本發明涉及一種用于通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備的粉末施加機構(arrangement)。另外，本發明涉及一種操作這樣的粉末施加機構的方法。最后，本發明涉及一種配備有這樣的粉末施加機構的、通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備。

背景技術：

粉末床融合(powderbedfusion，粉末床熔融)是一種增材逐層工藝(additivelayeringprocess)，通過該工藝，可以將粉狀的特別是金屬的和/或陶瓷的原料處理為復雜形狀的三維工件。為此，原料粉末層被施加到承載件上，并取決于待生產的工件所需的幾何形狀以位置(地點)選擇方式而經受激光輻射。穿透粉末層的激光輻射引起加熱從而熔化或燒結原料粉末粒子。進一步地，然后原料粉末層被依次施加至承載件上已經受激光處理的層，直到工件具有所需的形狀和大小。可以采用粉末床融合在cad數據的基礎上制造原型、工具、替代零件、高價值的組件或醫療假體，諸如，例如，假齒或矯形假體。

在ep2818305a1中描述了一種粉末施加裝置，該粉末施加裝置可以用于將原料粉末層施加到通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備的承載件上。該粉末施加裝置包括用于存儲原料粉末的粉末存儲器和被配置成將原料粉末從粉末儲存器排出到承載件上的粉末供給通道。通道打開/關閉元件被設置在粉末供給通道中且被配置成在第一位置和第二位置之間移動。在其第一位置，通道打開/關閉元件允許將原料粉末從粉末存儲器排出到承載件上，然而，在其第二位置，第一通道打開/關閉元件阻止將原料粉末從粉末存儲器排出到承載件上。當在承載件上移動粉末施加裝置時，第一通道打開/關閉元件通過使通道打開/關閉元件抵靠用于制造工件的裝置的止動件(stopper)所引起的外部機械力而在其第一位置和其第二位置之間移動。

此外，如在ep2202016b1中所公開的，用于通過使用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備的粉末施加裝置可以配備有調平(leveling)滑動件，該調平滑動件相對于粉末施加裝置的粉末出口開口在空閑位置和操作位置之間的垂直位移方面是可定位的。在其空閑位置，調平滑動件不與施加在承載件上的原料粉末層接觸。相反地，在其操作位置上，當粉末施加裝置移動穿過承載件時，調平滑動件掠過原料粉末層且將原料粉末調平。可替換地，調平滑動件相對于粉末出口開口在第一位置與第二位置之間的水平位移方面可以是可定位的，使得調平滑動件以如下方式相對于粉末出口開口始終是可定位的，即當粉末施加裝置在相反的方向上移動穿過承載件時，調平滑動件掠過施加在承載件上的原料粉末層以便在粉末施加裝置操作期間調平原料粉末層。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種粉末施加機構，該粉末施加機構用于通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備，該設備允許借助于粉末施加裝置對粉末施加機構的操作并由此對從原料粉末層制造出三維工件的質量進行簡單并且可靠的監控。此外，本發明的目的在于提供一種操作這樣的粉末施加機構的方法。最后，本發明的目的在于提供一種配備有這樣的粉末施加機構的、通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備。

這些目的通過如下的粉末施加機構、如下的操作粉末施加機構的方法以及如下的用于制造工件的設備來實現。

一種用于通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備的粉末施加機構，包括承載件，該承載件適于接收原料粉末(原材料粉末)的層和通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件。原則上，承載件可以是剛性固定承載件。然而，優選地，承載件被設計成在豎直方向上可位移，使得，由于工件是由原料粉末按照層建造起來的，隨著工件的構造高度增加，承載件能夠在豎直方向上向下移動。原料粉末優選地為金屬粉末特別是金屬合金粉末，而且還可以為陶瓷粉末或包含不同材料的粉末。粉末可以具有任何合適的顆粒尺寸(粒徑)或顆粒尺寸分布(粒徑分布)。然而，優選的是處理顆粒尺寸<100μm的粉末。

該粉末施加機構還包括粉末施加裝置，該裝置被配置成將原料粉末沉積(設置)在承載件上。該粉末施加裝置相對于承載件是可移動的。具體而言，該粉末施加裝置可以穿過承載件來回(前后)移動。該粉末施加裝置可以具有任何合適的設計且可以包括粉末室和粉末出口開口，該粉末室用于接收和存儲原料粉末，該粉末出口開口用于將原料粉末從粉末室排出到承載件上。例如，該粉末施加裝置可以被設計成如ep2818305a1中所描述的一樣。此外，該粉末施加裝置可以配備有如在ep2202016b1中所描述的調平滑動件，因此，該裝置可適用于操作，而沒有“空轉”。可替換地，該粉末施加裝置可以被設計成沒有一體化粉末室，而僅被配置成在承載件上單獨分配排出的原料粉末。

最后，該粉末施加機構包括附接至粉末施加裝置的至少一個攝像機(照相機)。具體而言，該攝像機以這樣的方式被附接至粉末施加裝置，使得當粉末施加裝置移動穿過承載件時，攝像機能夠獲取通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面的圖像和/或通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面的圖像。通過攝像機，可以原位(in-situ)監控在粉末施加機構的操作期間通過粉末施加裝置施加在承載件上的新鮮原料粉末層的表面和/或在通過粉末施加裝置覆蓋有新鮮原料粉末層之前的工件的表面。具體而言，通過攝像機，在移動粉末施加裝置穿過承載件時，已經可以分析原料粉末層表面和工件表面的形貌。這允許可靠地控制已經在工件生成期間借助于粉末施加機構由原料粉末層制成的三維工件的質量。

可以將通過至少一個攝像機獲取的圖像發送至控制單元，該控制單元可以適于執行圖像處理和/或圖像分析以用于評估原料粉末層和/或工件的質量。此外，可以將通過至少一個攝像機獲取的圖像顯示在顯示屏上，以便允許用戶查看圖像。另外，在通過至少一個攝像機獲取的圖像指示原料粉末層和/或工件的質量令人不滿意的情況下，控制單元可以適于停止粉末施加機構的操作。

可以以可以配備有線性圖像傳感器的線性攝像機的形式設計至少一個攝像機。至少一個攝像機的圖像傳感器可以具有適于承載件在平行于圖像傳感器的定向的方向上的尺寸的長度，即圖像傳感器的長度可以與承載件在平行于圖像傳感器的定向的方向上的長度相對應。線性攝像機特別適合于以高空間分辨率和高速度獲取原料粉末層的表面和/或工件的表面的無失真圖像。從而，可以省略用于補償透視失真的數學圖像處理。

例如，可以將至少一個攝像機附接至粉末施加裝置的正面或背面。在攝像機被附接至粉末施加裝置的正面的情況下，攝像機適合于獲取在移動粉末施加裝置前面的表面的圖像，即在生成在承載件上的工件的表面被原料粉末的新鮮層覆蓋之前的所述表面。相反地，在攝像機被附接至粉末施加裝置的背面的情況下，攝像機適合于獲取在移動粉末施加裝置后面的表面的圖像，即通過粉末施加裝置施加在承載件上的新鮮原料粉末層的表面。

該粉末施加機構還可以包括附接至粉末施加裝置的至少一個照明裝置。具體而言，至少一個照明裝置可以以這樣的方式被附接至粉末施加裝置，使得在粉末施加裝置移動穿過承載件時，照明裝置能夠對通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面和/或通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面進行照明。通過照明裝置，可以對旨在借助于至少一個攝像機進行監控的原料粉末層的表面和/或工件的表面進行照明。因此，能夠提升通過至少一個攝像機獲取的圖像的質量。

可以以線性照明裝置的形式設計至少一個照明裝置。線性照明裝置可以具有適于承載件在平行于線性照明裝置的定向的方向上的尺寸的長度，即線性照明裝置的長度可以與承載件在平行于線性照明裝置的定向的方向上的長度相對應，以便確保適當地對旨在借助于至少一個攝像機進行監控的原料粉末層的表面和/或工件的表面進行照明。線性照明裝置結合以線性攝像機形式設計的攝像機一起使用是特別有利的。

例如，至少一個照明裝置可以附接至粉末施加裝置的正面或背面。在照明裝置被附接至粉末施加裝置的正面的情況下，照明裝置適合于對在移動粉末施加裝置前面的表面進行照明，即，在生成在承載件上的工件的表面被原料粉末的新鮮層覆蓋之前的所述表面。相反地，在照明設備被附接至粉末施加裝置的背面的情況下，照明裝置適合于對在移動粉末施加裝置后面的表面進行照明，即通過粉末施加裝置施加在承載件上的新鮮原料粉末層的表面。

在粉末施加機構中，至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置被暴露于通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末的粒子而形成的灰塵。因此，優選地，粉末施加機構還包括至少一個清潔站，該至少一個清潔站被布置為在該粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達靜止位置之后與至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置接觸，并且該清潔站適于對至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置進行清潔。在其靜止位置，優選地，粉末施加裝置被布置成偏離承載件，以便允許無阻礙地輻射通過粉末施加裝置利用電磁輻射或粒子輻射施加在承載件上的原料粉末層。例如，在其靜止位置，粉末施加裝置可以被布置成鄰近承載件且被定向以使得粉末施加裝置的縱向軸線基本上平行于承載件的邊緣進行延伸。因此，至少一個清潔站還可以被布置成鄰近承載件且沿承載件的邊緣延伸，以便在粉末施加裝置完成穿過承載件的移動后被布置在其靜止位置時，面向至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置。

為了確保適當地清潔至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置，至少一個清潔站的形狀和尺寸優選地適于至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置的形狀和尺寸。例如，在以線性攝像機的形式設計至少一個攝像機和/或以線性照明裝置的形式設計至少一個照明裝置的情況下，優選地，至少一個清潔站也是線性形狀的且具有基本上與線性攝像機和/或線性照明裝置的長度相對應的長度。

至少一個清潔站可以設置有在關閉位置和打開位置之間可移動的蓋子。在附接有至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置的粉末施加裝置移動穿過承載件時，該蓋子優選地被布置在其關閉位置以便防止清潔站被原料粉末粒子污染。然而，當粉末施加裝置靠近清潔站時，蓋子可以適于被帶入其打開位置。至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置于是可以直接與清潔站接觸并且在粉末施加裝置已經到達其靜止位置之后被清潔。

優選地，維持清潔站和至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置之間的接觸，即只要粉末施加裝置被布置在其靜止位置，至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置就可以保持容納在清潔站內。具體而言，至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置在利用電磁輻射或粒子輻射對通過粉末施加裝置施加到承載件上的原料粉末層在粉末施加裝置最近移動穿過承載件期間進行輻射時，可以保持容納在清潔站內。因此，至少一個攝像機和/或至少一個照明裝置保護利用電磁輻射或粒子輻射對原料粉末層進行輻射時所生成的粒子免受煙氣和煙塵。

在特別優選的實施例中，粉末施加機構包括第一攝像機和第二攝像機，該第一攝像機以這樣的方式被附接至粉末施加裝置，使得在粉末施加裝置移動穿過承載件時，第一攝像機能夠獲取通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面的圖像，該第二攝像機以這樣的方式被附接至粉末施加裝置，使得在粉末施加裝置移動穿過承載件時，該第二攝像機能夠獲取通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面的圖像。使用粉末施加機構的這樣的設計，在粉末施加機構的操作期間，可以同步地原位監控通過粉末施加裝置施加在承載件上的新鮮原料粉末層的表面和在通過粉末施加裝置被覆蓋有新鮮原料粉末層之前的工件表面兩者。

可替換地或附加地，粉末施加機構可以包括第一照明裝置和第二照明裝置，該第一照明裝置附接至粉末施加裝置，使得該第一照明裝置在粉末施加裝置移動穿過承載件時，對通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面進行照明，該第二照明裝置附接至粉末施加裝置，使得在粉末施加裝置移動穿過承載件時，該第二照明裝置能夠對通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面進行照明。使用粉末施加機構的這樣的設計，在粉末施加機構的操作期間，可以同步地對旨在借助于第一攝像機被監控的原料粉末層的表面和旨在借助于第二攝像機被監控的工件的表面進行照明。

此外，粉末施加機構可以包括第一清潔站，該第一清潔站被布置成在粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達第一靜止位置之后，與第一攝像機和第一照明裝置中的至少一個接觸。第一清潔站優選地適于清潔第一攝像機和第一照明裝置中的至少一個。此外，粉末施加機構可以配備有第二清潔站，該第二清潔站被布置成在粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達第二靜止位置之后，與第二攝像機和第二照明裝置中的至少一個接觸。第二清潔站優選地適于清潔第二攝像機和第二照明裝置中的至少一個。

例如，第一清潔站可以被布置成鄰近承載件且可以沿承載件的第一邊緣延伸以便當粉末施加裝置在第一方向上完成穿過承載件的移動后被布置在其第一靜止位置時，面向第一攝像機和/或第一照明裝置。第二清潔站可以被布置成鄰近承載件且可以沿承載件的與第一邊緣相反的第二邊緣延伸以便當粉末施加裝置在與第一方向相反的第二方向上完成穿過承載件的移動后被布置在其第二靜止位置時，面向第二攝像機和/或第二照明裝置。

在一種操作用于通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備的粉末施加機構的方法中，設置有適于接收原料粉末的層以及通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的承載件。被配置成將原料粉末沉積(設置)在承載件上的粉末施加裝置穿過承載件來回移動。粉末施加裝置可以包括粉末室和粉末出口開口，該粉末室用于接收和存儲原料粉末，該粉末出口開口用于將原料粉末從粉末室排出到承載件上。可替換地，粉末施加裝置可以被設計成不具有一體化粉末室，而僅被配置成在承載件上單獨分布排出的原料粉末。當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的至少一個攝像機獲取通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面的圖像和/或通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面的圖像。

當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的至少一個照明裝置可以對通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面和/或通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面進行照明。

可以通過至少一個清潔站來清潔攝像機和/或照明裝置，該清潔站被布置成以使得在粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達靜止位置后，與攝像機和/或照明裝置接觸。

至少一個清潔站可以設置有在關閉位置和打開位置之間可移動的蓋子。優選地，當粉末施加裝置靠近清潔站時，上述蓋子適于被帶入其打開位置。

在操作粉末施加機構的方法中，當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的第一攝像機可以獲取通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面的圖像。可替換地或附加地，當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的第二攝像機可以獲取通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面的圖像。

當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的第一照明裝置可以對通過粉末施加裝置施加在承載件上的原料粉末層的表面進行照明。可替換地或附加地，當粉末施加裝置移動穿過承載件時，通過附接至粉末施加裝置的第二照明裝置可以對通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件的表面進行照明。

可以通過第一清潔站來清潔第一攝像機和/或第一照明裝置，該第一清潔站被布置成以使得在粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達靜止位置后，與第一攝像機和/或第一照明裝置接觸。可以通過第二清潔站來清潔第二攝像機和/或第二照明裝置，該第二清潔站被布置成以使得在粉末施加裝置已經完成穿過承載件的移動且已經到達靜止位置后，與第二攝像機和/或第二照明裝置接觸。

一種用于通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射粉末層來制造工件的設備包括上述的粉末施加機構。

附圖說明

參考所附的示意圖，下文將更加詳細地闡述本發明的優選實施例，其中：

圖1示出了通過利用電磁輻射或粒子輻射輻射原料粉末的層來制造三維工件的設備；

圖2示出了在根據圖1的設備中采用的粉末施加機構的詳細截面圖；以及

圖3示出了根據圖2的粉末施加機構的俯視圖。

具體實施方式

圖1示出了用于通過增材逐層構造(additivelayerconstruction)方法來制造組件的設備100。該設備100包括處理室102，該處理室容納粉末施加機構10。處理室102是相對于環境大氣可密封的，即是相對于處理室102周圍的環境可密封的。粉末施加機構10包括用于將原料粉末施加到承載件14上的粉末施加裝置12。如箭頭a1、a2所指示，粉末施加裝置12穿過承載件14是可來回移動的。將承載件14設計成在豎直方向v上為可位移的，使得由于工件是由原料粉末在承載件14上逐層構建的，隨著工件的構造高度增加，承載件14可以在豎直方向v上向下移動。

設備10還包括輻射裝置104，該輻射裝置用于選擇性地將激光輻射輻射到施加在承載件14上的原料粉末上。通過輻射裝置104，施加在承載件14上的原料粉末可以依賴于待制成的組件的所需幾何形狀以位置選擇方式來經受激光輻射。輻射裝置104具有氣密密封外殼106。由輻射源110提供的輻射束108特別是激光束經由開口112被引導入外殼106中，所述輻射源特別是例如可以包括以近似1070nm至1080nm的波長發射激光的二極管泵浦鐿光釬激光的激光源。

輻射裝置104還包括用于引導和處理輻射束108的光學單元114。光學單元114可以包括用于擴展輻射束108的光束擴展器、掃描儀和物鏡。可替換地，光學單元114可以包括包含聚焦光學器件的光束擴展器和掃描單元。通過掃描單元，能夠改變且調整輻射光束108在光束路徑方向和在垂直于光束路徑的平面這兩者上聚焦的位置。可以以檢流計掃描儀(掃描振鏡，galvanometerscanner)的形式設計掃描單元，并且物鏡可以是f-θ物鏡。

在操作設備100期間，通過使用輻射束108選擇性地輻射施加在承載件14上的原料粉末層而在承載件14上生成待制成的組件的第一層。根據待制成的組件的cad數據，在施加在承載件14上的原料粉末層上引導輻射束108。在完成待制成的組件的第一層之后，在豎直方向上降低承載件14，從而允許通過粉末施加裝置12施加相繼的粉末層。此后，通過輻射裝置104輻射相繼的粉末層。因此，逐層地在承載件14上建立起了組件。

正如特別是根據圖2變得明顯的是，粉末施加裝置12包括第一和第二粉末室16a、16b，用于接收且存儲待施加在承載件14上的原料粉末。每個粉末室16a、16b經由相應的第一和第二粉末供給通道20a、20b連接至相應的第一和第二粉末出口開口18a、18b。關閉/打開元件22a、22b被布置在每個粉末供給通道20a、20b中，該關閉/打開元件可在關閉位置和打開位置之間移動且用于選擇性地關閉或打開粉末供給通道20a、20b。具體而言，在關閉/打開元件22a、22b被布置在它們的關閉位置中的情況下，阻止原料粉末經由粉末出口開口18a、18b從粉末室16a、16b排出到承載件14上。相反地，在關閉/打開元件22a、22b被布置在它們的打開位置中的情況下，原料粉末經由粉末出口開口18a、18b從粉末室16a、16b排出到承載件14上。

在粉末出口開口18a、18b之間設置有保持元件24，該保持元件具有可釋放地附接至其的調平滑動件26。當粉末施加裝置12在圖1中的箭頭a1所示的第一方向上移動穿過承載件14時，第一關閉/打開元件22a被布置在其打開位置，而第二關閉/打開元件22b被布置在其關閉位置。因此，來自第一粉末室16a的原料粉末經由第一粉末出口開口18a被排出到承載件14上，而阻止原料粉末從第二粉末室16b排出。施加在承載件14上的原料粉末通過調平滑動件26來調平，相對于粉末施加裝置12穿過承載件14的移動方向a1，調平滑動件26被布置在將原料粉末排出到承載件14上的第一粉末出口開口18a的后面。

相反地，當粉末施加裝置12在圖1中的箭頭a2所示的、與第一方向a1相反的第二方向上移動穿過承載件14時，第一關閉/打開元件22a被布置在其關閉位置，而第二關閉/打開元件22b被布置在其打開位置。因此，來自第二粉末室16b的原料粉末經由第二粉末出口開口18b排出到承載件14上，而阻止原料粉末從第一粉末室16a排出。施加在承載件14上的原料粉末再次通過調平滑動件26調平，相對于粉末施加裝置12穿過承載件14的移動方向a2，調平滑動件26被布置在將原料粉末排出到承載件14上的第二粉末出口開口18b的后面。

圖2和圖3示出了處于操作狀態的粉末施加機構10，其中，三維工件28在承載件14上已經被建立起一定高度，因此，承載件14已經在豎直方向v上被降低。工件28被嵌入在原料粉末30內。此外，在圖2和圖3中示出了在粉末施加裝置12被移動時，該粉末施加裝置處于在穿過承載件14的中途的位置并且在第二移動方向a2上。因此，在相對于粉末施加裝置12穿過承載件14的移動方向a2布置在第二粉末出口開口18b的后面的區域中，粉末施加裝置12已經施加了新鮮原料粉末層。相反地，在相對于粉末施加裝置12穿過承載件14的移動方向a2被布置在第二粉末出口開口18b的前面的區域中，工件28的表面32被暴露。

粉末施加機構10包括至少一個攝像機34a、34b，該攝像機被附接至粉末施加裝置12，使得在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，攝像機能夠獲取通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的新鮮原料粉末層的表面36和通過生成層構造方法由原料粉末30制成的工件28的表面32中的至少一個的圖像。具體而言，粉末施加裝置10包括第一和第二攝像機34a、34b，所述攝像機被附接至粉末施加裝置12，使得在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，第一和第二攝像機34a、34b中的一個能夠獲取通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的原料粉末層的表面36的圖像，而在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，第一和第二攝像機34a、34b中的另一個能夠獲取通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件28的表面32的圖像。

當根據圖2和圖3的粉末施加裝置12在移動方向a2上移動穿過承載件14時，第一攝像機34a獲取通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的新鮮原料粉末層的表面36的圖像，而第二攝像機34b獲取工件28仍然暴露的表面32的圖像。相反地，當根據圖2和圖3的粉末施加裝置12在與移動方向a2相反的移動方向a1上移動穿過承載件14時，第一攝像機34a獲取工件28仍然暴露的表面32的圖像，而第二攝像機34b獲取通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的新鮮原料粉末層的圖像。

兩個攝像機34a、34b都是以線性攝像機的形式設計的并且配備有線性圖像傳感器。攝像機34a、34b的圖像傳感器具有適于承載件14在平行于圖像傳感器的定向的方向上的尺寸的長度，即圖像傳感器的長度與承載件14在平行于圖像傳感器的定向的方向上的長度相對應。相對于移動方向a2，第一攝像機34a附接至粉末施加裝置12的背面，因此，該攝像機適合于獲取在移動的粉末施加裝置后面的表面的圖像，而第二攝像機34b附接至粉末施加裝置12的正面，因此，該攝像機適合于獲取在移動的粉末施加裝置12前面的表面的圖像。當然，相對于移動方向a1，第一攝像機34a附接至粉末施加裝置12的正面，因此適合于獲取在移動的粉末施加裝置12前面的表面的圖像，而第二攝像機34b附接至粉末施加裝置12的背面，因此，該攝像機適合于獲取在移動的粉末施加裝置12后面的表面的圖像。

為了提升通過攝像機34a、34b獲取的圖像的質量，粉末施加機構10還包括至少一個照明裝置38a、38b，該照明裝置附接至粉末施加裝置12，使得在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，該照明裝置能夠對通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的原料粉末層的表面36和通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件28的表面32中的至少一個進行照明。具體而言，粉末施加機構10包括第一和第二照明裝置38a、38b，所述照明裝置附接至粉末施加裝置12，使得在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，第一和第二照明裝置38a、38b中的一個能夠對通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的原料粉末層的表面36進行照明，而在粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，第一和第二照明裝置38a、38b中的另一個能夠對通過生成層構造方法由原料粉末制成的工件28的表面32進行照明。

當根據圖2和圖3的粉末施加裝置12在移動方向a2上移動穿過承載件14時，第一照明裝置38a對通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的新鮮原料粉末層的表面36進行照明，而第二照明裝置38b對工件28仍然暴露的表面32進行照明。相反地，當根據圖2和圖3的粉末施加裝置12在與移動方向a2相反的移動方向a1上移動穿過承載件14時，第一照明裝置38a對工件28仍然暴露的表面32進行照明，而第二照明裝置38b對通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的新鮮原料粉末層進行照明。

兩個照明裝置38a、38b都是以線性照照明裝置的形式設計的，所述照明裝置被布置成基本上平行于線性攝像機34a、34b。照明裝置38a、38b具有一長度，該長度適于承載件14在平行于照明裝置38a、38b的定向的方向上的尺寸，且適于線性攝像機34a、34b的線性圖像傳感器的長度，以便確保借助于攝像機34a、34b適當地對待監控的表面區域進行照明。

相對于移動方向a2，第一照明裝置38a附接至粉末施加裝置12的背面，因此，適合于對在移動粉末施加裝置后面的表面進行照明，而第二照明裝置38b附接至粉末施加裝置12的正面，因此，適合于對在移動粉末施加裝置12前面的表面進行照明。當然，相對于移動方向a1，第一照明裝置38a附接至粉末施加裝置12的正面，因此，適合于照明在移動的粉末施加裝置12前面的表面，而第二照明裝置38b附接至粉末施加裝置12的背面，因此，適合于照明在移動的粉末施加裝置12后面的表面。

在設備100中，攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b被布置在處理室102內，因此暴露于由通過粉末施加裝置12施加在承載件14上的原料粉末的粒子形成的灰塵。因此，粉末施加機構10還包括至少一個清潔站40a、40b，該至少一個清潔站被布置成在粉末施加裝置12已經完成穿過承載件14的移動且已經到達靜止位置之后，與至少一個攝像機34a、34b和/或至少一個照明裝置38a、38b接觸，并且該至少一個清潔站適于清潔至少一個攝像機34a、34b和/或至少一個照明裝置38a。具體而言，粉末施加機構10包括第一清潔站40a，該第一清潔站被布置成在粉末施加裝置12已經完成穿過承載件14的移動且已經到達靜止位置之后，與第一攝像機34a和第一照明裝置38a接觸且對第一攝像機34a和第一照明裝置38a進行清潔。而且，粉末施加機構10配備有第二清潔站40b，該第二清潔站被布置成在粉末施加裝置12已經完成穿過承載件14的移動且已經到達靜止位置之后，與第二攝像機34b和第二照明裝置38b接觸且對第二攝像機34b和第二照明裝置38b進行清潔。

正如在圖3中用虛線所示出的，在移動方向a1上移動穿過承載件14之后，粉末施加裝置12被布置在第一靜止位置(圖3左側)，而在移動方向a2上移動穿過承載件14之后，粉末施加裝置12被布置在第二靜止位置上(圖3右側)。在兩個靜止位置中，粉末施加裝置被布置成偏離承載件14，以便允許沒有阻礙地輻射承載件14上的原料粉末層。特別地，粉末施加裝置12在兩個靜止位置中被布置成鄰近承載件14且被定向以使得粉末施加裝置12的縱向軸線l基本上平行于承載件14的邊緣延伸。

因此，第一清潔站40a被布置成鄰近承載件14且沿承載件14的第一邊緣延伸，以便當粉末施加裝置12在沿第一移動方向a1完成穿過承載件14的移動之后被布置在其第一靜止位置中時，該清潔站面向第一攝像機34a和第一照明裝置38a。第二清潔站40b被布置成鄰近承載件14且沿承載件14的與第一邊緣相反的第二邊緣延伸，以便當粉末施加裝置12在沿第二移動方向a2完成穿過承載件14的移動之后被布置在其第二靜止位置中時，該清潔站面向第二攝像機34b和第二照明裝置38b。

為了確保適當地清潔攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b，清潔站40a、40b的形狀和尺寸適于攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b的形狀和尺寸。特別地，清潔站40a、40b也是線性形狀的且具有與線性攝像機34a、34b和線性形狀照明裝置38a、38b的長度基本上相對應的長度。

清潔站40a、40b中的每一個可以設置有蓋子42a、42b，該蓋子在關閉位置(參見圖2中的第一清潔站40a)和打開位置(參見圖2中的第二清潔站40b)之間是可移動的。在附接有攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b的粉末施加裝置12移動穿過承載件14時，蓋子42a、42b被布置在它們的關閉位置以便保護清潔站40a、40b不被原料粉末粒子污染。然而，當粉末施加裝置12靠近清潔站40a、40b時，蓋子42a、42b可以被帶入它們的打開位置。結果，攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b可以在粉末施加裝置12已經到達其靜止位置后直接與清潔站40a、40b接觸且被清潔。

維持清潔站40a、40b與攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b之間的接觸，即只要粉末施加裝置12被布置在其靜止位置，攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b就保持被容納在清潔站40a、40b內。具體而言，攝像機34a、34b和照明裝置38a、38b在承載件14上的原料粉末層被輻射時保持被容納在清潔站40a、40b內。

將通過攝像機34a、34b獲取的圖像發送至控制單元(未示出)，該控制單元適于執行圖像處理和/或圖像分析以評估原料粉末層和/或工件28的質量。此外，通過攝像機34a、34b獲取的圖像被顯示在顯示屏(也未示出)上以便允許用戶查看圖像。另外，控制單元可以適于在通過攝像機34a、34b獲取的圖像指示原料粉末層和/或工件28的質量不令人滿意的情況下，停止粉末施加機構10的操作或使粉末施加裝置12進行另外的粉末排出移動。