[发明专利]用于制造三维物体的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造三维物体例如模型、模具、压模或类似物的方法及装置。

背景技术

本发明尤其可应用于通过将大量较薄的层粘接在一起来制造三维物体的方法，其中每个薄层都具有薄层物体的形状。现在，这种方法非常有价值，因为该方法可利用高速发展的计算机辅助设计(CAD)技术和计算机辅助制造(CAM)技术。例如，美国专利5,071,503公开了这样一种技术：每层都是一个预制的薄片，通过在限定各个薄片轮廓的不同位置上涂敷粘接剂而将这些薄片粘接到部分成形的物体上，从而易于分离轮廓外部的薄片部分，其中不同的位置位于薄片的轮廓范围内。

发明概述

本发明的目的在于提供一种新的方法和装置，与上述专利中公知的技术相比，这种方法和装置具有很多优点。

根据本发明的一个方面提供一种制造三维物体的方法，其中三维物体由许多预制薄片构成，每个预制薄片都在其相对的两侧与相对两侧的相邻薄片相互粘接，而且每个薄片都沿与各层的轮廓相对应的轮廓线被切割，所述的层由物体内的薄片组成，其特征在于：在分别沿其轮廓线切割并粘接到相邻的薄片上之前，在每个薄片上都涂敷防粘剂，而且防粘剂不能覆盖分别由物体内各个薄片构成的层之轮廓线内的薄片表面，从而在各个薄片被切割并粘接到该侧的相邻薄片上之后，仅使其各轮廓线内的薄片表面被粘接到相邻的薄片上，同时各个薄片其余的未粘接部分不落入与相邻薄片及三维物体分离的轮廓线范围内。

这样，上述已知专利中的方法是在物体内各个层的轮廓线内涂敷粘接剂，而本发明是在轮廓线外的选定表面上涂敷防粘剂。

这些薄片可在一个表面上预先涂敷粘接剂，或在相对的表面上涂敷防粘剂的过程中分别在另一表面上涂敷粘接剂。这样，本发明的方法就易于实现，因为该方法不需要精确地控制粘接剂，而只需要精确控制防粘剂，而且由于两种物质的属性，使其更易于实现。由于预先成形的薄片部分不是被切除物体的一部分(即废料)，而且也没有相互粘接，因此更易于将其从被切除物体上除掉。

根据上述最佳实施例的另一方面，薄片被单独输送并叠置在一水平的平台上，当薄片连续堆叠在该水平平台上时，该平台连续地降低。每个薄片都在其轮廓线外侧的上表面涂敷有防粘剂，并当薄片输送到水平平台，从而叠置在另一薄片上部时，在薄片的下表面涂敷粘接剂。

在一个所述的实施例中，每个薄片都通过受控的防粘剂涂敷装置在其上表面涂敷有防粘剂，从而当薄片移动时，将防粘剂涂敷在各个薄片的轮廓线外侧上。在一第二实施例中，每个薄片都通过控制防粘剂涂敷装置的移动而将防粘剂涂敷在其上表面上，从而当薄片静止不动时，将防粘剂涂敷在各个薄片之轮廓线的外侧。

本发明还根据上述的方法提供一种用于制造三维物体的装置。

通过下面的说明将会清楚本发明的其它特征和优点。

附图说明

现参照附图，通过实施例对本发明作出说明，其中附图：

图1为一三维视图，该图示出了根据本发明构造的一种装置；

图2为图1所示之装置的对侧的三维视图；

图3a-3c示意性地示出了三维物体是如何通过图1和2所示的方法和装置制造成形的；

图4和5为分别与图1和2对应的三维视图，图中示出了根据本发明构造的第二种装置。

实施例说明

图1和2所示的装置用于制造由大量粘接在一起的预制薄片3制成的三维物体2，如图3所示，每个薄片都沿与物体各个层的轮廓线相对应的轮廓线4被切割。当薄片3沿其轮廓线4被切割并粘接在一起后的情形如图1和2中的3’所示。除去三维物体2后的剩余废料如图3中的5所示。

图1和2所示的装置包括一机架10，该机架10包括一上部10a和一下部10b。用于制造三维物体2的薄片3以垂直叠层的形式支承在水平的底板11上，而水平底板11又固定于机架的下部10b。每个薄片3都从底板11上的叠层上部通过进料辊12、13、14被输送至机架10的上部10a，以放置在平台15上，三维物体2以层叠的形式成形于该平台15上。平台15沿垂直方向被电机M₁和一与其相连接的环形皮带16所驱动，以使四个螺钉17转动，螺钉17可在上机架部分和下机架部分10a、10b之间移动并通过螺纹安装在平台15的四个角上。

机架10的上部10a包括一粘接剂涂敷装置20，当薄片被输送到机架10的上端10a时，该涂敷装置20可将容器21内的粘接剂涂敷到每个薄片3的下侧。