CN108778692A - 跟踪用于3d打印手推车的冷却时间 - Google Patents

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Abstract

在示例实施方式中，装置包括接口。接口用于检测至3D打印机的连接以及至粉末供应/后处理组件的连接。接口可以与处理器通信。处理器也可以与计时器通信。计时器用于在接口从3D打印机断开时开始跟踪冷却时间，并且处理器用于在接口检测到至粉末供应/后处理组件的连接时将冷却时间传输至粉末供应/后处理组件。

Description

跟踪用于3D打印手推车的冷却时间
背景技术
随着打印机的成本降低，三维(3D)打印机正变得越来越普遍。3D打印机(也称为增材制造机)通常通过使用材料以逐层产生3D对象来操作。例如，在构建平台上提供材料层并使其平整。使用熔化剂来打印材料层的一部分，并且然后通过向材料层施加能量来熔化。可以在构建平台上降低材料层，并且可以在前一层的顶部添加新的材料层。可以重复该过程，直至打印或构建整个3D部件。
在3D打印机上打印部件之后，允许在后处理该部件之前冷却该部件。部件的后处理可以包括去除结块、捕获被移除的材料用于再循环等。
附图说明
图1是本公开的3D打印系统的示例的侧视图的框图；
图2是本公开的3D打印系统的示例手推车的框图；
图3是本公开的3D打印系统的示例手推车的更详细框图；
图4是用于确定3D打印部件的冷却时间的示例方法的流程图；以及
图5是本公开的示例控制器的框图。
具体实施方式
本公开公开了用于确定3D打印部件的冷却时间的方法和装置。用于3D打印过程以确保部件被适当处理的一个参数是在打印后但在后处理之前的部件的冷却时间。在没有跟踪冷却时间或没有准确跟踪冷却时间并且提供冷却时间时，可能导致效率低下。
在一个实施方式中，可以自动跟踪冷却时间并将其传输至粉末供应/后处理组件。结果，粉末供应/后处理组件可以在执行3D部件的后处理之前验证特定3D部件已经过了足够的冷却时间。
在一些实施方式中，电池可以耦合至手推车上的计时器，该计时器跟踪冷却时间。例如，当在可移动打印平台上打印部件时，可移动打印平台在从3D打印系统的各种部件断开时可能没有电力。即使在手推车与诸如打印机或粉末供应/后处理组件的电源断开时，电池也可以给计时器供电以允许跟踪冷却时间。
结果，本公开改进了使操作者在图表上手动记录冷却时间的先前的方法。然而，计时可能不准确，可能无意地写下错误的时间，或者操作者可能错误地根据开始时间和当前时间来计算冷却时间。结果，在没有通过粉末供应/后处理部件验证冷却时间的情况下，可能过早地处理3D部件。
在某些情形下，可以根本不跟踪冷却时间，并且操作者可能不知道哪些部件准备好进行后处理。操作者可能必须手动检查部件的温度以确定部件是否已充分冷却。为了确保充分冷却，可以将部件保持在可移动打印平台上超过一段时间，这可能导致整个处理时间较慢。
因此，本公开提供了一种自动化过程，用于跟踪冷却时间并将冷却时间传输至粉末供应/后处理组件以便在对部件进行后处理之前进行验证。结果，一旦部件充分冷却，就可以在打印之后处理该部件。此外，操作者可以知道哪个手推车进行后处理并且可以提高整个3D打印过程的效率。
图1说明了3D打印系统100的示例。3D打印系统可以包括手推车102、打印机或3D打印机104以及粉末供应/后处理组件106。在一个实施方式中，手推车102可以存储构建材料(例如，金属粉末或陶瓷粉末)，构建材料被用于使用逐层增材打印/处理来构建部件。此外，手推车102可以提供构建平台，部件被构建在该构建平台上。构建材料可以从手推车102的侧边向上输送至构建平台上。构建平台可以在打印了每个层之后移动降低。
在一个示例中，手推车102可以被连接至粉末供应/后处理组件106以接收构建材料。例如，图1示出了手推车102与其相连的粉末供应/后处理组件106。
在手推车102接收了构建材料之后，手推车102可以从粉末供应/后处理组件106断开并连接至打印机104。图1示出了手推车102与其相连的打印机104。
在一些实施方式中，打印机104可以具有第一打印头用于将熔化剂施加至构建材料的区域，该区域将被熔化以打印部件的被打印层。第一打印头也可以在构建材料的一些区域上施加精细剂用于帮助防止构建材料在将不被熔化的区域中熔化。然后，打印机104可以具有第二打印头，该第二打印头施加能量以使构建材料的区域与熔化剂熔合。可以降低手推车102的构建平台，并且可以在打印的构建材料层的顶部上添加新的构建材料层。可以重复该过程直至部件完成。
在已经完成部件的打印之后，可以从打印机104移除手推车102。手推车102然后可以再次连接至粉末供应/后处理组件106以提取部件。此外，粉末供应/后处理组件106也可以回收并再循环未熔化的构建材料。
然而，在手推车102可能被连接至粉末供应/后处理组件106之前，部件被冷却。图2示出了手推车102的示例框图，该手推车102具有接口202、处理器206和计时器210。在一个实施方式中，处理器206可以与接口202和计时器210通信。接口202可以检测至3D打印机或者至粉末供应/后处理组件的连接。
接口202可以包括电-机连接，该电-机连接包括用于通信的布线，以在3D打印机或粉末供应/后处理组件106与手推车102中的处理器206之间传递。在另一示例中，接口202可以在3D打印机104或粉末供应/后处理组件106与手推车102中的处理器206之间提供无线通信路径。
尽管在图2中示出了单个接口202，应当注意的是，接口202可以部署作为两个不同的接口。例如，第一接口可以检测至3D打印机104的连接，并且第二接口可以检测至粉末供应/后处理组件106的连接。
在一个示例中，计时器210可以用于跟踪对于在手推车102上构建的部件的冷却时间。计时器210可以将冷却时间传送或传输至处理器206。
在一个实施方式中，响应于检测到与3D打印机104的断开，处理器206可以激活计时器210。计时器210可以开始跟踪自从手推车102从3D打印机104断开之后已经流逝的冷却时间。
在一个实施方式中，计时器210可以继续跟踪冷却时间直到接口202检测到至粉末供应/后处理组件106的连接。在一个示例中，冷却时间可以被传输至粉末供应/后处理组件106。如果冷却时间大于冷却时间阈值，则粉末供应/后处理组件106可以接受连接并经由接口202将指示连接被接受的信号传输至处理器206。作为响应，处理器206可以停用计时器210以停止跟踪冷却时间。
图3说明了手推车102的更详细框图的示例。在一个示例中，手推车102可以具有车轮306用于在打印机104和粉末供应/后处理组件106之间移动手推车102。
在一个实施方式中，手推车102可以包括存储器304。存储器304可以是非暂时性计算机可读存储介质，例如，随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器等。处理器206可以将冷却时间存储在存储器304中用于稍后访问和检索。在一个示例中，在跟踪冷却时间时，处理器206可以周期性地更新存储在存储器304中的冷却时间。
在一个实施方式中，手推车102可以包括显示器302。显示器302也可以耦合至处理器206。显示器302可以用于显示冷却时间。显示器302可以显示小时、分钟和秒。在一个实施方式中，操作者可以按压冷却时间显示按钮，该冷却时间显示按钮可以检索存储在存储器304中的冷却时间以在显示器302中显示。在另一示例中，在处理器206经由实时时钟(RTC)210跟踪冷却时间时，显示器302可以连续地实时显示冷却时间。
在另一示例中，显示器302可以是电子墨水显示器。刚好在操作者从3D打印机104移除手推车102之前，当前时间可以被写入至电子墨水显示器。计算的冷却时间也可以被显示在电子墨水显示器上。利用该信息，操作者可以知道手推车102何时准备好进行后处理以对手推车102上的部件去除结块。
在一个示例中，可以部署许多手推车102。在将部件打印至每个手推车102上之后，可以停放手推车102以使部件冷却。通过跟踪并提供冷却时间，操作者可以知道对于每个手推车102上每个部件的冷却时间。结果，操作者可以知道要处理哪个手推车102。
在一个实施方式中，计时器210可以是处理器的实时时钟(RTC)。例如，RTC可以保持当前时间。在一个实施方式中，在手推车102从3D打印机104或粉末供应/后处理组件106断开时，计时器210可以由电池208供电。
在一个示例中，在计时器210是RTC时，在完成部件之后接口202从打印机104断开时，处理器206可以激活电池208。处理器206然后可以存储RTC 210的当前时间。一旦接口202从3D打印机104断开，处理器206可以将电力切换至电池208。在一个示例中，响应于与接口202的断开，可以为处理器206自动地电子地触发和断开开关，来激活和停用电池208。在另一示例中，电池208可以不断地向RTC 210供电，并且一旦检测到与3D打印机104的断开，处理器206可以开始跟踪冷却时间。
处理器206可以经由由电池208供电的RTC 210来跟踪冷却时间。在一个示例中，处理器206检测到接口202从3D打印机104断开的时间可以是冷却时间的开始。冷却时间可以是RTC 210的当前时间减去冷却时间的开始。
在一个实施方式中，电池208可以继续向RTC 210供电并且处理器206可以继续跟踪冷却时间直至接口202检测到至粉末供应/后处理组件106的连接。在一个示例中，冷却时间可以被传输至粉末供应/后处理组件106。如果冷却时间大于冷却时间阈值，则处理器206可以停用电池208或者简单地停止跟踪冷却时间。
在一个示例中，在接口检测到至3D打印机104的连接或者与粉末供应/后处理组件106的断开时，计时器210或存储在存储器304中的冷却时间可以被重置为0。在另一实施方式中，在处理器206接收到至粉末供应/后处理组件106的连接已经被接受的指示时，计时器210或存储在存储器304中的冷却时间可以被重置为0。
图4说明了用于确定3D打印部件的冷却时间的示例方法400的流程图。在一个示例中，方法400的框可以由手推车102的处理器206执行。
在框402处，方法400开始。在框404处，方法400在完成3D部件的打印之后检测与3D打印机的断开。例如，手推车的接口可以检测至3D打印机上的对应接口的连接。接口可以检测该接口何时从3D打印机上的对应接口断开。可以由手推车的处理器检测信号(例如可以被传输的断开信号，可以被中断的指示进行连接的信号等)。
在框406处，方法400激活计时器以开始计算冷却时间。响应于检测到与3D打印机的断开，计时器可以被激活。计时器可以开始跟踪冷却时间。
在一个实施方式中，计时器可以是处理器的跟踪当前时间的RTC。RTC可以是电池操作的。在一个示例中，在检测到与3D打印机的断开时，处理器可以激活电池以对RTC供电。例如，可以由处理器打开将电池打开和关闭的电子开关。
在电池被激活之后，处理器可以使用处理器中的由电池供电的RTC来开始跟踪在手推车上的部件的冷却时间。在电池被激活时，可以将电池被激活的时间由处理器记录或存储在存储器中。在一个示例中，一旦电池被激活，可以基于RTC上当前时间减去电池被激活的时间来计算冷却时间。在一个实施方式中，处理器可以连续地跟踪冷却时间。在另一实施方式中，处理器可以周期性地更新冷却时间。例如，处理器可以每十分钟检查一次实时时钟上的当前时间并从电池被激活的时间中减去当前时间。
在一些实施方式中，冷却时间可以被存储在手推车的存储器中。在另一实施方式中，冷却时间可以被显示。在一个示例中，在处理器实时地跟踪冷却时间时，冷却时间可以被连续地显示。在另一示例中，在操作者通过按压手推车上的访问存储在手推车中的存储器中的冷却时间的按钮来请求当前冷却时间时，冷却时间可以被显示。
在框408处，方法400检测至粉末供应/后处理组件的连接。例如，接口可以检测至粉末供应/后处理组件的连接。
在框410处，方法400将冷却时间传输至粉末供应/后处理组件。例如，冷却时间可以从存储器中检索并经由接口传输至粉末供应/后处理组件。在另一示例中，由计时器实时地保持的冷却时间被传送至处理器。处理器然后可以将冷却时间(例如，经由接口)传输至粉末供应/后处理组件。
在一个示例中，粉末供应/后处理组件可以将冷却时间与冷却时间阈值比较。冷却时间阈值可以依据用于构建部件的构建材料的类型、部件的大小等而变化。例如，冷却时间阈值可以是数分钟(例如，30分钟、55分钟等)、数小时(例如，1小时、5小时、15小时等)、数小时和数分钟(例如，2小时33分、4小时45分钟等)、一天、或任何其他时间量。如果冷却时间等于或大于冷却时间阈值，则至粉末供应/后处理组件的连接可以被接受。结果，冷却时间可以被传输至粉末供应/后处理组件以验证在对部件执行后处理之前部件已经被充分冷却。
在连接被接受时，手推车的处理器可以将冷却时间重置为零。例如，存储在存储器中的冷却时间或由计时器跟踪的冷却时间可以被重置为零。结果，在对于在手推车上打印的后续部件手推车被重新连接至打印机并从打印机断开时，冷却时间可以被再次跟踪。在另一示例中，在接口检测到至3D打印机的连接时，冷却时间可以被重置为零。
在一个示例中，如果冷却时间低于冷却时间阈值，则至粉末供应/后处理组件的连接可以被拒绝。例如，粉末供应/后处理组件可以拒绝对手推车中的部件进行后处理(例如，对部件除去结块、回收并再循环构建材料等)。如果连接被拒绝，可以继续由计时器或处理器的RTC跟踪冷却时间。
在框412处，方法400基于冷却时间高于冷却时间阈值来接收连接被接受的指示。例如，可以经由接口将信号提供至手推车的处理器。在一个实施方式中，通知可以被显示在粉末供应/后处理组件等的显示器上。在框414处，方法400结束。
图5说明了装置500的另一示例。在一个示例中，装置500也可以部署在手推车102中。在一个示例中，装置500可以包括处理器502和非暂时性计算机可读存储介质504。非暂时性计算机可读存储介质504可以包括在由处理器502执行时使处理器502执行各种功能的指令506、508、510和512。
在一个示例中，指令506可以包括用于检测至3D打印机的连接的指令。指令508可以包括用于将冷却时间重置为零的指令。指令510可以包括用于检测与3D打印机的断开的指令。指令512可以包括用于激活耦合至处理器的计时器以开始计算冷却时间的指令。
应当理解的是，以上所公开的以及其他特征和功能的变型或者他们的替代可以组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员随后可以进行各种目前无法预料或未预料到的替代、修改、变化或改进，这些也旨在被所附权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
接口，用于检测至3D打印机的连接以及至粉末供应/后处理组件的连接；
处理器，与所述接口通信；以及
计时器，与所述处理器通信，其中所述计时器用于在所述接口从所述3D打印机断开时跟踪冷却时间，并且所述处理器用于在所述接口检测到至所述粉末供应/后处理组件的连接时将所述冷却时间传输至所述粉末供应/后处理组件。
2.根据权利要求1所述的装置，包括：
计算机可读存储介质，用于存储所述冷却时间。
3.根据权利要求2所述的装置，其中存储在所述计算机可读存储介质中的所述冷却时间被周期性地更新。
4.根据权利要求2所述的装置，其中在所述接口检测到至所述3D打印机的连接或者与所述粉末供应/后处理组件的断开时，所述冷却时间被重置。
5.根据权利要求1所述的装置，包括：
显示器，用于显示所述冷却时间。
6.根据权利要求1所述的装置，其中在所述冷却时间低于冷却时间阈值时，至所述粉末供应/后处理组件的连接被拒绝。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述计时器包括所述处理器的由电池操作的实时时钟。
8.一种方法，包括：
在完成3D部件的打印之后检测与3D打印机的断开；
激活计时器以开始计算冷却时间；
检测至粉末供应/后处理组件的连接；
将所述冷却时间传输至所述粉末供应/后处理组件；以及
基于所述冷却时间高于冷却时间阈值来接收所述连接被接受的指示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述计时器由电池供电。
10.根据权利要求8所述的方法，包括：
将所述冷却时间存储至计算机可读存储介质。
11.根据权利要求8所述的方法，包括：
显示所述冷却时间。
12.根据权利要求8所述的方法，包括：
在确定所述冷却时间高于所述冷却时间阈值并且至所述粉末供应/后处理组件的连接被接受之后，将所述冷却时间重置为零。
13.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质编码有能由处理器执行的指令，所述非暂时性计算机可读存储介质包括：
用于检测至3D打印机的连接的指令；
用于将冷却时间重置为零的指令；
用于检测与所述3D打印机的断开的指令；以及
用于激活耦合至所述处理器的计时器以开始计算所述冷却时间的指令。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读存储介质，包括：
用于检测至粉末供应/后处理组件的连接的指令；以及
用于在所述冷却时间高于冷却时间阈值时接收所述连接被接受的指示的指令。
15.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读存储介质，包括：
用于显示所述冷却时间的指令。
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