CN111267346B - 在以3d打印方法制造期间对构件编码 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制首先以增材制造方法产生的工件(1)接着的加工的方法，其中，在所述工件的增材制造期间在所述工件上安置标记(2，3，4)。本发明的特征在于，在所述工件(1)的所述接着的加工时使用标记(2，3，4)来控制材料的施加或者去除。

Description

在以3D打印方法制造期间对构件编码
技术领域
本发明涉及一种用于控制首先以增材制造方法产生的工件接着的加工的方法，其中，在所述工件的增材制造期间在所述工件上安置标记。
背景技术
以增材制造方法、通常也称为3D打印方法制造的具有标记的工件由实用新型DE20 2015 005 115 U1得知。所述实用新型公开了一种以3D打印方法制造的工件，所述工件可以在3D打印期间设置有不同的人工特征。为此视为一维代码、多维代码、磁代码、机械代码、光学代码和电子代码。在此公开了特别是作为机械代码的条形码，所述条形码作为凹进部或开口安置在工件上。同样示出突出的条形码，所述突出的条形码作为凸出部示出在工件的表面上。通过所述标记能够实现单义地识别以3D打印方法制造的工件。置入到工件中的代码在此集成到数据中，所述数据在用于制造工件的打印过程中被使用。以所述方式和方法相应地改变3D打印时的打印数据，从而将凹进的或者突出的代码安置在工件上。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务在于，将以增材制造方法制造的工件的进一步加工自动化并且简化。
根据本发明，该任务通过一种根据优选技术方案的方法来解决。本发明的有利的设计方案由可选技术方案、说明书和附图得出。
根据本发明设置，所述标记用于在工件的所述接着的加工时控制材料的施加或者去除。在增材制造方法期间制造的在工件上的标记由此不是仅仅如同在现有技术中那样用于识别工件，而是所述标记用于在进一步加工工件时控制特别是通过上光或打磨过程对材料的施加或者去除的过程。
在本发明的第一设计方案中设置，工件中的标记是凹进部。所述凹进部用于控制以增材制造方法制造的工件的材料的去除。由此可以通过凹进部的深度控制去除过程，其方式是，工件的表面如此长时间地经受去除过程、例如打磨或者铣削，直到不再能看到所述凹进部。凹进部的可见性在此可以要么视觉地通过用于去除材料的机器的操作人员判断，要么自动地通过测量出凹进部的光学传感器或者也通过触摸凹进部的触觉传感器判断。特别是在标记的多个不同的凹进部的情况中也可能的是，去除过程使并非所有的凹进部消失那样程度地进行，从而一些凹进部在加工之后作为永久的特征保持可见和可感觉的。
在本发明的一个另外的设计方案中设置，工件中的标记是凸出部。通过所述凸出部可以控制施加材料的过程、例如上光或印刷。凸出部的高度确定将多少上光油或印刷油墨施加到工件上。因此可以设置，将上光油或者印刷油墨如此长时间地施加到工件上，直到不能再感觉、看到或者触摸到凸出部。这也可以视觉地由用于上光和印刷的机器的操作者判断或者通过光学传感器或者触觉传感器判断。
在本发明的一个特别有利的设计方案中设置，所述标记不仅包括凸出部而且包括凹进部。在这种情况中，通过包括凸出部和凹进部的标记不仅控制施加过程而且控制去除过程。
在本发明的一个另外的设计方案中设置，所述标记是不同高度的凸出部，并且对于每个不同高度的凸出部通过上光机、印刷机或者上光装置施加相应的上光层厚度或印刷油墨厚度。当将例如五个不同高度的凸出部安置在工件上时，则如此长时间地施加第一上光部，直到第一凸出部消失。施加第二上光部，直到第二凸出部消失。整体如此长时间地重复，直到最后的凸出部消失并且由此也施加最后的上光部。最后层特别是也能够以印刷方法、例如喷墨印刷施加，从而表面不是仅仅被弄平整，而是同时被施加印刷图像。所述中间层中的一个中间层也可以实施为印刷层，所述印刷层则通过清上光部覆盖。由此，印刷图像被保护并且尽管如此朝外是可见的。不同高度的凸出部由此可以无问题地通过凸出部的尺寸控制包括相应涂底上光油的对多个上光部的施加。为此也可以光学地、视觉地或者触觉地、特别是通过摄像机或者触觉传感器检测凸出部。上光机可以由此通过摄像机完全自动地控制，通过不同高度的凸出部自动地施加多个上光部或底上光油。特别是在标记的多个不同高度的凸出部的情况中也可能的是，施加过程使并且非所有的凸出部消失那样程度地进行，从而一些凸出部在加工之后作为永久的特征保持为可见和可感觉的。
在本发明的一个另外的设计方案中设置，用于在工件所述接着的加工时控制材料的施加或者去除的标记包含附加的、编码的、用于加工工件的信息、例如上光层厚度和上光油的种类，其中，所述信息在所述接着的加工过程期间通过读取装置、特别是借助光学检测来读取。在这种情况中，所述标记不是仅仅用于控制材料的施加或者去除，而是所述标记包含附加的、呈条形码或者其他能视觉地识别的代码形式的、用于进一步加工工件所需的信息、例如上光油的种类。在这种情况中，可以自动地将所述信息传输到上光机的控制装置上，所述上光装置的上光油应该被施加到工件上，其方式是，通过上光机中的传感器、例如摄像机读取所施加的标记。此外，如同在现有技术中那样，用于识别工件的信息也同样可以集成到标记中，从而用于施加或者去除材料的机器可以准确地识别工件。也就是说能实现，标记不仅用于控制材料的施加或者去除，而且用于在进一步加工过程期间的其他目的。
附图说明
下面根据多个附图详细地说明并且阐述本发明。附图中：
图1a示出以3D打印制造的具有七个不同的凹进部的工件，
图1b示出以3D打印制造的具有四个不同的凹进部的工件，
图2示出以3D打印制造的具有七个不同的凸出部的工件，
图3示出以3D打印制造的具有由凹进部和凸出部构成的组合标记的工件。
具体实施方式
在图1a和1b中，工件1具有不同数量的凹进部2，所述凹进部用于控制去除材料的过程。凹进部2用于确定地将以3D打印制造的工件1弄平整，因为所述工件在以3D打印方法制造之后首先具有非常粗糙的表面。此时通过不同的凹进部可以控制不同的平整过程。由此可以首先通过研磨材料以两个不同粒度进行两个打磨过程。第一打磨过程如此长时间地进行，直到不再能看到第一凹进部。接着转换到第二打磨过程，所述第二打磨过程具有另外的力度，并且工件1如此长时间地进行，直到不再能看到更深的第二标记。接着可以进行具有不同的粒度的进一步的打磨过程，直到不能再看到如图1a中所有七个凹进部或者不能再看到如图1b中所有四个凹进部。图1a和1b示出，通过不同的凹进部2的数量以多个级非常精确地控制去除或者打磨过程。在此，凹进部2要么由磨机的操作员视觉地仔细观察，所述凹进部要么通过摄像机或者触觉传感器扫描，所述触觉传感器测定凹进部2的消失并且接着相应地改变打磨过程。当打磨过程完全结束时，则凹进部2无论如何都完全消失，从而在工件1上不再能看到标记。
图2中的工件1具有七个面状的凸出部3，所述凸出部都是不同大小的。优选地，凸出部3以规则的顺序布置，从而凸出部从最低的凸出部直到最大的凸出部排列。在此也从工件1的粗糙的表面起始，其中，所述表面这次通过施加底上光油并且由上光油改变。上光部的施加主要出于保护和装饰原因。因此可以施加例如覆盖的底上光油并且施加附加地清上光油。为此两个凸出部3是足够的。通过在图2中存在的七个凸出部3可以施加最多六个上光部以及附加地一个底上光油。上光部的施加在此也可以由上光机的操作者视觉地判断，或者存在传感器、例如摄像机，所述摄像机检测上光部中的凸出部3的消失并且由此控制到下一个上光部的过渡。也可能的是，所述上光部中的一个上光部、优选地最上方的层例如通过喷墨印刷由印刷层施加。工件1由此可以被任意地印刷。印刷层的厚度则同样通过凸出部3控制。也可以通过印刷层替代中间的上光部。该印刷层则可以通过位于该印刷层上的清上光油保护。
在图2中，所述凸出部中的一个凸出部此外被涂深色并且由此形成有色的凸出部5，该凸出部与工件1形成对比地涂色。当所述有色的凸出部5由清上光油完全地包或者甚至被加印，则所述有色的凸出部5例如在清上光部中也是可见的。由此可以产生形成对比的标记，该标记在在加工步骤之后不能再被感觉，然而保持为可见的并且由此为工件1永久地表征。
在图3中示出工件1，所述工件具有组合标记4。通过所述组合标记4可以不仅控制去除过程而且控制施加材料的过程。
附图标记列表
1 工件
2 凹进部
3 凸出部
4 组合标记
5 有色的凸出部。

Claims (12)

1.一种用于控制首先以增材制造方法产生的工件(1)的接着的加工的方法，其中，在所述工件的增材制造期间在所述工件上安置标记，其特征在于，
所述标记用于在所述工件(1)的所述接着的加工时控制材料的施加或者去除，所述标记包括不同高度的凸出部(3)，并且对于每个不同高度的凸出部(3)通过印刷机或者上光装置施加相应的上光层厚度或印刷油墨厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记(4)不仅包括凸出部而且包括凹进部。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述凹进部(2)控制所述工件(1)的表面的打磨。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述标记在所述接着的加工期间由机器的摄像机检测，所述机器在所述工件(1)的所述接着的加工时进行材料的施加或者去除。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述凸出部(3)用于控制上光装置或印刷装置中上光部或印刷图像的施加。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述凸出部与所述工件(1)形成对比地涂色。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述标记的检测通过触摸进行。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述工件(1)的所述接着的加工时控制材料的施加或者去除的标记包含附加的、编码的、用于加工所述工件的信息，其中，所述信息在所述接着的加工过程期间通过读取装置来读取。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述凸出部(3)用于控制上光机中上光部的施加。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于每个凸出部(3)通过上光机施加相应的上光层厚度。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信息是上光层厚度和上光油的种类。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信息借助光学检测来读取。
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