發(fā)出報警提示，同時將分析結(jié)果(或包含偏離值)傳輸給控制 裝置，控制裝置接收到非正常狀態(tài)的信息后控制執(zhí)行裝置等待人工調(diào)節(jié)或者按照偏離值進(jìn) 行自動調(diào)節(jié)。當(dāng)靜態(tài)檢測單元51的分析結(jié)果為正常狀態(tài)后，快速成形系統(tǒng)進(jìn)行初始化，靜
7態(tài)檢測單元51對初始化后的成型室內(nèi)部進(jìn)行攝像，并對觀測到的圖像進(jìn)行分析，當(dāng)分析后 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)初始化后的設(shè)備原始工作參數(shù)與設(shè)定加工參數(shù)存在偏差，并計算得到偏離值，則 將設(shè)備為非正常狀態(tài)的信息附加偏離值一并傳輸給控制裝置，控制裝置收到該信息后發(fā)出 報警提示，同時控制工作臺和/或執(zhí)行部件根據(jù)偏離值調(diào)整工作臺和/或執(zhí)行部件的位置。 當(dāng)靜態(tài)檢測單元51對初始化后的系統(tǒng)的分析結(jié)果為正常狀態(tài)后，控制裝置控制成型設(shè)備 開始新造型或者恢復(fù)造型。開始新造型時，動態(tài)檢測單元52的各個子單元模型狀態(tài)檢測 子單元521、成型精度檢測子單元522、噴頭狀態(tài)檢測子單元523、掃描路徑檢測子單元524 和記錄子單元525根據(jù)一級和/或二級攝像頭觀測到的動態(tài)圖像按照前述的方式對造型過 程進(jìn)行檢測直到造型結(jié)束。開始恢復(fù)造型時，動態(tài)拾取點(diǎn)子單元根據(jù)一級攝像頭(第一攝 像頭41)觀測到的圖像對零件的造型面進(jìn)行分析，計算本次造型初始點(diǎn)，并把該初始點(diǎn)的 信息傳輸給控制裝置，控制裝置接收到該初始點(diǎn)的信息后控制噴頭3從初始點(diǎn)開始造型， 開始恢復(fù)造型后，動態(tài)檢測單元52的各個子單元模型狀態(tài)檢測子單元521、成型精度檢測 子單元522、噴頭狀態(tài)檢測子單元523、掃描路徑檢測子單元524和記錄子單元525根據(jù)一 級和/或二級攝像頭的觀測到的動態(tài)圖像按照前述的方式對造型過程進(jìn)行檢測直到造型 結(jié)束。
權(quán)利要求
快速成形系統(tǒng)，包括相連接的成型設(shè)備和控制裝置，所述成型設(shè)備包括有成型室、成型室內(nèi)部的工作臺和用于零件造型的執(zhí)行部件，所述控制裝置用于處理待造型零件的圖形文件、設(shè)置加工參數(shù)、控制所述成型設(shè)備進(jìn)行零件造型，其特征在于，所述快速成形系統(tǒng)還包括有監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括有設(shè)置在所述成型設(shè)備上的用于觀測成型室內(nèi)部狀態(tài)的觀測單元和位于成型室外用于顯示該觀測單元觀測到的圖像的顯示單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測單元包括設(shè)置在所述 執(zhí)行部件上朝向所述工作臺的用于承載造型零件的表面的一級攝像頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行部件包括用于擠出原 材料的噴頭，所述一級攝像頭設(shè)置在該噴頭上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測單元還包括在所述成 型室的左側(cè)和/或右側(cè)和/或后側(cè)和/或上面和/或前側(cè)和/或所述工作臺上朝向所述工 作臺的用于承載造型零件的表面的二級攝像頭。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置還包括分別與所 述觀測單元和所述控制裝置相連的檢測單元，用于根據(jù)控制裝置中設(shè)置的加工參數(shù)對觀測 單元觀測到的圖像進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果是否為正常狀態(tài)傳輸給所述控制裝置，所述控 制裝置根據(jù)分析結(jié)果控制所述成型設(shè)備進(jìn)行零件造型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元包括靜態(tài)檢測單 元和動態(tài)檢測單元，分別用于靜態(tài)圖像和動態(tài)圖像的檢測。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述靜態(tài)檢測單元用于造型開 始前對成型室內(nèi)部狀態(tài)的檢測，所述動態(tài)檢測單元用于造型開始后對成型室內(nèi)部狀態(tài)的檢
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)檢測單元包括模型狀 態(tài)檢測子單元、成型精度檢測子單元、噴頭狀態(tài)檢測子單元和掃描路徑檢測子單元，所述模 型狀態(tài)檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖像對造型中的零件狀態(tài)進(jìn)行檢測，所述成型 精度檢測子單元根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像對造型中的零件的成型精度進(jìn)行檢測，所述 噴頭狀態(tài)檢測子單元根據(jù)二級攝像頭觀測到的圖像對噴頭的出料狀態(tài)進(jìn)行檢測，所述掃描 路徑檢測子單元根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像對噴頭的移動路徑進(jìn)行檢測。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)檢測單元還包括記錄 子單元，用于記錄一級攝像頭和/或二級攝像頭觀測到的動態(tài)圖像。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)檢測單元還包括動態(tài) 拾取點(diǎn)子單元，用于恢復(fù)造型時根據(jù)一級攝像頭觀測到的圖像計算本次 造型的初始點(diǎn)，并 將初始點(diǎn)信息傳輸給所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)初始點(diǎn)信息控制所述成型設(shè)備從初 始點(diǎn)開始進(jìn)行本次的零件恢復(fù)造型。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5-10之一所述的快速成形系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置還包括 與所述檢測單元相連的報警單元，用于檢測單元得到的分析結(jié)果為非正常狀態(tài)時報警。
全文摘要
為解決現(xiàn)有技術(shù)中快速成形系統(tǒng)在造型過程中，成型室呈封閉狀態(tài)致使無法獲知成型室內(nèi)狀態(tài)更無法及時處理實時產(chǎn)生的問題的缺陷，本發(fā)明提供一種快速成形系統(tǒng)，包括相連接的成型設(shè)備和控制裝置，所述成型設(shè)備包括有成型室、成型室內(nèi)部的工作臺和用于零件造型的執(zhí)行部件，所述控制裝置用于處理待造型零件的圖形文件、設(shè)置加工參數(shù)、控制所述成型設(shè)備進(jìn)行零件造型，其特征在于，所述快速成形系統(tǒng)還包括有監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括有設(shè)置在所述成型設(shè)備上的用于觀測成型室內(nèi)部狀態(tài)的觀測單元和位于成型室外用于顯示該觀測單元觀測到的圖像的顯示單元，該快速成形系統(tǒng)加裝的監(jiān)控裝置，可以在造型過程中對成型室內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視以便及時處理實時產(chǎn)生的各種問題。
文檔編號G05B19/406GK101706655SQ20091024984
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者唐果林, 張定軍, 張緒祺, 郭戈, 顏旭濤 申請人:北京殷華激光快速成形與模具技術(shù)有限公司