3D工装机器制造技术

一些实施例包含3D工装机器。所述3D工装机器可包含：基站；滑块；杆，其适用于支撑所述顶盖，穿过所述滑块且插入所述基站；滑块臂，其具有适用于磁性地附接至所述滑块及磁性地附接到工具头的弧形末端；及控制器，其经配置以经由一或多个马达或致动器控制所述滑块沿所述杆的移动。

3D tooling machines

Some embodiments include the 3D tooling machine. The 3D tooling machine includes a base station; slide; rod, which is suitable for supporting the roof, through the slider and inserted into the base; the slider arm, is suitable in the magnetic attached to the slider and magnetic attachment arc end received tool head; and the controller. Via a mobile configuration to one or more motors or actuators to control the slide along the rod.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D工装机器相关申请案的交叉参考本申请案主张于2014年10月1日申请的美国专利申请案第14/504,162号的权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术的至少一个实施例大体上涉及消费者3D打印机系统。
技术介绍
3D打印利用用于由3D模型主要经由加成工艺制成三维物体的各种工艺，其中连续层的材料层在计算机控制下铺设。传统地，3D打印机为主要用于工业的工业机器人。市场上存在一些消费者3D打印机。但是，难以将这些3D打印机直接传递给消费者。此外，在家庭环境中操作这些3D打印机中的一个对于消费者来说也常常是一个难题。消费者3D打印机时常也缺乏优化最终产物的能力且因此使得3D创建工艺为单次工艺。附图说明图1为根据各种实施例的3D打印机的俯视图。图2为根据各种实施例的图1的3D打印机的透视侧视图。图3A为根据各种实施例的与3D打印机一起使用的印刷头的第一透视图。图3B为根据各种实施例的图3B的印刷头的第二透视图。图4为根据各种实施例的不具有顶盖的图1的3D打印机的侧视图。图5为根据各种实施例的在印刷头机械地耦合到滑块臂之前的图1的3D打印机的侧视图。图6为根据各种实施例的在印刷头机械地耦合到滑块臂之后的图5的3D打印机的侧视图。图7为根据各种实施例的在组装阶段期间图5的印刷头的详细侧视图。图8为根据各种实施例的操作期间的图5的印刷头的侧视图。图9为根据各种实施例的图1的3D打印机的基站的侧视图。图10为根据各种实施例的可旋转平台暴露的基站的透视图。图11为根据各种实施例的光投影仪暴露的基站的透视图。图12为根据各种实施例的使用光投影仪扫描物体时基站的透视图。图13为根据各种实施例的3D打印机的组件的分解图。图14为根据各种实施例的布置于表面上的3D打印机的组件的组件图。图15为根据各种实施例的消费者3D打印机系统的框图。图16为图5的印刷头在图1的3D打印机的基站上方的侧视图。仅出于说明的目的，图式描绘本专利技术的各种实施例。所属领域的技术人员将自以下论述容易认识到可在不偏离本文中所描述的本专利技术原则的情况下采用本文中所说明的结构及方法的替代实施例。具体实施方式本专利技术公开经设计以供方便的消费者使用的3D打印机。虽然此装置经描述为“3D打印机”，但由于额外特征为可用的，3D打印机也可被称作3D工装机器。方便的组合件的模块性举例来说，在一些实施例中，3D打印机包含可附接至彼此的模块化组件。这有利地使得3D打印机的制造商能够以空间有效方式运输其独立包装(例如，独立布置而在相同包装或不同包装中无预附接)的组件。举例来说，图14为根据各种实施例的布置在表面上的3D打印机1400的组件的组件图。这些组件可独立包装。图13为说明组件可组装在一起的方式的实例的3D打印机1300的组件的分解图。举例来说，组件可包含顶盖、基站、一或多个印刷头或工具头、一或多个工具头控制滑块、一或多个杆(例如，用于控制滑块沿其滑动)、移动所述控制滑块的一或多个传送带、耦合至工具头的一或多个滑块臂、一或多个数据和/或功率互连件、可移除式平台或其任何组合。在图13中所说明的实施例中，3D打印机1300可包含：顶盖1302、基站1304、工具头1306、三对杆1308及三个传送带1310、六个滑块臂1312、可移除式平台1314及三个控制滑块1316。每一组件可包含其它子组件。举例来说，基站1304可包含电力供应器或电源、控制器(例如，RasberryPi、Arduino或专用集成电路(ASIC))、用于驱动3D打印机的传送带或其它移动部件的一或多个马达或致动器或其任何组合。在图14中所说明的实施例中，3D打印机1400可包含：顶盖1402、基站1404、印刷头1406、三个控制滑块1408、六个杆1410、三个传送带1412、三个互连件1414及六个滑块臂1416。所公开的3D打印机的组装架构使得3D打印机的潜在用户能够方便地替换部件且方便地组装。举例来说，滑块臂可经由磁附接接点(例如，接受滑块臂的铁磁性圆形接点的铁磁性轴承)附接到控制滑块。安装不同工具头的可拆卸的接口在一些实施例中，3D打印机具有安装各种工具头的可拆卸的接口。传统的3D打印机具有静态印刷头。可拆卸接口使得消费者用户能够在不同情况下和/或针对各种应用而有效地修改3D打印机以使用不同工具创建和/或修改3D物体。在一些实施例中，可拆卸接口由快速附接/释放机构启用以耦合或解耦工具头。可拆卸工具头可为经由3D打印机的平台上的喷嘴熔化热塑性长丝且沉积热塑性长丝的印刷头。可拆卸接口与具有可针对不同3D打印分辨率及印刷速度而调适的不同喷嘴大小的印刷头相容。举例来说，较大的喷嘴大小可对应于具有较小分辨率的较快打印且较小喷嘴大小可对应于具有较高分辨率的较慢打印。在一些实施例中，可拆卸工具头为激光工具头。激光工具头可用于雕刻形状及设计于放置在3D打印机的平台上的物体。对于又一实例，消费者用户可安装与可拆卸接口相容的可拆卸铣削尖端。3D打印机可驱动铣削尖端(即，旋转铣削尖端)使得铣削尖端可刻进放置在平台上的物体。在一些实施例中，可拆卸工具头为笔筒。消费者用户可紧固笔筒中的书写工具(例如，铅笔、毛刷、钢笔、粉笔、颜色喷雾器或其任何组合)。在校准之后，3D打印机可驱动笔筒以在放置于平台上的物体的三维表面上绘画。可移除式平台在一些实施例中，3D打印机具有可移除式平台(例如，玻璃板)以支撑用于打印或修改(例如，激光雕刻、铣削、绘制等)的物体。可移除式平台可静置于3D打印机的基站上。在一些实施例中，可移除式平台可静置于至少三个压力传感器上。三个压力传感器可用于校准可移除式平台的平度。三个压力传感器也可用于确定工具头是否压制可移除式平台或静置于可移除式平台上的物体。在一些实施例中，可移除式平台可具有耦合到基站中或附接于基站上的对应铁磁性芯片的多个铁磁性芯片。也就是说，存在分别附接或嵌入可移除式平台及基站的一或多对铁磁性芯片。在一些实施例中，每对铁磁性芯片中的至少一个为永磁体。在一些实施例中，每对磁体中的至少一个为可暂时磁化的铁磁性材料(例如，一块铁)。可移除式平台与基站之间的磁耦合可确保可移除式平台平坦地布置于基站上。此外，磁耦合也使得基站中或基站上的传感器能够机械地紧紧耦合至可移除式平台以检测可移除式平台上的重量分布。此重量分布信息可用于校准、工具头对准或其组合。物体扫描能力在一些实施例中，3D打印机可具有物体扫描能力。举例来说，这些3D打印机可具有可旋转平台。在一些实施例中，可旋转平台可嵌入于基站中且可移除式平台可布置于其上。在一些实施例中，可旋转平台可代替可移除式平台。马达或致动器(例如，由3D打印机中的控制器或具有3D打印机中的逻辑单元的有线或无线通信中的控制器控制)可旋转所述可旋转平台。反过来，可旋转平台旋转物体使得相机可捕获物体的三维表面。可通过从光投影仪(例如，激光投影仪)投射激光线而扫描3D表面。在一些实施例中，光投影仪可为能够将基站保持隐藏于顶表面下，且使用点选释放机构在顶表面上方弹跳的可伸缩装置。在一些实施例中，在基站中的可旋转平台周围可存在多个光投影仪。基站也可包含附接到光学扫描仪(例如，数码相机)的相机臂。相机臂及光学扫描仪可隐藏于基站的顶表面下。在一些实施例中，点选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工装机器组合件，其包括：顶盖；基站；滑块；杆，其适用于支撑顶盖，穿过滑块且插入基站；具有适用于磁性地附接至滑块且磁性地附接至工具头的弧形末端的滑块臂；及控制器，其经配置以经由一或多个马达或致动器控制滑块沿杆的移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 US 14/504,1621.一种工装机器组合件，其包括：顶盖；基站；滑块；杆，其适用于支撑顶盖，穿过滑块且插入基站；具有适用于磁性地附接至滑块且磁性地附接至工具头的弧形末端的滑块臂；及控制器，其经配置以经由一或多个马达或致动器控制滑块沿杆的移动。2.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述顶盖包含由所述控制器所控制的长丝挤出马达。3.根据权利要求2所述的工装机器组合件，其中所述顶盖包含支持一次打印两个类型的材料的多个挤出马达。4.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述顶盖包含接受可再循环塑料作为长丝的塑料熔炉。5.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其进一步包括适用于安装于所述基站的顶部上的可移除式玻璃平台。6.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述基站包含：可旋转平台，其由所述控制器控制；光投影仪，其能够照射线性光图案；光学扫描仪，其经配置以捕获当所述可旋转平台旋转时从所述可旋转平台上的物体反射的所述线性光图案。7.根据权利要求6所述的工装机器组合件，其中所述光投影仪适用于隐藏于第一机械配置处的所述基站的顶表面之下及暴露于第二机械配置处的所述顶表面之上；且其中所述第一机械配置能够经由点选释放机制变成所述第二机械配置。8.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述基站包含适用于符合至少一个可旋转平台、加热板、机器可读存储器装置、逻辑计算模块或其任何组合。9.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述加热板适用于加热适用于安装于所述基站上方的可移除式玻璃板。10.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述工具头为3D长丝印刷头、激光工具、铣削工具、笔筒或其任何组合。11.根据权利要求1所述的工装机器组合件，其中所述工具头为印刷头，且所述印刷头进一步包括：进气扇、排气扇及指向所述印刷头的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯轩恩，游隽仁，江尚峰，
申请(专利权)人：通量三维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US