CN111918762A - 资源消耗控制 - Google Patents

资源消耗控制 Download PDF

Info

Publication number
CN111918762A
CN111918762A CN201880092150.6A CN201880092150A CN111918762A CN 111918762 A CN111918762 A CN 111918762A CN 201880092150 A CN201880092150 A CN 201880092150A CN 111918762 A CN111918762 A CN 111918762A
Authority
CN
China
Prior art keywords
build material
data
management station
additive manufacturing
loading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880092150.6A
Other languages
English (en)
Inventor
J·瓦尔韦尔杜维尔格
J·M·阿森西奥布查卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of CN111918762A publication Critical patent/CN111918762A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/343Metering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80Data acquisition or data processing
    • B22F10/85Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/57Metering means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C31/00Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/02Dispensing from vessels, e.g. hoppers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • B29C64/259Interchangeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70Recycling
    • B22F10/73Recycling of powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)

Abstract

某些示例涉及用于增材制造过程中的材料管理站。在这些示例中,计量系统被应用来测量从可再填充容器输送到材料管理站中的构建材料的量。描述计量的构建材料量的数据通过数据通信网络被传送,并且与存储在监管系统中的使用的容许量远程比较。控制消息被传送到材料管理站,从而阻止或允许根据容许量使用的构建材料的进一步使用。

Description

资源消耗控制
背景技术
一些增材制造系统通过将试剂沉积在连续构建材料层的部分上并且施加来自至少一个能量源的能量以促进其上已经沉积了试剂的构建材料部分的固化来构建三维物体。其它系统可以使用其它技术来选择性地固化连续构建材料层的部分。
附图说明
从以下结合附图理解的详细描述中,本公开的各种特征将变得显而易见,所述附图一起示出了本公开的特征,并且其中:
图1A示意性地示出增材制造系统的示例;
图1B示意性地示出图1A的材料管理站;
图2示意性地示出根据一个示例的连接到供应容器和监管系统的图1B的材料管理站;
图3A示意性地示出根据一个示例的连接到一次性供应容器的图1B的示例的材料管理站;
图3B示意性地示出与图3A的示例相对应的与一次性容器电通信的材料管理站中的数据处理系统;
图4示意性地示出根据一个示例的用于材料管理站的监管系统;
图5示出概述根据一个示例的控制增材制造过程的方法的流程图;
图6示意性地示出根据一个示例的非暂时性计算机可读存储介质。
具体实施方式
如图1A中所示,根据一个示例的三维(3D)打印系统100(也称为增材制造系统)包括:构建单元102、3D打印机104和材料管理站106。材料管理站106可以管理用于一个或多个3D打印机和/或用于一个或多个构建单元的构建材料。
构建单元102被布置成插入打印机104中的坞接位置,以允许打印机104在构建单元内生成3D物体。构建单元还被布置成(在不同的时间)插入材料管理站106中的坞接位置107。在3D打印过程之前,构建单元102可以被坞接在材料管理站106中,以将构建材料装载到构建单元中,为将由3D打印机104执行的随后的3D打印过程做准备。
装载到构建单元中的构建材料可以包括来自一个或多个先前打印过程的再循环或以其他方式回收的构建材料、新构建材料、或新构建材料和回收的构建材料的混合物。一些构建材料可能是不可回收的,因此在这种情况下,将不使用回收的构建材料来装载构建单元。构建材料可以是或包括例如粉末金属材料、短纤维材料、粉末复合材料、粉末陶瓷材料、粉末玻璃材料、粉末树脂材料、粉末聚合物材料等,所述短纤维材料可以例如从材料的长丝束或线切割成短长度。在一些示例中,其中,构建材料是基于粉末的构建材料,术语基于粉末的材料旨在包括基于干粉和湿粉的材料、颗粒材料和粒状材料。在一个示例中,构建材料可以是粉末化的半结晶热塑性材料。应当理解,本文所述的示例不限于基于粉末的材料,并且可以在适当的情况下以合适的修改与其他合适的构建材料一起使用。在其他示例中,例如,构建材料可以是球丸的形式,或构建材料的任何其他合适的形式。
返回图1A,构建单元102还可以坞接在材料管理站106中的坞接位置107中或以其他方式连接到该坞接位置(在图1A中示出为没有坞接构建单元102),以在构建单元102已经用于3D打印生产过程之后清理该构建单元的至少一些部件。清理过程可以涉及从先前的打印作业回收未固化的构建材料并将其存储在材料管理站106中以用于随后的再利用。在3D打印过程期间,所供应的构建材料的一部分可以被熔化或以其他方式结合以形成3D物体,而所供应的构建材料的剩余部分可以仍保持不固化或未结合并且潜在地可再循环,这取决于所使用的构建材料的类型。在存储以便再循环之前,可以由材料管理站106执行未固化构建材料的一些处理,以例如减少任何聚结。
一个材料管理站106可以用于使用一个或多个构建单元102来服务于一个或多个不同的3D打印机。给定的3D打印机可以可互换地与一个或多个构建单元102连接,例如,利用用于不同构建材料的不同构建单元。材料管理站106可以在3D打印生产过程之后清除给定构建材料的构建单元102,允许其被填充有不同的构建材料以用于随后的打印生产运行。构建单元102的清除还可以涉及材料管理站106的清除,或者替代地,其可以涉及在材料管理站106中分离不同的构建材料以限制一种构建材料类型受另一种污染。
在该示例中,构建单元102具有构建平台122,在该构建平台上构造正被制造的物体。构建单元102还包括构建材料存储库124,在该示例中,其位于构建平台122的下方。构建平台122可被布置成具有致动机构(未示出),当其被坞接在打印机104中时并且在3D打印生产过程期间,随着3D物体的打印进行并且随着构建单元102内的构建材料存储库124变得耗尽,所述致动机构允许其诸如以逐步的方式朝向构建单元102的基部逐渐向下移动。这在构建平台122的基面和打印托架(未示出)之间提供了逐渐更大的距离,以容纳正在制造的3D物体。在该示例中,被打印的物体的尺寸可以随着其在3D打印过程中被逐层构建而逐渐增大。
该示例的3D打印机104可以通过使用构建材料沉积器托架(未示出)将构件材料层形成到构建平台122上来产生3D物体。每个沉积层的某些区域由打印机104固化以根据物体特定数据逐渐形成物体。物体特定数据是基于物体的3D形状的,并且还可以提供物体属性数据,诸如与整个物体或3D物体的部分相对应的强度或粗糙度。在示例中,期望的3D物体属性还可以经由用户接口、经由软件驱动器或经由存储在存储器中的预定物体属性数据被提供给3D打印机104。
在已经通过打印机104将构建材料层沉积在构建平台122上之后,3D打印机104的托架(未示出)上的打印头的页宽阵列可以横越构建平台122,以基于构建材料的颗粒将被固化在一起的位置来选择性地以图案沉积试剂。一旦已经施加了熔剂,就可以使构建材料层暴露于使用3D打印机104的一个或多个加热或固化元件(未示出)的熔化能量。构建材料沉积、熔剂和熔化能量施加过程可以在连续层中重复,直到已经生成完整的3D物体。材料管理站106可以与任何增材制造技术一起使用,并且不限于如在上述示例中的使用托架上的打印头来沉积打印试剂的打印机。也可使用化学粘合剂体系,诸如BinderJetTM,或金属型3D打印。例如,材料管理站106可以与选择性激光烧结增材制造技术一起使用。
根据一个实施例,合适的熔剂可以是包含炭黑的油墨型制剂,诸如例如,可从HP公司获得的商业上称为V1Q60Q "HP熔剂"的熔剂制剂。在一个示例中,这样的熔剂可另外包含红外光吸收剂。在一个示例中,这样的油墨可另外包含近红外光吸收剂。在一个示例中,这样的熔剂可另外包含可见光吸收剂。在一个示例中,这样的油墨可另外包含UV光吸收剂。包含可见光增强剂的油墨的示例是染料基有色油墨和颜料基有色油墨,诸如可从HP公司获得的商业上称为CE039A和CE042A的油墨。根据一个示例,合适的精细剂(detailing agent)可以是从HP公司可获得的商业上称为V1Q61A "HP精细剂"。根据一个示例,合适的构建材料可以是从HP公司可获得的商业上称为V1R10A "HP PA12"的PA12构建材料。
图1B示意性地示出了图1A的示例的材料管理站106,其中图1A的构建单元102坞接在其中。
如图1B的示例所示,材料管理站106具有用于接收供应容器114a、114B的两个端口,其可以可释放地连接到材料管理站106。在一个示例中,供应容器114a、114b可以是第一类型的,诸如在本文中被称为"一次性"类型的,这些是旨在用于其内容物的单次分配的预填充的并且非用户可再填充供应容器(其也可以被称为墨盒),和/或第二类型的,诸如在本文中被称为"散装可再填充的",这些是可再填充供应容器(其也可以被称为料斗),其可以从较大的散装供应容器再填充,并且多次分配它们的内容物。散装可再填充供应容器,其可从新构建材料的散装供应,例如从存储所述散装可再填充供应容器体积至少数倍的构建材料的包装再填充。散装可再填充供应容器可以包括再填充口,由此新材料可以从一个或多个更大的散装供应容器或数倍大的散装供应容器被引入并因此被再填充。
提供两个供应容器端口允许执行"热交换",使得如果当构建单元102正由材料管理站106填充构建材料以准备增材制造过程时当前活动的容器变为没有或接近没有构建材料,则新构建材料供应源可以动态地改变到两个容器中的另一个。例如,当在构建单元102被安装在打印机104中以用于3D打印生产运行之前向构建单元102装载构建材料时,可以消耗来自容器114a、114b的新构建材料。
构建单元使用时间(即在可以再使用构建单元102之前打印3D物体所需的时间)可以取决于在构建单元102在打印机104中时3D物体的打印时间和构建单元102的构建体积的内容物的冷却时间二者。应当理解,在打印操作之后,可以从打印机104移除构建单元102,从而允许在总的构建单元使用时间已经过去之前,打印机104被再使用用于使用不同构建单元内的构建材料的进一步打印操作。构建单元102可以在打印时间结束时移动到材料管理站106。在一些示例中,可以使用真空系统以促进在3D打印生产过程之后构建体积的内容物比否则在没有真空系统的情况下更迅速的冷却。
在该示例中,材料管理站106具有位于内部的回收构建材料罐108(参见图1B),其中存储通过真空系统从构建单元102回收的构建材料,以用于后续在适当的情况下重新使用。一些构建材料可以是可再循环的,而其它构建材料可以是不可再循环的。在初始3D打印生产周期中,可以使用100%的新构建材料。然而,在第二和随后的打印周期,取决于构建材料特性和用户选择,用于打印作业的构建材料可以包括一定比例的新构建材料(例如20%)和一部分回收的构建材料(例如80%)。一些用户可以选择在第二和随后的打印周期中主要或排他地使用新构建材料,例如,考虑保护打印物体的质量。内部回收构建材料罐108可以在后生产清洁过程期间变满,尽管它可以在已经执行两个或更多个后生产清洁过程之后而不是之前变满。因此,外部溢流罐110形式的溢流罐可以设置为材料管理站106的一部分,以一旦内部回收构建材料罐108充满或接近满容量,就提供回收构建材料的额外容量用于使用。替代地,外部溢流罐110也可以是可移除的罐。在该示例中,提供一个或多个端口作为材料管理站106的一部分,以允许向外部溢流罐110输出构建材料或从其接收构建材料。可以提供筛116或替代的构建材料精细化设备,以与内部回收构建材料罐108一起使用,以使非固化构建材料从3D打印生产过程回收,用于再循环更多的颗粒,即,减少聚结(结块)。
在该示例中,材料管理站106具有包括混合叶片(未示出)的混合罐(或共混罐)112,用于将来自内部回收构建材料罐108的回收构建材料与来自供应容器114a、114b之一的新构建材料混合,以便在打印生产过程之前装载构建材料时供应至构建单元102。在该示例中,混合罐(或共混罐)112设置在材料管理站106的顶部上,在构建单元102坞接在其中时处在构建平台122的位置上方。混合罐112可以连接到混合器构建材料阱113,用于将构建材料输入到混合罐112中。
供应容器114a、114b、外部溢流罐110和材料管理站106的主体可以被构造成以模块化方式装配在一起,从而允许完全组装的材料管理站106的多个替代的几何构造。这样,材料管理站106适于装配到制造环境中的不同容纳空间中。
供应容器114a、114b可以经由相应的供应容器连接器134a、134b可释放地连接到材料管理站106的主体。
图2示意性地示出了材料管理站106形式的管理站206。材料管理站206可以与图1A的构建单元102结合使用。
在该示例中,材料管理站206包括构建材料装载系统,其被布置成从一个或多个供应容器214接收构建材料。在一个示例中,材料管理站206的构建材料装载系统200可以包括导管网络和泵,以提供跨越网络的压差,以在诸如混合罐、废物清除容器、构建单元102或其他部件的不同部件之间输送未固化的构建材料。泵可以是抽吸泵,其操作以产生在抽吸泵上的压差,以产生从基本上为大气压力的空气入口通过导管网络朝向抽吸泵的上游侧的空气流(在低于大气压力的压力下或在"负压下")。在一个示例中,泵可以被设置为材料管理站206的整体部分,但是在另一个示例中,材料管理站206提供了负压/减压接口,经由该负压/减压接口,抽吸泵可以被可拆卸地耦合或以固定配置耦合。当泵活动时,可以在材料管理站106的不同部分之间提供压差,该压差可以使得构建材料能够被输送到该站各处。
构建材料装载系统200可包括由控制器216(例如可编程逻辑控制器)控制的一系列阀,形成构建材料管理站206的处理电路的一部分。控制器216可基于正在执行的材料输送操作而电子地打开一个或多个阀以打开导管系统中的一个或多个路径。控制器216还可以电子地关闭一个或多个阀以关闭导管系统中的一个或多个路径。阀可以是例如蝶形阀,并且可以使用压缩空气来致动。在另一个示例中,一个或多个阀可以由用户手动地打开和关闭。
图2示出了可释放地连接到材料管理站106的一个供应容器214。在其它示例中,多个供应容器可以连接到材料管理站206。在该示例中,供应容器通过连接到构建材料装载系统200的软管220连接到材料管理站。在该示例中,构建材料装载系统220经由上述导管网络来操作。
每个供应容器214具有用于将供应容器与环境隔离开的供应阀(未示出),当容器连接到构建材料装载系统200时,供应阀可以打开。每个供应容器214还包括用于将构建材料从供应容器214的基部运输到供应阀的管道系统(未示出)和用于确保空气能够进入供应容器以维持供应容器214内的空气压力的空气入口阀(未示出)。
为了将构建材料从供应容器214运输到材料管理站,可以打开将供应容器214和构建材料装载系统200分离的阀。当泵活动时,可以从构建材料装载系统200向供应容器214提供压差。这使得来自供应容器214的空气和材料流能够被输送到构建材料装载系统200中。
构建材料装载系统可以包含或连接到收集罐,来自供应容器214的材料如下面参照图3A概述的那样被分配到该收集罐中。
收集罐可以包括或连接到计量系统202,该计量系统202用于计量已经使用构建材料装载系统200从供应容器214输送到材料管理站206中的构建材料的量。该计量系统可包括如以下参照图3A所述的重量传感器或计量所输送的材料量的其它装置。材料管理站的计量系统202可以被配置为产生数字使用数据204,其可以包括例如重量数据、体积数据或与其他测量有关的数据,其指示已经从供应容器装载到构建材料装载系统中的构建材料的量的量度。
在该示例中,材料管理站206连接到被配置为允许经由数据通信网络212进行通信的数据通信接口208。
材料管理站206还包含处理器210,当执行保存在管理站的存储装置(未示出)中的软件指令时,该处理器被配置成控制材料管理站206的操作,并且可以访问在管理站206中生成和存储的各种操作数据,包括例如由计量系统202生成的使用数据204。处理器210还可以被配置成与供应容器214通信。
处理器210可以被配置为经由数据通信网络212与监管系统218通信。监管系统218在远离材料管理站206的数据处理平台上运行,例如在控制中心中。替代地或另外,监管系统的功能可以分布在多个不同物理位置的数据处理平台上,或者分布在连接到数据通信网络的任何其他系统上。处理器210可以被配置为经由数据通信网络212将由计量系统202生成的使用数据204发送到监管系统218。
处理器210还可以被配置为经由数据通信网络212从监管系统218接收管理数据,包括针对材料管理站206的控制消息。
在该示例中,管理站206可以包含能够提供人机接口(例如触摸屏显示器)的装置(未示出)。触摸屏显示器可以被配置为显示由处理器210从监管系统218接收的消息的一些或全部内容。这样的消息可以涉及已经从供应容器214中消耗的构建材料的量、供应容器214中剩余的构建材料的量、与从供应容器214消耗构建材料有关的通知或警报、或与从材料管理站206发送到监管系统218的数据有关的任何消息。处理器210还可以被配置为本地生成与从监管系统218接收的消息相关的消息。
处理器210可以被配置为针对由监管系统218生成的数据经由数据通信网络212持续地或周期性地监视监管系统218,并且检索与管理站206的操作相关的数据。它可以包括自动关闭功能,该功能防止管理站206操作与构建材料的装载相关的一个或多个功能,除非它连接到数据通信网络并且从监管系统218接收通信。监管系统218可以周期性地向管理站206发送心跳消息,以便防止关闭。在从数据通信网络212和/或监管系统218断开之后,可以将关闭功能延迟预定的宽限期,以便考虑到数据网络维护时段和问题。
在该示例中,由监管系统218生成的数据可以包含控制材料管理站的操作的控制消息。这样的控制消息可以包括例如旨在由构建材料使用控制器216实施的指令,该构建材料使用控制器可以包括一个或多个物理部件,诸如马达和/或阀,以启用或禁用材料管理装载系统的功能,包括通过阻止构建材料装载系统200的部分或全部的操作来阻止构建材料从供应容器214输送到材料管理站206。监管系统218生成的控制消息可以使控制器216不确定地或在预定的时间段内启用或禁用材料管理装载系统206的功能。
处理器210还可以被配置成在没有来自监管系统的控制消息的情况下在材料管理站206上执行这样的控制操作。在由监管系统218生成的控制消息使处理器在预定时间段内限制使用功能或禁用功能的示例中,在接收到这种消息之后,在由于例如失去与数据通信网络212的通信而不再接收到消息的情况下,可以根据控制消息在预定时间段内控制这些功能。
图3A示出了增材制造材料管理站306的示例。材料管理站306可以包括或可以不包括以上关于图2描述的任何特征,并且可以或可以不以类似的方式操作以在不同部件之间输送颗粒构建材料(例如,粉末构建材料)。
在该示例中,材料管理站306包括用于在材料管理站的主体内接收新和/或可回收构建材料的收集罐312。收集罐312包括用于从供应容器314接收新构建材料315的入口340。收集罐312还可包括用于将构建材料从收集罐312转移到容器302中的出口341。容器302可以是如关于图1A和1B描述的构建单元。替代地,容器302也可以是用于容纳构建材料的单独的盒或罐。出口导管342可以连接在出口341和容器302之间,以帮助将构建材料从收集罐312输送到容器302。
供应导管382可连接在通向收集罐312的入口340与供应容器314之间。供应导管382可设置有用于可拆卸地连接至供应容器314的新构建材料罐口383的罐连接器385。供应导管382可以可拆卸地连接到通向收集罐312的入口340。导管382的另一端(例如,罐连接器385)可以从供应容器314上断开,使得可以替换供应容器314。例如,当它是空的时,空的供应容器314可以用满的供应容器314来替换。在另一个示例中,供应容器314可以用包含不同的新构建材料315的不同的供应容器314来替换。
供应容器314可以设置有数据存储器芯片394,并且当供应容器机械地连接到供应导管382时,可以在管理站306和供应容器314的数据存储器芯片之间建立只读(单向电通信)或读写电通信(双向电通信)。可以对材料管理站306和供应容器314上的数据存储器芯片394之间的电通信进行加密。供应容器314的数据存储器芯片可以是安全存储器芯片,并且可以对记录到数据存储器芯片上的数据进行加密。
材料管理站306和供应容器314之间的读写通信可以替代地例如通过在材料管理站306和供应容器314之间提供双向射频(RF)连接来提供。RF连接的使用可以简化材料管理站306和新构建材料供应罐314之间的机械连接。
在一个示例中,供应容器314是一次性供应容器,并且其存储器芯片包含指示容器的类型是一次性的数据、验证其是真实性的容器的身份、以及指示容器中的新构建材料的当前量的内容的安全可更新记录。
在另一示例中,供应容器314是散装可再填充供应容器,其可包括数据存储器芯片,该数据存储器芯片可存储比存储在一次性容器存储器芯片上的数据更少和/或更不安全的数据,或者在一些示例中,可根本不包含这样的数据存储器芯片。在一个示例中,散装可再填充供应容器存储器芯片包含指示容器的类型是可再填充的数据、可用于验证其真实性的容器的身份、以及没有指示容器中的新构建材料的当前量的安全可更新记录。应当注意,即使不包括安全可更新记录,也可以包括较不安全的记录。
在该示例中,通过在管理站中提供的功能,可以避免、改善或改进如在一次性供应容器的存储器芯片中提供的内容的安全可更新记录的缺乏,该功能使得管理站能够与远程监管系统安全地交互,并且当与发送到监管系统的更新和从监管系统接收的远程控制命令组合时,该功能使得管理站能够与远程监管系统安全地交互。此系统提供了在使用散装可再填充材料时对监管系统中授权的散装可再填充材料量的限制,如将在下文中描述的,但尽管如此,仍允许管理站与散装可再填充供应容器可互换地或在散装可再填充供应容器的授权使用已被限制或结束之后使用一次性供应容器。
在图3A所示的示例中,供应容器连接器385具有芯片读取器389,其被配置成通过使供应容器端口383中的电极垫(未示出)与供应容器连接器385中的弹性可变形电极(未示出)(例如弹簧电极)接触,电连接到供应容器314上的数据存储器芯片394。电极垫电连接到供应容器314的数据存储器芯片394。数据通信线缆387在芯片读取器389和材料管理站306的数据处理器392之间传送数据,该数据处理器可以或可以不是与处理器210相同的处理器。
当供应导管382的供应容器连接器385机械地连接到供应容器314时,材料管理站306可以读取已经永久存储或先前已经写入到供应容器的数据存储器芯片394上的数据。
在一次性容器的示例中,先前写入的数据可以记录供应容器314的容器标识符,可以记录供应容器内的新构建材料315的类型,并且可以记录在第一次制造后使用之前包含在供应容器中的新构建材料315的初始量和/或在之前使用之后剩余在供应容器内的新构建材料315的记录的剩余量。另外,材料管理站306可以将数据写入供应容器314的数据存储器芯片394中。例如,当新构建材料被从供应导管382中抽出时(或之后),数据可被写入数据存储器芯片394以更新其中的新构建材料315的记录的剩余量的记录。
在可应用的情况下,记录在数据存储器芯片394上的一些数据可以是只读数据(例如,新构建材料315的类型),并且一些记录的数据可以由材料管理站306重写(例如,新构建材料315的数量)。数据存储器芯片394可以被加密,以防止或阻止从数据存储器芯片读取和/或向数据存储器芯片写入,除了由兼容的材料管理站306(例如,在握手协议已经成功完成之后建立通信)之外。另外,数据存储器芯片394可以由约束来保护,该约束将对应于新构建材料剩余量的记录数据限制为与减少的记录剩余量相对应地单调计数(例如,单向计数器)。
材料管理站306的数据处理器392可以读取记录在供应容器314的数据存储器芯片394上的容器标识符,并且在一次性供应容器的示例中,使用容器标识符来识别包含在供应容器中的新构建材料315的类型(例如,通过询问数据处理器的查找表)。如果通过读取容器标识符而识别的新构建材料315的类型与3D打印系统100的3D打印机104不兼容,则数据处理器防止新构建材料315被吸入材料管理站306中,例如,防止新构建材料被吸入供应导管382中,例如以保护3D打印机免受由于使用不兼容的构建材料而引起的损坏。
如果数据处理器392检测到在一次性供应容器314中的新构建材料315的记录剩余量处于或低于阈值水平(例如零),则数据处理器防止新构建材料315从供应容器被吸入材料管理站306中。例如,材料管理站306可以完全提取供应容器314中的内容,并且将数据(例如,状态标志)写入一次性容器的数据存储器芯片394,以指示供应容器应不再被使用。因此,在一次性供应容器314在制造之后已经被再填充的情况下,数据处理器392可以防止超过制造商填充供应容器314(即,在第一次使用之前)的新构建材料的初始量的另外构建材料的取出。
在散装可再填充供应容器的示例中,管理站306可根据从远程监管系统接收的控制消息约束构建材料的使用或禁止构建材料的输送,如下所述。可以从散装可再填充的容器添加到材料管理站的新构建材料的剩余量可以由远程监管系统监视和控制。
可通过关闭将供应容器连接到材料管理站316的一个或多个阀来防止从散装可再填充的供应装置取出新构建材料,从而防止供应容器314耦合到来自泵的负压。
如果监管系统检测到散装供应包装中的新构建材料315的记录剩余量处于或低于阈值水平(例如零),由于散装可再填充供应容器的再填充,数据处理器防止新构建材料315从散装可再填充供应容器被吸入到材料管理站306中。例如,材料管理站306可以停止从供应容器装载构建材料而不管其填充状态,或者部分或完全提取供应容器314的内容物,并且此后防止从任何散装可再填充供应容器的进一步装载,同时从一次性的供应容器的装载可以保持仍被启用。
如果数据处理器392不能从供应容器314读取容器标识符,则数据处理器可以防止新构建材料315从供应容器被吸入到材料管理站306中,这可以保护打印机免受由于使用不兼容的供应容器而引起的损坏。
在散装可再填充供应容器的示例中,存储在容器中的芯片上的数据可记录使用中的容器的类型以指示内容物是散装填充的材料,而不记录描述存储在供应容器内的材料类型或数量的数据。分配到管理站或成组的一组管理站的散装供应的新构建材料的确定的剩余量可以由材料管理站306和/或由监管系统(诸如监管系统)本地记录,在监管系统上记录的数据与用于散装可再填充供应容器和材料管理站的唯一标识符相关。
收集罐312包括用于测量收集罐312内的构建材料的总量的计量系统。在所示的示例中,计量系统利用重量传感器390。重量传感器390可以包括放置在收集罐312内的装载单元。替代地,可以提供重量传感器,其例如利用材料管理站306的隔间中的重量传感器对新构建材料供应罐称重,在使用时,供应容器是坐落在该隔间中的。在另一替选方案中,量传感器可以是体积传感器。
重量传感器390可以形成数据处理系统310的一部分,如图3B所示。在该示例中,数据处理系统310包括重量传感器390、数据处理器392、材料管理站306中的补充数据存储器芯片1394和输出显示器396。重量传感器390被配置成将重量数据传输到数据处理器392,该数据处理器可例如经由合适的电路连接到该重量传感器。数据处理器392从重量传感器390接收重量数据,以允许数据处理器392确定从供应容器314抽出的新构建材料315的重量。通过知道供应容器314中的新构建材料315的量,例如通过从数据存储器芯片394读取一次性供应容器314中的新构建材料315的记录的初始量或记录的剩余量,这可以允许数据处理器392计算供应容器314中剩余的新构建材料315的重量的更新的剩余值。然后,数据处理器392可以将更新的剩余值写入供应容器314的数据存储器芯片394。此外,如果数据处理器392检测到供应容器314中的新构建材料315的计算的更新剩余量处于或低于阈值水平(例如零),则数据处理器防止新构建材料315从一次性供应容器被吸入到材料管理站306中。
例如,新构建材料315的一部分可以从初始充满的供应容器314经由导管382传送到收集罐312。收集容器312中的重量传感器390(或者替代地,供应容器314下面的重量传感器)可以测量从新构建材料供应罐取出并添加到收集罐的新构建材料315的重量。数据处理器392可以从重量传感器390接收与添加到收集罐312的新构建材料315的重量相对应的重量数据,并且可以从一次性供应容器314内的记录的构建材料315的初始重量中减去添加到收集罐312的新构建材料315的重量。因此,数据处理器392可以计算出供应容器314内的新构建材料315的剩余重量,该剩余重量然后可以被更新到数据存储器芯片394上。
在容器是不存储构建材料使用数据的散装可再填充容器的示例中,如上所述的收集罐的计量系统可被配置为将描述已被输送到收集罐的构建材料量的使用数据204提供给处理器210,以被传输到远程监管系统,如下面参照图4所述。
在供应容器314的制造期间,可以控制或测量供应容器314中的一次性的新构建材料315的初始重量。因此,在第一次制造后使用之前,供应容器314中的新构建材料315的初始重量可以存储在一次性供应容器的数据存储器芯片394上。替代地,如果供应容器314中的新构建材料315的初始重量不是已知的,则也可以在将供应容器314连接到材料管理站306的导管382之前,使用例如重量传感器(未示出)来测量构建材料的初始重量。
补充安全数据存储器芯片1394可以包括在数据处理系统390中,并且可以与材料管理站306集成。补充数据存储器芯片1394可以存储在供应容器314中剩余的新构建材料315的重量和在收集罐312中的构建材料的重量。数据处理器392可以将一次性供应容器314内的新构建材料315的计算的剩余重量写入和/或更新到数据存储器芯片394和1394。替代地或附加地,数据处理器392可以将从一次性供应容器314中去除的新构建材料315的总重量写入和/或更新到数据存储器芯片394和1394。补充数据存储器芯片1394可以记录与供应容器314和从构建材料供应罐取出新构建材料相关的数据。数据记录可以在已经完成新构建材料315的取出之后发生,或者可以在新构建材料的取出期间发生,例如作为实时更新。
新构建材料的另外部分可以从供应容器314传送到收集罐312。新构建材料315的另外部分可以添加到空的或基本空的收集罐312,或者除了已经在收集罐312中的构建材料之外还添加到收集罐312中。数据处理器392可以从重量传感器390获得与收集罐312内的新构建材料的另外部分的重量相对应的另外的重量数据,并且可以处理该另外的重量数据以计算出在一次性供应容器314中剩余的新构建材料的总重量。
例如,如果将新构建材料的另外部分添加到空的或基本空的收集罐312中,则重量传感器可以测量收集罐内的构建材料的总重量。数据处理器可以从重量传感器390接收重量数据,并且可以使用重量数据来计算一次性供应容器314内的构建材料315的剩余重量。替代地,在散装可再填充供应罐的示例中,重量数据可以被传输到远程监管系统。
为了计算由罐制造商提供的一次性供应容器314中的新构建材料315的剩余重量,数据处理器可以从数据存储器芯片394中获得与先前传送到收集罐312的新构建材料的总重量相对应的数据。然后,数据处理器392可以将先前传送的构建材料的重量加到收集罐312内的构建材料的另外部分的(如由重量传感器390测量的)重量,从而计算出已经从供应容器314传送到收集罐312的新构建材料的总重量。数据处理器392然后可以将该更新的剩余重量数据写入数据存储器芯片394,以用于进一步的计算。
数据处理器392可以从供应容器314中的新构建材料315的初始重量中减去已经从一次性供应容器314传送的新构建材料的总重量,从而计算出供应容器314中的新构建材料315的剩余重量。
在另一示例中,数据处理器392可以从数据存储器芯片394获得与在一次性供应容器314中剩余的新构建材料315的重量相对应的数据。该数据可能在先前计算之后已经由数据处理器392写入数据存储器芯片394。然后,数据处理器392可以减去传送到收集罐312的新构建材料的另外部分的重量(如由重量传感器390测量的),并且从之前记录在供应容器314中的新构建材料315的剩余重量中减去该重量数据,以计算出供应容器314中的新构建材料315的新的剩余重量。
材料管理站306可以包括例如输出显示器396,例如LED屏,其可以显示确定在供应容器314中的新构建材料315的剩余重量和/或收集罐312内的构建材料的总重量和/或可通过散装可再填充的供应罐供应的散装材料的剩余容许量。输出显示器396可以形成如图3B所示的数据处理系统310的一部分。数据处理器392可以连接到输出显示器396以将重量数据传输到输出显示器396。
供应容器314可以在任何时间断开连接并用不同的新构建材料供应罐来替换。例如,当数据处理器392计算出在一次性供应容器314中没有剩余新构建材料315时,可以替换该供应容器314。当(例如,用满的一次性新构建材料供应罐)替换该供应容器314时,数据处理器可以从新构建材料供应罐的对应数据存储器芯片394中读取数据,以获得被记录为包含在其中的新构建材料315的量(如果罐已经经受未授权的再填充,则其可以不同于包含在罐中的新构建材料的实际量)。
一些材料管理站可以包括如上所述的两个或更多个供应容器314。在这种情况下,当数据处理器392计算或以其他方式接收指示第一新构建材料供应罐为空或使用余量已耗尽的数据时,其可以将新构建材料源切换到第二新构建材料供应罐。这允许在替换第一新构建材料供应罐的同时将新构建材料连续传送至混合罐。数据处理器392可以以与上述相同的方式测量或接收指示第二新构建材料供应罐中的新构建材料的剩余重量的数据。
图4示出了被配置用于控制增材制造过程的监管系统的示例。这样的过程可以包括上述那些。该系统适于与不包含能够存储描述其包含的材料量的数据的一次性数据存储器芯片的散装可再填充供应容器一起使用。在该示例中的监管系统418对应于图2的监管系统218。
在该示例中,监管系统418包含管理系统420,其能够记录与资源(例如散装供应的构建材料)的可允许使用的消耗有关的信息,以及配置服务430,其能够生成控制消息,该控制消息可以使处理器改变材料管理站的操作。应当理解,监管系统可以包含执行与所示出的不同的其它功能的更多数据处理元件。
在该示例中,图4的监管系统418被配置为经由数据通信网络410与对应于图2的管理站206的远离监管系统的管理站406通信。
在一个示例中,监管系统418的管理系统420被配置为接收和存储供应更新数据408,其指示要被授权给至少一个材料管理站406的散装供应的构建材料使用的初始分配,并且将授权的分配与保存至少一个材料管理站406的使用水平记录相关联。在一个示例中,供应更新数据描述了可以从一个或多个散装可再填充供应容器214接收的构建材料到材料管理站406中的分配。供应更新数据408还可以指示对管理系统已经存储的使用水平的增加、降低或其他改变。在例如购买更多散装供应的构建材料之后,可以对所授权的分配进行修改。
管理系统420还被配置成经由数据通信网络410从材料管理站406接收数据404。这样的数据可以包含指示从至少一个供应容器214装载到材料管理站406中的构建材料的量的使用数据。管理系统可更新使用水平记录,以便从存储的分配中去除使用数据204中描述的已使用的材料量,从而创建新的当前使用水平记录。
监管系统418内的配置服务430可以被配置成与管理系统420通信,以基于当前存储的分配生成一个或多个控制消息。控制消息可以被配置为响应于管理系统当前使用分配指示在预期范围内的允许使用量,诸如高于零的任何量,而启用诸如从散装可再填充供应容器向材料管理站装载构建材料的特征。此外,控制消息可以被配置为响应于管理系统的当前分配指示预期范围之外的使用量而禁用诸如从散装可再填充供应容器进行装载的特征。
应当理解,在控制消息可以例如禁用散装供应的构建材料的装载的情况下,还可以响应于自从接收到周期性的重新启用控制消息以来的时间段的检测来进行该禁用。
先前由构建材料装载系统装载的一定量的材料可以根据由配置服务生成的控制消息保持可用。另外,可以启用来自回收构建材料罐108的再循环或回收材料的装载,同时禁用新构建材料的装载。
由配置服务430生成的控制消息可以包含数字许可授予或许可撤销,其使得处理器210启用或替代地约束使用或禁用材料管理站406的操作特征中的至少一个。这样的操作特征可以包括将构建材料从诸如散装可再填充供应容器输送到材料管理站406。
控制消息可以包含使处理器210在不确定的时段内约束使用或禁止材料管理站的操作特征的信息,或者可以授权操作特征的暂时使用量。在控制消息包含操作特征的临时使用量的授权的示例中,对这样的特征的控制延伸直到临时使用量到期。这样,在材料管理站406和数据通信网络410之间失去连接的情况下,不能绕过使用授权。
在一个示例中,配置服务430可以周期性地从管理系统420接收指示使用水平落入预期范围内的信息。配置服务然后可以周期性地生成控制消息,该控制消息授予从散装可再填充容器接收构建材料到材料管理站中的时间有限的许可。当使用水平在预期范围内时,该控制消息经由数据通信网络周期性地传送到材料管理站。在由材料管理站接收时,控制消息将使处理器210临时启用这样的特征,直到接收到另一控制消息或时间周期期满。
在另一个示例中,配置服务430可以从管理系统420接收指示材料管理站当前已经记录落在预期范围之外的使用水平的信息。配置服务然后可以生成控制消息,该控制消息使得材料管理站的处理器210禁用构建材料装载系统200从散装可再填充供应容器接收材料到材料管理站中的使用。所述特征可以保持禁用,直到接收到授权使用的控制消息为止,该控制消息指示在管理系统中已经接收到供应的附加分配作为供应更新数据。
在材料管理站不具有散装供应的关联分配的示例中,配置服务430可以生成默认控制消息,其中默认控制消息禁用从散装可再填充供应容器装载材料的构建材料装载系统的使用。
图5示出了概述控制增材制造过程的方法的一个示例的流程图。
图5的方法包括,在框500处,将构建材料从一个或多个供应容器装载到材料管理站中。
方法还包括,在框502处,计量从一个或多个供应容器装载的构建材料的量并生成使用数据。
方法还包括,在框504处,将在框502处生成的指示使用量的使用数据传输到远离材料管理站的监管系统。
方法还包括,在框506处,从监管系统接收一个或多个控制消息。
方法还包括,在框508处,响应于至少一个控制消息,控制增材制造过程中的构建材料的使用。
图6示出了根据一个示例的非暂时性计算机可读存储介质的示例。存储介质600存储指令,所述指令在由处理器610执行时使处理器执行图6的框中所示的动作。
在框602处,处理器通过从计量系统读取构建材料使用数据604来监视从一个或多个供应容器装载的用于增材制造过程中的构建材料的量。
在框606处,处理器将指示所监视的构建材料使用量的使用数据传输到监管系统618。
在框612处,处理器接收由监管系统响应于由处理器传输的使用数据而生成的一个或多个控制消息614。控制消息包含指示处理器控制增材制造过程的特征的处理器可读指令。
在框616处,处理器通过控制增材制造过程的特征来响应于至少一个控制消息而控制增材制造过程中的构建材料的使用。
现在将关于提供对散装供应的构建材料的使用的控制的增材制造系统来描述以上公开的一个示例。在该示例中,构建材料以散装量供应并分配到类似于散装可再填充供应容器214的散装可再填充供应容器中,以供类似于打印系统100的3D打印系统使用。通过类似于监管系统418的监管系统执行散装供应的构建材料的控制。
在该示例中,类似于管理系统420的基于网络的管理系统存储散装供应的构建材料的使用水平记录,该基于网络的管理系统能够存储与类似于管理站206的管理站的散装供应的构建材料消耗有关的信息。管理系统形成类似于监管系统418的基于网络的监管系统的一部分。当购买散装供应的构建材料时,管理系统根据与管理站相关联的新分配接收并存储对使用水平记录的更新。可以通过供应类似于供应更新数据408的数据来执行更新。
管理站可以装载的构建材料的剩余量由管理系统使用经由数据通信网络提供的水平记录和来自装载构建材料的管理站的使用数据来计算,所述使用数据诸如使用数据204。
当使用水平记录指示在预期范围之外的使用水平,诸如低于零时,管理系统可以识别出过度装载构建材料的设备,并且将其传送到能够生成控制消息的配置服务,类似于配置服务430,其可以防止如下所述的管理站的进一步装载。当使用水平在预期范围之外时,来自管理系统的通知被发送到与消耗散装供应的构建材料的管理站相关联的通信接口,诸如数据通信接口208,其可以显示在管理站的显示器上。以这种方式,通知系统的用户散装供应的构建材料分配耗尽,并且他们将购买更多的构建材料以继续装载散装的构建材料。在购买更多的散装供应的构建材料时,管理系统如上所述增加使用水平记录中指示的量,并且散装供应的构建材料被单独地输送到管理站在其中操作的设施。
监管系统内的配置服务可以被配置成基于当前存储的使用水平记录和BCP统一资源定位符(URL)来生成散装配置简档("BCP")。BCP和URL作为控制消息的一部分被传送到管理站。BCP包括控制参数,该控制参数定义了允许管理站继续装载散装供应的构建材料的时间量。在该示例中,单个控制参数用于控制构建材料装载的容许量,但是应当理解,也可以使用多个参数,其可以是时间上的或不是时间上的。配置服务还可以供应控制3D打印系统的其他操作的其他配置简档。配置简档URL直接地或经由基于网络的存储服务利用诸如因特网的数据通信网络被传送到3D打印系统的数据通信接口。这种通信类似于上述控制消息。
指示从散装可再填充供应容器装载的构建材料的量的使用数据可以经由数据通信网络从管理站传输到监管系统。管理系统使用该使用数据,通过从先前的分配中减去已经装载的构建材料的量来更新散装供应的构建材料分配,并且作为响应,监管系统可以停止向管理站周期性地传输BCP,可以传输默认BCP,该默认BCP包含指示应该禁止从可再填充存储容器进一步装载的信息。替代地,默认BCP也可以不包含指示应该启用从可再填充存储容器进一步装载的信息。
控制构建材料的装载的BCP的控制参数可以是管理站可以继续装载构建材料的时间容许量,例如分钟数的整数值。管理站的时间戳和唯一设备标识符(例如序列号)也被包括在BCP中,以允许管理站识别被寻址到它的最近的BCP。唯一设备标识符与管理站中用于确保唯一设备标识符与内部存储的设备标识符匹配的内置验证过程一起确保BCP不能在管理站之间被再使用或共享。
时间容许量的持续时间可以比更新的BCP到给定管理站的周期性传输之间的平均间隔更长,以便提供针对网络问题的鲁棒性。
指定散装供应的构建材料消耗的初始容许量的控制参数可以借助于安全地保持在每个管理站内的设置(例如固件设置)来提供。这样的设置可以允许用于管理站的初始设置和配置的构建材料装载的有限时段,在此之后,构建材料装载将被禁用,直到接收到第一或新的BCP。
在不存在与散装供应的构建材料分配的任何关联的情况下,默认BCP可以通过配置服务与管理站相关联。默认简档中的控制参数可以防止散装供应的构建材料的装载。控制参数可以例如是时间容许量的非正值,例如零。一旦使用水平落在预期范围之外,配置服务就可以移除管理站与散装分配的关联,并且管理站与默认简档相关联。一旦分配已经与管理站相关联,作为第一或随后实例,配置服务可以停止供应默认BCP,并且向BCP供应管理站的时间容许量以消耗散装供应的构建材料,直到散装供应的构建材料分配被耗尽。
应当理解,例如从非用户可再填充供应容器装载其他非散装供应的构建材料可保持启用,而从散装可再填充供应容器的装载被禁用。
与管理站的数据通信接口可以被配置成监视由配置服务生成的配置简档并从管理系统检索该配置简档,并将它们转发到一个或多个其它关联的设备,包括将BCP转发到打印站,以便控制使用。
配置简档可以在它们被生成时被检索,或者从基于网络的存储服务周期性地进行检索。在通信接口周期性地检索简档的情况下,定义检索周期的参数可以由配置服务来提供。
管理站从通信接口接收和存储BCP,并且根据控制参数启用或禁用从散装可再填充供应容器的装载。如果BCP中的唯一设备标识符是管理站的标识符,并且时间戳比当前存储的BCP更近地生成,则BCP可以被管理站接受。如果不满足这些条件,则管理站可以不接受BCP。一旦BCP被接收和接受,管理站就可以存储控制参数值,并且用最近存储的剩余时间单位的值来重新初始化倒计时定时器。在该示例中,该值是分钟量。因此,可以在所生成的时间容许量内启用构建材料的装载,或者直到接收到指定不同时间容许量的另一BCP。
当管理站的用户试图从散装可再填充供应容器装载散装供应的构建材料时,管理站在开始装载操作之前检查倒计时定时器。当存储了正的剩余时间单位的值时,管理站可以继续装载散装供应的构建材料,直到倒计时定时器达到零或接收到默认的BCP,此时,管理站将停止装载散装供应的构建材料。如果控制参数不包含正值或以其他方式指示散装供应分配被耗尽,则管理站将不装载散装供应的构建材料。如果用户试图在构建材料装载被禁用时装载散装构建材料,则管理站可以向通信接口报告警报,该警报又可以被传送到监管系统。
描述已经被装载或即将被装载的构建材料量的数据可以由管理站传送到监管系统,以由管理系统用于确定散装供应的构建材料的剩余分配。这可以直接完成或通过基于网络的存储系统来完成。这些细节可以由管理站或通信接口加密,以便在数据通信网络上通信。
还可以使用将BCP传送到管理站的"离线"方法,其中,BCP被存储并在数字存储介质(诸如USB驱动器或CD)上、经由电子邮件或通过其他方式传送。这可以应用于不可能或不希望使用数据通信网络连接的情况。
应当理解,虽然在以上示例中描述了一个管理站,但是也可以将多个管理站分配给存储在管理系统中的单个散装供应的构建材料分配和/或使用水平记录。
其中在上述示例中,控制是针对可再填充供应容器执行的,应当理解,相同或类似的控制技术也可以替代地或另外地与非用户可再填充供应容器相关地应用。
已经呈现了前面的描述以说明和描述所描述的原理的示例。本说明书不旨在是穷举的,也不是要将这些原理限制为所公开的任何精确形式。根据上述教导,许多修改和变化是可能的。应当理解,针对任何一个示例描述的任何特征可以单独使用,或者与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与任何其他示例的任何特征或者任何其他示例的任何组合组合使用。

Claims (14)

1.一种用于增材制造过程的管理站,包括:
构建材料装载系统,其被布置成从一个或多个可再填充供应容器接收构建材料,以用于所述增材制造过程;
计量系统,用于计量使用所述装载系统从所述一个或多个可再填充供应容器装载的构建材料的量;
数据通信接口,用于从远离管理站的监管系统接收控制数据;以及
数据处理器,被配置为:
收集指示由计量系统计量的量的使用数据,用于控制来自一个或多个可再填充供应容器的构建材料的使用;
从所述监管系统接收控制数据;以及
根据所述使用数据,响应于所述控制数据,控制来自所述增材制造过程中的所述一个或多个可再填充供应容器的构建材料的使用。
2.根据权利要求1所述的管理站,其中,所控制的使用包括禁用所述装载系统以防止从所述一个或多个可再填充供应容器装载构建材料。
3.根据权利要求1所述的管理站,其中,所述管理站包括:
数据传输接口,用于与非用户可再填充供应容器通信以确认非用户可再填充供应容器在第一装载模式中使用的授权,
并且其中,所述处理器被配置为:
响应于经由所述数据传输接口授权非用户可再填充供应容器而启用所述第一装载模式;以及
启用第二装载模式,其中,供应容器未被授权在所述第一装载模式中使用,其中,在所述第二装载模式中,所述数据处理器响应于所述控制数据而禁用来自所述可再填充供应容器的构建材料的使用。
4.根据权利要求1所述的管理站,其中,所述处理器被配置为响应于没有来自所述监管系统的控制数据而禁用所述增材制造过程中的构建材料的使用。
5.根据权利要求1所述的管理站,其中,所述计量系统被布置成计量经由装载导管从所述一个或多个可再填充供应容器装载到所述管理站中的收集罐中的构建材料的量。
6.根据权利要求5所述的管理站,其中,所述计量系统被布置成对所述收集罐中的构建材料的量称重。
7.根据权利要求1所述的管理站,其中,所述数据通信接口用于通过数据通信网络与所述监管系统通信,并且其中,所述数据处理器被配置为:
将指示由所述计量系统计量的量的使用数据传输到所述监管系统;
从所述监管系统接收一个或多个控制消息中的所述控制数据;以及
根据所述使用数据,响应于所述一个或多个控制消息中的至少一个,控制来自所述增材制造过程中的所述一个或多个可再填充供应容器的构建材料的使用。
8.根据权利要求7所述的管理站,其中,所述一个或多个控制消息包括授权临时使用量的消息,并且其中,所控制的使用包括当所述临时使用量到期时禁用使用。
9.根据权利要求1所述的管理站,其中,所述构建材料装载系统被布置成从再循环构建材料罐装载构建材料,以用于在所述增材制造过程中使用,并且其中,在所述增材制造过程中再循环构建材料的使用与来自可再填充供应容器的新构建材料的使用分开控制,使得能够在从所述可再填充供应容器的所述新构建材料的装载被禁用的同时从所述再循环构建材料罐装载再循环构建材料。
10.一种用于增材制造过程的监管系统,所述过程包括:
从一个或多个供应容器装载构建材料,以用于所述增材制造过程;以及
计量从所述一个或多个可再填充供应容器装载的构建材料的量,
其中,所述监管系统被配置为通过数据通信网络与远离所述监管系统的管理站通信,并且其中,所述监管系统被配置为:
接收指示从所述一个或多个可再填充供应容器装载的构建材料的量的管理数据;以及
传输一个或多个控制消息,所述一个或多个控制消息包括用于响应于指示在预期使用范围之外的使用的使用数据而控制所述增材制造过程中的构建材料的使用的控制消息。
11.根据权利要求10所述的监管系统,其中,所述一个或多个控制消息包括用于响应于指示在预期使用范围内的使用的所述管理数据而启用所述增材制造过程中的构建材料的使用的控制消息。
12.根据权利要求10所述的监管系统,其中,所述一个或多个控制消息包括用于响应于指示在预期使用范围之外的使用的所述管理数据而禁用所述增材制造过程中的构建材料的使用的控制消息。
13.根据权利要求10所述的监管系统,被配置为:
接收指示所授权的初始使用量的第一更新数据,并且监视关于所述初始授权量的所述管理数据;以及
接收指示所授权的附加使用量的第二更新数据,以及相对于初始和附加授权量来监视管理数据。
14.一种控制增材制造过程的方法,包括:
从一个或多个供应容器装载构建材料,以用于所述增材制造过程;
计量从所述一个或多个供应容器装载的构建材料的量;
将指示计量的量的使用数据传输到监管系统;
从监管系统接收一个或多个控制消息;以及
响应于所述一个或多个控制消息中的至少一个控制消息,控制所述增材制造过程中的构建材料的使用。
CN201880092150.6A 2018-05-15 2018-05-15 资源消耗控制 Pending CN111918762A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2018/032721 WO2019221702A1 (en) 2018-05-15 2018-05-15 Resource consumption control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111918762A true CN111918762A (zh) 2020-11-10

Family

ID=68540667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880092150.6A Pending CN111918762A (zh) 2018-05-15 2018-05-15 资源消耗控制

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11472111B2 (zh)
EP (1) EP3752338A4 (zh)
CN (1) CN111918762A (zh)
WO (1) WO2019221702A1 (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104010750A (zh) * 2011-12-20 2014-08-27 米其林集团总公司 用于粉末基增材制造的机器和方法
CN105437549A (zh) * 2015-12-18 2016-03-30 天津清研智束科技有限公司 一种增材制造中粉末分配量的控制装置及方法
CN105939836A (zh) * 2014-01-16 2016-09-14 惠普发展公司,有限责任合伙企业 构造材料简档
US20170096315A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Bruce Curtis JACKSON 3D Printer Filament Supply Container Including a Supply Control and Management System
JP2017121801A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 セイコーエプソン株式会社 液体消費装置、液体容器、液体消費システム、液体消費方法および情報機器
CN106976235A (zh) * 2017-05-02 2017-07-25 安徽玉辉电子科技有限公司 一种3d打印机系统
US20170326803A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Build Material Management Station
WO2017194107A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P., Additive manufacturing particulate build material management station
CN206796568U (zh) * 2017-01-19 2017-12-26 江苏时间环三维科技有限公司 一种基于fdm3d打印机已用材料长度计数模块
CN107820460A (zh) * 2015-06-25 2018-03-20 Dws有限公司 用于核验适合于被安装在立体光刻机上的可消耗元件的方法和用于启用该立体光刻机来执行打印过程的方法
CN107835737A (zh) * 2015-07-13 2018-03-23 Eos有限公司电镀光纤系统 用于制备三维物体的方法和装置
WO2018080458A1 (en) * 2016-10-25 2018-05-03 Hewlett-Packard Development Company, Lp Measure of the build material in a build material container

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6007318A (en) 1996-12-20 1999-12-28 Z Corporation Method and apparatus for prototyping a three-dimensional object
JP2000137417A (ja) 1998-11-04 2000-05-16 Minolta Co Ltd 交換部品使用時の処理方法と装置、これを用いた作業装置
EP1581902B1 (en) * 2002-11-12 2008-04-23 Objet Geometries Ltd. METHOD AND SYSTEM FOR THREE-DIMENSIONAL OBJECT PRINTING& x9;& x9;
DE602006010793D1 (de) 2005-10-31 2010-01-14 Seiko Epson Corp Drucker und Drucksystem
KR101436647B1 (ko) 2006-05-26 2014-09-02 3디 시스템즈 인코오퍼레이티드 3d 프린터 내에서 재료를 처리하기 위한 인쇄 헤드 및 장치 및 방법
WO2011063216A2 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Stratasys, Inc. Encoded consumable materials and sensor assemblies for use in additive manufacturing systems
US10189623B2 (en) 2010-02-26 2019-01-29 Monsanto Technology Llc Container assemblies for storing, shipping, and/or dispensing fluids, and related methods
CN103737932B (zh) 2014-01-07 2016-02-24 清华大学 用于三维打印系统的粉末混合装置和三维打印系统
EP2945051A1 (en) 2014-05-16 2015-11-18 Océ-Technologies B.V. Method for predicting consumption of supply material in a printing system
AT516839B1 (de) * 2015-05-06 2016-09-15 Headlight Analytics E U Vorrichtung und Verfahren zur Bildung eines dreidimensionalen Objektes
CN107921799B (zh) 2015-08-18 2020-06-23 惠普发展公司,有限责任合伙企业 供打印材料使用的打印机配置
US10350876B2 (en) 2015-09-16 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Printhead module for additive manufacturing system
US10105956B2 (en) * 2016-01-06 2018-10-23 Seiko Epson Corporation Liquid consumption apparatus, liquid consumption system
EP3228441A1 (en) * 2016-04-05 2017-10-11 Siemens Aktiengesellschaft Control system and method for additive manufacturing

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104010750A (zh) * 2011-12-20 2014-08-27 米其林集团总公司 用于粉末基增材制造的机器和方法
CN105939836A (zh) * 2014-01-16 2016-09-14 惠普发展公司,有限责任合伙企业 构造材料简档
CN107820460A (zh) * 2015-06-25 2018-03-20 Dws有限公司 用于核验适合于被安装在立体光刻机上的可消耗元件的方法和用于启用该立体光刻机来执行打印过程的方法
CN107835737A (zh) * 2015-07-13 2018-03-23 Eos有限公司电镀光纤系统 用于制备三维物体的方法和装置
US20170096315A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Bruce Curtis JACKSON 3D Printer Filament Supply Container Including a Supply Control and Management System
CN105437549A (zh) * 2015-12-18 2016-03-30 天津清研智束科技有限公司 一种增材制造中粉末分配量的控制装置及方法
JP2017121801A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 セイコーエプソン株式会社 液体消費装置、液体容器、液体消費システム、液体消費方法および情報機器
US20170326803A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Build Material Management Station
WO2017194107A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P., Additive manufacturing particulate build material management station
WO2018080458A1 (en) * 2016-10-25 2018-05-03 Hewlett-Packard Development Company, Lp Measure of the build material in a build material container
CN206796568U (zh) * 2017-01-19 2017-12-26 江苏时间环三维科技有限公司 一种基于fdm3d打印机已用材料长度计数模块
CN106976235A (zh) * 2017-05-02 2017-07-25 安徽玉辉电子科技有限公司 一种3d打印机系统

Also Published As

Publication number Publication date
US11472111B2 (en) 2022-10-18
US20210331396A1 (en) 2021-10-28
WO2019221702A1 (en) 2019-11-21
EP3752338A1 (en) 2020-12-23
EP3752338A4 (en) 2021-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10981332B2 (en) Additive manufacturing material management station
EP3389995B1 (en) Additive manufacturing particulate build material management station
KR102078049B1 (ko) 인쇄 재료의 사용을 위한 프린터 구성
US11072027B2 (en) Removable 3D build module comprising a memory
WO2017194177A1 (en) Build material management
EP1580006B1 (en) Ink supply container for high speed solid ink printers
US20190054697A1 (en) Container for 3d printed objects and method of cooling and unpacking a manufactured object from a 3d printer using that container
EP3390000B1 (en) Waste routing of non-fused build material
US20190077083A1 (en) Unpacking 3d printed objects
US20190084235A1 (en) Mixer unit
US20170326803A1 (en) Build Material Management Station
US11472111B2 (en) Resource consumption control
JP4251310B2 (ja) インクカートリッジのリサイクルシステムおよび方法
WO2017194118A1 (en) Overflow routing of non-fused build material
EP3523112B1 (en) A 3d printing apparatus and method of operating a 3d printing apparatus
US11235584B2 (en) Printing apparatus and printing system
CN108698329B (zh) 清除非熔合构造材料
US20200269513A1 (en) Three-dimensional printing material validation
US20210178668A1 (en) Three-dimensional printer
CN114450167B (zh) 打印机再循环控制
JP2012040804A (ja) サプライ保管装置及びサプライ保管システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201110

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication