支撑设备制造技术

本发明专利技术涉及一种与ALM系统结合使用的支撑设备，该ALM系统具有可相对于支撑设备移动的打印头，所述支撑设备包括：动态表面，该动态表面配置成在由打印头制造3D打印物品期间在其上支撑该3D打印物品，动态表面可在第一位置和第二位置之间操纵，在第一位置，动态表面相对于打印头具有第一凹度，在第二位置，动态表面相对于打印头具有第二凹度，第二凹度大于第一凹度；以及操纵机构，其可操作成引起至少从第一位置到第二位置对动态表面的操纵。一位置到第二位置对动态表面的操纵。一位置到第二位置对动态表面的操纵。

【技术实现步骤摘要】
支撑设备


[0001]当前公开的主题涉及一种与添加层制造(ALM)系统一起使用的支撑设备，更具体地，涉及一种配置为对3D打印物品的生产提供动态支撑的支撑设备。

技术介绍

[0002]近年来，ALM系统已被更广泛地用于生产3D打印物品。材料挤出是一种添加制造过程，其中材料通过安装在可移动臂上的喷嘴挤出或拉伸。喷嘴水平移动以制造每一层，而支撑和床之间的竖直移动允许以连续的方式放置各层。

技术实现思路

[0003]根据当前公开的主题的一方面，提供了一种与ALM系统结合使用的支撑设备，ALM系统具有相对于支撑设备可移动的打印头。支撑设备包括动态表面，该动态表面配置成在由打印头制造3D打印物品期间在其上支撑该3D打印物品。动态表面可在第一位置和第二位置之间操纵，在第一位置，动态表面相对于打印头具有第一凹度，在第二位置，动态表面相对于打印头具有第二凹度，第二凹度大于第一凹度。支撑设备还包括操纵机构，其可操作成引起至少从第一位置到第二位置对动态表面的操纵。
[0004]上述方面的支撑设备可以配置为对由ALM系统制造的每个层提供支撑。第一层完全由动态表面支撑。然后，对于第一层的每个连续层，上述方面的支撑设备配置为被操纵以提供支撑，除了由前一层提供的支撑之外，这将使得支撑设备能够支撑具有比其前一层更大表面积的连续层。
[0005]本专利技术解决的问题是需要制造至少具有弯曲形状的下半部的3D物品，而不需要一次性或可移除的支撑材料。与当前公开的主题的教导相反，现有的出版物公开了引入可移除支撑，无论是一次性的还是可重复使用的，每次制造物品时都需要对其进行处理或清洁，并且通过提供特定的结构而仅适用于单一类型的3D打印物品，在该结构上打印层。
[0006]当前公开的主题可以用于制造食品工业的可食用的3D打印物品，特别是用于制造由半固体材料制成的至少在其下半部具有弯曲表面的3D打印食品。通常，由于ALM系统的制造方法，由半固体材料制造3D打印食品需要牢固的支撑。例如，在挤出型ALM系统中，各层的尺寸可能与它们下面的层相同或更小，否则，材料线可能会从没有被前一层直接支撑的另一层的边缘溢出，同时需要在各层的打印之间增加固化时间，以使每一层能够支撑其顶部的具有更大的表面积的另一层。
[0007]根据上述方面的支撑设备可以具有下述任意一个或多个特征的任意组合。
[0008]在动态表面的第一位置，它可以具有第一表面积，而在其第二位置，动态表面可以具有大于第一表面积的第二表面积。
[0009]支撑设备可以包括两个曲率使能构件，每个曲率使能构件与动态表面的相应横向侧相关，并且配置成使操纵机构能够由此增加动态表面的曲率。
[0010]曲率使能构件配置成对由操纵机构进行的操纵作出反应，以便使动态表面的曲率
能够增加。操纵机构可配置成引起动态表面的位移，其中动态表面的位移由曲率使能构件实现。可替代地，操纵机构可以配置为移动曲率使能构件，以便通过作用于其上来增加动态表面的曲率。
[0011]两个曲率使能构件中的每个可以沿着交叉打印轴远离打印轴的不同横向侧，其中可以在两个曲率使能构件之间测量动态表面的凹度。每个曲率使能构件可以在平行于打印轴的轴线上对齐，并构成动态表面的横向边缘。在一些情况下，曲率使能构件相对于打印轴不对称。
[0012]操纵机构可以配置成从第一位置到第二位置逐渐增加动态表面的曲率。因此，在第一位置和第二位置之间可以有许多中间位置。还可以有第三和第四位置，分别具有大于第二和第三曲率的第三和第四曲率。
[0013]操纵机构可以具有对应于动态表面的第一位置的第一状态和对应于动态表面的第二位置的第二状态，在第一状态下，动态表面不能到达其第二凹度，在第二状态下，动态表面能够到达其第二凹度。在一些情况下，在操纵机构的第一状态下，操纵机构可以配置成防止动态表面在重力影响下到达其第二凹度，并且在操纵机构的使能状态下，操纵机构可以配置成使动态表面能够在重力影响下到达其第二凹度。
[0014]操纵机构可以配置成根据动态表面支撑的重量以自动方式将动态表面的状态从第一状态逐渐改变到第二状态。
[0015]操纵机构可配置成给动态表面提供底部支撑，使得在其第一位置，动态表面的大部分被支撑，而在其第二位置，动态表面的大部分不被支撑。在第一示例中，动态表面可包括彼此铰接连接的多个链节，动态表面可通过第一和第二横向链节枢转地连接到支撑构件，并且操纵机构可包括可移动地定位在动态表面下方的底部支撑。
[0016]操纵机构的底部支撑可以在动态支撑的第一位置和动态支撑的第二位置之间移动，在第一位置，底部支撑为动态表面的所有链节提供支撑，而在第二位置，动态表面的多个链节中没有一个受到支撑。
[0017]底部支撑还可以包括至少一对相对的机动化杆，每个机动化杆从打印轴的不同横向侧定位，并且可操作成在相反方向上移动。在某些情况下，这对相对的机动化杆可以操作成同时移动。在一些情况下，每一个机动化杆的长度可以配置成具有与其对应的动态表面横向链节到打印轴之间的长度至少相等的长度。
[0018]底部支撑结构可配置成从动态表面的第一位置和动态表面的第二位置沿其路径被阻止在任何位置。
[0019]动态表面可由弹性材料薄片制成，其尺寸由支撑构件确定并且可操作成由该支撑构件支撑，并且操纵机构包括竖直位移机构，其至少一部分位于动态表面和支撑构件之间。竖直位移机构可在对应于动态表面的第一位置的第一状态和对应于动态支撑结构的第二位置的第二状态之间移动，在第一状态中，至少其位于动态支撑和支撑构件之间的部分远离支撑构件达第一距离，在第二状态下，至少其位于动态表面和支撑构件之间的部分远离支撑构件达大于第一距离的第二距离。
[0020]操纵机构可以由平行于打印轴定位的一对提升杆构成，每个提升杆位于其另一横向侧，并且可操作成同时并以镜像方式移动。在一些情况下，每一个提升杆可以配置成具有与动态表面沿着打印轴的长度相对应的长度，从而使得每个提升杆能够在从第一位置到第
二位置的转换期间竖直提升动态表面的相应部分。
[0021]动态表面的至少一部分可以配置成在第一和第二位置都搁置到支撑构件上。在一些情况下，动态表面可以在其两端固定到支撑构件的一部分，以至少在其第一位置保持预定的张力。
[0022]支撑设备还可以包括处理模块，该处理模块配置为从ALM系统接收数据，并根据所接收的数据致动操纵机构。从ALM系统接收的数据可以包括构成3D打印物品的层数，并且配置为根据将要被打印的层的序列号来操作操纵机构。
[0023]在一些情况下，所接收的数据可以进一步包括构成3D打印物品的层的测量值，并且配置为操作操纵机构，用于为层提供足够支撑，所述层配置为具有比其前一层更大的测量值。所接收的数据还可以包括动态表面上存在的累积重量。
[0024]动态表面的曲率可以形成弹性材料的无空间连续片。
[0025]制造的3D物品可以由可食用材料制成。
[0026]根据当前公开的主题的第二方面，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与ALM系统结合使用的支撑设备，该ALM系统具有可相对于支撑设备移动的打印头，所述支撑设备包括：动态表面，所述动态表面配置成在由打印头制造3D打印物品期间在其上支撑所述3D打印物品，动态表面可在第一位置和第二位置之间操纵，在所述第一位置，所述动态表面相对于所述打印头具有第一凹度，在所述第二位置，动态表面相对于所述打印头具有第二凹度，所述第二凹度大于所述第一凹度；以及操纵机构，其可操作成引起至少从所述第一位置到所述第二位置对所述动态表面的操纵。2.根据权利要求1所述的支撑设备，其中，在其第一位置，所述动态表面具有第一表面积，并且在其第二位置，所述动态表面具有大于所述第一表面积的第二表面积。3.根据权利要求1或2所述的支撑设备，其中，所述支撑设备包括两个曲率使能构件，每个与所述动态表面的相应横向侧相关并配置成使所述操纵机构由此能够增加所述动态表面的曲率。4.根据权利要求3所述的支撑设备，其中，所述曲率使能构件配置成对由所述操纵机构进行的操纵做出反应，从而使所述动态表面的曲率能够增加。5.根据权利要求4所述的支撑设备，其中，所述操纵机构配置成引起所述动态表面的位移，其中所述动态表面的位移由所述曲率使能构件实现。6.根据权利要求4所述的支撑设备，其中，所述操纵机构配置成移动所述曲率使能构件，从而通过作用于其上来增加所述动态表面的曲率。7.根据权利要求3
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6中任一项所述的支撑设备，其中，所述两个曲率使能构件中的每个沿着交叉打印轴远离打印轴的不同横向侧，其中在所述两个曲率使能构件之间测量所述动态表面的凹度。8.根据权利要求7所述的支撑设备，其中，每个所述曲率使能构件在平行于所述打印轴的轴线上对齐，并构成所述动态表面的横向边缘。9.根据权利要求7所述的支撑设备，其中，所述曲率使能构件相对于所述打印轴不对称。10.根据前述权利要求中任一项所述的支撑设备，其中，所述操纵机构配置为从所述第一位置到所述第二位置逐渐增加所述动态表面的曲率。11.根据前述权利要求中任一项所述的支撑设备，其中，所述操纵机构具有第一状态和第二状态，所述第一状态对应于所述动态表面的所述第一位置，在所述第一状态下，所述动态表面不能到达其第二凹度，所述第二状态对应于所述动态表面的所述第二位置，在所述第二状态下，所述动态表面能够到达其第二凹度。12.根据权利要求11所述的支撑设备，其中，在所述操纵机构的所述第一状态下，所述操纵机构配置成防止所述动态表面在重力影响下到达其第二凹度，并且在所述操纵机构的使能状态下，其配置成使所述动态表面能够在重力影响下到达其第二凹度。13.根据权利要求8所述的支撑设备，其中，所述操纵机构配置成根据所述动态表面支撑的重量以自动方式将所述动态表面的状态从所述第一状态逐渐改变到所述第二状态。14.根据前述权利要求中任一项所述的支撑设备，其中，所述操纵机构配置为向所述动态表面提供底部支撑，使得在其第一位置，所述动态表面的大部分被支撑，而在其第二位
置，所述动态表面的大部分不被支撑。15.根据权利要求14所述的支撑设备，其中，所述动态表面包括彼此铰接连接的多个链节，并通过第一和第二横向链节枢转地连接至支撑构件，所述操纵机构包括可移动地位于所述动态表面下方的底部支撑。16.根据权利要求15所述的支撑设备，其中，所述底部支撑可在所述动态支撑的所述第一位置和所述动态支撑的所述第二位置之间移动，在所述第一位置，所述底部支撑为所述动态表面的所有所述链节提供支撑，而在所述第二位置，所述动态表面的多个链节中没有一个受到支撑。17.根据权利要求15或16所述的支撑设备，其中，所述底部支撑包括至少一对相对的机动化杆，每个所述机动化杆从所述打印轴的不同横向侧定位，并且可操作成在相反方向上移动。18.根据权利要求17所述的支撑设备，其中，所述一对相对的机动化杆可操作成同时移动。19.根据权利要求17所述的支撑设备，其中，每一个所述机动化杆配置成具有与其对应的所述动态表面横向链节到所述打印轴之间的长度至少相等的长度。20.根据权利要求15至19中任一项所述的支撑设备，其中，所述底部支撑结构配置成沿其从所述动态表面的所述第一位置和所述动态表面的所述第二位置的路径被阻止在任何位置。21.根据权利要求14所述的支撑设备，其中，所述动态表面由弹性材料薄片制成，其尺寸由支撑构件确定并且可操作成由该支撑构件支撑，所述操纵机构包括竖直位移机构，其至少一部分位于所述动态表面和所述支撑构件之间。22.根据权利要求21所述的支撑设备，其中，所述竖直位移机构可在对应于所述动态表面的所述第一位置的第一状态和对应于所述动态支撑结构的所述第二位置的第二状态之间移动，在所述第一状态下，至少其位于所述动态支撑和所述支撑构件之间的部分远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔季科夫斯基，托莫卡茨，
申请(专利权)人：再定义肉品有限公司，
类型：发明
国别省市：