JP7303907B2 - 方法と装置 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
<態様1>
三次元ワークピースを製造するために使用可能な積層造形装置の1つ又は複数の光学素子を較正するための較正方法であって、前記方法は、
前記1つ又は複数の光学素子を使用して、材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するステップと、
前記試験試料の形状を判定するステップと、
前記判定された形状を公称形状と比較して、構成データを生成するステップと、
前記較正データを使用して前記1つ又は複数の光学素子を較正するステップと、を含む較正方法において、
前記試験試料の前記材料層のうちの1つ又は複数は、前記光学素子の第1の温度の第1の温度変化率及び/又は前記1つ又は複数の材料層が調製される筐体の第2の温度の第2の温度変化率及び/又は前記試験試料が形成される基板の第3の温度の第3の温度変化率が閾値率を下回る場合にのみ、調製される、較正方法。
<態様2>
前記形状及び前記公称形状はそれぞれ、前記試験試料の場所の座標及び公称座標を含む、態様1に記載の較正方法。
<態様3>
前記判定するステップは、前記積層造形技術を使用して最後に調製された前記試験試料の前記材料層に関連する幾何学的データを判定するステップを含む、態様1又は2に記載の較正方法。
<態様4>
前記積層造形技術を使用して調製する前記ステップは、前記積層造形技術を使用して前記試験試料を調製するために同じ高さレベルで前記材料のさまざまな層を供給するステップを含む、態様1~3のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様5>
前記同じ高さレベルで前記材料のさまざまな層を供給する前記ステップは、前記異なる層の連続したものを供給する前に前記試験試料を降下させるステップを含む、態様4に記載の較正方法。
<態様6>
前記試験試料の前記形成は、閾値期間よりも長い期間にわたって実施される、態様1~5のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様7>
前記公称形状は、前記光学パターンを規定するために使用されるデータに基づくものである、態様1~6のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様8>
前記基板は、前記試験試料の前記形成の間に、下降可能である、態様1~7のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様9>
前記試験試料が形成される前記基板の基板材料が、前記試験試料を形成するために使用される前記材料と同一である、態様1~8のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様10>
前記基板の前記第3の温度は、(i)前記試験試料の前記形成及び(ii)前記試験試料の前記形状の前記判定の一方又は両方の間に、目標温度及び/又は目標温度範囲内に維持される、態様1~9のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様11>
前記試験試料の構築高さが、前記光学パターンが前記材料の反対側に投影される材料の領域から、前記試験試料を介して、伝達可能な熱量に依存する閾値高さを超える、態様1~10のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様12>
前記試験試料の光学画像を撮影するステップをさらに含む、態様1~11のいずれか1項に記載の較正方法であって、前記試験試料の形状の前記判定は、前記光学画像を分析するステップを含む、較正方法。
<態様13>
前記光学画像全体にわたって実際及び/又は仮想のグリッドを配置したり、及び/又は試験試料が形成される筐体、特に前記筐体の床に1つ又は複数の基準マークを配置したりするステップと、
前記光学画像にて、前記試験試料の形状を判定するための前記グリッド及び/又は1つ又は複数の基準マークに対する前記試験試料の場所を特定するステップと、をさらに含む、態様12に記載の較正方法。
<態様14>
前記光学画像は、前記試験試料の形成が完了した時点で撮影される、態様12又は13に記載の較正方法。
<態様15>
前記試験試料の形状の判定は、座標測定機を使用して実施される、態様1~14のいずれか1項に記載の較正方法。
<態様16>
三次元ワークピースを製造するための装置であって、前記装置は、
前記三次元ワークピースを製造するために使用可能な材料を受容するように構成された基板と、
前記材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するように構成された1つ又は複数の光学素子と、
較正ユニットであって、
前記試験試料の形状を判定し、
前記判定された形状を公称形状と比較して、較正データを生成し、
前記較正データを使用して、前記1つ又は複数の光学素子を較正する、ように構成される、較正ユニットと、を具備する、装置において、
前記装置は、前記光学素子の第1の温度の第1の温度変化率及び/又は前記1つ又は複数の材料層が調製されている筐体の第2の温度の第2の温度変化率及び/又は前記基板の第3の温度の第3の温度変化率が閾値率を下回っている場合にのみ、前記試験試料の前記材料層のうちの1つ又は複数を調製するように構成される、装置。
<態様17>
加熱ユニット、特に加熱フレームをさらに具備する、態様16に記載の装置であって、前記加熱ユニットは、前記基板に熱的に結合されて、前記基板を目標温度及び/又は目標温度範囲に加熱したり、及び/又は前記基板を目標温度及び/又は目標温度範囲に維持したりする、装置。
<態様18>
(i)前記1つ又は複数の光学素子、(ii)前記基板及び(iii)前記基板が配置される前記装置の前記筐体のうちの1つ又は複数の温度の温度変化率を測定するように構成された1つ又は複数の温度センサと、
前記1つ又は複数の光学素子を制御するためのコントローラであって、前記1つ又は複数の温度センサは前記コントローラに結合される、コントローラと、をさらに具備する、態様16又は17に記載の装置であって、
前記コントローラは、前記光学パターンを前記材料に投影して、第1の温度変動率及び/又は第2の温度変動率及び/又は第3の温度変化率が前記閾値率を下回る場合にのみ、前記試験試料の前記1つ又は複数の材料層を調製するように前記1つ又は複数の光学素子を制御するように構成される、装置。
<態様19>
前記公称形状は、前記光学パターンを規定するために使用されるデータに基づくものである、態様16~18のいずれか1項に記載の装置。
<態様20>
三次元ワークピースを製造するために使用可能な積層造形装置の1つ又は複数の光学素子を較正するための較正方法であって、前記方法は、
前記1つ又は複数の光学素子を使用して、材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するステップと、
前記試験試料の形状を判定するステップと、
前記判定された形状を公称形状と比較して、較正データを生成するステップと、
前記較正データを使用して、前記1つ又は複数の光学素子を較正するステップと、を含む較正方法。
<態様21>
三次元ワークピースを製造するための装置であって、前記装置は、
前記三次元ワークピースを製造するために使用可能な材料を受容するように構成された基板と、
前記材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するように構成された1つ又は複数の光学素子と、
較正ユニットであって、
前記試験試料の形状を判定し、
前記判定された形状を公称形状と比較して、較正データを生成し、
前記較正データを使用して、前記1つ又は複数の光学素子を較正する、ように構成される、較正ユニットと、を具備する、装置。
Claims (19)
- 三次元ワークピースを製造するために使用可能な積層造形装置の1つ又は複数の光学素子を較正するための較正方法であって、前記較正方法は、
前記1つ又は複数の光学素子を使用して、材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するステップと、
前記試験試料の形状を判定するステップと、
前記判定された形状を公称形状と比較して、較正データを生成するステップと、
前記較正データを使用して前記1つ又は複数の光学素子を較正するステップと、を含み、
前記試験試料の前記材料層のうちの1つ又は複数は、前記光学素子の第1の温度の第1の温度変化率及び/又は前記1つ又は複数の材料層が調製される筐体の第2の温度の第2の温度変化率及び/又は前記試験試料が形成される基板の第3の温度の第3の温度変化率が閾値率を下回る場合にのみ、調製される、較正方法。 - 前記形状及び前記公称形状はそれぞれ、前記試験試料の場所の座標及び公称座標を含む、請求項1に記載の較正方法。
- 前記判定するステップは、前記積層造形技術を使用して最後に調製された前記試験試料の前記材料層に関連する幾何学的データを判定するステップを含む、請求項1又は2に記載の較正方法。
- 前記積層造形技術を使用して調製する前記ステップは、前記積層造形技術を使用して前記試験試料を調製するために同じ高さレベルで前記材料のさまざまな層を供給するステップを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記同じ高さレベルで前記材料のさまざまな層を供給する前記ステップは、前記さまざまな層の連続したものを供給する前に前記試験試料を降下させるステップを含む、請求項4に記載の較正方法。
- 前記試験試料の前記形成は、閾値期間よりも長い期間にわたって実施される、請求項1~5のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記公称形状は、前記光学パターンを規定するために使用されるデータに基づくものである、請求項1~6のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記基板は、前記試験試料の前記形成の間に、下降可能である、請求項1~7のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記試験試料が形成される前記基板の基板材料が、前記試験試料を形成するために使用される前記材料と同一である、請求項1~8のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記基板の前記第3の温度は、(i)前記試験試料の前記形成及び(ii)前記試験試料の前記形状の前記判定の一方又は両方の間に、目標温度及び/又は目標温度範囲内に維持される、請求項1~9のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記試験試料の構築高さが、前記光学パターンが前記材料の反対側に投影される材料の領域から、前記試験試料を介して、伝達可能な熱量に依存する閾値高さを超える、請求項1~10のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記試験試料の光学画像を撮影するステップをさらに含み、前記試験試料の形状を判定するステップは、前記光学画像を分析するステップを含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の較正方法。
- 前記光学画像全体にわたって実際及び/又は仮想のグリッドを配置し、及び/又は試験試料が形成される筐体、特に前記筐体の床に1つ又は複数の基準マークを配置するステップと、
前記光学画像にて、前記試験試料の形状を判定するための前記グリッド及び/又は1つ又は複数の基準マークに対する前記試験試料の場所を特定するステップと、をさらに含む、請求項12に記載の較正方法。 - 前記光学画像は、前記試験試料の形成が完了した時点で撮影される、請求項12又は13に記載の較正方法。
- 前記試験試料の形状の判定は、座標測定機を使用して実施される、請求項1~14のいずれか1項に記載の較正方法。
- 三次元ワークピースを製造するための装置であって、前記装置は、
前記三次元ワークピースを製造するために使用可能な材料を受容するように構成された基板と、
前記材料上に光学パターンを投影して、前記材料から、積層造形技術を使用して固化した材料層を調製し、試験試料を形成するように構成された1つ又は複数の光学素子と、
較正ユニットであって、
前記試験試料の形状を判定し、
前記判定された形状を公称形状と比較して、較正データを生成し、
前記較正データを使用して、前記1つ又は複数の光学素子を較正する、ように構成される、較正ユニットと、を具備し、
前記装置は、前記光学素子の第1の温度の第1の温度変化率及び/又は前記1つ又は複数の材料層が調製されている筐体の第2の温度の第2の温度変化率及び/又は前記基板の第3の温度の第3の温度変化率が閾値率を下回っている場合にのみ、前記試験試料の前記材料層のうちの1つ又は複数を調製するように構成される、装置。 - 加熱ユニット、特に加熱フレームをさらに具備し、前記加熱ユニットは、前記基板に熱的に結合されて、前記基板を目標温度及び/又は目標温度範囲に加熱し、及び/又は前記基板を目標温度及び/又は目標温度範囲に維持する、請求項16に記載の装置。
- (i)前記1つ又は複数の光学素子、(ii)前記基板及び(iii)前記基板が配置される前記装置の前記筐体のうちの1つ又は複数の温度の温度変化率を測定するように構成された1つ又は複数の温度センサと、
前記1つ又は複数の光学素子を制御するためのコントローラであって、前記1つ又は複数の温度センサは前記コントローラに結合される、コントローラと、をさらに具備し、
前記コントローラは、前記光学パターンを前記材料に投影して、第1の温度変動率及び/又は第2の温度変動率及び/又は第3の温度変化率が前記閾値率を下回る場合にのみ、前記試験試料の前記1つ又は複数の材料層を調製するように前記1つ又は複数の光学素子を制御するように構成される、請求項16又は17に記載の装置。 - 前記公称形状は、前記光学パターンを規定するために使用されるデータに基づくものである、請求項16~18のいずれか1項に記載の装置。
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