DE102018129006B3 - Process for the detection of impurities - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Pulverrückständen an einem generativ hergestellten Produkt, in dem Eigenschaften des Produkts, die sich in Abhängigkeit der Anwesenheit von Pulverrückständen verändern, messtechnisch erfasst werden.Es ist vorgesehen, dass die gemessenen Eigenschaften dann mit Referenzeigenschaften des Produkts verglichen werden, die das Produkt aufweisen würde, wenn keine Pulverrückstände anhaften.The invention relates to a method for the detection of powder residues on a generatively produced product in which properties of the product, which change depending on the presence of powder residues, are metrologically detected. It is provided that the measured properties are then compared with reference properties of the product that would have the product if no powder residue adhered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.

Generative Fertigungsverfahren, wie beispielsweise der 3D-Druck, nehmen ständig an Bedeutung zu.Generative manufacturing processes, such as 3D printing, are becoming increasingly important.

Ein wichtiger Schritt ist es, bei in derartigen Verfahren hergestellten Werkstücken noch anhaftende Pulverreste zu entfernen.An important step is to remove adhering powder residues in workpieces produced in such processes.

Allerdings sind für diese qualitätssichernde Maßnahme bisher keine industriellen Lösungen bekannt.However, no industrial solutions have been known for this quality assurance measure so far.

Die DE 10 2017 206 815 A1 offenbart ein Verfahren zur Reinigung eines Teils.The DE 10 2017 206 815 A1 discloses a method for cleaning a part.

Aus der DE 10 2017 003 661 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Detektion von Verschmutzungen bekannt.From the DE 10 2017 003 661 A1 Furthermore, a device for detecting contamination is known.

Die DE 10 2010 011 470 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur radargestützten Erfassung eines Oberflächenmesswertes an einem Werkstück.The DE 10 2010 011 470 A1 describes a method and a device for the radar-based detection of a surface measurement value on a workpiece.

Weiterhin beschreibt die DE 10 2015 224 395 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen in einem Schichtbauverfahren, in dem mit einer Erfassungseinrichtung Oberflächenunebenheiten auf einem Pulverbett detektiert werden.Furthermore, the describes DE 10 2015 224 395 A1 an apparatus and a method for producing components in a layer construction method, in which surface irregularities on a powder bed are detected with a detection device.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem noch anhaftende Pulverreste an generativ hergestellten Werkstücken sicher und einfach erkannt werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a method with which still adhering powder residues can be reliably and easily recognized on generatively produced workpieces.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen und der Beschreibung genannten Merkmalen.The object is solved by the subject matter of independent patent claim 1. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims and the description features.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Verunreinigungen, in dem ein Werkstück bereitgestellt wird, das in einem generativen Fertigungsverfahren hergestellt worden ist und mit einem Messsystem eine Ausprägung eines Merkmals des Werkstücks ermittelt wird.A first aspect of the invention relates to a method for the detection of impurities, in which a workpiece is provided, which has been produced in a generative manufacturing method and with a measuring system, a characteristic of a feature of the workpiece is determined.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die ermittelte Ausprägung mit einem Modell des Merkmals verglichen wird, das die Ausprägung in Bezug auf das Werkstück beschreibt, wenn dieses frei von Verunreinigungen ist. Bei den Merkmalen kann es sich um alle Merkmale des Werkstücks handeln, deren Ausprägung unterschiedlich ausfällt, in Abhängigkeit davon, ob das Werkstück mit Verunreinigungen behaftet ist oder nicht.According to the invention, it is provided that the determined expression is compared with a model of the feature which describes the expression with respect to the workpiece when it is free from contamination. The features can be all features of the workpiece whose shape varies, depending on whether the workpiece is contaminated or not.

Somit ist das Verfahren äußerst flexibel, sicher und dennoch einfach umzusetzen.Thus, the process is extremely flexible, secure and yet easy to implement.

In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Modell CAD-Daten oder einen Referenzwert umfasst.In a preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the model comprises CAD data or a reference value.

CAD-Daten kommen vorzugsweise zum Einsatz, wenn ein Merkmal untersucht wird, welches sich auf einen größeren Abschnitt des Werkstücks oder dessen Gesamtheit bezieht. Ein Beispiel wäre hierfür die Topografie des Werkstücks. Ein Referenzwert wird vorzugsweise dann verwendet, wenn das untersuchte Merkmal geeignet ist, mit lediglich einem Wert oder auch einzelnen Werten beschrieben zu werden. Ein Beispiel hierfür wäre die Masse des Werkstücks.CAD data is preferably used when examining a feature that relates to a larger portion of the workpiece or its entirety. An example would be the topography of the workpiece. A reference value is preferably used when the examined feature is suitable to be described with only one value or even individual values. An example of this would be the mass of the workpiece.

Somit umfasst das Verfahren stets eine sichere Datengrundlage und ist dabei dennoch einfach gehalten. CAD-Daten oder auch Referenzwerte lassen sich auch besonders einfach anpassen, wenn beispielsweise Qualitätsvorgaben oder das Werkstück selbst sich verändern.Thus, the process always includes a secure data base and is still kept simple. CAD data or reference values can also be adapted particularly easily if, for example, quality specifications or the workpiece itself change.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Merkmal in folgender Gruppe enthalten ist: Farbe, Topografie, Masse, elektromagnetische Eigenschaft, akustische Eigenschaft.In a further preferred embodiment of the method of the invention it is provided that the feature is contained in the following group: color, topography, mass, electromagnetic property, acoustic property.

Bei all diesen Merkmalen handelt es sich um Merkmale, deren Ausprägung sich in Abhängigkeit der Anwesenheit von Verunreinigungen verändert.All of these features are features that change in severity depending on the presence of contaminants.

Ist beispielsweise eine Oberfläche des Werkstücks mit Verunreinigungen behaftet, so verändert sich die Farbe im Vergleich zu umliegenden Bereichen. Analoges gilt auch für die Topografie des Werkstücks, wobei im Bereich der Anhaftung von Verunreinigungen beispielsweise eine Soll-Form von einer Ist-Form abweicht. Solche Informationen lassen sich besonders gut mit CAD-Daten abbilden.If, for example, a surface of the workpiece is contaminated, the color changes compared to surrounding areas. The same applies to the topography of the workpiece, wherein in the region of adhesion of impurities, for example, a desired shape deviates from an actual shape. Such information can be reproduced particularly well with CAD data.

Da Verunreinigungen auch zusätzliche Masseanhaftungen an dem Werkstück bewirken, lassen sich diese durch einen Vergleich der Soll-Masse mit der Ist-Masse ermitteln.Since impurities also cause additional mass adherences to the workpiece, they can be determined by comparing the desired mass with the actual mass.

Auch elektromagnetische Eigenschaften, wie beispielsweise die Möglichkeit eines elektrischen Stromflusses im Bereich anhaftender Verunreinigungen, wobei die Verunreinigungen ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen können, hängen entsprechend von der Anwesenheit der Verunreinigungen ab. Auch damit zusammenhängende elektromagnetische Eigenschaften, wie beispielsweise durch Wirbelströme induzierte Magnetfelder, sind entsprechend veränderlich.Electromagnetic properties, such as the possibility of electrical current flow in the region of adhering impurities, wherein the impurities may also consist of an electrically conductive material, depend accordingly on the presence of the impurities. Also associated with electromagnetic properties, such as For example, induced by eddy currents magnetic fields are correspondingly variable.

Im Falle akustischer Eigenschaften verändert sich in Abhängigkeit der anhaftenden Verunreinigungen das Schwingungsverhalten und somit die Charakteristik abgestrahlter Schallwellen.In the case of acoustic properties, the vibration behavior and thus the characteristic of radiated sound waves change depending on the adhering impurities.

Das Verfahren der Erfindung ist, bei Beibehaltung seines erfinderischen Grundprinzips, somit in äußerst vielfältiger Art und Weise ausgestaltbar und auf unterschiedlichste Gegebenheiten anpassbar. Auch eine Kombination von erfindungsgemäßen Verfahren, gestützt auf unterschiedliche Merkmale zur gegenseitigen Validierung, ist vorteilhaft möglich.The method of the invention is, while maintaining its inventive principle, thus in a very diverse manner ausgestaltbar and adaptable to a wide variety of circumstances. A combination of methods according to the invention, based on different features for mutual validation, is advantageously possible.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messsystem die Farbe des Werkstücks mit einem optischen Sensor ermittelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the measuring system determines the color of the workpiece with an optical sensor.

Hier kann beispielsweise eine Kamera mit einem Bildverarbeitungssystem zum Einsatz kommen.Here, for example, a camera with an image processing system can be used.

In dieser Ausgestaltung ist das Verfahren vorteilhaft berührungslos durchführbar und mit geringem technischen Aufwand umsetzbar.In this embodiment, the method is advantageously carried out without contact and implemented with little technical effort.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messsystem die Topografie des Werkstücks mit einem optischen Sensor oder Radarsensor ermittelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the measuring system determines the topography of the workpiece with an optical sensor or radar sensor.

Als optische Sensorik kann hier beispielsweise ein Lasertriangulationssensor verwendet werden.As an optical sensor, for example, a laser triangulation sensor can be used here.

Durch Ermittlung der Topografie können Ausmaß und genaue Position der Verunreinigungen sicher detektiert werden. Auch lassen sich so besonders gut Verunreinigungen von Formabweichungen des Werkstücks selbst unterscheiden.By determining the topography, the extent and exact position of the contaminants can be reliably detected. It is also particularly easy to distinguish impurities from deviations in shape of the workpiece itself.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messsystem die Masse des Werkstücks mit einem Kraftsensor ermittelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the measuring system determines the mass of the workpiece with a force sensor.

Hier kann beispielsweise ein Kraftsensor genutzt werden, um das Werkstück zu wiegen. Dies ist besonders einfach und schnell möglich und kann sogar während der Handhabung des Werkstücks erfolgen, wenn dabei dynamische Reaktionskräfte rechnerisch subtrahiert werden.Here, for example, a force sensor can be used to weigh the workpiece. This is particularly easy and fast possible and can even be done during handling of the workpiece, if dynamic reaction forces are mathematically subtracted.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messsystem mit einem elektromagnetischen Sensor eine elektromagnetische Eigenschaft des Werkstücks ermittelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the measuring system with an electromagnetic sensor determines an electromagnetic property of the workpiece.

Die elektromagnetische Eigenschaft des Werkstücks kann vorzugsweise dessen elektromagnetische Reaktion auf ein Magnetfeld sein, dem das Werkstück ausgesetzt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, findet hier eine Untersuchung, analog zu einer Wirbelstromprüfung statt, die auf dem Prinzip einer Wirbelstrominduktion und Detektion des hervorgerufenen elektromagnetischen Gegenfelds beruht. Wirbelstromprüfungen kennt der Fachmann bisher nur im Zusammenhang mit Rissprüfungen.The electromagnetic property of the workpiece may preferably be its electromagnetic response to a magnetic field to which the workpiece is exposed. In other words, here is a study, analogous to an eddy current test, which is based on the principle of an eddy current induction and detection of the induced electromagnetic counter field. Eddy current tests, the expert knows so far only in connection with crack tests.

In derartigen Ausgestaltungen kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft auch bei schlechten optischen Bedingungen durchgeführt werden und die Messung ist außerdem sehr genau. Ferner lässt sich die Verunreinigung genau lokalisieren.In such embodiments, the method according to the invention can advantageously also be carried out under poor optical conditions and the measurement is also very accurate. Furthermore, the contamination can be located exactly.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messsystem die eine akustische Eigenschaft des Werkstücks mit einem Schwingungssensor ermittelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the measuring system determines the acoustic property of the workpiece with a vibration sensor.

Beispielsweise kann das Werkstück zur Schwingung angeregt werden und eine Resonanzschwingung gemessen werden.For example, the workpiece can be excited to vibrate and a resonance vibration can be measured.

Erfolgt die Produktion in einem ohnehin schwindungsbelasteten Bereich, so können vorteilhaft die Resonanzschwingungen des Werkstücks ohne zusätzliche Anregung verwendet werden.If the production takes place in an area which is in any case subject to shrinkage, advantageously the resonant vibrations of the workpiece can be used without additional excitation.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei den detektierten Verunreinigungen um Rückstände eines Additivs aus dem generativen Fertigungsverfahren handelt.In a further preferred embodiment of the method of the invention, it is provided that the detected impurities are residues of an additive from the additive manufacturing process.

Das Additiv kann exemplarisch der Grundwerkstoff des Werkstücks sein, der in dem generativen Fertigungsverfahren schichtenweise urgeformt wird. Grundsätzlich kommen aber auch sonstige Verunreinigungen in Betracht.By way of example, the additive may be the base material of the workpiece, which is formed in layers in the additive manufacturing process. In principle, however, other impurities come into consideration.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkstück in einem 3D-Druckverfahren hergestellt worden ist und Pulverrückstände als Verunreinigungen detektiert werden.In a further preferred embodiment of the method of the invention it is provided that the workpiece has been produced in a 3D printing process and powder residues are detected as impurities.

Nochmals mit anderen Worten zusammengefasst, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Detektion von Pulverrückständen an einem generativ hergestellten Produkt, in dem Eigenschaften des Produkts, die sich in Abhängigkeit der Anwesenheit von Pulverrückständen verändern, messtechnisch erfasst werden. Die gemessenen Eigenschaften werden dann mit Referenzeigenschaften des Produkts verglichen, die das Produkt aufweisen würde, wenn keine Pulverrückstände anhaften.Summarized in other words, the invention relates to a method for the detection of powder residues on a generatively produced product, in which properties of the product, which change depending on the presence of powder residues, are detected metrologically. The measured properties are then compared with reference properties of the product that the product would have if no powder residues were adhered.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer weiteren Ausführungsform; und
  • 3 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer weiteren Ausführungsform.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a method according to the invention in a first embodiment;
  • 2 a method according to the invention in a further embodiment; and
  • 3 a method according to the invention in a further embodiment.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer ersten Ausführungsform. 1 shows a method according to the invention in a first embodiment.

In dem Verfahren wird ein Werkstück 10 bereitgestellt, welches Produkt eines generativen Fertigungsverfahrens ist. Vorliegend ist das Werkstück 10 exemplarisch in einem 3D-Druckverfahren hergestellt worden.In the process, a workpiece 10 provided, which is a product of a generative manufacturing process. The present is the workpiece 10 exemplarily produced in a 3D printing process.

An dem Werkstück 10 haften Verunreinigungen 12 an. Bei den Verunreinigungen 12 handelt es sich um Pulverrückstände 14, welche in Form von Werkstoff aus dem 3D-Druckverfahren vorliegen. Pulvrige Werkstoffe werden üblicherweise als Additiv 16 bei derartigen 3D-Druckverfahren zugegeben.On the workpiece 10 adhere to impurities 12 on. With the impurities 12 are powder residues 14 , which are in the form of material from the 3D printing process. Powdery materials are usually used as an additive 16 added in such 3D printing process.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt ein Messsystem 18 zum Einsatz. Mit dem Messsystem 18 wird das Werkstück 10 auf Merkmale 20 hin untersucht, die sich in Abhängigkeit der Anwesenheit der Verunreinigungen 12 unterschiedlich ausprägen.In the method according to the invention is a measuring system 18 for use. With the measuring system 18 becomes the workpiece 10 on features 20 depending on the presence of the impurities 12 express different.

In der 1 ist eine Verfahrensvariante gezeigt, in welcher das Messsystem 18 einen optischen Sensor 22 umfasst, vorliegend eine Kamera. Mit dem optischen Sensor 22 wird die Farbe 24 des Werkstücks 10 als Merkmal 20 erfasst. Dies erfolgt zum einen in einem Bereich 26, der frei von Verunreinigungen 12 ist. Ferner erfolgt dies in einem Bereich 28, der mit Verunreinigungen 12 behaftet ist.In the 1 a method variant is shown, in which the measuring system 18 an optical sensor 22 includes, in this case, a camera. With the optical sensor 22 becomes the color 24 of the workpiece 10 as a feature 20 detected. This is done on the one hand in one area 26 that is free of impurities 12 is. Furthermore, this is done in one area 28 that with impurities 12 is afflicted.

Die Ausprägung des Merkmals 20, also der Farbe 24, lautet im Bereich 26 beispielsweise „Grau“ und im Bereich 28 beispielsweise „Hellgrau“.The expression of the feature 20 So the color 24 , is in the range 26 for example "gray" and in the area 28 for example "light gray".

Das Messsystem 18 umfasst weiterhin ein Modell 30 des Merkmals 20, hier der Farbe 24, in Bezug auf einen Zustand des Werkstücks 10 mit und ohne Verunreinigungen 12. Das Modell 30 umfasst im gezeigten Beispiel einen Referenzwert 32, welcher repräsentativ für die Farbe 24 des Werkstücks 10 in Bereichen ohne Verunreinigungen 12 ist. Diese ist vorliegend exemplarisch „Grau“. Die Tabelle oben rechts in 1 zeigt exemplarisch, wie das Messsystem 18 das Modell 30 des Merkmals 20 mit einer ermittelten Ausprägung des Merkmals 20 in Bezug auf das Werkstück 10 vergleicht. Aus der Tabelle geht hervor, dass im Bereich 26 keine Verunreinigung 12 vorliegt, angedeutet durch das „X“, da die ermittelte Ausprägung mit dem Referenzwert 32 übereinstimmt. Die Ausprägung des Merkmals 20 beziehungsweise Farbe 24 entspricht hier also der im Modell 30 hinterlegten Ausprägung für den Fall, dass das Werkstück 10 frei von Verunreinigungen 12 ist.The measuring system 18 still includes a model 30 of the feature 20 , here the color 24 in relation to a condition of the workpiece 10 with and without impurities 12 , The model 30 includes in the example shown a reference value 32 which is representative of the color 24 of the workpiece 10 in areas without contamination 12 is. This is exemplary "gray". The table top right in 1 exemplifies how the measuring system 18 the model 30 of the feature 20 with a determined characteristic of the feature 20 in relation to the workpiece 10 compares. From the table it appears that in the area 26 no pollution 12 indicated by the "X", since the determined expression with the reference value 32 matches. The expression of the feature 20 or color 24 So here corresponds to the model 30 deposited expression in the event that the workpiece 10 free of impurities 12 is.

Im Bereich 28 hingegen ist eine Verunreinigung 12 detektiert worden, in der Tabelle angedeutet durch das „V“. Mit anderen Worten entspricht im Bereich 28 die Ausprägung des Merkmals 20 Farbe 24 einer im Modell 30 hinterlegten Ausprägung, die repräsentativ für das Werkstück 10 mit anhaftenden Verunreinigungen 12 ist beziehungsweise vom Referenzwert 32 abweicht.In the area 28 however, it is an impurity 12 detected, indicated in the table by the " V ". In other words corresponds in the field 28 the expression of the feature 20 colour 24 one in the model 30 deposited characteristic, the representative of the workpiece 10 with adhering impurities 12 is or from the reference value 32 differs.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Anders, als im in 1 beschriebenen Beispiel, ermittelt das Messsystem 18 hier eine Topografie 34 des Werkstücks 10, wiederum exemplarisch gezeigt in den Bereichen 26, 28. 2 shows a further embodiment of the method according to the invention. Unlike when in 1 described example, determines the measuring system 18 here a topography 34 of the workpiece 10 , again exemplarily shown in the areas 26 . 28 ,

Die Topografie 34 des Werkstücks 10 kann beispielsweise mit einem optischen Sensor 22 in Form eines Lasertriangulationssensors gemessen werden, oder auch mit einem Radarsensor 36. In beiden Fällen umfasst der Sensor 22, 36 einen Sender 38 und einen Empfänger 40.The topography 34 of the workpiece 10 For example, with an optical sensor 22 be measured in the form of a Lasertriangulationssensors, or with a radar sensor 36 , In both cases, the sensor includes 22 . 36 a transmitter 38 and a receiver 40 ,

Die Topografie 34 des Werkstücks 10 kann beispielsweise in Form von CAD-Daten als Modell 30 im Messsystem 18 hinterlegt sein. Die Topografie 34, die in den Bereichen 26, 28 gemessen wird, wird dann mit den CAD-Daten verglichen und bei Abweichungen auf ein Vorliegen von Verunreinigungen 12 rückgeschlossen.The topography 34 of the workpiece 10 can be modeled, for example, in the form of CAD data 30 in the measuring system 18 be deposited. The topography 34 in the fields 26 . 28 is then compared with the CAD data and in case of discrepancies for the presence of contaminants 12 inferred.

3 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung. Die Verunreinigungen 12 werden hier durch das Messsystem 18 über eine Ermittlung der Masse m des Werkstücks 10 erkannt. 3 finally, shows another embodiment of the method of the invention. The impurities 12 be here by the measuring system 18 about a determination of the mass m of the workpiece 10 recognized.

Vorliegend ist gezeigt, wie das Werkstück 10 mit einem Handhabungssystem 42, welches das Messsystem 18 trägt, gehandhabt wird. Das Messsystem 18 umfasst für die Messung einen Kraftsensor 44 im Bereich eines Greifers 46 des Handhabungssystems 42.In the present case is shown how the workpiece 10 with a handling system 42 which is the measuring system 18 carries, is handled. The measuring system 18 includes a force sensor for the measurement 44 in the area of a gripper 46 of the handling system 42 ,

Mit dem Kraftsensor 44 kann die Masse m des Werkstücks 10 ermittelt werden. Durch Vergleich der Masse m des Werkstücks 10 mit dessen bekannter Masse m für den Fall, dass das Werkstück 10 frei von Verunreinigungen 12 ist, kann dann auf ein Vorliegen von Verunreinigungen 12 oder deren Nichtvorliegen rückgeschlossen werden.With the force sensor 44 can the crowd m of the workpiece 10 be determined. By comparison of the mass m of the workpiece 10 with its known mass m in the event that the workpiece 10 free of impurities 12 is, then can be on a presence of impurities 12 or whose absence is inferred.

Wird das Werkstück 10 wie gezeigt im Bereich seines Schwerpunkts S mit dem Greifer 46 gegriffen, so kann mit dem Kraftsensor 44 auch ein Drehmoment ermittelt werden, welches auf den Greifer 46 ausgeübt wird. Das Drehmoment wäre im Schwerpunkt S Null, wenn keine Verunreinigungen 12 vorliegen und wird durch die Anwesenheit von Verunreinigungen 12 hervorgerufen, da diese den Schwerpunkt S verschieben. Somit lässt sich zusätzlich eingrenzen, in welchem Bereich des Werkstücks 10 die Verunreinigungen 12 vorliegen.Will the workpiece 10 as shown in the area of his focus S with the gripper 46 gripped, so can with the force sensor 44 Also, a torque can be determined which is on the gripper 46 is exercised. The torque would be in the center of gravity S Zero, if no impurities 12 exist and is due to the presence of impurities 12 caused, as these are the focus S move. Thus, it is additionally possible to narrow down in which area of the workpiece 10 the impurities 12 available.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Werkstückworkpiece
1212
Verunreinigungenimpurities
1414
Pulverrückständepowder residue
1616
Additivadditive
1818
Messsystemmeasuring system
2020
Merkmalecharacteristics
2222
optischer Sensoroptical sensor
2424
Farbecolour
2626
BereichArea
2828
BereichArea
3030
Modellmodel
3232
Referenzwertreference value
3434
Topografietopography
3636
Radarsensorradar sensor
3838
Sendertransmitter
4040
Empfängerreceiver
4242
Handhabungssystemhandling system
4444
Kraftsensorforce sensor
4646
Greifer grab
mm
MasseDimensions
SS
Schwerpunktmain emphasis
VV
Vorliegen von VerunreinigungenPresence of impurities
XX
kein Vorliegen von Verunreinigungenno presence of impurities

Claims (10)

Verfahren zur Detektion von Verunreinigungen (12), in dem ein Werkstück (10) bereitgestellt wird, das in einem generativen Fertigungsverfahren hergestellt worden ist und mit einem Messsystem (18) eine Ausprägung eines Merkmals (20) des Werkstücks (10) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Ausprägung mit einem Modell (30) des Merkmals (20) verglichen wird, das die Ausprägung in Bezug auf das Werkstück (10) beschreibt, wenn dieses frei von Verunreinigungen (12) ist.A method of detecting impurities (12), in which a workpiece (10) is provided which has been produced in a generative manufacturing method and expression of a characteristic (20) of the workpiece (10) is determined by a measuring system (18), characterized characterized in that the determined characteristic is compared with a model (30) of the feature (20) which describes the characteristic with respect to the workpiece (10) when it is free of contaminants (12). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell (30) CAD-Daten oder einen Referenzwert (32) umfasst.Method according to Claim 1 , characterized in that the model (30) comprises CAD data or a reference value (32). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Merkmal (20) in folgender Gruppe enthalten ist: Farbe (24), Topografie (34), Masse (m), elektromagnetische Eigenschaft, akustische Eigenschaft.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the feature (20) is included in the following group: color (24), topography (34), mass (m), electromagnetic property, acoustic property. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (18) die Farbe (24) des Werkstücks (10) mit einem optischen Sensor (22) ermittelt.Method according to Claim 3 or Claim 3 and one of the preceding claims, characterized in that the measuring system (18) determines the color (24) of the workpiece (10) with an optical sensor (22). Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (18) die Topografie (34) des Werkstücks (10) mit einem optischen Sensor (22) oder Radarsensor (36) ermittelt.Method according to Claim 3 or Claim 3 and one of the preceding claims, characterized in that the measuring system (18) determines the topography (34) of the workpiece (10) with an optical sensor (22) or radar sensor (36). Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (18) die Masse (m) des Werkstücks (10) mit einem Kraftsensor (44) ermittelt.Method according to Claim 3 or Claim 3 and one of the preceding claims, characterized in that the measuring system (18) determines the mass (m) of the workpiece (10) with a force sensor (44). Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (18) mit einem elektromagnetischen Sensor eine elektromagnetische Eigenschaft des Werkstücks ermittelt.Method according to Claim 3 or Claim 3 and one of the preceding claims, characterized in that the measuring system (18) with an electromagnetic sensor determines an electromagnetic property of the workpiece. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 3 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (18) die eine akustische Eigenschaft des Werkstücks (10) mit einem Schwingungssensor ermittelt.Method according to Claim 3 or Claim 3 and one of the preceding claims, characterized in that the measuring system (18) determines the one acoustic property of the workpiece (10) with a vibration sensor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den detektierten Verunreinigungen (12) um Rückstände eines Additivs (16) aus dem generativen Fertigungsverfahren handelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected impurities (12) are residues of an additive (16) from the additive manufacturing process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) in einem 3D-Druckverfahren hergestellt worden ist und Pulverrückstände (14) als Verunreinigungen (12) detektiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece (10) has been produced in a 3D printing process and powder residues (14) are detected as impurities (12).
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