[发明专利]三维打印机部件的自动移除

说明书

一种具有自动的部件移除的三维打印系统。在一个实施例中，该系统包括：在其上制造部件的打印表面和被支持用于相对于打印表面受控地移动以在打印表面上打印部件的打印设备。刀片被支持用于横跨打印表面运动，以将部件从打印表面释放。根据本发明的本打印系统需要比现有技术中已知的更少的用户步骤。

优先权信息

本申请要求于2014年1月16日提交的实用申请第14/157,027号的优先权和于2013年2月1日提交的临时申请第61/759,686号的优先权，所述申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

本发明涉及3D打印机，并且更特别地涉及3D打印机中自动的部件移除。

增材制造形式的3D打印在其现有状态下是繁重的制造过程。图1中示出的通用的现有技术打印机10包括打印表面12和承载打印设备16的可移动滑架14。图1中示出的现有技术的系统通常包括联机计算机18。

如图2中所示，现有技术的打印机通常需要如图所示的六个或更多个用户步骤。首先，用户在CAD软件上设计3D模型。然后，用户将待制造部件的3D模型上传到分层程序。在用户手动校准150到250个设置之后，分层程序生成用于3D打印机10的机器代码。流程的第四个步骤是将计算机或SD卡上的程序形式的机器代码上传到打印主机。机器代码从那里流传输到打印机10上的微处理器，以控制致动。打印机完成打印之后，部件被手动移除。在检查部件的质量之后，用户决定是否需要重新打印该部件。

完全自动的3D打印机系统需要自动的部件移除，以便消除本地操作者移除部件以开始下一个作业的需要。目前的自动的部件移除系统以三种形式存在：传送带、挤出机头附接件和加热/冷却打印床。通常，这些系统的缺点在于对打印过程和/移除过程是有害的。传送带系统已经不是成功的，这通常是因为平台是柔性的，导致了翘曲的部件。具有刚性轨道的传送带可能提供相当昂贵的解决方案。还已知将移除板或移除块附接到挤出机头。这种布置通常在传动系上产生过度的压力并且可能在打印喷嘴中产生不对齐从而导致调平(leveling)问题。最后，已知利用加热/冷却来将部件从打印表面释放。在这种系统中，在打印期间打印表面是热的。一旦部件的打印完成，使得板被动地冷却。收缩导致部件“爆裂”。

发明内容

在一方面，根据本发明的三维打印系统包括在其上制造部件的打印表面。打印设备被支持用于相对于打印表面受控地移动，以在打印表面上打印部件。刀片被支持用于横跨打印表面运动，以将部件从打印表面释放。在本发明该方面的一个优选实施例中，使用由电磁控制的气动活塞来使刀片移动。刀片可以由在打印表面一侧上的支承件悬臂支承。替代地，刀片可以被支承在打印表面的两侧。对于被悬臂支承的刀片来说，支承件形成顺应式接头是优选的。刀片具有接合所述部件的硬化钢部分也是优选的。

在优选的实施例中，可以提供丝杠来使刀片移动。替代地，能够使用驱动皮带的驱动滑轮来使刀片移动。可以利用齿轮与齿条布置来使刀片移动。在一个实施例中，使刀片振动以便于部件移除。

在另一个方面，本文中公开的三维打印系统包括打印表面，部件在其上被打印，所述打印表面包括成阵列的孔。打印设备被支持用于相对于打印表面受控地移动以在打印表面上打印所述部件。成阵列地布置销以使其与成阵列的孔匹配，并且提供用于推动销穿过孔以使部件从表面升起的装置。在一个实施例中，用于推动销穿过孔的装置包括使表面降低到销上。替代地，可以提供用于通过使所述销升起来推动销穿过孔的装置。

在又一个方面，本发明是包括打印表面的三维打印系统，所述打印表面包括在部件位置之下的至少一个孔。压缩空气被引导穿过孔以使部件从所述表面升起。

在本发明的再一个方面，系统包括用于使打印表面振动的装置。可以使用电磁体来使打印表面振动。

本文中公开的实施例中的许多还包括用于移除被释放部件的辅助装置。所述辅助件包括压缩空气喷射器、用于限制被释放部件的固定阻挡件和附接到刀片的枢轴转动阻挡件。

附图说明