[发明专利]3D喷墨打印系统和方法

权利要求书

1.一种3D喷墨打印系统，包括：

机器人(100)，具有多个自由度，用于抓取和移动一个待打印的产品(300)；和

喷墨打印头(200)，用于向待打印的产品(300)的表面上喷射导电墨，

其特征在于：

所述产品(300)的表面具有三维表面区域(310)，并且所述3D喷墨打印系统适于在所述产品(300)的三维表面区域(310)上打印形成第一导电图案；并且

在整个打印过程中，所述机器人(100)调节所述产品(300)的位置和姿态，使得所述喷墨打印头(200)相对于所述产品(300)沿预定的空间路径移动，并始终大致垂直于所述产品(300)的被打印的目标表面区域。

2.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：所述喷墨打印头(200)被构造成固定不动。

3.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述喷墨打印头(200)被构造成能够沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向中的至少一个方向移动。

4.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

在整个打印过程中，所述喷墨打印头(200)与所述产品(300)的被打印的目标表面区域的法线之间的夹角等于零度或者在大于零度且小于30度的范围内。

5.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述机器人(100)能够沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向移动以及能够分别绕所述第一方向、第二方向和第三方向转动。

6.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述导电墨经管道(220)从远离所述喷墨打印头(200)的远程墨水供应器输送至所述喷墨打印头(200)。

7.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述机器人(100)的末端执行器上安装有一个抓取器(110)，所述抓取器(110)适于直接抓取住所述产品(300)。

8.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述3D喷墨打印系统还包括适于固定所述产品(300)的固定装置，并且

所述机器人(100)的末端执行器上安装有一个连接装置，所述连接装置适于连接到所述固定装置上。

9.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述第一导电图案包括形成在所述产品(300)的三维表面区域(310)上的点、曲线或三维曲面。

10.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

当在所述三维表面区域(310)上打印第一导电图案时，所述机器人(100)调节所述产品(300)的方位，使得所述喷墨打印头(200)的喷嘴(210)的中心轴线(Z)与所述三维表面区域(310)的法线之间的夹角等于零度或者在大于零度且小于30度的范围内。

11.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述产品(300)的表面还具有二维表面区域，并且所述3D喷墨打印系统还适于在所述产品(300)的二维表面区域上打印形成第二导电图案。

12.根据权利要求11所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述第二导电图案包括形成在所述产品(300)的二维表面区域上的点、直线、曲线或二维平面。

13.根据权利要求11所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述喷墨打印头(200)的喷墨频率和/或喷墨流量与所述机器人(100)的运动速度相匹配，使得形成的第一导电图案和/或第二导电图案的厚度均匀。

14.根据权利要求1所述的3D喷墨打印系统，其特征在于：

所述3D喷墨打印系统包括具有不同分辨率的多个喷墨打印头，用于打印具有不同尺寸的导电图案；和/或

所述3D喷墨打印系统包括用于喷射不同材料的导电墨的多个喷墨打印喷头。