一种建模装置（１０），包括平台（１４）和底板（１６），所述平台（１４）和底板（１６）被调整以可移开地锁定在一起从而提供用于在附加处理三维建模机（１２）中建立模型的表面。底板（１６）包括提供建模表面（５２）的大致刚性的、无粉尘的托盘（５０）。从托盘延伸的凸出式连接器被固定于平台（１４）中的凸出式连接器。接合的底板（１６）被锁定到平台（１４），当模型被建立时保持底板（１６）的精确位置。在建模完成之后，底板（１６）从平台（１４）移开，模型被移除，并且底板可被重复使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种三维物体的制作，该制作使用附加处理建模技术。 更具体地说，本专利技术涉及一种建模机，该建模机通过将建模材料沉积到 底板上而形成三维物体，其中所述底板被安装到建模平台。
技术介绍
附加处理建模机通过建立建模介质(modeling media)而制作三维 模型，所述建模介质的建立通常以平面层的形式，并且所述建立基于计 算机辅助设计(CAD)系统所提供的设计数据。要制造的物理部件的数学 描述被分割为(通常地)多个平面层，并且那些平面层被独立地成形并 被应用从而产生最终部件。三维模型所用于的功能包括审美判断、验 证精确的CAD模型、形成坚硬工具、研究干涉和空间分布以及测试功能 性。近几年中分层制造的主要应用是快速成型。通过沉积可变硬的建模材料制作三维模型的装置和方法的实例在以 下专利中被说明:Cru即的美国专利No. 5,121,329， Batchelder等人的美 国专利No. 5，303，141， Crump的美国专利No. 5,340,433， Batchelder等人 的美国专利No. 5， 402， 351， Crump等人的美国专利No. 5， 503， 785, Abrams 等人的美国专利No. 5,587,913， Danforth等人的美国专利No. 5， 738， 817, Batchelder等人的美国专利No. 5， 764, 521，以及Comb等人的美国专利 No. 5， 939， 008，所有以上专利都被转让给Stratasys公司，即本专利技术的受 让人。挤压头将流动股(也称为"串珠(bead)"或"路(road)") 形式的可变硬的建模材料从喷嘴挤压到基板上。该基板包括建模底板， 所述建模底板被可拆卸地连接于建模平台。当挤压头和基板通过机械装 置在三维空间中相对彼此运动时，挤压出的材料一层层地沉积在CAD模型 所限定的区域内。从底板移除已完成的模型。在刚一变硬就充分粘合地 粘附于前一层的可变硬的材料，被用作为建模材料。已经发现热塑性材料特别适合于这些沉积建模技术。其它附加处理制造技术相似地在支撑面上堆积起模型，包括如在Masters的美国专利No. 5, 134, 569中沉积紫外线硬化聚合体；如在 Gothait的美国专利No. 6, 658, 314中的喷射材料的小滴；如在Valaaara的 美国专利No. 4， 749， 347中的挤压垂直条形式的可定位的塑料；如在Pratt 的美国专利No. 5， 038， 014中的激光瑢接沉积；在DiMatteo的美国专利 No.3，932，923中的堆叠并粘附平面的元件(element);如在Hull的美国 专利No. 5， 192, 559中的采用成形的纸张层。附加处理建模技术中的支撑面或底板必须在模型被建立时稳定模型 并且当模型完成时可以移除模型。典型地，优选为，构造中的模型必须 牢固地粘附于它的建模底板。建模材料内产生的应力趋向于歪曲己沉积 的结构，除非结构被支撑在它们正确的方向上。对底板的牢固粘附用于 防止歪曲并且避免在基础层中的局部化收縮。另外，在一些沉积过程 中，存在作用在沉积结构上的外部力量，例如挤压喷嘴的拉动，以及不 固定的部件上的向心加速度。模型必须被充分地粘附于底板以抵抗这些 力量。在物体的建立期间基础层从底板的分离会导致形成物体的整个失 败。另外，由于底板是用于建立物体的限定面，因此底板本身必须被保 持在适当限定的配置中。典型地，底板被保持为近似平面的配置。在 Stratasys公司所售的快速成型系统中，优选的底板材料为聚合体泡沫(polymer foam)。泡沫的多孔性和可压縮性可使建模材料的基础层埋 入泡沫中，这在模型被堆起时增加模型的稳固性。Crump的'329和'433专 利披露了用作建模底板的泡沫塑料材料。蓝色聚苯乙烯材料由Dow-Coming公司以该名生产，其压縮强度为30磅/平方英尺，该蓝色聚苯乙烯 材料被确认为特别合适的粗糙、多孔结构。泡沫底板被安装到建模机外部的托盘上，并且固定钉(spear)穿过 托盘侧壁被插入并且所述固定钉被按压入泡沫中以便从所有侧与泡沫接 合。然后托盘被放置在建模机内的建模平台上，并被锁定在适当位置 中。在物体被形成之后，将托盘从建模机移除并且将泡沬从物体脱离。最近，Stratasys^建模机已经使用泡沫厚片安装系统，该泡沫厚片安装系统取消了托盘和固定钉的使用。在Calderon等人的美国专利 No. 6， 367， 791中披露了该厚片底板安装系统。该专利也被转让给了 Stratasys公司。该专利描述了通过将厚片底板在两平行轨道之间滑 动，将厚片底板(例如泡沫)安装在建模机中，其中所述平行轨道具有 切入底板的侧面中的刀刃。如在Comb等人的'008专利中所披露的，Stratasys^建模机还已经使 用了柔性板底板，所述柔性板底板被真空力限制在平台上。Cru卿的'329和，433的专利还披露了在金属丝网砂纸底板上的和在水 溶性蜡上的建模。Batchelder等人的'521专利披露了用作建模底板的磁 性材料板，其中建模平台包括用于吸引板的磁铁。尽管泡沫底板已经得到重要使用，但是当泡沫底板从物体脱离时， 现有技术中所使用的泡沫材料产生灰尘。灰尘的存在产生以下危险灰 尘会污染建模机中的轴承和套管。另外，由于基础层被埋入泡沫中，因 此泡沫不能重复使用。薄板底板不产生灰尘，但需要压具(hold-down) 系统，这增加了建模机的成本、尺寸和重量。
技术实现思路
本专利技术是一种用于在附加处理三维建模机中将底板可移除地安装于 建模平台的装置。本专利技术的装置包括平台和底板，所述平台和底板适合 于被可释放地锁定在一起以便提供用于在三维建模机'中建立模型的表 面。底板是提供建模表面的大致刚性的托盘。平台包括用于固定底板的 装置，底板包括用于接合用于固定底板的上述装置的装置。在示范性实 施例中，设置在平台上的装置是键孔而设置在底板上的装置是突出物， 所述突出物与平台中的对应的键孔接合。锁定装置将底板固定到平台连 接位置中，其中突出物被安装在键孔中。在示范性实施例中，底板还包括方便使用的把手和向外延伸的突出 部分，所述突出部分使机器能够确认被安装的底板。另外在示范性实施 例中，底板的建模表面包括网格或格子(grid)。通过将底板定位在平台上，从而每一个突出物适合通过对应的键孔，并且将底板沿着平台滑动直到突出物完全地安装在键孔中，由此将 底板安装在建模机中。接合的底板然后被锁定在适当位置中。作为选 择，建模机可执行底板检测程序，所述底板检测程序可通过检测突出部 分的存在来确认平台上的底板。附图说明图l是移除了底板的根据本专利技术的建模装置的立体图2是底板安装在平台上的根据本专利技术的建模装置的立体图3是根据本专利技术的示范性的底板的立体图4是图3中所示的底板的俯视图5是图3中所示的底板的后视图； '图6是图3中所示的底板的底部的立体图7是接合在平台中的底板的仰视图8是根据本专利技术的锁定机构的详细视图。具体实施例方式现在参照示范性实施例说明本专利技术。图1和图2中所示的本专利技术的示 范性实施例为建模机12内的建模装置10。如在此所述，建模机12是美国 专利No. 5, 121， 329中披露的类本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种附加处理三维模型机，包括： 平台，所述平台用于支撑建模底板并且所述平台包括多个键孔；和 大致刚性的底板，所述底板具有建模表面和多个突出物，每一个突出物被配置为可移除地安装于对应的一个键孔中从而将所述底板与所述平台接合在连接位置；和 锁定机构，当所述底板突出物被接合在键孔中时，通过防止所述底板和所述平台之间的相对移动，所述锁定机构将所述底板在连接位置固定于所述平台。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明N丹，杰罗姆W苟伊斯科，威廉J斯万森，
申请(专利权)人：斯特拉塔西斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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