CN107000314A - 增材制造过程自动化系统和方法 - Google Patents
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Abstract
自动增材制造系统可以可选地包括可传送构造片(185)。部件移开装置(211)可以邻近构造片的表面加以定位以促进部件复合材料(281)与构造片分离。构造片可以可选地包括翻转或折叠,在此处部件复合材料可以与构造片分开。包括部件复合材料的传送机可以移动通过含有溶剂的溶剂区,该溶剂配置成从在部件复合材料中的模型材料溶解或分离支撑材料。分选装置可以配置成识别不同部件复合材料的特征,并作为响应,将多个部件中所选部件引导到系统中的不同的接收区。系统可以包括干燥装置以利用气流来干燥部件复合材料。
Description
优先权要求
依据35U.S.C.§119(e),本申请要求于2014年12月1日提交的美国临时专利申请序列号62/085,833,名称为“增材制造过程自动化系统和方法(ADDITIVE MANUFACTURINGPROCESS AUTOMATION SYSTEMS AND METHODS)”的优先权,其全部内容以引用方式结合于本文。
背景技术
增材制造(additive manufacturing),或三维(3D)打印,是基于数字模型利用自动化系统来制作固体物体的生产技术。通常,计算机辅助设计(CAD)建模软件用来创建所期望的固体物体的数字模型。然后基于数字模型来创建用于增材制造系统的指令,例如通过将数字模型虚拟地“切片”成横截面或层。可以在增材制造设备中以顺序过程形成或沉积这些层以产生物体。
附图说明
在附图中(其不一定按比例绘制),在不同视图中相似的数字可以描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似的数字可以表示类似组件的不同实例。附图通常通过举例的方式但不是以限制的方式来说明在本文件中讨论的各种实施方式。
图1总体地说明增材制造系统和控制电路的实施例。
图2A-图2D总体地说明可以用来从构造片(build sheet)分离部件复合材料(partcomposite)的工具或系统的实施例。
图3A-图3F总体地说明多种部件移开装置(part removal device)的实施例。
图4总体地说明使用部件移开装置的方法的实施例。
图5总体地说明,利用翻转可以用来从传送机表面片分离部件复合材料的系统的一部分的实施例。
图6总体地说明,利用在传送机中的翻转从传送机表面分离部件复合材料的方法的实施例。
图7A和图7B总体地说明可以用来对部件复合材料施加试剂的系统的实施例。
图8A、图8B、和图8C总体地说明与传送机一起使用的分隔件(divider)的实施例。
图9总体地说明用于对部件复合材料施加试剂的方法的实施例。
图10A、图10B和图10C总体地说明系统的实施例,该系统具有可以用来分选或重新定位在组装线上一种或多种部件复合材料的分选站(sorting station)。
图11总体地说明方法的实施例,该方法包括基于部件复合材料的识别的特征来引导用于部件复合材料的流动。
图12总体地说明干燥站(drying station)的实施例。
具体实施方式
此详细描述包括参照附图,其形成详细描述的一部分。通过图示的方式,附图示出其中可以实施本发明的具体实施方式。这些实施方式在本文中还称为“实施例”。这样的实施例可以包括除示出或描述的那些之外的要素。然而,本发明人还设想,其中仅提供显示或描述的那些要素的实施例。此外,本发明人还设想使用显示或描述的要素(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的实施例(相对于特定实施例(或其一个或多个方面),或相对于在本文中示出或描述的其它实施例(或其一个或多个方面))。
在本文件中,术语“一个”或“一种”,如专利文献中常见的那样,用来包括一个或多个,独立于“至少之一”或“一个或多个”的任何其他实例或用途。在本文件中,除非另有说明,术语“或”用来指非排他性或,使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”、以及“A和B”。在本文件中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作相应术语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的常见英文等同物。此外,在权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放式的,即,包括除在权利要求中在这样的术语以后列出的那些要素之外的要素的系统、设备、制品、组合物、制剂、或过程仍然被认为属于该权利要求的范围。此外,在权利要求中,以及在此详细描述中,术语“第一”、“第二”、和“第三”等通常仅用作标记,并且不旨在对它们的对象施加数值要求。
根据本公开内容的系统、设备、和方法主要配置用于增材制造(AM),还被称为材料挤出增材制造、沉积建模、或三维(3D)打印。不限制本发明的范围,用于增材制造的系统可以包括独立制造或打印单元、在组装线上的一系列单元、或用于增材制造的高容量系统(high volume system),所述高容量系统包括一个或多个工作流程自动化特征如用于将部件传送到构造区或从构造区传送部件的传送机、或用于传送部件或调节系统组件的机器人(例如,机械臂)。
聚合物材料可以用于本文中所描述的增材制造系统。聚合物材料可以包括高性能工程热塑性聚合物如基于聚碳酸酯的聚合物(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯聚合物(PET)、对苯二甲酸丁二醇酯聚合物(PBT)、苯乙烯聚合物、聚醚酰亚胺(PEI)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈聚合物(ASA)、和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)(除了别的以外)。聚合物材料可以包括这些聚合物一起或连同其他聚合物的共混物:例如聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)的共混物,可以商品名CYCOLOY商购自InnovativePlastics部门of SABIC;聚苯醚(PPE)和其他聚合物如聚苯乙烯的共混物,如PPE和高冲击聚苯乙烯(HIPS)的共混物,其可以商品名NORYL商购自SABIC的Innovative Plastics部门,或与聚酰胺的共混物,如PPE/聚酰胺共混物,其可以商品名NORYL GTX商购自SABIC的Innovative Plastics部门,或与聚丙烯(PP)的共混物,如PPE/PP共混物,其可以商品名NORYL PPX商购自SABIC的Innovative Plastics部门。聚合物材料可以包括这些聚合物基材一起或连同其他聚合物的共聚物,如PEI和硅氧烷的嵌段共聚物,例如PEI和硅氧烷软嵌段的无定形嵌段共聚物,其可以商品名SILTEM商购自SABIC的Innovative Plastics部门。将在下文详尽讨论聚合物及其他材料,如适用于本公开的增材制造系统.和方法的那些。
除了别的以外,增材制造系统还可以包括这样的系统,其配置成进行熔融沉积建模、或熔融沉积建模(FDM)。FDM是一种增材工艺,其中将材料层连续沉积并融合在一起以形成部件复合材料(part composite)。适合于FDM的材料,除了别的以外,还包括生产级热塑性塑料如ABS、ASA、PC、PEI、ULTEM、PET、或PBT、聚酰亚胺(例如,EXTEM)。在FDM中使用的支撑材料可以可选地是水基的(water based)。
增材制造系统的一些实施例包括Polyjet、选择性激光烧结(Selective LaserSintering)、Multijet建模(Multijet Modeling)、和立体光刻系统(Stereolithographysystem)。Polyjet是一种增材工艺,其使用UV固化的光聚合物树脂,该树脂可以利用打印头加以沉积。在选择性激光烧结,或SLS中,可以沉积和固化粉末金属或陶瓷材料,如使用激光来熔化粉状材料的表面。适合于SLS工艺的一些材料包括尼龙、钛、和黄铜。在Multijet建模,或MJM中,将树脂的微观层沉积在由蜡制成的载体上,然后可以从部件复合材料熔化掉蜡。在立体光刻法(Stereolithography)中,激光可以用来固化沉积的树脂材料。通过采用本文中所描述的系统和方法,可以改善这些增材制造系统和其它系统或使得这些增材制造系统和其它系统更有效。
本发明人已经认识到,在增材制造系统中改善通量(throughput)、效率、或经济性的一种方式包括在构造事件以后、或在构造事件的一部分以后促进或加速部件复合材料处理。增材制造系统包括具有挤出头组件的构造区(build area),该挤出头组件配置成在构造表面(build surface)上沉积材料。构造表面可以可选地包括可移动的传送带的一部分。可以利用挤出头组件来将材料直接分配到传送带的构造表面部分上以构造部件复合材料。通过协助从构造表面如包括传送带的一部分的构造表面移开部件复合材料,本文中所描述的系统、设备、和方法可以有助于促进或加速部件复合材料处理。以及如下面进一步解释的,除了其他系统或技术以外,还可以使用刀口(knife edge)、带转(belt turn)、带扭(belt twist)、或带表面变化(belt surface change)的一种或多种。
通过从支撑材料分离模型材料或通过清洗或冲洗部件复合材料,本文中所描述的系统、设备、和方法可以帮助促进或加速部件复合材料加工。可以提供液体或气体,如包括水、清洁剂、溶剂或抗溶剂(anti-solvent),其配置成溶解或移开支撑材料或冲洗溶剂,来处理部件复合材料。基于传送机的系统可以用来将部件复合材料输送通过浴区(batharea)或通过串联排列的多个浴区。浴区可以包括,除了别的之外,配置成保留液体的液体池(liquid pool)或贮存器,或用于向部件复合材料释放液体或气体的喷嘴分配器。
通过安排在组装线上的分选部件,本文中所描述的系统、设备、和方法可以帮助促进或加速部件复合材料加工。可以提供机械臂、活塞、真空、传送机、喷嘴(例如,用于分配液体或气体)、或其它设备来将一种或多种部件复合材料从第一区至第二下游处理区重新定位。例如,可传送构造片可以包括多个串行排列的部件复合材料。当构造片被传送离开构造区时,机械臂可以选择性地获取,重新定位,以及释放指定的部件复合材料,如利用机器视觉来区分不同部件复合材料特有的一种或多种特性或特点。
通过提供部件复合材料干燥机,本文中所描述的系统、设备、和方法可以帮助促进或加速部件复合材料加工。干燥机可以包括以下一种或多种:喷嘴、布、转鼓(tumbler)、或配置成干燥部件复合材料或从部件复合材料移开液体残留物的其它设备。可以靠近或围绕(例如,环绕)传送带的一部分来定位干燥机,使得在传送带上的部件复合材料可以移动通过干燥机的主动干燥区(active drying area)。可以称重或目视检查部件复合材料以确定部件何时充分干燥,或干燥机可以运行指定的持续时间以实现指定的干燥度。
各种增材制造系统能够与上文所描述的系统、设备、和方法一起使用,用于促进或加速部件复合材料加工。例如,图1总体地说明可以使用的增材制造系统100的一部分的实施例。系统100包括构造区180,可移动的挤出头组件170,和系统控制电路150。响应于来自系统控制电路150的指令,挤出头组件170在构造区180内是可移动的。系统控制电路150可以包括,除了别的之外,处理器电路或信息网关,其可以将指令提供给挤出头组件170,或系统100的其它部分,并且指令可以被系统100的部分加以解释和使用来创建或处理部件复合材料181。部件复合材料181可以包括支撑材料182和模型材料184的一种或多种。
挤出头组件170可以包括,或可以配置成连接到一个或多个喷嘴夹座。喷嘴夹座通常包括原材料输入,用于加热原材料的连续部分的液化器,和用于分配加热的材料的喷嘴尖端(nozzle tip)。在一些实施例中,喷嘴夹座配置成在原材料输入处接收聚合物长丝。喷嘴夹座可以配置成分配多种不同类型的材料,或喷嘴夹座可以配置成分配指定的单一材料。喷嘴夹座可以包括喷嘴尖端,其配置成用于以指定的材料分配速率分配指定的材料,或材料范围。
挤出头组件170可以可选地包括液化组件155、温度控制装置153。或驱动组件。液化组件155可以用来液化从材料源供给(例如,以长丝形式)到挤出头组件170的材料。温度控制装置153可以可选地用来加热液化器组件155,或加热安装在挤出头组件170的底盘中的喷嘴夹座的一部分。
构造区180可以包括,除了其它特点之外,可传送构造片185和x-y门形构架(gantry)186。可传送构造片185包括其上可以形成部件复合材料181的部分。可传送构造片185可以可选地是沿着垂直z轴可移动的,如响应于接收自系统控制电路150的指令,如通过调节带在其上移动的一个或多个辊的垂直位置。x-y门形构架186可以包括导轨系统,其配置成在构造区180内在水平x-y平面中移动挤出头组件170。在一些实施例中,x-y门形构架186或挤出头组件170可以是在垂直z轴上另外可移动的。在一些实施例中,可传送构造片185可以在构造区180内在水平x-y平面上是可移动的,以及挤出头组件170可以是沿垂直z轴可移动的。可以另外地或可替代地使用其他安排,使得可传送构造片185和挤出头组件170的一者或两者是相对于彼此可移动的。
在图1的实施例中,通过x-y门形构架186来支撑挤出头组件170,以及挤出头组件170在水平x-y平面上是可移动的从而以逐层方式来产生部件复合材料181,其中使用模型材料184和支撑材料182的一种或多种。
在图1的实施例中,第一喷嘴夹座171可以配置成接收多种长丝材料。可选地利用第一细丝导管163,可以将支撑材料长丝从支撑材料源162送到第一喷嘴夹座171。可选地使用第二细丝导管165,可以将模型或部件材料长丝从模型材料源164送到第一喷嘴夹座171。材料源可以包括长丝聚合物(和/或支撑材料)的相应的线轴(spool),通过相应的细丝导管,该线轴可以被驱动或者牵引到在系统100中的指定喷嘴夹座。
可以以各种介质或配置,将支撑和模型材料182和184提供给系统100。例如,可以以连续长丝的形式,如在长丝盒中的线轴上,来供给材料。长丝(filament),如具有圆形截面,可以具有各种直径的任何一种或多种,如约1毫米或更小至约3毫米或更大。材料源中的至少一种可以包括不同于长丝的某种形式的原材料,如粒料形式。适合于传送一种或多种固体粒料或可流动聚合物的导管可以用来在源和喷嘴夹座之间交换原材料。
可以将支撑或模型材料182或184沉积在可传送构造片185上以产生部件复合材料181。如本文所述,部件复合材料可以包括支撑材料182和模型材料184的一种或两种。通常,沉积支撑材料182以提供沿z轴的垂直支撑,如用于模型材料184的悬垂部分(overhangingportion)或层。在沉积一层或构造操作已经完成以后,可以从构造区180移开得到的部件复合材料181,如由操作员手动地,利用可传送构造片185自动地,利用机械臂自动地,或利用一些其它设备,以重新定位部件复合材料181。在从构造区180移开部件复合材料以前或以后,可以将支撑材料182与模型材料184分离。在一些实施例中,可以将支撑材料182自动地移开,溶解,或以其他方式与模型材料184分开。
在图1的实施例中,可以向下游190传送部件复合材料181(如利用可传送构造片185)到增材制造系统100的另一部分,其中部件复合材料181可以接收其他处理。可以以多种不同的速度来传送可传送构造片185。可以基于在片上的部件复合材料的特征,或基于有待施加到在片上的部件复合材料的过程来调节速度。其他处理包括将部件复合材料181与可传送构造片185自动地分离,洗涤,冲洗,平滑,喷漆,或以其他方式喷雾部件复合材料181,或干燥部件复合材料181。例如,平滑部件复合材料可以包括部件复合材料的溶剂蒸汽珩磨(solvent vapor honing),或在平滑介质中翻滚部件复合材料(以及其他技术)。
控制电路150可以包括处理器电路或软件模块(例如,体现(1)在非暂时机器可读介质上或(2)在传送信号中的代码)或硬件实施的模块(hardware-implemented module)。硬件实施的模块可以包括能够执行各种可编程操作的有形单元。在一些实施例中,一个或多个计算机系统(例如,包括独立的、目标或服务器计算机系统)或一个或多个处理器电路可以由软件配置(例如,应用程序或应用程序部分)为硬件实施的模块,其运行以执行如本文中所描述的操作。
在一些实施例中,可以机械地或电子地实施硬件实施的模块。例如,硬件实施的模块可以包括永久配置的专用电路或逻辑,例如,作为专用处理器电路,如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC),以执行指定的操作。硬件实施的模块可以包括可编程逻辑或电路(例如,如包括在通用处理器或其它可编程处理器内),其可以通过软件临时配置以执行某些操作。以专用和永久配置电路,或以临时配置的电路(例如,由软件配置的)来机械地实施硬件实施的模块的决定可能被成本和时间考虑所驱动。
至少部件地,通过一个或多个控制或处理器电路(其是临时配置的(例如,通过软件)或永久配置的以执行相关操作),可以进行本文中所描述的各种操作和方法。不管是暂时还是永久配置的,这样的处理器电路可以构成处理器实现的模块(processor-implemented module),其运行以执行一个或多个操作或功能。本文中所描述的某些操作的性能可以可选地分布在两个或更多个处理器或控制电路中,不仅驻留在单机内,而且部署在许多机器上,如包括在增材制造系统的不同部分中。例如,虽然在本文中通常称作控制电路150,但该电路可以包括在构造区180处或附近的模块以将关于构造事件状态的反馈或指令提供到挤出头组件170,以及该电路可以包括在系统的后处理或其它下游区中的模块。
在增材制造中,在构造事件以后,构造的部件复合材料可以附着或粘附于构造表面或基底。部件复合材料可能需要与基底分离,如利用物理力、溶剂、或其他方式中的一种或多种。在可传送构造片185的表面的一部分上构造部件复合材料181。取决于部件的几何形状,以及接触可传送构造片185的部件复合材料181的部分的表面积,部件复合材料181可以粘附到可传送构造片185。可以使用自动化工具,将部件复合材料181与可传送构造片185的表面分离,脱离(dislodge),或以其他方式移开。
图2A、图2B、图2C、和图2D总体地说明可以用来分离,或促进部件复合材料与可移动的或可传送构造片185的分离的工具或系统的实施例。在图2A的实施例201中,可传送构造片185可以在过程流动(工艺流程,process flow)方向移动第一部件复合材料281A。可传送构造片185可以结束或改变在第一辊221处的方向。在一些实施例中,当可传送构造片185在第一辊221处改变方向时,第一部件复合材料281A可以脱离可传送构造片185的表面。然而,如果第一部件复合材料281A粘附或附着于可传送构造片185,那么,当可传送构造片185在部件的一部分下改变方向时,第一部件复合材料281A可能会被损坏。在其他实施例中,当可传送构造片185改变方向时,第一部件复合材料281A的一部分可以保持对可传送构造片185的一定粘附。如果一部分仍然粘附于可传送构造片185,那么相对于可传送构造片185的移动,附着部分可能会遇到其它障碍或工艺问题,例如如果可传送构造片循环回到增材制造系统的构造区。
第一部件移开装置211或工具可以靠近或与可传送构造片185的末端一致加以定位,以分离,或促进第一部件复合材料281A与可传送构造片185分离。在图2A的实施例中,第一部件移开装置211包括边缘部分,其被定位以接触可传送构造片185的表面和在可传送构造片185上的部件复合材料中的一种或两种。第一部件移开装置211的边缘部分可以包括楔形、刀刃(knife-edge)、或其它锥形或钝边缘(其配置成撞击在部件或可传送构造片185上)。在图2A的实施例201中,与可传送构造片185的顶部或构造表面一致地来定位第一部件移开装置211的边缘部分,使得当第一部件复合材料281A在第一辊221上移动时,第一部件移开装置211可以撞击在第一部件复合材料281A的角或边缘部分上。边缘部分可以包括多个齿或延伸部分,如下面在图3B和图3C的实施例中进一步描述的。
相对于可传送构造片185、第一辊221、或第一部件复合材料281A,可以调节第一部件移开装置211的取向或位置。对于安排在可传送构造片185上的多个不同部件复合材料的每一个可以更新或调节第一部件移开装置211的取向,如自动地利用一个或多个致动器或电机。在第一部件移开装置211的边缘部分和可传送构造片185的表面之间的距离是可调节的,并且可以加以变化,例如,基于第一部件复合材料281A的一个或多个特征(例如,形状、质量、取向等)。相对于可传送构造片185的表面和第一辊221,可以调节第一部件移开装置211的角度。可以调节在第一部件移开装置211和可传送构造片185的表面之间的偏移(offset)或距离。在图2A的实施例中,相对于可传送构造片185的表面,第一部件移开装置的顶面被显示为具有向下倾斜。第一部件移开装置211的顶面可以是向上有角度的,与在图2A的实施例中所示的方向相对,以及第一部件移开装置211可以定位在可传送构造片185的表面的上方,如具有指定的或可调节的距离。
现参照图3A-图3F,多个实施例211A-211D总体地说明第一部件移开装置211的多种配置。图3A-图3D示出顶视图,以及图3E和图3F示出侧面图或剖面图(profile view),其可以对应于第一部件移开装置的实施例211A-211D中任何一个。在图3A的实施例中,第一部件移开装置211A包括基本为矩形的片,其包括平面或平坦的边缘。第一部件移开装置211A可以具有基本上矩形的轮廓(剖面,profile)(图3E),从而提供相对钝边缘。第一部件移开装置211A可以具有大致锥形轮廓(图3F),从而提供锥形或刀端边缘(knife-end edge)。
在图3B的实施例中,第一部件移开装置211B包括基本为矩形的片,其包括锯齿或齿形边缘。在图3C的实施例中,第一部件移开装置211C包括多个分离的指状物或延伸部分。在图3D的实施例中,第一部件移开装置211D包括有角度的边缘。实施例211B-211D中任何一个可以具有基本上矩形的轮廓(图3E)或锥形轮廓(图3F)。第一部件移开装置211A-211D中任何一个包括在边缘处矩形和锥形部分的组合。例如,具有多个指状物的第一部件移开装置211C可以包括具有矩形轮廓的一些指状物以及具有锥形轮廓的其它指状物。可以选择锥形边缘的节距(pitch)或斜面(slope),例如,基于利用锥形工具有待从可传送构造片185移开的部件复合材料的一个或多个特征。
可以使用金属、塑料、橡胶、或其它刚性或半刚性材料来形成第一部件移开装置211(例如,包括图3A-图3F所示的任何一种配置,除了别的以外)。第一部件移开装置211包括不锈钢或铝片部分。第一部件移开装置211可选地包括橡胶化或塑化边缘,其配置成撞击在部件复合材料上,如可以加以选择以在第一部件移开装置211撞击在部件上的位置处防止损害部件复合材料的表面。
第一部件移开装置211可以配置成振荡或振动,如当第一部件移开装置211邻近或接触有待从可传送构造片185移开的部件复合材料时。通过振荡或振动第一部件移开装置211,可以进一步促进部件复合材料与可传送构造片185脱离或分离。第一辊221可以配置成振荡或振动。
第一部件移开装置211可以配置成在工艺流程(process flow)的方向上移动,从而当部件邻近可传送构造片185的末端、或可传送构造片185的方向改变时,对第一部件复合材料281A逐渐施加移开力。例如,当第一部件移开装置211最初接触第一部件复合材料281A时,第一部件移开装置211可以施加第一较小的移开或振动力,以及当第一部件复合材料281A邻近可传送构造片185的末端时,第一部件移开装置211可以对第一部件复合材料281A施加第二更大的移开或振动力。
可以设计或选择部件复合材料的一个或多个部分以接收第一部件移开装置211。例如,部件复合材料可以具有在第一侧面上的精致或脆弱的特点(feature)以及在部件的不同侧面上的基本上固体的平面表面。为了降低损害部件复合材料的风险,可以可选地在可传送构造片185上构造部件复合材料,从而当构造部件被传送到下游过程,如包括到系统的部件移开部分时,基本上固体的平面表面配置成在部件复合材料的任何其它部分以前,遭遇第一部件移开装置211。可以考虑部件移开装置设计部件复合材料以及部件复合材料的一个或多个机械特性可以配置成接收部件移开装置(例如,利用在部件复合材料中的唇缘(lip)或凹陷特点),或部件复合材料可以包括增强特征(例如,内肋特征(internal ribfeature))以加强将撞击在部件移开装置上的部件复合材料的一部分。可以手动指定,或可以自动地确定,例如,利用控制电路150,第一部件复合材料281A在可传送构造片185上的取向。
在图2B的实施例202中,可传送构造片185可以在过程流动(工艺流程,processflow)方向上移动第二部件复合材料281B。可传送构造片185可以包括“凸起(bump)”部分,其配置成将第二部件复合材料281B与可传送构造片185的表面脱离或分离。可以使用一系列的凸起部分,如具有不同的高度。
在图2B的实施例中,可传送构造片185可以配置成在多个辊的顶上移动,如包括第一辊231和第二辊232。第一以及第二辊231和232可以具有相似或不同的尺寸。第三辊233可以介于第一以及第二辊231和232之间。可以按尺寸加工或定位第三辊233,使得可传送构造片185在第三辊233的至少一侧面上是倾斜的。在图2B的实施例中以及在工艺流程方向上,可传送构造片185在第三辊233的第一侧面上是向上倾斜的,以及可传送构造片185在第三辊233的随后的第二侧面上是向下倾斜的。
随着在第三辊233上传送第二部件复合材料281B,以及取决于可传送构造片185的张力特性,当可传送构造片的方向在部件的表面下面改变时,可以引起第二部件复合材料281B与可传送构造片185分离或脱离。可以提供一系列的具有不同高度的辊以进一步将第二部件复合材料281B与可传送构造片185分离。第三辊233,以及沿着可传送构造片185的任何另外的辊,可以配置成振动或振荡,从而促进第二部件复合材料281B与可传送构造片185分离。可以提供在可传送构造片185的移动中的一系列的高峰(peak)和低谷(valley),从而提供基本上波纹状(corrugated)或皱褶(rippled)表面,从而促进分离。
在图2C的实施例203中,可传送构造片185可以在工艺流程方向上移动第三部件复合材料281C。可传送构造片185可以包括棘爪(detent)或凹陷部分,其配置成将第三部件复合材料281C与可传送构造片185的表面脱离或分离。在2C图的实施例中,可传送构造片185可以配置成在多个辊的顶上移动,如包括第一辊241和第二辊242。第一和第二辊241和242可以具有相似或不同的尺寸。移开功能部件(feature)243可以介于第一和第二辊241和242之间。移开功能部件243可以可选地包括第三辊、板、刀、棒、或其它功能部件(其配置成在可传送构造片185中提供棘爪或凹陷部分)。
随着在移开功能部件243上传送第三部件复合材料281C,当在部件的表面下面改变可传送构造片的方向时,可以引起第三部件复合材料281C与可传送构造片185分离或分开。移开功能部件243可以包括一系列的具有类似或不同高度的辊,以进一步将第三部件复合材料281C与可传送构造片185分离。移开功能部件243、以及沿着可传送构造片185的任何另外的辊,可以配置成振动或振荡,从而促进将第三部件复合材料281C与可传送构造片185分离。利用移开功能部件243可以提供在可传送构造片185中的一系列的高峰和低谷,从而提供基本上波纹状或皱褶表面,以促进分离。
在图2D的实施例204中,可传送构造片185可以在工艺流程方向上移动第四部件复合材料281D。可传送构造片185的末端可以对齐或邻接第二传送机285的末端,以及可以彼此足够邻近地定位可传送构造片185和第二传送机285的末端,使得可以从可传送构造片185到第二传送机285交换在可传送构造片185上的部件复合材料,如第四部件复合材料281D。可传送构造片185的顶面与第二传送机285的顶面可以是共面的,或第二传送机的顶面可以偏移(例如,定位低于)离开可传送构造片185的顶面。可以将部件移开装置,如第一部件移开装置211,定位在可传送构造片185和第二传送机285之间的交叉点(junction)。
在可传送构造片185和第二传送机285的一者或两者的末端处或附近的辊或其它功能部件(feature)可以配置成振荡或振动。例如,在可传送构造片185的末端处的第一辊251或在第二传送机285的末端处的第二辊252的一者或两者可以振荡或振动,以促进从可传送构造片185移开第四部件复合材料281D。
可以组合或串联使用在图2A-图2D的实施例中描述的任何技术。例如,可以在图2D的实施例中的第一辊251之前定位来自图2C的实施例的移开功能部件243,从而从可传送构造片185移开部件复合材料,然后将移开的部件复合材料与不同的传送机交换。可以将第一部件移开装置211定位在图2B的实施例中的第三辊233的向下倾斜的部分处。可以同样使用其它排列或组合。
图4总体地说明方法400的实施例,其可以包括利用部件移开装置来将部件复合材料与基底分离或移开。在410处,上述方法包括传送构造片通过增材制造系统的一部分。例如,在410处,利用可传送构造片185,可以将部件复合材料,如部件复合材料181,传送离开增材制造系统100的构造区180。
在420处,上述方法可以可选地包括识别在410处传送的在构造片上的部件复合材料的特性。关于部件复合材料的识别特性的信息可以用来选择用于部件复合材料的部件移开装置的适当的位置或类型。识别特性可以包括识别以下的一种或多种:部件复合材料的部件类型、部件质量、部件颜色、材料类型、材料取向、部件厚度、在构造片上的部件取向、或其他特性。机器视觉系统或其他光学传感器可以用来识别特性。电子传感器可以用来识别特性。例如,秤或其它质量传感器可以配置成测量部件复合材料的质量,如当在410处传送部件的同时。传感器可以生成指示识别特性的信号,并且可以将信号提供到控制电路150。
在一些实施例中,部件移开装置可以是静态的或者可以保持在固定位置。在其他实施例中,部件移开装置可以是在相对于构造片和相对于有待与构造片分离的部件的多个不同的位置或取向之间可移动的。在430处,上述方法可以可选地包括定位部件移开装置以促进部件复合材料与构造片分离或脱离。例如,在430处,上述方法可以包括在或靠近可传送构造片185中的翻转(turn)的位置处定位第一部件移开装置211,如在图2A的实施例中类似所示。定位部件移开装置可以包括利用机械臂、线性致动器、气动装置、或其它系统或装置来定位部件移开装置,如基于来自控制电路150的指令。
在440处,上述方法可以可选地包括振荡或振动部件移开装置。部件移开装置包括刚性板,以及当部件移开装置接触或紧密靠近在构造片上的部件复合材料时,可以振动上述板。可以基于部件复合材料的特征来调节振动力、大小、或方向特性。例如,对于较大的、固体部件复合材料,可以使用更大的振动力,以及对于较小或更细微的部件复合材料,可以使用更小的振动力。振荡或振动部件移开装置可以包括沿着单一轴线来回移动部件移开装置,或它可以包括沿着多个轴线或以圆形或椭圆形的方式来移动部件移开装置。
在450处,上述方法包括将所有或一部分的部件复合材料与构造片分离。可以在部件复合材料与构造片完全分离以前,撤回部件移开装置。可以沿构造片在被部件复合材料的一部分占据的区中定位部件移开装置,以及可以将部件复合材料的对应部件与构造片脱离。可以沿构造片串联设置多个部件移开装置,从而移开单一部件复合材料的不同部分,或移开排列在构造片上的多个不同部件复合材料。
在455处,上述方法可选地包括制备用于随后构造事件的构造片。在455处,制备构造片可以包括清洁、汽提(stripping)、或清洗构造片以移开任何残留的模型或支撑材料,使得构造片足够干净并可以重复用于构建不同部件复合材料。在455处制备构造片包括利用化学溶液来溶解任何残留的材料或清洗构造片表面。在455处制备构造片包括使用机械方式,如使用刮刀或刷子。
在460处,上述方法包括向增材制造系统中的下游过程提供部件复合材料。除了别的之外,其中的一些是在本文中所描述的,下游过程可以包括,在将部件复合材料与构造片分离以后,清洗,分选,干燥,平滑,涂漆,或以其他方式处理部件复合材料。
图5总体地说明可以用来分离,或促进部件复合材料581与可传送构造片分离的系统的一部分的实施例500。在图5的实施例中的可传送构造片包括顶面185A和底面185B。上游过程可以在可传送构造片的顶面185A上构造,处理,或定位部件复合材料581。
可传送构造片的第一路径段可以从上游过程延伸到带方向改变位置510。在带方向改变位置510处,带可以被旋转,扭曲(twist),转动,或以其他方式配置成在不平行于第一路径段的方向的第二路径段的方向上行进。可以在带方向改变位置510处提供方向改变辊512。可传送构造片的顶面185A可以在方向改变辊512的表面上移动,并且可以可选地在第一路径段中在顶面185A的平面下包绕(wrap),如图5所示。
在一些实施例中,可以在带方向改变位置510处从可传送构造片的顶面185A移开部件复合材料581。可以以相对于在第一路径段中可传送构造片的方向的角度α来提供方向改变辊512。例如,可以以相对于可传送构造片的方向约45度来定向方向改变辊512,使得第二路径段基本上垂直于第一路径段进行延伸。取决于部件复合材料581的特性,部件复合材料581的相对较小的初始部分可以到达方向改变辊512。当在第一路径段的方向上传送部件复合材料581时,可以从部件复合材料581的底面剥离可传送构造片的顶面185A。当部件复合材料581在方向改变辊512上方通过或移动时,如基本上在第一路径段的方向上,部件复合材料581可以落入接收器,由机械臂拾取,或接收在随后的传送机上(见,例如,图2D)。
可以按照部件复合材料581的特性来选择方向改变辊512的角度α,并且角度α可以可选地是可调节的。可以在过程或构造事件期间来调节角度α。角度变化可以与在可传送构造片的顶面185A上的不同的串联排列的部件复合材料之间的空间协调。
可以连同图5的可传送构造片一起来使用部件移开装置(见,例如,图2A-图2D)。例如,可以定位在图3D的实施例中所示的部件移开装置211D,其端边缘与方向改变辊512的位置邻近或一致。当部件复合材料581横过辊时,可以引起方向改变辊512振动或振荡。振动或振荡可以进一步促进部件复合材料581与可传送构造片的顶面185A分离。
图6总体地说明方法600的实施例,其可以包括利用部件移开装置来将部件复合材料与基底分离或移开。在610处,上述方法包括将构造片传送通过增材制造系统的一部分,包括沿第一路径段。例如,在610处,利用可传送构造片185,可以将部件复合材料,如部件复合材料181,传送离开增材制造系统100的构造区180。
在612处,上述方法600包括将构造片的方向从第一路径段的方向变化到第二路径段的不同方向。第一和第二路径段可以是非平行的,以及在一个实施例中,第一和第二路径段可以基本上是彼此正交的。可以在构造片方向改变的位置处可选地提供方向改变辊。如图5所示,在第一和第二路径段中构造片的表面可以是基本上水平的。在第一路径段中的表面可以是基本上水平的,以及在第二路径段中的表面可以是基本上垂直的。
在620处,上述方法可以可选地包括识别在610处传送的构造片上的部件复合材料的特性。识别特性可以包括识别部件类型、部件质量、部件颜色、材料类型、材料取向、部件厚度、在构造片上的部件取向、或部件复合材料的其他特性中的一种或多种。机器视觉系统或其他光学传感器可以用来识别特性。电子传感器可以用来识别特性。例如,秤或其它质量传感器可以配置成测量部件复合材料的质量,如当在610处传送部件的同时。传感器可以生成指示识别特性的信号,并且可以将信号提供至控制电路150。
在一些实施例中,方向改变辊可以是静态的或保持在单一位置。在其他实施例中,方向改变辊可以是在相对于可传送构造片的第一或第二路径段的多个不同的位置或取向之间可移动的。在630处,上述方法可以可选地包括更新方向改变辊的位置。例如,在630处,上述方法可以包括将方向改变辊定位在第一角度α1,如响应于关于在构造片的第一路径段中在可传送构造片上的部件复合材料的信息。控制电路150可以将辊位置指令提供到马达或其他自动装置,它们连接并配置成改变方向改变辊的位置。
在640处,上述方法可以可选地包括振荡或振动方向改变辊。可以基于有待与构造片分离的部件复合材料的特征来调节振动力或大小(magnitude)特性。例如,较大的振动力可以用于较大的固体部件复合材料,以及较小的振动力可以用于较小或更细微的部件复合材料。振荡或振动方向改变辊可以包括沿着多个轴,或以圆形或椭圆形的方式,来移动方向改变辊。
在650处,上述方法包括当部件复合材料横过在第一和第二段路径之间的方向改变辊时,将所有的或一部分的部件复合材料与构造片分离。
在655处,上述方法可选地包括为随后的构造事件制备构造片。在655处,制备构造片可以包括清洁、汽提(stripping)、或清洗构造片以移开任何残留的模型或支撑材料,使得构造片充分地没有碎屑并且可以重复用于构建不同部件复合材料。在655处制备构造片包括利用化学溶液来溶解任何残留的材料或清洗构造片表面,或制备构造片包括在方向改变辊512处或附近利用机械方式,如利用刮刀或刷子。
在660处,上述方法包括将部件复合材料提供到增材制造系统中的下游过程。除了别的之外,其中的一些是在本文中所描述的,下游过程可以包括清洗,分选,干燥,涂漆,或以其他方式处理部件复合材料。
部件复合材料可以包括仅模型材料或可以包括模型材料和支撑材料的组合。在构造事件以后,可以清理,涂布,平滑,涂漆,或以其他方式处理部件复合材料,如自动地使用在组装线上的处理站。在一些实施例中,处理站可以包括试剂分配器或用于试剂的储存器。试剂可以包括溶剂,并且可以选择溶剂以从部件复合材料的模型材料溶解或移开支撑材料。溶剂可以包括,除了别的之外,酸性溶液、碱性溶液、或pH中性溶液、水、二醇、甲基乙基酮(MEK)、氢氧化钠、醋、或碱液。
各种系统和方法可以用来将溶剂或其他材料(例如,着色剂、油漆、镀覆(plating)、或其他化学品(液体或粉末形式))施加于部件复合材料。图7A,例如,包括传送机系统701,其包括可以浸没在试剂罐730中的带部分。图7B包括传送机系统702,该系统具有带部分,该带部分可以在分配器喷嘴750(其配置成分配试剂)下移动。
在图7A的实施例中,在第一传送机791的表面上排列多个部件复合材料781、782、783、和784(除了别的以外)。多个部件复合材料781-784可以类似地或不同地由模型材料构造以及可选地由模型和支撑材料构造。可以在第一传送机791的表面上构造多个部件复合材料781-784,或可以在不同表面上构造多个部件复合材料781-784,从不同表面移开,如利用本文中所描述的系统和方法中的一种或多种,然后定位在第一传送机791上供进一步处理。
第一传送机791包括多个分隔件,包括至少第一分隔件711和第二分隔件712,它们限定可以在其中布置一个或多个部件复合材料的区室或区域。可以将分隔件连接到第一传送机791的表面。在一些实施例中,可以将篮、桶、或其它部件保持装置(part-holdingdevice)放置在第一传送机791的顶部,如另外地或可替换地对于多个分隔件。
图8A-图8C总体地说明多个不同的分隔件的前视图的实例,如第一和第二分隔件711和712。分隔件通常包括刚性或半刚性板,虽然可以使用其它分隔或分离装置。例如,分隔件可以包括在传送带的波纹表面中的凹陷或凸起部分。
在图8A的实施例中,固体板分隔件811A包括通常矩形板,其具有没有开放区(openarea)或穿孔的固体前面(front face)。具有一些开放表面区域的分隔件可以用来促进试剂围绕部件复合材料流动,或用来避免过量试剂的汇集。在图8B的实施例中,网格分隔件(mesh divider)811B包括通常矩形板,其具有比封闭或固体表面区域更大的开放表面区域。在图8C的实施例中,穿孔分隔件811C包括通常矩形板,其具有约等于板的封闭表面区域的开放表面区域。可以基于使用的部件复合材料和/或试剂,来选择穿孔分隔件811C中开口的尺寸。形成第一传送机791或第二传送机792的一部分的传送带可以类似地由网状材料或穿孔材料制成。
再次参照图7A,利用辊的系统或其它传送机定向装置,可以将第一传送机791定向至试剂罐730。第一传送机791可以包括一个或多个倾斜部分(sloped portion),如在图7A的实施例中所示。可以选择足够刚性的多个分隔件,使得当传送机向上或向下过渡(transition)传送机的倾斜部分时,可以将在分隔件之间的部件复合材料保持在适当的位置。可以将第一传送机791和排列在第一传送机791上的任何部件复合材料浸没在试剂罐730的试剂731中。
试剂罐730可以包括第一传送机791、多个分隔件、和部件复合材料可以移动通过的液体、气体、粉末、或其它试剂731。试剂罐730可以包括搅拌器或一个或多个试剂源(例如,喷口(jet)、喷嘴等),其可以配置成大致在试剂罐730中移动试剂731,以在试剂罐730中增加试剂731和部件复合材料之间的接触。
图7B总体地说明一个实施例702,其可以包括第二传送机792。第二传送机792可以可选地包括第三分隔件713和第四分隔件714。相对于上文在图7A的讨论中所描述的第一和第二分隔件711和712,第三和第四分隔件713和714可以是相同或不同的分隔件。
分配器喷嘴750可以配置成在第二传送机792的顶面的方向上分配试剂流751。顶面可以包括一个或多个部件复合材料,如第五部件复合材料785。如上所述,分配的试剂可以包括,除了别的之外,溶剂,其配置成溶解支撑材料,着色剂,清洁剂,或一些其他材料(其配置成改变部件复合材料的特性)。
分配器喷嘴750可以是高压喷嘴和/或高容量喷嘴(high volume nozzle),其配置成在第二传送机792的方向上释放加压试剂。例如,分配器喷嘴750可以包括适合于电源清洗应用的喷嘴。在一些实施例中,分配器喷嘴750可以在第二传送机792上释放试剂的高容量淋洗(shower)或“瀑布(waterfall)”。
试剂流751的角度是可以调节的,并且可以基于分配器喷嘴750相对于第二传送机792、和/或相对于排列在第二传送机792上的部件复合材料的位置来选择。在连接到分配器喷嘴750的致动器(actuator)处可以接收来自控制电路150的控制信号,以及作为响应,可以自动地移动分配器喷嘴750。
可以连同一个或多个部件复合材料传感器一起来使用图7A和图7B的实施例。上述一个或多个部件复合材料传感器可以配置成提供以下信息:关于是否存在排列在第一或第二传送机791或792上的一个或多个部件复合材料,或关于一个或多个部件复合材料的特性。来自传感器的信息可以触发在试剂罐730中的搅拌器开始或停止搅动试剂731,或传感器可以触发分配器喷嘴750释放试剂流751。关于上述一个或多个部件复合材料的特性的信息可以用来选择试剂罐730的深度、分配器喷嘴750的角度、或传送机的速度。
传感器可以配置成检测是否从排列在第一传送机791上的指定的部件复合材料的模型材料充分移开支撑材料。响应于来自传感器的关于支撑材料的信息,控制电路150可以将指令提供到用于第一传送机791的驱动系统,以调节第一传送机791的速度。如果支撑材料被充分溶解或移开而部件复合材料仍然是在试剂罐730中,那么控制电路150可以增加第一传送机791的速度。如果支撑材料没有被完全溶解或移开并且部件复合材料正靠近在试剂罐730之外的向上的斜坡,那么控制电路150可以减缓或停止第一传送机791,使得部件复合材料可以有更多的时间来接收试剂731。
图9总体地说明方法900的实施例,其包括对部件复合材料施加试剂。在920处,上述方法可选地包括识别在传送机上的部件复合材料的特性。例如,一个或多个传感器可以用来识别部件复合材料或用来识别排列在传送机上的部件的部件复合材料特点。在930处,关于在920处识别的部件复合材料的信息可以用来更新试剂浴(agent bath)或剂分配器特性。例如,基于识别特性,可以调节试剂浴的深度,或可以调节分配器喷嘴的取向或类型。
在940处,如利用穿孔传送带,可以将部件复合材料传送到试剂浴或试剂分配器。在950处,如使用来自分配器喷嘴的加压流,或通过将部件复合材料的全部或一部分浸没在试剂浴中,可以将试剂施加于部件复合材料。在960处,可以从试剂浴移开部件复合材料,或分配器喷嘴可以停止释放试剂流。然后可以将部件复合材料提供到下游过程,供进一步处理。
图10A-图10C总体地说明可以用来分选或重新定位在组装线中的一个或多个部件复合材料的系统或分选站的实施例。图10A-图10C的实施例中每一个包括输入区。可以将多个不同部件复合材料带到或存储在输入区。传送机可以配置成将一个或多个部件复合材料带到输入区。可以提供分选装置以将多个不同部件复合材料引导到两个或两个以上的不同接收区的相应的区,如取决于不同部件复合材料的每一个的特性。
分选装置可以将多个部件复合材料分选到不同的接收区,其是按照部件特性,如以下的一种或多种:视觉特性、取向、尺寸、重量、或部件的一些其它特点。可以提供一个或多个传感器来感测或接收关于部件特性的信息,以及信息可以被控制电路150使用,用来将指令提供到分选装置。分选装置可以使用关于部件复合材料的多种特性的信息来选择多个不同接收区的适当区,在其中沉积部件。
特性可以包括可以利用机器视觉系统识别的视觉特性。视觉特性可以包括在部件表面上的印刷标记。例如,印刷标记可以包括文字、符号、或条码(例如,2D或3D)(除了其它印刷特点以外)。视觉特性可以包括部件复合材料形状、颜色、几何形状、或尺寸。视觉特性可以包括关于部件取向的信息,如相对于在其上定位有部件复合材料的传送机的移动方向。
来自部件复合材料的CAD模型的信息可以用来生成用于操作分选装置的指令。例如,控制电路150可以配置成确定或接收关于来自相同的部件复合材料的CAD模型的部件复合材料的视觉特性的信息。部件复合材料的尺寸特性可以从部件复合材料的CAD模型检索,如相同的CAD模型,其用来生成用于通过增材制造方法来产生部件的指令。分选装置可以使用检索的尺寸特性从其它部件复合材料中识别指定的部件复合材料。
特性可以包括层数或层厚度,以及分选装置可以包括传感器,其配置成测量关于包含部件复合材料的一层或多层的信息。基于关于层数或层厚度的特性信息,分选装置可以选择性地将部件复合材料分选到多个不同接收区之一。
特性可以包括部件复合材料的重量。秤或其他重量传感器可以配置成感测关于部件复合材料的重量或质量的信息,以及作为响应,分选装置可以选择性地将部件复合材料分选到多个不同接收区之一。
图10A示出第一分选站1001。第一分选站1001包括机械臂1010和具有传送机1085的输入区。传送机1085可以具有排列在其顶面上的一个或多个部件复合材料1011。机械臂1010可以包括手、真空、或其它功能部件(feature),该功能部件配置成拾取一个或多个部件复合材料1011并将上述一个或多个部件复合材料1011重新定位到多个不同接收区之一。在图10A的实施例中,机械臂1010可以将一个或多个部件复合材料1011重新定位到第一接收区1091、第二接收区1092、和第三接收区1093之一。可以类似地使用更少的或另外的接收区。这里讨论的任何接收区可以包括传送机、接收器、斜槽(chute)、包装、或一些其它机构(用于接收或移动一个或多个部件复合材料)。
机械臂1010可以响应于来自控制电路150的信号进行操作。在控制电路150处可以接收来自部件复合材料传感器的信息,处理,以及作为响应,可以将指令提供到机械臂1010,例如,在传送机1085上的指定位置处捡起指定的部件复合材料。接收区1091-1093的每一个可以配置成接收指定类型的部件复合材料或指定数目的部件复合材料。例如,机械臂1010可以配置成从传送机1085检索任何具有圆形边缘的矩形部件并仅将那些具有圆形边缘的矩形部件放置在第一接收区1091中。
接收区可以从传送机1085接收多个部件的套件(kit)。多个部件可以具有一些指定特性。在图10A的实施例中,机械臂1010可以配置成检索作为套件的一个星形部件复合材料和两个矩形部件复合材料,以及仅将那些部件放置在第二接收区1092中。在已经完成上述套件以后,如在图10A的实施例中在1092处所示,然后可以将部件1022的套件提供到下游,供进一步处理。第二接收区1092包括第二传送机,以及在已经完成上述套件以后,可以驱动部件1022的套件向下到在第二传送机上的生产线。
图10B示出第二分选站1002。第二分选站1002可以包括传送机1085以及一个或多个致动器,该致动器配置成从传送机1085移动或脱位(dislocate)一个或多个部件复合材料。传送机1085可以具有排列在其顶面上的一个或多个部件复合材料1012,如串联排列的部件复合材料1012(如所示)。在图10B的实施例中,第二分选站1002包括第一和第二致动器1031和1032,以及致动器配置成选择性地在传送机1085上的部件复合材料的方向上提供力,其足以移动部件复合材料。
第一致动器1031包括弹簧加载的或气动的致动器,具有可伸缩活塞,该活塞在传送机1085上的部件复合材料的方向上是可操作的。当在第一致动器1031的活塞头的前面传送第一部件复合材料时,可以致动活塞,以将第一部件复合材料推向第四接收区1094。响应于待移动的部件复合材料的类型,除了其它特性之外,还可以调节以下任何一种:活塞头的尺寸、活塞延伸横过传送机的速度或力、或活塞相对于传送机1085的角度。
第二致动器1032包括喷嘴,其配置成在传送机1085上的部件复合材料的方向上分配液体或气体中的一种。当在第二致动器1032的喷嘴头的前面传送第二部件复合材料时,可以释放加压液体或气体以将第二部件复合材料推向第五接收区1095。响应于待移动的部件复合材料的类型,除了其它特征之外,还可以调节以下任何一种:喷嘴的尺寸、从喷嘴释放液体或气体的速度或力、或喷嘴相对于传送机1085的角度。由于来自第一或第二致动器1031或1032之一的力,当克服了部件复合材料和传送机1085表面之间的静摩擦力以后,可以在第四和第五接收区1094和1095的方向上倾斜传送机185,以促进部件复合材料移向多个接收区中的相应的接收区。
图10C示出第三分选站1003。第三分选站1003可以包括传送机1085和可移动引导件(movable guide)1035,该可移动引导件配置成移动来自传送机1085的一个或多个部件复合材料。传送机1085可以具有排列在其顶面上的一个或多个部件复合材料1013,如串联排列的部件复合材料1013(如所示)。在图10C的实施例中,可移动引导件1035配置成在至少第一和第二位置之间旋转,从而选择性地将来自传送机1085的表面的一个或多个部件复合材料引导到第六或第七接收区1096或1097之一。在图10C的图解中,定位可移动引导件1035,从而在传送机1085上的部件复合材料将被定向至第七接收区1097。
图11总体地说明一个实施例1100,其可以包括利用分选装置来将一个或多个部件复合材料引导到在增材制造系统或后处理系统中的一个或多个不同位置。在1110处,上述方法包括提供或检索关于部件复合材料的特性信息。除了别的之外,特性信息还可以包括关于以下一种或多种的信息:部件尺寸、形状、颜色、重量、或材料类型。可以将特性信息提供如到控制电路150(由操作员手动地),或可以检索特性信息,如自动地利用控制电路150。检索特性信息可以包括检索来自CAD文件或来自上游过程或设备的特性信息,其可以包括关于部件复合材料的信息。
在1120处,上述方法可以包括识别部件复合材料的特性。识别特性可以包括识别以下一种或多种:部件复合材料的部件类型、部件质量、部件颜色、材料类型、材料取向、部件厚度、部件取向、或其他特性。机器视觉系统或其他光学传感器可以用来识别特性。电子传感器可以用来识别特性。例如,秤或其它质量传感器可以配置成测量部件复合材料的质量。传感器可以生成指示识别特性的信号,并且可以将信号提供到控制电路150。
在1130处,上述方法可以包括基于在1120处识别的特性,将部件复合材料引导到在增材制造系统中的所选择的接收区。可以利用机械装置来引导部件复合材料,该机械装置配置成挑选、推、拉、或以其他方式引起足够的力来作用于部件复合材料,以将部件从第一位置移动到第二位置。可以施加加压气流或真空力来移动部件复合材料,如利用第一和第二致动器1031和1032之一。在图10A、图10B、和图10C的实施例中,总体地说明一些系统,其可以配置成引导部件复合材料。
图12总体地说明一个实施例,其可以包括在自动增材制造系统中使用的干燥站1200。干燥站1200包括干燥区1201,其是按尺寸加工(sized)并成一定形状(shaped)以从增材制造系统的上游部分接收部件复合材料。干燥区1201配置成在对部件复合材料进行清洁或冲洗操作以后接收部件复合材料。传送机1285通过干燥区1201,从而利用干燥站1200来干燥在传送机1285上的部件复合材料。
图12的实施例包括第一干燥装置1210,其被配置成在干燥区1201中在部件复合材料1284的方向上引导正或负气流之一。在图12的实施例中,第一干燥装置1210包括顶置喷嘴,其配置成在传送机1285的顶面的方向上引导正气流。第一干燥装置1210可以可选地定位在别处,或可以是围绕传送机1285可移动的。
围绕传送机1285,可以提供一个或多个另外的干燥装置1220,从而在传送机1285上在部件复合材料1284的方向上提供另外的正或负气流。任何一个或多个干燥装置1210和1220可以包括高压喷嘴和/或高容量喷嘴,其被配置成在传送机1285的方向上释放加压气体。任何一个或多个干燥装置1210和1220可以可替代地或另外地配置成在部件复合材料1284的方向上释放加压液体、溶剂、或其他材料。从干燥装置1210和1220中的至少一种释放的材料包括加热的或冷却的气体。
传送机1285可以可选地包括重量传感器,其配置成测量在干燥站1200的干燥区1201中部件复合材料的重量。部件复合材料1284的已知或指定重量可以包括干重。已知的干重信息可以检索或衍生自部件复合材料1284的CAD模型。如果如通过重量传感器测得的实际重量大于部件复合材料1284的预期干重,则可以激活干燥站1200,并可以利用一个或多个干燥装置1210和1220来干燥部件复合材料1284。部件复合材料1284可以接收气流直到通过重量传感器测得的实际重量与部件复合材料的预期干重大致相同。干燥装置1210和1220中的至少一种配置成提供干燥空气或一些其他气体来促进部件复合材料1284快速干燥。可以调节来自干燥装置1210和1220的气流或真空的速率、体积、方向、或其他特性。
本文中所描述的许多系统和方法可以串联组合或可以一起用于增材制造系统的不同部件。例如,可以在系统100的构造区180中制造部件复合材料181,如直接在可传送构造片185的构造表面上。可传送构造片185可以携带部件复合材料181到部件移开装置(见,例如,图2A-图2D、以及图5),此处部件复合材料181可以与可传送构造片185物理分离(至少部件地)。使用相同或不同的传送机,可以进一步传送分离的部件复合材料181到系统的处理部分,如包括溶剂,该溶剂配置成从部件复合材料181的模型材料184移开或溶解支撑材料182。系统的处理部分可以包括,例如,溶剂浴区或清洗区(见,例如,图7A和图7B)。从系统的处理部分,部件复合材料181可以可选地行进至干燥站(见,例如,图12)或分选站(见,例如,图10A-图10C)之一。
按照本文中所描述的系统、设备、和方法可以使用的聚合物材料可以包括高性能工程热塑性聚合物如基于聚碳酸酯的聚合物(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯聚合物(PET)、对苯二甲酸丁二醇酯聚合物(PBT)、苯乙烯聚合物、聚醚酰亚胺(PEI、ULTEM)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈聚合物(ASA)、以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)。可以使用工程热塑性聚合物,这是因为它们具有相对较高的弯曲模量。
可以对聚合材料施加染料从而为聚合材料提供所需的颜色或颜色增强效应。在Wen等的2014年1月24日提交的名称为“光致变色聚碳酸酯组合物、制造方法及包含其的制品(Photochromic polycarbonate compositions,methods of manufacture,andarticles comprising the same)”的临时美国专利申请号61/931,033中,包括在工程塑料中使用光致变色染料的系统和方法,并且以引用方式结合于本文。
添加剂组分可以用于光致变色聚碳酸酯组合物。添加剂组分可以包含一种或多种添加剂,选择它们以实现所期望的性能,条件是,还选择添加剂以致不会过度地显著不利地影响组合物的所期望的性能,尤其是光致变色性能。在用于形成组合物的组分的混合期间,在适当的时候,可以混合添加剂组合物或单种添加剂。添加剂可以是可溶或不溶于聚碳酸酯。
添加剂组合物可以包括抗冲改性剂、流动改性剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、释放剂(release agent)(如脱模剂(mold release agent))、抗静电剂、防雾剂、抗微生物剂、着色剂(例如,染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、防滴剂(例如,PTFE-封装的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))、或包含前述的一种或多种的组合。
在某些实施方式中,光致变色聚碳酸酯组合物可以包含磷酸。
各种注意事项和实施例
实施例1可以包括或使用主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的设备可读介质,当由设备执行时,该指令可以导致设备执行动作),如可以包括或使用自动增材制造系统,该系统包括可传送构造片,该构造片配置成在构造区中接收来自材料挤出喷嘴的挤出材料。可传送构造片可以是在系统的构造区和后处理区(post-processingarea)之间可移动的。实施例1可以包括邻近可传送构造片的表面的部件移开装置。部件移开装置可以配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近,撞击(impinge)在可传送构造片和接收的挤出材料的至少一种上,从而将接收的挤出材料的一部分与可传送构造片分离。
实施例2可以包括,或可以可选地与实施例1的主题结合,以可选地包括部件移开装置的基本平面边缘,以及基本平面边缘可以与可传送构造片的表面隔开。
实施例3可以包括,或可以可选地与实施例2的主题结合,以可选地包括与可传送构造片的移动方向非平行对齐的部件移开装置的基本平面边缘。
实施例4可以包括,或可以可选地与实施例1至3的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括具有柔性基板的可传送构造片。在实施例4中,部件移开装置可以包括基本平面边缘,其被配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近撞击在柔性基板上。
实施例5可以包括,或可以可选地与实施例1至4的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括部件移开装置,其具有被隔开的多个锥形指状物。每个锥形指状物的窄侧配置成撞击在可传送构造片和接收的挤出材料的至少一种上。
实施例6可以包括,或可以可选地与实施例1至5的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括可传送构造片,其具有顶部构造侧表面和相对的底侧表面。在实施例6中,部件移开装置可以配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近撞击在可传送构造片的底侧表面上。
实施例7可以包括,或可以可选地与实施例1至6的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括部件移开装置,该装置具有锥形刀端边缘(knife-end edge),该锥形刀端边缘配置成撞击在可传送构造片和接收的挤出材料的至少一种上。
实施例8可以包括,或可以可选地与实施例1至7的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括在系统的后处理区的可传送构造片附近的传送机。传送机可以配置成在将材料与构造片分离以后,从可传送构造片接收挤出材料。
实施例9可以包括,或可以可选地与实施例8的主题结合,以可选地包括部件移开装置,该部件移开装置定位在可传送构造片的端边缘和传送机的邻近端边缘之间的交叉点(junction)。
实施例10可以包括,或可以可选地与实施例1至9的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括可传送构造片,作为传送带的一部分。
实施例11可以包括,或可以可选地与实施例1至10的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括部件移开装置,该装置配置成振荡(oscillate)或振动(vibrate)。
实施例12可以包括,或可以可选地与实施例1至11的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括在自动增材制造系统的构造区中的构造片,以及构造片配置成在增材制造过程中接收来自材料挤出喷嘴的挤出材料。实施例12进一步包括部件移开装置,其在构造区和存储区之间是可移动的,以及部件移开装置在邻近构造片的平面表面的构造区中是进一步可移动的。部件移开装置可以配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近撞击在构造片和接收的挤出材料的至少一种上,以将接收的挤出材料的一部分与构造片物理分离。
实施例13可以包括,或可以可选地与实施例1至12的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括在自动增材制造系统中将挤出材料与构造片分离的方法。实施例13可以包括将来自增材制造系统的构造区的构造片传送到增材制造系统的后处理区,以及构造片可以包括这样的表面,其具有从材料挤出喷嘴沉积在其上的挤出材料。实施例13可以包括当将构造片从构造区传送到系统的后处理区时,将挤出材料与构造片表面分离,包括利用部件移开装置(其定位在构造片的表面附近)。部件移开装置可以配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近撞击在构造片和挤出材料的至少一种上。
实施例14可以包括,或可以可选地与实施例13的主题结合,以可选地包括利用部件移开装置将挤出材料与构造片分离包括振荡或振动部件移开装置。
实施例15可以包括,或可以可选地与实施例13或14的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括利用部件移开装置将挤出材料与构造片分离包括利用与构造片表面隔开的部件移开装置的基本平面边缘。
实施例16可以包括,或可以可选地与实施例13至15的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括将部件移开装置从装置存储区移动到邻近构造片的表面的位置。
实施例17可以包括,或可以可选地与实施例16的主题结合,以可选地包括识别沉积在构造片表面上的挤出材料的特性,以及将部件移开装置移动到邻近构造片的表面的位置,该位置是利用挤出材料的识别特性确定的。
实施例18可以包括,或可以可选地与实施例1至17的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括在自动增材制造系统中用于将挤出材料与构造片分离的方法,包括利用机械臂,将挤出材料与构造片表面分离,其中利用材料挤出喷嘴,将挤出材料沉积在构造片表面上。在实施例18中,将挤出材料与构造片表面分离可以包括利用在机械臂上的部件移开装置的锥形边缘。锥形边缘可以配置成在挤出材料接触构造片表面的位置附近撞击在构造片表面和挤出材料的至少一种上。
实施例19可以包括,或可以可选地与实施例18的主题结合,以可选地包括,利用机械臂,将分离的挤出材料移动到自动增材制造系统的后处理区。
实施例20可以包括,或可以可选地与实施例18或19的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括利用部件移开装置的锥形边缘来分离挤出材料,包括振荡或振动部件移开装置的锥形边缘。
实施例21可以包括,或可以可选地与实施例18至20的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括将构造片表面从自动增材制造系统的构造区传送到后处理区。在实施例21中,将挤出材料与构造片表面分离可以包括当将构造片表面从构造区传送到后处理区时,将挤出材料与构造片表面分离。
实施例22可以包括,或可以可选地与实施例1至21的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括可传送构造片,其配置成在构造区中接收来自材料挤出喷嘴的挤出材料,以及可传送构造片在增材制造系统的构造区和系统的后处理区之间是可移动的。实施例22包括多个传送机辊,其配置成沿着路径引导可传送构造片,该路径包括第一路径段和第二路径段,它们在多个辊的第一个处相遇。在实施例22中,以相对于构造片在第一路径段中的移动方向非正交角度,将多个辊的第一个定向,第一路径段在构造区和后处理区之间延伸,以及第二路径段邻接(contiguous)第一段并且与第一段不平行地延伸。
实施例23可以包括,或可以可选地与实施例22的主题结合,以可选地包括相对于构造片在第一路径段中的移动方向,多个辊的第一个的非正交角度是约45度。
实施例24可以包括,或可以可选地与实施例22或23的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括相对于构造片在第一路径段中的移动方向,多个辊的第一个的非正交角度是小于45度。
实施例25可以包括,或可以可选地与实施例22至24的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括部件移开装置,其定位在多个辊的第一个处,以及部件移开装置配置成在接收的挤出材料接触构造片的位置附近,撞击在可传送构造片和接收的挤出材料的至少一种上,从而将接收的挤出材料的一部分与可传送构造片分离。
实施例26可以包括,或可以可选地与实施例22至25的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括多个辊的第一个,其配置成振荡或振动。
实施例27可以包括,或可以可选地与实施例22至26的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括多个辊的第二个定位在构造区和多个辊的第一个之间,以及第二辊可选地配置成振荡或振动。
实施例28可以包括,或可以可选地与实施例1至27的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括在自动增材制造系统中将挤出材料与构造片分离的方法。
实施例29可以包括将构造片从增材制造系统的构造区传送到增材制造系统的后处理区。构造片可以包括表面,该表面具有从材料挤出喷嘴沉积在其上的挤出材料。传送构造片可以包括利用多个传送辊来沿着路径引导可传送构造片,该路径包括第一路径段(其在构造区和后处理区之间延伸),以及第二路径段(其邻接第一段并且与第一段不平行地延伸)。第一路径段和第二路径段可以在多个辊的第一个处相遇,以及多个辊的第一个可以以相对于构造片在第一路径段中的移动方向的非正交角度定向。
实施例30可以包括,或可以可选地与实施例29的主题结合,以可选地包括当包括挤出材料的构造片表面的部分接近或布置在多个辊的第一个处时,振动或振荡多个辊的第一个。
实施例31可以包括,或可以可选地与实施例29或30的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括当在多个辊的第一个上传送包括挤出材料的构造片表面的部分时,振动或振荡多个辊的第一个。
实施例32可以包括,或可以可选地与实施例29至31的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括识别沉积在构造片表面上的挤出材料的特性,以及作为响应,利用挤出材料的识别特性来调节多个辊的第一个的取向。
实施例33可以包括,或可以可选地与实施例1至32的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括自动增材制造系统,其包括传送机,该传送机具有沿着传送机的长度串联排列的多个区室(compartment)。在实施例33中,多个传送机区室的每一个可以配置成接收一个或多个部件复合材料,每个部件复合材料包括包含构造材料的部件体(part body)部分和包含支撑材料的部件支撑部分。实施例33可以包括溶剂区,其含有或包括用于溶剂的分配器,该溶剂配置成溶解支撑材料或将支撑材料与包含构造材料的部件体部分分离。在实施例33中,传送机可以配置成顺序地传送多个区室通过至少溶剂区的一部分。
实施例34可以包括,或可以可选地与实施例33的主题结合,以可选地包括具有穿孔传送带表面的传送机。
实施例35可以包括,或可以可选地与实施例33或34的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括具有多个分隔件的传送机,该分隔件从传送机的顶面向上延伸并沿着传送机的长度隔开。多个分隔件可以配置成限定在多个区室的邻近区室之间的分离。
实施例36可以包括,或可以可选地与实施例35的主题结合,以可选地包括多个分隔件的至少一个,该分隔件包括基本上在传送机的相对侧边缘之间延伸的穿孔分隔壁(perforated divider wall)。
实施例37可以包括,或可以可选地与实施例33至36的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括多个溶剂分配器,其配置成当传送机移动通过溶剂区时,将溶剂喷到在溶剂区中的传送机上的一个或多个部件复合材料上。
实施例38可以包括,或可以可选地与实施例33至37的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括浸没在溶剂区中的溶剂中的传送机。
实施例39可以包括,或可以可选地与实施例33至38的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括溶剂区下游的后处理区,其中后处理区包括碱性溶液,或包括用于碱性溶液的分配器,该碱性溶液配置成清洗包含构造材料的部件体部分。
实施例40可以包括,或可以可选地与实施例33至39的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括溶剂区下游的后处理区,其中后处理区包括可喷雾的pH中性物质,或包括用于可喷雾的pH中性物质的分配器,该可喷雾的pH中性物质配置成清洗包含构造材料的部件体部分。
实施例41可以包括,或可以可选地与实施例1至40的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括用于自动增材制造系统的分选站。在实施例41中,分选站可以包括输入区(input area),用于接收利用一个或多个增材方法所制造的多个不同部件复合材料,多个不同部件复合材料包括第一组的一个或多个第一部件复合材料以及第二组的一个或多个第二部件复合材料。实施例41可以包括分选装置以及第一和第二接收区。分选装置可以配置成识别一个或多个第一部件复合材料的第一特性,以及利用关于识别的第一特性的信息,将一个或多个第一部件复合材料引导到第一和第二接收区的所选择的一个,以及将一个或多个第二部件复合材料引导到第一和第二接收区的另一个。
实施例42可以包括,或可以可选地与实施例41的主题结合,以可选地包括分选装置,其配置成识别一个或多个第二部件复合材料的不同的第二特性,以及利用关于识别的不同的第二特性的信息,将一个或多个第二部件复合材料引导到第一和第二接收区的另一个接收区。
实施例43可以包括,或可以可选地与实施例41或42的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括作为第一特性的第一视觉特性。在实施例43中,分选装置可以包括机器视觉装置,其配置成识别第一视觉特性,以及分选装置可以配置成利用关于识别的第一视觉特性的信息来将一个或多个第一部件复合材料引导到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例44可以包括,或可以可选地与实施例43的主题结合,以可选地包括作为第一视觉特性以下的一种或多种:在部件复合材料上的印刷标记、部件复合材料形状、部件复合材料颜色、部件复合材料取向、或部件复合材料尺寸。
实施例45可以包括,或可以可选地与实施例43或44的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括分选装置,该分选装置配置成接收关于来自一个或多个第一部件复合材料的CAD模型的第一视觉特性的信息。
实施例46可以包括,或可以可选地与实施例41至45的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括作为第一特性的第一层厚度,其中分选装置包括层传感器,该层传感器配置成识别在一个或多个第一部件复合材料的一部分中的第一层厚度或层数的计数之一,以及其中分选装置配置成利用关于识别的第一层厚度或计数的信息来将一个或多个第一部件复合材料引导到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例47可以包括,或可以可选地与实施例41至46的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括作为第一特性的第一重量,其中分选装置包括重量传感器,该重量传感器配置成识别第一重量,以及其中分选装置配置成利用关于识别的第一重量的信息来将一个或多个第一部件复合材料引导到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例48可以包括,或可以可选地与实施例41至47的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括作为分选装置的机械臂,该机械臂配置成将一个或多个第一部件复合材料移动到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例49可以包括,或可以可选地与实施例48的主题结合,以可选地包括机械臂,该机械臂配置成利用真空拾起一个或多个第一部件复合材料,以及通过释放真空在第一和第二接收区的所选择的接收区中沉积一个或多个第一部件复合材料。
实施例50可以包括,或可以可选地与实施例41至49的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括在输入区中移动传送机。
实施例51可以包括,或可以可选地与实施例41至50的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括分选装置,其包括用于压缩空气的分配器。分配器可以配置成将气流引向第一和第二组的部件复合材料的所选择的组并在第一和第二接收区的预期接收区的方向上,以及气流可以具有足够的强度以将第一和第二组的部件复合材料的所选择组移向第一和第二接收区的预期的接收区。
实施例52可以包括,或可以可选地与实施例41至51的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括分选装置,其包括真空装置。真空装置可以配置成利用吸力来在第一和第二接收区的预期的接收区的方向上引导第一和第二组的部件复合材料的所选择的组,以及吸力可以具有足够的强度以将第一和第二组的部件复合材料的所选择的组移向第一和第二接收区的预期的接收区。
实施例53可以包括,或可以可选地与实施例1至52的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括用于分选利用增材制造系统所产生的部件复合材料的方法。实施例53可以包括,在增材制造系统的输入区中,接收利用一种或多种增材方法所制造的多个不同部件复合材料,多个不同部件复合材料包含第一组的一个或多个第一部件复合材料以及第二组的一个或多个第二部件复合材料。实施例53可以包括,利用自动分选装置,以及识别一个或多个第一部件复合材料的第一特性。实施例53可以包括利用关于识别的第一特性的信息来将一个或多个第一部件复合材料引导到第一和第二接收区的所选择的接收区,以及将一个或多个第二部件复合材料引导到第一和第二接收区的另一个接收区。
实施例54可以包括,或可以可选地与实施例53的主题结合,以可选地包括利用自动分选装置,包括识别一个或多个第二部件复合材料的不同的第二特性,以及利用关于识别的不同的第二特性的信息,将一个或多个第二部件复合材料引导到第一和第二接收区的另一个接收区。
实施例55可以包括,或可以可选地与实施例53或54的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括识别一个或多个第一部件复合材料的第一特性,包括利用机器视觉装置来识别一个或多个第一部件复合材料的第一视觉特性。在实施例55中,引导一个或多个第一部件复合材料可以包括利用关于识别的第一视觉特性的信息。
实施例56可以包括,或可以可选地与实施例53至55的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括接收来自CAD模型的关于第一或第二组的部件复合材料的至少一种的特性的信息,以及利用来自CAD模型的接收的信息来识别一个或多个第一部件复合材料的第一特性。
实施例57可以包括,或可以可选地与实施例53至56的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括操作机械臂以将一个或多个第一部件复合材料移动到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例58可以包括,或可以可选地与实施例53至57的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括操作真空装置或抽吸装置中的至少一种,它们配置成将一个或多个第一部件复合材料移动到第一和第二接收区的所选择的接收区。
实施例59可以包括,或可以可选地与实施例1至58的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括用于自动增材制造系统的干燥站。在实施例59中,干燥站可以包括在增材制造系统中的干燥区,干燥区配置成接收来自在增材制造系统中的制造区或后处理区中的一种的部件复合材料,利用增材方法制造的部件复合材料,以及在清洗、冲洗、或固化过程中的一种中利用液体进一步处理的部件复合材料。实施例59可以包括干燥装置,其配置成在干燥区中在部件复合材料的方向上提供正气流或负气流中的一种。
实施例60可以包括,或可以可选地与实施例59的主题结合,以可选地包括在干燥区中的可移动的传送机,可移动的传送机配置成将部件复合材料输送进入或通过干燥区。
实施例61可以包括,或可以可选地与实施例59或60的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括秤(scale),包括接收部件复合材料的干燥区的一部分,以及与干燥装置和秤通信连接的处理器电路。秤可以配置成将关于部件复合材料的重量的信息提供至处理器电路,以及处理器电路可以配置成响应于部件复合材料重量信息来更新干燥装置的一个或多个操作特性。
实施例62可以包括,或可以可选地与实施例61的主题结合,以可选地包括处理器电路,其配置成响应于部件复合材料重量信息来更新以下一种或多种:干燥装置的风扇速度、加热状态、或冷却状态。
实施例63可以包括,或可以可选地与实施例59至62的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括基于来自处理器电路的指令可调节的多速度风扇(multiple-speedfan)。
实施例64可以包括,或可以可选地与实施例59至63的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括基于来自处理器电路的指令可调节的加热器。
实施例65可以包括,或可以可选地与实施例59至64的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括干燥装置,其配置成提供干燥气流。
实施例66可以包括,或可以可选地与实施例1至65的一种或任何组合的主题结合,以包括主题(如装置、方法、用于执行动作的装置、或包括指令的机器可读介质,当由机器执行时,该指令可以导致机器执行动作),如可以包括方法,包括在增材制造系统中的干燥区中,接收来自增材制造系统的制造区或后处理区中的一种的部件复合材料,利用增材方法制造的部件复合材料,以及在清洗、冲洗、或固化过程中的一种中利用液体处理的部件复合材料,以及利用干燥装置,在干燥区中在部件复合材料的方向上提供正气流或负气流中的一种。
实施例67可以包括,或可以可选地与实施例66的主题结合,以可选地包括,在干燥装置提供气流持续第一指定持续时间以后,以及当部件的测得重量小于或等于规定重量时,测量部件复合材料的重量,提供指示:部件复合材料是干燥的或准备好供进一步处理。
实施例68可以包括,或可以可选地与实施例67的主题结合,以可选地包括从对应于部件复合材料的CAD模型检索规定重量。
实施例69可以包括,或可以可选地与实施例67或68的一种或任何组合的主题结合,以可选地包括利用关于部件复合材料的测得重量的信息来更新气流速率或气流温度中的一种。
这些非限制性实施例中的每一个可以独立存在,或可以以各种排列或组合与其他实施例的一个或多个结合。
所有引用的专利、专利申请、和其他参考文献通过引用整体并入本文。在本文件和通过引用并入的任何文件之间用法不一致的情况下,以在本文件中的用法为准。
在本文中所描述的方法实施例可以至少部分地是机器或计算机实现的。例如,控制电路150、或一些其它控制器或处理器电路,可以用来实施本文所讨论的一种或多种方法的至少一部分。一些实施例可以包括有形的、由指令编码的计算机可读介质或机器可读介质,该指令是可操作的以配置电子装置来执行如在以上实施例中描述的方法。这样的方法的实施可以包括代码,如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。上述代码可以形成计算机程序产品的部分。另外,在一个实施例中,可以将代码有形地储存在一个或多个易失性、非暂时性、或非易失性有形计算机可读介质上,如在执行期间或在其他时间。这些有形的计算机可读介质的实例可以包括但不限于硬盘、可换式磁盘(removable magnetic disk)、可换式光盘(removableoprtical disk)(例如,光盘(compact disk)和数字视频光盘)、磁带盒、存储卡或记忆棒、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
上面的描述旨在是说明性的,而不是限制性的。例如,可以彼此组合使用上述实施例(或其一个或多个方面)。可以使用其他实施方式,如由本领域普通技术人员在阅读上面的描述以后。为遵守37C.F.R.§1.72(b),提供了摘要,以使读者能够快速确定本技术公开的特性。提交时明确了它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在上述详细描述中,可以将各种特征组合在一起以使本公开成为一个整体(streamline)。这不应该解释为旨在意指未要求保护的公开的特征对于任何权利要求是重要的。相反,本发明的主题可以小于特定公开的实施方式的所有特点。因此,所附权利要求在此并入详细描述中作为实施例或实施方式,其中每个权利要求独立地作为单独的实施方式,并且可以预期的是,这样的实施方式可以以各种组合或排列彼此结合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。
Claims (15)
1.一种自动增材制造系统,包括:
可传送构造片,所述可传送构造片配置成接收来自构造区中的材料挤出喷嘴的挤出材料,所述可传送构造片能够在所述系统的构造区和后处理区之间移动;以及
邻近所述可传送构造片的表面的部件移开装置,所述部件移开装置配置成在接收的挤出材料接触所述构造片的位置附近,撞击在所述可传送构造片和所述接收的挤出材料的至少一种上,以将所述接收的挤出材料的一部分与所述可传送构造片分离。
2.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置包括与所述可传送构造片的表面隔开的基本平面边缘。
3.根据权利要求2所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置的所述基本平面边缘非平行地与所述可传送构造片的移动方向对齐。
4.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述可传送构造片包括柔性基板,以及其中所述部件移开装置包括基本平面边缘,所述基本平面边缘配置成在所述接收的挤出材料接触所述构造片的位置附近撞击在所述柔性基板上。
5.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置包括被隔开的多个锥形指状物,其中每个所述锥形指状物的窄侧配置成撞击在所述可传送构造片和所述接收的挤出材料的至少一种上。
6.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述可传送构造片包括顶部构造侧表面和相对的底侧表面,以及其中所述部件移开装置配置成在所述接收的挤出材料接触所述构造片的位置附近撞击在所述可传送构造片的所述底侧表面上。
7.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置包括锥形刀端边缘,所述锥形刀端边缘配置成撞击在所述可传送构造片和所述接收的挤出材料的至少一种上。
8.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,包括邻近所述系统的后处理区中的可传送构造片的传送机,所述传送机配置成在所述挤出材料与所述构造片分离之后从所述可传送构造片接收所述挤出材料。
9.根据权利要求8所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置位于所述可传送构造片的端边缘和所述传送机的邻近端边缘之间的交叉点。
10.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述可传送构造片包括传送带的一部分。
11.根据权利要求1所述的自动增材制造系统,其中,所述部件移开装置配置成振荡或振动。
12.一种自动增材制造系统,包括:
在所述自动增材制造系统的构造区中的构造片,所述构造片配置成接收来自在增材制造过程中的材料挤出喷嘴的挤出材料;以及
部件移开装置,所述部件移开装置能够在所述构造区和存储区之间移动,其中所述部件移开装置能够在邻近所述构造片的平面表面的构造区中进一步移动,所述部件移开装置配置成在接收的挤出材料接触所述构造片的位置附近撞击在所述构造片和所述接收的挤出材料的至少一种上,从而将所述接收的挤出材料的一部分与所述构造片分离。
13.一种用于将自动增材制造系统中的挤出材料与构造片分离的方法,所述方法包括:
将构造片从增材制造系统的构造区传送到所述增材制造系统的后处理区,所述构造片包括具有从材料挤出喷嘴将挤出材料沉积在其上的表面;以及
当将所述构造片从所述系统的构造区传送到后处理区时,将所述挤出材料与构造片表面分离,所述分离包括使用位于邻近所述构造片的表面的部件移开装置,其中所述部件移开装置在接收的挤出材料接触所述构造片的位置附近撞击在所述构造片和所述挤出材料的至少一种上。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,使用所述部件移开装置将所述挤出材料与所述构造片分离包括振荡或振动所述部件移开装置。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,使用所述部件移开装置将所述挤出材料与所述构造片分离包括使用与所述构造片表面隔开的所述部件移开装置的基本平面边缘。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170801 |