吹风控制方法、吹风控制系统及激光打印设备与流程

本技术涉及金属3d打印，具体涉及一种吹风控制方法、吹风控制系统及激光打印设备。

背景技术：

1、激光选区熔化技术(slm)是金属增材制造的一种方法。在slm金属3d打印中，激光根据零件截面的形状对打印室内的金属打印层进行逐点到面的烧结，并逐层迭加打印成一个整体零件。在激光烧结过程中会产生烟尘，烟尘对照射下来的激光会造成干扰，减弱激光强度，影响零件的组织与性能，因此在激光打印过程中需要及时去除烟尘。目前通过通风的方式将烟尘带离打印室。然而，目前的通风方式中，处于上风口位置的激光烧结产生的烟尘会遮蔽下风口位置的激光，导致下风口位置的激光强度减弱，影响零件的打印质量。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提出一种吹风控制方法、吹风控制系统及激光打印设备，避免处于上风口的激光烧结产生的烟尘遮蔽下风口的激光，提升打印质量。

2、本技术实施例提供一种吹风控制方法，应用于激光打印设备，所述激光打印设备包括吹风模块、吸风模块、处理模块及检测相机，所述吹风模块包括多个角度可调的吹风通道，所述吸风模块包括多个角度可调的吸风通道，所述处理模块用于分析数据并控制所述吹风模块及所述吸风模块的吹吸风角度；所述吹风控制方法包括：分析所述激光打印设备的打印数据以形成风路控制策略，所述打印数据包括每一打印层的多束激光运行的轨迹及位置信息；基于所述风路控制策略调节多个所述吹风通道的吹风角度以及调节多个所述吸风通道的吸风角度，以形成多个风路通道；利用所述检测相机实时监控所述激光打印设备内的激光路径及位置信息，以获取检测信息；根据所述检测信息更新所述风路控制策略；其中，所述风路控制策略用于使每一所述打印层上的多束激光分别处于单独的所述风路通道中。

3、在一些实施例中，所述分析所述激光打印设备的打印数据以形成风路控制策略包括：获取所述打印数据中每一打印层的多束激光运行的轨迹及位置信息；分析每一打印层中多束激光运行的轨迹及位置信息，计算每个所述风路通道最合适的吹吸风角度，以使得每束激光处于单独的所述风路通道中；基于每个所述风路通道最合适的吹吸风角度形成所述风路控制策略。

4、在一些实施例中，多个所述吹风通道被一平分线分为第一吹风部分和第二吹风部分，所述第一吹风部分和所述第二吹风部分均包括三个所述吹风通道，所述风路控制策略包括使所述第一吹风部分和所述第二吹风部分的所述吹风通道的吹风角度满足以下条件式：如果θ1<90°，ψ1＝(180-θ1)/2，ψ2＝ψ1+(90-ψ1)/3，ψ3＝ψ1+2(90-ψ1)/3；如果θ1>90°，ψ3＝(180-θ1)/2+90°，ψ2＝ψ3+(90-ψ3)/3，ψ1＝ψ3+2(90-ψ3)/3；如果θ2<90°，ψ4＝(180-θ2)/2，ψ5＝ψ4+(90-ψ4)/3，ψ6＝ψ4+2(90-ψ4)/3；如果θ2>90°，ψ6＝(180-θ2)/2+90°，ψ5＝ψ6+(90-ψ6)/3，ψ4＝ψ6+2(90-ψ6)/3；其中，θ1为位于上风口左侧的激光与位于下风口左侧的激光之间的连线与一中线之间的夹角，所述中线与所述平分线相垂直，ψ1、ψ2、ψ3为所述第一吹风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吹风通道的吹风角度；θ2为位于上风口右侧的激光与位于下风口右侧的激光之间的连线与所述中线之间的夹角，ψ6、ψ5、ψ4为所述第二吹风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吹风通道的吹风角度。

5、在一些实施例中，多个所述吸风通道被所述平分线分为第一吸风部分和第二吸风部分，所述第一吸风部分和所述第二吸风部分均包括三个所述吸风通道，所述风路控制策略还包括使所述第一吸风部分和所述第二吸风部分的所述吸风通道的吸风角度满足以下条件式：ψ7＝ψ6，ψ8＝ψ5，ψ9＝ψ4，ψ10＝ψ3，ψ11＝ψ2，ψ12＝ψ1；其中，ψ7、ψ8、ψ9为所述第一吸风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吸风通道的吸风角度；ψ12、ψ11、ψ10为所述第二吸风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吸风通道的吸风角度。

6、在一些实施例中，所述根据所述检测信息更新所述风路控制策略包括：根据所述检测信息判断所述风路通道的吹吸风效果是否达到要求；如果未达到要求，则调整所述风路通道的吹吸风角度，包括：当所述吹风通道的吹风角度小于90°时，则将所述吹风通道的吹风角度减少预设范围，并根据调整后的所述吹风通道的吹风角度相应调整对应的所述吸风通道的吸风角度；当所述吹风通道的吹风角度大于90°时，则将所述吹风通道的吹风角度增大预设范围，并根据调整后的所述吹风通道的吹风角度相应调整对应的所述吸风通道的吸风角度。

7、本技术实施例还提供一种吹风控制系统，应用于激光打印设备，所述激光打印设备包括打印室和多个激光器，所述打印室用于铺设金属粉末以形成打印层，多个所述激光器用于向所述打印层发射多束激光以扫描烧结所述打印层，所述吹风控制系统包括：处理模块，与所述激光打印设备耦接，用于接收及分析所述激光打印设备的打印数据以形成风路控制策略，所述打印数据包括每一所述打印层的多束激光运行的轨迹及位置信息；吹风模块，与所述处理模块耦接且设于所述打印室的上风口，所述吹风模块包括多个角度可调的吹风通道，所述吹风模块用于基于所述风路控制策略以调节多个所述吹风通道的吹风角度；吸风模块，与所述处理模块耦接且设于所述打印室的下风口，所述吸风模块包括多个角度可调的吸风通道，所述吸风模块用于基于所述风路控制策略以调节多个所述吸风通道的吸风角度；检测相机，与所述处理模块耦接且设于所述打印室的顶部，所述检测相机用于实时监控所述打印室内的激光路径及位置信息，以获取检测信息，并将所述检测信息发送至所述处理模块；所述处理模块还进一步用于根据接收的所述检测信息更新所述风路控制策略。

8、在一些实施例中，多个所述吹风通道与多个所述吸风通道的数量相对应，每个所述吹风通道与对应的所述吸风通道对应，从而形成多个风路通道，以使多束激光能分别处于单独的所述风路通道中。

9、在一些实施例中，多个所述吹风通道被一平分线分为第一吹风部分和第二吹风部分，多个所述吸风通道被所述平分线分为第一吸风部分和第二吸风部分，所述第一吹风部分和所述第二吹风部分均包括三个所述吹风通道，所述风路控制策略包括使所述第一吹风部分和所述第二吹风部分的所述吹风通道的吹风角度满足以下条件式：如果θ1<90°，ψ1＝(180-θ1)/2，ψ2＝ψ1+(90-ψ1)/3，ψ3＝ψ1+2(90-ψ1)/3；如果θ1>90°，ψ3＝(180-θ1)/2+90°，ψ2＝ψ3+(90-ψ3)/3，ψ1＝ψ3+2(90-ψ3)/3；如果θ2<90°，ψ4＝(180-θ2)/2，ψ5＝ψ4+(90-ψ4)/3，ψ6＝ψ4+2(90-ψ4)/3；如果θ2>90°，ψ6＝(180-θ2)/2+90°，ψ5＝ψ6+(90-ψ6)/3，ψ4＝ψ6+2(90-ψ6)/3；其中，θ1为位于上风口左侧的激光与位于下风口左侧的激光之间的连线与一中线之间的夹角，所述中线与所述平分线相垂直，ψ1、ψ2、ψ3为所述第一吹风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吹风通道的吹风角度；θ2为位于上风口右侧的激光与位于下风口右侧的激光之间的连线与所述中线之间的夹角，ψ6、ψ5、ψ4为所述第二吹风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吹风通道的吹风角度。

10、在一些实施例中，所述第一吸风部分和所述第二吸风部分均包括三个所述吸风通道，所述风路控制策略还包括使所述第一吸风部分和所述第二吸风部分的所述吸风通道的吸风角度满足以下条件式：ψ7＝ψ6，ψ8＝ψ5，ψ9＝ψ4，ψ10＝ψ3，ψ11＝ψ2，ψ12＝ψ1；其中，ψ7、ψ8、ψ9为所述第一吸风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吸风通道的吸风角度；ψ12、ψ11、ψ10为所述第二吸风部分中逐渐靠近所述平分线的三个所述吸风通道的吸风角度。

11、在一些实施例中，所述所述吸风模块用于基于所述风路控制策略以调节多个所述吸风通道的吸风角度包括：所述吸风模块接收所述风路控制策略后延迟预设时间调节多个所述吸风通道的吸风角度。

12、在一些实施例中，所述吹风模块包括吹风腔体和多个吹风组件，所述吹风腔体具有入风口和口径大于入风口的出风口，多个所述吹风组件设于所述吹风腔体内且位于所述吹风腔体的出风口处，每个所述吹风组件均包括两个同步转动的吹风板，每个所述吹风组件的两个所述吹风板之间形成所述吹风通道。

13、在一些实施例中，所述吸风模块包括吸风腔体和多个吸风组件，所述吸风腔体具有吸风口和口径小于吸风口的排风口，多个所述吸风组件设于所述吸风腔体内且位于所述吸风腔体的吸风口处，每个所述吸风组件均包括两个同步转动的吸风板，每个所述吸风组件的两个所述吸风板之间形成所述吸风通道。

14、本技术实施例还提供一种激光打印设备，包括如上所述的吹风控制系统。

15、本技术实施例提供的吹风控制方法、吹风控制系统及激光打印设备，通过分析激光打印设备的打印数据以形成风路控制策略，即对每一打印层的多束激光运行的轨迹及位置信息进行分析以形成风路控制策略，通过风路控制策略调节多个吹风通道的吹风角度以及调节多个吸风通道的吸风角度，以形成多个风路通道，风路控制策略使每一打印层上的多束激光分别处于单独的风路通道中，使得在单独的风路通道中只有一束激光，该一束激光烧结产生的烟尘顺着其所在的风路通道排出，不会使烟尘对其他风路通道内的激光产生遮蔽，有效避免处于上风口的激光烧结产生的烟尘遮蔽下风口的激光，有利于提升打印质量。进一步通过根据检测相机获取的检测信息更新风路控制策略，能够根据检测出位于下风口的激光被位于上风口的激光产生的烟尘遮蔽的情况，实时调节多个吹风通道的吹风角度以及调节多个吸风通道的吸风角度，保证每束激光均能够实时处于单独的风路通道中，进而实时保证处于上风口的激光烧结产生的烟尘不会遮蔽下风口的激光，消除烟尘遮蔽的情况，优化风路控制策略，保证打印质量。