CN111655459A - 一种用于取出3d打印部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将至少一个构件(2)从颗粒材料填料中取出的方法，所述至少一个构件借助于生成式制造方法制造，所述颗粒材料填料由未固化的颗粒材料(3)构成，其中，所述未固化的颗粒材料(3)与所述至少一个构件(2)一起布置在构造盒(1)中，所述构造盒在竖直方向上向上敞开并且通过上边缘(6)以及向下通过底板(4)以及在侧向上通过围壁(5)来限界，其中，使所述未固化的颗粒材料(3)流化，并且借助于运出装置(8)将所述至少一个构件(2)从构造盒(1)中运出，其中，所述未固化的颗粒材料(3)保留在构造盒(1)中。

Description

一种用于取出3D打印部件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于将至少一个构件从颗粒材料填料中取出的方法，所述至少一个构件借助于生成式制造方法制造，所述颗粒材料填料由未固化的颗粒材料构成。

背景技术

借助于生成式的方法(例如3D打印、快速原型制作及其等同方法)制造构件所享有的声誉是能够实现复杂的几何形状和构件特性，这些复杂的几何形状和构件特性将不能使用例如铸造或成形方法来制造。在此，生成式的结构或印刷过程大多在制造容器(也称为构造盒)内通过借助增粘剂和/或激光器和/或热源和/或电子束源分层地、局部地连接颗粒材料或粉末材料来进行。在此，所产生的构件通常在高度可调的结构平台上向下分别下降一个层并且颗粒材料的未固化的材料部分在此包围所产生的构件。因此，在制造过程之后，构造盒至少部分地填充有固化的颗粒材料(即所述构件)以及未固化的颗粒材料。这些添加式制造方法对于本领域技术人员是充分已知的。

在制造之后，构件必须基本上去除粉末材料或颗粒材料，为此本领域技术人员可以获得一系列已知方法。未固化的颗粒材料的移除也称作为取出并且例如可以通过抽吸进行，然而这与极其高的工作耗费相关。所述未固化的颗粒材料的吹出也可能由于粉尘产生大而经常也不能被实现。

在EP 3036088 B1中介绍了一种用于取出的方法，其中，具有未固化的颗粒材料的构件被布置在构件平台上，并且其中，辅助框架用于从下方接纳构件和未固化的颗粒材料，并且与所述辅助框架一起从所述构造盒移除所述构件和未固化的颗粒材料。此后，由颗粒材料收集装置通过将未固化的颗粒材料向下排出来实现所述取出。

在EP 1192040 B1中，为了移除未固化的粉末状材料，支架或者结构平台也被向上提升，并且所述未固化的粉末材料在容器或者构造盒的边缘区域中机械地通过例如刷洗或者通过抽吸或者吹出被去除。

然而，由于在移除颗粒材料期间构造盒不能用于制造，因此已知的用于取出的措施通常与高的时间耗费和/或人力耗费相关联。此外，可能需要位置和/或附加装置的显著耗费，以便使构造盒摆脱所述构件和未固化的颗粒材料并且在另一位置上实现取出过程。

发明内容

本发明的任务是，克服现有技术的缺点并且提供一种方法，借助于所述方法使用者能够对至少一个构件进行相对简单、快速且成本有利的取出。此外，根据本发明的方法也可以以简单的方式自动化，由此在时间节省、成本效率、操作安全性和/或构件质量方面产生优点。此外，利用根据本发明的方法可以降低所生产的构件的净化耗费，以及在粗糙度方面改善构件表面的特性。

该任务通过根据权利要求所述的方法来解决。

本发明涉及一种用于将至少一个构件从颗粒材料填料中取出的方法，所述至少一个构件借助于生成式制造方法制造，所述颗粒材料填料由未固化的颗粒材料构成，其中，所述未固化的颗粒材料与所述至少一个构件一起布置在构造盒中，所述构造盒在竖直方向上向上敞开并且通过上边缘以及向下通过底板以及在侧向上通过围壁来限界，其中，使所述未固化的颗粒材料流化，并且借助于运出装置将所述至少一个构件从构造盒中运出，并且其中，所述未固化的颗粒材料保留在构造盒中。

因此，提供了一种相对简单且成本有利的解决方案，以便将所述至少一个构件从构造盒移除并且同时摆脱所述未固化的颗粒材料。运出装置在此可构造为能够沿竖直方向和/或水平方向转动和移动的。在此，除了本领域技术人员已知的悬挂式起重机装置之外，也可以设想使用地面连接的也或者自动化的运出装置并且尤其是运出机器人。也可以设想的是，作为运出装置，使用至少一个负压装置，所述至少一个负压装置优选从上方借助于例如吸盘接触所述至少一个构件，并且因此不损伤构件地运出。运出装置不与构造盒连接并且因此可以在制造过程期间从构造盒中被移除。

同样地，运出装置可以构造成，使得与所述至少一个构件一起实施沿竖直方向和/或水平方向的或围绕竖直轴线和/或水平轴线的运动、尤其周期性的运动。优选地，运出装置构造成用于使得所述周期性的运动能够不定向地、即基本上通过振动或摇动进行并且能够通过竖直运动和/或水平运动叠加。

此外可以规定，在所述运出之前，所述至少一个构件借助于运出装置至少部分地在已流化的未固化的颗粒材料内部运动，以便净化构件表面和/或改善构件表面的表面特性。

因此，所述至少一个构件的运动相对于至少部分包围该构件的、已流化的未固化的颗粒材料进行。已流化的未固化的颗粒材料在至少一个构件的运动期间在构件表面上施加力。与已流化的未固化的颗粒材料的磨蚀作用相联系，在此可以去除可能粘附在构件表面上的、不期望的颗粒材料。由此可以实现对构件表面的净化并且构件表面的脱落的颗粒材料保留在构造盒内。因此，可以实现对构件表面的一种类型的磨削作用。由此，可以显著降低构件表面的粗糙度并且可以减少所述至少一个构件的可能的后处理耗费。

也可以规定的是，所述至少一个构件的运动借助于运出装置由周期性的无定向的运动叠加，所述至少一个构件至少部分地布置在流化的颗粒材料内部。

构件的无定向的运动、例如在流化的颗粒材料内部的摇动运动或振动运动可以提高所述至少一个构件的相对运动的磨损作用，该磨损作用至少部分地在周围的、已流化的未固化的颗粒材料内部进行。

此外可以规定，在所述运出之前，所述至少一个构件为了借助于运出装置进行净化而围绕水平轴线至少转动90°。

通过将所述至少一个构件转动或倾斜至少90°，可以有效地从构件去除在制造过程期间形成在构件的凹部和/或底切中的未固化的颗粒材料的可能沉积物。所述松散的、未固化的颗粒材料通过所述至少一个构件的转动运动落入到构造盒中并且由此不会丢失。此外，由此还可以减少可能的后续的净化步骤。

此外可以适宜的是，借助于构造为抓取装置的运出装置来运出所述至少一个构件。

通过使用抓取装置，所述至少一个构件可以至少暂时形锁合和/或力锁合地被接触，并且沿竖直方向和/或水平方向从构造盒中被运出。因此，所述至少一个构件的接纳可以从上方、但是也可以侧向地或者甚至从下方借助所述运出装置以比较简单的方式进行。因此，运出装置可以用于接触在构造盒内也或者上方的至少一个构件，并且因此将构件从构造盒运出或由构造盒运出。以这种方式，实现了在制造设备的空间情况方面的高度灵活性并且简化了自动化的运出装置的使用。

净化构件表面的在运出之前可能的方法步骤以及构件围绕水平轴线的转动也可以借助于构造为抓取装置的运出装置特别有利地执行。

所述未固化的颗粒材料的流化可以以不同的方式进行并且使所述未固化的颗粒材料从所述至少一个构件中流出变得容易。在本申请的上下文中，“流化”是指至少在所述至少一个构件周围的区域中形成未固化的颗粒材料的流动床或涡流层，由此使接触或抓取所述构件变得容易。另外，通过流化有效地减少了所述未固化的颗粒材料的所谓的搭桥形成，所述搭桥形成可能由于松散的颗粒材料的局部流出而出现。所述未固化的颗粒材料因此可以在取出和运出至少一个构件之后保留在构造盒中。

此外可以规定，所述未固化的颗粒材料的流化通过吹入或者压入流体、优选空气实现。

作为流体可以设设想气体或气体混合物以及优选空气，该流体根据所使用的颗粒材料也可以被预热或冷却。在此，入口可以布置成穿透构造盒的围壁和/或底板。入口的数量和布置应由本领域技术人员根据构造盒和/或待制造的构件的尺寸来选择。

此外可以规定，流体在至少一个入口处、优选从下方导入到构造盒中。

已经证实为有利的是，流体侧向地、但是也基本上从下方导入到构造盒中，使得所述流体至少部分地向上穿流所述未固化的颗粒材料。在此，能够实现未固化的颗粒材料的特别好的疏松，由此有利于接触和运出所述至少一个构件。流体同样可以被吹入或者压入，也就是说通过例如压缩机来压力支持。所述至少一个入口能够是可封闭的和/或构造为止回阀，由此能够防止未所述固化的颗粒材料意外地侵入到供应管道内。

也有利的是一个表现形式，根据该表现形式可以规定，通过借助于至少一个振动发送器将振动直接和/或间接地引入到所述未固化的颗粒材料中的方式来实现所述流化。

在此，所述未固化的颗粒材料可以借助于至少一个外部的振动发送器直接被置于振动中，和/或所述未固化的颗粒材料在构造盒中间接地被置于振动中。在直接的振动导入的情况下，至少一个相对于构件处于2至20cm的附近区域中的振动发送器被导入到所述未固化的颗粒材料中。在此，待引入的外部的振动发送器例如可以构造成棒状、螺杆状和/或管状。通过振动发送器的转动运动和/或平移运动，所述未固化的颗粒材料被置于振动中并且被流化。同样可以设想一种振动发送器，该振动发送器通过周期性的体积变化、也就是说通过周期性的膨胀和收缩产生振动。这种振动发送器例如可以作为吹气装置或也可以借助压电式的致动器实现。

然而，外部的振动发送器也可以对此备选地或与至少一个引入到未固化的颗粒材料中的振动发送器组合地与构造盒联接。因此，在构造盒中的未固化的颗粒材料间接地被置于振动中并且因此在构造盒的整个内容物上最大程度均匀地被流化。在此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，具有合适频率的振动运动或摇动运动适合于将松散的未固化的颗粒材料转化成自由流动的并且因此松散的流化的颗粒材料。此外，相对简单的结构措施可以成本有利地实现。此外可能的是，运出装置侵入到所述已流化的未固化的颗粒材料中并且接触所述至少一个构件以便运出。

此外，可以设设想将外部的振动发送器构造为流体流过的管或喷枪。由此，所述未固化的颗粒材料不仅可以通过振动发送器的机械振动局部地而且还可以通过吹入或压入的流体转移到流动床中，这对于复杂设计的几何形状是有利的。

根据一个改进方案可能的是，沿使沿竖直方向能移动的调节装置沿竖直方向向上移动，所述调节装置包括能够与调节装置联接的且设有可封闭的排出口的升降板，其中，所述未固化的颗粒材料通过升降板的排出口流出到构造盒中并且被所述构造盒收集。升降板在此例如可以被构造为格栅。调节装置可以在端侧和/或纵向侧布置在围壁的内侧上。在此，调节装置可以具有杠杆臂，在杠杆臂上布置有升降板。同样，可以设设想一种调节装置，其例如通过升降装置借助升降缸布置在底板上，以便使升降板在竖直方向上向上或向下移动。

此外，调节装置可以用于在制造过程期间降低升降板。此外，升降板的排出口至少在制造过程的持续时间内可以是可封闭的。在升降板构造为格栅的情况下有利的是，第二格栅作为可相对于第一格栅移动的格栅沿轴向方向相邻地布置，由此构造第一格栅的锁定机构。为了使得在取出过程期间关于所述至少一个构件的运出对于运出装置而言能够更简单地接触所述至少一个构件，有利的是，为此打开排出口，由此流化的未固化的颗粒材料能够流出到构造盒中。

此外有利的可以是，使所述升降板沿竖直方向至少一直移动到构造盒的围壁的上边缘处，并且至少所述至少一个构件被构造盒上方的运出装置接纳并且运出。

由此保证所述至少一个构件的简单、快速且可靠的运出。尤其是至少一个取出的构件和/或升降板的侧向的抓取或接触由此明显变得容易，这可以有助于提高过程速度，或者也有助于使用自动化的运出装置。

此外，可以规定，所述至少一个构件在提升到构造盒的上边缘上之后保留在升降板上，并且与所述升降板一起由运出装置运出。升降板到上边缘的距离应至少这样大，使得升降板的下侧对于运出装置是可接近的。

由此显著简化升降板的侧向接纳，然而也显著简化了从上方的接纳。同样，地面输送设备作为运出装置的使用也变得容易。至少一个取出的构件但也可以利用升降板为了随后的方法步骤、例如构件的净化或排气而被运出到中间支承件中。

此外可以规定，在将所述升降板和所述至少一个构件运出之后，将另一个升降板与所述能移动的调节装置联接。

此外可以规定，所述未固化的颗粒材料的70％至100％、尤其是90％至100％、优选97％至100％保留在构造盒中。目的是，从构造盒中去除尽可能少的未固化的颗粒材料。所述理想目标不能总是100％地实现，因为可能出现少量未固化的颗粒材料附着在构件上并且随着构件从构造盒中被移除。

这特别允许在升降板上的多个构件的情况下快速运出所述构件。此外，升降板的可联接的实施方案实现，第二升降板移动到运出的第一升降板的位置上并且能够与调节装置联接。本领域技术人员认识到，在此可以实现总过程时间的显著减少。

根据一个特别的表现形式可能的是，在运出所述至少一个构件之后进行倾斜过程，其中，构造盒围绕水平的倾斜轴线倾斜至少90°的角度。通过之前描述的基本上在构造盒内部进行的取出的方法步骤，聚集的未固化的颗粒材料位于构造盒中。倾斜过程用于将这种未固化的颗粒材料“倾倒”到收集容器中。

倾斜过程是相对容易实现的方法步骤，该方法步骤可以结构简单且成本有利地实现。可以有利的是，在倾斜过程之后，进行构造盒的吹出、吸出或类似的净化步骤，以便能够无阻碍地执行构造盒中的下一制造过程。在倾斜过程之后，构造盒重新翻转回到原始的位置中并且可以进行下一个制造过程。在此具有次要意义的是，升降板在倾斜过程期间是否与调节装置联接或是否利用至少一个构件被运出。然而，在联接的调节装置的情况下有利的是，升降板至少被提升超过构造盒的边缘，以便未固化的颗粒材料能够不受阻碍地流出到收集容器中。此外，这具有的优点是，可以减少粉尘产生或所收集的未固化颗粒材料的无意的侧向流出。在这种情况下，升降板可以起到填充辅助和空间限制的作用，由此实现漏斗效果。

根据一个有利的改进方案可以规定，借助至少一个操纵器装置执行倾斜过程。

在此，操纵器装置是指不与构造盒连接的、适合于将力或力矩传递到构造盒上的机器或机器部件。尤其是，这包括如堆垛机或机器人装置的机器。操纵器装置可以执行多轴运动，由此实现构造盒围绕任意轴线的倾斜。

倾斜轴线可以是任意的空间轴线。优选地，倾斜轴线沿着和/或横向于构造盒的底板。这种水平的倾斜轴线也可以沿着或平行于具有底板的围壁的棱边中的一个棱边延伸。然而也可以设想的是，倾斜轴线倾斜地延伸并且仅与构造盒相切，由此通过倾斜，构造盒在空间上观察占据倾斜位置并且所述未固化的颗粒材料能够在构造盒的角部中一起流动。

通过使构造盒围绕任意的空间轴线倾斜可以实现的是，自由流动的未固化的颗粒材料可以以减少的粉尘产生和/或播撒损失倾斜到收集容器中。这可以提高净化度并且因此提高过程可靠性。

此外可以有利的是，将运出装置用作为用于使构造盒倾斜的操纵器装置。

将之前所描述的运出装置用作为操纵器装置降低了机械耗费并且因此提供成本技术和时间技术上的优点。

尤其是，可以有利的是，作为操纵器装置，至少暂时地将联接器件与构造盒连接，并且通过联接器件的运动使构造盒围绕倾斜轴线倾斜。联接器件例如可以通过一个或多个链和/或绳和/或钩构成。联接器件能够与构造盒接纳元件连接，所述构造盒接纳元件构造成与联接器件形状互补和/或功能互补。如前所述，联接器件或操纵器装置也可以通过运出装置来构造，由此可以以简单的方式引入倾斜过程，该倾斜过程特别时间高效和成本高效。

此外可以规定，作为操纵器装置，将压力器件与构造盒的底板联接，并且使构造盒围绕倾斜轴线倾斜。

在该实施方式中也可以设想的是，作为操纵器装置或压力器件，使构造盒倾斜所需的竖直力和/或横向力通过运出装置构造。然而，压力器件也可以包括单独的单元、例如一个或多个液压缸，这在非常重的负载和/或高精度的情况下可以是特别有利的。

此外可以规定，构造盒的倾斜过程执行至少两次。在此，构造盒从倾斜过程的相对的最终位置至少部分返回地朝向初始位置的方向倾斜，即不必完全倾斜到初始位置中。

由此可以实现的是，可能粘附在构造盒的内表面上的未固化的颗粒材料被松开并且可以通过至少第二倾斜过程流出到收集容器中。

有利的还有一个表现形式，根据该表现形式可以规定，所述倾斜过程间歇式地执行。构造盒围绕倾斜轴线的间歇式或急冲式的倾斜允许更好地收集在构造盒的内部区域中的未固化的颗粒材料，该颗粒材料在倾斜过程中沿竖直方向被布置在最下方。

根据一个改进方案可能的是，所述振动发送器在倾斜过程期间与构造盒联接，并且通过施加振动使所述未固化的颗粒材料与构造盒松开。

通过所描述的措施，可以提高在构造盒的内部区域中收集未固化的颗粒材料的效率。因此可以减少用于可能地净化构造盒的耗费。

因此，在根据本发明的方法中，多个构件可以布置在构造盒内的相同和/或不同的水平和/或竖直平面中。各构件还可以借助于生成式制造方法以彼此错开布置的方式来制造，以便提高构件在构造盒内的包装密度。此外，在制造至少一个构件时可以一起构造所谓的支撑和/或保持结构，所述支撑和/或保持结构在运出所述至少一个构件时基本上保留在构造盒内部。

已经证明有利的是，在制造方法期间构造有构件的支撑结构在未固化的颗粒材料的流化期间防止构件彼此的接触，并且因此防止可能的损坏。支撑结构在流化期间预设构件彼此在竖直方向和/或水平方向上的相对位置，然而以花丝的方式构造，使得支撑结构在运出至少一个构件时能够最大程度松开或简单地折断。以这种方式可以提高构件的质量并且支撑元件在未固化的颗粒材料的情况下保留在构造盒中，该构造盒可以用于再处理。

与此类似地，已证明有利的是，在制造方法期间，在至少一个构件上一起构造保持结构，该保持结构将至少一个构件与升降板或底板间隔开距离。以这种方式可以实现的是，在流化时，用于未固化的颗粒材料的可能的排出口保持空置和/或所述至少一个构件可以更容易地由运出装置接纳。保持结构可以在底板或升降板上首先在至少相当于运出装置或抓取装置的高度上制造。随后可以有利的是，将未固化的颗粒材料的至少一层、优选若干层沿竖直方向施加到保持结构上，以便将待制造的构件与保持结构分开地构造。以这种方式，保持结构在运出时可以保留在构造盒中。

根据另一个根据本发明的表现形式，在运出所述至少一个构件之前，借助于位置和/或姿态检测装置实现对所述至少一个构件的位置和/或姿态检测。

在运出或抓取所述至少一个构件之前，对所述至少一个构件的空间位置和/或姿态或定向的检测可以用于使运出装置精确地、快速地且无损坏地抓取构件。必要时，所检测的信息被转发到控制装置和/或显示器件，以使该信息可以由操作者和/或机器人访问，从而能够提高安全性和质量。位置和/或姿态识别装置可以有利地布置成，使得它可以检测构造盒的内腔。最简单地，这种位置和/或姿态识别装置布置在运出装置上，但也可以设想位置固定的布置。此外可以设想的是，将位置和/或姿态识别装置构造为光学测量设备，由此在构件已经暴露的情况下能够实现快速和有效的检测。然而，还可以设想的是，位置和/或姿态识别装置可以备选地或附加地被构造为X射线或雷达装置，由此在流化期间就已经能够进行精确地检测所述至少一个构件。

此外，在本发明的范围内的是，借助于称重单元或者适合于确定构造盒的填充度的传感器，在倾斜过程之后确定所述构造盒的填充度。

称重单元或传感器可以有利地布置在构造盒的下侧上。对此备选地，称重单元或传感器也可以构造为运出机构和/或操纵器装置和/或压力器件的一部分。

通过使用称重单元和/或可以确定构造盒的填充度的传感器，可以以简单的方式确定倾斜过程的过程成功率。称重单元和/或传感器可以与计算机单元连接，该计算机单元又与运出装置和/或操纵器装置连接。计算机单元可以检验由称重单元和/或传感器确定的数据并且释放或阻止随后在倾斜或测量过程之后进行的过程步骤的许可。因此可以有效地避免，可能粘附在构造盒上的未固化的颗粒材料保留在构造盒中。这可以提高过程可靠性和质量。

此外，在一个特别的实施方式中，可以借助于输送系统来执行提供所述至少一个构造盒和/或所述至少一个升降板。

作为输送系统例如可以设想具有或不具有自身驱动器的地面连接的输送单元，例如单个自主的输送梭或输送带/输送链。此外，也可以使用翻斗提升机、或斗式升降机以及可转动的圆形台作为输送系统。输送系统应确保，在可能需要运出构造盒或升降板时，可以尽可能快速地在新的构造盒中或利用新的升降板进行制造过程。

根据本发明的方法的另外的特征和适宜性从说明书和实施例以及根据附图得出。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助以下附图更详细阐述本发明。

在此，分别以非常简化的示意图示出：

图1示出构造盒的示例性布置的剖视图，构造盒具有布置在其中的构件以及围绕构件的未固化的颗粒材料和运出机构；

图2示出构造盒的示例性布置的剖视图，构造盒具有布置在其中的构件以及围绕构件的已流化的未固化的颗粒材料以及与构件暂时接触的能运动的运出机构；

图3示出具有振动发送器的实施方式的剖视图，该振动发送器直接(a)或间接(b)使未固化的颗粒材料流化；

图4示出一个实施方式的剖视图，其中，未固化的颗粒材料通过升降板流出到构造盒中；

图5示出一个实施方式的剖视图，其中，升降板被提升到构造盒的上边缘上方(a)；或构件随着升降板借助于运出装置运出(b)；

图6示出一个实施方式的斜视图，其中，构造盒倾斜到第一最终位置中(a)，或其中，升降板与调节装置联接(b)；

图7示出一个实施例的斜视图，其中，构造盒围绕构造盒的纵向棱边倾斜。

具体实施方式

首先要确定，在不同描述的实施方式中相同的部件设有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明，例如上、下、侧等也涉及直接描述的以及所示的附图，并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。

根据本发明的用于将至少一个借助于生成式制造方法制造的构件(2)从由未固化的颗粒材料(3)构成的颗粒材料填料取出的方法，其中，未固化的颗粒材料(3)与所述至少一个构件(2)一起布置在沿竖直方向向上打开并且通过上边缘(6)以及向下通过底板(4)以及侧向通过围壁(5)限定的构造盒(1)中，基于如下，即，未固化的颗粒材料(3)被流化并且所述至少一个构件(2)借助于运出装置(8)从构造盒(1)运出，其中，未固化的颗粒材料(3)的主要部分保留在构造盒(1)中。尤其是可以规定，所述未固化的颗粒材料3的70％至100％、尤其是90％至100％、优选97％至100％保留在构造盒1中。

如在图1中可见，在构造盒1内借助于生成式制造方法制造至少一个构件2，在所示的实例中为三个构件2。如从图1中可以良好看到的，构造盒1包括围壁5，该围壁沿竖直方向向上通过上边缘6限定，并且在其内腔中接纳所述至少一个构件2以及所述未固化的颗粒材料3。

构造盒1可以具有其它部件，例如调节装置11、升降板12也或者入口7，如尤其是在图2至图7中可见的那样。在此，入口7可以被封闭也或者构造为止回阀。此外，构造盒1可以设计成至少围绕倾斜轴线14可扭转或可倾斜并且能够与至少一个提升装置15联接。此外，可以这样设想未进一步示出的位置和/或姿态识别装置的布置，即，可以检测所述至少一个构件2的位置和/或姿态。位置和/或姿态识别装置在最简单的情况下可以布置在运出装置8上。

此外，构造盒1的底板4可以构造成相对于围壁5能运动的。

在图1-5或图7中示出的运出装置8用于沿竖直方向和/或水平方向运输所述至少一个构件2。为此目的，运出装置8可以设计成能沿竖直方向移动或调节，以及能沿水平方向扭转和/或运动和/或枢转。优选地，运出装置8例如构造为抓取装置16，该抓取装置至少暂时形锁合和/或力锁合地接触所述至少一个构件2并且将该构件从构造盒1运出。因此，借助运出装置8可以从上方、但也可以侧向地或甚至从下方接触所述至少一个构件2的接纳部。

如图2中所示，流化的颗粒材料3可以在构件表面21上施加力22。所述至少一个构件2可以由运出装置8和/或操纵器装置15至少部分地在流化的未固化的颗粒材料3内部运动。由此，可以净化构件表面21。这种运动过程可以类似地转用到图3上。

所述“流化”可以如在图2中所示例如通过将气态流体9通过至少一个入口7吹入和/或压入到构造盒1中来实现。此外，从图2中可看出，流体9侧向地、但也基本上从下方这样导入到构造盒1中，使得该流体至少部分地向上穿流所述未固化的颗粒材料3。

用于使所述未固化的颗粒材料3流化的另一个可能性是借助于至少一个振动发送器10引入振动，如在图3a、b中绘出的那样。如图3a中所示，例如呈摇杆形式的两个振动发送器10至少部分地引入到所述至少一个构件2附近的颗粒材料3中，并且所述未固化的颗粒材料3通过振动发生器10的转动运动和/或平移运动和/或体积变化而振动和流化。

在图3b中示出流化的另一个可能性，其中，外部的振动发送器10与构造盒1联接。如图中所示，可以将振动发送器10至少暂时地与构造盒1的底板4和/或围壁5连接。

所示的用于使未固化的颗粒材料3流化的实例可以单独地或也可以相互组合，以便使所述至少一个构件2对于运出装置8是可接近的。此外可能的是，运出装置8侵入到所述未固化的颗粒材料3中并且接触所述至少一个构件2，如尤其是从图2和图3中可见。

同样在本发明的范围内，所述至少一个构件2在借助于运出装置8运出之前围绕水平轴线转动至少90°。在图1中利用未固化的颗粒材料3填充的、在构件2的头部上的凹部23可以以这种方式简单地倾倒，如在图4或图5中可见的那样。根据本发明，这可以类似地针对构件2上的底切和凹部进行转用，所述底切和凹部可以存在为通过制造过程填充有未固化的颗粒材料3。

在图1至图5中示出的各构件2可以根据生成式制造方法在空间上布置地存在于未固化的颗粒材料内，并且通过未进一步示出的支撑和/或保持结构彼此间隔开距离地或与升降板12或底板4间隔开距离地构造。这些支撑和/或保持结构可以在通过运出装置8运出时与构件2分离，并且因此基本上保留在构造盒1中。

在图4中示意地示出根据本发明的方法的另一个实施方式，其中，能沿竖直方向移动的调节装置11沿竖直方向相对被移动，该调节装置包括与调节装置11可联接且设有可封闭的排出口13的升降板12，其中，未固化的颗粒材料3通过升降板12的排出口13流出到构造盒1中并且被构造盒收集。所示的调节装置11借助于在围壁5的纵向侧上的各两个杠杆臂来实施，然而也可以在端侧和/或纵向侧布置在围壁5的内侧上。

在图4中示意性示出的排出口13可以构造为升降板12的可闭合的并且沿竖直方向连续延伸的开口。至少对于制造过程的持续时间，排出口13应是可封闭的。为了在取出过程期间或者在运出所述至少一个构件期间对于运出装置8而言能够更简单地接触将所述至少一个构件2，有利的是，为此打开排出口13，以便使流化的、未固化的颗粒材料3流出到构造盒1中。为此可以以前述方式进行流化。在图4中示出的实施方式是特别有利的，因为在许多情况下通过制造过程可下降或可上升的升降板12可以是有利的。

在图5a中示出所述方法的另一个根据本发明的实施方案，其中，为了便于通过运出装置8运出，升降板12沿竖直方向至少一直移动到构造盒1的围壁5的上边缘6，并且至少所述至少一个构件2由位于构造盒1上方的运出装置8接纳并且运出。

在图4和图5a中示出的实施方式允许，以非常简单的方式光学地执行至少一个构件的上面所提到的位置和/或姿态识别，由此除了节省成本之外，主要还获得工艺技术方面的优点。

然而，作为光学的位置和/或姿态识别装置的备选或组合，也可以借助于X射线和/或雷达射线对所述至少一个构件2执行位置和/或姿态识别。这能实现在流化期间或者在运出前就已经准确地检测在图1至图3中示出的构件2，并且因此能够便利于肯定可靠地抓取构件2。

图5b示出该方法的特别的表现形式，其中，至少一个构件2在提升到构造盒1的上边缘6上之后保持在升降板12上，并且与升降板12一起由运出装置8运出。同样示出另一个第二升降板12，第二升降板可以代替运出的第一升降板12再次与构造盒1或调节装置11联接。

如已经提到的，有利的是，构造盒1构造成可扭转的和/或可倾斜的。因此，在将所述至少一个构件2以及可选的升降板12从构造盒1运出之后，收集的未固化的颗粒材料3可以从构造盒1倾斜到收集容器18中。在图6a、b和图7b中示出倾斜过程的几个实施例。

为了执行倾斜过程，构造盒1围绕水平的倾斜轴线14至少以至少90°的角度17倾斜。收集容器18可以布置在构造盒1的侧面和/或下方，该收集容器用于接纳来自构造盒1的未固化的颗粒材料3。如在图6a中所示，构造盒1的倾斜过程可以借助于压力器件19形式的操纵器装置15来执行。在图6a中可见，升降板12与所述至少一个构件2一起被运出，并且因此示出在倾斜过程之前或期间没有升降板12的构造盒1。构造盒1的初始位置以虚线表示。

与此类似地，升降板12在运出所述至少一个构件2之后保持与调节装置11联接。尤其是从该视图中可以非常清楚地看出，升降板12可以通过调节装置11被提升到构造盒1的上边缘6上。因此，有利于所收集的、未固化的颗粒材料3流出到收集容器18中。

以类似的型式和方式从图7中可以看出，操纵器装置15也可以被构造为联接器件20。与图6a和6b的描述类似地得出关于倾斜过程的相同特征。

本领域技术人员可以从图6a、图6b和图7中的实例中看出和推出，构造盒的倾斜轴线14不必强制地沿着和/或平行于构造盒1的棱边延伸，而是可以是任意的空间轴线，从而能够调整构造盒1的倾斜位置。与此类似地，用于使构造盒1倾斜的竖直力和/或水平力同样可以由压力器件19、联接器件20或其组合引入。在此，所述至少一个联接器件20应相对于布置在构造盒1上的接纳元件形状互补和/或功能互补地构造。在图7中示出一个示例，其中，联接器件包括绳或链，用于经由在构造盒上的接纳元件暂时连接。

在图1至图5或图7中示出的运出装置8特别地也可以构造成，用于执行作为操纵器装置15的构造盒1的倾斜过程。此外，构造盒1的倾斜过程可以间歇式或急冲式进行，和/或多次进行。为此，构造盒1与至少一个图3a、3b中的振动发送器10的联接也是可能的。

这些实施例示出可能的实施变型方案，其中，在此要注意，本发明不限于本发明的特别示出的实施变型方案，而是其实各个实施变型方案彼此间的不同组合也是可能的并且该变型可能性基于通过本发明的技术手段的教导而处于本领域技术人员的能力之内。

保护范围由权利要求书确定。然而，应参考说明书和附图来解释权利要求。来自所示出的和所描述的不同的实施例的单个特征或特征组合本身能够是独立的创造性解决方案。可以从说明书中得出基于独立的创造性解决方案的任务。

在本说明书中的所有关于值范围的说明应理解为，所述值范围一同包括任意的和所有的部分范围，例如说明1至10应理解为，一同包括从下限1和上限10出发的全部部分范围，也就是说，全部部分范围以1或更大的下限开始并且以10或更小的上限结束，例如1至1.7或3.2至8.1或5.5至10。

由于规定，最后要提示，为了更好地理解构造，元件部分地不按比例和/或放大和/或缩小地示出。

附图标记列表

1 构造盒

2 构件

3 颗粒材料

4 底板

5 围壁

6 边缘

7 入口

8 运出装置

9 流体

10 振动发送器

11 调节装置

12 升降板

13 排出口

14 倾斜轴线

15 操纵器装置

16 抓取装置

17 角度

18 收集容器

19 压力器件

20 联接器件

21 构件表面

22 力

23 凹部

Claims (21)

1.一种用于将至少一个构件(2)从颗粒材料填料中取出的方法，所述至少一个构件借助于生成式制造方法制造，所述颗粒材料填料由未固化的颗粒材料(3)构成，

其中，所述未固化的颗粒材料(3)与所述至少一个构件(2)一起布置在构造盒(1)中，所述构造盒在竖直方向上向上敞开并且通过上边缘(6)以及向下通过底板(4)以及在侧向上通过围壁(5)来限界，

其特征在于，

使所述未固化的颗粒材料(3)流化，并且

借助于运出装置(8)将所述至少一个构件(2)从构造盒(1)中运出，

其中，所述未固化的颗粒材料(3)保留在构造盒(1)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述运出之前，所述至少一个构件(2)借助于运出装置(8)至少部分地在已流化的未固化的颗粒材料(3)内部运动，以便净化构件表面(21)和/或改善构件表面的表面特性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述运出之前，所述至少一个构件(2)为了借助于运出装置(8)进行净化而围绕水平轴线至少转动90°。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于构造为抓取装置(16)的运出装置(8)来运出所述至少一个构件(2)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过吹入或压入流体(9)、优选空气来使所述未固化的颗粒材料(3)流化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述流体(9)在至少一个入口(7)处优选从下方导入到构造盒(1)中。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过借助于至少一个振动发送器(10)将振动直接和/或间接地引入到所述未固化的颗粒材料(3)中的方式来实现所述流化。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使沿竖直方向能移动的调节装置(11)沿竖直方向向上移动，所述调节装置包括能够与调节装置(11)联接的且设有可封闭的排出口(13)的升降板(12)，其中，所述未固化的颗粒材料(3)通过升降板(12)的排出口(13)流出到构造盒(1)中并且被所述构造盒收集。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，使所述升降板(12)沿竖直方向至少一直移动到构造盒(1)的围壁(5)的上边缘(6)处，并且至少所述至少一个构件(2)被构造盒(1)上方的运出装置(8)接纳并且运出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个构件(2)在提升到构造盒(1)的上边缘(6)上之后保留在升降板(12)上，并且与所述升降板(12)一起由运出装置(8)运出。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在将所述升降板(12)和所述至少一个构件(2)运出之后，将另一个升降板(12)与所述能移动的调节装置(11)联接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述未固化的颗粒材料(3)的70％至100％、尤其是90％至100％、优选97％至100％保留在构造盒(1)中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在运出所述至少一个构件(2)之后进行倾斜过程，其中，构造盒(1)围绕水平的倾斜轴线(14)倾斜至少90°的角度(17)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，借助至少一个操纵器装置(15)执行所述倾斜过程。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，将所述运出装置(8)用作为用于使构造盒(1)倾斜的操纵器装置(15)。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，作为操纵器装置(15)，至少暂时地将联接器件(20)与构造盒(1)连接，并且通过联接器件(20)的运动使构造盒(1)围绕倾斜轴线(14)倾斜。

17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，作为操纵器装置(15)，将压力器件(19)与构造盒(1)的底板(4)联接，并且使构造盒(1)围绕倾斜轴线(14)倾斜。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述构造盒(1)的倾斜过程执行至少两次。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述倾斜过程间歇式执行。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述振动发送器(10)在倾斜过程期间与构造盒(1)联接，并且通过施加振动使所述未固化的颗粒材料(3)与构造盒(1)松开。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在运出所述至少一个构件(2)之前，借助于位置和/或姿态检测装置实现对所述至少一个构件(2)的位置和/或姿态检测。

Images