一種激光成型機監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種激光成型機監控系統，使得工程人員只需基于所設計的移動監控終端，就可不受時間和地點的限制，而能完成對激光成型機工作狀態和零件加工進度等的實時監視和遠程操作；而且當激光成型機出現故障或異常時，所設計的激光成型機監控系統能夠主動向使用者推送提醒或警示信息，使工程人員不必親自“時刻”盯著設備，從而實現了對激光成型機的現場無人智能值守，大大改善了工程人員的勞動環境、縮短了對設備故障的響應時間、提高了生產效率。
【專利說明】
一種激光成型機監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種激光成型機監控系統，屬于增材制造和智能化控制技術領域。
【背景技術】
[0002]“快速原型制造”即俗稱的“3D打印”，是目前廣受關注、方興未艾的一種增材制造技術，在家電及電子消費、藝術品復制、醫療矯形、汽車、航空航天等領域得到越來越廣泛的應用。激光成型機，是一種“快速原型制造”即“3D打印”設備，采用選區激光粉末燒結工藝，屬于“3D打印”技術的一個分支，是“3D打印”中發展最快、最具活力的成型技術。激光成型機加工零件的工作原理是，首先將零件的CAD三維模型按照一定的厚度在高度方向進行軟件分層切片，然后由激光成型機在成型腔室內每鋪一層粉末、控制激光在所鋪的粉末層上按照切片形狀選擇性燒結一層，逐層鋪粉、逐層燒結，最后堆積形成完整的立體的零件。雖然目前激光成型機的自動化程度較高，但受鋪粉機構鋪粉速度慢、振境掃描器掃描速度有限、為了達到一定精度將零件切片分層較多等因素的制約，這種“3D打印”零件的成型加工時間一般很長，從幾小時到幾十小時不等，特別是加工比較大的工件時，耗時更長，有可能完成一次加工就需要幾天時間。由于激光成型機采用選區激光粉末燒結工藝，因此在零件加工過程中還伴隨有激光輻射、高溫高熱、粉塵、煙氣、噪音、振動等污染。目前在激光成型機的零件加工過程中，主要是通過人工對設備進行看護和監控，一般采取如下兩種方式:一種方式是“蹲守”式，即直接派工程人員蹲守在現場看護。“蹲守”式的優點是隨時能了解設備的運行狀態和加工進度，但缺點是工程人員的勞動環境惡劣、勞動時間長有時還需要倒班。另一種方式是“巡查”式，即在設備開始加工零件后，工程人員對設備的運行狀態觀察一段時間，如設備運行一切正常，則工程人員可離開設備現場，然后不定期回到設備現場查看設備的運行狀態和加工進度。“巡查”式改善了工程人員的勞動環境、減少了勞動時間，但缺點也很明顯。如果“巡查”的間隔太短，則優點不明顯；如“巡查”的間隔太長，當設備和加工過程在兩次巡查的間隔期間出現故障或異常時就不能及時被發現和得到處理，這不但影響生產進度，還可能使故障影響擴大從而對設備造成潛在的損壞。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于智能化控制思想設計，能夠大大改善工程人員勞動環境，且有效提高生產效率的激光成型機監控系統。
[0004]本實用新型為了解決上述技術問題采用以下技術方案:本實用新型設計了一種激光成型機監控系統，其中，激光成型機包括相互連接的第一控制模塊和設備主體工作裝置，還包括移動監控終端，以及由若干節點相連所構成的局域網系統;所述激光成型機還包括與第一控制模塊相連接的外部通信接口模塊，激光成型機中的第一控制模塊通過外部通信接口模塊作為節點接入局域網系統中，所述局域網系統中包括無線接入節點；移動監控終端包括相互連接的第二控制模塊和無線通信模塊，移動監控終端中的第二控制模塊基于無線通信模塊，通過局域網系統中的無線接入節點接入局域網系統中，移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊基于局域網系統進行通信。
[0005]作為本實用新型的一種優選技術方案:所述局域網系統中還包括局域網服務器，局域網服務器以節點方式接入局域網系統中，移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、基于局域網系統與局域網服務器進行通信。
[0006]作為本實用新型的一種優選技術方案:所述局域網系統中還包括路由器，路由器以節點方式接入局域網系統中，且路由器與外部廣域網相連接，局域網系統與外部廣域網通過路由器進行通信;移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、擇一選擇與外部廣域網或者局域網系統中的無線接入節點相連接。
[0007]作為本實用新型的一種優選技術方案:所述無線通信模塊包括WIFI通信模塊和移動通信模塊，WIFI通信模塊和移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，其中，移動監控終端中的第二控制模塊通過WIFI通信模塊與局域網系統中的無線接入節點相連接，或者移動監控終端中的第二控制模塊通過移動通信模塊與外部廣域網相連接。
[0008]作為本實用新型的一種優選技術方案:所述移動通信模塊包括3G移動通信模塊或4G移動通信模塊，3G移動通信模塊或4G移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，移動監控終端中第二控制模塊與外部廣域網之間通過3G移動通信模塊或4G移動通信模塊相連接。
[0009]本實用新型所述一種激光成型機監控系統采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:本實用新型所設計的激光成型機監控系統，使得工程人員只需基于所設計的移動監控終端，就可不受時間和地點的限制，而能完成對激光成型機工作狀態和零件加工進度等的實時監視和遠程操作;而且當激光成型機出現故障或異常時，所設計的激光成型機監控系統能夠主動向使用者推送提醒或警示信息，使工程人員不必親自“時刻”盯著設備，從而實現了對激光成型機的現場無人智能值守，大大改善了工程人員的勞動環境、縮短了對設備故障的響應時間、提高了生產效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型設計的激光成型機監控系統的模塊架構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合說明書附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0012]如圖1所示，本實用新型所設計的一種激光成型機監控系統，其中，激光成型機包括相互連接的第一控制模塊和設備主體工作裝置，在實際應用過程中，具體包括移動監控終端，以及由若干節點相連所構成的局域網系統;所述激光成型機還包括與第一控制模塊相連接的外部通信接口模塊，激光成型機中的第一控制模塊通過外部通信接口模塊作為節點接入局域網系統中，局域網系統中包括無線接入節點、局域網服務器和路由器，局域網服務器以節點方式接入局域網系統中，同時，路由器以節點方式接入局域網系統中，且路由器與外部廣域網相連接，局域網系統與外部廣域網通過路由器進行通信;移動監控終端包括相互連接的第二控制模塊和無線通信模塊，移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、擇一選擇與外部廣域網或者局域網系統中的無線接入節點相連接，其中，無線通信模塊包括WIFI通信模塊和移動通信模塊，WIFI通信模塊和移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，移動監控終端中的第二控制模塊通過WIFI通信模塊與局域網系統中的無線接入節點相連接，使得移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊基于局域網系統進行通信;或者移動監控終端中的第二控制模塊通過移動通信模塊與外部廣域網相連接，使得移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊之間基于局域網系統、外部廣域網進行通信；同時，移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、基于局域網系統與局域網服務器進行通信;并且在實際應用中，移動通信模塊包括3G移動通信模塊或4G移動通信模塊，3G移動通信模塊或4G移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，移動監控終端中第二控制模塊與外部廣域網之間通過3G移動通信模塊或4G移動通信模塊相連接。
[0013]實際應用中，激光成型機中的設備主體工作裝置主要包括激光器、振鏡掃描器、鋪粉機構、成型腔室、通風循環系統，以及分別設置在各個機構上的各式傳感器等，第一控制模塊作為針對設備主體工作裝置的控制部件，在實際應用中，一方面針對其中各機構進行實時控制，另一方面實時采集獲得各個機構上的工作狀態;應用中，局域網系統就是激光成型機所在企業的企業局域網，外部廣域網就是常見的因特網；激光成型機通過設計與其第一控制模塊相連接的外部通信接口模塊接入局域網系統當中；移動監控終端可以采用手機、平板電腦等去實現，基于所設計方案的結構，可以擇一選擇一種通信方式接入局域網系統，實現與激光成型機的通信，其中，移動監控終端中的第二控制模塊可以通過所設計的WIFI通信模塊與局域網系統中的無線接入節點相連接，使得移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊基于局域網系統進行通信;或者基于所設計路由器，實現局域網系統與外部廣域網之間通信的基礎上，移動監控終端中的第二控制模塊可以通過移動通信模塊與外部廣域網相連接，使得移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊之間基于局域網系統、外部廣域網進行通信，由此設計方案使得移動監控終端擇一選擇一種通信方式與激光成型機進行通信，由此，移動監控終端通過與激光成型機的通信，一方面可以實時讀取到激光成型機工作過程中的各個狀態信息，另一方面在激光成型機出現故障時，也能實時獲得激光成型機的故障報警信號，之后，移動監控終端在獲得激光成型機各個狀態信息和故障報警信號之后，可以通過文字、圖像、聲音、振動等多媒體形式呈現給用戶，從而實現了針對激光成型機的遠程智能監視;與此同時，基于移動監控終端與激光成型機之間的通信，用戶還可以通過移動監控終端向激光成型機發送控制指令，實現針對激光成型機的遠程控制。
[0014]上述技術方案所設計激光成型機監控系統，基于其實際應用，使得工程人員只需基于所設計的移動監控終端，就可不受時間和地點的限制，而能完成對激光成型機工作狀態和零件加工進度等的實時監視和遠程操作;而且當激光成型機出現故障或異常時，所設計的激光成型機監控系統能夠主動向使用者推送提醒或警示信息，使工程人員不必親自“時刻”盯著設備，從而實現了對激光成型機的現場無人智能值守，大大改善了工程人員的勞動環境、縮短了對設備故障的響應時間、提高了生產效率。
[0015]上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的提下做出各種變化
【主權項】
1.一種激光成型機監控系統，其中，激光成型機包括相互連接的第一控制模塊和設備主體工作裝置，其特征在于:還包括移動監控終端，以及由若干節點相連所構成的局域網系統;所述激光成型機還包括與第一控制模塊相連接的外部通信接口模塊，激光成型機中的第一控制模塊通過外部通信接口模塊作為節點接入局域網系統中，所述局域網系統中包括無線接入節點；移動監控終端包括相互連接的第二控制模塊和無線通信模塊，移動監控終端中的第二控制模塊基于無線通信模塊，通過局域網系統中的無線接入節點接入局域網系統中，移動監控終端中的第二控制模塊與激光成型機中的第一控制模塊基于局域網系統進行通信。2.根據權利要求1所述一種激光成型機監控系統，其特征在于:所述局域網系統中還包括局域網服務器，局域網服務器以節點方式接入局域網系統中，移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、基于局域網系統與局域網服務器進行通信。3.根據權利要求1所述一種激光成型機監控系統，其特征在于:所述局域網系統中還包括路由器，路由器以節點方式接入局域網系統中，且路由器與外部廣域網相連接，局域網系統與外部廣域網通過路由器進行通信;移動監控終端中的第二控制模塊通過無線通信模塊、擇一選擇與外部廣域網或者局域網系統中的無線接入節點相連接。4.根據權利要求3所述一種激光成型機監控系統，其特征在于:所述無線通信模塊包括WIFI通信模塊和移動通信模塊，WIFI通信模塊和移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，其中，移動監控終端中的第二控制模塊通過WIFI通信模塊與局域網系統中的無線接入節點相連接，或者移動監控終端中的第二控制模塊通過移動通信模塊與外部廣域網相連接。5.根據權利要求4所述一種激光成型機監控系統，其特征在于:所述移動通信模塊包括3G移動通信模塊或4G移動通信模塊，3G移動通信模塊或4G移動通信模塊分別與移動監控終端中的第二控制模塊相連接，移動監控終端中第二控制模塊與外部廣域網之間通過3G移動通信模塊或4G移動通信模塊相連接。
【文檔編號】B29C67/00GK205685753SQ201620574133
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620574133.4, CN 201620574133, CN 205685753 U, CN 205685753U, CN-U-205685753, CN201620574133, CN201620574133.4, CN205685753 U, CN205685753U
【發明人】劉現柱, 袁曉鑫, 王林, 徐春麗
【申請人】北京隆源自動成型系統有限公司