用于拆出通过逐层施加所制造的对象的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将在替换容器(12)中通过逐层地施加和选择性地固化粉末状构建材料而制造的三维对象(14)从包围所述三维对象(14)的、保持未固化的构建材料中拆出的装置和方法，所述装置具有翻转装置(18)，所述翻转装置使所述替换容器(12)从直立位置(47)中转动到排空位置(48)中，用于排出所述未固化的构建材料，其中，所述翻转装置(18)具有驱动装置(33)，通过所述驱动装置，所述三维对象(14)在所述未固化的构建材料拆出之后能移动到所述替换容器(12)的取出位置(57)中。

Device and method for removing objects manufactured by applying layer by layer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于拆出通过逐层施加所制造的对象的装置和方法
本专利技术涉及一种用于拆出在替换容器中通过粉末状构建材料的逐层施加和选择性固化而制造的三维对象的装置以及一种从替换容器中拆出三维对象的方法。
技术介绍
由DE202013009787U1已知一种用于通过利用电磁辐射施加原料粉末层来制造工件的加工设备。通过电磁辐射在原料粉末材料上的作用实现粉末材料的固化，其中，与所形成的对象邻接的、保持未固化的原料粉末材料残留在构建室中。在用于制造对象的构建过程结束之后，将构建室输送给替换站并且随后输送给布置在后置的驻停站以及再输送给随后布置的旋转站。在旋转站中，构建室设有构建室罩盖并且转动180°。未使用的原料粉末材料基于重力而从构建室中掉出。随后，将构建室旋转回去并转移到后续的取出站中。在取出站中，在其上构建对象的基板通过移除站的马达而在构建室内部移动，从而可以取出所述对象。此外，由WO2017/017273A1已知一种用于通过粉末状构建材料的逐层施加和选择性固化来制造对象的设施。替换容器被输送给排空站，带有构建的对象的基板设置在该替换容器中。在此，将基板从替换容器中移出并且与替换容器罩盖牢固地连接。随后，使替换容器罩盖与固定在其上的基板一起围绕水平轴线转动。在排空未固化的构建材料之后，使构建室罩盖枢转回去，从而所述基板可以再次移回到替换容器中并且可以继续运输构件。由DE102013223407A1已知一种用于逐层制造三维对象以及用于拆出成品对象的装置和方法。为了制造通过粉末状构建材料的逐层施加和选择性固化而制造的三维对象，使用激光烧结装置。该激光烧结装置包含带有激光器的曝光装置，通过该激光器可以将粉末状构建材料有针对性地固化以用于制造三维对象。该构建材料设置在替换容器中。该替换容器包括基板，在该基板上构建三维对象。在制造三维对象之后，替换容器既接收所制造的三维对象也接收包围所述三维对象的、保持未固化的构建材料。为了拆出三维对象，将激光烧结装置内部的替换容器推入相邻的装置中以用于拆出三维对象。随后，借助于接收替换容器的转动装置实现替换容器的例如180°的转动运动。未固化的构建材料被接收在布置在转动装置下方的收集容器中。随后，旋转装置再次转回到直立位置中，并且替换容器被导出。随后，将基板与所述对象一起从替换容器中取出。直到取出所述对象，这种拆出过程是费时的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种用于以过程优化的方式拆出在替换容器中通过粉末状构建材料的逐层施加和选择性固化而制造的三维对象的装置以及方法。该任务通过一种用于将在替换容器中通过粉末状构建材料的逐层施加和选择性固化而制造的三维对象从包围该对象的未固化的构建材料中拆出的装置来解决，所述装置包括翻转装置，该翻转装置使所述替换容器从直立位置中转动到排空位置中以用于排出所述未固化的构建材料，在所述装置中，通过布置在翻转装置处的驱动设备，所述三维对象在拆出所述未固化的构建材料之后能移动到相对于所述替换容器的取出位置中。所述替换容器能插入到并固定到所述翻转装置中并且所述翻转装置能围绕水平定向的转动轴线转动。所述翻转装置包括保持板，替换容器能够放置在所述保持板上。由此，在所述拆出和翻转装置转移到直立位置中之后马上准备好取出所述对象。一方面，所述对象或在其上构建所述对象的基板可以直接从所述替换容器中被取出。另一方面，整个替换容器可以从翻转装置中被取出并且必要时被输送给另外的加工站，以便又针对随后的拆出过程提供用于拆出在替换容器中制造的另外的三维对象的装置。因此，可以实现过程优化。有利地设置为，通过所述驱动装置，在拆出所述三维对象之后，承载该对象的基板能移动到相对于替换容器的取出位置中。在此，基板至少在替换容器的上边缘区域上移动如此远，使得能够以简单的方式取出对象或者取出承载该对象的基板。优选地，设置成使得仍在替换容器关闭的情况下基板就转移到取出位置中。该移动运动既可以在替换容器的直立位置也可以在排空位置中或在二者之间的位置中开始。翻转装置从直立位置到排空位置中并且返回的转动运动的实施可以手动地或通过电控驱动器实现。翻转装置的转动运动可以从直立位置到排空位置中并且沿反方向又回到直立位置中。替代地，翻转装置也可以设置成围绕转动轴线转动360°。此外，翻转装置、尤其是保持板优选具有夹紧装置，使得替换容器以可松开的方式相对于保持板固定。由此，该替换容器可以与所制造的三维对象一起从用于逐层增材制造构件的装置、尤其是激光烧结装置(SelectiveLaserSinterung，SLS)或激光熔化装置(LaserMetalFusion，LMF或SelectiveLaserMelting，SLM)中完全取出并且优选地装入到与此分开布置的翻转装置中。由此，在激光烧结装置中，直接在取出一个替换容器之后就可以装入另一个替换容器来构建新的三维对象。在所述替换容器上、尤其是在所述替换容器中可移动的活塞上设置有夹紧装置的夹紧元件，基板能固定在所述活塞上。在所述驱动装置上设置有夹紧装置的互补的夹紧元件，使得在将所述替换容器装入到所述翻转装置中、尤其是定位到基板上时可以使得所述夹紧元件彼此嵌合和夹紧。由此，提供了在替换容器、尤其是替换容器的活塞与驱动装置之间的可松开的连接部。设置在翻转装置中的夹紧装置包括夹紧机构，所述夹紧机构具有捕获和定向芯轴以及互补的接收部。由此，在将替换容器放置到保持板上之后，可以实现夹紧装置的自主式锁定。这又能够实现过程优化。所述装置的另一个有利构型设置为，所述翻转装置具有装入区域或装入开口，至少一个贴靠面设置得与该装入开口相对置，所述至少一个贴靠面关于保持板定向以用于位置正确地装入替换容器。由此，可以使替换容器在翻转装置中的装入和定位变容易。在翻转装置上优选地设有用于封闭替换容器的盖。该盖能够以介质密封的、尤其是气密的方式贴靠在替换容器上，使得未固化的构建材料不能逸出。有利地，所述盖具有带着排出开口的收集容器，使得未固化的材料可以在翻转装置的排空位置中首先聚集在收集容器中。有利地，在翻转装置的取出位置中，盖的收集容器上的排出开口配属于接收容器。在这种情况下，未固化的构建材料由于重力会落入到该接收容器中。替代地可以设置为，吸出装置的吸出软管可以衔接在排出开口上，从而至少在翻转装置的排空位置中可以利用吸出装置将未固化的构建材料吸出并且输送给聚集容器。在翻转装置的壁区段上或翻转装置的盖上优选地设有封闭件、尤其是快速封闭件以实现进一步的过程优化。所述盖优选被接收在翻转装置的至少一个壁区段上，并且可以从相对于替换容器的打开位置中转移到关闭位置中。在打开位置中，所述盖可以相对于替换容器向上提升。替代地，所述盖也可以通过围绕水平轴线的枢转运动或围绕竖直轴线的转动运动枢转或扭转到打开位置中。优选地，所述盖可以通过直线引导件从打开位置移动到关闭位置中。所述装置的另一个有利构型设置为，驱动装置包括升降缸，该升降缸通过气动、电动、液压或类似的方式被驱动。此外优选设置为，通过止挡部来限制驱动装置的升降缸的伸出运动，该止挡部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将在替换容器(12)中通过将粉末状构建材料逐层施加和选择性固化而制造的三维对象(14)从包围所述对象(14)的、保持未固化的构建材料中拆出的装置，所述装置具有翻转装置(18)，该翻转装置使所述替换容器(12)围绕水平定向的旋转轴线(19)从直立位置(47)转动到排空位置(48)中以用于排出所述未固化的构建材料，并且所述翻转装置(18)具有驱动装置(33)，通过该驱动装置，所述三维对象(14)在从所述未固化的构建材料拆出之后能移动到相对于所述替换容器(12)的取出位置(57)中，其特征在于，所述替换容器(12)能够插入到并且能够固定在所述翻转装置(18)中，所述翻转装置(18)具有保持板(23)，所述替换容器(12)能够放置在该保持板上并且包括夹紧装置(36)，通过该夹紧装置(36)使所述替换容器(12)以能松开的方式相对于所述保持板(33)固定，并且所述驱动装置能够与所述翻转装置(18)一起围绕所述转动轴线(19)转动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170413 DE 102017108080.51.一种用于将在替换容器(12)中通过将粉末状构建材料逐层施加和选择性固化而制造的三维对象(14)从包围所述对象(14)的、保持未固化的构建材料中拆出的装置，所述装置具有翻转装置(18)，该翻转装置使所述替换容器(12)围绕水平定向的旋转轴线(19)从直立位置(47)转动到排空位置(48)中以用于排出所述未固化的构建材料，并且所述翻转装置(18)具有驱动装置(33)，通过该驱动装置，所述三维对象(14)在从所述未固化的构建材料拆出之后能移动到相对于所述替换容器(12)的取出位置(57)中，其特征在于，所述替换容器(12)能够插入到并且能够固定在所述翻转装置(18)中，所述翻转装置(18)具有保持板(23)，所述替换容器(12)能够放置在该保持板上并且包括夹紧装置(36)，通过该夹紧装置(36)使所述替换容器(12)以能松开的方式相对于所述保持板(33)固定，并且所述驱动装置能够与所述翻转装置(18)一起围绕所述转动轴线(19)转动。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过所述驱动装置(33)，承载所述三维对象(14)的基板(44)能移动到相对于所述替换容器(12)的所述取出位置(57)中。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述替换容器(12)上、尤其是在所述替换容器(12)的活塞(38)上设置有夹紧元件(37)，并且在所述驱动装置(33)上设置有互补的夹紧元件(39)，所述夹紧元件和所述互补的夹紧元件在将所述替换容器(12)装入到所述翻转装置(18)中时彼此嵌合并且以能松开的方式夹紧。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹紧装置(36)具有夹紧机构，在所述夹紧机构中，一个夹紧元件(37、39)构造有捕获和定向芯轴(41)，另一个夹紧元件(39、37)构造有互补的接收部(42)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述翻转装置(18)具有装入区域(26)或装入开口，与所述装入区域相对置地设置有至少一个贴靠面(24)，所述至少一个贴靠面关于所述保持板(23)定向以用于位置正确地装入所述替换容器(12)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述翻转装置(18)具有用于封闭所述替换容器(12)的盖(31)，该盖优选具有收集容器(51)，该收集容器带有布置在所述收集容器上的排出开口(52)。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述翻转装置(18)的排空位置(48)中，所述排出开口(52)设置有用于接收所述未固化的构建材料的收集容器(51)，或者在所述排出开口(52)上能够衔接有吸出装置(55)的吸出软管(54)，通过该吸出软管能够吸出所述未固化的构建材料。


8.根据权利要求67中任一项所述的装置，其特征在于，所述盖(31)或所述翻转装置(18)的壁区段(28)具有至少一个封闭件(29)、尤其是快速夹紧封闭件，所述盖(31)能够通过该封闭件在关闭位置(32)中与所述替换容器(12)夹紧。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述盖(31)被接收在所述翻转装置(18)的至少一个壁区段(28)上并且能够优选借助于直线引导件(27)从打开位置(30)转移到关闭位置(32)中。


10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动装置(33)构造为升降缸(34)，所述升降缸优选气动式、液压式或电动式地驱动。
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【专利技术属性】
技术研发人员：W·莱布，A·马戈尔夫，B·豪克，C·米姆拉，D·吉克，
申请(专利权)人：通快激光与系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE