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公开(公告)号：CN113092508A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110378288.6
申请日：2019-01-16
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01N23/2206 , G01N23/2251 , G01N23/203 , B33Y50/02 , B22F3/105
摘要： 本发明公开了一种具有实时原位检测功能的增材制造装置，增材制造装置利用二次电子逐层检测成形件质量，其中，增材制造装置包括：成形区域、电子束发射聚焦扫描装置、二次电子采集装置和控制器。所述控制器控制所述电子束发射聚焦扫描装置对所述成形区域进行扫描，同时控制所述二次电子采集装置采集电子束扫描过程中的二次电子信号和电子束偏转信号，并对信号进行数据处理生成图像、分析成形质量和进行工艺反馈控制。本发明实施例的增材制造装置可以实时对电子束选区熔化熔融层和粉末床质量进行监测，及时发现和识别缺陷并进行修复，提高电子束选区熔化工艺的良品率和有效避免打印异常造成的材料和时间的浪费。
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公开(公告)号：CN106626377B
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201610937446.6
申请日：2016-10-25
申请人： 天津清研智束科技有限公司 , 清华大学
IPC分类号： B29C64/153 , B29C64/386 , B29C64/393 , B33Y50/00 , B33Y50/02 , B33Y30/00 , G01B11/16
摘要： 本发明属于增材制造技术领域，公开了一种实时检测粉床表面变形的增材制造方法及增材制造装置，该方法包括以下步骤：控制射线对粉床表面光栅式扫描，形成光栅线；控制成像装置对所述光栅线进行成像，并根据成像结果判断所述光栅线是否存在变形；在所述光栅线存在变形且变形量大于允许值时，停止增材制造。本发明通过上述增材制造方法，能够有效地解决现有增材制造装置因无法检测粉床表面变形或检测可靠性低、检测结果不准确导致的三维实体零件成为废品的问题，避免了材料以及时间的浪费。而且上述射线既是热源，同时也是检测的光源，检测方法可靠性高。
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公开(公告)号：CN106204535B
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201610492848.X
申请日：2016-06-24
申请人： 天津清研智束科技有限公司 , 清华大学
IPC分类号： G06T7/80
CPC分类号： G06T7/00
摘要： 本发明涉及一种标定方法，公开了一种高能束斑的标定方法，包括：调节束斑至预设坐标处，使束斑处于预设状态，记录束斑处于预设状态时的圆形度；在保持束斑像散不变的情况下，改变至少一次束斑的聚焦值；生成束斑位置参数与聚焦值之间的函数关系。本发明通过生成束斑位置参数与聚焦值之间的函数关系，并根据该函数关系以及束斑处于预设状态时的圆形度，能够实现对束斑位置的标定校准，并可以标定聚焦对束斑位置的影响，对束斑进行标定时不会受图像畸变的影响，无需求解成像装置相对束斑所在平面之间的复杂的位姿关系。
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公开(公告)号：CN109752401A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201910038734.1
申请日：2019-01-16
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01N23/2206 , G01N23/2251 , G01N23/203 , B33Y50/02 , B22F3/105
摘要： 本发明公开了一种具有实时原位检测功能的增材制造装置及方法，增材制造装置利用二次电子逐层检测成形件质量，其中，增材制造装置包括：成形区域、电子束发射聚焦扫描装置、二次电子采集装置和控制器。所述控制器控制所述电子束发射聚集扫描装置对所述成形区域进行扫描，同时控制所述二次电子采集装置采集电子束扫描过程中的二次电子信号和电子束偏转信号，并对信号进行数据处理生成图像、分析成形质量和进行工艺反馈控制。本发明实施例的增材制造装置可以实时对电子束选区熔化熔融层和粉末床质量进行监测，及时发现和识别缺陷并进行修复，提高电子束选区熔化工艺的良品率和有效避免打印异常造成的材料和时间的浪费。
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公开(公告)号：CN105499567B
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201510934523.8
申请日：2015-12-15
申请人： 天津清研智束科技有限公司 , 清华大学
IPC分类号： B22F3/105
CPC分类号： Y02P10/295
摘要： 本发明公开了一种粉床式电子束增材制造中热应力的控制装置，包括位于真空室上且沿摄像机拍摄方向设置的透明的玻璃窗口，摄像机透过玻璃窗口对真空室内部拍摄图像，且拍摄的图像包含粉末层以及其温度分布信息；玻璃窗口的一侧设有密封穿过真空室且可转动的转轴，转轴固接有位于真空室内的挡板，挡板由转轴带动在遮挡玻璃窗口的位置与错开玻璃窗口的位置之间切换。本发明还提供一种控制方法，用于对增材制造中热应力的控制。本发明采用摄像机透过玻璃窗口对真空室内部拍摄图像，且拍摄的图像包含粉末层以及其温度分布信息，能够更好的实现对增材制造中热应力的控制；通过设置挡板，能够有效地保持玻璃窗口的透明度，降低了玻璃窗口的更换频率。
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公开(公告)号：CN110031887B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN201910359073.2
申请日：2019-04-30
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01T1/29
摘要： 本申请提出一种电子束斑标定装置和方法，装置包括：电子束发生装置、信号采集装置、标定板、真空室和计算机设备。该装置基于计算机设备和信号采集装置的结构，通过计算机设备控制电子束发生装置产生和驱使电子束按照预设轨迹扫描标定板产生过程信号，利用信号采集装置实时采集过程信号，利用计算机设备对过程信号进行处理，确定电子束位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸，根据位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸，调整电子束发生装置的位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵，与传统的基于肉眼观察和基于成像的标定方式相比，避免了因视角倾斜导致的图像畸变的影响，具有较高的可靠性高和精度，同时大幅提高了标定效率。
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公开(公告)号：CN110031886B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201910300519.4
申请日：2019-04-15
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01T1/29
摘要： 本发明公开了一种电子束流能量密度分布测量系统及方法，其中，该系统包括：电子束发生偏转聚焦装置用于控制电子束的产生、聚焦和偏转；电子束能量密度测量装置用于测量漏过电子束能量密度测量装置顶部直角缺口的电子束流强度，并记录电子束的偏转信号；控制器用于控制电子束发生偏转聚焦装置产生、聚焦和偏转电子束，同时控制电子束能量密度测量装置采集电子束强度信号和记录电子束偏转信号；数据处理装置用于将电子束流强度信号根据电子束偏转信号构建成二维数据矩阵，以采用二阶微分方法计算获得电子束能量密度分布。该系统简化测量装置的加工，无需假定电子束能量密度圆周对称，也可以准确测量不规则的电子束流能量密度分布。
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公开(公告)号：CN110031886A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910300519.4
申请日：2019-04-15
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01T1/29
摘要： 本发明公开了一种电子束流能量密度分布测量系统及方法，其中，该系统包括：电子束发生偏转聚焦装置用于控制电子束的产生、聚焦和偏转；电子束能量密度测量装置用于测量漏过电子束能量密度测量装置顶部直角缺口的电子束流强度，并记录电子束的偏转信号；控制器用于控制电子束发生偏转聚焦装置产生、聚焦和偏转电子束，同时控制电子束能量密度测量装置采集电子束强度信号和记录电子束偏转信号；数据处理装置用于将电子束流强度信号根据电子束偏转信号构建成二维数据矩阵，以采用二阶微分方法计算获得电子束能量密度分布。该系统简化测量装置的加工，无需假定电子束能量密度圆周对称，也可以准确测量不规则的电子束流能量密度分布。
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公开(公告)号：CN105437549B
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201510958835.2
申请日：2015-12-18
申请人： 天津清研智束科技有限公司 , 清华大学
CPC分类号： Y02P10/295
摘要： 本发明涉及一种增材制造技术，具体公开了一种增材制造中粉末分配量的控制装置，设置在成形室内，成形室内设有粉末接收盒，粉末接收盒上设有重量检测装置，粉末接收盒下方设有铺粉平台，控制装置包括设置在铺粉平台至少一端下方的至少两对光产生装置和光强感应装置，剩余粉末从铺粉平台的端部掉落，且其掉落轨迹位于光产生装置和光强感应装置之间；重量检测装置、光产生装置以及光强感应装置均连接于控制器。通过设置光产生装置和光强感应装置能够检测掉落的粉末余量，通过控制器将粉末余量值与预设范围进行比较，并根据比较结果调整分配的粉末总量，多次调整后确定最佳的粉末分配量，既能保证铺设的粉末层完整，又尽可能的减少粉末的消耗。
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公开(公告)号：CN110031887A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910359073.2
申请日：2019-04-30
申请人： 清华大学 , 天津清研智束科技有限公司
IPC分类号： G01T1/29
摘要： 本申请提出一种电子束斑标定装置和方法，装置包括：电子束发生装置、信号采集装置、标定板、真空室和计算机设备。该装置基于计算机设备和信号采集装置的结构，通过计算机设备控制电子束发生装置产生和驱使电子束按照预设轨迹扫描标定板产生过程信号，利用信号采集装置实时采集过程信号，利用计算机设备对过程信号进行处理，确定电子束位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸，根据位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸，调整电子束发生装置的位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵，与传统的基于肉眼观察和基于成像的标定方式相比，避免了因视角倾斜导致的图像畸变的影响，具有较高的可靠性高和精度，同时大幅提高了标定效率。
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