JP2018527219A - 付加製造プレートのドライクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、粉体を用いた付加製造において使用されるプレート（１０）のドライクリーニング装置（３２）であって、プレートのための少なくとも１つの入口ロック（５６）を含む閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）と、閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）内に、クリーニングすべきプレート（１０）を受け取る受け取り手段（６４）と、プレートをドライクリーニングするためのドライクリーニングステーション（６６）とを含み、ドライクリーニングステーション（６６）が、プレート（１０）に振動を与えることができる手段と、プレート（１０）を衝撃に曝すことができる手段とを含むことを特徴とするドライクリーニング装置（３２）に関する。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばレーザビームなどの電磁放射、及び／又は例えば電子ビームなどの粒子ビームを含むエネルギービームを用いて粉体の粒子を焼結又は溶融させることによる粉体ベースの付加製造の分野に属する。

具体的には、本発明は、付加製造プレート及びこれらのプレート上で製造される部品のクリーニングに関する。

付加製造機内で付加製造工程を実施する際には、周囲を取り囲むエンクロージャ内で摺動する能力を備えた付加製造プレート上に第１の粉体層を堆積させる。次に、上述したエネルギービームのうちの１つを用いて、この第１の粉体層を所定の設計に従って固化させる。その後、エンクロージャ内で製造プレートを降下させて、第２の粉体層の堆積及び固化を可能にする。最終的に、生産すべき部品の製造に必要な最後の粉体層が堆積して固化されるまで、プレートを降下させ、粉体層を堆積させて固化させるステップを継続する。

この付加製造工程の最後に直面する１つの不利点は、製造された１又は複数の部品が、除去する必要がある有意量の未固化の粉体にいつの間にか埋もれてしまう点である。

１つの方法によれば、製造プレートを、場合によってはそのエンクロージャと共に機械から取り出し、作業者が、ブラシ及び圧縮空気ブロア又は抽出ファンなどの道具を用いて手動で粉体の粒子を取り払う。

実のところ、この第１のクリーニング方法は、その手動を基本とする性質に起因して工業用途との相性がよくない。

また、付加製造で使用される粉体は、一般に有毒な化合物を含み、作業者は、保護具を着用しているにも関わらずこれを吸い込む恐れがあるので、この手動クリーニングは作業者にとって危険な場合もある。

最後に、別の不利点によれば、未固化の粉体は、クリーニング中に保護雰囲気下に置かれていない場合、再利用が可能になるまでに様々な処理作業を受ける必要がある。

このため、一部の付加製造機メーカーは、作業者の健康を守るとともに、製造済みの部品のクリーニングから得られる粉体を直ちに再利用できるように自社の機械を修正してきた。

例えば、欧州特許第１７９３９７９号に記載される付加製造機は、機械の製造エンクロージャ内の製造部品を作業者が操作してクリーニングできるようにする手段を備える。

具体的に言えば、これらの手段は、製造エンクロージャの壁部に形成された開口部と、製造エンクロージャ内に取り付けられたロボットアームと、この製造エンクロージャ内で操作できる吸引パイプとを含む。また、開口部には、作業者が吸引パイプを用いて製造済みの部品をクリーニングするために自分の手を製造エンクロージャ内に挿入できるようにする保護手袋が取り付けられ、作業者は、重い部品を動かし易くするために機械の外部からロボットアームを制御することができる。

欧州特許第１７９３９７９号に記載される手段の結果、作業者は保護され、未固化の粉体は保護雰囲気下に置かれるようになる。

しかしながら、このクリーニングは、依然として作業者の労力を必要とする手動作業であり、この手動クリーニングは、機械の製造エンクロージャ内で行われるので、クリーニング時間全体を通じてこの機械をさらなる部品の製造に使用することができない。

そこで、欧州特許第１１９２０４０号では、付加製造機の製造エンクロージャから取り外してこの機械から独立したクリーニング装置に搬送できる取り外し可能なコンテナ内で部品を製造するように企図している。

このクリーニング装置の第１の実施形態では、互いに向き合った２つの開口部を備えた蓋がコンテナの頂部に配置され、第１の開口部には圧縮空気源が連結され、第２の開口部にはリザーバが連結される。この結果、製造プレート及び製造済みの部品をコンテナの頂部に向けて徐々に上昇させることにより、圧縮空気の流れが未固化の粉体を第２の開口部に、従ってリザーバ内に向かわせる。

この第１の実施形態の１つの不利点によれば、粉体をリザーバに向かわせるために使用する圧縮空気の流れによって粉体が汚染されるリスクがある。

第２の実施形態では、コンテナの頂部に末広がりのネック部が取り付けられ、このネック部に、好適な手段によってコンテナを傾斜させて製造プレートを徐々に上昇させた時に未固化の粉体の除去を可能にする吐出口が備わる。

この第２の実施形態では、未固化の粉体が重力下でリザーバに除去されるという利点がある。次に、リザーバにふるいを備え付けて製造済みの部品を捕獲した状態で、振動を用いて製造済みの部品からの粉体粒子の分離を締めくくる。

このクリーニング装置の第２の実施形態では、未固化の粉体を汚染する傾向にある圧縮空気の流れは使用していないものの、製造済みの部品を完全にクリーニングすることもできない。

具体的には、粉体の最も微細な粒子が振動の影響下で雲の形で空気中に浮かび上がり、振動が停止すると再び製造済みの部品上に沈殿する傾向にある。

また、製造済みの部品が、粉体の蓄積物が入り込みやすい空洞を伴う複雑な形状を有する場合、付加製造中にこれらの空洞内に生じる可能性のある粉体の塊を破壊するのに振動のみでは不十分である。

最終的に、単純な振動の利用では、製造済みの部品に固着した全ての粉体粒子を例えば手動ブラッシングで行うのと同様に除去することはできない。

欧州特許第１７９３９７９号明細書 欧州特許第１１９２０４０号明細書

従って、本発明の目的は、先行技術の文献に記載されている装置の不利点のうちの少なくとも１つを防ぐと同時に、製造プレートを単独で、或いはこのプレート上で製造されて付加製造サイクルの終了時にプレート上に付着したままの部品と共にクリーニングできるようにすることである。

この目的のために、本発明の主題は、粉体を用いた付加製造において使用されるプレートのドライクリーニング装置であって、プレートのための少なくとも１つの入口ロックを含む閉じ込めエンクロージャと、閉じ込めエンクロージャ内に、クリーニングすべきプレートを受け取る受け取り手段と、プレートをドライクリーニングするためのドライクリーニングステーションとを含む装置である。

本発明によれば、ドライクリーニングステーションは、プレートに振動を与えることができる手段と、このプレートを衝撃に曝すことができる手段とを含む。

プレートへの衝撃の付与により、製造済みの部品の空洞内に生じやすい粉体の塊が崩壊し、振動の付与により、未固化の粉体の粒子の大半が製造済みの部品及び製造プレートから引き剥がされて、プレート又は製造済みの部品から重力下で落下する。

ドライクリーニングは、閉じ込められた容積内でドライクリーニングを行うために、閉じ込めエンクロージャ内にクリーニングエンクロージャを含み、このクリーニングエンクロージャは、ベースに取り付けられた釣鐘部の形を取り、このベースは、クリーニングすべきプレートを受け取るための開口部を含み、受け取り手段は、入口ロックからクリーニングエンクロージャのベースの開口部へのプレートの移送を可能にする。

実施形態の好ましい代替形態では、振動を与えることができる手段及び衝撃を加えることができる手段が、クリーニングエンクロージャのベースによって支持され、クリーニングすべきプレートを受け取るための開口部に隣接して設けられる。

従って、クリーニングエンクロージャは、その開口部とドライクリーニングステーションの手段との間でプレートを搬送する内部手段を含む。

クリーニングエンクロージャは、クリーニングすべきプレートを反転させて未固化の粉体を重力下で回収できるように、水平軸を中心に枢動する能力を備え、ドライクリーニング装置の閉じ込めエンクロージャ内で少なくとも１８０°にわたって枢動できることが好ましい。

ドライクリーニング装置は、ドライクリーニング中にプレートの傾斜角を修正できるように、クリーニングエンクロージャの水平軸を中心とする回転角を制御できるアクチュエータを含む。

クリーニングエンクロージャは、未固化の粉体の回収を容易にして加速させるために、吸引によって粉体を回収する手段を備える。

クリーニングエンクロージャの釣鐘部は、振動誘発手段及び衝撃付加手段の実行前に反転されるので、吸引によって粉体を回収する手段は、クリーニングエンクロージャの釣鐘部の頂点に連結される。

釣鐘部は、ベースと頂点との間に粉体吸引オリフィスを含み、このオリフィスは、吸引によって雲状の粉体を回収する手段に連結されて、釣鐘部が反転した際に形成される雲状の粉体から粉体の粒子を吸引できることが有利である。

吸引によって雲状の粉体を回収する手段は、特定の付加製造粉体の毒性に対する個人の保護を改善するために、ドライクリーニング装置の閉じ込めエンクロージャの内部容積にも連結される。

以下の説明からは、本発明のさらなる特徴及び利点が明らかになるであろう。この説明は、以下の添付図面を参照しながら非限定的な例として行うものである。

支持体とスリーブとを備えたクリーニングすべき付加製造プレートの概略図である。 プレートクリーニングサイクルを矢印で示す、本発明によるクリーニング設備の第１の実施形態の上方からの概略図である。 本発明による設備を用いて付加製造場（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｈｏｐ）に清潔な及び／又は新たなプレートを供給する様子を矢印で示す、本発明によるクリーニング設備の第１の実施形態の上方からの概略図である。 プレートクリーニングサイクルと、本発明による設備を用いて清潔な及び／又は新たなプレートを付加製造場に供給する様子とを矢印で示す、本発明によるクリーニング設備の第２の実施形態の上方からの概略図である。 本発明によるドライクリーニング装置の上方からの概略図である。 クリーニングすべき付加製造プレートがドライクリーニング装置によって受け取られる様子を示す、本発明によるドライクリーニング装置の概略的正面図である。 クリーニングすべきプレートがドライクリーニング装置のクリーニングエンクロージャに到達する様子を示す図６の詳細図である。 本発明が企図するクリーニングすべきプレートの反転を示す、本発明によるドライクリーニング装置のクリーニングエンクロージャの概略的側面図である。 本発明によるドライクリーニング装置によってクリーニングすべきプレートのクリーニングを具体的に示す、本発明によるドライクリーニング装置のクリーニングエンクロージャの概略的側面図である。

本発明は、付加製造プレート１０のクリーニングに関する。

付加製造プレート１０は、高さが数センチであって平面Ｐ１０における長さ及び幅が数十センチである概ね金属製の平行六面体の支持体の形を取る。

周知のように、このようなプレート１０は、付加製造機の製造チャンバ内で製造される部品を製造する際の支持体として使用される。具体的に言えば、このプレートは、この製造チャンバ内のプレートを取り囲む製造エンクロージャの内部に取り付けられ、未固化の粉体層の毎回のさらなる堆積前に降下できるように、この製造エンクロージャ内で垂直移動する能力を備える。

図１に示すように、本発明の文脈では、プレート１０が、付加製造機内で製造エンクロージャの役割を果たすスリーブ１２によって取り囲まれることが好ましい。

プレート１０とスリーブ１２は、組み合わせることによってコンテナ１５を形成する。このコンテナ１５は、製造済みの部品１４及びそれを取り巻く未固化の粉体１６と共に付加製造機の製造チャンバから取り出せるように、付加製造機の内部に取り外し可能に取り付けられる。

このコンテナ１５には、製造済みの部品１４及び未固化の粉体１６を付加製造機から付加製造場内に存在する別の装置に、又は本発明が提案するようなクリーニング設備に容易に移送できるようにするという利点がある。

プレート１０には、案内及び自動移送を目的として支持体１３が取り付けられる。この支持体１３は、製造プレートが嵌合するフレームの形を取る。この支持体１３は、スタッド又は他のタイプの引き込み式ピンによって適所に保持されるようにボア１７を含む。最後に、この支持体１３は、プレート１０及びその支持体１３がスリーブ１２内に並進運動した時に粉体が漏れるのを防ぐ周辺密封ガスケット１９を備える。

本発明の主要目的は、コンテナ１５内で部品１４を取り巻く有意量の未固化の粉体１６に悪影響を与えずにこれを回収し、製造済みの部品１４及び付加製造プレート１０から未固化の粉体の粒子をできるだけ多く取り除くことである。

この目的のために、本発明は、図２に示すような付加製造プレートクリーニング設備２０を提供する。

この設備２０は、付加製造機からクリーニングすべきプレート１０を受け取ることができる入口ロック（ｉｎｌｅｔ ｌｏｃｋ）２２を含み、コンテナ１５と、製造済みの部品１４と、未固化の粉体１６とを付加製造機から設備の入口ロック２２に考えられる最良の状態で移送する好適な移送手段２４が設けられる。

設備２０は、クリーニングされたプレート１０をクリーニング設備から取り出すために出口ロック（ｏｕｔｌｅｔ ｌｏｃｋ）２６も含む。設備２０は、その全体が図２〜図４に部分的に示す保護エンクロージャ２８内に閉じ込められることが好ましいので、出口ロック２６はこのエンクロージャ２８の壁部３０を貫いて形成される。

図３の様々な矢印によって示すように、出口ロック２６は、クリーニング設備の外部Ｅから新たな及び／又は清潔なプレート１０を設備２０に供給するために使用することもでき、入口ロック２２は、クリーニング設備２０から清潔なプレート１０を取り出して移送手段２４によって付加製造機に送るために使用することもできる。

設備２０は、プレート１０の最適なクリーニングを確実にするために、第１の閉じ込めエンクロージャＥ３２内における振動及び衝撃を用いたプレート１０のクリーニングを可能にするドライクリーニング装置３２と、第２の閉じ込めエンクロージャＥ３４内における少なくとも１種類の液体を用いたプレート１０のクリーニングを可能にするウェットクリーニング装置３４と、ドライクリーニングエンクロージャＥ３２、ウェットクリーニングエンクロージャＥ３４、及びクリーニング設備の出口ロック２６間におけるプレート１０の移送を可能にする少なくとも１つの搬送装置とを含む。

具体的に言えば、ドライクリーニング装置３２は、最大量の未固化の粉体をできるだけ早く再利用できるように、事前の乾燥処理を使用せずに、このようにリサイクルされる粉体の粒子サイズ分布の制御の維持を目的としたスクリーニングのみを用いて、この粉体に悪影響を与えずにこれを回収しようと努める。その後に、ウェットクリーニング装置３４が、ドライクリーニング後に製造済みの部品１４及び製造プレート１０に固着したままの全ての未固化の粉体の粒子を除去することによって部品及びプレートを完全にクリーニングしようと努める。

ウェットクリーニング装置３４は、製造済みの部品１４及び製造プレート１０を完全にクリーニングするために、そのエンクロージャＥ３４内に、プレート１０をクリーニング液でクリーニングする少なくとも１つのクリーニングステーション３８と、プレート１０をリンス液ですすぐ少なくとも１つのリンスステーション４０とを含む。

クリーニングステーション３８は、クリーニング液で満たされた、このクリーニング液内に好ましくは２０ｋＨｚの、場合によっては４５ｋＨｚの超高周波の超音波を放出できるようにするトランスデューサなどの手段を備えたタンクの形を取ることが好ましい。従って、クリーニングすべきプレート１０及び部品１４がクリーニング液に漬けられると、超音波によって、これらの同じ波の影響下で内破する微細気泡が空洞化現象を通じて発生し、これらの内破によってクリーニング液内に乱流が生じて、製造済みの部品１４及び製造プレート１０に依然として固着している粉体の最後の粒子まで引き剥がすことができる。これらの気泡は、その微小サイズに起因して、製造済みの部品１４の最も小さな空洞内に有利に入り込むことができる。

クリーニング液は水溶液であり、リンス液も水溶液であることが理想的である。

ウェットクリーニング装置３４は、クリーニングステップを容易にして行われるクリーニングの質を向上させるために、そのエンクロージャＥ３４内に、明らかにクリーニングステーション３８の上流に存在する予備クリーニングステーション４２を含むことができる。

この予備クリーニングステーション４２は、予備クリーニング液で満たされたタンクの形を取ることができ、予備クリーニング液は、水溶液であることが好ましい。

リンスステーション４０は、乾燥ステーションとしての役割も果たして、クリーニング済みのプレート及び製造済みの部品を乾燥させる手段を含むことができ、これらの乾燥手段は、例えば熱風ブロワが取り付けられたタンクの形を取る。

設備を完全に自動化するために、ウェットクリーニング装置３４は、そのエンクロージャＥ３４内に、クリーニングすべきプレート１０とこれらのプレート１０に付着した製造済みの部品１４とを予備クリーニングステーション４２とクリーニングステーション３８とリンスステーション４０との間で自動的に搬送できるようにする搬送手段（図示せず）を含む。

図示していない別の形の実施形態では、ウェットクリーニング装置３４が、プレート１０の予備クリーニングと、クリーニングと、場合によっては乾燥とを行うことができる単一の作動チャンバと、これらの様々なステップの前、最中及び／又は後にプレート１０を保管するための様々な保管チャンバとを含むことができる。

図３に示すように、ウェットクリーニング装置３４の搬送手段は、新たな及び／又は清潔なプレート１０を、ウェットクリーニング装置３４のエンクロージャＥ３４を通じて様々なクリーニング及びリンスステーションを通過せずに搬送することもできる。

図２及び図３に示すクリーニング設備の第１の実施形態では、クリーニング設備が、クリーニング中のプレート１０をドライクリーニング装置３２のエンクロージャＥ３２からウェットクリーニング装置３４のエンクロージャＥ３４に向けて移送できるようにする第１のコンベヤ４４と、クリーニング済みのプレート１０をウェットクリーニング装置３４のエンクロージャＥ３４から設備２０の出口ロックに向けて移送できるようにする第２のコンベヤ４６とを含む。

クリーニング設備の出口ロック２６を使用してクリーニング設備２０を介して新たな及び／又は清潔なプレート１０を付加製造場に導入するために、第２のコンベヤ４６は、設備２０の出口ロック２６からウェットクリーニング装置３４のエンクロージャＥ３４に向けたプレート１０の移送も可能にし、第１のコンベヤ４４は、ウェットクリーニング装置３４のエンクロージャＥ３４からドライクリーニング装置３２のエンクロージャＥ３２に向けたプレート１０の移送も可能にする。

このように設備２０を使用して付加製造場に新たな及び／又は清潔なプレート１０を供給している時には、これらのプレート１０がウェットクリーニング装置３４内でウェットクリーニングを受けるように企図することができる。これらのプレート１０は、設備２０のエンクロージャ２８の外部Ｅにおける無防備な保管中又は手動操作中に汚染される可能性があるので、これによってこれらのプレート１０が付加製造機で使用される前に完全にクリーニングされ除染されることが確実になる。

この設備２０の第１の実施形態では、２つのコンベヤ４４、４６をベルトコンベヤとすることができる。

図４に示す設備２０の第２の実施形態では、設備が、ドライクリーニング装置３２のエンクロージャＥ３２から出口ロック２６に向けた、及びこれとは逆の出口ロック２６からドライクリーニング装置３２のエンクロージャＥ３２に向けたプレート１０の移送を可能にするコンベヤ３６と、プレート１０の一時的保管のための少なくとも１つの保管区域４８、５０と、ドライクリーニング装置３２、ウェットクリーニング装置３４、コンベヤ３６及び各一時的保管区域４８、５０間におけるプレート１０の移動を可能にするマニピュレータアーム５２とを含む。

具体的に言えば、コンベヤ３６は、ベルトコンベヤとすることができ、各保管区域４８、５０は、ラックなどの開放的保管装置の形を取ることができ、マニピュレータアーム５２は、例えばグリッパなどのプレート１０を把持するための装置５４が端部に取り付けられた多関節アームである。

マニピュレータアーム５２は、少なくとも１つの保管区域４８、５０の存在により、例えばコンベヤ３６を用いて清潔なプレート１０を出口ロック２６からドライクリーニング装置３２に移動させている間に様々なプレート１０のドライクリーニングステップ及びウェットクリーニングステップを管理することができる。

清潔なプレート１０とクリーニング処理中のプレート１０とを同じ１つの区域に保管しなくて済むように、２つの一時的保管区域４８及び５０が存在することが好ましい。

また、マニピュレータアーム５２は、各プレート１０を１つの地点から別の地点にできるだけ素早く移動させるように、様々な水平軸及び／又は垂直軸の周囲で回転運動できることが好ましい。

この第２の実施形態の図示していない経済的な代替形態によれば、マニピュレータアーム５２を省略して、コンベヤ３６を、ドライクリーニングエンクロージャＥ３２、ウェットクリーニングエンクロージャＥ３４及び設備の出口ロック２６間におけるプレート１０の移送を単独で実行するように構成することができる。

本発明は、衝撃及び振動を用いてプレート１０のドライクリーニングを実行するために、プレート１０をドライクリーニングする装置３２を提案する。

上述したように、このドライクリーニング装置３２は、閉じ込めエンクロージャＥ３２を含む。この閉じ込めエンクロージャＥ３２は、クリーニングすべきプレートを受け取るために少なくとも１つの入口ロック５６を含むとともに、クリーニング済みのプレート１０を排出するために出口ロック５８も含む。ドライクリーニング装置３２のエンクロージャＥ３２の入口ロック５６は、設備２０の入口ロック２２も兼ねることが有利である。

ドライクリーニングエンクロージャＥ３２は、前壁６０Ｆ、後壁６０Ｒ、左側壁６２Ｇ、右側壁６２Ｄ及び天井Ｐによって地面Ｓ上に形成されるので、入口ロック５６は、ドライクリーニングエンクロージャＥ３２の後壁６０Ｒを貫いて形成され、出口ロック５８は、ドライクリーニングエンクロージャＥ３２の右側壁６２Ｄを貫いて形成される。

図５に示すように、ドライクリーニング装置３２は、この閉じ込めエンクロージャＥ３２の内部に、クリーニングすべきプレート１０を受け取るための受け取り手段６４と、このプレートをドライクリーニングするためのドライクリーニングステーション６６とを含む。

具体的に言えば、受け取り手段６４は、クリーニングすべきプレート１０と、その支持体１３と、そのスリーブ１２とで形成されるコンテナ１５を受け取って移送することができる。

これらの受け取り手段６４は、例えばチェーンコンベヤ７２の形を取る。このチェーンコンベヤ７２は、ドライクリーニングエンクロージャＥ３２内で、エンクロージャＥ３２の側壁６２Ｇ、６２Ｄの平面に平行であってこのエンクロージャの前壁６０Ｆ及び後壁６０Ｒに垂直な長手方向ＤＬに水平に延びる。従って、このチェーンコンベヤ７２は、コンテナ１５、従ってクリーニングすべきプレート１０をエンクロージャＥ３２の入口ロック５６からドライクリーニングステーション６６に移送することができる。

ドライクリーニング装置３２は、コンテナ１５に含まれる未固化の粉体１６の回収を容易にするために、第１の閉じ込めエンクロージャＥ３２の内部に第２のクリーニングエンクロージャ６８を含む。

この第２のクリーニングエンクロージャ６８は、ベース７４に取り付けられた釣鐘部７０の形を取り、このベース７４は、クリーニングすべきプレート１０を受け取るための開口部７６を含む。

具体的に言えば、ベース７４は、実質的に平面的な矩形であり、釣鐘部７０は、ベース７４の平面Ｐ７４に垂直な中心軸Ａ７０を中心に広がるピラミッドＳ７０の形状を有する。同時に、開口部７６は、クリーニングすべきプレート１０の形状及びサイズに合うように適合された又は適合できる形状及びサイズを有する。

中心軸Ａ７０を中心とする釣鐘部７０のピラミッド形状は、クリーニングすべきプレート１０と共にこの釣鐘部７０が反転した時に未固化の粉体１６が流れて回収されるのを容易にすることができる。

図６〜図９に示す実施形態の好ましい代替形態では、釣鐘部７０が、中心軸を中心とする平行六面体である底部７０Ｂと、中心軸を中心とするピラミッド形状である頂部７０Ｈとを含み、平行六面体の底部７０Ｂはベース７４から延び、ピラミッド形状の頂部７０Ｈは、この底部７０Ｂと釣鐘部７０の頂点７８との間に延びる。

他の代替形態では、釣鐘部が、完全なピラミッド形状、部分的な又は完全な円錐形状、部分的な又は完全な円錐台形状、或いは釣鐘部７０が反転した時に漏斗を形成できる他のいずれかの形状をとることができる。

図８及び図９に示すように、釣鐘部７０の頂点７８は、釣鐘部７０を反転してそのベース７４が頂点７８の上方に位置するようになった時の未固化の粉体１６の流れを制御するために、弁８２又は他のいずれかの流量調整装置が取り付けられたパイプ８０の形を取る。

先ほど指摘したように、本発明は、釣鐘部７０及びプレート１０を反転させて、製造済みの１又は複数の部品１４を取り囲む未固化の粉体１６をコンテナ１５内に回収できるようにすることを企図する。

しかしながら、まずは、クリーニングすべきプレート１０と回収すべき未固化の粉体１６とを含むコンテナ１５をクリーニングエンクロージャ６８のベース７４の開口部７６の方に導くことが必要である。

これを達成するために、釣鐘部７０及びその頂点７８がベース７４の上方に存在する非反転位置に対応する初期位置にクリーニングエンクロージャ６８を置くように企図する。図６及び図７に示すように、このクリーニングエンクロージャ６８の初期位置では、ベース７４の平面Ｐ７４が実質的に水平である。

次に、クリーニングエンクロージャ６８がその初期位置にある時に、受け取り手段６４が、コンテナ１５、従ってプレート１０を、閉じ込めエンクロージャＥ３２の入口ロック５６からクリーニングエンクロージャ６８のベース７４の開口部７６の対向側に移送できるようにする。

ドライクリーニング装置３２は、受け取り手段６４を補完するために、クリーニングすべきプレート１０を受け取り手段６４から開口部７６まで搬送できるリフト８４を含む。

この目的のために、図６及び図７に示すように、このリフト８４は、クリーニングすべきプレート１０及びその支持体１３をコンテナ１５のスリーブ１２内で垂直方向に並進運動Ｔ１させることができる。具体的には、スリーブ１２が中心軸Ａ１２の周囲で高さ方向に垂直に延びた状態で、スリーブ１２の中心軸１２と平行にスリーブ１２の上縁部８６に向けてプレート１０及びその支持体１３の垂直並進運動Ｔ１が行われる。

リフト８４は、プレート１０及びその支持体１３に適用される垂直並進運動Ｔ１と同時に、スリーブ１２をその中心軸Ａ１２と平行な垂直並進運動Ｔ２の形でクリーニングエンクロージャ６８のベース７４に向けて動かすことができる。従って、スリーブ１２の上縁部８６がベース７４の開口部７６の下縁部８８に対して強く押し付けられることにより、プレート１０がスリーブ１２内で上昇して未固化の粉体１６がコンテナ１５からクリーニングエンクロージャ６８の内部容積Ｖ６８に向かって徐々に移送される際に、この粉体の漏れを防ぐことができる。

リフト８４は、プレート１０及びその支持体１３の垂直並進運動Ｔ１を達成するために、例えば本体９２内を並進運動の形で案内され、モータ９４及びエンドレススクリュー９６によって並進運動するように駆動されるピストン９０を含む。

リフト８４は、スリーブ１２の並進運動Ｔ２を達成するために、例えばピストン９０のロッド８９の周囲を並進運動の形で案内され、本体９２に固定された別のプレート１０２に押し付けられた圧縮ばね１００によって並進運動するように駆動されるプレート９８を含む。

プレート９８、１０２及びばね１００は、モータ９４がピストン９０を並進運動させると、ばね１００の作用によってプレート９８の並進運動も引き起こされるように本体９２及びピストン９０に対して寸法及び位置を定められることが有利である。

プレート１０がベース７４の平面Ｐ７４に到達すると、プレートの並進運動が停止し、スタッド１０４などの係止要素が、支持体１３に設けられたボア１７に入り込んで支持体１３をベース７４の開口部内で静止させる。

このベース７４に対するプレート１０の位置では、支持体１３の周辺密封ガスケット１９が、支持体１３とベース７４との間、従ってプレート１０とベース７４との間の密封も行うことが有利である。

プレート１０がベース７４に固定された時には、製造済みの１又は複数の部品１４及び未固化の粉体１６がクリーニングエンクロージャ６８の内部容積Ｖ６８内に存在し、すなわちこのクリーニングエンクロージャ６８を反転させると未固化の粉体１６が重力下で回収されて、プレート１０及び製造済みの１又は複数の部品１４をドライクリーニングできるように想定することができる。

この反転を可能にするために、クリーニングエンクロージャ６８は、好ましくは水平方向の軸Ａ６８の周囲で枢動する能力を備える。

図８に示すように、クリーニングエンクロージャ６８がその反転位置にある時には、ベース７４の平面Ｐ７４は実質的に水平である。このため、クリーニングエンクロージャ６８は、ドライクリーニング装置３２の閉じ込めエンクロージャＥ３２内で少なくとも１８０°にわたって枢動する能力を備える。

クリーニング設備の完全自動化を可能にするために、エンクロージャ６８は、電気モータ１０６などのアクチュエータによって軸Ａ６８の周囲で回転駆動することができる。

このアクチュエータ１０６は、クリーニングエンクロージャ６８の軸Ａ６８を中心とする回転角を制御して、例えばドライクリーニングサイクル中にベース７４の、従ってプレート１０の傾斜を修正できることが有利である。

クリーニングエンクロージャ６８が反転すると、未固化の粉体１６が重力下で釣鐘部７０の頂点７８に向けて落下し、これによってパイプ８０を介したこの粉体の回収が容易になる。

図５に示すように、釣鐘部７０の頂点のパイプ８０には、吸引によって粉体を回収する粉体回収手段１０８が弁８２を介して連結され、この吸引がパイプ８０内の粉体の流れを促し、これによってパイプの目詰まりを防止できることが好ましい。

クリーニングエンクロージャ６８を反転させた時にエンクロージャの内部容積Ｖ６８に形成される雲状の未固化の粉体１６から粉体の粒子を吸い上げるために、釣鐘部７０は、そのベース７４と頂点７８との間に、吸引によって雲状の粉体を回収する手段１０９に連結された吸引オリフィス１１０を含む。

このオリフィス１１０は、釣鐘部７０の高さの中程に設けられることが好ましい。図６〜図９に示す好ましい代替形態では、このオリフィス１１０が、平行六面体の底部７０Ｂの近くではなく、釣鐘部７０のピラミッド形状の頂部７０Ｈに設けられる。

吸引によって雲状の粉体を回収する手段１０９は、コンテナ１５が閉じ込めエンクロージャＥ３２の入口ロック５６とクリーニングエンクロージャ６８との間で移送されている間にコンテナ１５から漏れる可能性がある、或いはコンテナ１５を反転させた時などにエンクロージャ６８から漏れる可能性がある粉体の粒子を収集するために、ドライクリーニング装置３２の閉じ込めエンクロージャＥ３２の内部容積Ｖ３２にも連結される。

吸引によって雲状の粉体を回収する手段１０９は、吸引によって粉体を回収する手段１０８に比べて高い吸引流量を示す。

このクリーニングエンクロージャ６８は、クリーニングすべきプレート１０と共に反転した後にクリーニングエンクロージャ６８を密封するために、ベース７４の開口部７６の閉鎖を可能にするドア１１２を含む。このドア１１２は、ベース７４に対して枢動する能力を備え、プレート１０及びその支持体１３のすぐ後ろでエンクロージャ６８を閉鎖する。クリーニング設備を完全自動化するために、このドア１１２の動きも完全に自動化される。

クリーニングエンクロージャ６８及びクリーニングすべきプレート１０の反転、並びにこのエンクロージャ６８のピラミッド形状部分７０Ｈにより、釣鐘部７０の頂点を介して未固化の粉体１６の大部分を重力下で、好ましくは吸引を用いて容易に回収することができる。

しかしながら、特に製造済みの１又は複数の部品１４が空洞及び／又は中空形状を有している時には、この反転及び吸引にも関わらず、未固化の粉体１６の粒子の一部がプレート１０及びこれらの部品１４に依然として固着していることもある。

このため、ドライクリーニング装置３２のドライクリーニングステーション６６は、プレート１０に依然として固着している、或いは製造済みの部品１４の隙間又は空洞内に含まれる粉体の粒子を落下させるために、クリーニングすべきプレート１０に振動を与えることができる手段１１４と、このプレート１０を衝撃に曝すことができる手段１１６とを含む。図８及び図９に示すように、これらの振動を与えることができる手段１１４及び衝撃を与えることができる手段１１６は、クリーニングエンクロージャ６８のベース７４によって支持され、クリーニングすべきプレート１０を受け取る開口部７６の隣に設けられる。

具体的に言えば、振動を与えることができる手段１１４は、例えば電気モータバイブレータ１１８の形を取り、衝撃を加えることができる手段１１６は、例えば空気圧ストライカ１２０の形を取る。

このバイブレータ１１８及びストライカ１２０は、ベース７４及びクリーニングエンクロージャ６８全体に振動及び衝撃が広がるのを防ぐために、ベース７４に形成された開口部１２４に面するサスペンションゴムに取り付けられたプレート１２２に取り付けられる。ベース７４とプレート１２２との間には、脚絆などの密封手段１２６を設けることが有利である。

図９に示すように、バイブレータ１１８及びストライカ１２０はプレート１０と直接接触して、クリーニングの有効性の改善と、振動及び衝撃の使用の最適化とを可能にする。

ドライクリーニングステーション６６は、クリーニングすべきプレート１０を受け取る開口部７６から少し離れて位置するので、クリーニングエンクロージャ６８は、開口部７６とドライクリーニングステーション６６の手段１１４、１１６との間でプレート１０を搬送する内部手段１２８を含む。

図８及び図９に示す好ましい代替形態では、これらのプレートを搬送する内部手段１２８が、並進運動が可能な第１の案内支持体１３０と、ドライクリーニングステーション６６の手段１１４、１１６を支持するプレート１２２に連結された第２の案内支持体１３２と、第１の支持体１３０から第２の支持体１３２にプレート１０を移送する移送手段１３６とを少なくとも含む。

具体的に言えば、第１の支持体１３０は、クリーニングエンクロージャ６８内でベース７４の開口部７６に向かって並進運動する能力を備え、この並進運動Ｔ３は、例えば作動シリンダ１３４の影響下でベースの平面Ｐ７４に対して垂直な方向に行われる。

第１の支持体１３０は、図８に示すその上昇位置において、クリーニングすべきプレートを受け取ることができる。エンクロージャ６８及びプレート１０が反転すると、第１の支持体１３０は、反転したプレート１０を受け取ることができ、すなわち製造済みの１又は複数の部品１４がプレート１０の下方に来る。この目的のために、第１の支持体１３０は、長さが数センチの互いに離間した複数のフィンガ１３８の形を取る。フィンガ１３８は、粉体粒子を保持しないように丸みを帯びていることが有利である。

プレート１０が第１の支持体１３０によって受け取られると、第１の支持体は、その上昇位置から図９に示す下降位置に並進運動の形で移動して、クリーニングすべきプレート１０を第２の案内支持体１３２に移送することができる。

第２の支持体１３２も、長さが数センチの互いに離間した、好ましくは丸みを帯びた形状の複数のフィンガ１４０の形を取るので、プレート１０を移送する手段１３６は、第１の支持体１３０と第２の支持体１３２の間を並進運動の形で案内されるフォーク１４２の形を取る。このフォーク１４２の並進運動Ｔ４は、例えば作動シリンダ１４４の影響下でベース７４の平面Ｐ７４と平行な方向に行われる。このフォーク１４２は、クリーニングすべきプレートを把持して第１の支持体１３０のフィンガ１３８から第２の支持体１３２のフィンガ１４０に摺動させることができる。

第１の支持体１３０と第２の支持体１３２の間には、やはり丸みを帯びた形状を有するフィンガ１４８で形成されることが好ましい中間案内支持体１４６を設けることもできる。

プレート１０が第２の支持体１３２上に来ると、本発明によって意図される衝撃及び振動によるドライクリーニングを行うことができる。しかしながら、振動及び衝撃を加える前に、ドライクリーニングステーション６６のプレート１２２によって支持された作動シリンダ１５２のロッド１５０が、プレート１０を第２の支持体１３２に固定する。

本発明によれば、プレート１０への振動の付与は、プレート１０の振動の振幅が５ミリを超えない４０〜１５０Ｈｚの振動数でプレート１０を振動させることを伴う。

図８及び図９に示す好ましい代替形態では、振動がバイブレータ１１８によって生成され、プレート１２２及び第２の支持体１３２を介してプレート１０及び製造済みの１又は複数の部品１４に伝えられる。

また、本発明によれば、衝撃は、プレート１０との接触時に２０〜２５ジュールの運動エネルギーを有する運動体によってプレート１０に、従って製造済みの１又は複数の部品１４に効果的に付与される。また、プレート１０は、ドライクリーニングサイクル中に１５〜２５Ｈｚの周波数で複数回の、すなわち概算値を挙げれば１２０〜６００回の衝撃を受ける。

図８及び図９に示す好ましい代替形態では、衝撃がストライカ１２０のロッド１５４によってプレート１０に効果的に与えられる。

プレート１０に衝撃を与えることにより、製造済みの部品１４の隙間又は空洞形状内に形成されやすい未固化の粉体粒子１６の塊が崩壊し、振動を与えることにより、これらの粉体粒子が製造済みの部品１４の隙間又は空洞形状から抽出され、重力下で釣鐘部７０の頂点７８に向けて落下する。

振動の誘発及び衝撃の付与のサイクルが終了すると、プレート１０は、ドライクリーニング装置３２の出口ロック５８に向かって搬送され、ここで例えば把持装置５４によって拾い上げて、図５に示すようにエンクロージャＥ３２から取り出すことができる。

クリーニング済みのプレート１０は、ドライクリーニングステーション６６から出口ロック５８に、具体的には受け取り手段６４に戻るには、来た時と同じ経路を逆方向に辿る。

具体的には、ロッド１５４の締め付けが解除されると、フォーク１４２がプレート１０を第２の支持体１３２から第１の支持体１３０に戻し、その後に第１の支持体１３０が上昇位置に戻って、プレート１０をベース７４の開口部７６に戻す。次に、クリーニングエンクロージャ６８が、ドア１１２を開くように取り計らった後にその反転前の初期位置に戻ることにより、プレート１０がリフト８４及びそのピストン９０によって回収されるようになり、これによって受け取り手段６４のチェーンコンベヤ７２へのクリーニング済みのプレート１０の搬送が終了する。

クリーニング設備２０は、その完全自動化によって、複数の付加製造機を含む付加製造場における設置に特に適している。

設備２０、具体的にはドライクリーニング装置３２は、プレート１０を単独で、すなわちこのプレート１０と共にコンテナ１５を形成するスリーブ１２がない状態でクリーニングするように設計できることが有利である。

また、設備２０及びプレート１０は、プレート１０のための支持体１３を使用しないように設計することもできる。

ドライクリーニング装置３２の２つのエンクロージャである閉じ込めエンクロージャＥ３２及びクリーニングエンクロージャ６８は、二重閉じ込めを提供して特定の付加製造粉体の毒性から個人を最良に保護することが有利である。

一般に、本発明は、例えばたった今説明したドライクリーニング装置を用いて実施できる付加製造プレート１０のドライクリーニング方法にも関する。

本発明によれば、この方法は、プレート１０から未固化の粉体１６を分離し、このプレートに振動を与えてプレートを衝撃に曝すことによって未固化の粉体１６を回収するものである。

上述したように、プレートに付与される振動は、好ましくは４０〜１５０Ｈｚの振動数を有し、プレート１０の振動振幅は、振動の影響下で５ミリを超えない。

また、プレート１０には、プレート１０との接触時に２０〜２５ジュールの運動エネルギーを有する運動体を用いて複数の衝撃が効果的に付与される。

衝撃は、プレート１０の平面Ｐ１０と直交する方向に、例えばストライカ１２０のロッド１５４を用いて付与されることが好ましい。具体的に言えば、プレート１０は、その幅及び長さが特に厳密に設計されるので、これらの衝撃は、プレート１０に対して垂直に、従ってその高さ方向に付与することがさらに効果的である。

プレート１０は、ドライクリーニングサイクル中に１５〜２５Ｈｚの周波数で１２０〜６００回の衝撃を受けることが好ましい。

振動は、製造済みの１又は複数の部品１４の隙間又は空洞形状から未固化の粉体１６が重力下で落下するのを促すために、プレート１０の平面Ｐ１０と実質的に平行な方向に、例えばバイブレータ１１８を用いてプレート１０に与えられることが好ましい。

さらに、プレート１０への振動は、プレート１０及び製造済みの部品のクリーニングを促すために、プレート１０の平面Ｐ１０と実質的に平行ではあるが互いに異なる方向に与えることができる。プレート１０への振動は、プレート１０の平面Ｐ１０と実質的に平行ではあるが互いに垂直な方向に、例えばプレート１０の長さに沿って延びる方向と幅に沿って延びる方向とに対応する２つの方向に与えられることが好ましい。この異なる方向における振動の組み合わせは、製造済みの部品及びその空洞がプレートの平面Ｐ１０と平行に延びる方向に関わらずにこれらの部品及びその空洞から未固化の粉体の粒子を最良に取り除くことができるので有利である。

振動ステップ及び衝撃ステップは、最適なドライクリーニングを目的として交互に複数回行われる。

振動ステップと衝撃ステップとを同時に実行してクリーニング時間を短縮することもできる。

例えば、クリーニングエンクロージャ６８と、このクリーニングエンクロージャ６８に備わる水平軸Ａ６８を中心に回転する能力とによって、本方法は、プレート１０を反転させることを含む事前ステップを含み、この反転によって未固化の粉体１６の大部分を重力下で回収することが可能になる。

さらに、本ドライクリーニング方法は、最適なドライクリーニング、及び製造済みの１又は複数の部品１４の隙間又は空洞形状から未固化の粉体１６の粒子を重力下で落下させるように促すことを目的として、プレート１０に振動を誘発するステップ及び／又はプレート１０に衝撃を付与するステップ中にプレート１０の傾斜を変化させることも企図する。

例えば、本ドライクリーニング方法は、クリーニングエンクロージャ６８に起因して、閉じ込め容積Ｖ６８内で、好ましくはドライクリーニング装置３２の閉じ込めエンクロージャＥ３２によって二重に閉じ込められた容積内で行われる。

本クリーニング方法は、振動の誘発及び衝撃の付与を行った後に、重力下で、又は吸引による粉体回収手段１０８を用いて、プレート１０のドライクリーニングによって生成された未固化の粉体１６の粒子をこの閉じ込め容積Ｖ６８から除去し、例えばこれらを保存して再利用できるようにするステップを含む。

釣鐘部７０の頂点７８に落下する未固化の粉体１６を回収するための吸引は、ほんの数秒間だけ実施されることが有利である。

例えば、本方法は、ドライクリーニングエンクロージャ６８に雲状の粉体を回収する手段１０８が連結されていることにより、クリーニング中に閉じ込め容積Ｖ６８が、ドライクリーニングサイクル中にドライクリーニングエンクロージャ６８内に形成される可能性がある雲状の粉体を排除するという意図的な目的を有するさらなる吸引に曝されるように企図する。

このさらなる吸引は、少なくともプレート１０の振動中及びプレート１０への衝撃の付与中にドライクリーニングエンクロージャ６８内で維持されることが好ましい。

最後に、本方法は、例えば雲状の粉体を回収する手段１０９がドライクリーニング装置３２の閉じ込めエンクロージャＥ３２に連結されていることにより、ドライクリーニング装置３２の閉じ込め容積Ｖ３２もさらなる吸引に曝されるように企図する。

なお、ドライクリーニング装置３２は、プレート１０と、このプレート１０に付着した製造済みの部品とを反転させてこれらのみをクリーニングする。具体的に言えば、スリーブ１２の内壁から未固化の粉体の粒子を除去するには、プレート１０をその支持体１３及び密封ガスケット１９と共に並進運動させれば十分であるため、スリーブ１２を反転させてクリーニングすることに利点はない。また、スリーブ１２をプレート１０と共に反転させることは、追加の、従って不必要な電力消費を意味する。

１つの利点によれば、ドライクリーニング装置３２は、プレート１０と製造済みの部品とをスリーブ１２から分離して、プレート１０及び製造済みの部品のみをウェットクリーニング装置３４に移送することができる。この理由は、スリーブ１２のウェットクリーニングが不要なためである。

Claims (11)

1. 粉体を用いた付加製造において使用されるプレート（１０）のドライクリーニング装置（３２）であって、
   プレートのための少なくとも１つの入口ロック（５６）を含む閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）と、該閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）内に、クリーニングすべきプレート（１０）を受け取る受け取り手段（６４）と、前記プレートをドライクリーニングするためのドライクリーニングステーション（６６）とを備え、前記ドライクリーニング装置（３２）は、前記ドライクリーニングステーション（６６）が、前記プレート（１０）に振動を与えることができる手段（１１４）と、前記プレート（１０）を衝撃に曝すことができる手段（１１６）と、を備えている、
   ことを特徴とするドライクリーニング装置（３２）。
2. 前記ドライクリーニング装置（３２）は、前記閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）内にクリーニングエンクロージャ（６８）を備え、該クリーニングエンクロージャ（６８）は、ベース（７４）に取り付けられた釣鐘部（７０）の形を取り、前記ベース（７４）は、クリーニングすべきプレート（１０）を受け取るための開口部（７６）を含み、前記受け取り手段（６４）は、前記入口ロック（５６）から前記クリーニングエンクロージャ（６８）の前記ベース（７４）の前記開口部（７６）へのプレート（１０）の移送を可能にする、
   請求項１に記載のドライクリーニング装置（３２）。
3. 前記振動を与えることができる手段（１１４）及び前記衝撃を加えることができる手段（１１６）は、前記クリーニングエンクロージャ（６８）の前記ベース（７４）によって支持され、前記クリーニングすべきプレート（１０）を受け取るための前記開口部（７６）に隣接して設けられている、
   請求項２に記載のドライクリーニング装置（３２）。
4. 前記クリーニングエンクロージャ（６８）は、前記開口部（７６）と前記ドライクリーニングステーション（６６）の前記手段（１１４、１１６）との間でプレート（１０）を搬送する内部手段（１２８）を備えている、
   請求項３に記載のドライクリーニング装置（３２）。
5. 前記クリーニングエンクロージャ（６８）は、水平軸（Ａ６８）を中心に枢動する能力を備えている、
   請求項２ないし４のいずれか１項に記載のドライクリーニング装置（３２）。
6. 前記クリーニングエンクロージャ（６８）は、前記ドライクリーニング装置（３２）の前記閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）内で少なくとも１８０°にわたって枢動する能力を備えている、
   請求項５に記載のドライクリーニング装置（３２）。
7. 前記ドライクリーニング装置は、前記クリーニングエンクロージャ（６８）の前記水平軸（Ａ６８）を中心とする回転角を制御することができるアクチュエータ（１０６）を備えている、
   請求項５又は６に記載のドライクリーニング装置（３２）。
8. 前記クリーニングエンクロージャ（６８）は、吸引によって粉体を回収する手段（１０８）を備える、
   請求項２ないし７のいずれか１項に記載のドライクリーニング装置（３２）。
9. 前記吸引によって粉体を回収する手段（１０８）は、前記クリーニングエンクロージャ（６８）の前記釣鐘部（７０）の頂点（７８）に連結されている、
   請求項８に記載のドライクリーニング装置（３２）。
10. 前記釣鐘部（７０）は、前記ベース（７４）と前記頂点（７８）との間に粉体吸引オリフィス（１１０）を含み、該オリフィス（１１０）は、吸引によって雲状の粉体を回収する手段（１０９）に連結されている、
    請求項２ないし９のいずれか１項に記載のドライクリーニング装置（３２）。
11. 前記吸引によって雲状の粉体を回収する手段（１０９）は、前記ドライクリーニング装置（３２）の前記閉じ込めエンクロージャ（Ｅ３２）の内部容積（Ｖ３２）に連結されている、
    請求項１０に記載のドライクリーニング装置（３２）。

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