DE102021125340A1

DE102021125340A1 - Steuerungseinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte

Info

Publication number: DE102021125340A1
Application number: DE102021125340.3A
Authority: DE
Inventors: Philip Obst
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-03-30

Abstract

Steuerungseinrichtung (2) für eine Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (4-6), welche Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, Objektdaten für wenigstens zwei verschiedene Objekte (4-6) zu empfangen und die Objektdaten wenigstens einer zur additiven Herstellung ausgebildeten Vorrichtung (3) zur Durchführung eines Bauvorgangs zuzuführen, wobei die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, einen Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte (4-6) zu ermitteln und Baudaten zu erzeugen, die einen Herstellungsvorgang der wenigstens zwei Objekte (4-6) betreffen, wobei die Baudaten eine Zuordnung der Bauvorgänge der wenigstens zwei Objekte (4-6) in Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters zu einem Bauvolumen (7, 8) umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte, welche Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Objektdaten für wenigstens zwei verschiedene Objekte zu empfangen und die Objektdaten wenigstens einer zur additiven Herstellung ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung eines Bauvorgangs zuzuführen.
Vorrichtungen und Verfahren zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte und Steuerungseinrichtungen für derartige Vorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden einer Steuerungseinrichtung für eine solche Vorrichtung zur Planung und Ausführung der additiven Herstellungsvorgänge Objektdaten zugeführt. Die Objektdaten bilden die dreidimensionale Gestalt der herzustellenden Objekte ab, d.h., dass die Objekte anhand ihrer Objektdaten dreidimensional beschrieben werden können. Als Objektdaten können beispielsweise CAD-Daten verwendet werden.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass aufgrund der vergleichsweise langen Dauer additiver Herstellungsvorgänge und der vergleichsweise hohen Kosten des in dem Bauprozess verwendeten Baumaterials, das zur Verfügung stehende Bauvolumen möglichst effizient ausgenutzt werden soll. Hierzu sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt, um verschiedene Objekte in demselben Bauvorgang, d.h. insbesondere demselben Bauvolumen, gleichzeitig herzustellen. Dies führt dazu, dass nach Beenden des Bauvorgangs die hergestellten Objekte zusammen entnommen und identifiziert werden müssen. Bei bekannten additiven Herstellungsvorgängen stellt die Identifizierung der Objekte nach Beenden des Bauvorgangs in Abhängigkeit von der geometrischen Gestalt der Objekte eine Herausforderung dar, da zumeist sehr ähnliche Objekte schwer voneinander zu unterscheiden sind.
Hierzu ist beispielsweise bekannt, dreidimensionale Erfassungseinrichtungen einzusetzen, die die dreidimensionale Gestalt der Objekte erfassen und diese somit identifizieren können. Je nachdem, wie ähnlich die dreidimensionale Gestalt der Objekte ist, führt dies zu einem erhöhten Einlernaufwand seitens der Erfassungseinrichtung bzw. zu fehlerhaften Identifizierungen. Desweiteren sind potenziell vorhandene Unterscheidungsmerkmale zweier Objekte nicht auf ihre äußere Gestalt beschränkt, sodass grundsätzlich auch äußerlich identische Objekte, die sich lediglich in ihrer inneren Struktur unterscheiden, in demselben Bauvorgang gebaut werden könnten. Eine Identifizierung der äußerlich identischen Objekte ist somit nachträglich aufwendig bzw. nicht mittels einer als Kamera ausgebildeten Erfassungseinrichtung möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Steuerungseinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte anzugeben.
Die Aufgabe wird durch eine Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen.
Wie beschrieben, betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte. Der Steuerungseinrichtung können Objektdaten für Objekte zugeführt werden, die anschließend auf einer Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte gebaut bzw. hergestellt werden sollen, die mit der Steuerungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist. Mit anderen Worten können von der Steuerungseinrichtung entsprechend Daten an die Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte übermittelt werden, um den Herstellungsprozess auszuführen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte zu ermitteln und Baudaten zu erzeugen, die einen Herstellungsvorgang der wenigstens zwei Objekte betreffen, wobei die Baudaten eine Zuordnung der Bauvorgänge der wenigstens zwei Objekte in Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters zu einem Bauvolumen umfassen.
Mit anderen Worten kann die Steuerungseinrichtung einen Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte ermitteln. Der Ähnlichkeitsparameter kann beispielsweise basierend auf den Objektdaten der wenigstens zwei Objekte ermittelt werden. Wie beschrieben, betreffen die Objektdaten insbesondere die geometrische Gestalt der Objekte, beispielsweise schichtweise deren Querschnitt. Die Objektdaten der Objekte können somit verglichen werden, sodass ermittelt werden kann, inwieweit die beiden Objekte einander ähnlich sind. Als Ähnlichkeit wird im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere eine geometrische Ähnlichkeit verstanden. Zwei identische Objekte sind somit vollständig ähnlich. Weicht ein Objekt in seiner geometrischen Gestalt von dem anderen Objekt ab, sind die beiden Objekte zumindest in dieser Abweichung unähnlich. Die Ähnlichkeit kann beispielsweise prozentual angegeben werden, sodass eine Ähnlichkeit von 100 % identischen Objekten und eine Ähnlichkeit von 0 % vollständig unähnlichen Objekten entspricht.
Die Steuerungseinrichtung kann somit den Ähnlichkeitsparameter ermitteln, der angibt, ob die beiden Objekte ähnlich sind oder nicht und entsprechend des Ähnlichkeitsparameters eine Zuordnung der Bauvorgänge, in denen die Objekte hergestellt werden, zu einem Bauvolumen vornehmen. Der Ähnlichkeitsparameter gibt beispielsweise an, dass eine Identifizierung der wenigstens zwei Objekte problemlos möglich ist, da diese ausreichend unähnlich sind. Somit können diese dem gleichen Bauvolumen zugeordnet werden. Gibt der Ähnlichkeitsparameter jedoch an, dass die Objekte ähnlich sind und deren Ähnlichkeit somit eine negative Auswirkung auf die anschließende Identifizierung haben könnte, kann die Steuerungseinrichtung die Zuordnung der Bauvorgänge entsprechend anpassen.
Insbesondere können zu ähnliche Objekte auf verschiedene Bauvolumen aufgeteilt werden, sodass eine anschließende Unterscheidung bzw. aufwändige Identifizierung nicht nötig ist bzw. sichergestellt wird, dass alle Objekte, die in demselben Bauvorgang bzw. in demselben Bauvolumen gebaut werden, ausreichend unähnlich sind, sodass diese anschließend ohne Weiteres voneinander unterschieden und einfach identifiziert werden können. Der Aufwand der Identifizierung und Zuordnung der einzelnen Bauteile wird somit erheblich reduziert. Insbesondere kann ausgeschlossen werden, dass ein Objekt nicht identifiziert werden kann bzw. eine Verwechslung von Objekten auftritt.
Der Ähnlichkeitsparameter kann eine, insbesondere äußere, Ähnlichkeit der wenigstens zwei Objekte betreffen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet sein kann, zwei Bauvorgänge zweier Objekte mit einem Ähnlichkeitsparameter oberhalb einer Ähnlichkeitsschwelle unterschiedlichen Bauvolumen zuzuordnen. Wie beschrieben, kann der Ähnlichkeitsparameter ermittelt werden, indem die Objektdaten der wenigstens zwei Objekte miteinander verglichen werden. Grundsätzlich kann die Steuerungseinrichtung alle zu bauenden Objekte miteinander vergleichen und somit ermitteln, welche Objekte einander ähnlich sind und welche ausreichend unähnlich sind.
Ferner kann berücksichtigt werden, wie die in demselben Bauvolumen zusammen hergestellten Objekte anschließend identifiziert werden. Hierbei kann die Leistungsfähigkeit der Identifizierung, beispielsweise ein Auflösungsvermögen einer Identifizierungseinrichtung, berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann eine Ähnlichkeitsschwelle definiert werden, die angibt, bis zu welcher Ähnlichkeit Objekte sicher voneinander unterschieden werden können. Die Ähnlichkeitsschwelle kann beispielsweise prozentual angegeben werden. Hierbei können insbesondere Bereiche berücksichtigt werden, die anschließend zur Identifizierung herangezogen werden können. Zum Beispiel können Bereiche an der Außenhaut des Objekts zur Identifizierung herangezogen werden, wobei Unterschiede in der inneren Struktur der Objekte bei der Identifizierung nicht berücksichtigt werden können. Die Steuerungseinrichtung kann den Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte somit derart ermitteln, dass anhand des Ähnlichkeitsparameters entschieden werden kann, ob beide Objekte in demselben Bauvolumen gebaut werden können oder ob diese unterschiedlichen Bauvolumen zugeordnet werden sollen, um eine sichere Identifizierung nach Beenden des Bauvorgangs sicherzustellen.
Zum Beispiel kann die Steuerungseinrichtung ausschließlich Objekte demselben Bauvolumen zuordnen, deren Ähnlichkeitsparameter unterhalb einer Ähnlichkeitsschwelle liegt. Dadurch kann verhindert werden, dass Bauteile in demselben Bauvolumen hergestellt werden, die einander zu ähnlich sind. Es wird sichergestellt, dass alle Objekte bzw. Bauteile, die in demselben Herstellungsprozess bzw. in demselben Bauvolumen hergestellt werden, ausreichend unähnlich sind, um diese anschließend voneinander unterscheiden zu können und sicher identifizieren zu können.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Steuerungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, wenigstens zwei Bauvorgänge auf zwei Vorrichtungen oder zwei Herstellungsprozesse auf derselben Vorrichtung oder auf zwei Bauvolumen in demselben Herstellungsprozess aufzuteilen. Wie beschrieben, können alle Objekte, die ausreichend unähnlich sind, in demselben Bauvolumen gebaut werden. Ermittelt die Steuerungseinrichtung, dass zwei Objekte zu ähnlich sind, als dass diese anschließend sicher voneinander unterschieden werden können, teilt die Steuerungseinrichtung den Bau der wenigstens zwei Objekte auf verschiedene Bauvolumen auf.
Die verschiedenen Bauvolumen können dabei in demselben Herstellungsprozess, d.h. insbesondere in derselben Vorrichtung gewählt werden. Beispielsweise kann ein erstes Objekt in einem ersten Bauvolumen, zum Beispiel zu Beginn des Bauprozesses, und ein zu dem ersten Objekt sehr ähnliches zweites Objekt in einem zweiten Bauvolumen, beispielsweise gegen Ende des Bauprozesses, hergestellt werden, sodass die beiden Objekte zwar in demselben Bauraum, zum Beispiel in derselben Baukammer, jedoch in unterschiedlichen Bauvolumen, gebaut werden. Sobald die beiden Objekte der Baukammer entnommen werden, kann sichergestellt werden, dass die Bauvolumen getrennt entnommen werden und so eine Unterscheidung bzw. Identifizierung der Objekte gegeben ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Bauvorgänge auf zwei verschiedene Vorrichtungen aufzuteilen, sodass diese ohnehin räumlich getrennt in verschiedenen Prozessen auf verschiedenen Vorrichtungen gebaut werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Objekte in verschiedenen Herstellungsprozessen auf derselben Vorrichtung herzustellen. In allen Alternativen wird somit verhindert, dass zu ähnliche Objekte in demselben Bauvolumen gebaut werden, sodass eine Verwechslung der Objekte ausgeschlossen werden kann.
Als Zuordnung im Rahmen dieser Anmeldung wird ein Aufteilen bzw. zuweisen oder planen der einzelnen Herstellungsprozesse verstanden, in denen die jeweiligen Objekte hergestellt werden. Zum Beispiel ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung eine Vielzahl an Objektdaten empfängt, die Objekte beschreiben, die auf einer oder mehreren Vorrichtungen hergestellt werden sollen. Die Steuerungseinrichtung kann die Objektdaten miteinander vergleichen, um zu ermitteln, ob Objekte in der Vielzahl der Objekte vorliegen, die einander ähnlich sind, sodass Identifizierungsprobleme auftreten könnten. Anschließend kann die Steuerungseinrichtung die Planung bzw. Zuordnung der Bauvorgänge vornehmen, sodass nur Objekte in demselben Bauvolumen gebaut werden, die so unähnlich sind, dass diese anschließend voneinander unterschieden bzw. sicher identifiziert werden können. Somit kann die Steuerungseinrichtung diejenigen Objektdaten bzw. Baudaten an die Vorrichtung(en) übermitteln und die Vorrichtung(en) derart anleiten, dass die Objekte sicher in den ausgewählten bzw. zugewiesenen Bauvolumen gebaut werden. Die getroffene Zuordnung kann anschließend an weitere Prozessschritte und Einrichtungen weitergegeben werden, sodass sicher übermittelt wird, welches Objekt in welchem Bauvolumen gebaut wird. Wird das Objekt entnommen kann somit sichergestellt werden, dass das Objekt korrekt identifiziert und weiterverarbeitet, beispielsweise versendet, werden kann.
Die Steuerungseinrichtung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass bei einer Zuordnung wenigstens eines Bauvorgangs zu einem Bauvolumen ein Priorisierungsparameter von der Steuerungseinrichtung berücksichtigt werden kann. Der Priorisierungsparameter kann weitere Randbedingungen für den Bauprozess, in dem wenigstens ein Objekt hergestellt werden soll, angeben. Als Priorisierungsparameter kann beispielsweise ein Zeitparameter angegeben werden, der festlegt, bis zu welchem Zeitpunkt das Objekt hergestellt werden soll. Die Steuerungseinrichtung kann somit berücksichtigen, ob ein herzustellendes Objekts auf einen späteren Herstellungsprozess aufgeteilt bzw. einem solchen zugeordnet werden kann, wenn dies der Zeitparameter zulässt. Hierdurch kann zum Beispiel erreicht werden, dass gleichzeitig von der Steuerungseinrichtung empfangene Aufträge zeitlich aufgeteilt werden können bzw. eines von mehreren potenziell ähnlichen Objekten in einem weiteren Bauvolumen gebaut werden kann, sofern die durch den Zeitparameter vorgegebene Termintreue dies zulässt.
Ein weiteres Beispiel für den beschriebenen Priorisierungsparameter kann ein sogenannter Nestingparameter sein. Der Nestingparameter kann beispielsweise angeben, dass ein bestimmtes Objekt auf einer bestimmten Vorrichtung hergestellt werden soll. Dies hilft zu vermeiden, dass Objekte, die auf verschiedenen Vorrichtungen hergestellt werden, aufgrund bestehender Unterschiede zwischen den einzelnen Vorrichtungen zumindest geringfügig voneinander abweichen. Soll beispielsweise eine Serie identischer oder ähnlicher Objekte hergestellt werden, kann der Nestingparameter angeben, dass diese auf demselben Maschinentyp bzw. auf einer identischen Vorrichtung hergestellt werden, um Unterschiede in den vorrichtungsseitigen Herstellungsbedingungen auszuschließen. Die Steuerungseinrichtung kann den Nestingparameter beispielsweise derart berücksichtigen, dass ähnliche oder identische Bauteile zwar auf derselben Vorrichtung, jedoch in verschiedenen Herstellungsprozessen oder in verschiedenen Bauvolumen in demselben Herstellungsprozess hergestellt werden können.
Die Steuerungseinrichtung kann in einer weiteren Ausgestaltung dazu ausgebildet sein, als Ähnlichkeitsparameter eine Größe und/oder eine Form und/oder eine Markierung wenigstens eines Objekts zu ermitteln. Wie beschrieben, kann die Steuerungseinrichtung dazu beispielsweise die Objektdaten heranziehen und diese, beispielsweise im Wege einer logischen Operation, miteinander vergleichen. Die Größen bzw. die Formen können auch anhand der sogenannten „Bounding Box“ miteinander verglichen werden. Ferner kann der Ähnlichkeitsparameter eine geometrische Charakteristik, beispielsweise ein Detail, den Verlauf von Kanten, eine Beschriftung, eine Farbe, eine Oberflächenbeschaffenheit oder anderweitige charakteristische Parameter der Objekte betreffen, die eine Unterscheidung bzw. eine Identifizierung erlauben.
Daneben ist es zusätzlich oder alternativ möglich, dass die Steuerungseinrichtung einen Identifizierungsparameter ermitteln kann, der eine Unterscheidbarkeit der wenigstens zwei Objekte betrifft. Zum Beispiel kann ein Designer bei der Erzeugung einer Objektserie oder potenziell ähnlicher Objekte anhand des Identifizierungsparameter angeben, dass ein Objekt Bestandteil einer Serie von ähnlichen Objekten ist. Erstellt der Designer beispielsweise ähnliche Objekte, die sich anhand eines Unterscheidungsmerkmals unterscheiden lassen, kann der Designer durch entsprechende Wahl des Identifizierungsparameters, der Bestandteil der Objektdaten sein kann, eine solche Ähnlichkeit oder Unterscheidbarkeit angeben bzw. eine Hilfestellung geben, wie eine Unterscheidung vorgenommen werden kann.
Der Identifizierungsparameter erlaubt beispielsweise der Steuerungseinrichtung direkt anzugeben, dass die Objekte derart ähnlich sind, dass diese auf unterschiedliche Bauvolumen aufgeteilt werden müssen. Ebenso ist es möglich, dass anhand des Identifizierungsparameters direkt Unterscheidungsmerkmale angegeben werden können. Die Steuerungseinrichtung kann dann anhand des Identifizierungsparameters ermitteln, ob die vorhandenen Unterscheidungsmerkmale eine Identifizierung zulassen. Der Identifizierungsparameter kann ferner direkt auf ein Unterscheidungsmerkmal hinweisen, das als Identifizierungshilfe benutzt werden kann. Gibt der Identifizierungsparameter beispielsweise an, dass sich die Unterscheidungsmerkmale in der inneren Struktur der Objekte befinden, kann die Steuerungseinrichtung ermitteln, dass die Unterscheidungsmerkmale eine Unterscheidung nicht zulassen. Gibt der Identifizierungsparameter an, dass ein Unterscheidungsmerkmal im Bereich einer Außenhaut der Objekte liegt, kann die Steuerungseinrichtung die vorhandene Unähnlichkeit bewerten und die Objekte basierend auf ihrer Ähnlichkeit entsprechenden Bauvolumen zuweisen. Ebenso ist es möglich, dass der Identifizierungsparameter direkt an eine Einrichtung übermittelt wird, die die Identifizierung der hergestellten Objekte nach Beenden des Bauvorgangs vornimmt. Somit kann der entsprechenden Einrichtung das charakteristische Unterscheidungsmerkmal übermittelt werden, um die Identifizierung der Objekte zu vereinfachen.
Wie beschrieben, soll die Steuerungseinrichtung die Zuordnung der Bauvorgänge, in denen die einzelnen Objekte gebaut werden, anhand des Ähnlichkeitsparameters treffen. Die Steuerungseinrichtung kann den Ähnlichkeitsparameter ermitteln, indem die Objektdaten der wenigstens zwei Objekte miteinander verglichen werden. Zum Beispiel können die CAD-Modelle der herzustellenden Objekte verglichen werden, um zu bestimmen, in welchen Bereichen die beiden Objekte ähnlich sind. Die Steuerungseinrichtung kann, insbesondere in Kenntnis der zur Identifizierung eingesetzten Einrichtung, festlegen, welche Bereiche der Objekte für die Identifizierung zugänglich sind. Wird beispielsweise eine Kamera zur Identifizierung der Objekte verwendet, sind Unterschiede, die sich auf die innere Struktur der Objekte beschränken, nicht zu berücksichtigen. Insbesondere kann ein Vergleich der Außenhaut der Objekte vorgenommen werden, insbesondere deren Form und Größe, sodass die Steuerungseinrichtung entscheiden kann, ob die Objekte demselben oder unterschiedlichen Bauvolumen zugeordnet werden sollen. Ebenso ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung automatisch die Objekte derart auf Bauvolumen aufteilt, dass möglichst unähnliche Objekte in denselben Bauvolumen hergestellt werden.
Neben der Steuerungseinrichtung betrifft die Erfindung auch ein Netzwerk, das wenigstens eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte und eine zuvor beschriebene Steuerungseinrichtung umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zuordnung von Bauvorgängen für wenigstens zwei Bauvolumen für wenigstens eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte, wobei Objektdaten für wenigstens zwei verschiedene Objekte von einer Steuerungseinrichtung empfangen werden, wobei ein Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte ermittelt wird und Baudaten erzeugt werden, die einen Herstellungsvorgang der wenigstens zwei Objekte betreffen, wobei die Baudaten eine Zuordnung der Bauvorgänge der wenigstens zwei Objekte in Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters zu einem Bauvolumen umfassen.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale, die in Bezug auf die Steuerungseinrichtung beschrieben wurden, sind auf das Netzwerk und das Verfahren übertragbar.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Netzwerks, umfassend eine Steuerungseinrichtung und eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
2 eine Prinzipdarstellung eines Netzwerks, umfassend eine Steuerungseinrichtung und drei Vorrichtungen zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte gemäß einem Ausführungsbeispiel.

1 zeigt ein Netzwerk 1, umfassend eine Steuerungseinrichtung 2 und eine Vorrichtung 3, die zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte 4-6 ausgebildet ist. Die Steuerungseinrichtung 2 ist dazu ausgebildet, Objektdaten der Objekte 4-6 zu empfangen und einen Ähnlichkeitsparameter für die Objekte 4-6 zu ermitteln. In Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters legt die Steuerungseinrichtung 2 die Zuordnung der Objekte 4-6 zu verschiedenen Bauvolumen 7, 8 fest. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 3 eine Baukammer 9 auf, die lediglich beispielhaft in die beiden Bauvolumen 7, 8 unterteilt ist. Die Aufteilung der Baukammer 9 ist dabei letztlich beliebig. In der Baukammer 9 kann insbesondere ein schichtweiser additive Herstellungsprozess stattfinden, wobei zunächst das Bauvolumen 7, das beispielsweise in Form eines Pulverbetts auf einem nicht näher dargestellten Baukammertisch angeordnet ist, schichtweise mit Baumaterial befüllt und selektiv verfestigt wird, um die Objekte 4, 5 herzustellen. Anschließend kann, auf dem Bauvolumen 7 ein Bauvolumen 8 gebildet werden, in dem ebenfalls schichtweise durch selektive Verfestigung der additive Herstellungsprozess durchgeführt wird, um die Objekte 4', 6 herzustellen. Die Objekte 4-6 können alternativ auf andere Bauvolumen 7, 8 aufgeteilt werden. Beispielsweise kann die Baukammer 9 in einem weiteren Herstellungsprozess verwendet werden und beliebige andere Bauvolumen 7, 8 bereitstellen bzw. in diese unterteilt werden.
Die Steuerungseinrichtung 2 empfängt demnach die Objektdaten für die Objekte 4-6 und kann die Objektdaten miteinander vergleichen, um den Ähnlichkeitsparameter zu ermitteln. Hierbei können beispielsweise die Objekte 4, 4' als zueinander ähnlich ermittelt werden bzw. kann für die Objekte 4, 4' ein Ähnlichkeitsparameter ermittelt werden, der oberhalb einer definierten Ähnlichkeitsschwelle liegt. Hierzu können beispielsweise die Objektdaten miteinander verglichen werden und ermittelt werden, ob diese Unterschiede aufweisen, die anschließend von einer Identifizierungseinrichtung, zum Beispiel einer Kamera, unterschieden werden können. Die Objekte 4, 4' können sich jedoch so ähnlich sein, dass die Objekte 4, 4' nicht sicher von einer derartigen Identifizierungseinrichtung identifiziert bzw. voneinander unterschieden werden können. Liegen die Unterscheidungsmerkmale der Objekte 4, 4' zum Beispiel in der inneren Struktur der Objekte 4, 4', ist eine Identifizierung „von außen“ nicht möglich.
In diesem Ausführungsbeispiel gibt somit die Ermittlung der Ähnlichkeitsparameter, dass zwar die Objekte 5, 6 zueinander und zu den Objekten 4, 4' ausreichend unähnlich sind, das Objekt 4 jedoch zu dem Objekt 4` nicht ausreichend unähnlich ist, um in demselben Bauvolumen 7, 8 gebaut zu werden. Daher nimmt die Steuerungseinrichtung 2 die dargestellte Zuordnung vor, in der die Objekte 4, 5 in dem Bauvolumen 7 und die Objekte 4', 6 in dem Bauvolumen 8 hergestellt werden. Anschließend kann bei der Entnahme der Objekte 4-6 sichergestellt werden, dass die in demselben Bauvolumen 7, 8 hergestellten Objekte 4-6 ausreichend sicher voneinander unterschieden werden können. Zum Beispiel werden zunächst die Objekte 4', 6 aus dem Bauvolumen 8 und anschließen die Objekte 4, 5 aus dem Bauvolumen 7 entnommen und identifiziert. Der Ähnlichkeitsparameter kann beispielsweise die Form, die Größe oder andere charakteristische Eigenheiten der Objekte 4-6 betreffen.
Der Steuerungseinrichtung 2 kann, zum Beispiel zusammen Objektdaten, auch ein Identifizierungsparameter bereitgestellt werden, der angibt, inwiefern die Objekte 4-6 unterscheidbar sind. Beispielsweise kann anhand des Identifizierungsparameters angegeben werden, dass die Objekte 4, 4' ähnlich sind, beispielsweise zu einer Objektserie gehören. Ebenso ist es möglich, die Unterscheidungsmerkmale der Objekte 4, 4' anzugeben, sodass die Steuerungseinrichtung 2 direkt ermitteln kann, ob diese für eine Unterscheidung ausreichend sind. Der Identifizierungsparameter kann anschließend in der Prozesskette weitergegeben werden, um zum Beispiel einer Identifizierungseinrichtung eine Identifizierung bzw. Unterscheidung der Objekte 4-6 zu vereinfachen.
2 zeigt ein Netzwerk 1, umfassend eine Steuerungseinrichtung 2 und lediglich beispielhaft drei Vorrichtungen 3, 3', 3" die zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte ausgebildet sind. Obwohl der Einfachheit halber lediglich drei Vorrichtungen 3 dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl an Vorrichtungen 3 der Steuerungseinrichtung 2 zugeordnet sein. Jede der Vorrichtungen 3 kann eine Baukammer 9 aufweisen, in der Objekte hergestellt werden können. Lediglich beispielhaft empfängt die Steuerungseinrichtung 2 Objektdaten für herzustellende ähnliche Objekte 4, 5, wobei die Objekte 4, 4', 4" zueinander ähnlich sind und die Objekte 5, 5', 5" zueinander ähnlich sind, die Objekte 4 zu den Objekten 5 jedoch unähnlich sind.
Die Steuerungseinrichtung 2 ordnet daher die Objekte 4, 4', 4" unterschiedlichen Vorrichtungen zu, nämlich das Objekt 4 der Vorrichtung 3, das Objekt 4' der Vorrichtung 3' und das Objekt 4" der Vorrichtung 3". Analog ordnet die Steuerungseinrichtung 2 das Objekt 5 der Vorrichtung 3, das Objekt 5' der Vorrichtung 3' und das Objekt 5" der Vorrichtung 3" zu. Dadurch ist sichergestellt, dass in jeder Baukammer 9 bzw. jedem Bauvolumen innerhalb jeder Baukammer 9 nur unähnliche Objekte 4, 5 hergestellt werden. Nach Beenden des Herstellungsvorgangs, ist somit die Identifizierung der Objekte 4, 5 vereinfacht, da diese ausreichend unähnlich sind, sodass eine Identifizierungseinrichtung ohne größeren Lernaufwand bzw. initialen Vorbereitungsaufwand zur Unterscheidung der Objekte 4, 5 imstande ist.
Neben den in 1 und 2 dargestellten Varianten, kann die Steuerungseinrichtung 2 die Zuordnung auch auf unterschiedliche Bauvorgänge auf derselben Vorrichtung 3 vornehmen. Sollen beispielsweise zwei ähnliche oder identische Objekte 4-6 auf derselben Vorrichtung 3 hergestellt werden, kann die Steuerungseinrichtung 2 diese auf unterschiedliche Herstellungsprozesse, die beispielsweise nacheinander, auf der Vorrichtung 3 ausgeführt werden, aufteilen. Die Steuerungseinrichtung 2 kann hierzu bei der Zuordnung der Objekte 4-6 auf verschiedene Bauvorgänge bzw. Bauvolumen einen Priorisierungsparameter mit einbeziehen. Der Priorisierungsparameter kann beispielsweise einen Zeitparameter oder einen Nestingparameter umfassen. Der Nestingparameter gibt an, dass ein bestimmtes Objekt 4-6 auf einer bestimmten Vorrichtung 3 hergestellt werden soll. Ist das bestimmte Objekt 4-6 beispielsweise Bestandteil einer festgelegten Serie, die zur Reduzierung vorrichtungsbedingter Abweichungen auf derselben Vorrichtung 3 hergestellt werden sollen, kann die Steuerungseinrichtung 2 die bestimmten Objekte 4-6 auf verschiedenen Bauvolumen 7, 8 in derselben Baukammer 9 oder auf unterschiedliche Bauprozesse auf derselben Vorrichtung 3 aufteilen. Durch die Angabe des Zeitparameters wird es insbesondere möglich, ein Bauvolumen, einen Bauprozess oder eine Vorrichtung 3 auszuwählen, in der das jeweilige Objekt 4-6 zusammen mit unähnlichen anderen Objekten 4-6 hergestellt werden kann.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, sind miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar. Das hierin beschriebene Verfahren ist auf der Steuerungseinrichtung 2 bzw. mit dem Netzwerk 1 ausführbar.
Bezugszeichenliste

1: Netzwerk
2: Steuerungseinrichtung
3: Vorrichtung
4-6: Objekt
7, 8: Bauvolumen
9: Baukammer

Claims

Steuerungseinrichtung (2) für eine Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (4-6), welche Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, Objektdaten für wenigstens zwei verschiedene Objekte (4-6) zu empfangen und die Objektdaten wenigstens einer zur additiven Herstellung ausgebildeten Vorrichtung (3) zur Durchführung eines Bauvorgangs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, einen Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte (4-6) zu ermitteln und Baudaten zu erzeugen, die einen Herstellungsvorgang der wenigstens zwei Objekte (4-6) betreffen, wobei die Baudaten eine Zuordnung der Bauvorgänge der wenigstens zwei Objekte (4-6) in Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters zu einem Bauvolumen (7, 8) umfassen.
Steuerungseinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ähnlichkeitsparameter eine, insbesondere äußere, Ähnlichkeit der wenigstens zwei Objekte (4-6) betrifft, wobei die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, zwei Bauvorgänge zweier Objekte (4-6) mit einem Ähnlichkeitsparameter oberhalb einer Ähnlichkeitsschwelle unterschiedlichen Bauvolumen (7, 8) zuzuordnen.
Steuerungseinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, ausschließlich Objekte (4-6) demselben Bauvolumen (7, 8) zuzuordnen, deren Ähnlichkeitsparameter unterhalb einer Ähnlichkeitsschwelle liegt.
Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, wenigstens zwei Bauvorgänge auf zwei Vorrichtungen (3) oder zwei Herstellungsprozesse auf derselben Vorrichtung (3) oder auf zwei Bauvolumen (7, 8) in demselben Herstellungsprozess aufzuteilen.
Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, bei einer Zuordnung wenigstens eines Bauvorgangs zu einem Bauvolumen (7, 8) einen Priorisierungsparameter zu berücksichtigen.
Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, als Ähnlichkeitsparameter eine Größe und/oder eine Form und/oder eine Markierung wenigstens eines Objekts (4-6) zu ermitteln.
Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, einen Identifizierungsparameter zu ermitteln, der eine Unterscheidbarkeit der wenigstens zwei Objekte (4-6) betrifft.
Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, den Ähnlichkeitsparameter durch Vergleich der Objektdaten der wenigstens zwei Objekte (4-6) zu ermitteln.
Netzwerk, umfassend wenigstens eine Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (4-6) und eine Steuerungseinrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zur Zuordnung von Bauvorgängen für wenigstens zwei Bauvolumen (7, 8) für wenigstens eine Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (4-6), wobei Objektdaten für wenigstens zwei verschiedene Objekte (4-6) von einer Steuerungseinrichtung (2) empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ähnlichkeitsparameter für die wenigstens zwei Objekte (4-6) ermittelt wird und Baudaten erzeugt werden, die einen Herstellungsvorgang der wenigstens zwei Objekte (4-6) betreffen, wobei die Baudaten eine Zuordnung der Bauvorgänge der wenigstens zwei Objekte (4-6) in Abhängigkeit des Ähnlichkeitsparameters zu einem Bauvolumen (7, 8) umfassen.