[发明专利]用于能自动化地确定由照射装置产生的激光束的焦点位置的方法

权利要求书

1.一种用于能自动化地确定由用于添加式制造三维物体的设备(1)的照射装置(6)产生的激光束(2)的焦点位置的方法，其中，所述设备(1)具有通过水平定向的第一机器轴线限定的x轴、通过水平定向的第二机器轴线限定的y轴和通过竖直定向的第三机器轴线限定的z轴，所述方法包括以下步骤:

将衬底(10)布置在第一照射位置(z₁)上，并且将衬底(10)暴露于激光束(2)，激光束(2)在该第一照射位置(z₁)的衬底(10)上产生至少一个照射矢量(13)，在该第一照射位置上衬底(10)相对于参照点(11)被布置在特定的z轴位置上，

使衬底(10)运动到多个另外的照射位置上，并且将衬底(10)相应地暴露于激光束(2)，激光束(2)在相应的另外的照射位置(z_n)的衬底(10)上产生至少一个照射矢量(13)，在该多个另外的照射位置上衬底(10)相对于参照点(11)分别被布置在另外的特定的z轴位置(z_n)上，其中，在前后相继的照射位置上的照射矢量(13)被分配给不同的z轴位置，其中，在衬底(10)上形成通过对应于各个照射矢量(13)被照射的衬底区域限定的照射图案(12)，

通过检测在照射图案(12)中的不同的可光学检测的对比度区域而光学地评价照射图案(12)，其中，照射图案(12)形成有特定的可光学检测的第一几何分配特征(14)和第二几何分配特征(16)，其中，相应的第一几何分配特征(14)和第二几何分配特征(16)被分配给特定的照射位置和/或特定的z轴位置，形成锯齿形的或尖峰形的照射图案(12)，其中，特定的可光学检测的第一几何分配特征(14)包括相应的锯齿或尖峰的尖顶，所述尖顶分别被分配以特定的照射位置和/或特定的z轴位置，

基于检测的光学的对比度区域确定激光束(2)的焦点位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据激光束(2)是散焦地还是聚焦地投射到衬底(10)上，在衬底(10)上形成照射图案(12)中的不同颜色的颜色区域或对比度区域，其中，在照射图案(12)中的相比之下明亮的颜色区域表示激光束(2)在相应的照射位置上是散焦的，而相比之下暗的颜色区域表示激光束(2)在相应的照射位置上是聚焦的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成可光学检测的第二几何分配特征(16)的形式为至少一次突出于照射图案(12)的第一几何分配特征(14)的尺寸之外的线，第二几何分配特征(16)被分配给照射图案(12)的开始部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使各照射位置关于其相应的z轴位置被错开在0.5mm和1mm之间的范围中的偏移量。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少两个照射矢量(13)被平行地布置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将各照射矢量(13)布置成关于其相应的x轴位置和/或y轴位置被错开在0.1mm和1mm之间的范围中的偏移量。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，基于激光束(2)的被确定的焦点位置，相对于设备(1)要选择地照射的建造区，实施照射装置(6)的布置是自动化的匹配。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将衬底(10)布置或构造在设备(1)的承载装置(5)的沿着z轴以可运动的方式被支承的承载元件(9)上，所述承载装置被设置用于承载要添加式地制造的三维物体。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了通过检测在照射图案(12)中的不同的光学的对比度区域来光学地评价照射图案(12)和为了基于检测到的光学的对比度区域确定激光束(2)的焦点位置，使用在设备侧存在的检测和确定装置(19)。