用于檢查具有無材料區(qū)域的物體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢查具有無材料區(qū)域（14）的物體（10、10’）的方法，其中生成物體的三維檢查結(jié)構(gòu)（16），該檢查結(jié)構(gòu)具有無材料區(qū)域（14）的負形（18）。
【專利說明】用于檢查具有無材料區(qū)域的物體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢查具有無材料區(qū)域的物體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，例如與油漆涂覆相關(guān)使用的構(gòu)件，都具有相對復(fù)雜的、由此限定該構(gòu)件的無材料區(qū)域的管路系統(tǒng)。這種構(gòu)件例子是換色單元，該換色單元起到分配單元的作用并且經(jīng)由該換色單元向涂覆設(shè)備輸送不同的油漆。
[0003]此處所涉及的構(gòu)件通常是可由流體介質(zhì)流動通過的、其流動路徑有待再制造的構(gòu)件。除油漆之外，流體介質(zhì)也可以是例如黏合劑、清潔液、液壓液或者類似物以及氣態(tài)流體，例如尤其像在氣動控制或類似情況中的空氣。
[0004]在上述換色單元的構(gòu)造中，例如可能會在管路系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)沉割或形成狹細的凹口、縫隙以及狹窄的拐角或類似的(結(jié)構(gòu))，由此會妨礙由換色單元引導(dǎo)的油漆流。因此例如可能在沉割處形成油漆聚積，由此會使可能從旁流過的其他油漆受到污染。
[0005]在設(shè)計復(fù)雜的管路系統(tǒng)中，這種危險位置存在的可能性相應(yīng)更高。此外可行的是，早在構(gòu)造換色單元時，或一般來講，在構(gòu)造具有無材料區(qū)域的物體時，就提前標記出這種位置，并在必要時將其清除。
[0006]雖然這種復(fù)雜的構(gòu)件現(xiàn)在經(jīng)常利用所建立的CAD系統(tǒng)進行設(shè)計，該系統(tǒng)也允許在顯示器上三維展示或者打印并通常允許沿著該物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進而沿著存在的管路系統(tǒng)移動。
[0007]但實際上上述的危險位置在此并未特別地顯露出來所以經(jīng)常不能被識別或消除。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]所以本發(fā)明的目的在于，提供一種本發(fā)明開頭所述類型的方法，用以識別物體的這種在無材料區(qū)域中的危險位置。
[0009]該目的通過開頭所述類型的方法得以實現(xiàn)，其中會生成物體的三維檢查結(jié)構(gòu)，該三維檢查結(jié)構(gòu)具有無材料區(qū)域的負形。
[0010]眾所周知的，當檢查人員持有無材料區(qū)域的可被視覺和觸覺識別的物體負形時，可以更容易地識別和定位物體的無材料區(qū)域中不期望的危險位置。由此可以有針對性地進行構(gòu)造或改變構(gòu)造。
[0011]此外，由于例如能夠利用物體的三維形體在眼前直觀地引導(dǎo)流動路徑，所以在必要時還可以更好地理解物體的工作方式。由此能夠在開始時看到物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而使操作人員更好地理解內(nèi)部過程。
[0012]如果該物體包括多個由周圍材料彼此隔開的無材料區(qū)域，那么有利的是，在檢查結(jié)構(gòu)中將該分離的無材料區(qū)域分別設(shè)計為通過至少一個連接件彼此相連的單個/單獨負形。否則，將會生成作為松散的單個個體存在的單獨負形，而不會反映相關(guān)無材料區(qū)域在該物體中的相對位置。[0013]該方法特別適用于在其無材料區(qū)域中具有管路系統(tǒng)的物體。
[0014]該檢查結(jié)構(gòu)優(yōu)選地利用生成式制造方法制造。
[0015]在此有利的是，將無材料區(qū)域的計算機模型作為用于該生成式制造方法的模型使用。
[0016]優(yōu)選借助CAD系統(tǒng)將無材料區(qū)域的計算機模型生成為基于該物體的CAD模型的反向模型。
[0017]在實際中，該方法特別好地用于可由流體介質(zhì)流動通過的物體。如上所述，其中重要的是:盡可能將流體流無妨礙地引導(dǎo)通過該構(gòu)件的管路系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實施例作詳細說明。其中:
[0019]圖1:作為檢查物體的示例，示出具有無材料區(qū)域的油漆換色單元的透視圖；
[0020]圖2:物體的三維檢查結(jié)構(gòu)，該檢查結(jié)構(gòu)具有換色單元的無材料區(qū)域的負形；
[0021]圖3:比圖1中的換色單元結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的換色單元的透視圖。
【具體實施方式】
[0022]作為待檢查的物體的示例，圖1示出換色單元10，該換色單元像公知地那樣具有整體式/ 一件式的殼體12并且待涂覆的油漆流過該換色單元。
[0023]在殼體12中有整體用14表示的無材料區(qū)域，該無材料區(qū)域在圖2中可以以檢查結(jié)構(gòu)16的形式看出，該檢查結(jié)構(gòu)在實際中是物體并且為三維形式。該檢查結(jié)構(gòu)16包括該換色單元10的無材料區(qū)域14的負形18。在圖2中，負形18的鏡像換色單元10的無材料區(qū)域和部段的區(qū)域和部段與圖1中的無材料區(qū)域一樣具有相同的附圖標記。在此，換色單元10內(nèi)部的部分下述管路和空間僅從圖2可見。
[0024]在殼體12的輸出側(cè)20上設(shè)計有通向中心分配室24的輸出連接孔22。該分配室24經(jīng)由輸出連接孔22例如可以與在此未示出的靜電運行的涂覆設(shè)備的供給管路相連。
[0025]該殼體12在垂直于輸出側(cè)20分布的兩個對置的端側(cè)26、28上具有閥體接收孔30，該閥體接收孔均通向與分配室24相鄰的前室32。該前室32又通過各閥座式的開口 34與分配室24相連通。該開口 32像公知那樣可以由在此未特意示出的、位于閥體接收孔30中的、氣力操縱的閥體的閉鎖元件閉鎖。
[0026]各支管36從前室32伸出，向著由輸出側(cè)20、端側(cè)26、28所包圍的輸入側(cè)38方向延伸，并且通入到與輸入側(cè)38齊平結(jié)束的輸入連接孔40中。該換色單元10可通過各個輸入連接孔40與容納有特定顏色的容器的輸入軟管相連，上述兩個構(gòu)件在此未示出。各支管36通過所配屬的前室32和開口 34與該換色單元10的分配室24相連。
[0027]各壓力空氣管路42從閥體接收孔30伸出，分別通入閥體控制部的壓力空氣軟管的壓力空氣連接孔44中，其中該壓力空氣控制部和該壓力空氣軟管均未示出。利用已知的閥體控制器可用壓力空氣加載上述的閥體，從而可以通過閉鎖元件有選擇性地打開或關(guān)閉朝向分配室24的開口 34。
[0028]能夠引導(dǎo)螺栓的兩個平行的固定通道46從殼體12的輸入側(cè)38向相對側(cè)延伸，借助螺栓可以將該換色單元例如固定在機器人手臂上。如從圖2可知，通道孔46被制成臺階形，從而可以使相應(yīng)螺栓的頭部下沉。
[0029]在此圖示的換色單元10中，由輸出連接孔22、分配室24、具有前室32的閥體接收孔30、支管36、輸入連接孔40、壓力空氣管42以及壓力空氣連接孔44共同構(gòu)成了換色單元10的管路系統(tǒng)48。
[0030]此處所示的管路系統(tǒng)48構(gòu)造相對簡單。但是，早在此處就可能像開始所述那樣在管路系統(tǒng)48中出現(xiàn)沉割，或形成狹細的凹口、縫隙以及狹窄的拐角或類似的結(jié)構(gòu)，由此會妨礙由換色單元10所引導(dǎo)的油漆的流動。
[0031]作為包括更復(fù)雜的管路系統(tǒng)或由無材料區(qū)域構(gòu)成的、比換色單元10更復(fù)雜的管路系統(tǒng)50的物體的示例，在圖3中示出了比換色單元10更大的換色單元10’。此外，在該換色單元10’中，功能相同的構(gòu)件與在換色元件10中那樣具有相同的附圖標記。如在圖3中已知，換色單元10’具有明顯更多的輸入連接孔40，從而借此能將更多不同的油漆通過管路系統(tǒng)52引導(dǎo)至輸出連接孔22。
[0032]為檢查換色單元10，生成一種物體的三維的檢查結(jié)構(gòu)，就像圖2中以用于換色單元10的無材料區(qū)域14的檢查結(jié)構(gòu)16的形式示例性所示的那樣。
[0033]固定通道46和管路系統(tǒng)48各通過殼體12的材料彼此隔開地形成在換色單元10中。該管路系統(tǒng)48和兩個固定通道46構(gòu)成了換色單元10的各無材料區(qū)域，該無材料區(qū)域通過殼體12的包圍它們的材料彼此孤立。
[0034]所以，該換色單元10的無材料區(qū)域14的負形18由此包括三個單獨的負形:管路系統(tǒng)48的第一單獨負形54，兩個固定通道46之一的第二單獨負形56以及兩個固定通道46中的另一個的第三單獨負形58。
[0035]為使各個負形54，56和58在檢查結(jié)構(gòu)16中連貫地鏡像換色單元10的無材料區(qū)域14的整體布局而不是作為松散的單個元件而存在，各個負形54，56，58通過連接件彼此相連。
[0036]在圖2中，僅示例性地用虛線以橋形元件60的形式表明了這種連接件，該連接件連接了管路系統(tǒng)48的第一單獨負形54和固定通道46的第二單獨負形56。
[0037]第三單獨負形58可通過相應(yīng)的連接件與該管路系統(tǒng)48的第一單獨負形54和/或與第一固定通道46的第二單獨負形56相連。
[0038]為制造所述檢查結(jié)構(gòu)16,使用生成式制造方法。生成式制造方法在快速成型的概念中已知。
[0039]原則上所有已知的生成式制造方法都是適用的。所以下面的列表應(yīng)該并且只能作概述，并且即使在所給出的各材料方面也是不局限的。對檢查結(jié)構(gòu)的制造尤其可借助于:
[0040]—3D打印。在此，作為基礎(chǔ)材料，例如使用塑料、涂有熱熔膠的陶瓷粉末或者丙基?；墓饩酆衔铩?br> [0041]—融積成型(FDM)。在此優(yōu)選的材料為，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和
聚碳酸酯。
[0042]—熔融噴射成型。其中特別使用蠟狀的熱塑性塑料和UV光聚合物。
[0043]—聚酰胺澆注。
[0044]—選擇性激光熔融(SLM)。該方法例如可利用金屬，塑料或陶瓷來實施。
[0045]一選擇性激光燒結(jié)。在此還可以使用熱塑性塑料，像聚碳酸酯、聚酰胺或聚氯乙烯，也可以使用金屬或陶瓷作為基礎(chǔ)材料。
[0046]—空間復(fù)雜成型(SpacePuzzle Moulding (SPM))。該方法利用塑料工作。
[0047]-光固化立體造型(STL或SLA)，其中尤其使用液態(tài)熱固性塑料或彈性體。
[0048]為了制造用于換色單元10的檢查結(jié)構(gòu)14，使用顏色裝換單元10的已有的CAD模型或者首先借助本身公知的CAD系統(tǒng)生成這種CAD模型。然后利用CAD系統(tǒng)將無材料區(qū)域14的計算機模型生成為基于換色單元10的CAD模型的反向模型。然后由無材料區(qū)域14的計算機模型為所使用的生成式制造方法提供工作參數(shù)，制造檢查結(jié)構(gòu)16。
[0049]在必要時，可以手動地預(yù)先規(guī)定或自動化地算出一個或者多個連接件60。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢查具有無材料區(qū)域(14)的物體(10、10’)的方法，其中生成物體的三維檢查結(jié)構(gòu)(16),該檢查結(jié)構(gòu)具有無材料區(qū)域(14)的負形(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述物體(10、10’)包括多個由周圍材料彼此隔離的無材料區(qū)域(46、48)時，隔離的無材料區(qū)域(46、48)在檢查結(jié)構(gòu)(16)中分別構(gòu)成單獨的負形(54、56、58 ),這些單獨的負形通過至少一個連接構(gòu)件(60 )彼此相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，檢查其無材料區(qū)域(14)具有管道系統(tǒng)(48)的物體(10、10’)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，利用生成式制造方法制造所述檢查結(jié)構(gòu)(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，使用所述無材料區(qū)域(14)的計算機模型作為所述生成式制造方法的模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，利用CAD系統(tǒng)將無材料區(qū)域(14)的計算機模型生成為基于所述物體(10、10’)的CAD模型的反向模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述物體(10、10’)是流體介質(zhì)能夠通過其流通的構(gòu)件。
【文檔編號】G01N21/954GK103635262SQ201280028962
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月17日
【發(fā)明者】S·施特雷克爾特 申請人:艾森曼股份公司