[发明专利]借助由扫描器光具偏转测量激光射束来测量构建缸组件的基础元件的方法

说明书

一种用于测量构建缸组件(11)的基础元件(13)的方法，所述基础元件尤其是基底(13a)或预制件(13b)，其中，构建缸组件(11)布置在机器(1)上，所述机器用于通过借助高能射束(16)烧结或熔化粉末状材料(6)逐层制造三维对象(2)，其中，基础元件(13)在构建缸组件(11)的基本上柱形的基体(14)中能借助活塞(12)移动，其中，为了测量基础元件(13)，由激光产生测量图案(50)，所述测量图案照射基础元件(13)的至少一个部分，并且，激光的入射地点(A1，A2)借助摄像机(21)被观察和分析评价并从而确定关于基础元件(13)的测量数据，所述测量数据包括位置信息和/或取向信息和/或关于基础元件(13)的表面(01‑03)的至少一个部分的三维构型的信息，其特征在于，由激光产生测量图案(50)，其方式是，测量激光器(23)的激光射束(24)被扫描器光具(19)偏转，使得产生不同地经偏转的激光射束(24a)，并且，经偏转的激光射束(24a)至少指向到基础元件(13)的所述部分上，并且，摄像机(21)相对于经偏转的激光射束(24a)在侧向错开布置。本发明提供一种简单的并且能灵活使用的用于测量基础元件的方法，所述方法以过程腔中的小的安装空间就足以实现。

技术领域

本发明涉及一种用于测量构建缸组件的基础元件、尤其是基底或预制件的方法，

其中，构建缸组件布置在机器上，该机器用于通过借助高能射束烧结或熔化粉末状材料来逐层制造三维对象，其中，基础元件能在构建缸组件的基本上柱形的基体中借助活塞移动，尤其是其中，活塞具有：活塞上部分，基础元件布置在该活塞上部分上；和活塞下部分，活塞上部分能相对于活塞下部分借助至少两个、优选三个执行元件定向，其中，为了测量基础元件，由激光产生测量图案，所述测量图案照射基础元件的至少一个部分，并且，将激光的入射地点借助摄像机观察并且分析评价，从而确定关于基础元件的测量数据，所述测量数据包括位置信息和/或取向信息和/或关于基础元件的表面的至少一个部分的三维构型的信息。

背景技术

这种方法由WO 2016/207258 A1已知。

通过借助以高能射束、尤其是激光射束或电子射束烧结或熔化来逐层制造三维对象，能制造以传统的工艺(例如基于浇注过程或实心体的铣削)不能实现的对象几何形状。

在此，在构建缸(也称为构建腔)中在基础元件、大多是基底(也称为构建平台)或预制件上施加粉末状材料的薄层，然后在选出的地点以高能射束加热，直至粉末状材料熔化或烧结。接着将基础元件通过在构建缸中的对应的活塞部分下降一个粉末层厚，施加另一层粉末状材料，然后又在选出的地点通过高能射束加热，并这样继续。构建缸紧固在过程腔的接头上。

为了良好的制造精度，必须将在构建缸中的基础元件定向。尤其是由于预热粉末状材料而会出现基础元件在构建缸中或者说相对于过程腔其余部分变形、尤其是倾翻。

由WO 2016/207258 A1已知构建缸组件，其中，基底紧固在活塞上部分上，活塞上部分能松脱地紧固在活塞中间部分上。活塞中间部分又布置在活塞下部分上并且能相对于活塞下部分借助三个执行元件定向。还设有测量装置，其中，三个激光二极管分别产生激光线，所述激光线以斜角在不同的部位上射到在参考面、例如过程腔底部和基底之间的缝隙上，其中，摄像机系统将所述不同的部位单独感测。在此，摄像机的光路通过加工激光射束的扫描器光具进行指向，其中，摄像机的扫描位置借助扫描器光具转换。扫描器光具居中地在基底上方布置。

借助测量装置能识别激光线部分在缝隙处的错开量，由此确定基底的倾翻并将该倾翻借助执行元件修正。但三个激光二极管的布置需要过程腔中的相对大的安装空间。激光二极管必须针对所使用的构建缸类型进行特殊设计，由此在该装置中的做法是费事和不灵活的。能借助激光二极管获得的信息也是有限的。

由DE 10 2016 106 403 A1已知用于校准激光烧结或激光熔化设施的扫描系统的方法，其中，通过扫描系统在位于构建场的平面中的表面上产生线图案。

发明内容