可与多目标进行有线和无线通信的4D快速成型机制造技术

本发明专利技术公开了一种可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，包括成型机机械组件、电路组件、控制组件、打印组件、耗材介质组件，其特征在于：在所述4D快速成型机中，还设置有直接通信传输模块，直接通信传输模块内具有无线通信模块和有线通信模块、或二者之一，无线或有线通信模块可以单向或双向传输指令与数据。直接通信传输模块可以同时或分时、与多台计算机或其他类型设备进行数据和指令的单向、双向交互传输。所述直接通信传输模块至少为一组，每组内至少有一个以上的无线通信模块或有线通信模块，所有与模块和组件之间、可以是一体的也可以是分离的、可以是紧密结合的也可以是松散耦合的；所有模块和组件的位置均可以任意排布。

4D rapid prototyping machine capable of wired and wireless communication with multiple targets

The invention discloses a 4D rapid prototyping machine can be wired or wireless communication and multi targets, including mechanical molding machine components, circuit components, control components, printing components, supplies medium components, characterized in that the 4D rapid prototyping machine, also set up a direct communication module, direct communication the module has one of the wireless communication module and a wired communication module, two module, wireless or wired communication one-way or two-way transmission of instructions and data. The direct communication module can carry out one-way and two-way transmission of data and instructions at the same time or time-sharing, and with several computers or other types of equipment. The direct communication module is at least one group, each group had at least one or more wireless communication module or the wired communication module between all modules and components, and is one of the can also be separated, can be closely integrated can be loosely coupled; the modules and components of both the position of can be arbitrarily arranged.

【技术实现步骤摘要】
可与多目标进行有线和无线通信的4D快速成型机
本专利技术属于快速成型
，具体涉及一种可与多目标进行有线和无线通信的4D快速成型机。
技术介绍
4D快速成型俗称4D打印，它可以将未成形的材料或模型放置一段时间，在没有外力作用的情况下自动成型或者改变为使用者所需要的模样，也可以在成型过程中边成型、边改变形状和性质，如光固化过程其实就是4D快速成型的一个特例，其液体材料在特定波长的光源照射条件下、在很短时间内由液态变为固态，如果这一过程时间持续的更长、在成型过程中跨越的环节更多、材料发挥的自主性作用更强，那么它就是通常意义的4D快速成型。4D快速成型机在传统三维快速成型机的基础上增加了时间维度，即在成型前、过程中和过程后，除了要将传统的XYZ三坐标运动控制信息计算并实现出来之外，还要将成型材料的初始状态、成型过程中的实时状态、成型后的延续状态计算并实现出来。从技术角度来说，当时间维度的参数为零时，4D快速成型设备即为3D快速成型设备，3D打印是4D打印的一种特殊形式，即4D打印包含了 3D打印。4D快速成型的技术内涵有三个范畴，第一个范畴是当成型材料没有经过4D成型机的处理或者简单处理条件下，在一段时间内自动变成使用者所需的形状与性质，这种情况下材料通常具有可编程性和记忆性，如记忆合金等；第二个范畴是当成型材料在经过成型机处理和成型的过程中自动变成使用者所需的形状与性质，这种情况下材料除了具有可编程性和记忆性之外、还需要4D成型机具有对应的接触和非接触式处理手段，如光源照射、温度控制、湿度控制、电磁控制、声波控制、磁力控制、机械控制、生化控制等，紫外灯光固化就是其中一种光源照射控制形式；第三个范畴是当成型材料经过成型机处理之后，在一段时间内自动变成使用者所需的形状与性质，这种情况下材料须具有可编程性、记忆性、延展性和可扩展性。4D打印在传统快速成型设备的基础上，融合了计算机辅助设计与制造技术、热熔技术、激光技术、模拟控制技术、数控技术、机械加工与制造技术、化学化工、生物工程、材料、系统工程等多项技术，通过三维扫描仪或计算机辅助设计软件制作三维模型，运用软件分层离散、切片和数控成型系统，读取文件中的横截面信息，利用激光束、热熔喷嘴、切削打磨等方式将木质、金属、陶瓷、塑料或细胞组织等特殊材料进行分层加工制造、热熔沉积、光固化或粉末烧结，将物体截面进行逐层处理、堆积、黏结，最终形成实物及模型。当前4D快速成型技术已开始应用在传统三维快速成型的领域中，并且有逐步替代的趋势，如在艺术创意、开模验证、模具生产、机械加工、卫生医疗、航空航天、影视器材、手办动漫、科研教学、文物保护与研究、奢侈品与珠宝首饰、工程建筑等领域可以有广泛的使用。4D快速成型不仅可以像3D快速成型技术这样直接制造出各种模型及产品，还可以生产出半成品让其自动成型从而节省时间、并实现一些3D成型无法完成的理化和生物过程；还可利用4D成型设备制造医学和生物制品，如假牙、关节、角膜、骨骼、假肢、细胞、表皮、肌肉、韧带和血管等活体组织，也可制造出肺脏、心脏、大脑等人体器官，这些组织和器官可以一次成型也可以在时间维度内自由生长。4D快速成型的原理是:使用者先输入单一或者混合材料构成的液态、气态、固态或其混合状态材料，固态材料可以为粒状、线材、粉末、样条、块状或其他形状，液态材料可以是胶体、树脂、有机或无机混合溶液，这些材料可以是可编程材料或者具有记忆性的材料。通过三维扫描或软件建模，将目标模型通过分析软件切分为一组二维平面，以其中一层平面为起始，以热熔堆砌、分层实体制造、光固化、粉末烧结、多相喷射固化、多孔喷射成型、选域黏着热压成型、层铣、直接壳法铸造、激光工程净成型等方式逐层来将切片模型实现，各个切片实现出来的实体融为一体，也可以进行整体材料切削、加压加固成型，在这个过程中有选择性的施加声波、光波、电磁波、超声波、温度、湿度、大气压强、机械干预、生化干预等方式，或者依靠材料特性自然发生理化及生物变化，使每层切片实体都能在一定时间内发生一个或多个指定趋势的变化，从而整个模型在成型过程前、过程中或过程后都可以在指定时间内形成使用者所需要的形状及理化生物特性。从而4D快速成型比3D快速成型及传统制造业的加工方式有了质的飞越，提升了可成型产品的精度、速度、材料种类和特性，降低了制造流程的复杂度和时间损耗，能够生产出3D快速成型和传统制造业所无法生产的产品、实现其二者无法实现的功能。如，虽然3D快速成型将传统制造业进行了大幅提升，生产一个模具或者模型从以天甚至周为单位的时间损耗降低到以分钟或小时为单位，但当一个水管内被淤泥堵塞，需要快速成型一个能直接放置到水管中间的T型物将淤泥拉出、而不能把淤泥推入、且在插入杆时不能影响淤泥的当前状态，此时3D快速成型机无法做出这样的模型，但是4D快速成型机可以做出一款具有定时弯折功能的记忆性直杆，将该直杆插入水管中部，该直杆在时间作用下若干分钟后会发生弯折、形成T型，从而完成该任务。这就是模型在成型后随时间变形的一个典型应用。再如利用一款精度不高的4D快速成型机制作一个人头像，其现场成型层厚为0.15毫米，但所采用材料具有随时间的自动平滑特性、或在4D快速成型机的相应干预措施下具有随时间的自动平滑性质，则在成型过程中即开始自动平滑，从而在人像成型完毕时自动变成了层厚0.05毫米，此时该低成本的4D快速成型设备就实现了比自身成型精度高3倍的产品功能，具备该精度的3D快速成型设备价格会比该4D快速成型机昂贵几十倍到上百倍。当前的4D快速成型机机一般是以传统的3D快速成型设备为基础，通信内容只含有模型数据而无控制指令，通信过程无法实现双向反馈和操控，通信方式大多都是通过数据线、网线直接与计算机相连接，再通过计算机控制成型。通信对象类型基本是面向计算机，通信对象的数量只能是一对一，而无法一对多或者多对一，若需要对存储在其他设备中的三维模型或者工程图纸进行成型，只能先通过数据线将数据传输到计算机上，再利用数据线将计算机中的数据传输给4D快速成型设备，而无法与其他设备直接进行传输数据，即使能传输也只能采用有线的传输方式，从而给设备间传输数据带来了不便。因此，开发一种可直接面向多种类型、多个设备进行通信、可兼容有线和无线多种通信形式、可传输成型数据和控制指令、可双向反馈与操控、可远程操作的4D快速成型设备是业界需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有可选择性功能、可直接面向多种类、多数量终端进行数据传输和指令传输，可兼容有线和无线多种数据传输形式、可双向反馈与操控的4D快速成型机，从而解决目前无法向4D快速成型机传递指令、除计算机外其他设备无法与4D快速成型机进行数据通信、通信方式只能采用数据线等有线传输的受限情况。本专利技术是通过以下技术方案实现的。可与多目标进行有线和无线通信的4D快速成型机，包括成型机控制组件、电路组件、成型组件、机械组件、耗材介质组件，其特征在于:在所述4D快速成型机中，还设置有直接通信传输模块，直接通信传输模块内具有无线通信模块和有线通信模块，也可以只具有二者类型之一，无线或有线通信模块可以单向或双向传递指令或模型数据。直接通信传输模块可以与多台计算机进行数据和指令的单向或双向本文档来自技高网...

【技术保护点】
可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，包括成型机控制组件、电路组件、成型组件、机械组件、耗材介质组件，其特征在于：在所述4D快速成型机中，还设置有直接通信传输模块，直接通信传输模块内具有无线通信模块和有线通信模块，也可以只具有二者类型之一，无线或有线通信模块可以单向或双向传递指令与数据。

【技术特征摘要】
1.可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，包括成型机控制组件、电路组件、成型组件、机械组件、耗材介质组件，其特征在于:在所述4D快速成型机中，还设置有直接通信传输模块，直接通信传输模块内具有无线通信模块和有线通信模块，也可以只具有二者类型之一，无线或有线通信模块可以单向或双向传递指令与数据。2.根据权利要求1所述的可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，其特征在于:所述直接通信传输模块与控制组件或电路组件连接，所述直接通信传输模块至少为一组，每组内至少有一个以上的无线通信模块或有线通信模块。3.根据权利要求2所述的可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，其特征在于:每组直接通信传输模块内的有线通信模块和无线通信模块可以是一体的也可以是分离的，它们之间可以是紧密结合的也可以是松散耦合的；多组直接通信传输模块之间可以是一体的也可以是分离的，它们之间可以是紧密结合的可以是松散耦合的；多组直接通信传输模块的位置及其内部的有线通信模块和无线通信模块的位置均可以任意排布。4.根据权利要求1所述的可与多目标进行有线或无线通信的4D快速成型机，其特征在于:直接通信传输模块内的有线通信模块可以为USB数据和指令传输模块、IEEE1394数据和指令传输模块、PCI或PC1-E或PC1-X数据和指令传输模块、ISA数据和指令传输模块、AGP数据和指令传输模块、IDE数据和指令传输模块、SATA数据和指令传输模块、HSSI数据和指令传输模块、RS232数据和指令传输模块、并口数据和指令传输模块，HDMI数据和指令传输模块、网线接口数据和指令传输模块、PCMCIA数据和指令传输模块、RJ45或RJll以太网线接口数据和指令传输模块；无线通信模块可以为SD或SDHC或SDXC或miniSD或microSD卡接口数据和指令传输模块、TF或UHS或CF...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利钊，
申请(专利权)人：刘利钊，
类型：发明
国别省市：