CN117836124A - 用于影响3d打印机中的部件或组件的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于影响3D打印机(1)中的部件或组件的方法。本公开的目的是提供一种解决方案,利用该解决方案实现3D打印机(1)中的部件或组件的自动调节或修改的致动。这是通过在处理步骤(15)中由输入数据(9)生成具有参数的控制数据(8)来实现的,通过该参数控制3D打印机(1)中的3D结构(10)的产生,并且产生3D结构(10),使得测量产生的3D结构(10),其中将实际测量确定并且存储为数据,在指定的输入数据(9)测量与实际测量的数据之间实施比较,并且确定差异。在确定了这样的差异或者这样的差异超过指定的公差阈值的情况下,修改控制数据(8)的至少一个参数。
Description
技术领域
本公开涉及用于影响3D打印机中的部件或组件的方法,其中确定与3D打印机中生成的3D结构的偏差,并且其中随后在3D打印机中影响部件或组件。
背景技术
术语影响3D打印机中的部件或组件理解为意味着例如3D打印机中的部件或组件的重新调整和3D打印机中的部件或组件的控制的改变。例如,可以改变用于控制3D打印机中的部件或组件的参数,诸如激活3D打印机的打印头中的喷嘴的时间。
此外,在3D打印机的施工场地的表面上方移动的3D打印机的组件的移动速度也可以改变。这样的组件可以是3D打印机的工作设备,诸如用于排出或施加颗粒状建筑材料的装置、用于使排出的颗粒状建筑材料平滑的装置、用来压实颗粒状建筑材料的装置或用于施加粘合剂的打印头。
此外,可以增加或减少使用打印头计量的粘合剂的量,或者可以启动清洁工艺,例如在确定粘合剂的剂量变化没有预期效果的情况下。
影响部件或组件的构思还包括应用于施工区域的颗粒状建筑材料的量的变化。
此外,施加粘合剂的打印头中已使用或未使用的喷嘴的选择或数量也可以改变。
本公开特别提供了一种解决方案,利用该解决方案可以实现对3D打印机中的部件或组件的自动影响。
已知使用所谓的3D打印或者所谓的3D印刷工艺,来生产单个或系列的部件、工件或模具。在这样的打印工艺中,三维部件或工件是逐层生产的。
该结构可以由根据指定的尺寸和形状的一种或多种流体或固体材料通过计算机来控制。例如,可以通过所谓的计算机辅助设计系统(CAD)来提供要打印的部件或工件的规格。
在打印3D结构或3D部件时,在颗粒状建筑材料、也称为模制材料中,会发生物理或化学硬化过程或熔化过程。诸如塑料、合成树脂、陶瓷、未固化的沉积物(诸如矿物或沙子)和金属的建筑材料或模制材料用作这种3D打印工艺的材料。
当实施3D打印工艺时,各种制造工艺是已知的。
然而,这些工艺顺序的一些包括以下作为示例示出的工艺步骤:
·在所谓的施工场地上的局部或整个表面,施加颗粒状建筑材料、也称为颗粒状材料或者粉末状建筑材料,以形成一层未固化的颗粒状材料,颗粒状建筑材料的局部或者整个表面施加包括颗粒状建筑材料的排出和平滑;
·在预定的区域中,例如通过选择性压实、打印、或施加诸如粘合剂的处理剂、使用打印头或使用激光,将未固化的颗粒状建筑材料的所施加层进行选择性固化;
·在其他层级中重复上述工艺步骤,以逐层构造部件或者工件。为此,可以将逐层地在施工场地上构造或打印的部件或工件与施工场地一起降低一个层级或层厚,或者,在部分或整个表面上方施加新的一层之前,可以相对于施工场地将3D打印设备升高一个层级或层厚;
·随后,将所制造的部件或工件周围的疏松、未固化的颗粒状建筑材料去除。
颗粒状建筑材料通常理解为一种物质或物质混合物的单独的颗粒的集合,其中每个颗粒具有三维范围。由于这些颗粒主要可以理解为圆形、椭圆形甚至细长颗粒,因此可以指定这种颗粒的平均直径,通常在0.1mm和0.4mm之间的范围内。这种颗粒状建筑材料可以具有流体性质。
用于生产3D结构、或用于排出和施加颗粒状建筑材料至施工区域以生产3D结构的各种方法在现有技术中是已知的。
从DE 10117875 C1已知用于施加流体的方法和设备及其用途。
用于施加流体的方法具体地涉及施加至要涂覆的区域的颗粒状材料,沿着刀具的前进方向观察,流体施加至刀具前面的要涂覆的区域,然后刀具在所施加的流体上方移动。
目的是提供一种在要涂覆的区域上能够实现流体材料的最均匀分布的设备、方法和该设备的用途。
为了解决这个问题,刀具以旋转移动的方式执行摆动。通过刀具的摆动旋转移动,使施加至要涂覆的区域的流体流化。这不仅可以尽可能均匀地、平滑地施加具有强烈团聚倾向的颗粒状材料,而且还可以通过摆动来影响流体的压缩。
在优选的实施例中,将流体过量地施加至待涂覆的区域,使得由于以旋转移动的方式摆动的刀具的持续移动引起刀具前面的过量流体——沿着刀具的前进移动方向观察——由于刀具的向前移动在由流体/颗粒状材料形成的辊中进行均质化。这允许对单个颗粒团块之间的任何空隙进行填充,并且较大的颗粒材料团块可以通过辊移动进行破碎。
这种已知的现有技术的缺点是,对于与指定尺寸的偏差,通常没有对所生成的3D结构进行测试或质量控制。
在对所生成的3D结构进行质量控制的情况下,例如,通过测量所生成的3D结构,检测到的与3D结构的预定尺寸的偏差通常只能通过机械地重新调整三维打印机的部件或组件来校正。
然而,这种机械重新调整通常是复杂的,因为例如,有时需要拆卸3D打印机以便到达要调整的部件或组件。此外,这种重新调整还导致3D打印机停止,即3D打印机中的3D结构的创建中断。
这在3D结构的生产中规定了非常严格的公差的领域中是特别不利的。例如,这种公差范围的规定最大偏差在+0.3mm和-0.3mm之间。因此,例如,制造的3D结构的长度可以大0.3mm或小0.3mm,以便遵守规定的窄公差。
由DE 102018115432 A1已知用于改进的添加剂生产的系统和方法。在制造期间,基于各种因素在创建3D对象时可能会出现问题,这可能导致3D对象不可用。为了避免这样的问题,提供了与使用一个或多个施工参数的一个或更多个添加剂制造机器直接或间接通信连接的设备。该设备设置为分析与零件或3D对象相关的多个结构信息。该设备还设置为检查预先存在的数据和非预先存在的数据之间的一个或多个差异是否导致3D对象的偏差或改进。此外,作为所实施的测试的结果,可以自动修改3D对象的一个或多个结构参数。
US2013/0314504 A1公开了用于对通过生成制造工艺生产的至少一个三维部件进行成像的方法。US2013/0314504 A1还涉及用于实施这种方法的设备。本公开的目的是创建用于对通过生成制造工艺制造的至少一个部件进行成像的方法,该方法能够改进对制造的部件的质量的评估。另一个目的是提供用于实施这种方法的合适的设备。
用于对通过生成制造工艺生产的至少一个三维部件进行成像的方法的实施例包括至少以下步骤:
·在部件的生产期间,通过检测设备确定部件的至少两层图像,该检测设备设计为检测表征输入到部件中的能量的空间分辨测量变量;
·通过计算设备基于所确定的层图像生成部件的三维图像;和
·通过显示设备显示图像。
因此,该方法可以以空间分辨的方式记录在部件生产期间输入到部件中的能量。该部件例如可以是用于热燃气涡轮机、用于飞机发动机等的部件。
WO 2016/094827 A1公开了用于监测三维打印工艺的系统、设备和方法。三维打印工艺可以在现场和/或实时监控。三维打印工艺的监控可以非侵入性地完成。计算机控制系统可以耦接至一个或多个检测器和信号处理单元,以控制由三维打印形成的三维对象的生成。
US2019/0009472 A1公开了用于在3D打印机中对3D打印部件进行工艺中检查的方法,该3D打印机是细丝挤出打印机。对于基本上每个包络体,可以生成用于沉积与包络体对应的打印材料包络的工具路径。限定打印材料外壳的工具路径可以与标识一起传输,以供3D打印机应用。在另一个方面,在用于3D打印机的工艺中打印校准的方法中,距离测量扫描仪可以与打印材料沉积头一起承载在共享托架上。
因此,根据现有技术,在3D结构的生成期间,不存在合适的质量控制或质量保证的精确和有效的替代可能性。
因此,需要对现有技术的已知状态进行改进,并且因此需要用于影响3D打印机中的部件或组件的改进方法。
发明内容
本公开的目的是提供用于影响3D打印机中的部件或组件的方法,通过该方法实现3D打印机中的部件或组件的自动重新调整或改变控制。该工艺还旨在减少3D打印机的停机时间并且改进所生产的3D结构的质量。
该任务通过用于影响具有根据独立专利权利要求的权利要求1的特征的3D打印机中的部件或组件的方法来解决。在从属专利权利要求中指定了进一步的发展。
根据现有技术,3D打印机中生成的3D结构可以在3D打印机中创建它们之后进行测量,以便确定指定的尺寸与3D打印机生成的3D结构的尺寸之间的偏差。这样的偏差表示要生成的3D结构的尺寸的数据(例如使用计算机辅助设计系统生成的)与所生成3D结构的实际尺寸之间的差异。
例如,这种差异的原因是3D打印机的机械公差,或者也可能是由颗粒状建筑材料的质量变化引起的,颗粒状建筑材料可能由于不均匀的压缩而具有团聚体或“间隙”。
此外,本应施加粘合剂的打印头的一个或多个喷嘴堵塞可能导致尺寸之间的差异。在生产之后的3D结构的固化或干燥或不充分清洁期间的3D结构的翘曲也可能是尺寸差异的原因。
例如,当测量生成的3D结构时,可以使用现有技术中已知的传统测量设备和方法来确定3D结构的外部或内部轮廓的尺寸。这种测量可以延伸到生成的3D结构的一个或多个尺寸上,诸如其高度、宽度和长度。
根据现有技术,例如,以预定表格的形式来确定和标注一些测量或尺寸。然后将指定表格中标注的生成的3D结构的这些尺寸与比较尺寸或参考尺寸进行比较。这样的参考尺寸例如对应于计算机辅助设计系统的指定尺寸。
在一种情况下,这种确定的尺寸和参考尺寸也可以是所谓的3D数据,它也被检查彼此之间的偏差。
例如,特定数量的实际尺寸和参考尺寸的这种比较可以由3D打印机的适当资质的操作员实施。然后,操作员必须决定,例如,在遵守已知公差极限的同时,这些尺寸之间的差异是否超过一定的公差,以及生成的3D结构是否达到了所需的质量。
如果未达到所需的质量,则必须采取适当措施重新调整3D打印机中的部件或组件,以便满足指定的质量要求。
从现有技术已知的这种方法的缺点是,操作员对尺寸的这种比较或评估可能导致误解,其结果是3D打印机被停止并拆卸、检查或重新调整,而不需要这种重新调整。
因此,根据本方法,自动实施一定数量的实际尺寸和参考尺寸的比较。这与以下事实无关:例如,每个尺寸都是单个值,诸如高度、宽度或长度,或者尺寸是三维数据的形式。例如,从参考点或参考坐标系开始,这种三维数据在三维坐标系中具有诸如X、Y和Z分量的值。例如,通过指定3D数据,即X、Y和Z分量,可以描述所生成的3D结构的表面上的特定点。
特定数量的实际尺寸和参考尺寸的这种自动比较确定了比较的尺寸之间的相应差异,这些差异可以是正偏差或负偏差。
还可以在考虑指定公差或公差极限的情况下实施自动比较。对于正偏差和负偏差,也可以指定这些公差或公差极限。在一种变体中,正偏差的这些公差极限与负偏差的公差极限大小相同。在可选变体中,正偏差的这些公差极限与负偏差的公差极限大小不同。以这种方式,例如,不同的条件可以应用于所谓的过大尺寸而不是所谓的过小尺寸,以便对应于指定的质量规范。
根据本方法,还提供了通过自动影响或重新调整3D打印机的部件或组件来消除检测到的偏差或超过指定公差极限的检测到的偏差。
可以设想,重新调整可以是机械变化,例如,部件或组件的位置或布置或取向。
为此,3D打印机必须配备自动重新调整的适当的选项。以这种方式,例如,可以进行3D打印机的打印头的位置的重新调整和/或对准。
为了消除超过指定公差极限的偏差,还提供了改变要施加的颗粒状建筑材料层的厚度,或者增加或减少要使用打印头计量的粘合剂的量。颗粒状建筑材料或粘合剂的组分也可以改变。作为这些措施的可选方案,打印头的清洁或中间清洁可以减小出现的偏差。
可选地,提供了不对部件或组件的位置、布置或取向进行机械改变,而是例如影响由计算机辅助设计系统生成的数据以生成3D结构。
例如,可以改变打印头的喷嘴被激活的时间,即控制时间参数。如果打印头在距施工区域的表面恒定距离的施工区域的表面上方进行均匀移动,则打印头的喷嘴被激活的时间改变了通过该喷嘴释放的粘合剂液滴在施工区域的表面上的撞击位置。以这种方式,可以通过改变控制时间参数来对要生成的3D结构的尺寸的精度进行必要的重新调整。
根据该方法检测的偏差或误差高于指定的公差极限,从而导致3D打印机的一个或多个打印头的一个或者多个喷嘴的控制时间参数的变化,以便减小或消除偏差。
除了影响控制时间参数之外,还可以提供部件或组件(诸如打印头)在施工区域的表面上方移动的速度参数的变化。
在可选情况下,可以提供对控制时间参数的影响和打印头的速度的改变。
另一种可能性是改变打印头中使用的喷嘴的选择。例如,当通过打印头将粘合剂施加到施工场地上的颗粒状建筑材料上时,可以打开或关闭喷嘴,以增大、减小或改变有效宽度。
为了记录所生成的3D结构的实际尺寸,旨在通过三维测量或3D扫描来实施该获取,这是将所生成的三维结构的实际尺寸与预定尺寸进行比较所需要的,即,以三维3D数据的形式生成参考尺寸数据。
将这些提供的3D数据与也可用作3D数据的指定尺寸或参考尺寸进行比较,其中这些提供的3D数据描绘了在3D结构的表面上的选定点处的生成的3D结构的实际尺寸,并且确定实际尺寸和参考尺寸之间的这种差异。
使用3D扫描捕获所创建的3D结构的实际尺寸提供了自动数字生成数据并因此立即将生成的数据传送到实现讨论的方法的程序的可能性。该程序还以数字形式实施尺寸的比较。该程序在该比较期间观察指定的公差,只有在超出指定公差极限时才会输出错误。基于这些检测到的错误,例如,改变打印头中或几个打印头中的一个或多个喷嘴的控制时间参数,以便减小或消除在所生成的3D结构的表面上的特定点处检测到的差异或偏差。
例如,在3D打印机的中央控制单元中执行实现本方法的程序。该中央控制单元还基于传送到它的关于要创建的3D结构的尺寸的数据来控制创建3D结构的工艺。这样的数据可以例如通过计算机辅助设计系统生成并且传送到中央控制单元。因此,中央控制单元具有或生成用于控制3D打印机的参数,诸如喷嘴的激活时间的参数或组件在施工区域上方的移动速度的参数。这意味着,例如,喷嘴的控制时间参数可以受到中央控制单元的影响。通过与控制时间的预定值相比,喷嘴的该参数控制时间可以由中央控制单元及时偏移,使得偏移的控制时间在控制时间的预定值之前或之后。这种偏移的方向取决于所确定的尺寸偏差的方向。
旨在通过三维测量或通过3D扫描来测量所创建的几个或每个3D结构。与单次扫描相比,可以说明发生的误差或偏差过大是否为单次随机误差或是否存在系统偏差。
以这种方式,例如,如果发生一次性误差或一次性过度偏差,则可以启动与发生系统误差或过大偏差不同的错误工序。
例如,只有在发生系统误差的情况下,才能改变诸如打印头的喷嘴的激活时间的参数。
还计划,如果发生系统误差,则由检测到的偏差形成平均值,并且基于该特定平均值自动改变诸如打印头的喷嘴的控制时间的参数。
附图说明
在仔细研究本文中本公开的优选非限制性示例实施例的以下详细描述以及附图之后,可以更好地理解和评估本公开的先前解释的特征和优点,附图示出:
图1:本公开的示例性实施例的示意图,
图2:该方法的基本序列的表示,以及
图3a和图3b:每个是3D打印中创建的3D结构与相关参考的比较。
参考符号列表
1 3D打印机
2 施工区域
3 颗粒状建筑材料
4颗粒状建筑材料的选择性固化形式
5 工作设备
6 移动方向
7 中央控制单元
8控制数据/参数
9输入数据
10 3D结构
11 3D扫描装置
12传感器
13 3D数据
14开始
15处理步骤/控制数据的生成
16比较
17 3D结构的创建
18测量
19完成和测量的3D结构
20 结束
21 参考
22a、22b偏差。
具体实施方式
在图1中示出了本公开的示例性实施例的示意图。
仅在原理上示出的3D打印机1具有施工场地2。在施工场地2中存在松散形式的颗粒状建筑材料3,并且在部分区域中为颗粒状建筑材料3的选择性固化形式4。在颗粒状建筑材料3处于固化形式4的该部分区域中,生成3D结构。
在施工场地2之上,3D打印机的工作设备5例如在所示的移动方向6上移动,并且与施工场地2的表面保持恒定距离。3D打印机的这种工作设备5例如可以是用于排出或施加颗粒状建筑材料3的装置、用于使排出的颗粒状建筑材料3平滑的装置、用于压实颗粒状建筑材料3的装置或用于施加粘合剂的打印头。
在工作介质5的区域中,布置具有至少一个喷嘴的至少一个打印头,通过该打印头,例如,将用于选择性地固化颗粒状建筑材料3的粘合剂的液滴施加或计量到建筑场地2的表面上。
中央控制单元7控制3D打印机1内的所有工作过程,并且将控制数据8传输到工作设备5以生成3D结构10。该控制数据8还包含例如工作设备5在示例性的移动方向6上的移动速度或确定工作介质5的打印头中的喷嘴的控制时间的参数。
为了生成3D结构10,将输入数据9传输到中央控制单元7,该输入数据9例如描述要生成的3D结构10的尺寸。该输入数据9还可以描述或包含要创建的3D结构10的每一层的要创建的3D结构10的尺寸。使用该输入数据9,中央控制单元7生成具有它的参数的控制数据8。
例如,在已经生成3D结构10之后,进行三维测量,以便获得关于所创建的3D结构的实际尺寸的数据。该测量可以例如使用3D扫描装置11来完成。为此,3D扫描装置11例如具有多个传感器12,传感器12从多个方向扫描所生成的3D结构10,并且从而生成用于所生成的3D结构10的表面上的各个点的3D数据13。将该3D数据13传输到中央控制单元7。
在中央控制单元7中,将默认数据或输入数据9与扫描中生成的3D数据13进行比较。因此确定要创建的3D结构的指定尺寸与由3D打印机创建的3D结构的尺寸之间的偏差。这种偏差表示由计算机辅助设计系统生成的输入数据9与在扫描生成的3D结构的实际尺寸时生成的3D数据13之间的差异。
基于这些确定的差异,例如,可以改变3D打印机1中的打印头的喷嘴的控制时间。通过偏移喷嘴的时间,改变或偏移颗粒状建筑材料3以选择性固化形式4存在于建筑场地2上的部分区域。这种偏移还改变了正在创建的3D结构的内部轮廓或外部轮廓的尺寸。
以这种方式,实现了对3D打印机中的部件或组件的过程影响,以提高要生成的3D结构10的精度。
在该工艺期间,还可以观察到允许差异或偏差的指定公差。例如,只有在超过或未达到允许公差的情况下,喷嘴的致动时间才会偏移。这里还可以考虑不同方向的差异或偏差的不同公差。例如,可以为过大尺寸和过小尺寸指定不同的公差。
图2示出了该方法的基本序列的表示。
在步骤14中开始该方法之后,在随后的处理步骤15中由输入数据9生成具有其参数的控制数据8。控制数据8的这种生成是通过图2中未示出的中央控制单元7来实施的。以这种方式生成的控制数据8传输到3D打印机1的工作设备5。
使用该控制数据8,在3D打印机1中生成3D结构10。在图2中未示出3D打印机1、控制数据8和3D结构10。
在下面的比较16或比较步骤16中,在3D打印机1中还没有生成3D结构10的情况下,参数或控制数据8将没有变化。
随后,在步骤17中,生成3D结构。
在步骤18中,实施所生成的3D结构10的三维测量。这种测量可以使用现有技术中已知的方法来实施,该测量生成相应的测量数据,并且可以将这些测量数据例如作为3D数据13传输到中央控制单元7。
在图1中的示例中,使用3D扫描实施三维测量。这种测量生成相应的3D数据13,该3D数据13返回到步骤16。
在步骤19中,完成所生成的3D结构的生成和测量,并且在步骤20中结束该方法。可选地,该工艺也可以实施多次,以便一个接一个地生成多个3D结构。在图2中未示出相应地返回到该工艺的开始。
在相应的3D数据13返回到步骤16的情况下,在步骤16中进行比较。在该比较期间,由3D打印机生成的3D结构10的指定尺寸和实际尺寸之间的偏差被确定并且存储为差异或偏差。在这种比较中,将指定尺寸的数据与实际尺寸的数据进行比较。
如果在该比较期间确定的差异或偏差超过预定的公差极限,则在步骤16中改变控制数据8的至少一个参数,以便减小或消除检测到的偏差。例如,这样的参数是用于激活施加粘合剂的打印头中的喷嘴的时间,并且还可以改变几个喷嘴几次。
可选地,在不考虑公差极限的情况下,如果检测到由3D打印机生成的3D结构10的指定尺寸和实际尺寸之间的偏差,则可以在步骤16中改变控制数据8的至少一个参数,以便校正检测到的偏差,即减小或消除。
在这种情况下,在步骤17中生成另外的3D结构,考虑到在比较16中调整或改变的控制数据8与其调整或改变后的参数。
图3a和图3b的每个示出了通过3D打印产生的3D结构10和相关的参考21的外部尺寸的比较,图3a示出了立体图,并且图3b示出了顶视图。
参考21表示3D结构,该3D结构将通过在3D打印机中生成3D结构的工艺来创建,并且与指定尺寸没有偏差。
所生成的3D结构10是在3D打印机中生成3D结构的结果,并且可以具有与指定尺寸不期望的、与制造相关的偏差。
参考21可以可选地仅理解为数据集或要生成的3D结构的指定尺寸的数据。对于本方法和数据或3D数据的比较,参考21不必物理存在。
从图3a的示例中可以看出,生成的3D结构10具有三维范围,其中X方向上的范围示出为长度,Y方向上的范围示出为宽度,并且Z方向上的范围应该称为3D结构10的高度。
图3a示出了生成的3D结构10的基本表示及其相关参考21,旨在说明由于制造公差而出现的偏差,由此偏差可能仅发生在一维、二维或所有三维中。
如图3b所示,使用多条虚线,设置了允许偏差的公差阈值。正偏差和负偏差的这些公差阈值可以例如是+0.3mm和-0.3mm,如图3b所示,其中未提供关于偏差的值或对称性的限制。
例如,在所生成的3D结构10在其X方向上的长度上具有过大尺寸的情况下,如果使用指定的公差极限,则该偏差可以仅高达+0.3mm,否则所生成的3D结构10的长度不在指定的公差阈值内。
在不使用预定公差极限的情况下,旨在将由3D打印机生成的3D结构10的预定尺寸和实际尺寸之间确定的任何差异视为要校正的偏差,并且改变控制数据8的至少一个参数,以便减小或消除随后生成的3D结构10的这种建立的差异。
例如,在所生成的3D结构10在其X方向上的长度上尺寸过小的情况下,该偏差可以仅高达-0.3mm,否则所生成的3D结构10的长度不在指定的公差阈值内。
例如,如果超过了生成的3D结构10的最大+0.3mm的长度的公差阈值,如图3b的左侧部分示出为偏差22a,则根据该方法,改变控制数据8的至少一个参数,即该参数的改变是以减小或消除随后生成的3D结构10的差异的方式实施的。
偏差22a示出为图3b中所示的所生成的3D结构10的主体的左边缘上的点,因为本方法可以逐点实施数据或3D数据的比较。以这种方式,例如,在图3b中未示出的3D结构10的主体的左边缘上的各种偏差可以逐点识别、逐点处理和逐点不同地校正。
该方法的简化可以是,根据该方法,仅使用由在主体的左边缘上发现的两个、三个或四个偏差形成的偏差的一个点(诸如偏差22a或平均值)来改变至少一个参数。
在图3b的示例中,可以改变激活打印头的喷嘴的时刻,即喷嘴的参数控制时间。假设当生产3D结构10时,施加粘合剂的打印头(未示出)在图3b中从左向右移动穿过施工场地,并且具有与偏差22a的点相关联的喷嘴。在图3b中的这种情况下,如果稍后选择激活打印头的相应喷嘴的时间,则图3b中的主体的左边缘或偏差22a的点将向右偏移。以这种方式,偏差22a变得更小。如果激活喷嘴的时间相应地偏移,则可以实现偏差22a不再发生,因为例如主体的左边缘现在的偏差+0.2mm在指定的公差阈值内,这在图3b中未示出。
此外,可以提供的是,在所生成的3D结构10的点或主体边缘的偏差在公差阈值内或是公差阈值的极限+0.3mm的几倍的情况下,由合格的操作员独立于该方法来实施至少一个参数的改变。
此外,根据该方法,提供了在3D打印机中生成的3D结构10与相关联的参考21的比较逐层进行,类似于3D结构的逐层生成。以这种方式,可以识别不同层中的各种偏差,并且根据该方法减小或消除偏差。
当生产3D结构10时,不同层中偏差的差异可以例如由颗粒状建筑材料或粘合剂引起,粘合剂用于选择性固化在3D打印机的工作设备的不同移动方向上施加的颗粒状建筑材料。例如,在这种情况下,如果颗粒状建筑材料和/或粘合剂在施工场地上方在3D打印机的工作设备的第一移动方向上施加,并且在施工场地上方在3D打印机的工作设备的第二移动方向上施加,则第二移动方向与第一移动方向的方向相反。
作为在3D打印中产生的3D结构10的尺寸与相关联的参考21之间的差异的另一示例,偏差22b在图3b中示出为示例。在这种情况下,关于所生成的3D结构10的宽度的-0.3毫米的容许公差阈值被底切。在这种情况下,也根据该方法对至少一个参数进行改变,以便偏移图3b中的3D结构10的偏差22b或整个下部主体边缘,并且从而减小或消除随后生成的3D结构的差异。在这种情况下,可以提供的是,激活或打开施加粘合剂的打印头的喷嘴,该喷嘴先前未使用过。一个或多个附加喷嘴的这种控制增大了要创建的3D结构10的宽度,并且从而消除了已经发生的宽度尺寸过小的情况。
打开或关闭用于随后要创建的3D结构的打印头的喷嘴也表示当生成3D结构10时喷嘴的激活时间的改变。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于影响3D打印机(1)中的部件或组件的方法,其中,确定在所述3D打印机(1)中生成的3D结构(10)与它们的指定尺寸相比的偏差,并且其中,所述部件或组件是所述3D打印机(1)中的随后受到影响的组件,其特征在于,在处理步骤(15)中由输入数据(9)得到控制数据(8),所述输入数据(9)描述要生成的3D结构(10)的预定尺寸,所述控制数据(8)具有在所述3D打印机(1)中控制所述3D结构(10)的生成的参数,并且所述3D结构(10)的生成发生以三维测量在所述3D打印机(1)中生成之后的3D结构(10),由此确定生成的3D结构(10)的实际尺寸并且将所述实际尺寸存储为所述实际尺寸的数据,在具有它们的指定尺寸的所述输入数据(9)与所述实际尺寸的数据之间进行比较并且确定差异,在确定这样的差异或者这样的差异超过预定公差阈值的情况下,所述控制数据(8)的至少一个参数发生改变,所述参数的改变以这样的方式发生,即减小或消除随后要生成的3D结构(10)的差异,并且随后利用所述控制数据(8)的至少一个改变的参数生成另一个3D结构(10),所述控制数据(8)的所述参数是控制3D打印机的打印头中的喷嘴的时间或者所述3D打印机(1)的工作设备(5)在建筑区域(2)上方的移动速度,并且其中,所述3D打印机(1)的所述工作设备(5)是用于排出所述颗粒状建筑材料(3)的装置、用于使排出的颗粒状建筑材料(3)平滑的装置或用于压实所述颗粒状建筑材料(3)的装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输入数据(9)描述要生成的3D结构(10)的每层的要生成的3D结构(10)的所述预定尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述处理步骤(15)中生成的所述控制数据(8)控制所述工作设备(5)的功能和操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过三维测量实施生成的3D结构(10)的测量,其中,生成并且保存所述生成的3D结构(10)的表面上的多个点处的3D数据(13)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定尺寸的数据和所述实际尺寸的数据之间的比较实施为所述预定尺寸的3D数据和所述实际尺寸的3D数据的比较。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,对于正的或负的确定的差异,所述预定公差阈值是相同的或不同的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定公差阈值在+0.5mm和-0.5mm之间的范围内,特别地在+0.3mm和-0.3mm之间的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,具有它们的指定尺寸的所述输入数据(9)与所述实际尺寸的数据之间的比较逐点地发生。
Claims (8)
1.一种用于影响3D打印机(1)中的部件或组件的方法,其中,确定在所述3D打印机(1)中生成的3D结构(10)与它们的指定尺寸相比的偏差,并且其中,所述部件或组件是所述3D打印机(1)中的随后受到影响的组件,其特征在于,在处理步骤(15)中由输入数据(9)得到控制数据(8),所述输入数据(9)描述要生成的3D结构(10)的预定尺寸,所述控制数据(8)具有在所述3D打印机(1)中控制所述3D结构(10)的生成的参数,并且所述3D结构(10)的生成发生以测量生成的3D结构(10),由此确定实际尺寸并且将所述实际尺寸存储为所述实际尺寸的数据,在具有它们的指定尺寸的所述输入数据(9)与所述实际尺寸的数据之间进行比较并且确定差异,在确定这样的差异或者这样的差异超过预定公差阈值的情况下,所述控制数据(8)的至少一个参数发生改变,所述参数的改变以这样的方式发生,即减小或消除随后要生成的3D结构(10)的差异,并且随后利用所述控制数据(8)的至少一个改变的参数生成另一个3D结构(10),所述控制数据(8)的所述参数是控制3D打印机的打印头中的喷嘴的时间或者所述3D打印机(1)的工作设备(5)在施工区域(2)上方的移动速度,并且其中,所述3D打印机(1)的所述工作设备(5)是用于排出所述颗粒状建筑材料(3)的装置、用于使排出的颗粒状建筑材料(3)平滑的装置或用于压实所述颗粒状建筑材料(3)的装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输入数据(9)描述要生成的3D结构(10)的每层的要生成的3D结构(10)的所述预定尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,将在所述处理步骤(15)中生成的所述控制数据(8)传输到所述3D打印机(1)的所述工作设备(5),并且控制所述工作设备(5)的功能和操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过三维测量实施生成的3D结构(10)的测量,其中,生成并且保存所述生成的3D结构(10)的表面上的多个点处的3D数据(13)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定尺寸的数据和所述实际尺寸的数据之间的比较实施为所述预定尺寸的3D数据和所述实际尺寸的3D数据的比较。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,对于正的或负的确定的差异,所述预定公差阈值是相同的或不同的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述预定公差阈值在+0.5mm和-0.5mm之间的范围内,特别地在+0.3mm和-0.3mm之间的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,具有它们的指定尺寸的所述输入数据(9)与所述实际尺寸的数据之间的比较逐点地发生。
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