选择增材制造中的任务制造技术

在一个示例中，一种控制增材制造装置生成三维物体的方法包括对连续的构造材料层进行处理，以形成三维物体的连续层，其中在预定的层处理时间内，由多个组件执行每个层的处理。所述方法可以进一步包括由至少一个处理器从多个辅助任务选择与所述多个组件中的至少一个组件相关联地执行的至少一个辅助任务。所述方法可以进一步包括由至少一个处理器对所述至少一个辅助任务进行调度，所述至少一个辅助任务在用于所述构造材料的单个层或多个层的预定的层处理时间内与所述至少一个组件相关联地执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择增材制造中的任务
技术介绍
增材制造技术可以通过构造材料的固化在逐层的基础上生成三维物体。在此类技术的示例中，以逐层的方式供给构造材料，固化方法可以包括对构造材料层进行加热，以造成选择区域中的融化。增材制造系统可以包括组件，可以在系统用于生成三维物体之前、期间或之后执行与组件相关的任务。附图说明现在将通过非限制性的示例、参考附图来描述示例，其中：图1为示例性增材制造过程的简化示意流程图；图2为对要执行的一个任务进行调度的示例性方法的流程图。图3为执行任务的示例性方法的流程图；图4为对要执行的多个任务进行调度的示例性方法的流程图；图5为用于选择要执行的任务的示例性装置的简化示意图；图6为试剂分配器的示例的简化的示意图；并且图7为具有处理器的示例性机器可读介质的简化示意图。具体实施方式增材制造技术可以通过构造材料的固化生成三维物体。在一些示例中，构造材料可以是类似粉末的颗粒材料，其可以例如为塑料粉末、陶瓷粉末或金属粉末。生成的物体的属性可能取决于构造材料的类型和使用的固化机制的类型。构造材料可以例如沉积在打印床上，并逐层处理，例如在构造室内。在一些示例中，通过直接施加能量来实现选择性固化，例如，在施加直接的能量的情况下，使用导致构造材料的固化的激光或电子束。在其它示例中，至少一种打印试剂可以选择性地施加于构造材料，且施加时可以是液态的。例如，助熔剂(也称作“凝聚剂”或“聚结剂”)可以以由表示要生成的三维物体的切片的数据导出的图案(可以例如根据结构设计数据生成)选择性地分配到构造材料层的部分上。助熔剂可以具有吸收能量的化合物，这样当将能量(例如，热)施加至层时，构造材料聚结并固化，以根据该图案形成三维物体的切片。在其它示例中，可以以其它特定方式实现聚结。在一些示例中，除了助熔剂，打印试剂还可以包括聚结改性剂(下文称作改性或修饰剂)，其作用是例如通过减少或增加聚结来修改助熔剂的效果，或作用是协助给物体生成特定的修饰或外观，此类试剂可以因此称作修饰剂。染色剂，例如包括染料或着色剂，在一些示例中可以用作助熔剂或改性剂，和/或用作为物体的至少一部分提供特定颜色的打印试剂。在其它示例中，打印试剂可以包括聚结改性剂，或修饰剂，但无助熔剂。如上所述，增材制造系统可以基于结构设计数据生成物体。这可能涉及设计者生成要生成的物体的三维模型，例如使用计算机辅助设计(CAD)应用。该模型可以定义物体的固体部分。为了使用增材制造系统根据模型生成三维物体，可以对模型数据进行处理，以生成模型的平行面的切片。每个切片可以定义相应构造材料层的被增材制造系统固化或使得聚结的一部分。一种示例性增材制造装置可以包括打印床或构造平台，在该打印床或构造平台上可以形成构造材料层。增材制造装置还可以包括在打印床上分配或形成构造材料的构造材料分配器。在一些示例中，增材制造装置可以包括将辐射发送至打印床的至少一个辐射源。辐射源可以包括至少一个热灯，诸如红外线灯，其可以位于打印床上方，以使得将辐射向下发送至打印床。在一些示例中，辐射源可以包括用于预热构造材料的至少一个预热灯和/或用于施加热量以熔融构造材料的一部分的至少一个熔融灯。增材制造装置还可以包括试剂分配器，其将诸如助熔剂和/或修饰剂之类的试剂分配到打印床上形成的构造材料层。试剂分配器可以包括至少一组喷嘴，可以通过其将打印试剂分配到构造材料上，每组喷嘴具有至少一个单独的喷嘴。喷嘴和/或喷嘴组可以构成打印头的一部分，其在一些示例中可以是热打印头或压电打印头。试剂分配器可以是相对打印床可移动的，这样可以选择性地将打印试剂以由表示要构造的三维物体的切片的数据导出的图案沉积到(例如逐滴地)构造材料层的一部分上。试剂分配器可以至少在打印床平行的平面中、在休息配置与活跃配置之间是可移动的，在休息配置中试剂分配器能被视为不活跃或空闲，在活跃配置中试剂分配器能够根据图案分配打印试剂。试剂分配器将打印试剂分配到构造材料层上或移入打印床或构造平台之上的位置的时段能被视为试剂分配器的“活跃期”。试剂分配器处于休息位置且不活跃的时段能被视为试剂分配器的“非活跃期”。更一般地，当增材制造装置的组件与生成要生成的物体或物体的层相关联地工作时，那么该组件能被视为活跃。当组件不与生成要生成的物体或物体的层相关联地工作时，例如，当该组件休息或空闲时，那么该组件能被视为不活跃。图1是示例性增材制造过程的简化示意流程图。在框102，在打印床上形成构造材料层。可以使用例如构造材料分配器来形成构造材料层，构造材料分配器可以将构造材料以想要的厚度沉积并扩散到打印床上。在框104，可以使该构造材料层预热。预热构造材料升高了构造材料层的温度，以降低随后至少一个熔融灯用于熔融构造材料的一部分的功率。如上讨论的，可以使用诸如红外线之类的熔融灯、或通过其它特定方式实现预热。在框106，可以由试剂分配器将打印试剂分配到构造材料层上。在框108，可以将能量(例如，来自至少一个熔融灯的热)施加至构造材料层，以导致构造材料的施加了助熔剂的那些部分聚结及固化。在框110，可以允许构造材料层建立并冷却。上面参考框102至框110描述的过程构成了层处理循环的一部分，可以为要生成的多层物体的每一层重复层处理循环。层处理循环，或层生成循环，可以被视为包括对单个构造材料层执行的一组过程，以形成要构造的三维物体的切片，且对单个构造材料层执行该组过程的时间可以被视作层处理时间，或层生成时间。一些示例中，层处理时间旨在对于要生成的物体的所有层可以相同或近似相同。也就是说，增材制造过程中用于每个层的层处理时间可以被预定为近似恒定或固定的持续时间，且不会在构造材料层之间变化。此处，短语“相同”旨在意指精确地相同或近似地相同。如下讨论的，在一些示例中，可以将预定的用于每个层的层处理时间设置为特定的预期时间，其在预定公差内对于所有层是相同的，且可以在开始生成过程之前确定。在一些示例中，预定公差可以加或减10％预定的预期时间。在其它示例中，预定公差可以加或减5％预定的预期时间。不同层之间的用于单个过程的处理时间的变化可以例如使得构造材料中的加热配置在层之间变化。例如，假如层处理循环的特定过程对于特定层较短或全部略去，那么施加至那个层的构造材料的热的量，来自预热过程且来自熔融过程，相较于其它层可以不同。此类差异可能导致其它构造材料层的构造材料中非计划的局部热波动。不同层中单个过程的处理时间的变化还可能导致用于不同层的总处理时间的变化。假如增材制造过程中用于特定层的层处理时间相对预期的层处理时间太长，例如假如预热过程期间、热灯加热构造材料层太长，那么构造材料可能变得比预期热，且可能导致部分构造材料熔融或聚结，即使还未向那部分施加助熔剂。假如来自热灯的热导致不计划熔融的部分构造材料熔融，那么生成的物体可以例如包括人为缺陷或机械缺陷。维持用于要生成的物体的所有层的恒定或近似恒定的层处理时间有助于确保用连续的层生成物体。尽管执行上面参考框102至框110所描述的过程，但增材制造装置的至少一个组件可以被视为活跃，而其它被视为不活跃或空闲。在上面参考框110描述的过程期间，例如，试剂分配器可以是不活跃的。试剂分配器还可以例如在打印床上形成构造材料时或在预热过程期间是不活跃的。因此，对于特定层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制增材制造装置生成三维物体的方法，所述方法包括：对连续的构造材料层进行处理，以形成三维物体的连续层，其中在预定的层处理时间内由多个组件执行每个层的处理；由至少一个处理器从多个辅助任务选择与所述多个组件中的至少一个组件相关联地执行的至少一个辅助任务；并且由至少一个处理器对所述至少一个辅助任务进行调度，所述至少一个辅助任务在用于所述构造材料的单个层或多个层的预定的层处理时间内与所述至少一个组件相关联地执行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制增材制造装置生成三维物体的方法，所述方法包括：对连续的构造材料层进行处理，以形成三维物体的连续层，其中在预定的层处理时间内由多个组件执行每个层的处理；由至少一个处理器从多个辅助任务选择与所述多个组件中的至少一个组件相关联地执行的至少一个辅助任务；并且由至少一个处理器对所述至少一个辅助任务进行调度，所述至少一个辅助任务在用于所述构造材料的单个层或多个层的预定的层处理时间内与所述至少一个组件相关联地执行。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：根据所述调度执行所述至少一个辅助任务。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调度包括：由至少一个处理器对选择的辅助任务的第一部分和选择的辅助任务的第二部分进行调度，其中所述选择的辅助任务的第一部分在用于第一构造材料层的预定的层处理时间期间执行，所述选择的辅助任务的第二部分在用于第二构造材料层的预定的层处理时间期间执行。4.根据权利要求1所述的方法，其中每个组件在所述组件的活跃期期间执行与处理构造材料层相关的功能；其中所述调度包括对在所述组件的不活跃期期间执行的所述至少一个辅助任务进行调度。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：由至少一个处理器针对要被处理的构造材料层计算所述非活跃期的持续时间，并至少部分地基于所计算的持续时间来选择所述辅助任务。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：接收与至少一个组件相关的数据；并且由至少一个处理器至少部分地基于所述接收的与所述至少一个处理器相关的数据，确定是否要执行选择的所述至少一个辅助任务。7.根据权利要求6所述的方法，其中，响应于确定选择的所述至少一个辅助任务不被执行，由至少一个处理器确定是否要执行替代的辅助任务。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调度包括：对在用于第一构造材料层的预定的层处理时间期间与至少一个组件相关联地执行的第一辅助任务进行调度，并且对在用于第二构造材料层的预定的层处理时间期间与所述至少一个组件相关联地执行的第二辅助任务进行调度。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择至少一个辅助任务至少部分地基于与要生成的所述三维物体相关的数据。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述与要生成的所述物体相关的数据包括从组中选择的数据，所述组包括：要生成的所述物体的至少一部分的大小，要生成的所述物体的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·拉米雷斯·穆埃拉，塞格欧·皮加德·阿拉门迪亚，萨尔瓦多·桑切斯·里韦斯，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US