(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置（１０）において用いる取り出し器具（２８）であって、
累積的な積層プロセスによって原材料粉末から製造された三次元加工品（１８）を受けるように構成されたキャリア（１６）を収容する建造チャンバー（２０）を含む建造チャンバー構成体（２６）を保持するように構成された保持器具（３２）と、
前記建造チャンバー構成体（２６）の前記キャリア（１６）と係合されるように構成された係合ユニット（３８）と、
三次元加工品（１８）を受けた状態の前記キャリア（１６）を前記建造チャンバー（２０）から分離可能とするために、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）と前記建造チャンバー（２０）とを相対移動させるように構成された移動機構（４８）と、
前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）から残余の原材料粉末（２４）を除去するために、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）の振動及び回転のうち少なくとも一方を生じさせるように構成された原材料粉末除去機構（５０）とを具備する取り出し器具。
【請求項２】
前記保持器具（３２）は、前記建造チャンバー（２０）の外表面から突出した対応する突起（３６）と接触する把持アーム（３４）を具備することを特徴とする請求項１に記載の取り出し器具。
【請求項３】
前記移動機構（４８）は、前記キャリア（１６）を前記建造チャンバー（２０）から分離させるために、前記建造チャンバー（２０）を上昇させ、及び／又は、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を下降させるように構成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の取り出し器具。
【請求項４】
前記移動機構（４８）は、前記係合ユニット（３８）を前記キャリア（１６）と係合させるために、前記建造チャンバー構成体（２６）と前記係合ユニット（３８）とを相対移動させるように更に構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の取り出し器具。
【請求項５】
前記移動機構（４８）は、前記係合ユニット（３８）を前記キャリア（１６）と係合させるために、前記建造チャンバー構成体（２６）を下降させ、及び／又は、前記係合ユニット（３８）を上昇させるように構成されたものであることを特徴とする請求項４に記載の取り出し器具。
【請求項６】
前記原材料粉末除去機構（５０）は、前記係合ユニット（３８）に取り付けられ、駆動モーター（５４）に接続された回転シャフト（５２）を含み、前記駆動モーター（５４）は、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を回転させるために、前記回転シャフト（５２）の回転運動を生じさせるように構成されたものであり、及び／又は、前記原材料粉末除去機構（５０）は、前記係合ユニット（３８）に接続され、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を振動させるように構成された振動モーター（５６）を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の取り出し器具。
【請求項７】
前記原材料粉末除去機構（５０）によって前記三次元加工品（１８）から除去された残余の原材料粉末（２４）を収集するように構成された粉末収集器具（５８）を更に具備するものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の取り出し器具。
【請求項８】
前記係合ユニット（３８）は、密閉された受け箱（６０）内に配置されたものであり、前記受け箱（６０）は、前記係合ユニット（３８）が前記建造チャンバー構成体（２６）の前記キャリア（１６）と係合されている間、前記三次元加工品（１８）を受けた状態の前記キャリア（１６）が前記建造チャンバー（２０）から分離される間、及び前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）から残余の原材料粉末（２４）が除去される間の前記受け箱（６０）内の制御された雰囲気を維持するように構成された気閘（６４）を介して出入り可能であり、及び／又は、前記受け箱（６０）は、少なくとも一つの把持用手袋（６６）を有するグローブボックスとして設計されたものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の取り出し器具。
【請求項９】
前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）、前記受け箱（６０）、及び／又は前記粉末収集器具（５８）から残余の原材料粉末（２４）を回収するように構成された吸引システム（６８）を更に具備するものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の取り出し器具。
【請求項１０】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置（１０）において用いられる取り出し器具（２８）の作動方法であって、
累積的な積層プロセスによって原材料粉末から製造された三次元加工品（１８）を受けるキャリア（１６）を収容する建造チャンバー（２０）を含む建造チャンバー構成体（２６）を保持器具（３２）により保持する工程と、
前記建造チャンバー構成体（２６）の前記キャリア（１６）と係合ユニット（３８）を係合させる工程と、
三次元加工品（１８）を受けた状態の前記キャリア（１６）を前記建造チャンバー（２０）から分離可能とするために、移動機構（４８）により、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）と前記建造チャンバー（２０）とを相対移動させる工程と、
前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）から残余の原材料粉末（２４）を除去するために、原材料粉末除去機構（５０）により、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を振動及び／又は回転させる工程とを含む方法。
【請求項１１】
前記保持器具（３２）の把持アーム（３４）を前記建造チャンバー（２０）の外表面から突出した対応する突起（３６）と接触させ、及び／又は、前記キャリア（１６）を前記建造チャンバー（２０）から分離させるために、前記建造チャンバー（２０）を上昇させ、及び／又は、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を下降させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記係合ユニット（３８）を前記キャリア（１６）と係合させるために、前記移動機構（４８）により、前記建造チャンバー構成体（２６）と前記係合ユニット（３８）とを相対移動させる工程を更に含み、特に、前記係合ユニット（３８）を前記キャリア（１６）と係合させるために、前記移動機構（４８）により、前記建造チャンバー構成体（２６）を下降させ、及び／又は、前記係合ユニット（３８）を上昇させることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記原材料粉末除去機構（５０）は、前記係合ユニット（３８）に取り付けられ、駆動モーター（５４）に接続された回転シャフト（５２）を含み、前記駆動モーター（５４）は、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を回転させるために、前記回転シャフト（５２）の回転運動を生じさせ、及び／又は、前記原材料粉末除去機構（５０）は、前記係合ユニット（３８）に接続された振動モーター（５６）を含み、前記キャリア（１６）と係合された前記係合ユニット（３８）を振動させることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記原材料粉末除去機構（５０）によって前記三次元加工品（１８）から除去された残余の原材料粉末（２４）を収集する工程、
前記係合ユニット（３８）が前記建造チャンバー構成体（２６）の前記キャリア（１６）と係合されている間、前記三次元加工品（１８）を受けた状態の前記キャリア（１６）が前記建造チャンバー（２０）から分離される間、及び前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）から残余の原材料粉末（２４）が除去される間、前記係合ユニット（３８）を収容する密閉された受け箱（６０）であって、特に、少なくとも一つの把持用手袋（６６）を有するグローブボックスとして設計される前記受け箱（６０）内の制御された雰囲気を、前記受け箱（６０）への出入りを可能にする気閘（６４）により維持する工程、及び
前記キャリア（１６）に受けられた前記三次元加工品（１８）、前記受け箱（６０）、及び／又は前記粉末収集器具（５８）から残余の原材料粉末（２４）を吸引システム（６８）により回収する工程
のうち少なくとも一つを更に含むことを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置（１０）であって、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の取り出し器具（２８）を具備するものであることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置において用いる取り出し器具に関する。本発明は更に、そのような取り出し器具を作動する方法に関し、そのような取り出し器具を具備する、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末層融解は、粉末の、特に、金属及び／又はセラミックの原材料を複雑な形状の三次元加工品に加工することができる累積的な積層プロセスである。そのために、原材料粉末層が、キャリア上に塗布され、製造される加工品の所望の幾何学的形状に依存して位置選択的な手法でレーザー放射を受ける。粉末層に浸透したレーザー放射は、原材料粉末粒子を加熱し、その結果として、融解又は焼結を引き起こす。そして、加工品が所望の形状と大きさになるまで、更なる原材料粉末層が、既にレーザー処理を受けた、キャリア上の層に連続的に塗布される。粉末層融解法は、ＣＡＤデータに基づいて、試作品、工具、交換部品、高価値部品、又は、例えば歯科用若しくは整形外科用の人工器官のような医療人工器官の製造のために採用され得る。
【０００３】
粉末層融解プロセスにより粉末状原材料から大量の成形品を製造することに適した装置が、ＤＥ  ２０  ２０１３  ００９  ７８７  Ｕ１に記載されている。この先行技術の装置は、照射器具とプロセスチャンバーを具備する加工品生成部が備えられている。このプロセスチャンバーは、周囲の雰囲気に対して密閉されることができ、原材料粉末を受けるキャリアと、累積的な積層プロセスにより該キャリア上の原材料粉末から製造される加工品とを収容する。生成に伴う加工品の高さの増加を相殺するため、このキャリアは、建造チャンバーへ、プロセスチャンバーに対する相対的な移動が可能である。建造チャンバーは、カバーにより周囲の雰囲気に対して密閉されることができ、その後、プロセスチャンバーに隣接した作業位置から、加工品生成部の外の交換位置に運ばれることができる。交換位置から、建造チャンバーは更に後処理及び取り出し部まで運ばれる。後処理及び取り出し部において、建造チャンバー内に収容された加工品は冷却され、加工品は、キャリアが建造チャンバーの上部縁と実質的に同じ高さに配置されるとともに加工品がキャリアから取り除かれることが可能になるまでキャリアを建造チャンバーに対して相対的に上昇させることで、最終的に取り出される。この装置の粉末回収システムは、建造チャンバー及びプロセスチャンバーから過剰な原材料粉末を排出し、該排出された粉末を処理及び加工し、最終的にプロセスチャンバーに粉末を戻す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、三次元加工品に付着した残余の原材料粉末を確実に除去しながら、三次元加工品を取り出すのに適した、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置において用いる取り出し器具を提供することを目的とする。本発明は更に、そのような取り出し器具を作動する方法を提供することを目的とする。最後に、本発明は、そのような取り出し器具を具備する、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は、請求項１に規定された取り出し器具、請求項１０に規定された取り出し器具の作動方法、及び、請求項１５に規定された原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置によって達成される。
【０００６】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置において用いる取り出し器具は、建造チャンバー構成体を保持するように構成された保持器具を具備する。特に、保持器具は、鉛直方向、水平方向、又は他の適当な方向への直進運動により取り出し器具に運ぶことができる建造チャンバー構成体を受け、所望の位置で該建造チャンバー構成体を保持するように構成されることができる。保持器具は、取り出し器具の支持構造に接続されてもよく、建造チャンバー構成体をこの支持構造に取り付けるように適合されることができる。しかしながら、保持器具は、例えば、建造チャンバー構成体を取り出し器具に運ぶことができるクレーン等の可動器具の一部を形成することもあり得る。
【０００７】
建造チャンバー構成体は、キャリアを収容する建造チャンバーを含む。建造チャンバーは、例えば、筒形状、特に、円筒形状を有することができる。キャリアは、累積的な積層プロセスによって原材料粉末から製造された三次元加工品を受けるように構成されており、例えば、実質的に板形状とすることができる。
【０００８】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置の加工品製造作業の間、原材料粉末層は、建造チャンバー構成体のキャリア上に塗布されることができ、その後、原材料粉末粒子の加熱及びそれによる融解又は焼結、曳いては、生成されるべき三次元加工品の第１の層の生成を引き起こすように、電磁放射又は粒子線により選択的に照射されることができる。その後、キャリアは建造チャンバーに対して相対的に下降されることができ、すなわち、キャリアは建造チャンバー内に下降されることができる。これにより、更なる原材料粉末層の塗布及び照射ができるようになる。これらの工程は、加工品が所望の形状及び大きさを有するまで繰り返すことができる。加工品生成プロセスの完了後、生成された三次元加工品は、建造チャンバー内のキャリア上に支持され、典型的には残余の原材料粉末の中に埋もれる。しかしながら、キャリア上に塗布されたが三次元加工品の生成に使われなかった残余の原材料粉末は、加工品生成プロセス中に既に除去されていることもあり得る。
【０００９】
好ましくは、ＤＥ  ２０  ２０１３  ００９  ７８７  Ｕ１に記載されるように、建造チャンバー構成体を装置の異なるセクション間で運ぶことができるように、建造チャンバー構成体が、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造するための装置において分離可能に設置される。好ましい態様においては、取り出し器具は、生成された三次元加工品を取り出すために加工品生成プロセスの完了後に建造チャンバー構成体が運ばれる、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置の、後処理及び取り出し部の一部を形成するように適合される。
【００１０】
取り出し器具は、建造チャンバー構成体のキャリアと係合されるように構成された係合ユニットを更に具備する。例えば、係合ユニットは、建造チャンバー構成体のキャリアと相互作用して、最終的にキャリアを支持するように構成された支持部分を具備することができる。更に、係合ユニットは、以下でより詳細に記載されるように、取り出し器具の更なる構成要素に係合ユニットを接続するための接続部分を具備することができる。この接続部分は、上記の支持部分と実質的に垂直に延在させることができる。また、係合ユニットは、キャリアが係合ユニットに係合される際に建造チャンバー構成体のキャリアと接触するように構成された支持部分の支持面に配置された第１のラッチ要素を具備することができる。第１のラッチ要素は、キャリアが係合ユニットに係合される際に支持面と接触するように構成されたキャリアの表面、特に下面に設けられた、対となる第２のラッチ要素と相互作用するように構成されることができる。
【００１１】
取り出し器具は、三次元加工品を受けた状態のキャリアを建造チャンバーから分離可能とするために、キャリアと係合された係合ユニットと建造チャンバーとを相対移動させるように構成された移動機構を更に具備する。このように、移動機構は、キャリアから建造チャンバーを分離し、これにより、キャリアに受けられた三次元加工品を暴露させることに供される。移動機構は、建造チャンバーをキャリアと係合された係合ユニットに対して相対的に移動させるように、又は、キャリアと係合された係合ユニットを建造チャンバーに対して相対的に移動させるように構成されることができる。更に、移動機構は、キャリアを建造チャンバーから分離させるために、キャリアと係合された係合ユニット及び建造チャンバーの両方を移動させるように構成されることもあり得る。
【００１２】
移動機構が、建造チャンバーをキャリアに対して相対的に移動させるように構成される場合、この移動機構は、例えば、水圧（油圧）システム又は他の適当なシステムを具備することができ、これにより、建造チャンバーを保持する保持器具をキャリアに対して相対的に移動させることができる。しかしながら、移動機構は、例えば、建造チャンバー構成体を取り出し器具に運ぶこともできるクレーン等の可動器具に統合されることもあり得る。
【００１３】
最後に、取り出し器具は、キャリアに受けられた三次元加工品から残余の原材料粉末を除去するために、キャリアと係合された係合ユニットを振動及び／又は回転させるように構成された原材料粉末除去機構を具備する。基本的には、加工品生成プロセスの完了後に建造チャンバーに存在する残余の原材料粉末のほとんどは、取り出し器具内で建造チャンバーからキャリアを分離する際に、建造チャンバーから重力により放出される。しかしながら、原材料粉末除去機構は、三次元加工品の表面に付着した、又は三次元加工品に設けられた窪み又は穴に受けられた原材料粉末粒子を除去することも可能にする。
【００１４】
このように、この取り出し器具は、三次元加工品に付着した残余の原材料粉末粒子を確実に除去することを可能にしながら、建造チャンバー構成体から三次元加工品を自動的に取り出すことに適している。これにより、原材料粉末粒子から加工品を洗浄するための三次元加工品の後処理を簡略化又は省略することさえできる。これは、特に、三次元加工品に付着した原材料粉末が、制御できない手法で周囲に放出すべきでない物質、例えば、酸素感受性の金属粒子を含む場合に有利である。最終的に、取り出し器具内で三次元加工品から除去された原材料粉末は、加工品製造プロセスに再導入する残余の原材料粉末を準備するために残余の原材料粉末を受けて加工するための粉末再循環システムに供給することができる。
【００１５】
取り出し器具の好ましい態様において、保持器具は、建造チャンバーの外表面と相互作用するように構成される。例えば、保持器具は、取り出し器具における所望の位置で建造チャンバー構成体を保持するために、建造チャンバーの外表面から突出した対応する突起と相互作用するのに適した、一対の把持アームを具備することができる。建造チャンバーの外表面と相互作用する保持器具は、三次元加工品を受けた状態のキャリアを建造チャンバーから分離することを妨げない。
【００１６】
移動機構は、キャリアと係合された係合ユニットを所定の位置に維持しながら、キャリアを建造チャンバーから分離させるために、建造チャンバーを上昇させるように構成されることができる。しかしながら、移動機構は、建造チャンバーを所定の位置に維持しながら、キャリアを建造チャンバーから分離させるために、キャリアと係合された係合ユニットを下降させるように構成されることもあり得る。最後に、建造チャンバーからのキャリアの分離を達成するために、建造チャンバーの移動とキャリアと係合された係合ユニットの移動、すなわち、建造チャンバーの上昇と係合ユニット及びキャリアの下降を組み合わせることもあり得る。
【００１７】
移動機構は、係合ユニットをキャリアと係合させるために、建造チャンバー構成体と係合ユニットとを相対移動させるように更に構成されることができる。これにより、移動機構は、三次元加工品を暴露させるためにキャリアから建造チャンバーを分離させるだけでなく、係合ユニットをキャリアと接触させ、最終的に係合させるために建造チャンバー構成体と係合ユニットを近づけるという二つの機能を実行する。移動機構は、建造チャンバー構成体を係合ユニットに対して相対的に移動させてもよく、あるいは、係合ユニットを建造チャンバー構成体に対して相対的に移動させてもよい。更に、移動機構は、係合ユニットをキャリアと係合させるために、建造チャンバー構成体及び係合ユニットの両方を移動させるように構成されることもあり得る。
【００１８】
移動機構は、係合ユニットを所定の位置に維持しながら、係合ユニットをキャリアと係合させるために、建造チャンバー構成体を下降させるように構成されることができる。しかしながら、移動機構は、建造チャンバー構成体を所定の位置に維持しながら、係合ユニットをキャリアと係合させるために、係合ユニットを上昇させるように構成されることもあり得る。最後に、係合ユニットをキャリアと係合させるために、建造チャンバー構成体と係合ユニットの移動、すなわち、建造チャンバー構成体の下降と係合ユニットの上昇を組み合わせることもあり得る。
【００１９】
原材料粉末除去機構は、回転シャフトを具備することができる。回転シャフトは、係合ユニットに取り付けることができる。特に、回転シャフトは、係合ユニットの接続部分に取り付けることができる。更に、回転シャフトは、駆動モーター、例えば電気モーターに接続されてもよく、この駆動モーターは、キャリアと係合された係合ユニットを回転させるために、回転シャフトの回転運動を生じさせるように構成されることができる。原材料粉末除去機構は、限定された所定の角度範囲、例えば約１８０°の角度範囲でのみ、キャリアと係合された係合ユニットを回転させるように構成されることができる。このような係合ユニットとキャリアの限定された回転は、キャリアとその上の受けられた三次元加工品をひっくり返すのに十分であり、これにより、加工品から残余の原材料粉末を重力により更に除去することが可能になる。しかしながら、原材料粉末除去機構は、３６０°の全角度範囲で、キャリアと係合された係合ユニットを回転させるように構成されることもあり得る。
【００２０】
これに代わって、又はこれに加えて、原材料粉末除去機構は、係合ユニットに接続され、キャリアと係合された係合ユニットを振動させるように構成された振動モーターを具備してもよい。振動モーターは、係合ユニットの接続部分及び／又は支持部分に接続されることができる。振動モーターにより生じた振動は、キャリアに受けられた三次元加工品に付着した残余の原材料粉末粒子を放出するのに適した振幅及び振動数を有すべきである。一方で、この振動の振幅及び振動数は、三次元加工品がキャリアから意図せず放出されることがないように、選択されるべきである。
【００２１】
取り出し器具は、原材料粉末除去機構によって三次元加工品から除去された残余の原材料粉末を収集するように構成された粉末収集器具を更に具備することができる。例えば、原材料粉末除去機構は、少なくとも原材料粉末除去機構が残余の原材料粉末粒子を三次元加工品から放出するように作動する時に、係合ユニットの下方に位置し得る容器又は他の入れ物を具備することができる。
【００２２】
取り出し器具の好ましい態様において、係合ユニットは、受け箱内に配置される。受け箱は、周囲の雰囲気に対して密閉され、受け箱内で所望の雰囲気、例えば、不活性ガス雰囲気を確立するように適合された適切な雰囲気制御システムに接続することができる。更に、受け箱は、係合ユニットが建造チャンバー構成体のキャリアと係合されている間、すなわち、建造チャンバー構成体を係合ユニットの方向に下降させる間、及び／又は、係合ユニットを建造チャンバー構成体の方向に上昇させる間、三次元加工品を受けた状態のキャリアが建造チャンバーから分離される間、すなわち、係合ユニットに係合されたキャリアから離れる方向に建造チャンバーを上昇させる間、及び／又は、建造チャンバーから離れる方向にキャリアと係合された係合ユニットを下降させる間、並びにキャリアに受けられた三次元加工品から残余の原材料粉末が除去される間、すなわち、原材料粉末除去機構が作動している間の受け箱内の制御された雰囲気を維持するように構成された気閘を介して、出入り可能とすることができる。密閉された受け箱の設置は、特に、制御できない手法で周囲に放出すべきでない物質、例えば酸素感受性の金属粒子を含む残余の原材料粉末を処理するのに有利である。
【００２３】
好ましい態様において、受け箱は、少なくとも一つの把持用手袋を有するグローブボックスとして設計される。この少なくとも一つの把持用手袋を介して、利用者は、三次元加工品、及び／又は、三次元加工品に依然として付着する若しくは、既に受け箱、特に粉末収集器具に受けられた残余の原材料粉末を取り扱うことができる。
【００２４】
最後に、取り出し器具は、キャリアに受けられた三次元加工品、受け箱、及び／又は粉末収集器具から残余の原材料粉末を回収するように構成された吸引システムを更に具備することができる。吸引システムは、例えば上記の少なくとも一つの把持用手袋を介して、利用者により、要求通りに位置取りして取り扱われることができるように受け箱内に密閉状態で誘導された可撓性の吸引管を具備することができる。吸引管は、加工品製造プロセスに再導入する残余の原材料粉末を準備するために、残余の原材料粉末を受けて処理するための粉末再循環システムに接続することができる。
【００２５】
建造チャンバー構成体は、更に、係合ユニットに係合される前に、特に、上述したように受け箱内に配置される前に、制御された雰囲気内に配置可能及び／又は接続可能若しくは暴露可能とすることができる。そのために、保持器具は、周囲の雰囲気に対して密閉された空間に配置されてもよく及び／又は配置可能であってもよい。更に、この空間は、該空間内で所望の雰囲気、例えば、不活性ガス雰囲気を確立するように適合された適当な雰囲気制御システムに接続されていてもよい。好ましくは、上記の制御された雰囲気は、取り出し器具の受け箱内の雰囲気と一致する。
【００２６】
更に、保持器具（又は保持器具が配置された空間）は、密閉された、特にはガス漏れしない手法で、受け箱に接続することができ及び／又は接続可能とすることができる。これは、受け箱内の制御された雰囲気を維持しながら係合ユニットへの接近を可能にする、受け箱の気閘を開放する前に行われることが好ましい。また、受け箱への出入りのための上記気閘の開放は、建造チャンバー構成体が制御された雰囲気に、好ましくは受け箱内の雰囲気と一致する雰囲気に暴露された後にのみ行うことができる。尚、「気閘の開放」という記述は、概して、受け箱の内部、特に、そこに収容される係合ユニットを外部から接近可能にすることを意味する。
【００２７】
要約すると、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具の周りに、制御された雰囲気を設定するための空間を設けることができる。この空間は、特に建造チャンバー構成体を係合ユニットに係合させる前に、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を少なくとも部分的に取り囲むことができる。また、この空間は、移動機構の少なくとも一部を収容することができる。
【００２８】
更に、この空間は、例えば、流体的に導通する手法で受け箱に接続するための穴又は開口を含む接続部分を具備することができる。接続状態では、上記気閘は、好ましくは受け箱の内部を周囲の雰囲気に対して密閉しながら、受け箱と上記空間の間の流体接続を確立できるように、受け箱と上記空間の間に配置されることができる。
【００２９】
上記空間は、保持器具が取り付けられた取り出し器具の支持構造により、部分的に又は完全に画定されることができる。この支持構造は、移動不能な手法で、受け箱に接続することができる。また、上記空間は、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具が内部に配置された若しくは配置可能なドーム型又はベル型部材等のカバー部材により画定されてもよい。このカバー部材は、受け箱とは別々に構成されることができる。また、このカバー部材は、例えば、受け箱に対する所定の接続位置に選択的に配置可能となるように、受け箱に対して相対的に移動可能とすることができる。
【００３０】
具体的には、カバー部材は、例えば建造チャンバー構成体を保持器具に接続することを通じて、取り出し器具の外部の位置から建造チャンバー構成体を取得するように構成されることができる。その後、カバー部材は、建造チャンバー構成体を受け箱に対する所定の接続位置に運ぶことができる。これは、カバー部材をクレーン（特に天井クレーン）、産業用ロボット、又はガントリーシステム等の移動器具に接続することにより達成できる。
【００３１】
取り出し器具は、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具の周りの空間を受け箱に（特に、そこに配置された係合ユニットに）密閉状態で接続するための密閉ユニットを更に具備することができる。この接続は、ガス漏れしない手法で行うことができる。密閉ユニットは、例えば、受け箱の気閘を開放する前、及び／又は、上記空間に制御された雰囲気を設定する前に、選択的に作動させることができる。また、密閉ユニットは、受け箱と上記空間を密閉状態で接続するための、選択的に拡張可能な部分等の作動部分（例えば、拡張可能な蛇腹又は膨張可能な密閉縁）を具備することができる。密閉ユニットは、少なくとも収縮状態では、受け箱又は上記空間の少なくとも一方に配置又は固定されることができる。拡張可能な部分が具備される場合、この部分は、それぞれもう一方の受け箱又は空間に向かって拡張され、所望の密閉効果を達成する。
【００３２】
一例では、上記空間は、保持器具を覆うカバー部材により画定される。このカバー部材は、保持器具が建造チャンバー構成体を保持している間に、例えば天井クレーンによって、受け箱に対して相対的に移動可能である。受け箱に対する所定の位置に配置された後、例えば受け箱の外側に配置された蛇腹をカバー部材に向かって拡張することで、密閉ユニットを作動させ、カバー部材と受け箱との間の密閉接続を達成することができる。その後、カバー部材により画定された空間内に、制御された雰囲気、例えば不活性ガス雰囲気を設定することができる。この制御された雰囲気は、好ましくは受け箱内の雰囲気と一致する。その後、受け箱の気閘が開放され、受け箱内に収容された係合ユニットへの接近を可能にすることができる。この気閘は、一般に、密閉ユニットで囲まれた受け箱及びカバー部材間の密閉された空間内に配置されることができる。その後、係合ユニット及び建造チャンバー構成体は、これらの部材のいずれも周囲の雰囲気に暴露させずに、互いに係合されることができる。これは、上述した移動機構により達成することができる。
【００３３】
概して、例えば上述した密閉接続が確立された後にのみ気閘が開放されるため、受け箱の内部が周囲の雰囲気に暴露されることを避けることができる。また、受け箱内と同様の制御された雰囲気が保持器具及び／又は建造チャンバー構成体の周りの空間に確立された場合、受け箱内の制御された雰囲気を維持することに多くの努力を要しない。尚、保持器具及び／又は建造チャンバー構成体の周りの上記空間は、受け箱内の空間より小さくすることができる（例えば、受け箱で囲まれた体積のせいぜい約５０％、又はせいぜい約２５％）。従って、上記空間内の各雰囲気の設定は、受け箱内の雰囲気の設定又は維持と比べて、早く行うことができる。
【００３４】
更に、受け箱と建造チャンバー構成体及び／又は保持器具（又はこれらの部材が配置された空間）との間の密閉接続は、少なくとも受け箱内の粉末除去が完了するまで維持することができる。その後、取り出された加工品は、例えば保持器具に再び接続することで、受け箱から取り除くことができる。加工品を係合ユニットから取り除くのに伴い、受け箱の気閘が再び閉められた後にのみ、例えば密閉ユニットの拡張可能な部分を引っ込めることで、上記の密閉接続を再び外すことができる。
【００３５】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置において用いられる取り出し器具の作動方法は、建造チャンバー構成体を保持器具により保持する工程を含む。建造チャンバー構成体は、累積的な積層プロセスによって原材料粉末から製造された三次元加工品を受けるように構成されたキャリアを収容する建造チャンバーを含む。この建造チャンバー構成体のキャリアと係合ユニットを係合させる。三次元加工品を受けた状態のキャリアを建造チャンバーから分離可能とするために、移動機構により、キャリアと係合された係合ユニットと建造チャンバーとを相対移動させる。最後に、キャリアに受けられた三次元加工品から残余の原材料粉末を除去するために、原材料粉末除去機構により、キャリアと係合された係合ユニットを振動及び／又は回転させる。
【００３６】
保持器具は、建造チャンバーの外表面と相互作用することができる。キャリアを建造チャンバーから分離させるために、建造チャンバーを上昇させてもよい。これに代わって、又はこれに加えて、キャリアを建造チャンバーから分離させるために、キャリアと係合された係合ユニットを下降させてもよい。
【００３７】
取り出し器具の作動方法は、係合ユニットをキャリアと係合させるために、移動機構により、建造チャンバー構成体と係合ユニットとを相対移動させる工程を更に含むことができる。係合ユニットをキャリアと係合させるために、移動機構により、建造チャンバー構成体を下降させてもよい。これに代わって、又はこれに加えて、係合ユニットをキャリアと係合させるために、移動機構により、係合ユニットを上昇させてもよい。
【００３８】
原材料粉末除去機構は、係合ユニットに取り付けられ、駆動モーターに連結された回転シャフトを具備することができる。駆動モーターは、キャリアと係合された係合ユニットを回転させるために、回転シャフトの回転運動を生じさせることができる。これに代わって、又はこれに加えて、原材料粉末除去機構は、係合ユニットに接続され、キャリアと係合された係合ユニットを振動させる振動モーターを具備してもよい。
【００３９】
取り出し器具の作動方法は、原材料粉末除去機構によって三次元加工品から除去された残余の原材料粉末を収集する工程を更に含むことができる。更に、係合ユニットが建造チャンバー構成体のキャリアと係合されている間、三次元加工品を受けた状態のキャリアが建造チャンバーから分離される間、及びキャリアに受けられた三次元加工品から残余の原材料粉末が除去される間、係合ユニットを収容する受け箱内の制御された雰囲気を、受け箱への出入りを可能にする気閘により維持することができる。好ましくは、この受け箱は、少なくとも一つの把持用手袋を有するグローブボックスとして設計される。また、キャリアに受けられた三次元加工品、受け箱、及び／又は粉末収集器具から残余の原材料粉末を吸引システムにより回収することができる。
【００４０】
上記の方法は、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を、周囲から密閉された雰囲気に暴露する工程を更に含むことができる。具体的には、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を制御された雰囲気（例えば不活性ガス雰囲気）に暴露することができる。この雰囲気は、好ましくは受け箱内の雰囲気と一致する。そのために、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具は、そのような雰囲気が設定され得る各雰囲気を含む空間に配置されることができる。上述したように、この空間は、取り出し器具の支持構造又はカバー部材により画定されることができる。
【００４１】
これらの工程のいずれも、建造チャンバー構成体が係合ユニットと係合される前に行うことができる。具体的には、上記の方法は、例えば受け箱の気閘を開放することで、流体的に導通する手法で建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を受け箱に接続する工程を更に含むことができる。これは、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具が暴露される雰囲気が上記の手法で制御された後に行うことが好ましい。
【００４２】
また、上記の接続を形成する前に、又はそれと並行して、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を収容する空間は、例えば上述した密閉ユニットを介して、受け箱に密閉状態で接続することができる。これは、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具（又はこれらの要素を収容する空間）を受け箱に対する所定の位置に移動することを含んでもよい。その後、例えば密閉ユニットの拡張可能な部分を拡張することで、密閉効果が得られるように密閉ユニットを作動させることができる。
【００４３】
また、上記の方法は、建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を上述の制御された雰囲気に暴露した後、及び／又は、受け箱と建造チャンバー構成体及び／又は保持器具を収容する空間との間の密閉接続を提供した後にのみ、受け箱の気閘を開放する工程を更に含むことができる。
【００４４】
最後に、上記の方法は、例えば上述したような保持器具を具備するカバー部材によって、離れた位置から建造チャンバー構成体を取得し、その後、受け箱に対する所定の位置に移動させる最初の工程を含むこともできる。
【００４５】
原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造する装置は、上述の取り出し器具を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明の好ましい実施態様が、以下で添付の概略的な図面を参照して詳細に説明される。
【図１】取り出し器具を具備する、原材料粉末層を電磁放射又は粒子線で照射することにより三次元加工品を製造するための装置を示す図である。
【図２】図１に描かれた装置の取り出し器具の作動を示す図である。
【図３】図１に描かれた装置の取り出し器具の作動を示す図である。
【図４】図１に描かれた装置の取り出し器具の作動を示す図である。
【図５】図１に描かれた装置の取り出し器具の作動を示す図である。
【図６】更なる実施態様による取り出し器具の作動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、累積的な積層造形法により三次元加工品１８を製造する装置１０を示している。装置１０は、プロセスチャンバー１２が備えられた加工品生成部Ｗを具備する。プロセスチャンバー１２内に配置されている粉末塗布器具１４は、キャリア１６上に原材料粉末を塗布することに供される。プロセスチャンバー１２は、周囲の雰囲気に対して、すなわち、プロセスチャンバー１２を取り囲む環境に対して、密閉可能である。キャリア１６上の原材料粉末から、層状に加工品が作り上げられる際に、加工品１８の製造高さの増加に伴い、キャリア１６が建造チャンバー２０内へと鉛直方向下向きに移動されることができるように、キャリア１６は鉛直方向に変位可能に設計される。
【００４８】
装置１０は、更に、キャリア１６上に塗布された原材料粉末に、電磁放射又は粒子線、特にレーザー放射を、選択的に照射する照射器具２２を有している。照射器具２２のレーザー源、特には、ダイオード励起イッテルビウムファイバーレーザーは、例えば約１０７０から１０８０ｎｍの波長のレーザー光を放射する。照射器具２２は、放射ビームを誘導し処理する光学ユニットを更に有している。光学ユニットは、放射ビームを広げるビームエキスパンダー、スキャナ、及び対物レンズを備えていてよい。これに代わって、光学ユニットは集束光学部品とスキャナユニットを含むビームエキスパンダーを有していてもよい。このスキャナユニットにより、ビーム路の方向とビーム路に垂直な面内の両方における放射ビームの焦点の位置は、変化され、調整されることができる。スキャナユニットは、ガルバノメータースキャナとして設計されてよく、対物レンズはｆ−θ対物レンズでもよい。
【００４９】
装置１０の加工品生成作業の間、製造される三次元加工品１８の第１の層が、キャリア１６上に塗布された原材料粉末層を放射ビームで選択的に照射することによって、キャリア１６上に作製される。具体的には、放射ビームは製造される加工品１８のＣＡＤデータに応じて、キャリア１６上に塗布された原材料粉末層上に向けられる。製造される加工品１８の第１の層が完成した後で、キャリア１６が鉛直方向に下降され、粉末塗布デバイス１４による連続的な粉末層の塗布が可能になる。その後、連続的な粉末層が照射デバイス２２によって照射される。従って、キャリア１６が建造チャンバー２０内に下降される間に、層ごとに、その部品はキャリア１６上に積み上げられる。建造チャンバー２０内の、キャリア１６上に生成された加工品１８は、加工品生成プロセスの間、キャリア１６に塗布されたが照射を受けていない残余の原材料粉末２４の中に埋もれる。
【００５０】
装置１０の加工品生成部Ｗにおける加工品製造プロセスの完了後、生成された三次元加工品１８を伴う建造チャンバー２０は、カバーによって密閉される。その後、三次元加工品１８を受けた状態のキャリア１６及び建造チャンバー２０を具備する建造チャンバー構成体２６は、プロセスチャンバー１２に隣接した加工品生成部Ｗの作業位置から、建造チャンバー交換部Ｂにおける交換位置に運ばれる。建造チャンバー構成体２６が建造チャンバー交換部Ｂに運ばれるとすぐに、交換キャリア及び交換建造チャンバー（不図示）が加工品生成部Ｗにおいて設置されることができ、更なる加工品生成プロセスが開始されることができる。
【００５１】
建造チャンバー交換部Ｂにおける交換位置から、建造チャンバー構成体２６は更に、後処理及び取り出し部Ｐに運ばれる。後処理及び取り出し部Ｐにおいて、建造チャンバー２０内に収容された加工品１８は、以下でより詳細に記載されるように、最終的に建造チャンバー構成体２６から取り出される。
【００５２】
装置１０の後処理及び取り出し部Ｐには取り出し器具２８が備えられている。図２から明らかであるように、建造チャンバー構成体２６は、水平方向への直進運動により、建造チャンバー交換部Ｂから後処理及び取り出し部Ｐの取り出し器具２８に運ばれることができる。しかしながら、鉛直方向への直進運動により、建造チャンバー構成体２６を取り出し器具２８に運ぶこともあり得る。取り出し器具２８は、保持器具３２が取り付けられた支持構造３０を具備する。保持器具３２は、建造チャンバー構成体２６を保持するように、特に建造チャンバー２０の外表面と相互作用するように構成される。図面に示される取り出し器具２８の実施態様において、保持器具３２は、取り出し器具２８における所望の位置で建造チャンバー構成体２６を保持するために、建造チャンバー２０の外表面から突出した、対応する突起３６と相互作用するのに適した２つの把持アーム３４を具備する。
【００５３】
取り出し器具２８は、建造チャンバー構成体２６のキャリア１６と係合されるように構成された係合ユニット３８を更に具備する（図４参照）。係合ユニット３８は、支持部分４０と、支持部分４０と実質的に垂直に延在する接続部分４２を具備する。接続部分４２は、支持構造３０に係合ユニット３８を取り付けるために、支持構造３０に接続される。キャリア１６が係合ユニット３８に係合される際に建造チャンバー構成体２６のキャリア１６と接触するように構成された支持部分４０の支持面４６には、第１のラッチ要素４４が配置される。第１のラッチ要素４４は、以下でより詳細に記載されるように、キャリア１６が係合ユニット３８に係合される際に支持面４６と接触するように構成されたキャリア１６の下面に設けられた、対となる第２のラッチ要素（不図示）と相互作用するように構成される。
【００５４】
取り出し器具２８は、三次元加工品１８を受けた状態のキャリア１６を建造チャンバー２０から分離可能とするために、キャリア１６と係合された係合ユニット３８と建造チャンバー２０とを相対移動させるように構成された移動機構４８を更に具備する。更に、移動機構４８は、係合ユニット３８をキャリア１６と係合させるために、建造チャンバー構成体２６と係合ユニット３８とを相対移動させるように構成される。
【００５５】
図面に示される取り出し器具２８の実施態様において、移動機構４８は、建造チャンバー構成体２６が支持構造３０及び係合ユニット３８に対して相対的に移動されるように、保持器具３２の把持アーム３４により支持構造３０に対して相対的に誘導することを可能にする水圧（油圧）システム（不図示）を具備する。特に、図２及び図３に示されるように、建造チャンバー構成体２６は、係合ユニット３８を所定の位置に留めながら、キャリア１６の下面が係合ユニット３８の支持部分４０に形成された支持面と接触し、第１のラッチ要素４４がキャリア１６の下面に設けられた対となる第２のラッチ要素と係合するまで、移動機構４８によって、係合ユニット３８に対して相対的に下降される。その結果、建造チャンバー構成体２６のキャリア１６が係合ユニット３８、すなわち、係合ユニット３８の支持部分４０に固定される。
【００５６】
しかしながら、１つの選択肢として、例えば、建造チャンバー構成体２６を所定の位置に留めながら、支持面４６に設けられた第１のラッチ要素４４がキャリア１６の下面に設けられた第２のラッチ要素と係合し、これにより建造チャンバー構成体２６のキャリア１６が係合ユニット３８に固定されるまで、係合ユニット３８を建造チャンバー構成体２６に対して相対的に上昇させる水圧（油圧）システムを具備する移動機構４８を、取り出し器具２８に備え付けることもあり得る。最後に、移動機構４８は、上述のように、建造チャンバー構成体２６のキャリア１６が係合ユニット３８の支持部分４０と係合されるまで、建造チャンバー構成体２６の下降移動と係合ユニット３８の上昇移動の両方を生じさせるように構成されることもできる。
【００５７】
更に、例えば、建造チャンバー構成体２６を取り出し器具２８に運ぶことができるクレーン等の可動器具に統合された移動機構４８を取り出し器具２８に備え付けることもあり得る。
【００５８】
建造チャンバー構成体２６のキャリア１６と係合ユニット３８との間の接続が確立された後、三次元加工品１８を受けた状態のキャリア１６を建造チャンバー２０から分離可能とするために、移動機構４８により、キャリア１６と係合された係合ユニット３８と建造チャンバー２０とを相対移動させる。図面に示される取り出し器具２８の実施態様において、移動機構４８、すなわち水圧（油圧）システムは、キャリア１６が固定された係合ユニット３８を所定の位置に留めながら、キャリア１６に受けられた三次元加工品１８が暴露されるまで、建造チャンバー２０を上昇させる（図５参照）。
【００５９】
しかしながら、１つの選択肢として、建造チャンバー２０を所定の位置に留めながら、キャリア１６に受けられた三次元加工品１８が暴露されるまで、キャリア１６と係合された係合ユニット３８を建造チャンバー２０に対して相対的に下降させる移動機構４８を取り出し器具２８に備え付けることもあり得る。最後に、移動機構４８は、キャリア１６に受けられた三次元加工品１８が暴露されるまで、建造チャンバー２０の上昇移動と係合ユニット３８の下降移動の両方を生じさせるように構成されることもできる。建造チャンバー２０からキャリア１６が分離される際、建造チャンバー２０に含まれる残余の原材料粉末のほとんどが、建造チャンバー２０から、重力により放出される。
【００６０】
しかしながら、三次元加工品１８の表面に付着した、又は三次元加工品１８に設けられた窪み又は穴に受けられた原材料粉末粒子も除去するために、取り出し器具２８は、キャリア１６と係合された係合ユニット３８を振動及び／又は回転させるように構成された原材料粉末除去機構５０を更に具備する。図面に示される取り出し器具２８の実施態様において、原材料粉末除去機構５０は、係合ユニット３８に、すなわち、係合ユニット３８の接続部分４２に取り付けられた第１の端を有する回転シャフト５２を含む。回転シャフト５２の第２の端は、電気モーターとして設計され、図２及び図３において破線で示される駆動モーター５４に接続される。
【００６１】
駆動モーター５４は、キャリア１６と係合された係合ユニット３８を回転させるために、また、三次元加工品１８を受けた状態のキャリア１６をひっくり返すために、回転シャフト５２の回転運動を生じさせるように構成される（図５参照）。従って、三次元加工品１８に付着した残余の原材料粉末は、加工品１８から、重力により放出される。更に、原材料粉末除去機構５０は、係合ユニット３８に接続され、キャリア１６と係合された係合ユニット３８を振動させるように構成された振動モーター５６を含む。振動モーター５６により生じた振動は、加工品１８がひっくり返されたにもかかわらず、依然として三次元加工品１８に付着する残余の原材料粉末粒子を放出するのに適した振幅及び振動数を有するが、三次元加工品１８がキャリア１６から意図せず放出されないようにも選択される。
【００６２】
建造チャンバー２０及び三次元加工品１８から放出された残余の原材料粉末は、粉末収集器具５８に収集される。粉末収集器具５８は、係合ユニット３８の下方に位置する。従って、原材料粉末除去機構５０の作動中に加工品１８から放出された原材料粉末粒子は、粉末収集器具５８に容易に収集可能である。
【００６３】
図面に示される取り出し器具２８の実施態様において、係合ユニット３８は、受け箱６０内に配置される。受け箱６０は、周囲の雰囲気に対して密閉され、受け箱６０内で所望の雰囲気、例えば、不活性ガス雰囲気を確立するように適合された適当な雰囲気制御システム６２に接続される。更に、受け箱６０は、係合ユニット３８が建造チャンバー構成体２６のキャリア１６と係合されている間、すなわち、建造チャンバー構成体２６を係合ユニット３８の方向に下降させる間、三次元加工品１８を受けた状態のキャリア１６が建造チャンバー２０から分離される間、すなわち、係合ユニット３８に係合されたキャリア１６から離れる方向に建造チャンバー２０を上昇させる間、及びキャリア１６に受けられた三次元加工品１８から残余の原材料粉末が除去される間、すなわち、原材料粉末除去機構５０が作動している間の受け箱６０内の制御された雰囲気を維持するように構成された気閘６４を介して、出入り可能である。
【００６４】
受け箱６０は、一対の把持用手袋６６を有するグローブボックスとして設計される。把持用手袋６６を介して、利用者は、三次元加工品１８、及び／又は、三次元加工品１８に依然として付着する、若しくは、既に受け箱６０、特に粉末収集器具５８に受けられた残余の原材料粉末を取り扱うことができる。最後に、キャリア１６に受けられた三次元加工品１８、受け箱６０、及び／又は粉末収集器具５８から残余の原材料粉末を回収するように構成された吸引システム６８が設けられる。吸引システム６８は、例えば把持用手袋６６を介して、利用者により、要求通りに位置取りして取り扱われることができるように受け箱６０内に密閉状態で誘導された可撓性の吸引管７０を具備する。吸引管７０は、加工品製造プロセスに再導入する残余の原材料粉末を準備するために、残余の原材料粉末を受けて処理するための粉末再循環システム（不図示）に接続することができる。
【００６５】
図示されていない代替の実施態様によると、気閘６４の外側に配置された、図２の取り出し器具２８の支持構造３０の部分は、制御された雰囲気を設定可能な空間を画定することができる。このように、気閘６４を開放する前に、建造チャンバー構成体２６と保持器具３２を制御された雰囲気に暴露させることができる。この雰囲気は、受け箱６０内の雰囲気と一致する。これは、天井クレーンや産業用ロボット等の分離移動ユニットにより、建造チャンバー構成体２６を保持器具３２に移動させる必要があり得る。建造チャンバー構成体２６を保持器具３２に配置するために、支持構造３０の各部分は、出入り口又はゲートを具備してもよい。それ以外は、上記の部分は、受け箱の気閘と面する開口した下面を除く５つの面で保持器具３２と建造チャンバー構成体２６を取り囲む。
【００６６】
また、この図示されていない実施態様によると、支持構造３０の各部分によって画定された空間は、周囲の雰囲気から密閉された手法で、受け箱６０に接続される。これは、トンネル型密閉ユニットにより、上記の開口した下面と受け箱の気閘とを接続することによって達成される（図６に関して以下で述べられる密閉ユニットも参照）。従って、受け箱６０内の雰囲気と合わせるように上記空間内の雰囲気を制御した後に、受け箱６０の内部を周囲の雰囲気に暴露させずに、気閘６４を開放して係合ユニット３８への接近を可能にすることができる。
【００６７】
図６は、分離カバー部材８０を具備する取り出し器具２８の更なる実施態様を示す。このカバー部材８０は、気閘６４の外側に配置された、図２の取り出し器具２８の支持構造３０の部分で囲まれた空間とほぼ同じ空間８２を囲む。具体的には、このカバー部材８０は、中空体として、比喩的に言うと、受け箱６０と面する開口した下面８４を有するベル型部材として形成される。この開口した下面８４は、受け箱６０への接続部分を形成する。
【００６８】
描かれた状態では、建造チャンバー構成体２６は、係合ユニット３８に接続するために受け箱６０内に下降させる前に、初期位置に配置されている。建造チャンバー構成体２６は、開口した下面８４から延びることで、カバー部材８０から少し突出しているのが分かる。
【００６９】
このように、カバー部材８０によって囲まれた空間８２（すなわち、上記カバー部材８０の内部の中空空間）は、建造チャンバー構成体２６、保持器具３２、及び移動機構４８を少なくとも部分的に収容する。示された例において、移動機構４８は、建造チャンバー構成体２６が据え付けの係合ユニット３８に向かって移動可能となるように方向付けられた直線軸８６を定める。ここで、「据え付け」という用語は、建造チャンバー構成体２６と係合ユニット３８との間の係合を達成するための、これらの要素間の相対移動に関する。しかしながら、この用語は、上述のように、係合ユニット３８が受け箱６０内で回転可能であることを除外するものではない。
【００７０】
移動機構４８及び建造チャンバー構成体２６は、これらの要素間の接触領域に配置された保持器具３２によって、互いに連結される。移動機構４８及び保持器具３２は、カバー部材８０内に永続的に配置されるが、建造チャンバー構成体２６は、カバー部材内に選択的に受けられる。より正確には、建造チャンバー構成体２６は、例えば保持器具３２に接続されることで、一時的な貯蔵位置から取得されることができる。
【００７１】
そのために、カバー部材８０は、更に、受け箱６０と実質的に平行に延びる、言い換えると、実質的に水平に延びる更なる軸８８に沿って、受け箱６０に対して相対的に移動可能である。これにより、カバー部材８０は、全体として受け箱６０に対して相対的に移動され、例えば建造チャンバー構成体２６を取得するために、受け箱から離れた位置に配置されることもできる。この水平移動は、カバー部材８０を天井クレーン（不図示）に接続することによって達成することができる。このクレーンは、更に、例えば軸８８と実質的に垂直に延びる鉛直方向に、受け箱６０に向かって及び／又は受け箱から離れるようにカバー部材８０を移動させることができる。
【００７２】
従って、カバー部材８０は、建造チャンバー構成体２６を取得し、それに応じて図示されていないクレーンが移動することで、図６に示される所定の接続位置で、受け箱６０に対して相対的に配置されるように構成される。この所定の位置において、カバー部材８０の開口した下面８４は、受け箱６０に面する。具体的には、この所定の位置において、開口した下面８４は、受け箱の気閘６４に面する。
【００７３】
その後、受け箱６０の外側に取り付けられ、カバー部材８０の開口した下面８４に面する密閉ユニット９０が作動する。より詳細には、蛇腹の形態である拡張可能な部分９２が、カバー部材の外側に接するように、受け箱６０からカバー部材８０に向かって移動する。図６の状態では、この移動は既に完了している。このように、密閉ユニット９０は、カバー部材８０と受け箱６０との間の接続空間９４を囲むトンネル型構造を定める。
【００７４】
その結果、カバー部材８０によって囲まれた空間８２は、周囲の雰囲気から密閉される。また、気閘６４は、カバー部材８０と受け箱６０との間の接続空間９４に配置される。従って、気閘６４が開放される時、カバー部材８０と受け箱６０（特に、これらによって囲まれた各空間）は、周囲の雰囲気から密閉されながら、流体的に導通するように互いに連結される。
【００７５】
一方で、気閘６４を開放する前に、空間８２内の（また、密閉ユニット９０によって囲まれた空間９４内の）雰囲気は、受け箱６０内の雰囲気と合うように制御される。具体的には、受け箱６０内と同じ不活性ガス雰囲気が空間８２内に設定される。そのために、カバー部材８０は、図示されていない雰囲気制御システムと接続されたガス導入口９６及びガス排出口９８を具備する。尚、図６では、完全を期するため、受け箱６０にも同様のガス導入口及びガス排出口９６、９８が示されている。
【００７６】
カバー部材８０内の雰囲気を設定した後、気閘６４が開放される。その結果、受け箱６０の内部を周囲の雰囲気に暴露させずに、受け箱６０内の係合ユニット３８への接近が可能となる。しかしながら、その代わりに、受け箱６０の内部は、受け箱６０内の雰囲気と合うように制御されたカバー部材８０内の雰囲気にのみ暴露される。従って、受け箱６０内の雰囲気を制御及び維持することに多くの努力を要しない。
【００７７】
更なる利点として、係合ユニット３８と建造チャンバー構成体２６を係合するための移動機構を受け箱６０内に設ける必要がない。むしろ、これらの移動は、カバー部材８０の上記の移動軸８６、８８及び／又は付加的な天井クレーン（不図示）によって達成される。従って、係合ユニット３８に関する設計努力を制限することができ、粉末除去の間、上述の回転及び／又は振動の結果として生じる力に耐えることに係合ユニット３８を最適化することができる。
【００７８】
気閘６４を開放した後、建造チャンバー構成体２６は、移動機構４８により、受け箱６０内に下降され、係合ユニット３８と係合する。
【００７９】
建造チャンバー構成体２６と係合ユニット３８との間の係合は、例えば図４及び図５の上記記載に従って引き起こされる。すなわち、係合ユニット３８は、ラッチ要素により、建造チャンバー構成体２６のキャリア１６と係合するように構成される。その後、三次元加工品を受けた状態のキャリア１６を建造チャンバー２０から分離可能とするために、移動機構４８により、キャリア１６と係合された係合ユニット３８と建造チャンバー２０との相対移動が開始される。言い換えると、移動機構４８は、キャリア１６が固定された係合ユニット３８を所定の位置に留めながら、キャリア１６に受けられた三次元加工品が暴露されるまで、建造チャンバー２０を上昇させる（図５参照）。キャリア１６が建造チャンバー２０から分離される際、建造チャンバー２０に含まれる残余の原材料粉末のほとんどは、建造チャンバー２０から重力により放出される。
【００８０】
その後、移動機構４８と、建造チャンバー２０を保持する保持器具３２は、受け箱６０から除去される。次に、気閘６４が閉められ、上述した第１の実施態様に従って、回転及び振動により粉末除去が開始される。この粉末除去の完了後、移動機構４８は、取り出された加工品を保持器具３２に接続するため、再び受け箱６０内に下降される。その後、この加工品は、カバー部材８０内に上昇され、それと同時に気閘６４が閉められる。
【００８１】
これらの工程が完了した後にのみ、密閉ユニット９０が不活性状態をとるように作動される。そのために、カバー部材８０ともはや接触しないように、拡張可能な蛇腹９２が受け箱６０に向かって下降される。最後に、取り出された加工品を含むカバー部材８０は、図示されていない天井クレーンにより、受け箱６０から離れるように上昇されることができる。従って、取り出された加工品は、所定の場所に降ろされることができる。
【００８２】
上述した差異を除いて、取り出し器具２８、特にその受け箱６０は、一般に、第１の実施態様に従って構成される。これは、上述した、取り出し器具２８の作動中の更なる工程のいずれの工程も、また、例えば移動機構４８に関する多数の代替案も含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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