[发明专利]用于SLS三维打印的机器人粉末床车和兼容打印机壳体

说明书

多个打印机壳体和粉末床车可协调地执行各种3D打印操作。打印机壳体可直接或通过控制站调用粉末床车。受请求的粉末床车能够从备用区域分派，并且能够使用其磁导传感器来跟踪地板上的磁带线，以自动导航至请求的打印机壳体。在请求的打印机壳体处，粉末床车能够停靠，通过提升其千斤顶螺钉将粉末介质托盘和粉末床移动到位，然后开始打印操作。当粉末床车的粉末介质耗尽时，粉末床车能够与打印机壳体分离并返回备用区域，在备用区域，托盘会重新填满粉末介质，并且其电池会重新充电。

关联申请

本申请请求2019年5月14日提交的美国临时申请的优先权，其申请号为62/847,504。

技术领域

本发明涉及用于选择性激光烧结(SLS)的粉末床车和相关的打印机壳体，在一个实施例中，本发明涉及这样一类车，其包括自主移动装置和与其中一个所述打印机壳体对接的装置。

背景技术

所谓的“3D打印”，或者更普遍地说，添加制造，是一个广义术语，其用于描述在计算机控制下从数字数据文件制造三维物体的过程。已经开发出许多不同的添加制造技术，包括SLS。SLS涉及使用激光在由数字模型文件定义的空间点处熔化材料，该材料通常为金属、聚合物或陶瓷粉末。对于模型的给定横截面层，激光的焦点在粉末材料床上扫描，使材料在激光单独加热的点处形成固体块。扫描每个横截面后，降低粉末床，施加新的材料层，并重复该过程。该过程继续进行，对制造中的物体的每个横截面层逐点进行，直到完成所需的物体。

发明内容

根据本发明的一个实施例，多个打印机壳体和车能够协调以执行各种打印操作。打印机壳体可直接或通过控制站调用粉末床车。受请求的粉末床车可以从备用区域分派，并且能够使用其磁导传感器来跟踪地板上的磁带线，以自动导航至请求的打印机壳体。在请求的打印机壳体处，粉末床车可以停靠，通过提升其千斤顶螺钉将粉末介质托盘和粉末床移动到位，然后开始打印操作。当粉末床车的粉末材料耗尽时，粉末床车能够与打印机壳体分离并返回备用区域，在备用区域，托盘会重新填满粉末材料，并且其电池会重新充电。

打印机壳体可以包括一个适于与粉末床车对接的开口。打印机壳体还可以包括激光源和成像系统，该激光源配置为产生激光束，该成像系统配置为将激光束扫描到设置在粉末床中的粉末材料上，使粉末材料在激光束加热的点处形成固体块。打印机壳体还可以包括滚轮，所述滚轮配置为将粉末材料散布在粉末床内。

粉末床车可以包括粉末床、自动移动装置以及与打印壳体对接的装置。自主移动装置可以包括位置传感器、设置在粉末床车底面上的车轮、用于将粉末床车转向和推进至所需目的地的电动机，以及用于为电动机供电的电池。与打印壳体对接的装置可以包括垂直调整装置，以将粉末床的垂直位置提升到打印壳体内的操作位置。

下面结合附图对本发明的上述和其他实施例进行更全面的描述。

附图说明

图1A-1C描述了根据本发明一个实施例所述的设备，该设备用于在粉末床中熔化粉末介质来形成三维物品。

图2描述了根据本发明一个实施例所述的用于运输粉末介质的车和配置为接收车的打印机壳体。

图3A描述了根据本发明的一个实施例所述的垂直调整装置，该垂直调整装置用于将粉末床和粉末介质托盘置于打印机壳体内的操作位置。

图3B描述了根据本发明的一个实施例所述的组件，其中车停靠在打印机壳体中。

图4描述了根据本发明一个实施例所述的系统，该系统集成多个打印机壳体、车和控制站。

图5描绘了根据本发明一个实施例所述的车间，该车间具有多个打印机壳体和车。

具体实施方式