JP6621865B2 - 三次元的な物体を付加的に製造する装置のためのキャリブレーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、三次元的な物体を付加的に製造する装置のためのキャリブレーション装置に関するものである。

一般的に、三次元的な物体を付加的に製造（積層造形）するための装置（以下、単に「装置」と略することもある。）が知られており、この装置は、この装置内での製造プロセスにおいて凝固化されるべき（粉体状の）造形材料を提供する粉体モジュールを含んでいるか、又はこの粉体モジュールに結合されることが可能である。各粉体モジュールは、三次元的な物体を付加的に構成するために選択的に凝固化される造形材料の体積を搬送することができる。搬送要素の位置に依存して、造形材料の新たな層が以前に凝固化された造形材料の層上へ塗布されることができる。

搬送要素上へ、又は搬送要素によって搬送される造形材料の上面へそれぞれ新たな造形材料を供給するために、通常は塗布ユニットが設けられており、この塗布ユニットは、造形材料を造形平面上へ塗布するために適合されている。造形材料の新たな層が正確に造形平面上へと付され得ることを保証するために、塗布ユニット及び搬送要素の正確な位置決め及びキャリブレーション（較正）が必要不可欠である。

典型的には、製造プロセスに先立って、保守点検員が手動で塗布ユニットを調整し、少なくとも塗布ユニットは、製造プロセスが開始され得る前に手動で調整される必要がある。

目的は、三次元的な物体を付加的に製造する装置のためのキャリブレーション装置を提供することであり、塗布ユニットのキャリブレーションが改善される。

この目的は、本発明により、請求項１に記載のキャリブレーション装置によって達成される。本発明の有利な実施例は、従属請求項の主題である。

ここで説明されるキャリブレーション装置は、エネルギー源、例えばエネルギービーム、特にレーザビーム又は電子ビームを用いて凝固化され得る粉末化された造形材料（「造形材料」）の層を連続的で選択的に層ごとに凝固化することで三次元的な物体、例えば技術的な構成要素を付加的に製造するための装置のためのキャリブレーション装置である。それぞれの造形材料は、金属、セラミック又はポリマーの粉末であり得る。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームであり得る。それぞれの装置は、例えば、選択的なレーザ焼結装置、選択的なレーザ溶融装置又は選択的な電子ビーム溶融装置であり得る。これに代えて、造形材料の連続的で層ごとの選択的な凝固化は、少なくとも１つの結合材によって行うことが可能である。結合材は、対応する塗布ユニットによって塗布され、例えば適当なエネルギー源、例えば紫外線源によって照射され得る。

装置は、その動作中に用いられる多数の機能ユニットを含むことが可能である。典型的な機能ユニットは、プロセスチャンバ、及びプロセスチャンバにおいて配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームで選択的に照射するために適合された照射装置、及び前述のように流れ発生装置であり、この流れ発生装置は、所定の流れ特性、例えば所定の流れプロファイル、流速などによってプロセスチャンバを通って少なくとも部分的に流れる気体状の流体の流れを発生させるために適合されている。気体状の流体の流れは、プロセスチャンバを通って流れつつ、凝固化されていない微粒子状の造形材料、特に装置の動作中に生じるスモーク又はスモーク残滓を帯びることができる。気体状の流体の流れは、典型的には不活性の、すなわち典型的には不活性ガス、例えばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。

本発明によるキャリブレーション装置は、搬送要素での新たな造形材料の塗布が、対応する装置によって行われる付加的な製造プロセスによって規定される品質要求を満たすことを保証するために、搬送要素及び／又は塗布ユニットをキャリブレーションするために用いられる。

本発明は、キャリブレーション装置が少なくとも１つの特定ユニットと、少なくとも１つのキャリブレーションユニットとを含んでいるというアイデアに基づくものであり、少なくとも１つの特定ユニットが、粉体モジュールの搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、少なくとも１つのキャリブレーションユニットが、搬送要素の特定された前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して装置の塗布ユニットを特に自動的に調整するために適合されており、及び／又は少なくとも１つの特定ユニットが、装置の塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、少なくとも１つのキャリブレーションユニットが、塗布ユニットの特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して粉体モジュールの搬送要素を特に自動的に調整するために適合されている。

したがって、本発明によるキャリブレーション装置により、搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータの特定に対して、特定された幾何学的なパラメータに依存して塗布ユニットを特に自動的に調整することを可能とするものである。例えば、搬送要素の高さを測定することができ、塗布ユニットは、搬送要素と塗布ユニットの間の規定された相対位置が装置の付加的な製造プロセス全体にわたって適合されるように調整されることが可能である。

加えて、本発明によるキャリブレーション装置により、塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータの特定が可能であり、搬送要素は、塗布ユニットの特定された幾何学的なパラメータに依存して特に自動的に調整されることが可能である。例えば、塗布ユニットの少なくとも１つの構成要素、特に塗布ユニットのコーティングブレードの高さを測定することが可能である。したがって、キャリブレーション装置は、搬送要素と、この搬送要素へ造形材料を塗布するために用いられる塗布ユニットとの間の相対位置に影響を与える少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定することに適合されている。特に、コーティングブレードの高さは、コーティングブレードが造形材料を搬送要素上へ適切に塗布するために適合されているかどうか、又は搬送要素若しくはコーティングブレードが調整される必要があるかどうか、という結論を得ることができるように特定（判定）されることが可能である。

搬送要素は、粉体モジュール、例えば造形モジュールの粉体チャンバ内に配置され得る造形プレートとして構成されることが可能である。造形プレートは粉体モジュールの内部で造形材料を搬送し、通常、造形プレートは、製造プロセスが進行するにつれて下げられる。造形プレートを下げることで、粉体モジュールは、造形プレートによって搬送される（選択的に凝固化される）造形材料の最上の表面へ塗布されるべき新たな造形材料のための体積を提供する。

塗布ユニットとして、典型的にはコーティングユニットは、少なくとも１つのコーティング要素、特にコーティングブレード又はレーキと共に用いられる。コーティング要素は、例えば配量平面から造形平面（搬送要素、特に造形プレートによって搬送される造形材料の最上の表面）へ造形材料を搬送するとともに、製造プロセスにおいて凝固化され得る造形材料の新たな層を生成するために、造形平面において造形材料を分配する。

有利には、塗布ユニット及び搬送要素は互いに対して手動で調整する必要がなく、搬送要素及び／又は塗布ユニットの自動化された調整を幾何学的なパラメータの特定に基づき行うことが可能である。したがって、保守点検員が幾何学的なパラメータの手動の測定や搬送要素及び／又は塗布ユニットの手動の調整を行う必要がないため、塗布ユニット及び／又は搬送要素の調整に必要な時間を大幅に削減することができる。それゆえ、三次元的な物体を付加的に製造するための対応する装置の休止時間を低減することができる。加えて、本発明により、搬送要素及び／又は塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータがそれぞれ規定された条件、例えば初期条件又は製造者の仕様から逸脱するかどうかを特定することが可能である。このような規定された条件からの逸脱が特定されると、搬送要素及び／又は塗布ユニットは、それに応じて調整されることが可能である。

少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために、異なるアプローチを用いることができる。一般的に、搬送要素及び／又は塗布ユニット、特に塗布ユニットの塗布要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを測定することに適合されたいかなるセンサも用いることが可能である。好ましくは、少なくとも１つの幾何学的なパラメータは、
−光学的な特定ユニット及び／又は
−触覚的な特定ユニット及び／又は
−超音波による特定ユニット
によって特定されることができる。

よって、それぞれのセンサは、カメラ（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）又はそれぞれの構成要素の幾何学的なパラメータを光学的に測定することに適合されたレーザ干渉計のような光学センサであり得る。塗布ユニットの表面及び／又は搬送要素の表面への接触、並びに少なくとも１つの幾何学的なパラメータの特定に適合された触覚センサを有することも可能である。そのほか、少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するための超音波を用いた少なくとも１つの超音波特定ユニットを有することも可能である。

当然、少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために用いられる特定ユニットは、少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために、１つのみならず１つより多くの、特に複数のセンサを含むことが可能である。さらに、異なる特定ユニットの任意の組合せが可能であり、他の特定ユニット又は同一の特定ユニットを、搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために用いるように、塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために用いることが可能である。

さらに、特定ユニットは、塗布要素搬送部に対するか、又は塗布要素と塗布要素搬送部の間の距離に対する、塗布ユニットの塗布要素の向きを特定するために適合されることが可能である。したがって、この特定は、塗布要素を搬送する塗布要素搬送部に対して塗布ユニットが傾斜しているかどうかを更に特定することが可能である。換言すれば、塗布ユニットは、塗布要素が結合される塗布要素搬送部を含む。好ましくは、（塗布ユニットが造形材料を造形平面上へ塗布するコーティング状態における）搬送要素に対する塗布要素の位置は、塗布要素を塗布要素搬送部へ結合することで調整され得る。換言すれば、塗布要素搬送部は、搬送要素に対する塗布要素の相対位置及びコーティング状態を規定する。当然、塗布ユニットは、塗布要素搬送部と、この塗布要素搬送部に取り付けられた塗布要素を駆動し、及び位置決めすることに適合された駆動手段を更に含むことが可能である。

したがって、特定ユニットは、塗布要素の向きがあらかじめ規定された要求に適合するかどうか、例えばその向きが搬送要素の表面の向きに適しているかどうかを特定することが可能である。その特定の結果に依存して、キャリブレーションユニットは、塗布要素搬送部と塗布要素のエッジ部の間の距離を塗布要素に沿った少なくとも１つの位置で調整するために適合されることができる。したがって、キャリブレーションユニットは、（コーティング状態において）塗布要素搬送部と搬送要素に対向する塗布要素のエッジ部の間の距離をキャリブレーションすることが可能である。これにより、造形平面（又は造形プレート）上への造形材料の塗布中に、塗布要素のエッジ部と搬送要素の相対的な位置の所定の調整が可能となる。それゆえ、造形平面（又は造形プレート）と塗布要素の間のギャップ又はオーバーサイズとなる適合を回避することが可能である。

さらに、キャリブレーション装置は、キャリブレーションユニットが塗布要素搬送部と塗布要素のエッジ部の間の距離を塗布要素に沿った少なくとも１つの位置で調整するために適合され得るように改良されることが可能である。したがって、塗布要素、特に造形プレートに対向する塗布要素のエッジ部の傾斜又は斜面が補償されることが可能である。当然、造形プレートの傾斜又は斜面も塗布要素の規定された調整によって補償されることが可能である。塗布要素搬送部に対する塗布要素のエッジ部の距離を調整することで、塗布プロセス中の塗布要素のエッジ部の位置を規定することが可能である。造形材料が造形平面上に塗布される場合、塗布要素搬送部は、塗布要素を運搬する造形平面にわたって移動する。したがって、塗布要素のエッジ部の正確な位置決めは、造形材料が適切に造形平面上に塗布され得ることを保証するものである。塗布要素のエッジ部と塗布要素搬送部（例えば塗布要素搬送部の中心又は塗布要素に対向するエッジ部）の間の距離の調整は、スピンドル又は対応するナットを有するネジのような塗布要素搬送部と塗布要素を結合する対応位置決め手段によって、行われることが可能である。特に塗布要素は、距離が調整された後に、例えばロックナットによって固定される。

キャリブレーションユニットは、塗布要素に沿った少なくとも２つの位置に対する少なくとも２つの異なる距離を調整するために更に適合されることができる。例えば、塗布要素が不均一に摩耗される場合には、塗布要素のエッジ部と塗布要素搬送部の間の距離が、不均一な摩耗を補償するために、塗布要素に沿った２つの位置について異なるように調整されることが可能である。

距離及び／又は向きが、
−光学的な特定ユニット及び／又は
−触覚的な特定ユニット及び／又は
−超音波による特定ユニット
によって特定されることが可能である。

よって、それぞれのセンサは、塗布要素搬送部に対する塗布要素の距離及び／又は向きを光学的に測定するカメラ（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）又はレーザ干渉計のような光学センサであり得る。触覚的な特定ユニット又は超音波による特定ユニットを有することも可能である。当然、距離及び／又は向きの特定は、塗布要素搬送部に対して行われる必要はない。搬送要素のような他の基準点又は基準面を有することも可能である。

キャリブレーション装置のキャリブレーションユニット及び特定ユニットは、複合モジュールを形成することが可能である。したがって、キャリブレーションユニット及び特定ユニットを含む複合モジュールは、搬送要素及び／又は塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されることができるとともに、搬送要素及び／又は塗布ユニットを特に自動的に調整するために適合されることができる。したがって、塗布ユニットを搬送要素に割り当てることができ、例えば、搬送要素及び／又は塗布ユニットの幾何学的なパラメータについての特定された値は、データメモリにメモリされることができる。したがって、複合モジュールは、搬送要素及び対応する塗布ユニットを含むセットを生成することができ、搬送要素及び／又は塗布ユニットは、セットの搬送要素及び塗布ユニットが少なくとも１つの幾何学的なパラメータに関して互いに調和するように、特に自動的に互いに調整される。そして、対応するセットは、製造プロセスにおいて用いられるべき装置へ提供され、搬送要素及び／又は塗布ユニットを測定することが必要はないが、そのセットは、キャリブレーションの必要なしに用いることが可能である。したがって、製造プロセスに先立ってキャリブレーションの必要がないため、装置の休止時間を大幅に低減することが可能である。

キャリブレーション装置の他の実施例によれば、キャリブレーション装置は、装置に結合されることができるか、又は結合可能であることができ、特に、キャリブレーション装置は、三次元的な物体を付加的に製造するための装置に統合されることが可能である。したがって、キャリブレーションルーチンが、装置の内部で、特に（プロセスチャンバ内部の不活性化された状態で）プロセス条件の下で行われることが可能である。それゆえ、プロセスチャンバを不活性化させるために使用される時間及びプロセスガスを節約することができる。なぜなら、保守点検員がプロセスチャンバを開けて搬送要素及び／又は塗布ユニットを手動で調整する必要がなく、キャリブレーションルーチンが、プロセスチャンバを開ける必要なく、及びプロセス雰囲気に影響を与えることなく行われ得るように、キャリブレーション装置が製造装置に統合され得るためである。

そのほか、本発明は、エネルギー源を用いて凝固化可能な造形材料の層の連続的で層ごとの選択的な照射及び凝固化によって三次元的な物体を付加的に製造するための装置に関するものであり、キャリブレーション装置、特に本発明によるキャリブレーション装置が提供され、該キャリブレーション装置が、少なくとも１つの特定ユニットと、少なくとも１つのキャリブレーションユニットとを含んでおり、少なくとも１つの特定ユニットが、粉体モジュールの搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、少なくとも１つのキャリブレーションユニットが、搬送要素の特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して装置の塗布ユニットを特に自動的に調整するために適合されているか、及び／又は少なくとも１つの特定ユニットが、当該装置の塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、少なくとも１つのキャリブレーションユニットが、塗布ユニットの特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して粉体モジュールの搬送要素を特に自動的に調整するために適合されている。

上述のように、キャリブレーション装置は、製造装置に対して外部に配置されることができるか、又はキャリブレーション装置が少なくとも部分的に、特にキャリブレーション装置のキャリブレーションユニットが装置に統合されることが可能である。

さらに、対応する搬送要素が用いられる製造プロセスへキャリブレーションされた塗布ユニットを割り当てることに適合されている制御ユニットを設けることができ、塗布ユニットの調整は、対応する搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して行われている。したがって、キャリブレーションルーチンは製造プロセスから独立して行われることができ、塗布ユニット及び対応する搬送要素は、後の製造プロセスにおいて用いられることが可能である。それゆえ、キャリブレーションルーチンが製造プロセスの開始前に、特に造形材料が（例えば配量モジュールによって）プロセスチャンバへ入れられる前に行われることができるため、三次元的な物体を付加的に製造するための装置は、製造プロセスに先立ってセットされることが可能である。

当然、制御ユニットも、対応する塗布ユニットが用いられる製造プロセスへキャリブレーションされた搬送要素を割り当てることに適合されることが可能であり、搬送要素の調整は、対応する塗布ユニットの少なくとも１つの特定された幾何学的なパラメータに依存して行われている。

好ましくは、キャリブレーション装置は、塗布要素及び／又は装置内に配置された塗布要素を有する搬送要素及び／又は粉体モジュールの内部における搬送要素を特に自動的に調整するために適合されることができ、及び／又はキャリブレーション装置は、装置の内部に配置された搬送要素を有する搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータ及び／又は装置の内部に配置された塗布ユニットを有する塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定することに適合されることができる。

上述のように、キャリブレーションルーチンは、搬送要素によって、及び／又は正しい位置における、すなわち装置のプロセスチャンバの内部に配置された塗布ユニットによって行われることが可能である。したがって、プロセスチャンバの内部におけるプロセス条件は、プロセスチャンバを開けることによって影響される必要がない。なぜなら、搬送要素及び／又は塗布ユニットが、搬送要素及び／又は塗布ユニットをプロセスチャンバの外部へもたらす必要なしに、又は装置の外部からプロセスチャンバの内部を妨害する必要なしに測定及び調整されることができるためである。

装置の他の実施例によれば、キャリブレーション装置は、特定された幾何学的なパラメータに対して規定されたオフセット値を設定するために適合されることができる。オフセット値は、搬送要素及び塗布ユニット、特に塗布要素（塗布要素のエッジ部）の相対的な位置に影響を与える装置特有のパラメータを計算に入れることが可能である。例えば、オフセット値は、搬送要素の初期位置を考慮に入れることができる。好ましくは、キャリブレーション装置がセット可能な１つ又は複数のオフセット値は、製造者によってあらかじめ規定されることができ、装置のユーザによって変更できない。

さらに、ディスプレイユニットを特定ユニット、特に光学センサに割り当てることが可能であり、ディスプレイユニット、好ましくはモニタは、特定ユニットに割り当てられた光学センサによって捕捉されたデータを表示することに適合されている。例えば、ディスプレイユニットは、光学センサによって捕捉されたデータをリアルタイムでユーザに表示するために用いられることが可能である。それゆえ、光学センサによって記録された塗布要素のエッジ部の画像は、リアルタイムでユーザに表示されることが可能である。加えて、ユーザの入力を受け取るように適合されたユーザ入力インターフェースを設けることができ、ユーザ入力インターフェースは、ユーザ入力を制御ユニットへ伝達するために適合されている。したがって、塗布要素は、ユーザ入力に依存して調整されることが可能である。それゆえ、ユーザは、ディスプレイユニットによって表示される捕捉されたデータを見ることができ、したがって、ユーザ入力によって塗布要素を調整することが可能である。

したがって、搬送要素の特定された幾何学的なパラメータにより、塗布要素の距離をユーザによって調整することができる。ユーザは、塗布要素のエッジ部、例えば塗布要素の左下のコーナ部近傍の部分に対して所定の位置に特定ユニットを位置決めすることが可能である。特定ユニット、特に光学センサにより、対応する位置における距離を測定することができ、この距離は、ディスプレイユニットによってユーザへ表示されることができる。

そして、搬送要素の特定された幾何学的なパラメータ、例えば搬送要素の高さに対するエッジ部の位置がユーザへ表示され、ユーザは、表示されたエッジの位置に応じて位置決め手段及びロックナットを手動で調整することが可能である。同様の過程は、エッジの少なくとも１つの他の部分、例えば塗布要素の右下のコーナ部近傍について繰り返されることができる。塗布要素、特にエッジ部の位置決めが完了した後、ユーザは、特定ユニットによってエッジ部の調整を実証することが可能である。したがって、当然、ユーザは、塗布要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して搬送要素を適宜調整することも可能である。

そのほか、本発明は、三次元的な物体を付加的に製造する装置のための少なくとも１つのキャリブレーション装置、特に本発明によるキャリブレーション装置を動作させるための方法に関するものであり、粉体モジュールの搬送要素の少なくとも１つの幾何学的なパラメータが特定され、装置の塗布ユニットが、搬送要素の特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して特に自動的に調整され、及び／又は装置の塗布ユニットの少なくとも１つの幾何学的なパラメータが特定され、粉体モジュール搬送要素が、塗布ユニットの特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して特に自動的に調整される。

本発明によるキャリブレーション装置について記述された全ての詳細、特徴及び利点は、本発明による装置及び本発明による方法へ完全に転換可能である。当然、本発明による装置について記述された全ての詳細、特徴及び利点も、本発明によるキャリブレーション装置及び本発明による方法へ完全に転換可能である。

本発明の典型的な実施例を図面を参照しつつ説明する。

本発明による特定装置を示す概略的な図である。

唯一の図には、三次元的な物体（不図示）を付加的に製造する装置のためのキャリブレーション装置（較正装置）１が示されており、このキャリブレーション装置１は２つの特定ユニット（判定ユニット）２，３を含んでおり、特定ユニット２は、搬送要素４、特に造形プレートの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、特定ユニット３は、塗布ユニット５、特に塗布要素６、例えばコータブレードの幾何学的なパラメータを特定するために適合されている。

特定ユニット２は、搬送要素４の（矢印７で描写された）高さを特定するために適合された光学センサ（不図示）を含んでいる。特定ユニット２は、特定結果、特に搬送要素４の高さを制御ユニット８へ伝達することが可能である。特定ユニット２は、搬送要素４の複数の位置において、搬送要素４の高さを特定することができる。したがって、特定ユニット２は、搬送要素４の表面が斜面を含んでいるか、又は保持構造部９に対して傾斜しているかどうかを特定（判定）することができる。

特定ユニット３も光学センサ１０を含んでおり、この特定ユニット３は、塗布要素６の（矢印１２で描写された）高さを測定することに適合されている。特定ユニット３も、塗布要素６に結合された塗布要素搬送部１１に対する塗布要素６の向きを測定するために適合されている。特に、特定ユニット３は、塗布要素６のエッジ部１４と塗布要素搬送部１１の表面１５の間の距離１３を特定することが可能である。当然、塗布要素搬送部１１の表面１５とは異なる別の基準点又は別の基準面を用いることも可能である。塗布要素６のエッジ部１４は、造形材料が塗布要素６を介して造形平面へ塗布されるコーティング状態において塗布要素６でもって搬送要素４又は造形平面にそれぞれ対向する。特定ユニット３は、塗布要素６の幾何学的なパラメータの特定（判定）の結果を制御ユニット８へ伝達することができる。

キャリブレーション装置１は、距離１３を複数の位置において塗布装置６に沿って測定することができるように特定ユニット３を駆動するために適合された駆動手段（不図示）を含むことができる。さらに、塗布要素のエッジ部１４の特性・品質は、塗布要素６の長さに沿って測定（判定）されることができる。

キャリブレーション装置１は、それぞれ、特に自動的に搬送要素４又は塗布ユニット５を調整するために適合された２つのキャリブレーションユニット１６，１７を含んでいる。キャリブレーションユニット１６は、特に自動的に、搬送要素４を調整するために割り当てられており、特定ユニット３によって特定された塗布要素６の少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して、搬送要素４の自動化された調整又は搬送要素４を保持する保持構造部９の自動化された調整が可能であることが可能である。したがって、キャリブレーションユニット１６は、搬送要素４の上面１８が保持構造部９に対して位置決めされ得るように、搬送要素４又は保持構造部９と相互作用することが可能である。

さらに、搬送要素４の少なくとも１つの幾何学的なパラメータ、特に高さに依存して、塗布ユニット５の調整が行われることが可能である。したがって、キャリブレーションユニット１７は、塗布要素６を塗布要素搬送部１１に結合する位置決め手段１９と相互作用することが可能である。それゆえ、距離１３は、位置決め手段１９との相互作用によって変更され得る。特に、塗布要素６は、位置決め手段１９と相互作用することで、塗布要素搬送部１１に対して延ばされか、又は引っ込められることが可能である。

したがって、塗布要素搬送部１１の表面１５からの塗布要素６のエッジ部１４の距離１３は、搬送要素４の少なくとも１つの幾何学的なパラメータ、特に搬送要素４の（矢印７で描写された）高さに依存して変更され得る。距離１３が設定された後、位置決め手段１９は、ロックナット２０によってロックされることが可能である。

更に図１から分かるように、キャリブレーション装置１は複合モジュールを形成し、搬送要素４は測定されることができ、塗布ユニット５が調整され、また、逆も同様である。

１つの特定ユニット２，３及び１つのキャリブレーションユニット１６，１７又は２つの特定ユニット２，３及び１つのみのキャリブレーションユニット１６，１７を含んだキャリブレーション装置１を有することも可能である。例えば、キャリブレーション装置１は、搬送要素４の少なくとも１つの幾何学的なパラメータ、特に搬送要素４の高さを特定することに適合された特定ユニット２を含むことが可能である。搬送要素４の特定された幾何学的なパラメータに依存して、塗布要素６のエッジ部１４と塗布要素搬送部１１の基面１５の間の距離１３を規定する（そして、このとき、コーティング状態における相対位置を規定する）塗布要素５の距離１３が調整され得る。距離１３の調整は、製造者特有の標準距離に基づくことが可能である。加えて、距離１３は、特定ユニット３を介して特定されることが可能である。

したがって、特定ユニット３を介して距離１３を特定し、特に自動的にキャリブレーションユニット１６を介して搬送要素４を調整するキャリブレーション装置１を有することも可能である。当然、キャリブレーションは、特定ユニット２を介して検証され得る。

また、ディスプレイユニット（不図示）を特定ユニット３、特に光学センサ１０へ割り当てることができ、ディスプレイユニット、好ましくはモニタは、光学センサ１０によって捕捉されたデータを表示することに適合されている。例えば、ディスプレイユニットは、光学センサ１０によって捕捉されたデータをユーザにリアルタイムで表示するために用いられることができる。したがって、光学センサ１０によって記録された塗布要素６のエッジ部１４の画像は、ユーザにリアルタイムで表示され得る。加えて、ユーザの入力を受け取ることに適合されたユーザ入力インターフェース（不図示）を設けることができ、ユーザ入力インターフェースは、ユーザ入力を制御ユニット８へ伝達することに適合されている。それゆえ、塗布要素６は、ユーザ入力に依存して調整されることが可能である。したがって、ユーザは、ディスプレイユニットを介して表示される捕捉されたデータを見ることができるとともに、これに応じて塗布要素６を調整することが可能である。

したがって、搬送要素４の特定された幾何学的なパラメータに応じて、塗布要素５の距離１３をユーザによって調整することが可能である。ユーザは、塗布要素６のエッジ部１４に対して、例えば塗布要素６の左下コーナ部近傍のエッジ部１４の部分に対して、所定の位置に特定ユニット３を位置決めすることが可能である。光学センサ１０により、対応する位置において距離１３を測定することが可能であり、この距離は、ディスプレイユニットを介してユーザへ表示されることが可能である。

そして、搬送要素４の特定された幾何学的なパラメータ、例えば搬送要素４の高さに対するエッジ部１４の位置はユーザへ表示され、ユーザは、表示されたエッジ部１４の位置に応じて、位置決め手段１９及びロックナット２０を手動で調整することが可能である。同様の手順は、エッジ部の少なくとも１つの他の部分、例えば塗布要素６の右下のコーナ部近傍について繰り返されることが可能である。塗布要素６、特にエッジ部１４の位置決めが完了した後、ユーザは、特定ユニット３を介してエッジ部１４の調整を検証することが可能である。

キャリブレーション装置１は、三次元的な物体を付加的に製造するための装置の内部、特にプロセスチャンバ（不図示）の内部に配置されることができる。これにより、搬送要素４又は塗布ユニット５をプロセスチャンバ内のプロセス雰囲気から出す必要がなく、装置内でキャリブレーションルーチンを行うことが可能である。

当然、本発明による方法をキャリブレーション装置１において行うことが可能である。

Claims (13)

1. 三次元的な物体を付加的に製造する製造装置のためのキャリブレーション装置（１）であって、該キャリブレーション装置（１）が、少なくとも１つの特定ユニット（２，３）と、少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１６，１７）とを含んでおり、前記少なくとも１つの特定ユニット（２）が、粉体モジュールの搬送要素（４）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、前記少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１７）が、前記搬送要素（４）の特定された前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して前記製造装置の塗布ユニット（５）を調整するために適合され、及び／又は前記少なくとも１つの特定ユニット（３）が、前記製造装置の塗布ユニット（５）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、前記少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１６）が、前記塗布ユニット（５）の前記特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して粉体モジュールの搬送要素（４）を調整するために適合され、さらに前記特定ユニット（３）が、塗布要素搬送部（１１）に対する、又は塗布要素（６）と前記塗布要素搬送部（１１）との間の距離に対する、前記塗布ユニット（５）の塗布要素（６）の向きを特定するために適合されている、キャリブレーション装置。
2. 前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータが、
   −光学的な特定ユニット（２，３）及び／又は
   −触覚的な特定ユニット（２，３）及び／又は
   −超音波による特定ユニット（２，３）
   によって特定されることを特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション装置。
3. 前記キャリブレーションユニット（１７）が、前記塗布要素搬送部（１１）と前記塗布要素（６）のエッジ部（１４）の間の距離（１３）を前記塗布要素（６）に沿った少なくとも１つの位置で調整するように適合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリブレーション装置。
4. 前記距離及び／又は前記向きが、
   −光学的な特定ユニット（２，３）及び／又は
   −触覚的な特定ユニット（２，３）及び／又は
   −超音波による特定ユニット（２，３）
   によって特定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
5. 前記キャリブレーションユニット（１６，１７）及び前記特定ユニット（２，３）が、複合モジュールを形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
6. 当該キャリブレーション装置（１）が、前記製造装置に結合されているか、又は結合可能となっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
7. エネルギー源を用いて凝固化可能な造形材料の層の連続的で層ごとの選択的な照射及び凝固化によって三次元的な物体を付加的に製造するための製造装置において、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置（１）によって特徴づけられており、該キャリブレーション装置が、少なくとも１つの特定ユニット（２，３）と、少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１６，１７）とを含んでおり、前記少なくとも１つの特定ユニット（２）が、粉体モジュールの搬送要素（４）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、前記少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１７）が、前記搬送要素（４）の特定された前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して製造装置の塗布ユニット（５）を調整するために適合されており、及び／又は前記少なくとも１つの特定ユニット（３）が、当該製造装置の塗布ユニット（５）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定するために適合されており、前記少なくとも１つのキャリブレーションユニット（１６）が、前記塗布ユニット（５）の特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して粉体モジュールの搬送要素（４）を調整するために適合されている、製造装置。
8. 前記キャリブレーション装置（１）が当該製造装置に対して外部に配置されているか、前記キャリブレーション装置（１）が少なくとも部分的に当該製造装置に統合されていることを特徴とする請求項７に記載の製造装置。
9. 制御ユニット（８）が、キャリブレーションされた塗布ユニット（５）を、対応する搬送要素（４）が用いられている製造プロセスへ割り当てるように適合されており、前記塗布ユニット（５）の調整が、前記対応する搬送要素（４）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して行われることを特徴とする請求項７又は８に記載の製造装置。
10. 制御ユニット（８）が、キャリブレーションされた搬送要素（４）を、対応する塗布ユニット（５）が用いられている製造プロセスへ割り当てるように適合されており、前記搬送要素（４）の調整が、前記対応する塗布ユニット（５）の前記特定された少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して行われることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造装置。
11. 前記キャリブレーション装置（１）が、前記塗布要素（６）及び／又は当該製造装置内に配置された塗布要素（６）を有する前記搬送要素（４）及び／又は前記粉体モジュールの内部における搬送要素（４）を調整するために適合されており、及び／又は前記キャリブレーション装置（１）が、当該製造装置の内部に配置された搬送要素（４）を有する前記搬送要素（４）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータ及び／又は当該製造装置の内部に配置された前記塗布ユニット（５）を有する前記塗布ユニット（５）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータを特定することに適合されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の製造装置。
12. 前記キャリブレーション装置（１）が、前記特定された幾何学的なパラメータに対して規定されたオフセット値を設定するために適合されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の製造装置。
13. 三次元的な物体を付加的に製造するための製造装置のための少なくとも１つの請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置（１）を動作させるための方法において、
    粉体モジュールの搬送要素（４）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータが特定され、前記製造装置の塗布ユニット（５）が、前記搬送要素（４）の特定された前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して調整され、及び／又は前記製造装置の塗布ユニット（５）の少なくとも１つの幾何学的なパラメータが特定され、粉体モジュールの搬送要素（４）が、前記塗布ユニット（５）の特定された前記少なくとも１つの幾何学的なパラメータに依存して調整されることを特徴とする方法。

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