WO2023094565A1 - Druckvorrichtung und additive fertigungsverfahren mit automatischer positionskalibrierung - Google Patents

Druckvorrichtung und additive fertigungsverfahren mit automatischer positionskalibrierung Download PDF

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WO2023094565A1
WO2023094565A1 PCT/EP2022/083212 EP2022083212W WO2023094565A1 WO 2023094565 A1 WO2023094565 A1 WO 2023094565A1 EP 2022083212 W EP2022083212 W EP 2022083212W WO 2023094565 A1 WO2023094565 A1 WO 2023094565A1
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print
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printing nozzle
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PCT/EP2022/083212
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Markus Dachtler
Gerald Huber
Alexander Richter
Benjamin HUBER
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Dihesys Digital Health Systems Gmbh
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    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a printing device for additive manufacturing processes, which comprises an optical device for recording an optical reproduction of the printing nozzle(s) of the printing device in order to enable automatic position calibration of the printing nozzle(s).
  • a further object of the invention is a method with automatic position calibration of the pressure nozzle(s) for the additive manufacturing of objects, preferably pharmaceutical dosage forms, using the device according to the invention.
  • the print nozzle position must be calibrated before the start of the printing process. If there are several print heads, the position calibration must of course be carried out individually for each print nozzle. Furthermore, in the case of a printing device with a plurality of print heads, there is the additional problem that the print heads are often also offset in relation to one another. Ideally, the print nozzles of the print heads should have a defined, preferably identical distance from one another (according to CAD, a distance of 8 cm). However, there are deviations due to manufacturing tolerances that result in an offset in the printing process (e.g. actual distance 8.05 cm instead 8.00cm).
  • the offset per nozzle opening (hereinafter also referred to as "tool") must therefore be defined relative to the printing surface. This is then continuously compensated by the printing device during the printing process, so that the printing nozzle or the nozzle opening of the different print heads always reaches the same position when the tool is changed. So far, the above parameters such as positioning and offset are calibrated manually.
  • the object of the invention is to simplify 2D and 3D printing processes by providing systems that enable these calibrations to be automated.
  • a printing device for additive manufacturing processes comprising one or more print heads, each of which includes a print nozzle, wherein the print head or print heads may be vertically movable, and a print bed, which has a horizontal direction and, if necessary, A printing table movable in a vertical direction, comprising a printing surface, wherein the printing table has an optical device which is designed to record an optical reproduction of the printing nozzle or printing nozzles at least from below.
  • the optical device is designed to record an optical reproduction of the printing nozzle or printing nozzles directly from below.
  • the optical device comprises at least one mirror, which is designed for indirectly recording the printing nozzle(s).
  • the optical device is also designed to record an optical reproduction of the printing nozzle or printing nozzles from the side.
  • the optical means preferably comprises a mirror adapted to receive the printing nozzle(s) from the side.
  • the mirror for recording the printing nozzle(s) from the side is designed in such a way that a partial section of the recording of the printing nozzle(s) from below can be used to record the printing nozzle(s) from the side.
  • the optical device is preferably for recording two or more, more preferably two, optical reproductions, preferably independently of one another, of the printing nozzle(s) from below and/or from the side, i.e.
  • the second, optical representation of the printing nozzle(s) can be recorded from below, preferably independently of the arrangement for recording the first representation, directly or indirectly via a further mirror.
  • another mirror is preferably provided, which is preferably designed in such a way that the printing nozzle(s) is optically reproduced from a side that is optically reproduced by the Recording of the pressure nozzle(s) designed mirror from the (first) side opposite.
  • the mirrors for receiving the printing nozzle(s) from the side can be designed in such a way that in a partial section of the receptacle of the print head or print heads from below, at least one receptacle, preferably two receptacles, of the printing nozzle(s) can be produced from the side.
  • the optical device is arranged in a receiving device that is separate from the printing surface.
  • the optical device preferably comprises or consists of a CCD camera.
  • the optical device preferably comprises a CCD camera and a mirror, which is designed for indirectly recording the printing nozzle(s).
  • the optical device comprises a CCD camera and also a mirror, which is designed to record the printing nozzle(s) from the side, it being further preferred that the mirror is designed to record the printing nozzle(s) from the side is designed in such a way that in a partial section of the recording of the printing nozzle(s) from below, a recording of the printing nozzle(s) can be produced from the side.
  • the mirror for recording the printing nozzle(s) can be arranged in the CCD camera(s), i.e.
  • the device of the invention comprises one (or more) further CCD camera(s), optionally with a (further) mirror for recording the further reproduction of the printing nozzle(s) from below and/or another mirror for receiving a (further) optical representation of the Printing nozzle(s) from the side, wherein the further mirror is preferably designed in such a way that the further CCD camera is used to record a reproduction of the printing nozzle(s) from the side opposite the side of the first lateral reproduction.
  • the further CCD camera does not necessarily have to be designed to accommodate the printing nozzle(s) from below.
  • the second (or at least one of the further) CCD camera(s) preferably only serves to record one or more further reproduction(s) of the printing nozzle(s) from the side.
  • a second optical device for recording the printing nozzle(s) from the side, with this second device not necessarily being located on/in the printing table, but rather being integrated in the printing device in a different way.
  • the second optical device can be arranged on the print head or at least at its height, preferably in such a way that one or more further optical reproductions of the printing nozzle(s) are recorded from the side, with this further side preferably being opposite the first side described above.
  • the second optical device preferably comprises or consists of a (further) CCD camera.
  • the printing device comprises one or more proximity sensors, preferably one proximity sensor per print head/printing nozzle, which is/are arranged and designed in the printing device in such a way that the (respective) proximity sensor detects the printing nozzle (associated with it), ie recognized when the (assigned) printing nozzle has at a respectively predetermined distance of the printing nozzle from its assigned proximity sensor.
  • the proximity sensor(s) is/are preferably selected from capacitive and inductive proximity sensors. Capacitive proximity sensors are particularly preferred.
  • the proximity sensor Upon detecting the print nozzle, the proximity sensor preferably sends an electrical signal to a control unit.
  • the proximity sensor(s) are preferably arranged on the printing bed or preferably on the printing table of the printing device in such a way that the respective printing nozzle(s) are detected at a preselected distance of the (respective) printing nozzle from the (assigned) one.
  • the printing nozzle(s) of the printing device can be moved at least in height (according to the invention in the z-direction) above the printing bed and thus also in the height (in the z-direction) of the printing table.
  • the printing table is typically in z- direction movable.
  • the preselected distance of the respective printing nozzle from the proximity sensor at which this detects the printing nozzle is typically 0.5 mm to 5.0 mm, preferably 1.0 to 3.0 mm, more preferably 0.5 mm or 1.0 mm or 1.5 mm or 2.0 mm or 2.5 mm or 3.0 mm.
  • the present invention discloses a further printing device for additive manufacturing processes, comprising one or more print heads, each of which includes a print nozzle, wherein the print head or print heads may be vertically movable, a print bed which has an in horizontal direction and possibly vertical direction movable printing table, comprising a printing surface, and one or more proximity sensors, which is/are designed to detect the printing nozzle(s) at a predetermined distance of the respective printing nozzle from the proximity sensor assigned to this printing nozzle.
  • any of the printing devices disclosed herein comprises a computer-aided control device, which is designed to move and detect the position of the printing table and/or at least the printing nozzle of the print head or the printing nozzles of the print heads.
  • any of the printing devices disclosed herein preferably comprises a computer-aided image processing device, which is designed to display and process the image data of the printing nozzle(s) generated by the optical device
  • any of the printing devices disclosed herein comprises a computing unit configured to correlate the image data from the computer-based image processing device and the position data from the computer-based control device.
  • the computer unit is designed to measure and store differences in position data at least in the xy direction (ie horizontal position data, preferably also in the z direction (ie vertical position data).
  • any of the printing devices disclosed here has at least one device for analyzing the additive manufacturing method, in particular 2D and/or 3D printing, carried out with the printing device, and/or the object manufactured with the aid of the device.
  • any of the printing devices disclosed herein has at least one means for spectroscopically measuring material applied to the printing surface.
  • this device is a device for infrared spectroscopic measurement, more preferably a NIR (near infrared) device.
  • a Raman spectroscopy device is used, whereby both Raman spectroscopy and infrared spectroscopy (more preferably NIR spectroscopy) can be used simultaneously or sequentially, i.e. the device according to the invention is both a device for Raman spectroscopy and a device for infrared spectroscopy, more preferably for NIR spectroscopy.
  • the invention also discloses a further printing device for additive manufacturing processes, comprising one or more print heads, each of which includes a print nozzle, with the print head or print heads being movable vertically if necessary, and a print bed having a horizontal Printing table that can be moved in the direction and possibly in the vertical direction, comprising a printing surface and at least one device for the spectroscopic measurement of material applied to the printing surface.
  • the print head/the print heads each have a device for measuring the flow of material flowing into and/or through the print head or through the print nozzle.
  • the flow is measured using a magneto-inductive flow meter.
  • a device for flow measurement is preferably used in printing devices of the invention, which are designed in particular or at least also for 2D printing.
  • the print head(s) can each have a device for measuring the number of droplets emerging from the print nozzle(s), in particular the number of droplets emerging per unit of time.
  • a device for counting droplets is preferably used in printing devices of the invention which are designed in particular or at least also for 2D printing.
  • the flow rate and/or the number of droplets emerging from the printing nozzle(s) can be measured using the optical device(s) described above, preferably the CCD camera(s) and the mirror(s) for recording the optical reproduction of the printing nozzle(s) from the side, preferably from opposite sides. If two optical devices or two CCD cameras are used, a three-dimensional reproduction of the printing nozzle(s) and/or the material emerging from them, which emerges in particular in the form of drops or droplets, can also preferably be produced from the recordings obtained .
  • any of the printing devices disclosed herein has a device, preferably an infrared camera, for recording a thermal image of material emerging from the printing nozzle(s) and/or of material applied to the printing surface.
  • any of the presently disclosed printing devices can be designed in such a way that the print head/print heads include/encompass a device for inductive mass absorption.
  • the printing table includes a weighing device.
  • Any of the printing devices disclosed herein preferably has a preferably computer-aided device for recording, handling and monitoring the process data collected with the aid of the above process analysis devices.
  • This unit referred to as the preferred computer-aided process monitoring device, with the above-mentioned computer-aided control, image processing and computer units via data exchange and/or data forwarding and/or data receiving devices is also preferred connected, so that the process parameters obtained via the process monitoring device(s) can be integrated.
  • a further aspect of the present invention is a method for the additive manufacturing of objects, preferably pharmaceutical dosage forms, using a device according to the invention, comprising the steps
  • step (b) the optical device according to the invention additionally creates a picture of the printing nozzle from the side, preferably with the aid of mirror optics as described above in relation to the printing device according to the invention.
  • the recording from the side makes it possible in step (c), based on the recording of the printing nozzle from the side, to determine the actual height of the printing nozzle above the printing table (actual value for z in the axis system according to Fig. 1) compared to the height expected by the printing system ( theoretical z-value.).
  • step (e) the difference between the actual height (actual z-value) of the printing nozzle above the printing table and the theoretical height (theoretical z-value) is measured, ie determined.
  • step (f) of the above method storing the difference between actual height (actual z-value) and an expected (theoretical) height (theoretical/expected z-value), typically the one expected by the system.
  • step (g) the position of the printing nozzle is also checked in step (g) with regard to its height (z-value) above the printing table.
  • step (h) the object is additionally printed taking into account the (measured or recorded) difference between the actual z-position of the printing nozzle above the printing table and the theoretical z-position of the printing nozzle above the printing table.
  • the position calibration is performed with respect to the position of the print nozzle(s) above the print table (z-position) using the one or more proximity sensors as described above, preferably one proximity sensor per print nozzle/printhead.
  • the height of the printing nozzle(s) above the printing table i.e. in the z-direction; cf. FIG. 1) is determined by detecting it using the one or more proximity sensors defined above, preferably one proximity sensor per printing nozzle or print head.
  • the print head(s) is/are moveable in the vertical direction and the proximity sensor is preferably arranged on the print bed in such a way that the print head(s) does not have to be moved in order to move it to the selected detection distance.
  • the proximity sensor(s) on the print bed can be arranged so that they can be moved at least in the z-direction, i.e. vertically, in order to move them into the detection distance for the respective to move the print nozzle(s).
  • the height of the proximity sensor(s) above the printing table is known and preferably stored in a corresponding storage medium of a control system, preferably a computer unit.
  • the actual height of the print nozzle above the printing table is determined in comparison to one expected height, typically expected by the printing system (theoretical z-value.).
  • step (e) the difference between the actual height (actual z-value) of the printing nozzle above the printing table and the theoretical height (theoretical z-value) is measured, ie determined next step, preferably step (f) of the above method, recording, preferably storing the difference between the actual height (actual z-value) and the (theoretical) height expected by the system (theoretical/expected z-value).
  • step (h) the object is additionally printed, taking into account the difference between the actual z-position of the printing nozzle above the printing table and the theoretical z-position of the printing nozzle above the printing table.
  • the present invention provides a further method for the additive manufacturing of objects, preferably pharmaceutical dosage forms, using the further printing device defined above, which comprises the steps
  • step (D) can be provided as an optional step.
  • the actual z-position of the printing nozzle(s) above the printing table can be determined as described above in relation to the first additive manufacturing method.
  • using 3 or more proximity sensors, preferably 3 or 4 or 5 proximity sensors, with corresponding 3 or more print heads/printing nozzles, preferably 3 or 4 or 5 print heads/printing nozzles, with the proximity sensors being arranged on the printing table by determining the respective z-position of the printing nozzles, it can also be determined whether the printing table forms a horizontally even, in particular horizontal, plane in relation to the printing heads/printing nozzles. This preferably serves to ensure regular printing of the object to be created in the horizontal direction, in particular a uniform layer structure of the printed material, for example in the case of FFM or FDM printing processes.
  • the methods according to the invention are carried out with computer or computer support, particularly preferably using the computer-supported control and/or image processing and/or computer unit already explained above.
  • the methods according to the invention are preferably carried out using one or more of the above-mentioned devices for analyzing the respective production method.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the general structure of a printing device, in the example with two print heads (tools) (1, 2), a printing table with the printing surface (3) and a region (4) which, according to the invention, has an optical device for recording of the print heads (individually or, in other embodiments, also together) accommodates (referred to here as the service bay). Also shown is the absolute zero point of the configuration with spatial axes x, y and z (5).
  • the printing table can be moved at least in the x and y axes (i.e. horizontally) by appropriate electromechanical devices, but can also be moved vertically (i.e. z axis) in certain embodiments together with the printing bed. In other embodiments, the printhead(s) may be moveable vertically.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an optical device for use in the invention, comprising a camera (6), preferably a CCD camera, and a first mirror XY (7), through which the camera the position of a print head or the position of the print nozzles of a print head of a printing device according to the invention in the XY plane, i.e.
  • a second mirror Z (8) through which the camera can detect the position of a print head or the position of the print nozzles of a print head of a printing device according to the invention in Z -Direction, usually vertical, can detect, the first and the second mirror are arranged such that the vertical position of the print head or the print nozzle is displayed in a section of the image of the position of the print head or the print nozzle in the horizontal plane .
  • Fig. 3A shows an exemplary photographic image of a print nozzle of a printing device according to the invention with an optical device, which shows the position of the print nozzle in the horizontal plane (X-Y plane) before calibration, in which the print nozzle is not yet exactly aligned (the orifice of the print nozzle is not concentric about the filament crossing point, which is used here for illustration purposes only).
  • Fig. 3B shows an exemplary photographic image of a print nozzle of a printing device according to the invention with an optical device, which shows the position of the print nozzle in the horizontal plane (X-Y plane) after calibration, in which the print nozzle is exactly aligned (the opening of the print nozzle is located concentrically around the filament crossing point (used here for illustration only).
  • Fig. 4 shows an exemplary representation of an image of a printing nozzle of a printing device according to the invention, which would result from an optical device of the invention shown schematically in Fig. 1, the imaging of the printing nozzle in the X-Y direction in the upper section of Fig. 4 is seen (via mirror XY) while the imaging of the print nozzle in the Z direction (via mirror Z) is seen in the lower portion of FIG.
  • the present invention provides the following embodiments:
  • a printing device for additive manufacturing processes comprising one or more print heads, each of which includes a print nozzle, wherein the print head or print heads may be vertically movable, and a printing bed, which has a printing table that can be moved horizontally and, if necessary, vertically, comprising a printing surface, the printing table having an optical device that is designed to record an optical reproduction of the printing nozzle or printing nozzles at least from below.
  • Printing device according to embodiment 1, wherein the optical device comprises at least one mirror which is designed for indirectly receiving the printing nozzle(s).
  • Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the optical device is also designed for receiving the printing nozzle or printing nozzles from the side.
  • Printing device wherein the optical device is designed to receive the printing nozzle or printing nozzles from two sides, preferably opposite sides.
  • Printing apparatus wherein the optical means comprises a mirror adapted to receive the printing nozzle(s) from the side.
  • Printing device according to embodiment 5, wherein the optical device comprises two mirrors, which are designed to receive the printing nozzle(s) from two sides, preferably opposite sides.
  • Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the optical device is arranged in a receiving device separate from the printing surface. 10. Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the optical device comprises one or more CCD cameras.
  • Printing device which has one or more proximity sensors, preferably one proximity sensor per print head/printing nozzle, which is/are arranged and designed in the printing device in such a way that the respective proximity sensor detects the printing nozzle assigned to it when the assigned Printing nozzle has a predetermined distance from the respective proximity sensor.
  • proximity sensor(s) is/are selected from inductive and capacitive proximity sensors, preferably capacitive proximity sensors.
  • the printing device which comprises a computer-aided control device that is designed for moving and detecting the position of the printing table and/or at least the printing nozzle of the print head or the printing nozzles of the print heads.
  • Printing device which comprises a computer-aided image processing device that is designed to display and process the image data of the printing nozzle(s) generated by the optical device.
  • Printing device according to embodiment 13 and 14, wherein the printing device comprises a computer unit which is designed for correlating the image data of the computer-aided image processing device and the position data of the computer-aided control device.
  • Printing device which has a device for the spectroscopic measurement of material applied to the printing surface.
  • Printing device wherein the print head/the print heads each have a device for measuring the flow rate of material flowing into and/or through the print head.
  • Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the print head/the print heads each have a device for measuring the number of droplets emerging from the printing nozzle/the printing nozzles, preferably the number of the emerging droplets per unit of time.
  • Printing device which has a device for recording a thermal image of material emerging from the printing nozzle(s) and/or of material applied to the printing surface.
  • Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the print head/heads comprises/comprise a device for inductive mass absorption.
  • Printing device according to one of the preceding embodiments, wherein the printing table comprises a weighing device.
  • step (b) an image of the printing nozzle from the side is additionally created by the optical device, which is designed for recording the printing nozzle(s) from the side.
  • step (c) the actual z-position of the printing nozzle above the printing table is additionally determined on the basis of the recording of the printing nozzle from the side.
  • step (e) the difference between the actual z-position of the printing nozzle above the printing table and an expected z-position of the printing nozzle above the printing table is additionally measured.
  • step (f) the difference between the actual z-position and an expected z-position of the printing nozzle above the printing table is additionally recorded, preferably stored.
  • step (g) a further image of the printing nozzle is additionally created by the optical device from the side to check the actual z-position of the printing nozzle over the printing table.
  • step (h) the object is additionally printed taking into account the recorded difference of the actual z-position of the print nozzle over the print table from the expected z-position of the print nozzle over the print table.
  • the printing device comprises a proximity sensor which is designed to determine the actual z-position of the printing nozzle above the printing table and in step (c) additionally the actual z-position of the print nozzle above the print table is measured by the proximity sensor.
  • Method according to embodiment 30 wherein in step (f) the difference between the actual z-position and the expected z-position of the printing nozzle above the printing table is additionally recorded, preferably stored.
  • step (g) a further measurement of the z-position of the printing nozzle above the printing table is carried out in order to check the actual z-position of the printing nozzle above the printing table.
  • step (h) the object is additionally printed taking into account the recorded difference of the actual z-position of the print nozzle above the print table from the expected z-position of the print nozzle above the print table.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe (1,2), der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, und ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche (3) wobei der Drucktisch eine optische Einrichtung (4) aufweist, die zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen mindestens von unten ausgelegt ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit automatischer Positionskalibrierung der Druckdüse(n) zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

Druckvorrichtung und additive Fertigungsverfahren mit automatischer Positionskalibrierung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren, die eine optische Einrichtung zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse(n) der Druckvorrichtung umfasst, um eine automatische Positionskalibrierung der Druckdüse(n) zu ermöglichen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit automatischer Positionskalibrierung der Druckdüse(n) zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In additiven Fertigungsverfahren wie 2D- und 3D-Druck, die im Allgemeinen eine computergesteuerte Positionierung des Druckmaterials auf einem Drucktisch der Druckvorrichtung beinhalten, besteht generell das Problem, dass die Position des Druckkopfes, genauer dessen Ausgabeeinrichtung, üblicherweise der Druckdüse, aus dem/der das Druckmaterial auf dem Drucktisch aufgebracht wird, gegenüber der in der Rechnereinheit abgelegten Position des Drucktisches, mindestens in x-y-Richtung (also in der horizontalen Ebene) abweicht, d.h. es besteht ein Versatz (engl. offset) zwischen der vom Drucksystem „gedachten“ Position der Druckdüse und der tatsächlichen Position (diese in der Rechnereinheit abgelegten Positionen, insbesondere x-y-Position, aber auch z- Position (also Position über dem Drucktisch) werden nachfolgend auch „erwartete“ oder „theoretische“ Position, also x-y-Position bzw. z-Position genannt). Zum Ausgleich dieses Versatzes muss vor dem Start des Druckprozesses eine Positionskalibrierung der Druckdüse durchgeführt werden, mit welcher dem System für einen beliebigen Anfangswert die tatsächliche Position der Druckdüse relativ zur Druckfläche, mindestens in x-y-Ausrichtung, mitgeteilt wird. Bei mehreren Druckköpfen muss die Positionskalibrierung selbstverständlich für jede Druckdüse einzeln erfolgen. Des Weiteren besteht bei einer Druckvorrichtung mit mehreren Druckköpfen das zusätzliche Problem, dass die Druckköpfe oftmals auch einen Versatz gegeneinander aufweisen. Idealerweise sollten die Druckdüsen der Druckköpfe einen definierten, vorzugsweise identischen Abstand zueinander (laut CAD einen Abstand von 8 cm) aufweisen, jedoch ergeben sich durch Fertigungstoleranzen Abweichungen, die im Druckprozess in einem Versatz (Offset) resultieren (z.B. tatsächlicher Abstand 8,05 cm statt 8,00 cm). Der Offset je Düsenöffnung (nachstehend auch als „Tool“ bezeichnet) muss daher relativ zur Druckfläche definiert werden. Dieser wird im Druckverfahren dann von der Druckvorrichtung laufend kompensiert, sodass bei Werkzeugwechsel die Druckdüse bzw. die Düsenöffnung der verschiedenen Druckköpfe immer dieselbe Position erreicht. Bisher werden die obigen Parameter wie Positionierung und Offset manuell kalibriert.
Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung von 2D- und 3D-Druckprozessen durch eine Bereitstellung von Systemen, die eine Automatisierung dieser Kalibrierungen ermöglichen.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die in den Schutzansprüchen sowie in der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offenbarten Gegenstände der vorliegenden Erfindung gelöst.
Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren bereitgestellt, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe, der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, und ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche, wobei der Drucktisch eine optische Einrichtung aufweist, die zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen mindestens von unten ausgelegt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die optische Einrichtung zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen direkt von unten ausgelegt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die optische Einrichtung mindestens einen Spiegel, der zur indirekten Aufnahme der Druckdüse(n) ausgelegt ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die optische Einrichtung außerdem zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen von der Seite ausgelegt. In dieser Ausführungsform umfasst die optische Einrichtung vorzugsweise einen Spiegel, der zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite derart ausgelegt wird, dass in einem Teilausschnitt der Aufnahme des der Druckdüse(n) von unten eine Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite erzeugbar ist. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die optische Einrichtung zur Aufnahme von zwei oder mehr, mehr bevorzugt zwei, optischen Wiedergaben, vorzugsweise unabhängig voneinander, der Druckdüse(n) von unten und/oder von der Seite, also in letzterem Fall von zwei Seiten, vorzugsweise von zwei gegenüberliegenden Seiten, ausgelegt ist. Die Aufnahme der weiteren, bevorzugt der zweiten, optischen Wiedergabe der Druckdüse(n) von unten kann, vorzugsweise unabhängig von der Anordnung zur Aufnahme der ersten Wiedergabe, direkt oder indirekt über einen weiteren Spiegel erfolgen. Für die unabhängige Aufnahme von zwei optischen Wiedergaben der Druckdüse(n) von der Seite ist vorzugsweise ein weiterer Spiegel vorgesehen, der vorzugsweise derart ausgelegt ist, dass eine optische Wiedergabe der Druckdüse(n) von einer Seite erfolgt, die der optischen Wiedergabe durch den zur Aufnahme der Druckdüse(n) ausgelegten Spiegel von der (ersten) Seite gegenüberliegt. In entsprechender Weiterbildung der Druckvorrichtung mit einem Spiegel zur seitlichen Aufnahme der Druckdüse können im Fall von zwei Spiegeln (die vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seien der Druckdüse(n) angeordnet sind, die Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite derart ausgelegt sein, dass in einem Teilausschnitt der Aufnahme des Druckkopfes bzw. der Druckköpfe von unten mindestens eine Aufnahme, vorzugsweise zwei Aufnahmen, der Druckdüse(n) von der Seite erzeugbar sind.
Es ist erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt, dass die optische Einrichtung in einer von der Druckfläche getrennten Aufnahmevorrichtung angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst die optische Einrichtung eine CCD-Kamera oder besteht daraus. Bevorzugt umfasst die optische Einrichtung eine CCD-Kamera und einen Spiegel, der zur indirekten Aufnahme der Druckdüse(n) ausgelegt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die optische Einrichtung eine CCD-Kamera und außerdem einen Spiegel, der zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist, wobei weiter bevorzugt ist, dass der Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite derart ausgelegt wird, dass in einem Teilausschnitt der Aufnahme des der Druckdüse(n) von unten eine Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite erzeugbar ist. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann der Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) in der oder den CCD-Kamera(s) angeordnet also darin integriert sein, den vorstehend genannten Ausführungsformen zur Aufnahme von zwei oder mehreren, vorzugsweise zwei, Wiedergaben der Druckdüse(n) von unten und/oder von der Seite, umfasst die Vorrichtung der Erfindung eine (oder mehrere) weitere CCD-Kamera(s) ggf. mit einem (weiteren) Spiegel zur Aufnahme der weiteren Wiedergabe der Druckdüse(n) von unten und/oder einen weiteren Spiegel, der zur Aufnahme einer (weiteren) optischen Wiedergabe der Druckdüse(n) von der Seite, ausgelegt ist, wobei der weitere Spiegel vorzugsweise derart ausgelegt ist, dass mit der weiteren CCD-Kamera eine Wiedergabe der Druckdüse(n) von der Seite aufgenommen wird, die der Seite er ersten seitlichen Wiedergabe gegenüberliegt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die weitere CCD-Kamera (oder mehrere davon) nicht unbedingt zur Aufnahme der Druckdüse(n) von unten ausgelegt sein müssen. In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung dient die zweite (oder jedenfalls eine der weiteren) CCD-Kamera(s) vorzugsweise nur der Aufnahme einer oder mehrerer weiteren Wiedergabe(n) der Druckdüse(n) von der Seite.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist eine zweite optische Einrichtung zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite vorgesehen, wobei sich diese zweite Einrichtung nicht zwangsweise am/im Drucktisch befindet, sondern in anderer Weise in der Druckvorrichtung integriert ist. So kann die zweite optische Einrichtung am Druckkopf oder jedenfalls in dessen Höhe angeordnet sein, vorzugsweise derart, dass eine Aufnahme einer oder mehrerer weiterer optischen Wiedergabe der Druckdüse(n) von der Seite erfolgt, wobei vorzugsweise diese weitere Seite der vorstehend beschriebenen ersten Seite gegenüberliegt. Vorzugsweise umfasst die zweite optische Einrichtung eine (weitere) CCD- Kamera oder besteht daraus.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Druckvorrichtung einen oder mehrere Näherungssensoren, vorzugsweise einen Näherungssensor pro Druckkopf/Druckdüse, der/die derart in der Druckvorrichtung angeordnet und ausgelegt ist/sind, dass der (jeweilige) Näherungssensor die (diesem zugeordnete) Druckdüse erfasst, d.h. erkannt, wenn die (zugeordnete) Druckdüse bei einem jeweils vorgegebenen Abstand der Druckdüse von deren zugeordneten Näherungssensor aufweist. Der oder die Näherungssensor(en) ist/sind vorzugsweise aus kapazitiven und induktiven Näherungssensoren ausgewählt. Besonders bevorzugt sind kapazitive Näherungssensoren. Beim Erfassen der Druckdüse sendet der Näherungssensor vorzugsweise ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinheit. Der oder die Näherungssensor(en) sind vorzugsweise am Druckbett oder vorzugsweise am Drucktische der Druckvorrichtung derart angeordnet, dass eine Erfassung der jeweiligen Druckdüse(n) bei einem vorgewählten Abstand der (jeweiligen) Druckdüse von dem (zugeordneten) erfolgt. Bei der Anordnung des Näherungssensors/der Näherungssensoren am Druckbett der Druckvorrichtung sind die Druckdüse(n) der Druckvorrichtung mindestens in der Höhe (erfindungsgemäß in z-Richtung) über dem Druckbett und damit auch in der Höhe (in z-Richtung) des Drucktisches beweglich. In einer anderen Ausführungsform kann anstatt der oder auch Werden der oder die Näherungssensoren am Drucktisch angeordnet, ist typischerweise der Drucktisch in z- Richtung beweglich. Der vorgewählte Abstand der jeweiligen Druckdüse von dem Näherungssensor, bei dem dieser die Druckdüse erfass, beträgt typischerweise 0,5 mm bis 5,0 mm, vorzugsweise 1 ,0 bis 3,0 mm, mehr bevorzugt 0,5 mm oder 1 ,0 mm oder 1 ,5 mm oder 2,0 mm oder 2,5 mm oder 3,0 mm.
Unter einem weiteren Aspekt offenbart die vorliegende Erfindung eine weitere Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe, der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche, und einen oder mehrere Näherungssensoren, die zur Erfassung der Druckdüse(n) bei einem vorgegebenen Abstand der jeweiligen Druckdüse von dem dieser Druckdüse zugeordneten Näherungssensor ausgelegt ist/sind.
Die obigen bevorzugten Ausführungsformen der Anordnung und Ausgestaltung des Näherungssensors bzw. der Näherungssensoren gelten auch für die vorstehend definierte weitere Druckvorrichtung der Erfindung.
Vorzugsweise umfasst jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen eine computergestützte Steuerungseinrichtung, die zur Bewegung und Positionserfassung des Drucktisches und/oder mindestens der Druckdüse des Druckkopfes bzw. der Druckdüsen der Druckköpfe ausgelegt ist.
Weiter umfasst jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen vorzugsweise eine computergestützte Bildverarbeitungseinrichtung, die zur Darstellung und Verarbeitung der von der optischen Einrichtung erzeugten Bilddaten der Druckdüse(n) ausgelegt ist
Es ist ebenfalls bevorzugt, dass jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen eine Rechnereinheit umfasst, die zur Korrelation der Bilddaten der computergestützten Bildverarbeitungseinrichtung und der Positionsdaten der computergestützten Steuerungseinrichtung ausgelegt ist. Insbesondere ist die Rechnereinheit dazu ausgelegt, Differenzen von Positionsdaten mindestens in x-y-Richtung (also horizontale Positionsdaten, vorzugsweise auch in z-Richtung (also vertikale Positionsdaten), zu messen und abzuspeichern. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen mindestens eine Einrichtung zur Analyse des mit der Druckvorrichtung durchgeführten additiven Fertigungsverfahrens, insbesondere 2D- und/oder 3D-Druck, und/oder des mit Hilfe der Vorrichtung gefertigten Objekts auf.
Vorzugsweise weist jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen mindestens eine Einrichtung zur spektroskopischen Messung von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material auf. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist diese Einrichtung eine Einrichtung zur infrarotspektroskopischen Messung, mehr bevorzugt eine NIR (Nahinfrarot)-Einrichtung. In anderen Ausführungsformen wird eine Raman-spektroskopische Einrichtung verwendet, wobei auch sowohl Raman-Spektroskopie und Infrarotspektroskopie (mehr bevorzugt NIR- Spektroskopie) gleichzeitig oder sequenziell verwendet werden können, die erfindungsgemäße Vorrichtung also sowohl eine Einrichtung zur Raman-Spektroskopie als auch eine Einrichtung zur Infrarot-Spektroskopie, mehr bevorzugt zur NIR-Spektroskopie, umfasst.
Ganz allgemein wird erfindungsgemäß ebenfalls eine weitere Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren offenbart, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe, der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, und ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche, und mindestens eine Einrichtung zur spektroskopischen Messung von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material.
Bevorzugte Ausführungsformen der spektroskopischen Messeinrichtung sind wie bereits vorstehend erläutert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist/weisen der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Einrichtung zur Messung des Durchflusses von in den und/oder durch den Druckkopf bzw. durch die Druckdüse, fließendem Material, auf. In bevorzugten Ausführungsformen wird der Durchfluss mittels eines magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung gemessen. Erfindungsgemäß bevorzugt wird eine Einrichtung zur Durchflussmessung in Druckvorrichtungen der Erfindung verwendet, die insbesondere oder jedenfalls auch zum 2D-Druck ausgelegt sind. Außerdem kann/können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Einrichtung zur Messung der Anzahl von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretenden Tröpfchen aufweisen, insbesondere die Anzahl an austretenden Tröpfchen pro Zeiteinheit. Erfindungsgemäß bevorzugt wird eine Einrichtung zur Tröpfchenzählung in Druckvorrichtungen der Erfindung verwendet, die insbesondere oder jedenfalls auch zum 2D-Druck ausgelegt sind.
Die Messung des Durchflusses und/oder der Anzahl von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretenden Tröpfchen kann erfindungsgemäß mit Hilfe der vorstehend ausgeführten optischen Einrichtung(en), bevorzugt der CCD-Kamera(s) sowie dem oder den Spiegel(n) zur Aufnahme der optischen Wiedergabe der Druckdüse(n) von der Seite, vorzugsweise von gegenüberliegenden Seiten, erfolgen. Bei der Verwendung von zwei optischen Einrichtungen bzw. zwei CCD-Kameras kann aus den gewonnenen Aufnahmen auch vorzugsweise eine dreidimensionale Wiedergabe der Druckdüse(n) und/oder des aus dieser/diesen austretenden Materials, das insbesondere in Form von Tropfen oder Tröpfchen austritt, erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform weist jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen eine Einrichtung, vorzugsweise eine Infrarotkamera, zur Aufnahme eines Wärmebildes von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretendem Material und/oder von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material auf.
Weiterhin kann jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen derart ausgestaltet sein, dass der Druckkopf/die Druckköpfe eine Einrichtung zur induktiven Massenaufnahme umfasst/umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Drucktisch eine Wiegeeinrichtung.
Bevorzugt weist jegliche der vorliegend offenbarten Druckvorrichtungen eine bevorzugt computergestützte Einrichtung zur Aufzeichnung, Handhabe und Überwachung der mit Hilfe der vorstehenden Verfahrensanalyse-Einrichtungen erhobenen Prozessdaten auf. Weiterhin bevorzugt ist diese vorliegend als bevorzug computergestützte Prozessüberwachungseinrichtung genannte Einheit mit den vorstehend genannten computergestützten Steuerungs-, Bildverarbeitungs- und Rechnereinheiten über Datenaustausch- und/oder Datenweitergabe und/oder Datenempfangseinrichtungen verbunden, so dass eine Integration der über die Prozessüberwachungseinrichtung(en) gewonnen Prozessparameter erfolgen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend die Schritte
(a) Positionieren des Drucktisches in einer x-y-Position derart, dass die x-y-Position der theoretischen (d.h. einer erwarteten) Position der Druckdüse der x-y-Position eines Referenzpunktes des Drucktisches entspricht und eine Aufnahme der bzw. einer Druckdüse durch die optische Einrichtung mindestens von unten durchführbar ist;
(b) Erstellen einer Aufnahme der Druckdüse;
(c) Feststellen der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse anhand der Aufnahme;
(d) Positionieren des Drucktisches in der x-y-Ebene derart, dass der Referenzpunkt des Drucktisch sich in der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt befindet;
(e) Messen der Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von der theoretischen bzw. der erwarteten x-y- Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches;
(f) Aufzeichnen, vorzugsweise Abspeichern, der Differenz;
(g) Erstellen einer weiteren Aufnahme der Druckdüse durch die optische Einrichtung zur Kontrolle der Position der tatsächlichen Position der Druckdüse über dem Drucktisch; und
(h) Drucken eines Objekts unter Berücksichtigung der gemessenen bzw. aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von der erwarteten x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Schritt (b) durch die erfindungsgemäße optische Einrichtung zusätzlich eine Aufnahme der Druckdüse von der Seite erstellt, vorzugsweise mit Hilfe einer wie vorstehend in Bezug auf die erfindungsgemäße Druckvorrichtung beschriebene Spiegeloptik. Die Aufnahme von der Seite ermöglicht im Schritt (c) anhand der Aufnahme der Druckdüse von der Seite die Feststellung der tatsächlichen Höhe der Druckdüse über dem Drucktisch (tatsächlicher Wert für z im Achsensystem gern. Fig. 1) im Vergleich zur vom Drucksystem erwarteten Höhe (theoretischer z- Wert.). Entsprechend wird im nächsten Schritt (Schritt (e)) die Differenz zwischen der tatsächlichen Höhe (tatsächlicher z-Wert) der Druckdüse über dem Drucktisch und der theoretischen Höhe (theoretischer z-Wert) gemessen, d.h. ermittelt. Danach erfolgt im Schritt (f) des obigen Verfahrens das Abspeichern der Differenz zwischen tatsächlicher Höhe (tatsächlicher z-Wert) und einer erwarteten, typischerweise der vom System erwarteten, (theoretischen) Höhe (theoretischer/erwarteter z-Wert). Durch das Erstellen einer weiteren Aufnahme der Druckdüse von der Seite durch die optische Einrichtung erfolgt in der vorliegenden Weiterbildung des Druckfahrens im Schritt (g) ebenfalls eine Kontrolle der Position der Druckdüse hinsichtlich ihrer Höhe (z-Wert) über dem Drucktisch. Schließlich wird im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter der Berücksichtigung der (gemessenen bzw. aufgezeichneten) Differenz von tatsächlicher z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch und theoretischer z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt.
In einer anderen Ausführungsform des vorstehend definierten Kalibrierungsverfahrens erfolgt die Positionskalibrierung in Bezug auf die Höre der Druckdüse(n) über dem Drucktisch (z- Position) unter Verwendung der wie vorstehend beschriebenen ein oder mehreren Näherungssensoren, vorzugsweise ein Näherungssensor pro Druckdüse/Druckkopf. Die Ermittlung der Höhe der Druckdüse(n) über dem Drucktisch (also in z-Richtung; vgl. Fig, 1) erfolgt durch Erfassung dieser unter Verwendung des/der vorstehend definierten ein oder mehreren Näherungssensoren, vorzugsweise ein Näherungssensor pro Druckdüse bzw. Druckkopf. In einer Ausführungsform ist/sind der Druckkopf in vertikaler Richtung beweglich und der Näherungssensor ist am Druckbett vorzugsweise derart angeordnet, dass keine Bewegung des Druckkopfes/der Druckkopfe erfolgen muss, um diese(n) in den gewählten Erfassungsabstand zu bewegen. In einer anderen Ausführungsform kann/können anstatt des Druckkopfes/der Druckköpfe (oder zusätzlich dazu) der oder die Näherungssensor(en) am Druckbett mindestens in z-Richtung, also vertikal, beweglich angeordnet sein, um diesen/diesen in den Erfassungsabstand für die jeweilige Druckdüse(n) zu bewegen. In jedem Fall ist die Höhe des/der Näherungssensors/Näherungssensoren über dem Drucktisch (genauer dessen Oberfläche) bekannt und vorzugsweise in einem entsprechendem Speichermedium eines Steuerungssystems, vorzugsweise einer Rechnereinheit hinterlegt.
Durch Bewegung des jeweiligen Druckkopfes und/oder des der Druckdüse/dem Druckkopf zugeordneten Näherungssensor in dessen Erfassungsabstand erfolgt in dieser Ausführungsform die Feststellung der tatsächlichen Höhe der Druckdüse über dem Drucktisch (tatsächlicher Wert für z im Achsensystem gern. Fig. 1) im Vergleich zur einer erwarteten, typischerweise vom Drucksystem erwarteten, Höhe (theoretischer z-Wert.). Entsprechend wird in einem nächsten Schritt, vorzugsweise (Schritt (e), die Differenz zwischen der tatsächlichen Höhe (tatsächlicher z-Wert) der Druckdüse über dem Drucktisch und der theoretischen Höhe (theoretischer z-Wert) gemessen, d.h. ermittelt. Danach erfolgt in einem nächsten Schritt, vorzugsweise Schritt (f) des obigen Verfahrens, das Aufzeichnen, vorzugsweise Abspeichern der Differenz zwischen tatsächlicher Höhe (tatsächlicher z-Wert) und der vom System erwarteten (theoretischen) Höhe (theoretischer/erwarteter z-Wert). Durch eine weitere Bewegung des jeweiligen Druckkopfes und/oder des der Druckdüse/dem Druckkopf zugeordneten Näherungssensors in dessen Erfassungsabstand erfolgt in der vorliegenden Weiterbildung des Druckfahrens im Schritt (g) ebenfalls eine Kontrolle der Position der Druckdüse hinsichtlich ihrer Höhe (z-Wert) über dem Drucktisch. Schließlich wird im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter der Berücksichtigung der Differenz von tatsächlicher z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch und theoretischer z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt.
Die vorliegende Erfindung stellt unter einem weiteren Aspekt ein weiteres Verfahren zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung der vorstehend definierten weiteren Druckvorrichtung bereit, das die Schritte
(A) Ermitteln der tatsächlichen z-Position Druckdüse(n) über dem Drucktisch unter Verwendung eines oder mehrerer Näherungssensoren, wobei ggf. jeder Näherungssensor einer Druckdüse zugeordnet ist;
(B) Messen der Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse(n) über dem Drucktisch von einer theoretischen (d.h. einer erwarteten) z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch;
(C) Aufzeichnen, vorzugsweise Abspeichern, der Differenz;
(D) nochmaliges Ermitteln der tatsächlichen z-Position Druckdüse(n) über dem Drucktisch unter Verwendung eines oder mehrerer Näherungssensoren zur Kontrolle der Position der tatsächlichen Position der Druckdüse über dem Drucktisch, wobei ggf. jeder Näherungssensor einer Druckdüse zugeordnet ist;
(E) Drucken eines Objekts unter Berücksichtigung der gemessenen Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse(n) über dem Drucktisch von der theoretischen bzw. erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch umfasst.
In bestimmten Ausführungsformen dieses weiteren additiven Fertigungsverfahrens kann der Schritt (D) als optionaler Schritt vorgesehen sein.
Die Ermittlung der tatsächlichen z-Position der Druckdüse(n) über dem Drucktisch kann dabei wie vorstehend in Bezug auf das erste additive Fertigungsverfahren erfolgen. In einer Ausführungsform erfindungsgemäßer additiver Fertigungsverfahren kann unter Verwendung von 3 oder mehr Näherungssensoren, vorzugsweise 3 oder 4 oder 5 Näherungssensoren, mit entsprechend 3 oder mehr Druckköpfen/Druckdüsen, vorzugsweise 3 oder 4 oder 5 Druckköpfen/Druckdüsen, wobei die Näherungssensoren am Drucktisch angeordnet sind, durch die Ermittlung der jeweiligen z-Position der Druckdüsen auch ermittelt werden, ob der Drucktisch eine horizontal gleichmäßige, insbesondere waagerechte Ebene gegenüber den Druckköpfen/Druckdüsen bildet. Dies dient vorzugsweise zur Sicherstellung eines regelmäßigen Drucks des zu erstellenden Objekts in horizontaler Richtung, insbesondere eines gleichmäßigen Schichtaufbaus des gedruckten Materials bspw. im Fall von FFM bzw. FDM-Druckverfahren.
Typischerweise und erfindungsgemäß bevorzugt werden die erfindungsgemäße Verfahren rechner- bzw. computergestützt durchgeführt, besonders bevorzugt unter Verwendung der bereits vorstehend erläuterten computergestützten Steuer- und/oder Bildverarbeitungs- und/oder Rechnereinheit.
Weiterhing werden die erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt unter Verwendung einer oder mehrerer der vorstehend genannten Einrichtungen zur Analyse des jeweiligen Fertigungsverfahrens durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den allgemeinen Aufbau einer Druckvorrichtung, im Beispiel mit zwei Druckköpfen (Tools) (1 , 2), einem Drucktisch mit der Druckfläche (3) und einem Bereich (4), der erfindungsgemäß eine optische Einrichtung zur Aufnahme der Druckköpfe (jeweils einzeln oder, in anderen Ausführungsformen auch zusammen) aufnimmt (hier Service Bay genannt). Ebenfalls gezeigt ist der absolute Nullpunkt der Konfiguration mit Raumachsen x, y und z (5). Der Drucktisch ist mindestens in der x- und y-Achse (also horizontal) durch entsprechende elektro-mechanische Einrichtungen beweglich, kann ggf. aber auch, in bestimmten Ausführungsformen auch zusammen mit dem Druckbett, vertikal (also z-Achse) beweglich sein. In anderen Ausführungsformen kann/können der/die Druckkopf/Druckköpfe vertikal beweglich sein.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Einrichtung zur Verwendung in der Erfindung, umfassend eine Kamera (6), vorzugsweise eine CCD-Kamera, und einen ersten Spiegel XY (7), durch den die Kamera die Position eines Druckkopfes bzw. die Position der Druckdüsen eines Druckkopfes einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung in der XY-Ebene, üblicherweise also horizontal, erfassen kann und einen zweiten Spiegel Z (8), durch den die Kamera die Position eines Druckkopfes bzw. die Position der Druckdüsen eines Druckkopfes einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung in Z-Richtung, üblicherweise also vertikal, erfassen kann, wobei der erste und der zweite Spiegel derart angeordnet sind, dass die vertikale Position des Druckkopfes bzw. der Druckdüse in einem Ausschnitt der Abbildung der Position des Druckkopfes bzw. der Druckdüse in der horizontalen Ebene abgebildet wird.
Fig. 3A zeigt in einer beispielhaften fotografischen Abbildung eine Aufnahme einer Druckdüse einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung mit einer optischen Einrichtung, welche die Position der Druckdüse in horizontaler Ebene (X-Y-Ebene) vor der Kalibrierung darstellt, in welcher die Druckdüse noch nicht exakt ausgerichtet ist (die Öffnung der Druckdüse ist nicht konzentrisch um den Fadenkreuzungspunkt angeordnet, der hier lediglich zur Veranschaulichung verwendeten ist).
Fig. 3B zeigt in einer beispielhaften fotografischen Abbildung eine Aufnahme einer Druckdüse einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung mit einer optischen Einrichtung, welche die Position der Druckdüse in horizontaler Ebene (X-Y-Ebene) nach der Kalibrierung darstellt, in welcher die Druckdüse exakt ausgerichtet ist (die Öffnung der Druckdüse ist konzentrisch um den Fadenkreuzungspunkt angeordnet, der hier lediglich zur Veranschaulichung verwendeten ist).
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Abbildung einer Druckdüse einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung, die sich durch eine in Fig. 1 schematisch abgebildete optische Einrichtung der Erfindung ergeben würde, wobei die Abbildung der Druckdüse in X- Y-Richtung im oberen Abschnitt der Fig. 4 zu sehen ist (über den Spiegel XY), während die Abbildung der Druckdüse in Z-Richtung (über den Spiegel Z) im unteren Abschnitt der Fig. 4 zu sehen ist.
Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere die folgenden Ausführungsformen bereit:
1. Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe, der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, und ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche, wobei der Drucktisch eine optische Einrichtung aufweist, die zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen mindestens von unten ausgelegt ist.
2. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 1 , wobei die optische Einrichtung die Druckdüse(n) direkt von unten aufnimmt.
3. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 1 , wobei die optische Einrichtung mindestens einen Spiegel umfasst, der zur indirekten Aufnahme der Druckdüse(n) ausgelegt ist.
4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die optische Einrichtung außerdem zur Aufnahme der Druckdüse bzw. Druckdüsen von der Seite ausgelegt ist.
5. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 4, wobei die optische Einrichtung zur Aufnahme der Druckdüse bzw. Druckdüsen von zwei Seiten, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten, ausgelegt ist.
6. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 4, wobei die optische Einrichtung einen Spiegel umfasst, der zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist.
7. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 5, wobei die optische Einrichtung zwei Spiegel umfasst, die zur Aufnahme der Druckdüse(n) von zwei Seiten, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten, ausgelegt sind.
8. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 6 oder 7, wobei der oder die Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite derart ausgelegt is/sind, dass in einem Teilausschnitt der Aufnahme des Druckkopfes bzw. der Druckköpfe von unten mindestens eine Aufnahme, vorzugsweise zwei Aufnahmen, der Druckdüse(n) von der Seite erzeugbar ist/sind.
9. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die optische Einrichtung in einer von der Druckfläche getrennten Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. 10. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die optische Einrichtung eine oder mehrere CCD-Kameras umfasst.
11. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, die einen oder mehrere Näherungssensoren, vorzugsweise einen Näherungssensor pro Druckkopf/Druckdüse, der/die derart in der Druckvorrichtung angeordnet und ausgelegt ist/sind, dass der jeweilige Näherungssensor die diesem zugeordnete Druckdüse erfasst, wenn die zugeordnete Druckdüse einen jeweils vorgegebenen Abstand von dem jeweiligen Näherungssensor aufweist.
12. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 11 , wobei der/die Näherungssensoren aus induktiven und kapazitiven Näherungssensoren, vorzugsweise kapazitiven Näherungssensoren, ausgewählt ist/sind.
13. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, die eine computergestützte Steuerungseinrichtung umfasst, die zur Bewegung und Positionserfassung des Drucktisches und/oder mindestens der Druckdüse des Druckkopfes bzw. der Druckdüsen der Druckköpfe ausgelegt ist.
14. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, die eine computergestützte Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, die zur Darstellung und Verarbeitung der von der optischen Einrichtung erzeugten Bilddaten der Druckdüse(n) ausgelegt ist.
15. Druckvorrichtung nach Ausführungsform 13 und 14, wobei Druckvorrichtung eine Rechnereinheit umfasst, die zur Korrelation der Bilddaten der computergestützten Bildverarbeitungseinrichtung und der Positionsdaten der computergestützten Steuerungseinrichtung ausgelegt ist.
16. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, die eine Einrichtung zur spektroskopischen Messung von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material aufweist.
17. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Vorrichtung zur Messung des Durchflusses von in den und/oder durch den Druckkopf fließendem Material, aufweist/aufweisen. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Einrichtung zur Messung der Anzahl von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretenden Tröpfchen, vorzugsweise der Anzahl der austretenden Tröpfchen pro Zeiteinheit, aufweist. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, die eine Einrichtung zur Aufnahme eines Wärmebildes von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretendem Material und/oder von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material aufweist. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe eine Einrichtung zur induktiven Massenaufnahme umfasst/umfassen. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Drucktisch eine Wiegeeinrichtung umfasst. Verfahren zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend die Schritte:
(a) Positionieren des Drucktisches in einer x-y-Position derart, dass die x-y-Position einer erwarteten theoretischen Position der Druckdüse der x-y-Position eines Referenzpunktes des Drucktisches entspricht und eine Aufnahme der bzw. einer Druckdüse durch die optische Einrichtung mindestens von unten durchführbar ist;
(b) Erstellen einer Aufnahme der Druckdüse;
(c) Feststellen der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse anhand der Aufnahme;
(d) Positionieren des Drucktisches in der x-y-Ebene derart, dass der Referenzpunkt des Drucktisch sich in der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt befindet;
(e) Messen der Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von einer erwarteten x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches;
(f) Aufzeichnen, vorzugsweise Abspeichern, der Differenz; (g) Erstellen einer weiteren Aufnahme der Druckdüse durch die optische Einrichtung zur Kontrolle der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches; und
(h) Drucken eines Objekts unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von der erwarteten x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches.
23. Verfahren nach Ausführungsform 22, wobei im Schritt (b) durch die optische Einrichtung, die zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist, zusätzlich eine Aufnahme der Druckdüse von der Seite erstellt wird.
24. Verfahren nach Ausführungsform 23, wobei im Schritt (c) anhand der Aufnahme der Druckdüse von der Seite zusätzlich die tatsächliche z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch festgestellt wird.
25. Verfahren nach Ausführungsform 24, wobei im Schritt (e) zusätzlich die Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von einer erwarteten z- Position der Druckdüse über dem Drucktisch gemessen wird.
26. Verfahren nach Ausführungsform 25, wobei im Schritt (f) zusätzlich die Differenz zwischen der tatsächlichen z-Position und einer erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch aufgezeichnet, vorzugsweise abgespeichert, wird.
27. Verfahren nach Ausführungsform 26, wobei im Schritt (g) zusätzlich eine weitere Aufnahme der Druckdüse durch die optische Einrichtung von der Seite zur Kontrolle der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch erstellt wird.
28. Verfahren nach Ausführungsform 27, wobei im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über Drucktisches von der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt wird.
29. Verfahren nach Ausführungsform 22, wobei die Druckvorrichtung einen Näherungssensor umfasst, der zur Feststellung der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch ausgelegt ist und im Schritt (c) zusätzlich die tatsächliche z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch durch den Näherungssensor gemessen wird. Verfahren nach Ausführungsform 29, wobei im Schritt (e) zusätzlich die Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von einer erwarteten z- Position der Druckdüse über dem Drucktisch gemessen wird. Verfahren nach Ausführungsform 30, wobei im Schritt (f) zusätzlich die Differenz zwischen der tatsächlichen z-Position und der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch aufgezeichnet, vorzugsweise abgespeichert, wird. Verfahren nach Ausführungsform 31, wobei im Schritt (g) zusätzlich eine weitere Messung der z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch zur Kontrolle der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch erfolgt. Verfahren nach Ausführungsform 32, wobei im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt wird.

Claims

Ansprüche Druckvorrichtung für additive Fertigungsverfahren, umfassend einen oder mehrere Druckköpfe, der/die jeweils eine Druckdüse umfasst/umfassen, wobei ggf. der Druckkopf bzw. die Druckköpfe vertikal beweglich sind, und ein Druckbett, das einen in horizontaler Richtung und ggf. vertikaler Richtung beweglichen Drucktisch, umfassend eine Druckfläche, wobei der Drucktisch eine optische Einrichtung aufweist, die zur Aufnahme einer optischen Wiedergabe der Druckdüse bzw. Druckdüsen mindestens von unten ausgelegt ist. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Einrichtung die Druckdüse(n) direkt von unten aufnimmt. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die optische Einrichtung mindestens einen Spiegel umfasst, der zur indirekten Aufnahme der Druckdüse(n) ausgelegt ist. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Einrichtung außerdem zur Aufnahme der Druckdüse bzw. Druckdüsen von der Seite ausgelegt ist. Druckvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die optische Einrichtung zur Aufnahme der Druckdüse bzw. Druckdüsen von zwei Seiten, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten, ausgelegt ist. Druckvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die optische Einrichtung einen Spiegel umfasst, der zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist. Druckvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die optische Einrichtung zwei Spiegel umfasst, die zur Aufnahme der Druckdüse(n) von zwei Seiten, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten, ausgelegt sind.
8. Druckvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der oder die Spiegel zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite derart ausgelegt is/sind, dass in einem Teilausschnitt der Aufnahme des Druckkopfes bzw. der Druckköpfe von unten mindestens eine Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite erzeugbar ist.
9. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Einrichtung in einer von der Druckfläche getrennten Aufnahmevorrichtung angeordnet ist.
10. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Einrichtung eine oder mehrere CCD-Kameras umfasst.
11. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen oder mehrere Näherungssensoren, vorzugsweise einen Näherungssensor pro Druckkopf/Druckdüse, der/die derart in der Druckvorrichtung angeordnet und ausgelegt ist/sind, dass der jeweilige Näherungssensor die diesem zugeordnete Druckdüse erfasst, wenn die zugeordnete Druckdüse einen jeweils vorgegebenen Abstand von dem jeweiligen Näherungssensor aufweist.
12. Druckvorrichtung nach Anspruch 11 , wobei der/die Näherungssensoren aus induktiven und kapazitiven Näherungssensoren, vorzugsweise kapazitiven Näherungssensoren, ausgewählt ist/sind.
13. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine computergestützte Steuerungseinrichtung umfasst, die zur Bewegung und Positionserfassung des Drucktisches und/oder mindestens der Druckdüse des Druckkopfes bzw. der Druckdüsen der Druckköpfe ausgelegt ist.
14. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine computergestützte Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, die zur Darstellung und Verarbeitung der von der optischen Einrichtung erzeugten Bilddaten der Druckdüse(n) ausgelegt ist.
15. Druckvorrichtung nach Anspruch 13 und 14, wobei Druckvorrichtung eine Rechnereinheit umfasst, die zur Korrelation der Bilddaten der computergestützten Bildverarbeitungseinrichtung und der Positionsdaten der computergestützten Steuerungseinrichtung ausgelegt ist.
16. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einrichtung zur spektroskopischen Messung von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material aufweist.
17. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Vorrichtung zur Messung des Durchflusses von in den und/oder durch den Druckkopf fließendem Material, aufweist/aufweisen.
18. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe jeweils eine Einrichtung zur Messung der Anzahl von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretenden Tröpfchen, vorzugsweise der Anzahl der austretenden Tröpfchen pro Zeiteinheit, aufweist.
19. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einrichtung zur Aufnahme eines Wärmebildes von aus der Druckdüse/den Druckdüsen austretendem Material und/oder von auf der Druckfläche aufgebrachtem Material aufweist.
20. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckkopf/die Druckköpfe eine Einrichtung zur induktiven Massenaufnahme umfasst/umfassen.
21. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drucktisch eine Wiegeeinrichtung umfasst.
22. Verfahren zur additiven Fertigung von Objekten, vorzugsweise pharmazeutischer Darreichungsformen, unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend die Schritte:
(a) Positionieren des Drucktisches in einer x-y-Position derart, dass die x-y-Position einer erwarteten theoretischen Position der Druckdüse der x-y-Position eines Referenzpunktes des Drucktisches entspricht und eine Aufnahme der bzw. einer Druckdüse durch die optische Einrichtung mindestens von unten durchführbar ist;
(b) Erstellen einer Aufnahme der Druckdüse;
(c) Feststellen der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse anhand der Aufnahme; (d) Positionieren des Drucktisches in der x-y-Ebene derart, dass der Referenzpunkt des Drucktisch sich in der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt befindet;
(e) Messen der Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von einer erwarteten x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches;
(f) Aufzeichnen, vorzugsweise Abspeichern, der Differenz;
(g) Erstellen einer weiteren Aufnahme der Druckdüse durch die optische Einrichtung zur Kontrolle der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches; und
(h) Drucken eines Objekts unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches von der erwarteten x-y-Position der Druckdüse über dem Referenzpunkt des Drucktisches. Verfahren nach Anspruch 22, wobei im Schritt (b) durch die optische Einrichtung, die zur Aufnahme der Druckdüse(n) von der Seite ausgelegt ist, zusätzlich eine Aufnahme der Druckdüse von der Seite erstellt wird. Verfahren nach Anspruch 23, wobei im Schritt (c) anhand der Aufnahme der Druckdüse von der Seite zusätzlich die tatsächliche z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch festgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 24, wobei im Schritt (e) zusätzlich die Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von einer erwarteten z- Position der Druckdüse über dem Drucktisch gemessen wird. Verfahren nach Anspruch 25, wobei im Schritt (f) zusätzlich die Differenz zwischen der tatsächlichen z-Position und einer erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch aufgezeichnet, vorzugsweise abgespeichert, wird. Verfahren nach Anspruch 26, wobei im Schritt (g) zusätzlich eine weitere Aufnahme der Druckdüse durch die optische Einrichtung von der Seite zur Kontrolle der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch erstellt wird. Verfahren nach Anspruch 27, wobei im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen z-Position der
21 Druckdüse über Drucktisches von der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt wird. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Druckvorrichtung einen Näherungssensor umfasst, der zur Feststellung der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch ausgelegt ist und im Schritt (c) zusätzlich die tatsächliche z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch durch den Näherungssensor gemessen wird. Verfahren nach Anspruch 29, wobei im Schritt (e) zusätzlich die Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von einer erwarteten z- Position der Druckdüse über dem Drucktisch gemessen wird. Verfahren nach Anspruch 30, wobei im Schritt (f) zusätzlich die Differenz zwischen der tatsächlichen z-Position und der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch aufgezeichnet, vorzugsweise abgespeichert, wird. Verfahren nach Anspruch 31 , wobei im Schritt (g) zusätzlich eine weitere Messung der z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch zur Kontrolle der tatsächlichen z- Position der Druckdüse über dem Drucktisch erfolgt. Verfahren nach Anspruch 32, wobei im Schritt (h) das Objekt zusätzlich unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Differenz der tatsächlichen z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch von der erwarteten z-Position der Druckdüse über dem Drucktisch gedruckt wird.
22
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