CN109073361A - 具有距离传感器的构建材料供应单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种构建材料供应单元，其包括：供应腔室主体，其包围供应容积，以容纳用于增材制造的构建材料；电磁距离传感器，其确定与束路径的长度相关的长度参数，所述束路径从所述传感器的发射器延伸到所述供应容积中的构建材料的表面水平；以及反射器，其在所述发射器和构建材料的所述表面水平之间反射所述束路径；其中，所述反射器与所述发射器隔开。

Description

具有距离传感器的构建材料供应单元
背景技术
逐层生成三维物体的增材制造系统已被提出作为产生三维物体的潜在方便的方式。
通过增材制造过程生成的三维物体可以以逐层的方式来形成。在增材制造的一个示例中，物体可以通过固化构建材料层的一部分来生成。在示例中，构建材料可以呈粉末、液体或片材的形式。构建材料可以被储存在构建材料供应单元中。构建材料供应单元中的构建材料的供应可以在它耗尽之前补充，或者构建材料供应单元可以被更换。
在一些这样的过程中，能量可以被施加于构建材料。例如，可以施加能量，以将构建材料预加热到接近其熔点的温度。还可以施加能量以引起熔化，使得构建材料的区域可以熔合以形成部分的物体。
附图说明
现在将参照附图借助于非限制性示例来描述示例，附图中：
图1是示例性构建材料供应单元的示意性截面侧视图；
图2-4是另一示例性构建材料供应单元的示意性剖视图；
图5是示例性增材制造设备的示意性剖视图；以及
图6和图7是确定供应参数的示例性方法的流程图。
具体实施方式
增材制造技术可以通过构建材料的固化来生成三维物体。构建材料可以是基于粉末的，并且所生成的物体的性质可取决于构建材料的类型和所使用的固化机制的类型。在包括烧结技术的这种技术的若干示例中，构建材料以逐层的方式来供应，并且固化方法包括加热构建材料层，以在所选择的区域中引起熔化。在其他技术中，可以使用化学固化方法。
在示例性增材制造技术中，打印剂(也称为聚结剂或熔剂)可以被选择性地喷射到构建材料上，例如使用诸如喷墨打印头之类的打印剂分配器。打印剂可以有能力吸收辐射(辐射热能)，并将热能传递给与打印剂接触的构建材料。这可使构建材料熔合(也称为烧结、结合、固化等)。打印剂可以按对应于三维物体的切片的图案被喷射到构建材料层上，并且该层可以被暴露于辐射，来选择性地熔合已施加有打印剂的构建材料，以形成物体的切片。
增材制造系统可以基于结构设计数据来生成物体。这可能涉及设计者例如使用计算机辅助设计(CAD)应用来生成待生成的物体的三维模型。该模型可以定义物体的实体部分。为了使用增材制造系统由模型生成三维物体，可以处理模型数据以生成模型的平行平面的切片。每个切片可以限定待通过增材制造系统来固化或导致聚结的构建材料的相应层的一部分。
图1示出了示例性构建材料供应单元100，其包括供应腔室主体102，该供应腔室主体102包围供应容积104以容纳用于增材制造的构建材料。出于说明的目的，图1中示出了构建材料50的示例性供应。
供应腔室主体102具有操作构型，其中，它是大致直立的，并且具有从下底板部分106到上盖部分108的大致竖直的范围。侧壁部分110在下底板部分106和上盖部分108之间延伸。供应容积104被限定在供应腔室主体102的底板部分106、侧壁部分110和盖部分108之间。
供应腔室主体102可以具有任何形状。例如，供应腔室主体102可以是圆柱体、立方体、长方体、三棱柱、五棱柱、六棱柱、八棱柱等。在该特定示例中，供应腔室主体102是大致长方体形的。
例如红外距离传感器或激光距离传感器之类的电磁距离传感器112在供应容积104中的中间高度处被安装到侧壁部分。在该示例中，距离传感器112用于为沿束路径116发射并返回到传感器112的束进行“飞行时间(time-of-flight)”分析。该传感器包括整体式的发射器和接收器。
反射器114被设置在供应容积中传感器112上方的水平处，并且被设置成，当构建材料50被接收在供应容积中时(即，当构建材料存在于或被设置在供应容积中时)，朝向构建材料的表面水平52向下反射沿大致向上的方向从传感器112接收的束路径116。
换句话说，反射器114用于将束路径朝向供应腔室主体102的底板106向下反射，使得在使用中，当构建材料处于供应容积104中(即，接收在其中)时，束路径116从传感器112延伸到接收在供应容积104中的构建材料50的表面水平52。
如图1中所示，传感器112用于沿束路径沿大致向上的方向朝向反射器发射电磁信号(例如，脉冲或红外光束)。
在使用中，供应容积104中的构建材料50限定了构建材料的表面水平52。构建材料50最初可以通过供应腔室主体102中的端口(未示出)来提供到供应容积中，所述端口例如盖部分108中的可关闭端口。
使电磁距离传感器112沿与束路径116的第一部分相对应的大致向上的方向发射电磁信号。如图1中所示，束路径的第一部分从传感器112延伸到反射器114。反射器114将信号和束路径从反射器114向下朝向构建材料50的表面水平52(或朝向供应腔室102的底板106)反射。构建材料的表面水平52将电磁信号的一部分沿束路径的第三部分从构建材料的表面水平52反射回到反射器114。然后，反射器114将电磁信号沿束路径的第四部分从反射器114反射到传感器112，在那里电磁信号被接收。
例如，基于飞行时间分析，电磁传感器确定与从传感器到构建材料50的表面水平52的束路径的长度相关的长度参数。在该特定示例中，长度参数是经由反射器114从传感器112到表面水平52并且返回(即，如上所述的所有四个部分)的束路径116的总长度。将会理解的是，如果传感器112和反射器114之间的距离是已知的，则可以确定反射器与构建材料50的表面水平52之间的距离。例如，假定束路径116的多个部分基本上竖直地延伸，则反射器114与构建材料50的表面水平52之间的距离LRB可以如下计算。
LRB＝0.5x(LBP-LSR)，
其中，LBP是束路径的长度，并且LSR是传感器112和反射器114之间的距离。因此，供应容积104内的构建材料50的量例如可以作为反射器114与构建材料的表面水平52之间的距离的函数来确定。在一个简单的示例中，供应容积104的横向截面面积可以是恒定的，并且因此，构建材料的体积VBM可以如下计算。
VBM＝(HSV-LRB)xASV，
其中，HSV是从底板106到反射器114的供应容积的高度，并且ASV是供应容积的截面面积。在其他示例中，这样的确定可以考虑可变的截面面积，并且甚至是考虑反射器和/或传感器的可变高度，如将在下面描述的。
虽然束路径116在图1中被示出为相对于竖直方向略微倾斜，但是将会理解的是，倾斜可以是最小的，并且可以在长度参数的确定中以及在供应参数的任何后续的确定中考虑任何倾斜，如下所述。
图2至图4示出了另一示例性构建材料供应单元200。该示例性构建材料供应单元200类似于上面关于图1描述的单元100，并且用于相同部件的附图标记在图2和以下描述中被保留。图2示出了将传感器112二等分的供应单元200的中间部分的截面侧视图，在该示例中，该传感器112被设置在朝向侧壁110的后部(即，图2中的左壁110)的中心位置处。图3示出了再次将传感器112二等分的供应单元200的截面前视图。
如上所述，供应腔室主体102是大致长方体形的。在该示例中，供应腔室主体102的上盖部分208是可移动平台，其可相对于供应腔室主体102的其余部分(即，侧壁部分110和下底板106)移动。平台208具有横向上表面，该横向上表面限定了用于在增材制造过程中接收构建材料的打印台(print bed)210，用于物体54的逐层生成。物体54在图2中被示出仅用于说明。密封件212围绕平台208的侧周界耦接，并且与供应腔室主体102的侧壁部分110的内表面密封地接合。
在该示例中，供应主体腔室102的横向截面、特别是侧壁部分110的横向截面是恒定的，使得当平台208相对于侧壁部分从图2和图3中所示的升高位置向下移动到图4中所示的降低位置时，平台208保持与侧壁部分110密封接合。在该示例中，侧壁部分110的内表面是基本上光滑的，以使得能够实现良好的密封性能。此外，在该特定示例中，没有诸如传感器之类的部件被安装在侧壁部分110的内壁中，使得内表面是连续的。术语“连续”在本文中关于侧壁部分的内表面使用，以表明该表面基本上没有处于表面的轮廓中或者由安装在表面中的装置引起的凸起和凹陷。所述内壁可以在与平台208的行进范围相对应的竖直范围上是连续的。简单的密封布置结构(例如，围绕平台208的周界的密封件等)可被用于维持平台208与所述内表面密封接合。传感器112与侧壁部分隔开，并且在该特定示例中，该传感器112被支撑在可与平台208一起移动的引导管道218中，如将在下面描述的。因此，该传感器不会对平台208的移动构成障碍，并且不会造成相对于密封布置结构的侧壁部分210的内表面上的不连续。在该示例中，侧壁部分210包括限定长方体截面的四个壁。平台208的下表面211限定了供应容积104的上边界，并且平台208可竖直移动以改变供应容积104的容积。
如图2中最佳地示出的，供应单元200包括用于使平台208在升高位置和降低位置之间移动的致动器214。在该示例中，致动器214是大致竖直地穿过供应腔室主体102延伸的蜗杆(endless screw)。致动器214延伸穿过底板106(在那里它以底板来密封)、穿过供应容积102的后部并穿过平台208的后部。致动器214是带螺纹的蜗杆，并且延伸穿过形成在平台208的后部中的螺纹孔。平台208被供应主体腔室102的侧壁部分110限制使其不相对于供应腔室主体102旋转，使得致动器214的旋转引起平台208的竖直移动。设置在该示例中为旋转马达的驱动器216，以驱动致动器214相对于供应腔室主体102旋转。
引导管道218被耦接到平台208的下表面211并且从该下表面211悬垂。在该示例中，引导管道是具有开放的上端和封闭的下端的长方形截面的五壁管道。引导管道218的上端邻接平台208的下表面211，而引导管道218的下端由横向平面的壁形成，该壁具有用于致动器214的开口。封闭的下端可以防止气体和颗粒物质(例如，构建材料50)进入到引导管道218中。在其他示例中，引导管道218的下端可以是开放的。当平台208处于升高位置时，引导管道在供应单元200的操作构型中可具有小于供应容积104的竖直范围的竖直范围，使得引导管道218可与平台208一起向下移动。例如，引导管道可具有为供应容积的竖直范围的大约三分之一或一半的竖直范围。在其他示例中，该竖直范围可以不同，例如，在供应容积的竖直范围的10％和50％之间，或者在20％和40％之间。引导管道218被安装到平台208，使得它与侧壁110的后部隔开，使得它不会阻止平台208在侧壁110内的滑动运动，或者与其接合。在该示例中，电磁距离传感器112被接收在引导管道218的下部中，并且被安装到封闭引导管道218的下端的横向平面的壁。因此，特别是通过在供应容积内限定分隔的容积，引导管道使传感器与构建材料分离。在该示例中，传感器112包括整体式的发射器和接收器。在其他示例中，可以存在单独的发射器和接收器，它们可以彼此隔开。在一些示例中，发射器和接收器中的一个可以与另一个被设置在供应单元200的不同部分中，例如，安装到供应腔室主体102的侧壁部分110，或者设置在单独的引导管道中。传感器112被耦接到在图2和图3中示意性地示出(为清楚起见从图4中省略)的控制器300，以控制传感器112。
在示例中，传感器112可以被设置在对应于供应容积的高度的较低的三分之二或更低的供应容积的下部中(在具有可移动平台的示例中，该下部可相对于供应容积的在可移动平台处于升高位置的情况下的高度来限定)。供应容积的下部可以对应于较低的80％、较低的70％、较低的60％或较低的50％。在一些示例中，特别是当盖部分不可移动时，所述下部可对应于供应容积的较低的30％或更低，或者较低的20％。在示例中，传感器可以与供应腔室主体的盖部分偏置一定间隔，该间隔对应于供应容积的高度的至少20％或更多、至少30％、至少40％或至少50％(在其中盖部分是可移动平台的示例中，供应容积的相应高度可以是当可移动盖部分处于升高位置时的高度)。
如上所述，传感器112用于在引导管道218内沿大致竖直的方向沿束路径116的相应部分发射和接收电磁信号。如在图3和图4中最佳地示出的，引导管道218与平台208中的引导通道220对准，使得束路径116从引导管道218延伸到引导通道220中，并且反之亦然。
引导通道220用于引导束路径横向通过平台208(如图3中最佳地示出的)，并且将束路径向下朝向底板106或构建材料50的表面水平52反射。在该示例中，存在两个引导通道，每个引导通道与另一个共用基本上竖直地延伸到平台208中的共同的第一部分，并且通向朝向相应的一侧(图3和图4中的左侧和右侧)基本上横向地延伸通过平台208的相应的第二部分，并且与从第二部分基本上竖直地向下延伸并终止于平台208的下侧211中的端口222处的相应的第三部分连接。在各部分之间的接合处，存在反射器114，在该示例中，该反射器114通过基本上90°的相应角度来反射(和/或偏转)束路径。在该示例中，反射器114是镜子，但在其他示例中，反射器可以是棱镜。特别地，棱镜可以占据引导通道220的截面，以便密封引导通道220，并防止气体或颗粒物质进入到引导通道220中。在另外的示例中，引导通道220可以接收固体光导(solid light guide)，用于光学地引导电磁信号往返传感器112。如图3和图4中所示，束路径116延伸通过引导通道220，并且朝向供应容积104中的构建材料的表面水平52被向下反射。在该示例中，束路径延伸以在供应容积104的后部部分中朝向供应容积104的相应侧面与表面水平52(或底板106)相遇。
在该示例中，构建材料供应单元200还包括处于供应腔室主体102的侧面处的两个供应管道224。供应腔室主体102在侧壁部分110中具有两个相应的构建材料端口228，以在供应容积的后部部分处从供应容积的相应侧面排出构建材料。在其他示例中，构建材料端口228可以位于其他位置，但在一些示例中，一个或多个构建材料端口228的位置可以对应于束路径被反射以与构建材料的表面水平相遇的位置。将会理解的是，构建材料的表面水平中的任何凹陷都更可能发生在与排出构建材料的构建材料端口228的位置相对应(即，大致在其上方)的位置。因此，反射束路径116以在相对应的位置(即，大致在构建材料端口228上方的位置处)与构建材料的表面水平52相遇，可以使得能够对供应容积中剩余的构建材料的量作出最保守的估计。
如图3中所示，在虚线中，构建材料引导件229被设置在该特定示例中，以将构建材料引导向供应容积104的构建材料端口228所在的部分。在该示例中，构建材料引导件限定了朝向构建材料端口228向下倾斜的斜坡。构建材料引导件229以虚线示出，这是因为它处于图3中所示的截面的前方，并且为了清楚起见从图4和图5中被省略。
此外，在该示例中，供应单元200包括搅拌器232，以周期性地搅动供应容积104中的构建材料。搅动构建材料可以使其中的构建材料的表面水平52变平坦。控制器300可以周期性地引起构建材料的搅动，或者可以在确定长度和/或供应参数之前引起搅动。在该示例中，在供应容积104中构建材料端口228的附近设置有两个搅拌器232，特别地，它们在构建材料端口228上方的位置处(即，在供应容积104的后部和下部中，朝向供应容积104的相应侧面)被安装到侧壁部分110。在其他示例中，搅拌器可以位于其他位置，并且可以存在单个搅拌器，或者多于两个搅拌器。
在该示例中，供应管道224是大致圆柱形的，并且从用于接收构建材料的侧向端口向上延伸，以在供应腔室主体的上部之上突出。在每个供应管道224的上部中，都存在打印台供给端口230，用于将构建材料供应到由平台208限定的打印台。构建材料分配器可以被设置用于在打印台之上分配来自供应管道224的构建材料，例如用于形成构建材料层。
在该示例中，构建材料输送器226被设置在每个供应管道224中。在该特定示例中，构建材料输送器226是阿基米德螺旋件(Archimedes screw)，以通过螺旋件在相应管道内的旋转来提升构建材料。
在其他示例中，可仅有一个供应管道和输送器，或者没有。例如，构建材料供应单元200可以包括构建材料可以从之退出的端口，并且外部增材制造设备可以设有用于接收构建材料的供应管道。构建材料输送器226可以被耦接到控制器300，用于控制构建材料的传送。
在该示例中，控制器300被集成在构建材料供应单元200内。例如，控制器300可以包括处理器和非暂时性机器可读存储介质，例如存储器，该非暂时性机器可读存储介质包括机器可读指令，该机器可读指令当通过处理器执行时，使控制器控制构建材料供应单元200的操作，如下面参照图6所述。在该特定示例中，控制器300用于控制传感器112、平台208的移动(如由致动器214和驱动器216驱动)以及构建材料通过构建材料输送器226的传送。
图5示意性地示出了增材制造设备500，其包括接收在壳体502中的如上所述的构建材料供应单元200。增材制造设备500还包括预加热器504，在该示例中，该预加热器504被设置成预加热套504的形式，该预加热套504设置在构建供应单元200的两个构建材料供应管道224中的每一个周围。在其他示例中，这样的预加热器可以与构建供应单元200是一体的。
在该示例中，增材制造设备500还包括熔合加热器506，特别是辐射源，以将辐射热传递到构建供应单元200的打印台上的构建材料。
在该示例中，对应于上面关于构建供应单元200描述的控制器300的控制器510被设置在增材制造设备500内，与接收在该增材制造设备500中的构建供应单元200分开。控制器510用于控制如上所述的构建供应单元200的各种部件，并且相应地，在增材制造设备500和接收在其中的构建供应单元200之间可以存在控制接口。此外，控制器510还用于控制预加热器504和熔合加热器506。在其他示例中，除了构建供应单元的控制器300之外，还可以设置控制器510，并且相应地，该控制器510可以与控制器300接口。
现在将参照图6和图7来描述确定与构建材料供应单元中的构建材料的量相关的供应参数的示例性方法。
图6示出了确定与构建材料供应单元中的构建材料的量相关的供应参数的方法600的流程图，并且将借助于示例仅参考上面关于图2-4描述的构建材料供应单元200来描述。
在框602中，设置供应腔室102，其包围一供应容积以容纳用于增材制造的构建材料。在框604中，设置电磁距离传感器112，以确定与从传感器的发射器延伸到构建材料的表面水平52的束路径116的长度相关的长度参数。
在该特定示例中，构建材料被设置在供应容积中。在其他示例中，在供应容积中可以不存在构建材料，并且所述方法可以继续进行以相应地确定指示零构建材料量的供应参数。例如，将会理解的是，在没有构建材料的情况下，束路径可以从电磁距离传感器的发射器延伸到供应容积的底板，并且可以基于相应的长度参数来确定没有构建材料。
在框606中，使电磁距离传感器沿束路径116发射电磁信号，并且通过电磁距离传感器112来确定与束路径116的长度相关的长度参数。在该示例中，长度参数被确定为束路径的长度，包括束路径回到电磁距离传感器112的返回部分(包括反射)。在其他示例中，长度参数可以涉及长度，但可以不直接对应于以标准长度单位测量的长度。例如，长度参数可以作为输出信号返回，例如以mV(毫伏)为单位，该输出信号可以与束路径116的长度成比例。利用适当的校准，这样的长度参数将足以用于后续确定供应参数(如下所述)。构建材料供应单元200的控制器300可以使电磁信号发射，并且可以确定长度参数。
在框608中，确定与供应腔室的供应容积104中的构建材料的量相关的供应参数。在该示例中，供应单元200的控制器300处理长度参数以确定供应参数。在该特定示例中，控制器接收与束路径的长度相关的长度参数。控制器基于从传感器112到平台208的下侧211的底面中的端口222的预定距离来确定平台208的下侧211与构建材料的表面水平52之间的距离，如上所述。
在供应腔室的盖部分不移动的示例中，将会理解的是，诸如构建材料的体积之类的供应参数可以基于与长度参数的已知相关性来确定，例如，考虑了供应容积的几何形状、束路径以及传感器在供应容积内的位置的相关性。该相关性可以基于公式，或者可以被存储在查找表或数据库中，并且可以基于经验信息或计算。在其他示例中，供应参数可以是直接计算的体积(即，作为长度参数的函数)，例如通过基于束路径的长度和传感器的位置、沿从传感器到反射器114或盖部分208的下表面的束路径的预定距离以及供应容积104的总高度来确定供应容积中的构建材料的高度，如上所述。
在该特定示例中，控制器300还为平台208确定与其竖直位置相关的位置参数，这是因为平台208是可移动的，并且该位置参数被用于供应参数的确定中。在该示例中，供应参数基于将供应参数与位置参数(其在该示例中为平台208与升高位置的竖直偏移)相关联的预定数据和长度参数(其在该示例中为束路径的总长度)来确定，所述供应参数在该示例中为构建材料的体积。位置参数可以通过任何合适的方式来确定，例如，通过参考致动器214的用于移动平台208的控制(例如，通过整合来自升高位置的这种移动)，或者例如，基于来自用于监测平台208的位置的位置传感器的输出。在其他示例中，供应参数可以使用公式来计算，该公式将供应参数定义为位置参数和长度参数的函数。
图7示出了确定与构建材料供应单元中的构建材料的量相关的供应参数的方法700，并且将借助于示例仅参考上面关于图5描述的增材制造设备500来描述。
方法700包括上面关于图6描述的方法600的框602至框608。方法700与方法600的不同之处在于，在另一框712中，控制器510使加热器预加热器504预加热提供给打印台210的构建材料，并且控制器510间歇地使辐射源(例如，加热灯)506加热施加于打印台210的构建材料，以便选择性地固化构建材料。因此，打印台210和它所耦接到的平台208相对于构建材料供应单元的下部变热，使得存在从平台208沿向下方向降低温度的温度梯度。例如，可以存在从平台208处的大约200℃到供应容积的下半部分中的大约50℃的温度梯度。在该特定示例中，平台208的上表面(打印台)被加热到大约200℃；下表面211为大约120℃(由于平台208中的热绝缘)；在平台208下方150mm的供应容积中的内部位置为大约90℃(即，气体温度)，并且在平台下方大约300mm的供应容积中的位置为大约75℃。在该示例中，传感器112在平台208下方大约450mm，并且处于大约50℃的温度下。在该示例中，打印体积具有大约1m的高度。此外，在该特定示例中传感器112的位置可受益于通过供应主体腔室102的侧壁部分110的冷却，以及通过引导管道218与其中设置有构建材料的供应容积104的主要部分的隔离。传感器112和构建材料供应单元200的高温区域之间的这种分离可以改善传感器112的可靠性、精度和/或正常运作，该传感器112可能对温度敏感，并且可在有限的温度范围内操作，例如5℃至80℃。将会理解的是，可能经历各种各样的温度分布，并且温度分布可能受到诸如绝缘、预热温度、可提供的任何冷却、供应容积尺寸以及环境条件之类的因素影响。
上述方法可以在打印操作之前开始，例如，用于验证有足够的信息来完成打印操作。此外，上述方法可以在打印操作期间的间歇时间开始，以防止无意中耗尽构建材料供应，和/或根据用户的要求开始。打印设备或远程监测器可以具有：显示器，其显示与构建材料供应单元内的构建材料的量相关的信息；和/或报警装置(例如，警示灯、显示器或声音警报器等)，其指示构建材料的量低于预定阈值。
尽管本文已描述了如下示例，即：其中，从电磁传感器发射的或者在电磁传感器处接收的束被描述为沿轴向或大致细长的路径延伸，但将会理解的是，电磁辐射一般被发射为围绕最大强度的轴线或路径散布的场。
尽管本文已描述了如下示例，即：其中，束路径从设置在构建材料供应单元内的发射器延伸，特别是从构建材料供应单元的供应容积内延伸，但将会理解的是，在其他示例中，束路径可以从供应容积外的发射器延伸。例如，束路径可以从设置在接收构建材料供应单元的增材制造设备中的传感器的发射器延伸，并且束路径可以从构建材料供应单元外延伸到供应容积中，例如，通过供应单元的盖部分或可移动平台中的引导通道。
本文中对被接收在供应腔室主体的供应容积中的构建材料的引用涉及被设置在供应容积中或位于供应容积中的构建材料。对“接收在”供应容积中的构建材料的引用不限于最初接收(即，在装载供应腔室时)的构建材料，而是指当前设置在供应容积中的构建材料。特别地，将会理解的是，接收在供应腔室中的构建材料的量可以变化，例如，当它被用于打印操作中时。供应容积中的构建材料的量可以为零。此外，还将会理解的是，如果不存在构建材料(例如，在空的供应容积中)，则本文中定义为用于确定从传感器延伸到构建材料的表面水平的束路径的长度参数的传感器的属性是不变的。因此，传感器的这样的定义对应于传感器和束路径相对于其中要接收构建材料的空间(即，供应容积)的布置结构。
本公开中的示例可以作为方法、系统或机器可读指令来提供，例如软件、硬件、固件等的任何组合。这样的机器可读指令可以包含在其中或其上具有机器可读程序代码的机器可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上。
参考根据本公开的示例的方法、装置和系统的流程图和/或框图来描述本公开。尽管上述流程图示出了特定的执行顺序，但是执行的顺序可以与所描绘的顺序不同。关于一个流程图描述的框可以与另一个流程图的那些框组合。应当理解的是，流程图和/或框图中的每个流程和/或框以及流程图和/或框图中的流程和/或图的组合可以通过机器可读指令来实现。
机器可读指令例如可以通过通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理装置的处理器来执行，以实现说明书和图中描述的功能。特别地，处理器或处理设备可以执行机器可读指令。因此，设备和装置的功能模块可以通过执行存储在存储器中的机器可读指令的处理器或者根据嵌入逻辑电路中的指令操作的处理器来实现。术语“处理器”应被广义地解释为包括CPU、处理单元、ASIC、逻辑单元或可编程门阵列等。这些方法和功能模块可以全部通过单个处理器来执行或者在若干个处理器之间分配。
这样的机器可读指令还可以被存储在机器可读存储装置中，其可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定的模式操作。
这样的机器可读指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得计算机或其他可编程数据处理装置执行一系列操作以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现了由流程图中的流程和/或框图中的框指定的功能。
此外，本文的教导可以用计算机软件产品的形式来实现，该计算机软件产品被存储在存储介质中并且包括用于使计算机装置实施本公开的示例中所记载的方法的多个指令。
虽然已参考某些示例描述了方法、设备和相关的方面，但是在不脱离本公开的精神的情况下，可以作出各种修改、改变、省略和替换。因此，所述方法、设备和相关的方面意在仅受所附权利要求及它们的等同物的范围限制。应当注意的是，上面提到的示例说明而不是限制本文描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施方式。关于一个示例描述的特征可以与另一示例的特征组合。
用语“包括”不排除除权利要求中列出的那些元件之外的元件的存在，“一”、“一个”或“一种”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干个单元的功能。
任何从属权利要求的特征可以与任何独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合。

Claims (15)

1.一种构建材料供应单元，包括：
供应腔室主体，其包围供应容积，以容纳用于增材制造的构建材料；
电磁距离传感器，其确定与束路径的长度相关的长度参数，所述束路径从所述传感器的发射器延伸到所述供应容积中的构建材料的表面水平；以及
反射器，其在所述发射器和构建材料的所述表面水平之间反射所述束路径；其中，所述反射器与所述发射器隔开。
2.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，还包括：
控制器，其基于所述束路径的长度来确定与所述供应容积中的构建材料的量相关的供应参数。
3.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述供应腔室主体的盖部分限定了所述供应容积的上边界；并且其中，所述反射器被安装到所述盖部分。
4.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述电磁距离传感器的发射器和/或接收器与所述盖部分隔开，使得所述反射器被设置在所述发射器和/或所述接收器上方。
5.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，还包括在所述盖部分下方延伸的引导管道，其中，所述电磁距离传感器的发射器和/或接收器被设置在所述引导管道中，使得所述束路径沿所述引导管道延伸至安装到所述盖部分的所述反射器。
6.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述束路径延伸通过所述盖部分。
7.根据权利要求3所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述盖部分包括改变所述供应容积的可移动平台，其中，所述可移动平台限定了增材制造打印台。
8.根据权利要求7所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述可移动平台可在所述供应腔室的包围的侧壁部分内移动，并且其中，在所述可移动平台与所述包围的侧壁部分之间存在密封。
9.根据权利要求7所述的构建材料供应单元，还包括在所述盖部分下方延伸的引导管道；其中，所述电磁距离传感器的发射器和/或接收器被设置在所述引导管道中，使得所述束路径沿所述引导管道延伸至安装到所述盖部分的所述反射器；并且其中，使所述可移动平台移动的致动器沿所述引导管道延伸。
10.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，其特征在于，所述电磁距离传感器的发射器和/或接收器被设置在所述供应容积的下部中。
11.根据权利要求1所述的构建材料供应单元，还包括搅拌器，所述搅拌器使所述供应容积中的构建材料的表面水平变平坦。
12.一种方法，包括：
设置供应腔室主体，其包围供应容积，以容纳用于增材制造的构建材料；
设置电磁距离传感器，以沿从所述传感器的发射器延伸到所述供应容积中的构建材料的表面水平的束路径发射电磁信号，其中，所述束路径在所述发射器和所述构建材料的所述表面水平之间的反射器处被反射；
使所述电磁距离传感器沿所述束路径发射电磁信号，并且确定与所述束路径的长度相关的长度参数；
基于所述长度参数来确定与所述供应容积中的构建材料的量相关的供应参数。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反射器被安装在限定所述供应容积的上边界的可移动平台上，并且其中，所述供应参数基于所述束路径的长度和与所述可移动平台的位置相关的位置参数来确定。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括在施加于打印台之前和/或之后加热构建材料，使得在所述供应容积内存在温度梯度，其中，温度朝向所述供应容积的下端降低；并且其中，所述发射器和/或传感器位于所述供应容积的下部中。
15.增材制造设备，包括：
供应腔室主体，其包围供应容积，以容纳用于增材制造的构建材料；
形成打印台的可移动平台，所述可移动平台限定了所述供应容积的上边界；
加热器，其预加热提供给所述打印台的构建材料；
电磁距离传感器，其确定从所述传感器的发射器延伸到所述供应容积中的构建材料的表面水平的束路径的长度，其中，所述电磁距离传感器与所述可移动平台隔开；
反射器，其安装到所述可移动平台，以在所述发射器和构建材料的所述表面水平之间反射所述束路径，其中，所述反射器与所述发射器隔开；以及
控制器，其基于长度参数和所述可移动平台的位置来确定与所述供应容积中的构建材料的量相关的供应参数。
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