DE102019215960A1 - Manufacturing facility for the additive manufacturing of a component from a powder material - Google Patents

Manufacturing facility for the additive manufacturing of a component from a powder material Download PDF

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Frederik Schaal
Valentin Blickle
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung (1) zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial, mit einer Bauebene (3), die eingerichtet ist zum Ausbilden einer Bauteilschicht des zu fertigenden Bauteils in der Bauebene (3) und einer optischen Aufnahmeeinrichtung (7), eingerichtet zum Anfertigen optischer Aufnahmen der Bauebene (3), wobei eine Mittelachse (M) der Bauebene (3) und eine optische Achse (O) der Aufnahmeeinrichtung (7) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Aufnahmeeinrichtung (7) eine Bilderfassungsebene (11) und eine Abbildungsoptik (9) aufweist, und wobei eine optische Achse (O) der Abbildungsoptik (9) zu einer Bildmittelachse (B) der Bilderfassungsebene (11) versetzt anordenbar oder angeordnet ist.The invention relates to a manufacturing device (1) for the generative manufacture of a component from a powder material, with a building level (3) which is set up to form a component layer of the component to be manufactured in the building level (3) and an optical recording device (7) for making optical recordings of the construction plane (3), a central axis (M) of the construction plane (3) and an optical axis (O) of the recording device (7) being offset from one another, the recording device (7) having an image recording plane (11) and an imaging optics (9), and wherein an optical axis (O) of the imaging optics (9) can be arranged or arranged offset to an image center axis (B) of the image acquisition plane (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial.The invention relates to a manufacturing device for the additive manufacturing of a component from a powder material.

Eine solche Fertigungseinrichtung weist eine Bauebene auf, die eingerichtet ist, um in der ) Bauebene eine Bauteilschicht des zu fertigenden Bauteils auszubilden. Insbesondere wird in der Bauebene wiederholt eine Pulverschicht des Pulvermaterials, die auch als Pulverbett bezeichnet wird, bereitgestellt, wobei dann die Bauteilschicht erzeugt wird, indem das Pulvermaterial lokal verfestigt wird, insbesondere indem Pulverkörner des Pulvermaterials bereichsweise, das heißt an vorbestimmten Stellen in der Bauebene, miteinander verbunden, insbesondere miteinander > verschmolzen werden. Die fertig gestellte Bauteilschicht wird dann aus der Bauebene herausverlagert, insbesondere geodätisch nach unten verschoben, und es wird eine neue Pulverschicht in der Bauebene erzeugt. Diese Vorgehensweise wird sequentiell fortgesetzt, um schließlich das generativ gefertigte, insbesondere dreidimensionale Bauteil zu erhalten. Auf diese Weise werden in der Bauebene sequentiell eine Mehrzahl von Bauteilschichten ) ausgebildet, und das Bauteil wird schichtweise aufgebaut.Such a manufacturing device has a building level which is set up to form a component layer of the component to be manufactured in the building level. In particular, a powder layer of the powder material, which is also referred to as a powder bed, is repeatedly provided in the building plane, the component layer then being produced by locally solidifying the powder material, in particular by adding powder grains of the powder material in certain areas, i.e. at predetermined locations in the building plane. connected to one another, in particular> fused to one another. The finished component layer is then shifted out of the building level, in particular shifted geodetically downwards, and a new powder layer is generated in the building level. This procedure is continued sequentially in order to finally obtain the additively manufactured, in particular three-dimensional component. In this way, a plurality of component layers are sequentially formed in the building plane, and the component is built up in layers.

Um den Fortgang des generativen Fertigens des Bauteils zu überwachen und gegebenenfalls steuernd einzugreifen, insbesondere um Fehler in der Pulverschicht zu entdecken, die in der Bauebene erzeugt ist, oder um das Entstehen der Bauteilschicht zu kontrollieren, weist die Fertigungseinrichtung eine optische Aufnahmeeinrichtung auf, die eingerichtet ist, um optische Aufnahmen der Bauebene anzufertigen. Für den Zweck möglichst einfach auszuwertender, verzerrungsfreier Aufnahmen wäre es nun günstig, wenn die optische Aufnahmeeinrichtung axial über der Bauebene angebracht werden könnte, sodass eine Mittelachse der Bauebene mit einer optischen Achse der optischen Aufnahmeeinrichtung fluchtet. Dies ist jedoch aufgrund von geometrischen Randbedingungen der Fertigungseinrichtung nicht möglich, insbesondere da der entsprechende zentrale Bereich üblicherweise durch eine Strahlführung eines Arbeitsstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, belegt ist, der vorgesehen ist, um das Pulvermaterial in der Bauebene bereichsweise zu verfestigen. Die Mittelachse der Bauebene und die optische Achse der Aufnahmeeinrichtung sind daher zueinander versetzt angeordnet. Dies führt zu einer ungünstigen Abbildung der Bauebene. Insbesondere ist bei herkömmlichen Fertigungseinrichtungen typischerweise vorgesehen, dass die optische Aufnahmerichtung schräg von der Seite auf die Bauebene blickt. Dies führt zu nur mit zusätzlichem Aufwand zu erfüllenden geometrischen Randbedingungen an der optischen Aufnahmeeinrichtung sowie an Schutzgläsern und Halterungen für dieselbe, die alle in Schräglage eingebaut werden müssen. Ein derart aufgenommenes Bild der Bauebene ist nicht frei von Projektionsfehlern, und es entsteht eine zusätzliche Unschärfe. Es ist zwar grundsätzlich möglich, eine solche Aufnahme rechnerisch zu entzerren. Dies führt aber zu einer Reduzierung der Pixelauflösung und/oder einer inhomogenen Pixelvergrößerung. Um eine Auflösung in der entzerrten Aufnahme zu erhalten, die der eigentlichen Auflösung einer Aufnahme mit einer bestimmten Aufnahmeeinrichtung entspricht, muss tatsächlich eine höherwertige Aufnahmeeinrichtung mit vergrößerter Auflösung verwendet werden. Die Entzerrung erschwert zusätzlich eine messtechnische Weiterverarbeitung der aufgenommenen Bilder.In order to monitor the progress of the additive manufacturing of the component and, if necessary, to intervene in a controlling manner, in particular to discover defects in the powder layer that is generated in the building plane, or to control the formation of the component layer, the manufacturing device has an optical recording device that is set up is to make optical recordings of the building level. For the purpose of easily evaluating, distortion-free recordings, it would be advantageous if the optical recording device could be attached axially above the construction plane so that a central axis of the construction plane is aligned with an optical axis of the optical recording device. However, this is not possible due to the geometric boundary conditions of the manufacturing facility, in particular since the corresponding central area is usually occupied by a beam guidance of a working beam, in particular a laser beam, which is provided in order to solidify the powder material in the construction plane in certain areas. The central axis of the construction plane and the optical axis of the receiving device are therefore arranged offset from one another. This leads to an unfavorable mapping of the building level. In particular, it is typically provided in conventional production facilities that the optical recording direction looks obliquely from the side onto the building plane. This leads to geometrical boundary conditions that only have to be met with additional effort on the optical recording device and on protective glasses and holders for the same, all of which have to be installed in an inclined position. An image of the building plane recorded in this way is not free from projection errors, and additional blurring occurs. In principle, it is possible to mathematically rectify such a recording. However, this leads to a reduction in the pixel resolution and / or an inhomogeneous pixel enlargement. In order to obtain a resolution in the rectified recording that corresponds to the actual resolution of a recording with a certain recording device, a higher-quality recording device with increased resolution must actually be used. The rectification also makes it more difficult to process the recorded images in terms of measurement technology.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungseinrichtung zu schaffen, bei der die genannten Nachteile zumindest reduziert, vorzugsweise vermieden sind.The invention is based on the object of creating a production facility in which the disadvantages mentioned are at least reduced, preferably avoided.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Fertigungseinrichtung geschaffen wird, bei welcher die optische Aufnahmeeinrichtung eine Bilderfassungsebene und eine Abbildungsoptik aufweist, wobei eine optische Achse der Abbildungsoptik zu einer Bildmittelachse der Bilderfassungsebene versetzt anordenbar oder versetzt angeordnet ist. Dies stellt vorteilhaft eine Verschiebung des Bildausschnitts relativ zu der Bilderfassungsebene bereit, sodass - insbesondere ohne Veränderung der Projektion - die Bauebene in der Bilderfassungsebene abgebildet werden kann. Die entsprechende Anordnung entspricht dabei insbesondere der Verwendung eines Shift-Objektivs, oder im Großformatbereich einer Parallelverschiebung der Standarten beispielsweise einer Fachkamera relativ zueinander, wobei die optische Achse parallel zur Bildebene verschoben ist. Effektiv wird dabei nicht mehr die Bildmitte des durch die Abbildungsoptik erzeugten Bildes in der Bilderfassungsebene genutzt, sondern vielmehr werden weiter außen liegende Bildbereiche erfasst.The object is achieved in particular by creating a manufacturing device in which the optical recording device has an image acquisition plane and imaging optics, an optical axis of the imaging optics being displaceable or offset from an image center axis of the image acquisition plane. This advantageously provides a displacement of the image section relative to the image acquisition plane, so that - in particular without changing the projection - the construction plane can be mapped in the image acquisition plane. The corresponding arrangement corresponds in particular to the use of a shift lens or, in the large format area, to a parallel displacement of the standards, for example a view camera, relative to one another, the optical axis being displaced parallel to the image plane. In this case, the image center of the image generated by the imaging optics in the image capture plane is no longer effectively used, but rather image areas further out are captured.

Unter einem generativen Fertigen wird hier insbesondere ein additives Fertigen eines Bauteils verstanden. Insbesondere wird darunter ein schichtweises Aufbauen eines Bauteils aus Pulvermaterial verstanden, insbesondere ein Fertigungsverfahren, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem selektiven Lasersintern; einem Laser-Metall-Fusionieren (Laser Metal Fusion - LMF); einem direkten Metall-Laser-Schmelzen (Direct Metal Laser Melting - DMLM); einem Laser Net Shaping Manufacturing (LNSM); und einem Laser Engineered Net Shaping (LENS). Die generative Fertigungseinrichtung ist demnach insbesondere eingerichtet zur Durchführung von wenigstens einem der vorgenannten generativen Fertigungsverfahren.Generative manufacturing is understood here to mean, in particular, additive manufacturing of a component. In particular, this is understood to mean building up a component in layers from powder material, in particular a manufacturing method that is selected from a group consisting of: a selective laser sintering; a laser metal fusion (LMF); Direct Metal Laser Melting (DMLM); a laser net shaping Manufacturing (LNSM); and a Laser Engineered Net Shaping (LENS). The generative manufacturing device is accordingly set up in particular to carry out at least one of the aforementioned generative manufacturing processes.

Zum generativen Fertigen, insbesondere zum lokalen Verfestigen des Pulvermaterials, wird insbesondere ein optischer Arbeitsstrahl verwendet. Unter einem optischen Arbeitsstrahl ist insbesondere gerichtete elektromagnetische Strahlung zu verstehen, kontinuierlich oder gepulst, die in Hinblick auf ihre Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich geeignet ist zum generativen Fertigen eines Bauteils aus Pulvermaterial, insbesondere zum Sintern oder Schmelzen des Pulvermaterials. Insbesondere wird unter einem optischen Arbeitsstrahl ein Laserstrahl verstanden, der kontinuierlich oder gepulst erzeugt sein kann. Der optische Arbeitsstrahl weist bevorzugt eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich im sichtbaren elektromagnetischen Spektrum oder im infraroten elektromagnetischen Spektrum, oder im Überlappungsbereich zwischen dem infraroten Bereich und dem sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums auf.For additive manufacturing, in particular for local solidification of the powder material, an optical working beam is used in particular. An optical working beam is to be understood in particular as directed electromagnetic radiation, continuous or pulsed, which, with regard to its wavelength or a wavelength range, is suitable for the generative manufacture of a component from powder material, in particular for sintering or melting the powder material. In particular, an optical working beam is understood to mean a laser beam which can be generated continuously or in a pulsed manner. The optical working beam preferably has a wavelength or a wavelength range in the visible electromagnetic spectrum or in the infrared electromagnetic spectrum, or in the overlap area between the infrared range and the visible range of the electromagnetic spectrum.

Unter einer Mittelachse der Bauebene wird hier insbesondere eine gedachte Achse verstanden, die auf der Bauebene senkrecht steht und durch den Mittelpunkt oder Schwerpunkt der Bauebene verläuft.A central axis of the building plane is understood here in particular to be an imaginary axis that is perpendicular to the building plane and runs through the center or center of gravity of the building plane.

Die optische Achse der Aufnahmeeinrichtung ist insbesondere die optische Achse der Abbildungsoptik. Alternativ ist die optische Achse der Aufnahmeeinrichtung die Bildmittelachse der Bilderfassungsebene. Bevorzugt sind sowohl die optische Achse der Abbildungsoptik als auch die Bildmittelachse der Bilderfassungsebene versetzt zu der Mittelachse der Bauebene angeordnet, sodass es insoweit irrelevant ist, ob als optische Achse der Aufnahmeeinrichtung die optische Achse der Abbildungsoptik oder die Bildmittelachse der Bilderfassungsebene angesehen wird.The optical axis of the recording device is in particular the optical axis of the imaging optics. Alternatively, the optical axis of the recording device is the image center axis of the image acquisition plane. Both the optical axis of the imaging optics and the image center axis of the image capturing plane are preferably offset from the center axis of the construction plane, so that it is irrelevant whether the optical axis of the imaging device is viewed as the optical axis of the imaging optics or the image center axis of the image capturing plane.

Dass die Mittelachse der Bauebene und die optische Achse der Aufnahmeeinrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, bedeutet insbesondere, dass diese Achsen voneinander beabstandet sind. Insbesondere sind diese Achsen senkrecht zur Mittelachse der Bauebene gemessen zueinander beabstandet. Insbesondere ist die optische Achse der Abbildungsoptik insbesondere am Ort einer Eintrittspupille der Abbildungsoptik von der Mittelachse der Bauebene - senkrecht zu der Mittelachse der Bauebene gemessen - beabstandet.The fact that the central axis of the construction plane and the optical axis of the receiving device are offset from one another means in particular that these axes are spaced from one another. In particular, these axes are measured at a distance from one another perpendicular to the central axis of the building plane. In particular, the optical axis of the imaging optics, in particular at the location of an entrance pupil of the imaging optics, is at a distance from the central axis of the building plane - measured perpendicular to the central axis of the building plane.

Die Bilderfassungsebene ist insbesondere die Bildebene der optischen Aufnahmeeinrichtung, insbesondere die Bildebene der Abbildungsoptik, insbesondere eine Sensorebene oder Filmebene, in der ein lichtempfindlicher Sensor oder ein lichtempfindlicher Film der optischen Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Insbesondere sind die optische Aufnahmeeinrichtung und die Abbildungsoptik angeordnet und eingerichtet, um die Bauebene auf die Bilderfassungsebene abzubilden.The image acquisition plane is in particular the image plane of the optical recording device, in particular the image plane of the imaging optics, in particular a sensor plane or film plane in which a light-sensitive sensor or a light-sensitive film of the optical recording device is arranged. In particular, the optical recording device and the imaging optics are arranged and set up to image the construction plane onto the image acquisition plane.

Die optische Aufnahmeeinrichtung weist vorzugsweise einerseits die Abbildungsoptik und andererseits eine Kamera auf, wobei die Bilderfassungsebene in der Kamera angeordnet ist. Die Kamera ist vorzugsweise als Digitalkamera ausgebildet, wobei die Bilderfassungsebene eine Sensorebene eines lichtempfindlichen Sensors ist. Insbesondere weist die Kamera bevorzugt einen CCD- oder CMOS-Sensor als lichtempfindlichen Sensor auf, der dann seinerseits die Bilderfassungsebene aufweist.The optical recording device preferably has, on the one hand, the imaging optics and, on the other hand, a camera, the image recording plane being arranged in the camera. The camera is preferably designed as a digital camera, the image acquisition plane being a sensor plane of a light-sensitive sensor. In particular, the camera preferably has a CCD or CMOS sensor as the light-sensitive sensor, which then in turn has the image acquisition plane.

Die Abbildungsoptik ist vorzugsweise als Objektiv ausgebildet. Es ist möglich, dass die Kamera der optischen Aufnahmeeinrichtung zusätzliche optische Elemente aufweist, die dann räumlich zwischen der Abbildungsoptik, insbesondere dem Objektiv, und der Bilderfassungsebene angeordnet sind. Besonders bevorzugt weist die Kamera allerdings keine solchen zusätzlichen optischen Elemente auf.The imaging optics are preferably designed as an objective. It is possible for the camera of the optical recording device to have additional optical elements which are then spatially arranged between the imaging optics, in particular the objective, and the image recording plane. However, the camera particularly preferably has no such additional optical elements.

Die Bildmittelachse der Bilderfassungsebene ist insbesondere eine gedachte Achse, die senkrecht auf der Bilderfassungsebene steht und sich vorzugsweise durch einen Mittelpunkt oder Schwerpunkt der Bilderfassungsebene erstreckt.The image center axis of the image acquisition plane is in particular an imaginary axis that is perpendicular to the image acquisition plane and preferably extends through a center point or focal point of the image acquisition plane.

Dass die Bildmittelachse und die optische Achse der Abbildungsoptik zueinander versetzt sind, bedeutet insbesondere, dass sie - senkrecht zu der Bildmittelachse gemessen - einen Abstand zueinander aufweisen.The fact that the image central axis and the optical axis of the imaging optics are offset from one another means in particular that they are at a distance from one another, measured perpendicular to the image central axis.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittelachse der Bauebene und die optische Achse der Aufnahmeeinrichtung parallel zueinander orientiert sind. Vorteilhaft ermöglicht gerade der Versatz zwischen der optischen Achse der Abbildungsoptik und der Bildmittelachse eine parallele Anordnung der Mittelachse der Bauebene und der optischen Achse der Aufnahmeeinrichtung zueinander, wobei zugleich ein verzeichnungsfreies Bild mit homogener Schärfe erhalten werden kann. Der Bildausschnitt kann also vorteilhaft in Hinblick auf eine möglichst günstige Erfassung der Bauebene gewählt werden, wobei zugleich perspektivische Artefakte und Verzerrungen vermieden werden, die bei einer Schrägstellung der optischen Aufnahmeeinrichtung zu erwarten wären.According to a further development of the invention, it is provided that the central axis of the construction plane and the optical axis of the receiving device are oriented parallel to one another. The offset between the optical axis of the imaging optics and the image central axis advantageously enables the central axis of the construction plane and the optical axis of the recording device to be arranged parallel to one another, while at the same time a distortion-free image with homogeneous sharpness can be obtained. The image section can therefore be selected advantageously with a view to capturing the construction plane as cheaply as possible, while at the same time avoiding perspective artifacts and distortions that would be expected if the optical recording device were positioned at an angle.

Insbesondere ist bevorzugt die Bildmittelachse der Bilderfassungsebene parallel zu der Mittelachse der Bauebene orientiert. Vorzugsweise ist die Kamera der optischen Aufnahmeeinrichtung senkrecht zu der Bauebene ausgerichtet.In particular, the central axis of the image acquisition plane is preferably oriented parallel to the central axis of the building plane. Preferably the Camera of the optical recording device aligned perpendicular to the building plane.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die optische Achse der Abbildungsoptik relativ zu der Bilderfassungsebene festgelegt ist. In diesem Fall können vorteilhaft die damit verbundenen optischen Abbildungseigenschaften nicht etwa nachträglich durch einen Benutzer der Fertigungseinrichtung nachteilig verändert werden. Vielmehr ist es möglich, eine optimale Position der optischen Achse relativ zu der Bilderfassungsebene unter Berücksichtigung der Anordnung der optischen Aufnahmeeinrichtung in der Fertigungseinrichtung festzulegen und die entsprechende Anordnung festzuhalten. Die optische Achse der Abbildungsoptik ist somit statisch an einem optimalen Ort relativ zu der Bilderfassungsebene angeordnet. Diese Anordnung kann insbesondere zuvor numerisch oder anderweitig rechnerisch optimiert und dann mechanisch beim Bau oder bei der Auslegung der Fertigungseinrichtung umgesetzt werden.According to a further development of the invention it is provided that the optical axis of the imaging optics is fixed relative to the image acquisition plane. In this case, the associated optical imaging properties can advantageously not be disadvantageously changed subsequently by a user of the production facility. Rather, it is possible to determine an optimal position of the optical axis relative to the image acquisition plane, taking into account the arrangement of the optical recording device in the manufacturing device, and to hold the corresponding arrangement in place. The optical axis of the imaging optics is thus statically arranged at an optimal location relative to the image acquisition plane. In particular, this arrangement can be optimized numerically or in some other way beforehand and then mechanically implemented during the construction or design of the production facility.

Alternativ ist es auch möglich, dass die optische Achse der Abbildungsoptik relativ zu der Bilderfassungsebene einstellbar ausgebildet ist. Die Abbildungsoptik ist in diesem Fall bevorzugt als Shift-Objektiv ausgebildet, sodass die optische Achse durch einen Nutzer der Fertigungseinrichtung relativ zu der Bilderfassungsebene verschoben, insbesondere parallel zu der Bilderfassungsebene versetzt werden kann. Insbesondere kann so der Abstand der optischen Achse der Abbildungsoptik zu der Bildmittelachse der Bilderfassungsebene verändert werden. Dies erlaubt eine besonders flexible Anwendung der optischen Aufnahmeeinrichtung auch durch einen Nutzer der Fertigungseinrichtung.Alternatively, it is also possible for the optical axis of the imaging optics to be adjustable relative to the image acquisition plane. In this case, the imaging optics are preferably designed as a shift objective, so that the optical axis can be shifted relative to the image acquisition plane by a user of the production facility, in particular offset parallel to the image acquisition plane. In particular, the distance between the optical axis of the imaging optics and the image center axis of the image acquisition plane can be changed in this way. This allows a particularly flexible use of the optical recording device also by a user of the production device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die optische Achse der Abbildungsoptik parallel zu der Bildmittelachse orientiert ist. Insbesondere dies ermöglicht eine verzerrungsfreie Aufnahme der Bauebene, insbesondere dann, wenn die Mittelachse der Bauebene parallel zu der optischen Achse orientiert ist, wobei zugleich die optische Achse parallel zu der Bildmittelachse orientiert ist. Somit ist dann nämlich auch vorteilhaft eine Schärfeebene der optischen Aufnahmeeinrichtung parallel zu der Bauebene orientiert.According to a further development of the invention, it is provided that the optical axis of the imaging optics is oriented parallel to the central axis of the image. This in particular enables a distortion-free recording of the building plane, in particular when the central axis of the building plane is oriented parallel to the optical axis, the optical axis being oriented parallel to the image central axis at the same time. Thus, a focal plane of the optical recording device is then also advantageously oriented parallel to the construction plane.

Alternativ ist es aber auch möglich, dass die optische Achse der Abbildungsoptik schräg zu der Bildmittelachse orientiert ist, das heißt insbesondere einen Winkel mit der Bildmittelachse einschließt, der von 0°, von 90° und von 180° verschieden ist.Alternatively, however, it is also possible that the optical axis of the imaging optics is oriented obliquely to the image central axis, that is to say in particular encloses an angle with the image central axis which is different from 0 °, 90 ° and 180 °.

Es ist insbesondere auch möglich, dass die optische Achse der Abbildungsoptik relativ zu der Bildmittelachse schwenkbar ist. Dies entspricht dann der Verwendung eines Tilt-Objektivs. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Abbildungsoptik zumindest bereichsweise schwenkbar gelagert ist. Somit ist dann ein Winkel der optischen Achse relativ zu der Bildmittelachse einstellbar, sodass die optische Aufnahmeeinrichtung durch einen Benutzer der Fertigungseinrichtung besonders flexibel verwendet werden kann.In particular, it is also possible for the optical axis of the imaging optics to be pivotable relative to the central axis of the image. This then corresponds to the use of a tilt lens. In particular, it is provided that the imaging optics are pivotably mounted at least in some areas. An angle of the optical axis relative to the central axis of the image can thus then be set so that the optical recording device can be used particularly flexibly by a user of the production device.

Es ist also gemäß einer Ausgestaltung möglich, dass die Abbildungsoptik als Shift-Objektiv ausgebildet ist. Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung auch möglich, dass die Abbildungsoptik als Tilt-Objektiv ausgebildet ist. Gemäß wieder einer anderen Ausgestaltung ist es auch möglich, dass die Abbildungsoptik als Tilt-Shift-Objektiv ausgebildet ist.According to one embodiment, it is therefore possible for the imaging optics to be designed as a shift objective. According to another embodiment, it is also possible for the imaging optics to be designed as a tilt lens. According to yet another embodiment, it is also possible for the imaging optics to be designed as a tilt-shift lens.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist es auch möglich, dass die optische Achse der Abbildungsoptik nicht zu der Bildmittelachse der Bilderfassungsebene versetzt anordenbar oder angeordnet ist, sondern nur schräg zu der Bildmittelachse orientiert ist, das heißt insbesondere einen Winkel mit der Bildmittelachse einschließt, der von 0°, von 90° und von 180° verschieden ist. Die Anordnung kann statisch sein, oder die optische Achse der Abbildungsoptik kann relativ zu der Bildmittelachse schwenkbar sein. Die schräge Anordnung der optischen Achse zu der Bildmittelachse ermöglicht eine homogene Schärfe über die Bauebene selbst bei schräger Beobachtungsrichtung.According to another aspect of the invention, it is also possible that the optical axis of the imaging optics cannot be arranged or arranged offset to the image central axis of the image acquisition plane, but is only oriented obliquely to the image central axis, i.e. in particular includes an angle with the image central axis that is from 0 °, 90 ° and 180 ° is different. The arrangement can be static, or the optical axis of the imaging optics can be pivotable relative to the central axis of the image. The oblique arrangement of the optical axis to the image center axis enables homogeneous sharpness over the construction plane even with an oblique viewing direction.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fertigungseinrichtung, insbesondere die optische Aufnahmeeinrichtung, einen Optikhalter aufweist, wobei der Optikhalter eine Halteaufnahme aufweist, die eingerichtet ist zur Befestigung der Abbildungsoptik an dem Optikhalter. Der Optikhalter weist eine zu der Halteaufnahme radial versetzt angeordnete Positioniereinrichtung auf, wobei die Positioniereinrichtung eingerichtet ist zur Positionierung der Kamera an dem Optikhalter. Auf diese Weise ermöglicht der Optikhalter eine einfache Positionierung der Abbildungsoptik relativ zu der Kamera. Insbesondere kann der Optikhalter in einfacher und kostengünstig zu fertigender Weise den Versatz zwischen der optischen Achse der Abbildungsoptik und der Bildmittelachse der Bilderfassungsebene definieren und dauerhaft - insbesondere konstant - gewährleisten, wobei der Versatz der optischen Achse zu der Bildmittelachse insbesondere durch die relative Anordnung der Halteaufnahme zu der Positioniereinrichtung an dem Optikhalter definiert ist.According to a further development of the invention, it is provided that the manufacturing device, in particular the optical recording device, has an optics holder, the optics holder having a holding receptacle which is set up for fastening the imaging optics to the optics holder. The optics holder has a positioning device arranged radially offset from the holding receptacle, the positioning device being set up to position the camera on the optics holder. In this way, the optics holder enables the imaging optics to be easily positioned relative to the camera. In particular, the optics holder can define the offset between the optical axis of the imaging optics and the image center axis of the image acquisition plane in a simple and inexpensive manner and ensure it is permanent - in particular constant - the offset of the optical axis to the image center axis in particular due to the relative arrangement of the holding receptacle the positioning device is defined on the optics holder.

Die Halteaufnahme ist vorzugsweise als Bohrung, insbesondere Durchgangsbohrung, mit Innengewinde ausgebildet, in das ein entsprechendes, komplementäres Außengewinde der Abbildungsoptik, insbesondere des Objektivs, eingeschraubt werden kann.The holding receptacle is preferably designed as a bore, in particular a through bore, with an internal thread, into which a corresponding, complementary external thread of the imaging optics, in particular of the objective, can be screwed.

Dass die Positioniereinrichtung zu der Halteaufnahme radial versetzt angeordnet ist, bedeutet insbesondere, dass die Positioniereinrichtung außermittig oder exzentrisch zu der Halteaufnahme angeordnet ist. Eine Radialrichtung erstreckt sich dabei insbesondere senkrecht zu optischen Achse der Abbildungsoptik, insbesondere senkrecht zu einer Mittelachse oder Symmetrieachse der Halteaufnahme.The fact that the positioning device is arranged radially offset from the holding receptacle means in particular that the positioning device is arranged eccentrically or eccentrically with respect to the holding receptacle. A radial direction extends in particular perpendicular to the optical axis of the imaging optics, in particular perpendicular to a central axis or axis of symmetry of the holding receptacle.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positioniereinrichtung einen Positioniervorsprung oder eine Positionierausnehmung aufweist, oder als Positioniervorsprung oder als Positionierausnehmung ausgebildet ist. Die Positionierausnehmung ist bevorzugt als Positioniernut, insbesondere Ringnut ausgebildet. Der Positioniervorsprung ist bevorzugt als Positionierring ausgebildet, der insbesondere eingerichtet ist, um in eine stirnseitige Öffnung oder Aussparung der Kamera einzugreifen, um diese an dem Optikhalter zu positionieren. Auf diese Weise ist die Positioniereinrichtung zugleich einfach und kostengünstig herstellbar als auch leicht mit der Kamera verbindbar. Insbesondere ist die Positioniereinrichtung exzentrisch zu dem Innengewinde der Halteaufnahme angeordnet.According to a development of the invention it is provided that the positioning device has a positioning projection or a positioning recess, or is designed as a positioning projection or as a positioning recess. The positioning recess is preferably designed as a positioning groove, in particular an annular groove. The positioning projection is preferably designed as a positioning ring, which is designed in particular to engage in a front opening or recess of the camera in order to position it on the optics holder. In this way, the positioning device can be produced simply and inexpensively and can also be easily connected to the camera. In particular, the positioning device is arranged eccentrically to the internal thread of the holding receptacle.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Optikhalter einen Zylinder sowie einen an dem Zylinder anordenbaren Deckel aufweist. Insbesondere ist der Optikhalter als Zylinder mit an dem Zylinder anordenbaren Deckel ausgebildet. Insbesondere besteht der Optikhalter aus einem Zylinder mit einem an dem Zylinder anordenbaren Deckel. Dass der Deckel an dem Zylinder anordenbar ist, bedeutet insbesondere, dass der Deckel an dem Zylinder befestigbar ist. Vorzugsweise ist der Deckel an dem Zylinder befestigt. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Deckel mit einer Zylinderwandung des Zylinders verschraubbar, insbesondere mittels Befestigungsschrauben, die sich durch den Deckel in die Zylinderwandung erstrecken.According to a development of the invention it is provided that the optics holder has a cylinder and a cover that can be arranged on the cylinder. In particular, the optics holder is designed as a cylinder with a cover that can be arranged on the cylinder. In particular, the optics holder consists of a cylinder with a cover that can be arranged on the cylinder. The fact that the cover can be arranged on the cylinder means in particular that the cover can be fastened to the cylinder. Preferably the lid is attached to the cylinder. In a preferred embodiment, the cover can be screwed to a cylinder wall of the cylinder, in particular by means of fastening screws which extend through the cover into the cylinder wall.

Eine Symmetrieachse des Zylinders erstreckt sich bevorzugt in montiertem Zustand koaxial zu der optischen Achse der an dem Optikhalter angeordneten Abbildungsoptik. Die Zylinderwandung ist vorzugsweise rundum - in Umfangsrichtung gesehen - geschlossen ausgebildet. Hierdurch ist die optische Aufnahmeeinrichtung vorteilhaft vor Streulicht geschützt.An axis of symmetry of the cylinder preferably extends in the assembled state coaxially to the optical axis of the imaging optics arranged on the optics holder. The cylinder wall is preferably designed to be closed all around - viewed in the circumferential direction. As a result, the optical recording device is advantageously protected from stray light.

Der Zylinder ist bevorzugt als Kreiszylinder ausgebildet. Insbesondere ist der Zylinder als Zylinderhülse, insbesondere als Kreiszylinderhülse ausgebildet.The cylinder is preferably designed as a circular cylinder. In particular, the cylinder is designed as a cylinder sleeve, in particular as a circular cylinder sleeve.

Der Deckel ist insbesondere an einer Stirnseite des Zylinders oder der Zylinderhülse anordenbar, insbesondere angeordnet, vorzugsweise befestigt. Der Zylinder oder die Zylinderhülse ist bevorzugt an einer dem Deckel entlang der Symmetrieachse gegenüberliegenden Stirnseite offen. Durch diese offene Stirnseite blickt dann in montiertem Zustand die Abbildungsoptik auf die Bauebene der Fertigungseinrichtung.The cover can be arranged, in particular arranged, preferably fastened, in particular on an end face of the cylinder or the cylinder sleeve. The cylinder or the cylinder sleeve is preferably open on an end face opposite the cover along the axis of symmetry. In the assembled state, the imaging optics then look through this open end face onto the construction level of the production facility.

Die Halteeinrichtung und die Positioniereinrichtung sind an dem Deckel angeordnet, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten des Deckels. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Halteaufnahme als Durchgangsbohrung mit Innengewinde in dem Deckel ausgebildet.The holding device and the positioning device are arranged on the cover, preferably on opposite sides of the cover. In a preferred embodiment, the holding receptacle is designed as a through hole with an internal thread in the cover.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Optikhalter eine Festlegungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um den Optikhalter an einem Gehäuse der Fertigungseinrichtung zu positionieren, insbesondere festzulegen. Auf diese Weise kann der Optikhalter und damit auch die gesamte optische Aufnahmeeinrichtung definiert an dem Gehäuse der Fertigungseinrichtung positioniert und angeordnet werden. Die Festlegungseinrichtung ist insbesondere eingerichtet, um den Optikhalter zumindest in zwei Richtungen - insbesondere in zwei kartesischen Richtungen, die beide senkrecht auf der optischen Achse der Abbildungsoptik sowie senkrecht aufeinander stehen - an dem Gehäuse der Fertigungseinrichtung festzulegen. Bevorzugt stehen die beiden Richtungen senkrecht auf der Mittelachse der Bauebene.According to a development of the invention, it is provided that the optics holder has a fixing device which is set up to position, in particular to fix, the optics holder on a housing of the manufacturing device. In this way, the optics holder and thus also the entire optical receiving device can be positioned and arranged in a defined manner on the housing of the manufacturing device. The fixing device is set up in particular to fix the optics holder on the housing of the manufacturing device at least in two directions - in particular in two Cartesian directions, both of which are perpendicular to the optical axis of the imaging optics and perpendicular to one another. The two directions are preferably perpendicular to the central axis of the building plane.

Die Festlegungseinrichtung weist vorzugsweise einen Festlegungsvorsprung auf oder ist als Festlegungsvorsprung ausgebildet. Der Festlegungsvorsprung ist in bevorzugter Ausgestaltung ein Festlegungsring, insbesondere ein Zentrierring. Der Festlegungsvorsprung ist bevorzugt eingerichtet, um in eine Aussparung an dem Gehäuse der Fertigungseinrichtung einzugreifen, und somit die optische Aufnahmeeinrichtung an dem Gehäuse definiert zu positionieren.The fixing device preferably has a fixing projection or is designed as a fixing projection. In a preferred embodiment, the fixing projection is a fixing ring, in particular a centering ring. The fixing projection is preferably designed to engage in a recess on the housing of the manufacturing device and thus to position the optical recording device on the housing in a defined manner.

Vorzugsweise weist der Optikhalter zusätzlich einen axialen Anschlag auf, insbesondere einen Anschlagring, der sich, vorzugsweise radial außen, in Umfangsrichtung - um die Symmetrieachse des Optikhalters - um den Festlegungsvorsprung erstreckt. Dieser axiale Anschlag ist eingerichtet, um an dem Gehäuse der Festlegungseinrichtung in Axialrichtung, das heißt insbesondere in Richtung der Symmetrieachse des Optikhalters oder in Richtung der optischen Achse der Abbildungsoptik, vorzugsweise außerdem in Richtung der Mittelachse der Bauebene, anzuschlagen und somit letztlich den Optikhalter und damit auch die optische Aufnahmeeinrichtung in einer dritten kartesischen Richtung senkrecht zu den beiden zuvor erwähnten Richtungen festzulegen. Die Festlegungseinrichtung und der axiale Anschlag legen dann den Optikhalter und damit zugleich auch die optische Aufnahmeeinrichtung in allen drei kartesischen Richtungen an dem Gehäuse der Fertigungseinrichtung fest.The optics holder preferably additionally has an axial stop, in particular a stop ring, which extends, preferably radially on the outside, in the circumferential direction - around the axis of symmetry of the optics holder - around the fixing projection. This axial stop is designed to hit the housing of the fixing device in the axial direction, i.e. in particular in the direction of the axis of symmetry of the optics holder or in the direction of the optical axis of the imaging optics, preferably also in the direction of the central axis of the construction plane, and thus ultimately the optics holder and thus also fix the optical recording device in a third Cartesian direction perpendicular to the two directions mentioned above. The fixing device and the axial stop then place the optics holder and thus at the same time also the optical recording device in all three Cartesian directions on the housing of the manufacturing facility.

Bei der hier vorgeschlagenen Fertigungseinrichtung kann vorteilhaft ein scharfes Bild der Bauebene über die komplette Bauebene hinweg erhalten werden, ohne dass ein Abblenden notwendig ist. Es wird insbesondere ein verzerrungsfreies Bild erhalten. Es ergibt sich insbesondere eine verbesserte Einbausituation, insbesondere ohne Verkippung der optischen Aufnahmeeinrichtung, insbesondere ohne Verkippung der Kamera. Weiterhin kann vorteilhaft eine Kostenersparnis erreicht werden, indem eine Kamera mit niedrigerer Auflösung verwendet werden kann, insbesondere da auf eine rechnerische Entzerrung der aufgenommenen Bilder verzichtet werden kann.With the manufacturing device proposed here, a sharp image of the building plane can advantageously be obtained over the entire building plane without the need for masking. In particular, a distortion-free image is obtained. In particular, the result is an improved installation situation, in particular without tilting the optical recording device, in particular without tilting the camera. Furthermore, a cost saving can advantageously be achieved in that a camera with a lower resolution can be used, in particular since it is possible to dispense with computational rectification of the recorded images.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fertigungseinrichtung, und
  • 2 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Optikhalters mit einer optischen Aufnahmeeinrichtung der Fertigungseinrichtung gemäß 1.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show:
  • 1 a representation of an embodiment of a manufacturing facility, and
  • 2 a representation of an embodiment of an optics holder with an optical recording device of the manufacturing device according to FIG 1 .

1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fertigungseinrichtung 1, die eingerichtet ist zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial. Die Fertigungseinrichtung 1 weist eine Bauebene 3 auf, die eingerichtet ist zum Ausbilden einer Bauteilschicht des zu fertigenden Bauteils in der Bauebene 3. In 1 ist eine Öffnung 5 dargestellt, die zum Durchleiten eines Arbeitsstrahls dient, der auf die Bauebene 3 gerichtet werden kann, um das Pulvermaterial bereichsweise in der Bauebene 3 zu verfestigen, insbesondere zu schmelzen oder zu sintern. Der Arbeitsstrahl ist insbesondere ein optischer Arbeitsstrahl, insbesondere ein Laserstrahl. Eine Einrichtung zur Erzeugung und Umlenkung des Arbeitsstrahls ist hier der einfacheren Darstellung wegen nicht dargestellt. 1 shows an illustration of an exemplary embodiment of a production facility 1 which is set up for the generative production of a component from a powder material. The manufacturing facility 1 has a building level 3 which is set up to form a component layer of the component to be manufactured in the building plane 3 . In 1 is an opening 5 shown, which is used to pass a working beam that is on the building level 3 can be directed to the powder material in areas in the building plane 3 to solidify, in particular to melt or sinter. The working beam is in particular an optical working beam, in particular a laser beam. A device for generating and deflecting the working beam is not shown here for the sake of simplicity.

Die Fertigungseinrichtung 1 weist eine optische Aufnahmeeinrichtung 7 auf, die eingerichtet ist, um optische Aufnahmen, insbesondere Bilder, von der Bauebene 3 anzufertigen, insbesondere aufzunehmen. Aufgrund der Anordnung der Öffnung 5 an der Fertigungseinrichtung 1 kann die optische Aufnahmeeinrichtung 7 nicht koaxial zu der Bauebene 3, insbesondere nicht axial über der Bauebene 3 angeordnet werden. Daher sind eine Mittelachse M der Bauebene 3 und eine optische Achse der Aufnahmeeinrichtung 7, hier insbesondere eine optische Achse O einer Abbildungsoptik 9 der optischen Aufnahmeeinrichtung 7, zueinander versetzt angeordnet. Die optische Aufnahmeeinrichtung 7 weist die Abbildungsoptik 9 und eine Bilderfassungsebene 11 auf. Die Bilderfassungsebene 11 ist insbesondere in einer Kamera 13 angeordnet oder Teil der Kamera 13 der optischen Aufnahmeeinrichtung 7, insbesondere eine Bildebene, insbesondere eine Sensorebene oder Filmebene der Kamera 13.The manufacturing facility 1 has an optical recording device 7th on, which is set up to take optical recordings, in particular images, of the building level 3 to prepare, in particular to record. Due to the arrangement of the opening 5 at the manufacturing facility 1 can the optical recording device 7th not coaxial with the building plane 3 , especially not axially above the building level 3 to be ordered. Therefore, a central axis M is the building plane 3 and an optical axis of the pickup device 7th , here in particular an optical axis O of an imaging optics 9 the optical recording device 7th , arranged offset to one another. The optical recording device 7th shows the imaging optics 9 and an image capture plane 11 on. The image capture plane 11 is particularly in a camera 13th arranged or part of the camera 13th the optical recording device 7th , in particular an image plane, in particular a sensor plane or film plane of the camera 13th .

Die optische Achse O der Abbildungsoptik 9 ist zu einer Bildmittelachse B der Bilderfassungsebene 11 versetzt angeordnet. Dies ermöglicht eine scharfe, verzerrungsfreie Abbildung der Bauebene 3 bei zugleich verbesserter Einbausituation der optischen Aufnahmeeinrichtung 7, wobei diese insbesondere senkrecht zu der Bauebene 3, ohne Verkippung, montiert werden kann. Vorteilhaft kann außerdem die Kamera 13 bei gleicher Auflösung der aufgenommenen Bilder eine niedrigere Sensor-Auflösung aufweisen, als dies nötig wäre, wenn die Kamera 13 schräg auf die Bauebene 3 blicken würde. Dies wiederum erlaubt die Verwendung einer kostengünstigeren Kamera 13.The optical axis O of the imaging optics 9 is to an image center axis B of the image capture plane 11 staggered. This enables a sharp, distortion-free image of the building plane 3 with an improved installation situation of the optical recording device at the same time 7th , this in particular perpendicular to the building plane 3 can be mounted without tilting. The camera can also be advantageous 13th with the same resolution of the recorded images have a lower sensor resolution than would be necessary if the camera 13th at an angle to the building level 3 would look. This in turn allows the use of a cheaper camera 13th .

Die Abbildungsoptik 9 ist bevorzugt als Objektiv ausgebildet.The imaging optics 9 is preferably designed as a lens.

Die Mittelachse M der Bauebene 3 und die optische Achse O sind vorteilhaft parallel zueinander orientiert. Insbesondere ist die Kamera 13 senkrecht zu der Bauebene 3 ausgerichtet. The central axis M of the building level 3 and the optical axis O are advantageously oriented parallel to one another. In particular, the camera is 13th perpendicular to the building plane 3 aligned.

Vorzugsweise ist die optische Achse O der Abbildungsoptik 9 relativ zu der Bilderfassungsebene 11, insbesondere relativ zu der Bildmittelachse B festgelegt.The optical axis O is preferably the imaging optics 9 relative to the image capture plane 11 , in particular set relative to the image center axis B.

Vorzugsweise ist die optische Achse O der Abbildungsoptik 9 parallel zu der Bildmittelachse B orientiert, insbesondere zu dieser parallel versetzt.The optical axis O is preferably the imaging optics 9 oriented parallel to the image center axis B, in particular offset parallel to this.

2 zeigt eine Detaildarstellung der optischen Aufnahmeeinrichtung 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. 2 shows a detailed representation of the optical recording device 7th . Identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols in all figures, so that reference is made to the preceding description in each case.

Die optische Aufnahmeeinrichtung 7 weist einen Optikhalter 15 auf, der eine Halteaufnahme 17 aufweist, wobei die Halteaufnahme 17 eingerichtet ist zur Befestigung der Abbildungsoptik 9 an dem Optikhalter 15. Die Halteaufnahme 17 ist bevorzugt als Bohrung, insbesondere Durchgangsbohrung, vorzugsweise mit einem Innengewinde, ausgebildet. Die bevorzugt als Objektiv ausgebildete Abbildungsoptik 9 kann dann mit einem entsprechenden Außengewinde in die Halteaufnahme 17 eingeschraubt werden.The optical recording device 7th has an optics holder 15th on that a holding shot 17th having, the holding receptacle 17th is set up to attach the imaging optics 9 on the optics holder 15th . The holding shot 17th is preferably designed as a bore, in particular a through bore, preferably with an internal thread. The imaging optics, which are preferably designed as an objective 9 can then be inserted into the holding fixture with a corresponding external thread 17th be screwed in.

Der Optikhalter 15 weist außerdem eine zu der Halteaufnahme 17 radial, das heißt senkrecht zur optischen Achse O, versetzt angeordnete Positioniereinrichtung 19 auf. Die Positioniereinrichtung 19 ist insbesondere außermittig zu der Halteaufnahme 17 angeordnet. Die Positioniereinrichtung 19 ist eingerichtet zur Positionierung der Kamera 13 an dem Optikhalter 15.The optics holder 15th also has one to the holding receptacle 17th Radially, that is perpendicular to the optical axis O, arranged offset positioning device 19th on. The positioning device 19th is in particular eccentric to the holding receptacle 17th arranged. The positioning device 19th is set up to position the camera 13th on the optics holder 15th .

Die Positioniereinrichtung 19 ist bevorzugt als Positioniervorsprung, hier insbesondere als Positionierring 21 ausgebildet, der insbesondere exzentrisch zu dem Innengewinde der Halteaufnahme 17 angeordnet ist. Der Positionierring 21 greift dabei bevorzugt in eine Stirnöffnung 23 der Kamera 13 ein.The positioning device 19th is preferred as a positioning projection, here in particular as a positioning ring 21 formed, which is in particular eccentric to the internal thread of the holding receptacle 17th is arranged. The positioning ring 21 preferably engages in a forehead opening 23 the camera 13th a.

Der Optikhalter 15 weist hier insbesondere einen Zylinder 25, insbesondere eine Zylinderhülse, auf, sowie einen an dem Zylinder 25 befestigbaren Deckel 27. Der Deckel 27 ist insbesondere mit Schrauben 29 an den Zylinder 25 oder die Zylinderhülse anschraubbar. Insbesondere sind die Schrauben 29 bevorzugt in eine Zylinderwandung 31 des Zylinders 25 einschraubbar.The optics holder 15th here in particular has a cylinder 25th , in particular a cylinder sleeve, and one on the cylinder 25th attachable lid 27 . The lid 27 is particular with screws 29 to the cylinder 25th or the cylinder sleeve can be screwed on. In particular are the screws 29 preferably in a cylinder wall 31 of the cylinder 25th screwable.

Der Zylinder 25 ist insbesondere als Kreiszylinder ausgebildet. Eine Symmetrieachse des Zylinders 25 ist bevorzugt koaxial zu der optischen Achse O ausgerichtet beziehungsweise fällt mit dieser zusammen. Die Zylinderwandung 31 ist bevorzugt in Umfangsrichtung um die Symmetrieachse des Zylinders 25 und somit zugleich auch um die optische Achse O umlaufend sowie entlang des gesamten Umfangs blickdicht oder lichtundurchlässig ausgebildet.The cylinder 25th is designed in particular as a circular cylinder. An axis of symmetry of the cylinder 25th is preferably aligned coaxially to the optical axis O or coincides with it. The cylinder wall 31 is preferably in the circumferential direction around the axis of symmetry of the cylinder 25th and thus at the same time also designed to run around the optical axis O and to be opaque or opaque along the entire circumference.

Die Halteaufnahme 17 sowie die Positioniereinrichtung 19 sind beide an dem Deckel 27 angeordnet.The holding shot 17th as well as the positioning device 19th are both on the lid 27 arranged.

Der Optikhalter 15 weist bevorzugt außerdem eine Festlegungseinrichtung 33 auf, die eingerichtet ist, um den Optikhalter 15 an einem in 1 dargestellten Gehäuse 35 der Fertigungseinrichtung 1 festzulegen. Die Festlegungseinrichtung 33 ist bevorzugt als Festlegungsvorsprung, hier insbesondere als Festlegungsring 34 ausgebildet, wobei der Festlegungsring 34 - wiederum mit Verweis auf 1 - in montiertem Zustand in eine Aussparung 37 des Gehäuses 35 eingreift, um den Optikhalter 15 an dem Gehäuse 35 festzulegen.The optics holder 15th preferably also has a fixing device 33 that is set up to hold the optics holder 15th at an in 1 housing shown 35 the manufacturing facility 1 to be determined. The fixing device 33 is preferred as a fixing projection, here in particular as a fixing ring 34 formed, the fixing ring 34 - again with reference to 1 - In the assembled state in a recess 37 of the housing 35 engages to the optics holder 15th on the housing 35 to be determined.

Außerdem weist der Optikhalter 15 einen axialen Anschlag 39, insbesondere in Form eines Anschlagrings auf, mit dem der Optikhalter 15 - wiederum mit Bezug auf 1 - in montiertem Zustand an dem Gehäuse 35 in Richtung der optischen Achse O anschlägt. Der Anschlag 39 umgreift den Festlegungsring 34 bevorzugt in Umfangsrichtung und ist radial außerhalb des Festlegungsrings 34 angeordnet.In addition, the optics holder 15th an axial stop 39 , in particular in the form of a stop ring with which the optics holder 15th - again with reference to 1 - in the assembled state on the housing 35 strikes in the direction of the optical axis O. The attack 39 encompasses the fixing ring 34 preferably in the circumferential direction and is radially outside of the fixing ring 34 arranged.

Claims (8)

Fertigungseinrichtung (1) zum generativen Fertigen eines Bauteils aus einem Pulvermaterial, mit - einer Bauebene (3), die eingerichtet ist zum Ausbilden einer Bauteilschicht des zu fertigenden Bauteils in der Bauebene (3) und - einer optischen Aufnahmeeinrichtung (7), eingerichtet zum Anfertigen optischer Aufnahmen der Bauebene (3), wobei - eine Mittelachse (M) der Bauebene (3) und eine optische Achse (O) der Aufnahmeeinrichtung (7) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei - die Aufnahmeeinrichtung (7) eine Bilderfassungsebene (11) und eine Abbildungsoptik (9) aufweist, und wobei - eine optische Achse (O) der Abbildungsoptik (9) zu einer Bildmittelachse (B) der Bilderfassungsebene (11) versetzt anordenbar oder angeordnet ist.Manufacturing device (1) for the generative manufacturing of a component from a powder material, with - A construction level (3) which is set up to form a component layer of the component to be manufactured in the construction level (3) and - An optical recording device (7), set up for making optical recordings of the building level (3), wherein - A central axis (M) of the building plane (3) and an optical axis (O) of the receiving device (7) are arranged offset from one another, wherein - The recording device (7) has an image acquisition plane (11) and imaging optics (9), and wherein - An optical axis (O) of the imaging optics (9) can be or is offset from an image center axis (B) of the image acquisition plane (11). Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (M) der Bauebene (3) und die optische Achse (O) der Aufnahmeeinrichtung (7) parallel zueinander orientiert sind.Production facility (1) according to Claim 1 , characterized in that the central axis (M) of the building plane (3) and the optical axis (O) of the receiving device (7) are oriented parallel to one another. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse (O) der Abbildungsoptik (9) relativ zu der Bilderfassungsebene (11) festgelegt ist.Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical axis (O) of the imaging optics (9) is fixed relative to the image acquisition plane (11). Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse (O) der Abbildungsoptik (9) parallel zu der Bildmittelachse (B) orientiert ist, oder dass die optische Achse (O) der Abbildungsoptik (9) schräg zu der Bildmittelachse (B) orientiert und/oder relativ zu der Bildmittelachse schwenkbar ist.Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical axis (O) of the imaging optics (9) is oriented parallel to the image center axis (B), or that the optical axis (O) of the imaging optics (9) is inclined to the image central axis (B) and / or is pivotable relative to the image central axis. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Optikhalter (15), der eine Halteaufnahme (17) zur Befestigung der Abbildungsoptik (9) an dem Optikhalter (15) aufweist, wobei der Optikhalter (15) eine zu der Halteaufnahme (17) radial versetzt angeordnete Positioniereinrichtung (19) aufweist, die eingerichtet ist zur Positionierung einer Kamera (13) an dem Optikhalter (15).Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by an optics holder (15) which has a holding receptacle (17) for fastening the imaging optics (9) to the optics holder (15), the optics holder (15) having a holding receptacle ( 17) has a radially offset positioning device (19) which is set up to position a camera (13) on the optics holder (15). Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (19) als Positioniervorsprung oder als Positionierausnehmung, insbesondere als Positionierring (21), ausgebildet ist.Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device (19) is designed as a positioning projection or as a positioning recess, in particular as a positioning ring (21). Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikhalter (15) einen Zylinder (25) mit einem an dem Zylinder (25) anordenbaren Deckel (27) aufweist, wobei die Halteaufnahme (17) und die Positioniereinrichtung (19) an dem Deckel (27) angeordnet sind.Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optics holder (15) has a cylinder (25) with a cover (27) which can be arranged on the cylinder (25), the holding receptacle (17) and the Positioning device (19) are arranged on the cover (27). Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikhalter (15) eine Festlegungseinrichtung (33) zum Festlegen des Optikhalters (15) an einem Gehäuse (35) der Fertigungseinrichtung (1) aufweist.Manufacturing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optics holder (15) has a securing device (33) for securing the optics holder (15) on a housing (35) of the manufacturing device (1).
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219559A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method for measuring a base element of a construction cylinder arrangement, with deflection of a measuring laser beam by a scanner optics

Patent Citations (1)

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