[發(fā)明專利]用于對(duì)用于以生成方式制造三維物體的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480037551.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN105358310B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·佩雷特;J·菲利皮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: EOS有限公司電鍍光纖系統(tǒng)
• 主分類號(hào): B29C64/153
• 分類號(hào): B29C64/153;B29C64/393;B33Y50/02;G05B19/401;B22F3/105
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 閆娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)用于以生成方式制造三維物體的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)的方法以及涉及一種實(shí)施該方法的此類的設(shè)備。

背景技術(shù)

由DE 43 02 418 A1已知一種用于以生成方式制造物體的設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)具有多個(gè)掃描器的輻射裝置。已知的該設(shè)備使用多個(gè)掃描器，以便通過在多個(gè)部位上同時(shí)對(duì)層進(jìn)行曝光來減少用于制造物體所花費(fèi)的時(shí)間。

另外已知的是，在設(shè)備中使用兩個(gè)掃描器，這兩個(gè)掃描器覆蓋增大的建構(gòu)區(qū)的兩個(gè)并排的掃描區(qū)，以便能夠制造出更大的物體。所述更大的物體很難僅借助一個(gè)掃描器制出，因?yàn)樵O(shè)備的建構(gòu)區(qū)的尺寸不能任意大。

由DE 199 18 613 A1已知一種用于對(duì)用于制造三維物體的設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，但該方法僅設(shè)計(jì)用于一個(gè)掃描器。另外，該方法須在實(shí)際的建構(gòu)過程之前實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種用于對(duì)用于以生成方式制造三維物體的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)的方法以及一種此類的設(shè)備，使得該設(shè)備也能夠高尺寸精度地并且快速地制造大的物體。

所述任務(wù)通過一種具有如下特征的、用于對(duì)用于以生成方式制造三維物體的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)的方法來解決，所述設(shè)備包括：建構(gòu)區(qū)，在該建構(gòu)區(qū)中能通過選擇性地固化粉末狀材料逐層地建構(gòu)物體；輻射裝置，該輻射裝置用于將電磁輻射發(fā)射到涂覆的材料層的所選區(qū)域上，該輻射裝置具有至少一個(gè)第一掃描器和至少一個(gè)第二掃描器，并且所述第一掃描器輻射建構(gòu)區(qū)中的第一掃描區(qū)并且所述第二掃描器輻射建構(gòu)區(qū)中的第二掃描區(qū)；和控制單元，該控制單元用于控制所述設(shè)備，該方法的特征在于下述步驟：通過第一掃描器輻射涂覆的材料層或輻射目標(biāo)物，以便在材料或目標(biāo)物中制出第一測試圖案；通過第二掃描器輻射涂覆的材料層或輻射目標(biāo)物，以便在材料或目標(biāo)物中制出第二測試圖案；通過照相機(jī)檢測第一和第二測試圖案并且將第一和第二測試圖案分別配置給第一和第二掃描器；將第一和第二測試圖案互相進(jìn)行比較；確定第一測試圖案和第二測試圖案之間的相對(duì)偏差；校準(zhǔn)第一和/或第二掃描器，使得第一測試圖案與第二測試圖案之間的相對(duì)偏差低于設(shè)定值。

所述任務(wù)還通過一種具有如下特征的、用于制造三維物體的設(shè)備來解決，該設(shè)備包括：容器，在該容器的上邊緣上限定建構(gòu)區(qū)，在該建構(gòu)區(qū)中通過選擇性地固化粉末狀材料能逐層地建構(gòu)物體；輻射裝置，該輻射裝置用于將電磁輻射發(fā)射到涂覆的材料層的所選區(qū)域上，該輻射裝置具有至少一個(gè)第一掃描器和至少一個(gè)第二掃描器，并且第一掃描器輻射建構(gòu)區(qū)中的第一掃描區(qū)并且第二掃描器輻射建構(gòu)區(qū)中的第二掃描區(qū)，該設(shè)備的特征在于，設(shè)有用于檢測建構(gòu)區(qū)的照相機(jī)；和設(shè)有控制單元，該控制單元促使第一掃描器輻射涂覆的材料層或輻射目標(biāo)物，以便在材料或目標(biāo)物中制出第一測試圖案；促使第二掃描器輻射涂覆的材料層或輻射目標(biāo)物，以便在材料或目標(biāo)物中制出第二測試圖案；促使照相機(jī)檢測第一和第二測試圖案；將第一和第二測試圖案配置給第一和第二掃描器；將第一和第二測試圖案互相進(jìn)行比較；確定第一測試圖案和第二測試圖案之間的相對(duì)偏差；并且校準(zhǔn)第一和/或第二掃描器，使得第一測試圖案與第二測試圖案之間的相對(duì)偏差低于設(shè)定值。

有利地規(guī)定，第一和第二掃描區(qū)在建構(gòu)區(qū)的重疊區(qū)域中相互重疊。

有利地規(guī)定，在重疊區(qū)域中成對(duì)地制出第一和第二測試圖案。

有利地規(guī)定，所述第一測試圖案比第二測試圖案更靠近第二掃描器。

有利地規(guī)定，所述第一和/或第二測試圖案是網(wǎng)格圖案或點(diǎn)陣圖案。

有利地規(guī)定，所述第一和第二測試圖案總是具有形狀相同的局部圖案。

有利地規(guī)定，所述校準(zhǔn)包含第一和/或第二掃描器的電磁輻射的偏移、旋轉(zhuǎn)、縮放或者強(qiáng)度或焦點(diǎn)形狀的調(diào)整。

有利地規(guī)定，借助自相關(guān)算法或匹配法實(shí)施校準(zhǔn)。

有利地規(guī)定，在制造三維物體期間實(shí)施校準(zhǔn)。

有利地規(guī)定，所述粉末狀材料是金屬粉末。

有利地規(guī)定，所述粉末狀材料是塑料粉末。

有利地規(guī)定，所述設(shè)備還包括涂布機(jī)，該涂布機(jī)用于將粉末狀材料層涂覆到建構(gòu)區(qū)上或涂覆到在建構(gòu)區(qū)上方的之前至少選擇性固化的材料層上。

有利地規(guī)定，在該設(shè)備中，第一和第二掃描器都具有一個(gè)自己的輻射源、優(yōu)選激光器。

有利地規(guī)定，在該設(shè)備中，第一和第二掃描器具有一個(gè)共同的輻射源、優(yōu)選激光器，并且輻射通過分束器分配到兩個(gè)掃描器上。

所述方法和設(shè)備尤其是具有下述優(yōu)點(diǎn)：在設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)中或者說在建構(gòu)過程期間能實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)掃描區(qū)的自動(dòng)重疊校正，所述掃描區(qū)配置給建構(gòu)區(qū)中的至少兩個(gè)區(qū)域。