使用振动和气流的构建材料抽取

文档序号:1548851 发布日期:2020-01-17 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 使用振动和气流的构建材料抽取 (Build material extraction using vibration and air flow ) 是由 J.施玛勒 R.L.温伯尔尼 T.A.莱格尼尔 M.杜达 J.M.罗曼 于 2017-07-19 设计创作,主要内容包括:在根据本公开的一个示例中,描述了一种增材制造平台。该增材制造平台包括振动床,一体积的构建材料待设置在该振动床上。该床将振动以移除过剩的构建材料,并且在构建材料抽取时段期间以至少两种抽取模式操作。该增材制造平台还包括非振动框架,以支撑该振动床。(In one example in accordance with the present disclosure, an additive manufacturing platform is described. The additive manufacturing platform includes a vibrating bed on which a volume of build material is to be disposed. The bed will vibrate to remove excess build material and operate in at least two extraction modes during a build material extraction period. The additive manufacturing platform also includes a non-vibrating frame to support the vibrating bed.)

使用振动和气流的构建材料抽取

背景技术

增材制造装置通过构建材料层来产生三维(3D)物体。3D打印装置和其他增材制造装置使得可将物体的计算机辅助设计(CAD)模型或其他数字表示直接转化成实体物体。

具体实施方式

增材制造装置通过装置内的床上的构建材料层的固化来制造三维(3D)物体。增材制造装置基于例如利用计算机辅助绘图(computer-aided drafting,CAD)计算机程序产品生成的物体的3D模型中的数据来制造物体。模型数据被处理成切片,每个切片限定待固化的一层构建材料。

增材制造过程的一个具体示例是热熔过程。在形成3D物体的热熔过程中,可以是粉末或粉末状材料的构建材料被沉积在床上。然后,熔剂被分配到构建材料层的待熔合的部分上,以形成3D物体层。以期望的图案设置的熔剂增加了其上设置有试剂的下面的构建材料层的吸收。然后,构建材料被暴露于例如电磁辐射之类的能量。该电磁辐射可包括红外光或其他合适的电磁辐射。由于熔剂所赋予的增加的热吸收性能,构建材料的其上设置有熔剂的那些部分加热到高于构建材料的熔合温度的温度。

当能量被施加于构建材料的表面时,已接收熔剂并因此具有增加的能量吸收特性的构建材料会加热、熔化并熔合,而构建材料的未接收熔剂的部分则保持在粉末形式。相比之下,所施加的热没有大到将构建材料的没有熔剂的部分的热量增加到该熔合温度。该过程以逐层的方式重复,以生成3D物体。然后,材料的未熔合部分可与熔合部分分离,并且未熔合部分被回收用于后续的3D打印操作。

虽然具体参考了具有熔合和未熔合材料的热熔过程,但是本说明书的平台、系统和方法也可在打印化学粘合剂的3D打印系统中实施。因此,热熔过程中的未熔合构建材料可以是未固化材料的一个示例。因此,在本说明书和所附权利要求中,术语“未固化构建材料”可表示过量的构建材料,并且未熔合构建材料可以是这种未固化构建材料的一个示例。

因此,本说明书描述了用于使未固化物与3D打印物体分离的改进的系统和方法。具体而言,本说明书描述了一种包括振动床的平台。该振动床包括端口,未固化构建材料通过这些端口落入到腔室中。在一些示例中,处于该腔室中的真空系统随后将未使用的构建材料抽吸到储存器中。换句话说,本说明书的增材制造平台依靠振动和真空系统的组合,该振动用于将未固化构建材料从构建区域移除到腔室中,该真空系统用于将该未固化构建材料从该腔室移除至储存器。

本说明书还描述了一种执行不同的构建材料抽取模式的控制系统。例如,可存在至少不同的抽取模式。在第一模式期间,紧接在增材制造过程完成之后,许多松散的未固化构建材料可能会围绕3D打印物体。在该第一模式中,振动床可更柔和地振动,以允许松散的未固化构建材料通过所述端口。在移除松散的未固化构建材料之后,更靠近3D打印物体的一些未固化构建材料可能更紧地粘附到3D打印物体。因此,在第二模式期间,振动床可更剧烈地振动,以移除这种附聚(agglomerated)的未固化构建材料。

具体而言,本说明书描述了一种增材制造平台。该增材制造平台包括振动床,一体积的构建材料待设置在该振动床上。该振动床振动以将过剩的构建材料移除至腔室,该过剩的构建材料通过气流移除至储存器。该增材制造平台还包括非振动框架,以支撑该振动床。在一些示例中,该增材制造平台或构建单元与例如3D打印机之类的增材制造装置分离。在其他示例中,该增材制造平台与3D打印机整合。

本说明书还描述了一种增材制造系统。该增材制造系统包括构建材料分配器,以将构建材料层连续地沉积到构建区域中。该系统的至少一个试剂分配器包括至少一个液体喷射装置,以将熔剂选择性地分配到构建材料层上。该增材制造系统还包括平台,构建材料待设置在该平台上。该平台包括振动床,以将过剩的构建材料移除到处于该振动床和非振动框架下方的腔室中。该增材制造系统还包括:真空系统,其将过剩的构建材料从该腔室抽吸至储存器;以及控制器,其在构建材料抽取时段期间执行不同的抽取模式。

本说明书还描述了一种方法。根据该方法,获取三维物体的构建文件,并且接收指示物体构建材料和抽取灵敏度的输入。然后,基于该构建文件、所指示的物体构建材料和所指示的抽取灵敏度来设置抽取参数。然后,根据该抽取参数来控制增材制造平台的振动床。

总之,使用这样的增材制造平台:1)通过重新使用未固化构建材料而允许高效的增材制造过程;2)增加通过振动平台回收的未固化构建材料的量,该振动平台将未固化构建材料引导至真空端口;3)交付3D打印物体,该3D打印物体以较少的后处理操作完成;以及4)结合气流和振动,与单独使用每一者时相比,这减小了各自的大小。然而,预期的是,本文所公开的装置可解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。

图1是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的增材制造系统(100)的简化顶视图。一般而言,用于生成三维物体的设备可被称为增材制造系统(100)。本文所述的系统(100)可对应于三维打印系统,其也可被称为三维打印机。在增材制造过程的示例中,可在构建区域(104)中形成构建材料层。如本说明书和所附权利要求中所使用的,术语“构建区域”是指其中形成3D物体的空间区域。构建区域(104)可表示由平台(102)和腔室壁界定的空间。

在增材制造过程中,可在构建材料层上沉积任何数量的功能剂。一个这样的示例是有助于粉末构建材料的固化的熔剂。在该特定示例中,熔剂可以三维物体层的图案选择性地分布在构建材料层上。能源可暂时将能量施加于构建材料层。该能量可被选择性地吸收到熔剂所形成的图案化区域中,并且不会被吸收到没有熔剂的空白区域中,这导致粉末构建材料和先前熔合的层选择性地熔合在一起。然后,该过程被重复,直到完整的实体物体形成。因此,如本文所使用的,构建层可表示在构建区域(104)中形成的构建材料层,在该构建材料层上可分布功能剂和/或可施加能量。

可形成附加层,并且可对每个层执行上述操作,以由此生成三维物体。在先前层的顶部上顺序地层叠和熔合部分的构建材料层可有助于三维物体的生成。三维物体的逐层形成可被称为分层增材制造过程。

在本文所述的示例中,构建材料可包括基于粉末的构建材料、颗粒材料和/或粒状材料,其中,该基于粉末的构建材料可包括基于湿的和/或干的粉末的材料。在一些示例中,构建材料可以是弱光吸收聚合物。在一些示例中,构建材料可以是热塑性塑料。此外,如本文所述,功能剂可包括当施加能量时可有助于构建材料的熔合的液体。所述熔剂可以是光吸收液体、红外或近红外吸收液体,例如颜料着色剂等。

增材制造系统(100)包括构建材料分配器(106),以在构建区域(104)中连续地沉积构建材料层。该构建材料分配器(106)可包括滑动刮片(wiper blade)、辊和/或喷涂机构。构建材料分配器(106)可被耦接到扫描滑架。在操作中,随着扫描滑架沿扫描轴线在构建区域(104)上方移动,构建材料分配器(106)在构建区域(104)中放置构建材料。虽然图1将构建材料分配器(106)描绘为与试剂分配器(108)正交,但在一些示例中,构建材料分配器(106)可与试剂分配器(108)成一直线。

增材制造设备(100)包括至少一个试剂分配器(108)。试剂分配器(108)包括至少一个液体喷射装置(110-1、110-2),以将功能剂分配到构建材料层上。

功能剂的一个具体示例是熔剂,其增加构建材料的接收熔剂的部分的能量吸收。液体喷射装置(110)可包括至少一个打印头(例如,基于热喷射的打印头、基于压电喷射的打印头等)。在一些示例中,试剂分配器(106)被耦接到扫描滑架,并且该扫描滑架沿扫描轴线在构建区域(104)上方移动。在一个示例中,用于喷墨打印装置中的打印头可被用作试剂分配器(108)。在该示例中,熔剂可以是墨型制剂。在其他示例中,试剂分配器(108)可包括选择性地喷射少量液体的其他类型的液体喷射装置(110)。

试剂分配器(108)包括具有多个液体喷射管芯的至少一个液体喷射装置(110),该多个液体喷射管芯沿试剂分配器(108)的宽度大致端对端地布置。在这样的示例中,试剂分配器(108)的宽度对应于构建区域(104)的某一尺寸。与扫描滑架在构建区域(104)上方移动同时,试剂分配器(104)在构建区域(104)中的构建层上选择性地分配试剂。在一些示例性设备中,试剂分配器(108)包括喷嘴(112-1、112-2),熔剂通过该喷嘴(112-1、112-2)选择性地喷射。

增材制造设备(100)还包括至少一个加热器(114),以通过对构建材料施加热来选择性地熔合部分的构建材料以形成物体。加热器(114)可以是施加热能的任何部件。加热器(114)的示例包括红外灯、可见卤素灯、电阻加热器、发光二极管LED和激光器。如上所述,构建材料可包括一旦达到熔合温度就熔合在一起的可熔构建材料。因此,加热器(114)可对构建材料施加热能,以便将部分的构建材料加热到超过该熔合温度。被加热到超过熔合温度的那些部分具有设置在其上的熔剂,并以待打印的3D物体的图案形成。熔剂增加了构建材料的该部分的吸收率。因此,加热器(114)可施加一定量的能量,使得那些具有增加的吸收率的部分达到高于熔合温度的温度,而那些没有增加吸收率的部分则不会达到高于熔合温度的温度。虽然具体参考了熔剂的沉积,但是如本文所述的增材制造设备(100)可应用多种其他功能剂。

增材制造系统(100)的平台(102)包括若干部件,以在增材制造操作之后从构建区域(104)移除未熔合构建材料。具体而言,平台(102)包括保持一体积的构建材料的振动床。在3D物体形成之后,振动源使该床振动,以移除过剩的未熔合构建材料。在一些示例中,除了平台的基座之外,平台的壁也可振动,以移除过剩的未熔合构建材料。平台(102)还包括若干端口,过剩的构建材料通过该端口掉落到下面的腔室。在构建材料抽取时段期间,真空系统使用气流将未熔合构建材料从该腔室抽吸到储存器。也就是说,未熔合构建材料可被回收利用。

平台(102)还包括非振动框架。该非振动框架支撑所述振动床。在该非振动框架上存在各种部件,例如,在增材制造过程期间随着添加连续的构建材料层而升起和降低床的升降装置。也就是说,平台(102)可随着连续的构建材料层沉积到构建区域(104)中而沿竖直方向移动。

可能期望防止由振动源引起的振动传递到非振动框架,并确保振动床相对于非振动框架居中。因此,平台(102)包括使振动床与其他非振动部件耦接并且同时将振动隔离于振动床的接合装置(interface)。

增材制造系统(100)还包括控制器(116)。该控制器(116)在构建材料抽取时段期间执行至少两种不同的抽取模式。所述模式可通过振动特性和/或气流来限定。例如,抽取模式可在振动频率、振动强度、振动占空比(vibration duty cycle)和真空气流中的至少一个方面不同。例如,在第一模式期间,振动频率可以是第一值,并且在第二模式期间,该振动频率可以是大于第一值的第二值。类似地,振动强度和/或振动占空比在第一模式中可以是第一值,并且在第二模式期间可以是大于第一值的第二值。虽然具体参考了在第二模式中比在第一模式中大的这些特性,但它们中的任何和每个特性都可在第一模式中比在第二模式中大。可由控制器(116)改变的特性的其他示例包括抽取模式的定时和每个抽取模式的时间长度。

在一些示例中,不同的抽取模式可基于构建材料。例如,在打印或未固化构建材料抽取之前,用户可输入材料的类型。基于输入的材料类型,来设置抽取模式中的至少一种抽取模式并且在某些情况下为全部抽取模式的特性。例如,如果使用具有非常松散但量很多的粉末的PA-12尼龙材料,则第一和第二抽取模式可能相对柔和,并且第一抽取模式可具有较长的持续时间。相比之下,对于基于弹性体的材料,可使用更强烈的第一和第二抽取模式;更强烈意味着更大的振动频率和/或振动幅度。使用基于构建材料属性的抽取模式简化了抽取操作,这是因为用户不需要输入具体的抽取特征,而是替代地可简单地选择具有预选的抽取特性的构建材料。

在一些示例中,所述至少两种不同的抽取模式是基于所选择的抽取灵敏度(extraction sensitivity)。抽取灵敏度可基于3D打印物体的尺寸或大小。例如,与具有较小剖面面积的较小部件相比,具有较粗尺寸的较大部件可能能够应对更剧烈的振动。该灵敏度也可基于时间要求。例如,如果期望快速抽取,则与在快速抽取不是问题的情况下的更灵敏的抽取设置相比,可选择更剧烈且不那么灵敏的抽取设置。类似于构建材料的情况,该灵敏度可由用户输入,并且可基于用户输入来选择一种或全部抽取模式的特性,即振动频率、振动强度和/或定时。

根据本系统(100),由于振动和气流的结合,促进了更高效的未固化构建材料抽取。而且,通过允许控制器(116)基于构建材料和选择的抽取灵敏度来调整抽取特性,实现了定制的抽取策略。还通过基于抽取阶段进行多种抽取模式而增强了抽取过程。

图2是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的增材制造平台(102)的等距视图。具体而言,图2描绘了振动床(220),其部分地限定了增材制造发生的构建区域(图1,104)。

在增材制造期间,构建材料被放置在振动床(220)上。在增材制造期间,振动床(220)不振动。随着连续的层在振动床(220)上形成,振动床(220)向下行进。一旦整个3D物体形成,未固化构建材料就与该3D物体分离。该未固化构建材料可返回到储存器,并用于后续操作中。因此,床(220)包括若干端口(224),未固化构建材料通过该端口掉落到腔室。在一些示例中,当真空系统接合时,未固化构建材料通过气流被抽吸通过端口(224)。为简单起见,单个端口(224)用附图标记来表示。振动床(22)操作以使未固化构建材料在床(220)上四处移动,使得其通过端口(224)掉落到储存器。在构建操作期间,振动床不振动,并且真空系统未接合。

在增材制造过程完成之后,振动床(220)被激活,使得其在水平面中振动,如箭头(226、228)所限定的。这样的振动使构建材料在床(220)周围移动,使得其被吸入到端口(224)中,以落入到腔室中,并从那里转移到储存器。在一些示例中,除了在水平面中振动之外,振动床(220)还可沿竖直方向振动,如箭头(229)所示。

然而,并非平台(102)的所有部件都旨在振动。也就是说,床(220)可振动,但是对于其他部件,可能期望它们不振动。例如,在振动床(220)外部可存在设置在非振动框架(222)上的其他机械装置,例如轴承、螺钉、马达和电连接等,这些机械装置可能会被振动损伤。因此,本说明书描述了平台(102),其(1)有助于床(220)的振动,同时防止其他部件的振动。这样的平台(102)包括用于允许这样的相对运动的接合装置。

如本文所述的增材制造平台(102)允许未固化构建材料与已形成为3D物体的一部分的构建材料容易地分离。本文所述的接合装置将任何振动隔离成局限于振动床(220),并且防止这些振动到达非振动框架(222)。

图3是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的增材制造平台(102)的剖视图。如上所述,增材制造平台(102)包括振动床(220),其在增材制造之后振动,以将过剩的未固化构建材料从建材区域(图1,104)移除至腔室(318)。真空系统(319)将未固化构建材料从腔室(318)抽吸至储存器,以保持用于后续的增材制造操作。

返回到振动床(220),振动床(220)可由若干个振动源振动。例如,偏心的或不对称的质量可被耦接到振动床(220),使得该不对称的质量的旋转使振动床在水平面中振动。在另一示例中,偏心轴可用于使振动床(220)在水平面中振动。在又一示例中,例如音圈之类的电磁装置可用于使振动床(220)振动。在一些示例中,除了在水平面中振动之外,振动床(220)还可沿竖直方向振动,如箭头(229)所示。如上所述,振动床(220)通过将振动隔离于振动床(220)的接合装置(330)来联接到支撑它的非振动框架(222)。

增材制造平台(102)还包括非振动框架(222)。该非振动框架(222)支撑振动床(220)以及见于增材制造系统(图1,100)内的其他部件。例如,在增材制造期间,振动床(220)可被降低,使得可沉积并熔合附加的构建材料层。非振动框架(222)可支撑有助于该升起和降低的升降机构。

图3还清楚地描绘了未固化构建材料通过端口(224-1、224-2)移除到腔室(318)以及未固化构建材料通过真空系统(319)从腔室(318)移除到储存器。也就是说,在一些示例中,真空系统(319)被耦接到振动床(220)。随着振动床(220)振动,粉末通过端口(224-1、224-2)被抽吸到腔室(318)。在抽取期间,真空系统(319)被接合,以将未固化构建材料抽吸至储存器。

在一些示例中,平台(102)在构建材料抽取时段期间以两种不同的抽取模式操作。在这两种不同的模式期间,由真空系统(319)提供的气流或抽吸可保持恒定。也就是说,可跨越构建材料抽取时段的各种模式维持一定的气流流率。在其他示例中,气流流率在不同的抽取模式之间变化。

图4是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的增材制造平台(102)的等距视图。具体而言,图4描绘了在第一、强度较小的抽取模式期间的增材制造平台(102)。如上所述,振动床(220)在不同的抽取模式期间不同地振动,所述不同与振动频率、振动强度和/或振动占空比有关。也就是说,振动可能更频繁地发生,可能在箭头(226、228、229)所示的方向上移动更大的距离,或者相对于抽取时段操作更长的时间段。在一些示例中,第一抽取模式可由较低频率和/或较低强度的振动来限定。振动床(220)可在更剧烈的抽取模式或第二抽取模式之前处于这种松弛的抽取模式或第一抽取模式。

在增材制造之后,构建材料(432)的块体或“蛋糕(cake)”被设置在振动床(220)上。该块体的一部分对应于已通过熔剂熔合的构建材料,并且该块体的其他部分对应于未熔合的构建材料。因此,该块体包括一定量的松散的未熔合构建材料。该块体中的许多可能从熔合的构建材料移开得足够远,以致其不会粘附到部件,并且可相对容易地移除。也就是说,较低频率和/或较低强度的振动可用于移除松散的构建材料。

图5是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的增材制造平台(102)的等距视图。图5描绘了在第二、强度较大的抽取模式期间的增材制造平台(102)。在第一、强度较小的抽取模式之后,当松散的未固化构建材料已被移除时,某些未固化构建材料可能由于其靠近3D打印物体而受到热影响。也就是说,处于3D打印物体的边界附近的构建材料可能会暂时粘到3D打印物体。在图5中,形态(534-1、54-2)包括3D打印物体和暂时粘附到3d打印物体的受热影响的构建材料。为了使这些结块与3D打印物体分开,并将它们分解成可掉落通过端口(224)或被抽吸通过端口(224)的大小,可能期望更强烈的振动。因此,在第二且强度较大的抽取模式期间,可增加振动频率和/或振动强度,以增加未固化构建材料的移除率。

图6是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的方法(600)的流程图。作为一般说明,方法(600)可在下面描述为通过至少一个装置、例如控制器(图1,116)执行或进行。也可使用其他合适的系统和/或计算装置。方法(600)可以可执行指令的形式实现,该可执行指令存储在所述装置中的至少一个的至少一个机器可读存储介质上,并通过控制器(图1,116)的至少一个处理器来执行。替代地或附加地,方法(600)可以电子电路(例如,硬件)的形式来实现。虽然图6描绘了以特定顺序发生的操作,但方法(600)的若干操作可同时地或以与图6中所示的不同的顺序来执行。在一些示例中,方法(600)可包括比图6中所示的操作更多或更少的操作。在一些示例中,方法(600)的若干操作可在特定时间进行和/或可重复。

根据所述方法,设置(框601)抽取参数,这些抽取参数将在过量未固化构建材料的抽取期间使用。在一些示例中,通过用户输入来设置(框601)这些抽取参数。

在另一示例中,它们由耦接到增材制造平台(图1,102)的计算装置来设置。例如,获取用于3D物体的构建文件。如上所述,增材制造装置基于例如利用计算机辅助绘图(CAD)计算机程序产品生成的物体的3D模型中的数据来制造物体。定义3D物体的数据被称为构建文件。该构建文件可包括关于3D物体的多种多样的信息。例如,该构建文件可包括3D物体的尺寸数据,包括但不限于高度、宽度、剖面面积等。该构建文件可经由与计算装置的电连接来获取。在另一示例中,该构建文件可置于远程存储装置上,该远程存储装置被***控制器(图1,116)中或以其他方式耦接到控制器(图1,116)。

还接收关于物体构建材料和抽取灵敏度的输入。抽取灵敏度的示例可包括柔和和快速。具体而言,该信息可由用户输入到耦接到增材制造系统(图1,100)的计算装置或设置在增材制造系统(图1,100)上的用户接口。

基于该构建文件,所指示的物体构建材料和所指示的抽取灵敏度,计算装置可设置抽取参数。例如,如上所述,可设置诸如抽取开始时间、抽取长度、振动特性和气流流率之类的参数,所述振动特性可包括设置振动频率、振动强度和/或振动占空比。可为各种抽取模式设置(框603)参数。例如,可为第一、强度较小的抽取模式设置(框603)参数,并且可为第二、强度较大的抽取模式设置(框603)参数。

如上所述,不同的构建材料可决定不同的抽取参数。例如,由于松散的构建材料的量,PA-12构建材料可决定较长且较柔和的第一抽取模式。相比之下,当与用于PA-12构建材料的抽取模式相比时,弹性体构建材料可决定更剧烈的第一和第二抽取模式。

更进一步,抽取参数可由期望的抽取灵敏度决定。例如,如果部件较大且具有较粗的剖面面积,则与具有较细的剖面面积的较小的3D部件相比,可能期望较低的灵敏度和更快的抽取。

更进一步,抽取的特性,特别是抽取的长度,可由构建文件决定。例如,构建文件可决定物体高度。基于该高度,可确定抽取的总长度。也就是说,由于未固化构建材料的量增加,相对于较矮的物体,较高的3D物体可能会利用更多的抽取时间。

然后,振动床(图2,220)并且在某些情况下真空系统(图1,116)基于抽取参数来控制(框604)。也就是说,根据基于构建文件、输入的物体构建材料和期望的灵敏度设置的参数,振动床(图2,220)被设置成在每种抽取模式期间以特定的频率和强度操作特定的时间量。

基于简单的输入信息和构建文件来设置(框603)抽取参数,并且随后基于那些参数来控制(框604)增材制造系统(图1,100)的部件简化了增材制造期间的用户体验。也就是说,用户可能不必输入具体的抽取模式特性,这可能是涉及技术并且复杂的。此外,通过基于材料属性和其他标准来操作增材制造系统(图1,100),提高了未固化构建材料抽取的效率和质量。

在一些示例中,方法(600)还包括基于抽取率下降到阈值以下而停用或以其他方式调整振动床(图2,220)和真空系统(图3,319)。也就是说,增材制造系统(图1,100)可包括测量已被移除的构建材料的量或该构建材料被移除的速率的部件。根据该信息,可确定构建材料的比率。如果构建材料的该比率下降到预定阈值以下,则控制器(图1,116)可停用振动床(图2,220)和真空系统(图3,319)。这样做提高了振动床(图2,220)和真空系统(图3,319)操作的效率,这是因为它们不会在所需时间之外操作。它还简化了用户体验,这是因为用户不必手动停止构建材料抽取。在另一示例中,如果确定正在移除过多的材料,使得真空系统(图3,319)或其他部件不堪重负,则可相应地调整振动和气流。

图7是根据本文所述的原理的一个示例的用于使用振动和气流的构建材料抽取的控制器(116)的示图。为了实现其期望的功能,控制器(116)包括各种硬件部件。具体而言,控制器(116)包括处理器(736)和机器可读存储介质(738)。该机器可读存储介质(738)通信地耦接到该处理器(736)。机器可读存储介质(738)包括用于执行指定功能的若干指令集(740、742、744、746)。机器可读存储介质(738)使处理器(736)执行指令集(740、742、744、746)的指定功能。

尽管下面的描述涉及单个处理器(736)和单个机器可读存储介质(738),但是该描述也可适用于具有多个处理器和多个机器可读存储介质的控制器(116)。在这样的示例中,指令集(740、742、744、746)可跨多个机器可读存储介质分布(例如,存储),并且指令可跨多个处理器分布(例如,通过其执行)。

处理器(736)可包括至少一个处理器和用于处理编程指令的其他资源。例如,处理器(736)可以是若干个中央处理单元(CPU)、微处理器和/或适于检索和执行存储在机器可读存储介质(738)中的指令的其他硬件装置。在图7中所描绘的控制器(116)中,处理器(736)可获取、解码和执行指令(740、742、744、746),用于使用抽取模式的构建材料抽取。在一个示例中,处理器(736)可包括若干个电子电路,其包括用于执行机器可读存储介质(738)中的若干指令的功能的若干个电子部件。关于本文所描述和示出的可执行指令、表示(例如,方框),应当理解的是,包括在一个方框内的部分或全部可执行指令和/或电子电路在替代示例中可包括在图中所示的不同方框中或未示出的不同方框中。

机器可读存储介质(738)通常表示能够存储数据的任何存储器,所述数据例如控制器(116)所使用的编程指令或数据结构。机器可读存储介质(738)包括如下机器可读存储介质,即:其包含使任务通过处理器(736)来执行的机器可读程序代码。机器可读存储介质(738)可以是有形和/或非暂时性存储介质。机器可读存储介质(738)可以是非传输存储介质的任何适当的存储介质。例如,机器可读存储介质(738)可以是存储可执行指令的任何电子、磁性、光学或其他物理存储装置。因此,机器可读存储介质(738)可以是例如随机存取存储器(RAM)、存储驱动器、光盘等。机器可读存储介质(738)可被设置在控制器(116)内,如图7中所示。在这种状况下,可执行指令可被“安装”在控制器(116)上。在一个示例中,机器可读存储介质(738)可以是例如便携式、外部或远程存储介质,该介质允许控制器(116)从该便携式/外部/远程存储介质下载指令。在这种状况下,可执行指令可以是“安装包”的一部分。如本文所述,机器可读存储介质(738)可编码有用于检测装置中的故障部件的可执行指令。

参照图7,当通过处理器(736)执行时,构建文件指令(740)可使控制器(116)获取三维物体的构建文件。当通过处理器(736)执行时,输入指令(742)可使控制器(116)接收指示物体构建材料和抽取灵敏度的输入。当通过处理器(736)执行时,参数指令(744)可使控制器(116)基于构建文件、所指示的物体构建材料和所指示的抽取灵敏度来设置抽取参数。当通过处理器(736)执行时,控制指令(746)可使控制器(116)根据抽取参数来控制增材制造平台(图1,102)的振动床(图2,220)和/或真空系统(图3,319)。

在一些示例中,处理器(736)和机器可读存储介质(738)位于例如服务器或网络部件之类的相同的物理部件内。机器可读存储介质(738)可以是物理部件的主存储器、缓存、寄存器、非易失性存储器或物理部件的存储器体系中的其他位置的一部分。在一个示例中,机器可读存储介质(738)可通过网络与处理器(736)通信。因此,控制器(116)可在用户装置、服务器、服务器集合或它们的组合上实现。

图4的控制器(116)可以是通用计算机的一部分。然而,在一些示例中,控制器(116)是专用集成电路的一部分。

总之,使用这样的增材制造平台:1)通过重新使用未固化构建材料而允许高效的增材制造过程;2)增加通过振动平台回收的未固化构建材料的量,该振动平台将未固化构建材料引导至真空端口;3)交付3D打印物体,该3D打印物体以较少的后处理操作完成;以及4)结合气流和振动,与单独使用每一者时相比,这减小了各自的大小。然而,预期的是,本文所公开的装置可解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。

已经给出前面的描述来说明和描述所述原理的示例。这种描述不意在是穷尽式的或将这些原理限于所公开的任何具体形式。鉴于上述教导,许多修改和变型是可能的。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:用于制造风能设备转子叶片的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!