JP2018502365A - 複数の部材を同時に、生成的に製造するための生産設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】個々の製造ステップ、梱包取り出しステップ、装着ステップ、再加工ステップ及び搬送ステップが全自動で進行し、生産設備内に設けられるべき個別装置が簡易化して形成されることができ、上述の個別ステップを有する生産過程全体がより迅速に実行可能であるように生産設備を形成すること。【解決手段】構造コンテナ５及び／若しくは構造コンテナ５から解放された完成された部材２又は構造コンテナ５へ入れられるべき複数の構造プレートが、自己駆動式で、生産設備制御装置１０によって操舵可能及び制御可能な搬送手段１５によって自動的に収容可能であり、１つの装置又はステーションへ搬送可能であり、そこで１つのプロセスチャンバへ入れられることが可能であり、自動的にロック可能であるか、あるいは１つの再加工ステーション７へ入れられることが可能である。
Description
本発明は、選択的なレーザ焼結法又はレーザ溶融法を用いて同時に、生成的な態様で複数の部材を製造することが可能な生産設備に関するものである。製造は生産設備範囲において進行し、この生産設備範囲には、レーザ焼結装置及びレーザ溶融装置の形態の少なくとも２つの構造装置が設けられる。このような装置は、通常、ＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置と呼ばれ、通常、装置のプロセスチャンバから取り出される構造コンテナを含んでいる。
構造コンテナ内には高さ方向に変位可能なプラットフォームが配置されており、このプラットフォーム上には、溶融性又は焼結性の構造材料がコーティング機を用いて設けられる。スキャナを介して供給されるレーザ光によって、構造材料層が層状に焼結又は溶融され、このとき固化される。この部分的に固化された層へ次の層が設けられ、三次元的な部材が完成するまでレーザ焼結過程又はレーザ溶融過程が繰り返される。
完成後、取り出しステーションにおいて、部材コンテナからの、完成されたか、又は少なくとも部分的に完成された部材の取り出しがなされる。取り出しステーションは、固化されていない構造材料を構造コンテナから取り出すとともに規定どおりに排出すること、及びこれに類することに寄与するものである。そして、部材は、熱的な又は表面の機械的な差異加工のための再加工ステーションへ連行されることができる。ワークピースが完成されるとすぐに、貯蔵範囲で部材の貯蔵がなされることになる。
通常、上述の装置全てはそれだけでも独立して動作し、すなわち１つの部材が１つの構造装置において完成され、そして、容器が操作者によって取り出される。部材は、手動で、又は部分的に自動化されて取り出しステーションにおいて梱包から取り出され、そして、梱包から取り出された部材は、操作者によって手動で再加工ステーションへ連行され、そこで組み付けられ、再加工プロセスが実行され、そして、部材が、操作者によって、出荷のために仕上げられる貯蔵部へ連行される。
通常、上述の装置のそれぞれは個別の電子制御部を備えており、生産加工範囲において従事する職員は、それぞれ加工ステップ又は取り出しステップの後に、別の装置のうちどれが別の加工ステップのために空いているか、どの装置が新たな構造過程を開始するのに十分に構造材料を含んでいるか、部材を収容するのにどの貯蔵範囲が適しているか、及びこれに類することを問い合わせることを強いられている。
本発明の課題は、個々の製造ステップ、梱包取り出しステップ、装着ステップ、再加工ステップ及び搬送ステップが多かれ少なかれ全自動で進行することができ、生産設備内に設けられるべき個別装置が簡易化して形成されることができ、上述の個別ステップを有する生産過程全体がより迅速に実行可能であるように、請求項１の前提部分の特徴を有する生産設備を形成することにある。
この課題は、請求項１の特徴の組合せによって解決される。有利な発展形態は、従属請求項から明らかである。
まず、生産設備内に生産設備制御装置が設けられ、この生産設備制御装置は、構造装置、少なくとも１つの取り出しステーション、少なくとも１つの再加工ステーション及びこれに類するものと相互に作用し、装置の制御のために、装置の動作状態及び時間的な可用性についての応答要求のために、並びに装置内で使用可能な構造材料の量及び構造材料の種類の応答要求のために形成されている。
このことは、第１に、設備制御装置が構造装置と相互に作用するのに適していることを意味している。全ての構造装置は、この設備制御装置によって、いわば生産監視に基づき一人のみの操作者によって監視されるように監視されることが可能である。構造装置自体、すなわちレーザ焼結設備又はレーザ溶融設備は、もはや個別の入力装置又はディスプレイを備える必要がなく、これによりより単純かつ安価に製造されることが可能である。
さらに、どのくらいの構造材料が設備内にまだ存在するかという操作者によるコントロールが省略される。次の構造過程のために不十分な構造材料を含む設備は、例えば自動的な再充填装置によって充填されることが可能であり、このことは、生産設備制御装置によって行われることが可能である。生産設備制御装置において作業する操作者は、ディスプレイ上で、構造装置のうちどれが使用可能であるか、構造装置がどのくらいの構造材料を包含しているか、どの構造材料が問題であるか、を概観する。操作者は、同様に「制御値」について入力及び開始され得る次の構造過程のための構造材料が次の構造過程について十分であるかどうかがのフィードバックを装置から受ける。
設備の別の本質的な特徴は、構造装置から構造装置から取り出し可能な構造コンテナを自己駆動式で生産設備制御装置によって操舵可能及び制御可能な搬送手段によって自動的に収容し、設備の装置又はステーションへ搬送し、及びそこで例えばプロセスチャンバへ入れ、自動的にロックし、又は構造プロセスの接続後再びアンロックし、収容し、別のステーション、例えば中間貯蔵ステーション又は取り出しステーションへ連行し、このステーションへ入れることにある。本発明の範囲における搬送手段は、床において走行し適宜制御可能な自己駆動式の搬送車であるか、又は搬送飛翔装置として形成されており、飛翔装置は、例えばクアッドコプター又はオプトコプタであってよく、すなわち、今日では「ドローン」とも呼ばれ適当な積み荷を受けることに適したヘリコプタに類似して形成された装置であり得る。
今日、このような飛翔装置は、かなり幅広い使用範囲において立証されているとともに、比較的大きな積み荷を受け、所定の箇所へ連行し、そこへ降ろすことができるようになっている。
換言すれば、構造装置の監視のみが行われるわけではなく、構造コンテナ、部材、構造プレート又は構造材料と共にその出荷、構造過程後の構造コンテナの取り出し、取り出しステーション又は貯蔵箇所への構造コンテナの連行及びこれに類することが行われる。これら全ても、生産監視によって中央で制御可能である。
一人の操作者のみが、例えば、どの構造コンテナがどの構造装置へ連行され、どの材料が構造コンテナ内で用いられ、構造コンテナが完成された部材と共にどの取り出しステーションへ走行し、又は飛行するか、この部材が構造材料と共に不活性ガス雰囲気内で爆発の危険性を排除しつつ梱包から取り出され得るかどうか、及びこれに類することを設定することが可能である。これら生産ステップ全ては、生産設備制御装置を介して行われることが可能である。このために、生産設備制御装置は、入力装置と、少なくとも１つのディスプレイとを備えている。これにより、生産設備全体についての、すなわち構造装置、取り出しステーション、再加工ステーション及びこれらに類するものについての制御データを、構造データによって、構造材料から顧客データ、貯蔵箇所について決定的であり得るとともに完成された部材が連行される出荷先まで入力することができる。
自己駆動式の各搬送手段が、ＳＬＭ／ＳＬＳ装置、取り出しステーション、再加工ステーション及び／又は生産設備制御装置によって読み取り可能な電子的なエンコードを備えていれば、特に有利である。このようにして、生産設備全体のどの構成要素がどの時点で存在するかを監視の態様で操作者に知らせる管理が可能となる。生産経過全体を明瞭な態様で後に再現することができるように、このこと全ては、ディスプレイ上に表示され、メモリ内に記録されることが可能であり、このことは、しばしばより高価で壊れやすい部材の品質保証のために本質的であるか、又は少なくとも有利である。
このとき、生産設備制御装置が受信装置を備えることができ、該受信装置によって、構造コンテナから送信されるワークピース特有のデータを読み取ることが可能である。これらデータは、例えば、構造過程において構造コンテナのメモリへ読み取ることができ、そして、そこからそれぞれ呼び出されることが可能である。
自己駆動式でレールなしに制御可能な搬送車に関して、このような搬送車は、従来技術であるとともに例えば屋内ＧＰＳによって制御されることができ、この制御も、生産設備制御装置によって行われる。同様のことは、搬送飛翔装置にも当てはまる。
有利には、生産設備が複数の自己駆動式の搬送手段を含んでいる。この搬送手段の少なくとも一部は、梱包から取り出された部材のための収容装置若しくは貯蔵装置又は連結装置を備えており、このほか、部材又は構造プレートを、構造コンテナから取り出すか、あるいはこの構造コンテナへ入れ、回転させ、反転させ、及び例えば再加工ステーションへ対応する調整ソケット上に載置するために、ロボットアーム及びこれに類するものを、これら部材又はコンテナへ入れられるべき構造プレートの取り扱いのために、搬送手段上へ、又は搬送手段において設けることが可能である。
搬送手段は、支持プレートの高さ調整のための駆動部も有することが可能であり、これら支持プレートは、例えば取り出しステーションの範囲において、完成された部材及び固化されていない構造材料を構造コンテナから取り出し、さらに送るために、搬送手段に配置された構造コンテナ上で、又は構造コンテナにおいて、高さ方向に変位可能に配置されている。
本発明の発展形成においては、更なる生産ステップについての設備構成要素の可用性又は構造材料の配量容器及びリザーバ容器の充填レベルについて応答要求されるだけではなく、生産設備制御装置も例えば構造プレート取扱装置及び調整装置を制御することができるようになっており、この構造プレート取扱装置及び調整装置により、構造プレートは、構造コンテナの高さ調整可能な支持部上へ全自動で配置可能であるとともに、そこで固定可能であり、目標位置へ調整されることが可能である。同様に、この装置の調整データは、生産設備制御装置のメモリ内にメモリされることが可能である。例えば発注された部材の定時の完成及び／又は引き渡しが設定される時間的な生産計画が生産設備制御装置によって考慮されることも本発明の範囲内にある。
本発明を、図面における有利な実施例に基づいて詳細に説明する。
まず、図１を参照する。生産設備１は、複数の部材２の同時かつ生成的な製造のために設けられているとともに、生産加工範囲３を備えており、この生産加工範囲には、それぞれ装置４のプロセスチャンバから取り出すことが可能な構造コンテナ５を備えた少なくとも２つのＳＬＳ装置及び／又はＳＬＭ装置４が設けられている。さらに、生産加工範囲３には、少なくとも１つの取り出しステーション６が設けられており、この取り出しステーションでは、完成された部材２を構造コンテナ５から取り出すことが可能である。また、生産設備範囲３には、完成され取り出された部材の熱的な、及び／又は表面の機械的な再処理のための少なくとも１つの再加工ステーション７と、部材２が引き渡され中間貯蔵され得る貯蔵範囲８とが設けられている。
生産設備範囲３の全ての設備構成要素は、生産設備制御装置１０に接続されており、この生産設備制御装置は、各装置４，６，７の制御のために、各動作状態及び装置の時間的な可用性についての応答要求のために、並びに装置において使用可能な、又は存在する構造材料の量及び構造材料の種類についての応答要求のために形成されている。このことは、ＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４にとって、次の構造ジョブを実行するために十分な構造材料が使用可能であるかについて応答要求されることを意味する。これとは逆に、このことは、取り出しステーション６にとって、取り出し過程が規定どおりに、かつ、構造材料による周囲範囲の汚染なしに実行されるように、粉体容器における吸引される粉体のために十分な場所があるかどうかについて応答要求されることを意味している。
少なくとも１つの品質管理装置９も生産設備制御装置１０に接続されることができ、このような管理装置は、例えば、部材の外形が電子的にスキャンされ、その密度が特定され、その重量が測定され、及びこれに類するものがなされることにあり、部材の品質を、異なる態様で評価することが可能である。
生産設備範囲３において、構造コンテナ５は、自己駆動式の、生産設備制御装置１０によって操舵可能な搬送手段１５によって自動的に収容され、装置４，６，７，８，９へ搬送され、そして例えばそこで、例えばプロセスチャンバのような設備構成要素へ入れられ、自動的にロックされる。
ＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４における生成的な構造プロセスの完了後、構造コンテナ５は、自走式の搬送手段１５によって、自動的にアンロックしつつ自動的に収容され、プログラム制御されて中間貯蔵ステーション又は取り出しステーション６へ走行し、そこでこの中間貯蔵ステーション又は取り出しステーションへ入れられる。構造コンテナ５は、これら構造コンテナに配置された少なくとも１つの連結装置２０（図２参照）を介して搬送手段１５上に固定されているとともに、例えば高さ方向の変位により、ＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４のロック要素に係合されることができ、連結装置２０は、搬送手段１５と構造コンテナ５の間でプログラム制御されて解除される。
生産設備制御装置１０は、少なくとも１つの入力装置２５及びディスプレイ２６を含んでおり、これにより、生産設備範囲３についての制御値のように形成されている。
本発明の発展形成においては、自己駆動式の各搬送手段１５がＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４、取り出しステーション６、再加工ステーション７又は生産設備制御装置１０によって読み取り可能な電子的なエンコードを備えており、生産設備制御装置１０は受信装置を備えている。この受信装置によって、構造コンテナ５から送信されるワークピース特有のデータを読み取ることが可能である。有利には、これにより、どの搬送手段１５上でどの構造コンテナ５が、したがってどの部材２が搬送されるかを、生産設備制御装置１０を介して随時チェックすることが可能となる。これにより、生産設備制御装置１０は、構造コンテナ５の搬送のための自己駆動式の搬送手段１５がワークピースデータに依存して制御されることができるようになっている。これにより、例えば熱的な再加工のための構造コンテナ５が熱処理装置へ移行され、そこで適当な熱処理ステップが実行され、そしてこのように「焼き戻し」された部材２が中間貯蔵ステーション又は貯蔵範囲８へ連行されることが保証される。
設備は複数の自己駆動式の搬送車１５を含んでおり、これら搬送車は、搬送車駐車範囲１６において引き出しのために駐車されることが可能である。必要であれば搬送手段１５が構造コンテナ５と共に迅速にＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４へ至ることができるように、そこに駐車された搬送手段１５が、連結された構造コンテナ５と共にあらかじめ設けられていることが本発明の範囲内にある。さらに、本発明の範囲においては構造コンテナリザーバ１７を設けることも可能であり、この構造コンテナリザーバ内には、同一又は異なる複数の構造コンテナ５を貯蔵することが可能である。
生産設備制御装置１０による設備構成要素の中央制御によって、個々の装置、特にＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４を、簡易化することが可能であり、すなわち個別の入力装置及びディスプレイ装置なしに形成されることが可能であり、これによりその製造コストが削減される。
生産設備制御装置１０は、生産設備１内に含まれる複数の装置のための可用性チェック装置を含んでいる。自己駆動式の搬送手段１５及びこれら搬送手段によって支持された構造コンテナ５は、生産設備１内に存在する装置４，６，７，８，９の可用性チェックに依存して制御される。このとき、構造材料の配量容器又はリザーバ容器の充填レベルが、生産設備制御装置１０によってＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４において監視され、装置に接続された再充填装置についての再充填制御信号の出力のために形成されている。再充填装置は、異なる構造材料の種類を有するリザーバ容器３０と、このリザーバ容器３０からＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４へ走行しそこで構造材料を下へ降ろす粉体搬送装置３１とを含んでいる。同様に、取り出しステーション６から詳細には図示されていない粉体処理設備又は洗浄装置／ふるい分け設備への粉体搬送を設定することが考えられる。
さらに、生産設備制御装置１０は構造プレート処理装置及び調整装置にも接続されており、この構造プレート処理装置及び調整装置によって、構造プレートが、構造コンテナ５の高さ調整可能な支持部上に全自動で配置可能及び固定可能であり、目標位置へ調整可能である。当該複数の構造プレートのうち１つが構造コンテナ５の高さ調整可能な支持部４１上に図示されている複数の構造プレート４０の動作は、ロボットアーム又はこれに類するものによって行われることができ、生産設備１は、ロボットアームを有する搬送手段１５によって収容されることが可能であるとともにコンテナへ入れられ、そこで自動的に調整されることが可能な異なる構造プレート４０のための貯蔵範囲を含んでいる。自動的な調整を、複数のセンサによって、光学的に、又は機械的に行うことが可能である。異なる構造プレートのデータも、同様に生産設備制御装置１０内にメモリされている。
さらに、熱的なデータのメモリは、品質管理のために、各ＳＬＭ設備又はＳＬＳ設備内にメモリ可能又は表示可能である。
加えて、爆発性の構造材料の場合のために、生産設備制御装置が規定どおりの粉体吸引装置又は取り出しステーション６の不活性化及び／又は注水を含むように、生産設備制御装置１０が形成及びプログラムされていることが考えられる。
図３には搬送車１５ａが図示されており、この搬送車上にはセンタリング装置５０が配置されており、このセンタリング装置上では、あらかじめ梱包から取り出された部材２を所定の目標位置に保持することが可能である。これにより、例えば部材２の表面の再加工を行うために、搬送車１５ａは再加工範囲へ送入されることが可能である。ロボットアーム６０は、部材を構造コンテナ５から取り出し、センタリング装置５０上へ載置し、あるいはこのセンタリング装置から外し、そして例えば貯蔵範囲８へ降ろすことに適したものである。
図４には、搬送車１５ａに加えて、搬送飛翔装置１５ｂが概略的にのみ図示されており、この搬送飛翔装置１５ｂには構造コンテナ５が連結されている。構造コンテナ５は、連結装置によって搬送飛翔装置１５ｂの下側に保持されている。このケースでは、搬送飛翔装置１５ｂは、クアッドコプターとして図示されているとともに、搬送車１５ａと同様に屋内ＧＰＳを介して制御可能である。
１ 生産設備
２ 部材
３ 生産設備範囲
４ ＳＬＭ／ＳＬＳ装置
５ 構造コンテナ
６ 取り出しステーション
７ 再加工ステーション
８ 貯蔵範囲
９ 品質管理装置
１０ 生産設備制御装置
１５ 搬送手段
１５ａ 搬送車
１５ｂ 搬送飛翔装置
１６ 搬送車駐車範囲
１７ 構造コンテナリザーバ
２０ 連結装置
２５ 入力装置
２６ ディスプレイ
３０ リザーバ容器
３１ 粉体搬送装置
４０ 構造プレート
４１ 支持部
５０ センタリング装置
６０ ロボットアーム
２ 部材
３ 生産設備範囲
４ ＳＬＭ／ＳＬＳ装置
５ 構造コンテナ
６ 取り出しステーション
７ 再加工ステーション
８ 貯蔵範囲
９ 品質管理装置
１０ 生産設備制御装置
１５ 搬送手段
１５ａ 搬送車
１５ｂ 搬送飛翔装置
１６ 搬送車駐車範囲
１７ 構造コンテナリザーバ
２０ 連結装置
２５ 入力装置
２６ ディスプレイ
３０ リザーバ容器
３１ 粉体搬送装置
４０ 構造プレート
４１ 支持部
５０ センタリング装置
６０ ロボットアーム
本発明は、選択的なレーザ焼結法又はレーザ溶融法を用いて同時に、生成的な態様で複数の部材を製造することが可能な生産設備に関するものである。製造は生産加工範囲において進行し、この生産加工範囲には、レーザ焼結装置及びレーザ溶融装置の形態の少なくとも２つの構造装置が設けられる。このような装置は、通常、ＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置と呼ばれ、通常、装置のプロセスチャンバから取り出される構造コンテナを含んでいる。
まず、図１を参照する。生産設備１は、複数の部材２の同時かつ生成的な製造のために設けられているとともに、生産加工範囲３を備えており、この生産加工範囲には、それぞれ装置４のプロセスチャンバから取り出すことが可能な構造コンテナ５を備えた少なくとも２つのＳＬＳ装置及び／又はＳＬＭ装置４が設けられている。さらに、生産加工範囲３には、少なくとも１つの取り出しステーションが設けられており、この取り出しステーションでは、完成された部材２を構造コンテナ５から取り出すことが可能である。また、生産加工範囲３には、完成され取り出された部材の熱的な、及び／又は表面の機械的な再処理のための少なくとも１つの再加工ステーション７と、部材２が引き渡され中間貯蔵され得る貯蔵範囲８とが設けられている。
生産加工範囲３の全ての設備構成要素は、生産設備制御装置１０に接続されており、この生産設備制御装置は、各装置４，７の制御のために、各動作状態及び装置の時間的な可用性についての応答要求のために、並びに装置において使用可能な、又は存在する構造材料の量及び構造材料の種類についての応答要求のために形成されている。このことは、ＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４にとって、次の構造ジョブを実行するために十分な構造材料が使用可能であるかについて応答要求されることを意味する。これとは逆に、このことは、取り出しステーションにとって、取り出し過程が規定どおりに、かつ、構造材料による周囲範囲の汚染なしに実行されるように、粉体容器における吸引される粉体のために十分な場所があるかどうかについて応答要求されることを意味している。
生産加工範囲３において、構造コンテナ５は、自己駆動式の、生産設備制御装置１０によって操舵可能な搬送手段１５によって自動的に収容され、装置４，７，８，９へ搬送され、そして例えばそこで、例えばプロセスチャンバのような設備構成要素へ入れられ、自動的にロックされる。
ＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４における生成的な構造プロセスの完了後、構造コンテナ５は、自走式の搬送手段１５によって、自動的にアンロックしつつ自動的に収容され、プログラム制御されて中間貯蔵ステーション又は取り出しステーションへ走行し、そこでこの中間貯蔵ステーション又は取り出しステーションへ入れられる。構造コンテナ５は、これら構造コンテナに配置された少なくとも１つの連結装置２０（図２参照）を介して搬送手段１５上に固定されているとともに、例えば高さ方向の変位により、ＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４のロック要素に係合されることができ、連結装置２０は、搬送手段１５と構造コンテナ５の間でプログラム制御されて解除される。
生産設備制御装置１０は、少なくとも１つの入力装置２５及びディスプレイ２６を含んでおり、これにより、生産加工範囲３についての制御値のように形成されている。
本発明の発展形成においては、自己駆動式の各搬送手段１５がＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４、取り出しステーション、再加工ステーション７又は生産設備制御装置１０によって読み取り可能な電子的なエンコードを備えており、生産設備制御装置１０は受信装置を備えている。この受信装置によって、構造コンテナ５から送信されるワークピース特有のデータを読み取ることが可能である。有利には、これにより、どの搬送手段１５上でどの構造コンテナ５が、したがってどの部材２が搬送されるかを、生産設備制御装置１０を介して随時チェックすることが可能となる。これにより、生産設備制御装置１０は、構造コンテナ５の搬送のための自己駆動式の搬送手段１５がワークピースデータに依存して制御されることができるようになっている。これにより、例えば熱的な再加工のための構造コンテナ５が熱処理装置へ移行され、そこで適当な熱処理ステップが実行され、そしてこのように「焼き戻し」された部材２が中間貯蔵ステーション又は貯蔵範囲８へ連行されることが保証される。
生産設備制御装置１０は、生産設備１内に含まれる複数の装置のための可用性チェック装置を含んでいる。自己駆動式の搬送手段１５及びこれら搬送手段によって支持された構造コンテナ５は、生産設備１内に存在する装置４，７，８，９の可用性チェックに依存して制御される。このとき、構造材料の配量容器又はリザーバ容器の充填レベルが、生産設備制御装置１０によってＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置４において監視され、装置に接続された再充填装置についての再充填制御信号の出力のために形成されている。再充填装置は、異なる構造材料の種類を有するリザーバ容器３０と、このリザーバ容器３０からＳＬＳ装置又はＳＬＭ装置４へ走行しそこで構造材料を下へ降ろす粉体搬送装置３１とを含んでいる。同様に、取り出しステーションから詳細には図示されていない粉体処理設備又は洗浄装置／ふるい分け設備への粉体搬送を設定することが考えられる。
加えて、爆発性の構造材料の場合のために、生産設備制御装置が規定どおりの粉体吸引装置又は取り出しステーションの不活性化及び／又は注水を含むように、生産設備制御装置１０が形成及びプログラムされていることが考えられる。
１ 生産設備
２ 部材
３ 生産加工範囲
４ ＳＬＭ／ＳＬＳ装置
５ 構造コンテナ
７ 再加工ステーション
８ 貯蔵範囲
９ 品質管理装置
１０ 生産設備制御装置
１５ 搬送手段
１５ａ 搬送車
１５ｂ 搬送飛翔装置
１６ 搬送車駐車範囲
１７ 構造コンテナリザーバ
２０ 連結装置
２５ 入力装置
２６ ディスプレイ
３０ リザーバ容器
３１ 粉体搬送装置
４０ 構造プレート
４１ 支持部
５０ センタリング装置
６０ ロボットアーム
２ 部材
３ 生産加工範囲
４ ＳＬＭ／ＳＬＳ装置
５ 構造コンテナ
７ 再加工ステーション
８ 貯蔵範囲
９ 品質管理装置
１０ 生産設備制御装置
１５ 搬送手段
１５ａ 搬送車
１５ｂ 搬送飛翔装置
１６ 搬送車駐車範囲
１７ 構造コンテナリザーバ
２０ 連結装置
２５ 入力装置
２６ ディスプレイ
３０ リザーバ容器
３１ 粉体搬送装置
４０ 構造プレート
４１ 支持部
５０ センタリング装置
６０ ロボットアーム
Claims (16)
- 選択的なレーザ焼結法又はレーザ溶融法を用いて複数の部材（２）を同時に、生成的に製造するための生産設備（１）であって、
−それぞれ装置のプロセスチャンバから取り出し可能な少なくとも１つの構造コンテナ（５）を備えた、ＳＬＭ装置及び／又はＳＬＳ装置（４）の形態の少なくとも２つの構造装置と、
−完成された部材（２）を前記構造コンテナ（５）のうちの１つから取り出すための、少なくとも１つの取り出しステーション（６）と、
−完成され、取り出された部材（２）の熱的な、及び／又は表面の再加工のための少なくとも１つの再加工ステーション（７）と、
−前記部材（２）を貯蔵するための少なくとも１つの貯蔵範囲（８）と
が少なくとも１つの生産加工範囲（３）に設けられている、前記生産設備において、
前記構造装置（４）、前記取り出しステーション（６）及び前記再加工ステーション（７）が接続され、前記装置又は前記ステーションの制御のために、前記装置又は前記ステーションの動作状態及び時間的な可用性についての応答要求のために、並びに前記装置内で使用可能な構造材料の量及び構造材料の種類についての応答要求のために形成されている生産設備制御装置（１０）が設けられており、
−前記構造コンテナ（５）及び／若しくは該構造コンテナから解放された完成された部材（２）又は前記構造コンテナへ入れられるべき複数の構造プレート（４０）が、自己駆動式で、前記生産設備制御装置（１０）によって操舵可能及び制御可能な搬送手段（１５）によって自動的に収容可能であり、１つの装置又はステーションへ搬送可能であり、そこで１つのプロセスチャンバへ入れられることが可能であり、自動的にロック可能であるか、あるいは１つの再加工ステーション（７）へ入れられることが可能であり、
−前記構造コンテナ（５）又は前記部材（２）が、生成的な構造プロセスの完了後、自己駆動式の１つの搬送手段（１５）によって、自動的にアンロックしつつ自動的に収容可能であり、プログラム制御されて１つの中間貯蔵ステーション又は取り出しステーション（６）へ走行可能であり、該中間貯蔵ステーション又は取り出しステーションへ入れられることが可能であり、
−前記構造コンテナ（５）又は前記部材（２）若しくは前記構造プレート（４０）が、少なくとも１つの連結装置（２０）を介して、前記搬送手段（１５）上へ、又は該搬送手段に固定可能であるとともに、１つのＳＬＭ装置又はＳＬＳ装置（４）の複数のロック要素、１つの再加工ステーション（７）の複数のロック要素、又は１つの構造コンテナ（５）の高さ方向に変位可能な支持部（４１）の複数のロック要素に係合可能であり、前記搬送手段（１５）と前記構造コンテナ（５）、前記部材（２）又は前記構造プレート（４０）の間の前記連結装置（２０）がプログラム制御されてアンロック可能であること
を特徴とする生産設備。 - 前記搬送手段（１５）が、搬送車（１５ａ）又は搬送飛翔装置（１５ｂ）として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が入力装置（２５）及び／又はディスプレイ（２６）を備えており、前記生産設備（１）内に存在する前記ＳＬＭ／ＳＬＳ装置（４）、前記取り出しステーション（６）、前記再加工ステーション（７）の全体についての制御データを、前記入力装置（２５）を介して入力可能であり、前記生産設備（１）全体及びその個別構成要素の生産設備特有のデータを前記ディスプレイ（２６）上に表示可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の生産設備。
- 自己駆動式の前記各搬送手段（１５）が、前記ＳＬＭ／ＳＬＳ装置（４）、前記取り出しステーション（６）、前記再加工ステーション（７）及び／又は前記生産設備制御装置（１０）によって読み取り可能な電子的なエンコードを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が受信装置を備えており、該受信装置によって、前記構造コンテナ（５）から送信されるワークピース特有のデータを読み取ることが可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が、前記構造コンテナ（５）を搬送するための前記自己駆動式の搬送手段（１５）をワークピースデータに依存して制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備が複数の自己駆動式の搬送手段（１５）を含んでおり、該搬送手段（１５）の少なくとも一部が、梱包から取り出された部材のための収容装置若しくは貯蔵装置又は連結装置を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備（１）の前記ＳＬＭ／ＳＬＳ装置（４）が、個別の入力装置及びディスプレイ装置を有さずに形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が、前記生産設備（１）内に含まれる前記装置のための可用性チェック装置を備えており、自己駆動式の前記搬送手段（１５）と、該搬送手段に連結された前記構造コンテナ（５）又は前記部材（２）が、前記生産設備（１）内に存在する前記装置の可用性チェックに依存して、前記生産設備制御装置（１０）によって自動的に制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が、前記ＳＬＭ／ＳＬＳ装置（４）内の構造材料（２）の配量容器及び／又はリザーバ容器（３０）の充填レベルを監視し、前記装置に接続されているか、又は前記搬送手段（１５）によって当該再充填装置へ走行可能な再充填装置のための再充填制御信号を出力するために形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備制御装置（１０）が構造プレート取扱装置及び調整装置に接続されており、該構造プレート取扱装置及び調整装置によって、複数の構造プレート（４０）を、前記構造コンテナ（５）の高さ方向に変位可能な支持部（４１）上に全自動で配置可能であるとともに固定可能であり、目標位置へ調整可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の生産設備。
- 調整データが前記生産設備制御装置（１０）内にメモリされることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の生産設備。
- 異なる構造プレート（４０）のデータが、前記生産設備制御装置（１０）内にメモリされていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の生産設備。
- 各ＳＬＭ設備における溶融プロセスに関する熱的なデータを前記生産設備制御装置（１０）内にメモリ可能及び表示可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備（１）の自走式の前記搬送手段（１５）が屋内ＧＰＳシステムによって制御可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の生産設備。
- 前記生産設備内で統合又は使用される複数の粉体吸引装置が、前記生産設備制御装置に接続され、該生産設備制御装置によって、規定どおりの不活性化及び／又は注水について監視され、前記粉体吸引装置が、前記搬送手段（１５）によって前記構造装置（４）へ連行され、吸引過程のために該構造装置へ取付可能であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の生産設備。
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