用于同時且以生成的方式制造多個零件的生產設備制造技術

本發明專利技術涉及用于利用選擇性激光燒結或激光熔融方法同時且以生成的方式制造多個零件的生產設備，其中，在至少一個生產加工區域中設有：至少兩個SLM裝置和/或SLS裝置形式的構建裝置，它們均具有至少一個構建缸；至少一個取出站；至少一個后處理站；和至少一個存儲區域；其中，設有生產設備控制裝置，構建裝置、取出站和后處理站連接到該控制裝置，并且該控制裝置被設計用于控制各裝置或各站，以及用于問詢各裝置或各站的運行狀態和時間上的可用性，以及用于問詢所述裝置中可供使用的構建材料的數量和種類。

Production equipment for manufacturing multiple parts simultaneously and in a generated manner

【技術實現步驟摘要】
用于同時且以生成的方式制造多個零件的生產設備本申請是2015年11月05日所提出的申請號為201580061564.9、專利技術名稱為“用于同時且以生成的方式制造多個零件的生產設備”的專利技術專利申請的分案申請。
本專利技術涉及一種生產設備，利用該生產設備能夠同時且以生成的方式(generative)利用選擇性激光燒結或激光熔融方法制造多個零件。在生產設備區域中進行該制造，在該區域中布置有至少兩個激光燒結或激光熔融裝置形式的構建裝置。這類裝置通常被稱為SLM裝置或SLS裝置，并且通常具有可從裝置的工藝腔中取出的構建缸。
技術介紹
構建缸中布置有高度可調的平臺，借助于涂覆機向該平臺上涂覆可熔融或可燒結的構建材料。通過經由掃描儀輸送的激光束逐層燒結或熔融構建材料層并且同時加以固化。在該部分固化的層上涂覆下一層并且一直重復該激光燒結或激光熔融過程，直至制造完成三維零件為止。在制造完成之后，在取出站中從構建缸中取出成品的或至少半成品的零件。取出站用于從構建缸中取出未固化的構建材料并根據指令等排出。于是，零件可以被送至后處理站以進行后續的熱處理或表面機械處理。一旦工件制造完成，就將其存儲在用于存儲零件的存儲區域中。通常，所有所述裝置在本身看來都是獨立工作的，即，零件在構建裝置中制造完成，然后由操作人員從缸中取出。零件被手動地或半自動地在取出站中卸取，被卸取的零件然后被手動地由操作人員送至后處理站，安裝在該處，進行后處理并且然后由操作人員將零件送至倉庫，然后在該處做好運輸準備。上面所述每個裝置通常具有單獨的電子控制裝置，在生產加工區域中工作的人員必須分別了解制造或取出步驟之后，在生產加工區域中的哪些其他裝置是可用于其他加工步驟的、哪些裝置具有足夠的構建材料來開始新的構建過程、哪些存儲區域適于容納零件等。
技術實現思路
本專利技術的目的是，設計具有根據本專利技術的特征的生產設備，使得在該生產設備中能夠或多或少完全自動地實施各個制造、卸取、裝配、后處理和輸送步驟，從而布置在生產設備中的單個裝置能夠被簡化地設計并且具有所述各個步驟的整個生產工藝能夠被更快地實施。該目的通過本專利技術的特征組合實現。有利的改進方案從具體實施方式得出。根據本專利技術，提供一種用于利用選擇性激光燒結或激光熔融方法同時且以生成的方式制造多個零件的生產設備，其中，在至少一個生產加工區域中設有：-至少兩個SLM裝置和/或SLS裝置形式的構建裝置，它們均具有能夠從所述構建裝置的工藝腔中取出的至少一個構建缸，-至少一個取出站，用于從其中一個構建缸卸取制造完成的零件；-至少一個后處理站，用于制造完成的、已取出的零件的后續的熱處理和/或表面機械處理，和-至少一個存儲區域，用于存儲零件，其中，設有生產設備控制裝置，構建裝置、取出站和后處理站連接到該生產設備控制裝置，并且該生產設備控制裝置被設計用于控制各裝置或各站，以及用于問詢各裝置或各站的運行狀態和時間上的可用性，以及用于問詢所述裝置中可供使用的構建材料的數量和種類，-其中，構建缸和/或從構建缸中取出的制造完成的零件或者待插入到構建缸中的構建板能夠由自驅動的且能夠由生產設備控制裝置轉向和控制的輸送裝置自動裝載，能夠被輸送至裝置或站，在該裝置或站處能夠被插入在工藝腔中或自動鎖止，或者能夠被插入后處理站中，-構建缸或零件在生成式構建過程結束之后能夠被自驅動的輸送裝置在自動解鎖的條件下自動裝載且受程序控制地運動至中間存儲站或取出站，并且插入到其中，-其中，構建缸或零件或構建板通過至少一個聯接裝置固定在輸送裝置上或固定到輸送裝置處，并且能夠與SLM裝置或SLS裝置的鎖止元件、后處理站或構建缸的高度可調的承載件接合，并且聯接裝置能夠在輸送裝置與構建缸、零件或構建板之間受程序控制地被釋放。首先，在生產設備中設有生產設備控制裝置，其與構建裝置、至少一個取出站、至少一個后處理站等共同作用，并且被設計用于控制所述裝置以及用于問詢所述裝置的運行狀態和時間上的可用性以及用于問詢在所述裝置中可供使用的構建材料的數量和種類。這首先意味著，設備控制裝置適合于與構建裝置共同作用。所有構建裝置都可以由該設備控制裝置以類似于來自生產調度室的方式僅由一個操作人員監控。構建裝置本身、即激光燒結或激光熔融裝置不再必須設有單獨的輸入裝置或顯示器，因此可以被更簡單且更低成本地制造。此外，操作人員不必監控在設備中還存在多少構建材料。對于接下來的構建過程不具有足夠多的構建材料的設備可以例如通過自動的加料裝置加料，這也能夠通過生產設備控制裝置實施。在生產設備控制裝置上工作的操作人員掃視顯示器就可以知道哪個構建裝置可供使用、它包含多少構建材料、是哪些構建材料。操作人員從裝置獲得如下反饋：構建材料是否足夠用于接下來的構建過程，該接下來的構建過程同樣能夠在“調度室”輸入和啟動。該設備的另一個重要特征在于，能夠從構建裝置取出的構建缸通過自驅動的并且能夠被生產設備控制裝置轉向和控制的輸送裝置自動裝載，輸送至設備的裝置或站，并且在該處插入到例如工藝腔中，自動鎖止或者在結束構建過程之后再被解鎖，裝載且送至其他站、例如中間存儲站或取出站，并且插入到其中。輸送裝置在本專利技術中是自驅動的且能夠在地面上運動并且隨意控制的輸送車，或者是輸送飛行器，其中，該飛行器可以例如是四軸飛行器或者四軸多旋翼飛行器，即類似于直升飛機的裝置，其現今也被稱作“無人機”，并且適合于承受適當的負載。這類飛行器已證實使用范圍廣泛并且能夠承受相對較高的負載并且將其非常精確送至目的地且在該處卸載。換句話說，不僅實施對構建裝置的監控，也實施構建缸、零件、構建板或構建材料的輸送，構建過程結束之后取出構建缸、將構建缸送至取出站或者存儲區域等。這些也全都由生產調度室進行中央控制。只有一個操作人員就能夠例如確定哪個構建缸被送至哪個構建裝置、哪種材料在構建缸中構建、容納有制造完成的零件的構建缸被移動至或飛行至哪個取出站、該零件是否能夠連同構建材料一起在惰性氣體中在排除爆炸危險的情況下被卸取等。所有這些生產步驟都能夠由生產設備控制裝置進行中央控制。為此，生產設備控制裝置具有輸入裝置和至少一個顯示器。由此能夠輸入用于生產設備的整個單元、即用于構建裝置、取出站、后處理站等的控制數據，從構建材料到構建數據直至客戶數據和送交地點，這對于制成的零件要被送至的存儲地點而言可以是非常重要的。特別有利的是，每個自驅動的輸送裝置都具有能夠由SLM裝置或SLS裝置、取出站、后處理站和生產設備控制裝置讀取的電子編碼。以這種方式能夠實現控制，這使操作人員能夠簡單明了獲知整個生產設備中的哪些構件在何時位于何處。所有這些都能夠在顯示器上顯示并且在存儲器中記錄，以便之后能夠以透明方式了解整個生產流程，這對于確保通常昂貴且敏感的零件的質量而言是重要的或至少是有利的。生產設備控制裝置在此可以具有接收裝置，通過該接收裝置能夠讀取從構建缸輸出的工件特有的數據。這些數據可以例如在構建過程中讀入到構建缸的存儲器中并且然后能夠從該處相應調取本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于增材制造零件的生產系統，所述生產系統包括：/n多個構建容器；/n多個車，所述多個車分別構造為自主驅動或飛行至生產系統的一個或多個目的地；/n多個構建裝置，所述多個構建裝置分別被構造為：/n從已經和所述構建容器一起被自主驅動或飛行至所述構建裝置的車上自動接收構建容器；/n通過固化在所述構建容器中的構建材料以在所述構建容器中增材制造零件，從而提供包含零件的構建容器；并且/n將所述包含零件的構建容器自動排出到已經被自主驅動或飛行至所述構建裝置的車；和/n生產系統控制單元，所述生產系統控制單元與所述多個車通信聯接，所述生產系統控制單元被構造為：/n向從所述多個車中選擇的一個車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得被選擇的車自主驅動或飛行至從所述多個構建容器中選擇的一個構建容器，并且當所述被選擇的車自動接收到所述被選擇的構建容器時，將所述被選擇的車自主驅動或飛行至從所述多個構建裝置中選擇的一個構建裝置；并且/n向從所述多個車中選擇的一個車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得所述被選擇的車自主驅動或飛行至提供所述包含零件的構建容器的被選擇的構建裝置，當所述被選擇的構建裝置將所述包含零件的構建容器自動排出到所述被選擇的車時，所述被選擇的車自動接收所述包含零件的構建容器。/n...

【技術特征摘要】
20141113 DE 102014016718.61.一種用于增材制造零件的生產系統，所述生產系統包括：
多個構建容器；
多個車，所述多個車分別構造為自主驅動或飛行至生產系統的一個或多個目的地；
多個構建裝置，所述多個構建裝置分別被構造為：
從已經和所述構建容器一起被自主驅動或飛行至所述構建裝置的車上自動接收構建容器；
通過固化在所述構建容器中的構建材料以在所述構建容器中增材制造零件，從而提供包含零件的構建容器；并且
將所述包含零件的構建容器自動排出到已經被自主驅動或飛行至所述構建裝置的車；和
生產系統控制單元，所述生產系統控制單元與所述多個車通信聯接，所述生產系統控制單元被構造為：
向從所述多個車中選擇的一個車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得被選擇的車自主驅動或飛行至從所述多個構建容器中選擇的一個構建容器，并且當所述被選擇的車自動接收到所述被選擇的構建容器時，將所述被選擇的車自主驅動或飛行至從所述多個構建裝置中選擇的一個構建裝置；并且
向從所述多個車中選擇的一個車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得所述被選擇的車自主驅動或飛行至提供所述包含零件的構建容器的被選擇的構建裝置，當所述被選擇的構建裝置將所述包含零件的構建容器自動排出到所述被選擇的車時，所述被選擇的車自動接收所述包含零件的構建容器。


2.根據權利要求1所述的生產系統，其特征在于，其中：
所述生產系統控制單元被構造為至少部分地基于已經針對所述多個構建容器中的一個或多個確定的時間上的可用性從所述多個構建容器中選擇一個構建容器；和/或
所述生產系統控制單元被構造為至少部分地基于已經針對所述多個車中的一個或多個確定的時間上的可用性從所述多個車中選擇一個車；和/或
所述生產系統控制單元被構造為至少部分地基于已經針對所述多個構建裝置中的一個或多個確定的時間上的可用性從所述多個構建裝置中選擇一個構建裝置。


3.根據權利要求1或2所述的生產系統，其特征在于，其中，所述生產系統控制單元被構造為確定所述多個構建容器中的一個或多個和/或所述多個車中的一個或多個和/或所述多個構建裝置中的一個或多個的時間上的可用性，所述生產系統控制單元與所述多個構建容器和/或所述多個構建裝置通信聯接。


4.根據權利要求1至3中任一項所述的生產系統，其特征在于，包括：
至少一個取出站，所述至少一個取出站分別構造為從所述包含零件的構建容器內未固化的構建材料中卸取所述零件，所述生產系統控制單元被構造為向已經接收所述包含零件的構建容器的所述車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得已經接收所述包含零件的構建容器的所述車自主驅動或飛行至從所述至少一個取出站中選擇的一個取出站；和/或
多個取出站，其中，所述生產系統控制單元被構造為確定所述多個取出站中的一個或多個的時間上的可用性并且至少部分地基于所述多個取出站中的一個或多個的所述時間上的可用性從所述多個取出站中選擇一個取出站。


5.根據權利要求1至4中任一項所述的生產系統，其特征在于，包括：
至少一個后處理站，所述至少一個后處理站構造用于已經從所述未固化的構建材料中卸取的所述零件的后續的熱處理和/或表面機械處理，所述生產系統控制單元被構造為向從所述多個車中選擇的車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得所述被選擇的車將已經從所述未固化的構建材料中卸取的所述零件自主驅動或飛行至從所述至少一個后處理站中選擇的一個后處理站；和/或
多個后處理站，其中，所述生產系統控制單元被構造為確定所述多個后處理站中的一個或多個的時間上的可用性并且至少部分地基于所述多個后處理站中的一個或多個的所述時間上的可用性從所述多個后處理站中選擇一個后處理站。


6.根據權利要求1至5中任一項所述的生產系統，其特征在于，包括：
至少一個存儲區域，所述至少一個存儲區域被構造用于存儲已經接受后續的熱處理和/或表面機械處理的所述零件，所述生產系統控制單元被構造為向從所述多個車中選擇的車提供控制指令，所述控制命令被構造為使得所述被選擇的車將已經接受后續的熱處理和/或表面機械處理的所述零件自主驅動或飛行至所述存儲區域。


7.根據權利要求1至6中任一項所述的生產系統，其特征在于，其中，所述生產系統控制單元被構造為至少部分地基于所述多個構建裝置中的一個或多個中的可供使用的構建材料的數量和/或所述多個構建裝置中的一個或多個中的可供使用的構建材料的種類從所述多個構建裝置中選擇一個構建裝置，所述生產系統控制單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·赫爾佐克，
申請(專利權)人：CL產權管理有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE