本申請(qǐng)是題為“SYSTEM AND METHOD FOR INTEGRATED RAILS”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/028,530的非臨時(shí)申請(qǐng)，并要求包括該臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)的所有權(quán)益，該臨時(shí)申請(qǐng)通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及具有軌道的主體，且更具體地，涉及具有制造一體形成軌道的主體的設(shè)備、模具和方法。

背景技術(shù)：

在需要使用多個(gè)軌道的多種產(chǎn)業(yè)中具有用于產(chǎn)品的多種機(jī)械設(shè)計(jì)和/或制造設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一些實(shí)施方式，本發(fā)明涉及用于制造具有一體形成軌道的主體的設(shè)備、模具和方法。

在第一方面，提供一種設(shè)備，其包括：主體，主體被構(gòu)造成用于三維打印機(jī)的殼體；三個(gè)或更多個(gè)軌道，三個(gè)或更多個(gè)軌道一體地形成在主體上；其中三個(gè)或更多個(gè)軌道被定向和定位，使得三個(gè)或更多個(gè)軌道能夠被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)作，三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠附接到與端部執(zhí)行器連接的三個(gè)或更多個(gè)臂；其中三個(gè)或更多個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)被平衡，使得三個(gè)或更多個(gè)臂中的每個(gè)臂貢獻(xiàn)的總體運(yùn)動(dòng)隨著端部執(zhí)行器在三維空間內(nèi)進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來提供端部執(zhí)行器的充分準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并且三個(gè)或更多個(gè)臂被構(gòu)造成橫穿(traverse)三個(gè)或更多個(gè)軌道以造成端部執(zhí)行器相對(duì)于主體進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器被構(gòu)造成擠壓成型三維物體形成中使用的絲，三維物體隨著端部執(zhí)行器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)電子指令進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來經(jīng)過絲的擠壓成型形成；以及其中三個(gè)或更多個(gè)軌道通過擠壓成型為單個(gè)整體式單元而一體地形成在主體上，三個(gè)或更多個(gè)軌道在設(shè)備的制造期間相對(duì)于主體一體地定向和定位，使得終端用戶能夠調(diào)整殼體以用于三維打印，而不使得終端用戶進(jìn)行校正三個(gè)或更多個(gè)軌道的附加步驟。

在另一方面，提供控制單元，控制單元被構(gòu)造成根據(jù)一個(gè)或多個(gè)電子指令控制三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作和端部執(zhí)行器的操作。

在另一方面，端部執(zhí)行器還包括加速計(jì)，加速計(jì)被構(gòu)造成收集至少用于增加端部執(zhí)行器的平移運(yùn)動(dòng)的校正的傳感器數(shù)據(jù)。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道被構(gòu)造成支承從三個(gè)或更多個(gè)軌道向下伸出、將端部執(zhí)行器懸掛在三個(gè)或更多個(gè)軌道下方位置的三個(gè)或更多個(gè)臂。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)線性軸承協(xié)作。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)滾子軸承協(xié)作，三個(gè)或更多個(gè)滾子軸承的每一個(gè)滾子軸承具有一個(gè)或多個(gè)凹槽。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道面向主體的中心。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道相對(duì)于主體的中心徑向面向外。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道具有相等的長(zhǎng)度。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道大致在相等方向上對(duì)準(zhǔn)。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道圍繞主體的周邊相等地間隔開。

在另一方面，主體是大致柱形的。

在另一方面，主體是大致三角形的。

在另一方面，主體只包括三個(gè)軌道。

在另一方面，三個(gè)軌道彼此等距離地間隔開。

在另一方面，主體和軌道由聚合物形成。

在另一方面，主體和軌道由金屬或金屬合金形成。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道中的每個(gè)軌道包括齒形帶。

在另一方面，使用緊固件，每個(gè)齒形帶被固定到相應(yīng)軌道的內(nèi)側(cè)。

在另一方面，每個(gè)齒形帶至少包括具有噪音和振動(dòng)衰減性能的材料。

在另一方面，三個(gè)或更多個(gè)軌道的每個(gè)軌道包括一體齒形凸起。

在另一方面，一體齒形凸起被構(gòu)造成用作與小齒輪互連的齒條，提供齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，沿著此齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被構(gòu)造成沿著三個(gè)或更多個(gè)軌道橫穿。

在另一方面，提供一種用于制造具有一體地形成在主體上的兩個(gè)或更多個(gè)軌道的設(shè)備的方法，該方法包括：接收包括至少PVC塑料、顏料和加強(qiáng)添加劑的粉末混合物；使混合物形成丸粒；熔化混合物以形成熔融混合物；迫使熔融混合物經(jīng)過擠壓成型工具，形成擠壓成型物體的形狀，擠壓成型物體至少包括具有至少三個(gè)一體軌道的主體，一體軌道具有整體式構(gòu)型；以及處理擠壓成型物體，包括將擠壓成型物體至少切割成最終產(chǎn)品長(zhǎng)度；其中主體被構(gòu)造成用于三維打印機(jī)的殼體，并且至少三個(gè)一體軌道被定向和定位，使得三個(gè)或更多個(gè)軌道能夠被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)作，三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠附接到與端部執(zhí)行器連接的三個(gè)或更多個(gè)臂；以及其中三個(gè)或更多個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)被平衡，使得三個(gè)或更多個(gè)臂中的每個(gè)臂貢獻(xiàn)的總體運(yùn)動(dòng)隨著端部執(zhí)行器在三維空間內(nèi)進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來提供端部執(zhí)行器的充分準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并且三個(gè)或更多個(gè)臂被構(gòu)造成橫穿三個(gè)或更多個(gè)軌道以造成端部執(zhí)行器相對(duì)于主體進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器被構(gòu)造成擠壓成型三維物體形成中使用的絲，三維物體隨著端部執(zhí)行器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)電子指令進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來經(jīng)過絲的擠壓成型形成。

在一些方面，至少三個(gè)一體軌道形成有擠壓成型凸起。

在另一方面，提供一種用于制造具有一體形成在主體上的三個(gè)或更多個(gè)軌道的設(shè)備的模具，其中主體和三個(gè)或更多個(gè)軌道一起擠壓成型為單個(gè)、一體形成的整體式元件；以及其中三個(gè)或更多個(gè)軌道能夠被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)作。

在此方面，在詳細(xì)描述至少一種實(shí)施方式之前，理解到本發(fā)明在此申請(qǐng)中不局限于隨后描述中給出或附圖中示出的構(gòu)造的細(xì)節(jié)以及部件的配置。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施方式并能夠以多種方式實(shí)施和執(zhí)行。同樣，理解到這里采用的表述和術(shù)語出于描述目的并不應(yīng)該認(rèn)為是限制的。

附圖說明

在附圖中，實(shí)施方式通過例子示出。明確理解到描述和附圖只出于說明目的，并且作為理解的輔助，并且不意圖作為本發(fā)明限制的定義。

現(xiàn)在將只通過例子參考附圖描述實(shí)施方式，附圖中：

圖1A根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體的透視圖，主體可以具有多種形狀并可以具有一致的橫截面。

圖1B根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體的透視圖，主體可以具有三個(gè)一體形成的軌道，并且最具有可容納驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；軸承；臂和端部執(zhí)行器。

圖2根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體的頂視圖，其中主體容納能夠被構(gòu)造成操控端部執(zhí)行器的元件。

圖3根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體和軌道的頂視圖，其中沒有容納元件。

圖4A根據(jù)一些實(shí)施方式提供軌道上的橫穿裝置的示例性構(gòu)型的頂視圖，圖4A中的示例性構(gòu)型具有線性運(yùn)動(dòng)軸承。

圖4B根據(jù)一些實(shí)施方式提供示例性構(gòu)型的透視圖。

圖5A根據(jù)一些實(shí)施方式提供軌道上的橫穿裝置的示例性構(gòu)型的頂視圖，圖5A的示例性構(gòu)型包括四個(gè)V形凹槽滾子。

圖5B根據(jù)一些實(shí)施方式提供示例性構(gòu)型的透視圖。

圖6A根據(jù)一些實(shí)施方式提供用來將齒直接卡入較軟擠壓成型軌道的較硬齒輪的側(cè)部透視圖。

圖6B根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有齒形凸起的軌道的側(cè)部平面圖。

圖6C根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有一體凸起的軌道的局部透視圖。

圖6D根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有一體凸起的軌道的局部頂部平面圖。

圖6E根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有三個(gè)軌道的主體的頂部平面圖，每個(gè)軌道具有一體凸起。

圖7A根據(jù)一些實(shí)施方式提供固定到軌道內(nèi)側(cè)的齒形帶的側(cè)部透視圖。

圖7B根據(jù)一些實(shí)施方式提供橫穿齒形帶的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)部平面圖。

圖8A根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有固定橫截面輪廓的樣品部件的側(cè)部橫截面圖。

圖8B根據(jù)一些實(shí)施方式提供使用注射模制制造工藝制成的樣品部件的側(cè)部橫截面圖，其中示出了拔模角度，示出由于樣品拔模角度，一端可以比另一端寬，在這種情況下，樣品拔模角度示出為0.5度。

圖9A、圖9B、圖9C和圖9D根據(jù)一些實(shí)施方式提供用于主體100的多種形狀的頂視圖。該形狀作為示例性形狀提供，并且可以具有其他形狀。如圖9C和9D所示，該形狀也可以是開放形狀或不規(guī)則形狀。

圖10A、圖10B、圖10C和圖10D根據(jù)一些實(shí)施方式提供三個(gè)軌道的頂視圖的例子。圖10A根據(jù)一些實(shí)施方式提供三個(gè)軌道被適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的示例性頂視圖。圖10B、圖10C和圖10D提供軌道可以不適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的示例性頂視圖，其中圖10B提供可以與中心不一致地間隔開的軌道，圖10C提供可以沒有適當(dāng)間隔開120度的軌道，圖10D提供軌道可以沒有適當(dāng)面向中心的例子。

圖11A、圖11B、圖11C、圖11D和圖11E提供設(shè)置成表示軌道的一些可能問題的軌道的示例性視圖。圖11A是三個(gè)軌道彼此等距離并具有相等高度和寬度的構(gòu)型的透視圖。圖11B是軌道都具有相等高度的軌道的側(cè)視圖。圖11C是軌道具有不同高度的示例性軌道的側(cè)視圖。圖11D是一個(gè)軌道側(cè)向傾斜的示例性軌道的側(cè)視圖。圖11E是軌道可以相對(duì)于主體中心向內(nèi)/向外傾斜的側(cè)視圖。

圖12是根據(jù)一些實(shí)施方式示出用于制造的一些示例性步驟的示例性流程圖。

具體實(shí)施方式

適用于實(shí)施本發(fā)明的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式通過參考附圖來描述。

下面的描述提供本發(fā)明主題的許多示例性實(shí)施方式。雖然每個(gè)實(shí)施方式代表本發(fā)明元件的單一組合，設(shè)想到本發(fā)明的主題包括本發(fā)明元件的所有可能組合。因此如果一種實(shí)施方式包括元件A、B和C，并且第二實(shí)施方式包括元件B和D，那么也能設(shè)想到本發(fā)明主題包括A、B、C或D的其他剩余組合，即使沒有明確公開。

在典型的注射模制制造工藝中，材料可注射到用于大規(guī)模生產(chǎn)的模型(也稱為模具)。注射模制工藝的一種挑戰(zhàn)在于它們需要包含拔模角度(結(jié)合到模型壁內(nèi)的角度，使得腔體的開口比其基部寬)。由于注射模制的本質(zhì)和模型收縮問題，通常包含拔模角度。由于包含拔模角度，會(huì)難以形成具有一致尺寸的部件，例如，諸如可以操作以承載線性運(yùn)動(dòng)軸承的的軌道。

面對(duì)具有多個(gè)軌道的機(jī)械設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于需要在許可偏差范圍內(nèi)使得軌道/軌道之間適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、尺寸、間距、成形。這種挑戰(zhàn)在支承軌道的主體、軌道本身和/或軌道上運(yùn)行的元件是被制造的和/或作為分離物體的情況下尤其明顯。

獲得軌道的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)和軌道之間的間距會(huì)是費(fèi)時(shí)和/或困難的；會(huì)需要花費(fèi)大量時(shí)間和資源來確保軌道適當(dāng)操作。

面對(duì)具有多個(gè)軌道的機(jī)械設(shè)計(jì)的另一挑戰(zhàn)在于在保持成本經(jīng)濟(jì)的同時(shí)制造大批量時(shí)所遇到的難題。當(dāng)前，許多設(shè)計(jì)需要許多分離部件，這也會(huì)需要在使用之前通過終端用戶組裝。分離部件可包括多種元件，諸如梁、支架和緊固件，并且這些分離部件會(huì)在運(yùn)輸和/或不正確組裝期間損壞。

另外，需要高水平精度的設(shè)計(jì)通常也會(huì)具有低的偏差公差。例如，在三維物體打印的情況下，軌道必須對(duì)準(zhǔn)，使得元件可以在一段時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確和同步運(yùn)行。這些因素尤其會(huì)影響三維物體打印機(jī)有效地制造物體的能力。

軌道(特別是需要由多種部件組裝的那些)的對(duì)準(zhǔn)是三維物體打印機(jī)的成本和價(jià)格的主要因素。Delta-構(gòu)型的三維物體打印機(jī)會(huì)特別受到軌道不對(duì)準(zhǔn)問題的影響。

還需要降低三維物體打印機(jī)的成本和復(fù)雜性，使其對(duì)于日常使用來說能夠承受并足夠可靠。

能夠提供需要最少組裝和/或?qū)?zhǔn)的設(shè)計(jì)會(huì)具有進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)，并且可更容易在運(yùn)輸過程中存留來，特別是被設(shè)計(jì)用于公眾的大量消費(fèi)的那些。特別是，在公眾情況下，操作者不可能具有充分的技能和/或資源來維護(hù)和/或校正三維物體打印機(jī)的多種結(jié)構(gòu)元件。另外，會(huì)具有與提供高機(jī)械重復(fù)性而不需要高精度部件的能力相關(guān)的優(yōu)勢(shì)。

在線性運(yùn)動(dòng)軸承用作設(shè)計(jì)部件的情況下，會(huì)難以使用諸如注射模制的技術(shù)制造軌道，因?yàn)檐壍赖淖⑸淠Ｖ茣?huì)需要包含拔模角度。例如，包含拔模角度而出現(xiàn)的挑戰(zhàn)在于一端的軌道橫截面將比另一端薄。對(duì)于諸如與線性運(yùn)動(dòng)軸承一起使用的應(yīng)用來說，這種幾何結(jié)構(gòu)會(huì)不利于適當(dāng)操作。例如，在軌道用于采用線性運(yùn)動(dòng)軸承的3D打印環(huán)境的情況下，包含拔模角度會(huì)在一側(cè)造成軌道和滑動(dòng)件之間的間隙，或另一側(cè)過大而不能安裝線性運(yùn)動(dòng)軸承。

然而，在擠壓成型制造工藝中，材料會(huì)被推動(dòng)或抽出經(jīng)過具有期望形狀/橫截面的模具，并且物體會(huì)因此生成固定橫截面輪廓。

圖1A和1B根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有整體式構(gòu)造的主體的透視圖。

圖1A根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體100的透視圖，其可以具有多種形狀并可以具有一致的橫截面。提供透明只出于說明目的，并且不隱含主體必須是透明的。

主體100可被構(gòu)造成用于三維打印機(jī)的殼體。主體100可具有多個(gè)軌道，并且在此附圖中，可以示出三個(gè)軌道102、104和106，但是根據(jù)多種實(shí)施方式，軌道的數(shù)量可以是三個(gè)或更多個(gè)。這些軌道可以是一體形成到(例如整體、單個(gè)構(gòu)造、由單個(gè)單元形成、整體式)主體100(例如，沒有鉚釘、焊接、緊固件)。在一些實(shí)施方式中，主體被調(diào)整，使得主體與軌道102、104和106一起設(shè)置為單個(gè)擠壓成型部件(例如主體具有一體形成的軌道，其中主體和相關(guān)軌道被擠壓成型在一起)。

一體形成軌道102、104和106可以有利于降低主體上包含軌道而出現(xiàn)的復(fù)雜性(例如較少的機(jī)械部件，降低/潛在地消除制造之后軌道組裝/對(duì)準(zhǔn)的需求)；以及便于制造(例如使用擠壓成型工藝，運(yùn)輸簡(jiǎn)便，降低制造成本)。例如，使得主體100和軌道102、104和106擠壓成型在一起可以有利于避免使用傳統(tǒng)注射模制技術(shù)時(shí)出現(xiàn)的包含拔模角度的需求。

在一些實(shí)施方式中，主體100和軌道102、104和106可以形成單個(gè)一體件，沒有焊點(diǎn)、接縫、緊固、粘合劑等。軌道可例如是線性軌道，其被設(shè)計(jì)成與多種軸承和/或滑動(dòng)件(諸如使用線性運(yùn)動(dòng)軸承和/或多種類型的滾子(例如U形凹槽、V形凹槽滾子)的滑動(dòng)件)協(xié)作。在具體實(shí)施方式中，三個(gè)或更多個(gè)軌道102、104和106通過擠壓成型為單個(gè)整體式單元(例如沒有焊點(diǎn)、緊固、鉚接)一體地形成在主體100上，三個(gè)或更多個(gè)軌道在設(shè)備的制造期間相對(duì)于主體被一體定向和定位，使得終端用戶能夠調(diào)整殼體以用于三維打印，而不需要使用者進(jìn)行三個(gè)或更多個(gè)軌道的附加校正的步驟。

去除了制造后校正的需求相對(duì)于傳統(tǒng)三維打印機(jī)來說可能是有利的，而在傳統(tǒng)三維打印機(jī)中，確保傳統(tǒng)三維打印機(jī)的軌道(與殼體分離(例如不是一體或整體的)適當(dāng)校正和對(duì)準(zhǔn)是重要、困難和繁瑣的過程，其中小偏差在打印中會(huì)在下游導(dǎo)致不準(zhǔn)確和/或?qū)臃直媛?。另外，這些偏差會(huì)影響端部執(zhí)行器在其執(zhí)行任務(wù)(例如擠壓成型絲)時(shí)獲得平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和能力。需要軌道校正和對(duì)準(zhǔn)會(huì)在多種制造和/或商業(yè)領(lǐng)域(例如三維打印)中增加與使用機(jī)器人相關(guān)的成本。多種技術(shù)已被開發(fā)來解決校正問題，例如包括自動(dòng)調(diào)平探頭，通過軟件來幫助校正定位等。整體式殼體/主體能夠降低和/或消除這種制造后校正和/或控制系統(tǒng)的需求。

在一些實(shí)施方式中，主體100和軌道102、104和106可以形成在一起，以生成整體式/單體式設(shè)計(jì)。主體100和軌道102、104和106可以用于多種任務(wù)和/或多種構(gòu)型，諸如用于平行臂機(jī)器人的部件的結(jié)構(gòu)支承件，諸如delta機(jī)器人，如下面進(jìn)一步描述。在一些實(shí)施方式中，一體軌道102、104和106和主體100也可用于其他類型的機(jī)器人，諸如具有笛卡兒調(diào)整軌道的機(jī)器人等。

在一種實(shí)施方式中，三個(gè)或更多個(gè)軌道102、104和106被定向和定位，使得三個(gè)或更多個(gè)軌道102、104和106能夠被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)軸承114、116和118(例如線性軸承)協(xié)作，三個(gè)或更多個(gè)軸承114、116和118能夠附接到與端部執(zhí)行器150連接的三個(gè)或更多個(gè)臂120、122或124，并且因此，三個(gè)或更多個(gè)臂120、122和124的運(yùn)動(dòng)被平衡使得三個(gè)或更多個(gè)臂120、122和124的每個(gè)臂貢獻(xiàn)的總體運(yùn)動(dòng)隨著端部執(zhí)行器進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)(例如在三維歐幾里德空間內(nèi))來提供端部執(zhí)行器的充分準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)。

三個(gè)或更多個(gè)臂120、122和124可以被構(gòu)造成橫穿三個(gè)或更多個(gè)軸承114、116和118，以造成端部執(zhí)行器在主體100內(nèi)(相對(duì)于主體和/或從主體延伸)進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)(并在一些實(shí)施方式，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng))，其中端部執(zhí)行器可以擠壓成型三維物體形成中使用的絲(例如通過擠壓成型絲的分層形成)，并且平移運(yùn)動(dòng)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)電子指令(例如以多種電子藍(lán)圖和/或指令集合，諸如STL文件、Parasolid、G-編碼的形式提供)控制，例如經(jīng)過使用適當(dāng)構(gòu)造的控制單元。例如，G-編碼文件可以是指令集合，其將三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型“分割”成多層，并生成端部執(zhí)行器將要遵循的工具路徑。

在一些實(shí)施方式中，平行臂機(jī)器人可被構(gòu)造成操作多種任務(wù)，諸如物體拾取、噴涂涂料、蝕刻、物體制造、機(jī)器人外科手術(shù)、多種物體的操控、在組裝線上執(zhí)行任務(wù)等。

圖1B根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體100的透視圖，其可具有三個(gè)一體形成軌道102、104和106，并且主體100可容納驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112；軸承114、116和118；臂120、122和124；以及端部執(zhí)行器150。

圖1B所示的設(shè)備可以是以delta機(jī)器人設(shè)計(jì)構(gòu)造的三維物體的制造的應(yīng)用，并且根據(jù)多種實(shí)施方式，其他應(yīng)用對(duì)于其他構(gòu)型來說也是可以的。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可通過其相應(yīng)的軸承和/或一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)件附接到軌道102、104和106。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可被構(gòu)造成使用軸承和/或可以操作以便沿著軌道102、104和106橫穿的滑動(dòng)件。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可連接到臂120、122和124，其從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112向外延伸并可以連接到端部執(zhí)行器150。在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可不必直接固定到軌道102、104和106或滑動(dòng)件，而是可以間接地與滑動(dòng)件和/或軌道102、104和106聯(lián)接。例如，可以具有基于滑輪的系統(tǒng)與滑動(dòng)件一起使用的應(yīng)用。

在一些實(shí)施方式中，端部執(zhí)行器150還包括加速計(jì)，加速計(jì)被構(gòu)造成收集至少用于增加端部執(zhí)行器的平移運(yùn)動(dòng)的校正的傳感器數(shù)據(jù)。加速計(jì)也可設(shè)置在主體100上。加速計(jì)可以例如用來檢測(cè)主體100何時(shí)被干擾(例如控制打印從而在檢測(cè)到干擾的情況下停止)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可例如接著包括可固定到主體頂部的馬達(dá)和可被構(gòu)造成從馬達(dá)延伸到滑輪并返回馬達(dá)的帶，在一些實(shí)施方式中，帶可以是封閉回路。在多種實(shí)施方式中，帶也可是鋼絲、繩索或纜線。根據(jù)一些實(shí)施方式，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來說，可以應(yīng)用其他構(gòu)型。

臂120、122和124可被構(gòu)造成同步運(yùn)動(dòng)以控制和/或造成端部執(zhí)行器150的運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器可被構(gòu)造成執(zhí)行多種任務(wù)，諸如物體制造、執(zhí)行機(jī)器人外科手術(shù)、噴涂涂料、混合、蝕刻、操控、拾取等。在一些實(shí)施方式中，可具有或多或少的軌道、或多或少的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、或多或少的軸承、或多或少的臂和/或或多或少的端部執(zhí)行器。

在一個(gè)例子中，在三維打印機(jī)的情況下，臂120、122和124可被安裝成在軌道102、104和106上操作，其中臂的運(yùn)動(dòng)被同步和/或控制，從而在打印三維物體的情況下，相對(duì)于絲擠壓成型絲(或多種絲)來說，造成端部執(zhí)行器150的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可包括多個(gè)馬達(dá)，以控制臂120、122和124的運(yùn)動(dòng)和/或造成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112橫穿軌道102、104和106。

圖2根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體100的頂視圖，其中主體容納能夠被構(gòu)造成操控端部執(zhí)行器150的元件。如圖2所示，軌道102、104和106中的每個(gè)軌道相對(duì)于臂120、122和124中的相應(yīng)一個(gè)臂設(shè)置。在一些實(shí)施方式中，主體100提供封閉的打印腔室。

軌道102、104和106與主體100的一體特征可以是有利的，因?yàn)槎瞬繄?zhí)行器150的運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確和/或精度會(huì)與軌道102、104和106如何在幾何結(jié)構(gòu)上彼此定位和定向直接相關(guān)。例如，端部執(zhí)行器150在三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以特別受到軌道102、104和106的校正和/或構(gòu)型偏差的影響，并且這些偏差通過使得軌道102、104和106與主體100一體地直接形成為整體式、單體式元件來降低。

例如，軌道102、104和106的定向中的甚至細(xì)微的偏差也會(huì)造成精度的大幅損失，特別是由于端部執(zhí)行器150的運(yùn)動(dòng)被設(shè)置成臂120、122和124的位置部件的組合。這種偏差可以被放大，例如隨著臂120、122和124運(yùn)動(dòng)經(jīng)過多個(gè)位置(例如近端處偏離1度會(huì)造成軌道102的遠(yuǎn)端處更大的偏差)。這些精度的損失會(huì)例如影響與主體100的活動(dòng)相關(guān)的速度和/或控制管理裝置。

參考圖3，圖3根據(jù)一些實(shí)施方式提供主體和軌道102、104和106的頂視圖，而沒有元件容納其中。在圖3中，為了說明，主體示出為只具有軌道102、104和106。

平行臂/Delta機(jī)器人

在一些實(shí)施方式中，具有包括固定橫截面輪廓的一體形成軌道的主體可有利地用于平行臂/Delta機(jī)器人中。例如，圖1A、圖1B、圖2和圖3的主體100可以用于這種應(yīng)用。

平行臂機(jī)器人可包括其中多個(gè)臂可以根據(jù)構(gòu)型的多個(gè)方面(諸如軌道數(shù)量)彼此協(xié)作以控制一個(gè)或多個(gè)端部執(zhí)行器在三維上且可以沿著3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人。Delta機(jī)器人可以是平行臂機(jī)器人的子集，其中可以使用三組臂，其沿著三個(gè)垂直軌道運(yùn)行以造成一個(gè)或多個(gè)端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)。

出于說明目的，Delta機(jī)器人可以被構(gòu)造有三個(gè)垂直軌道102、104和106，每個(gè)軌道等距地與中心點(diǎn)相距120度定位，其中三個(gè)裝置能夠操作以便使用馬達(dá)和線性運(yùn)動(dòng)軸承的組合而橫穿垂直軌道。該裝置可分別與一個(gè)或多個(gè)臂120、122和124聯(lián)接。這些臂可以連接到端部執(zhí)行器150。通過橫穿垂直軌道102、104和106，該裝置(例如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112)可造成臂102、104和106在多個(gè)方向上推動(dòng)或拉動(dòng)，臂的運(yùn)動(dòng)被平衡以便造成端部執(zhí)行器150在三維上運(yùn)動(dòng)。

Delta機(jī)器人可用于以高速和高水平精度來操控輕和小物體，但是Delta機(jī)器人會(huì)容易出現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和/或復(fù)雜性問題，因?yàn)楸?20、122和124的同步運(yùn)動(dòng)會(huì)非常敏感于設(shè)計(jì)公差。隨著設(shè)計(jì)公差變寬，Delta機(jī)器人的精度水平和/或速度會(huì)受到影響。

在一些實(shí)施方式中，該設(shè)備可以被構(gòu)造成平行臂機(jī)器人，諸如Delta機(jī)器人。在其他實(shí)施方式中，該設(shè)備可以不只局限于Delta機(jī)器人，而是可以是任何其他類型的機(jī)器人，其中可以具有多于三個(gè)或更多個(gè)軌道，使得裝置同步操作，從而造成一個(gè)或多個(gè)端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)。

因此，在一些實(shí)施方式中，該設(shè)計(jì)不局限于具有三個(gè)軌道120、122和124，該軌道圍繞中心點(diǎn)等距且均勻分布?？梢源嬖诙喾N應(yīng)用，其中只需要使軌道及其裝置通過組合地橫跨在該設(shè)計(jì)所操作的矢量空間的矢量上引起力來造成運(yùn)動(dòng)。

例如，多種設(shè)計(jì)可具有2個(gè)軌道、4個(gè)軌道、10個(gè)軌道等，并且也可具有一個(gè)以上的端部執(zhí)行器150和/或其他類型的附接裝置。多種設(shè)計(jì)可用于在兩維空間中(例如平面使用)、三維空間(例如在歐幾里德空間)等的操作。

軌道設(shè)計(jì)和軸承

在一種實(shí)施方式中，軌道102、104和106可以被擠壓成型，使得軌道102、104和106本身設(shè)置成面向內(nèi)的突出部，面向內(nèi)的突出部具有能夠支承多種軸承114、116和118和/或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112的形狀。

在一些實(shí)施方式中，軌道可以能夠被構(gòu)造成適應(yīng)一種或多種軸承類型。

在一些實(shí)施方式中，軌道102、104和106可被構(gòu)造成用于“滑動(dòng)件”設(shè)計(jì)，由此馬達(dá)可與線性運(yùn)動(dòng)軸承相結(jié)合地定位在軌道102、104和106之間，從而可以降低滑動(dòng)件上的轉(zhuǎn)矩并可以降低糾結(jié)。

在一些實(shí)施方式中，軌道102、104和106可被構(gòu)造成用于“滑動(dòng)件”設(shè)計(jì)，由此馬達(dá)可以固定到線性運(yùn)動(dòng)軸承，其中驅(qū)動(dòng)齒輪位于軌道之間，從而可以降低滑動(dòng)件上的轉(zhuǎn)矩并可以降低糾結(jié)。

在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可不必直接固定到軌道102、104和106或滑動(dòng)件，而是可以與滑動(dòng)件和/或軌道間接聯(lián)接。

例如，可以具有基于滑輪的系統(tǒng)可與滑動(dòng)件一起使用的應(yīng)用。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112可例如接著包括可以固定到主體頂部的馬達(dá)和可以被構(gòu)造成從馬達(dá)延伸到滑輪并返回馬達(dá)的帶，在一些實(shí)施方式中，帶可以形成封閉回路。在多種實(shí)施方式中，帶也可以是鋼絲、繩索或纜線。軸承也可具有多種類型的凹槽滾子，諸如U形或V形凹槽滾子。

軌道102、104和106也可根據(jù)多種實(shí)施方式構(gòu)造，使得軌道可以是凸形構(gòu)型，而滾子是凹形構(gòu)型，和/或反之亦然?？梢栽O(shè)想到與軌道一起操作的多種數(shù)量的凹槽滾子；例如，雖然在圖5B中示出了4個(gè)，也可以使用諸如三個(gè)滾子的其他數(shù)量的滾子。根據(jù)設(shè)備所遇到的環(huán)境和/或操作狀況，可以考慮多種軌道類型。例如，在設(shè)計(jì)軌道的潛在構(gòu)型時(shí)，會(huì)需要考慮溫度、濕度、緊固度、成本等。

圖4A根據(jù)一些實(shí)施方式提供在軌道102上的橫穿裝置的示例性構(gòu)型的頂視圖，圖4A中的示例性構(gòu)型具有線性運(yùn)動(dòng)軸承114’。圖4B根據(jù)一些實(shí)施方式提供示例性構(gòu)型的透視圖。

圖5A根據(jù)一些實(shí)施方式提供軌道102上的橫穿裝置的示例性構(gòu)型的頂視圖，圖5A中的樣品構(gòu)型具有四個(gè)V形凹槽滾子114”。圖5B根據(jù)一些實(shí)施方式提供示例性構(gòu)型的透視圖。

凸起系統(tǒng)

擠壓成型軌道102、104和106可沿著其長(zhǎng)度具有恒定、平滑輪廓，并且一些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108、110和112會(huì)需要齒，諸如帶齒齒條，以便使得元件橫穿軌道。

在一些實(shí)施方式中，一組齒可以卡到置于軌道內(nèi)的擠壓成型件上。圖6A根據(jù)一些實(shí)施方式提供用來將齒直接卡到較軟擠壓成型軌道604的較硬齒輪602的側(cè)部透視圖。圖6B根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有齒形凸起的軌道的側(cè)部平面圖。

在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置一體形成的凸起606，因?yàn)閿D壓成型制造工藝可允許多個(gè)部件集成和制造成整體物體的部件。圖6C根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有一體凸起606的軌道的局部透視圖，并且圖6D根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有一體凸起606的軌道的局部頂部平面圖。

每個(gè)軌道部分可具有一體形成的凸起606，一體形成凸起606用來作為可以被構(gòu)造成與小齒輪相互嚙合的齒條。擠壓成型凸起606可在一些實(shí)施方式中包括齒輪齒以形成功能性齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滑動(dòng)件/滾子可被構(gòu)造成與其一起沿著軌道(例如上下)橫穿(例如驅(qū)動(dòng)自己)。

一體凸起606可在擠壓成型軌道的方向上定向，因此降低和/或消除緊固、焊接、鉚接或通過其他方式將齒條附接到軌道而造成的任何不對(duì)準(zhǔn)。擠壓成型凸起606可以潛在地有利于進(jìn)一步降低由將多個(gè)齒條包含到整體式設(shè)計(jì)中而出現(xiàn)的復(fù)雜性和成本。

圖6E是根據(jù)一些實(shí)施方式具有三個(gè)軌道102、104和106的主體100的頂部平面圖，每個(gè)軌道具有一體凸起606A、606B和606C。

在一些實(shí)施方式中，齒形帶702可使用諸如多種粘合劑和/或雙面膠帶的多種固定裝置固定到軌道內(nèi)側(cè)。齒形帶可由諸如橡膠的多種材料制成，并可以有利地構(gòu)造成吸收噪音、振動(dòng)和/或過大的力。

圖7A根據(jù)一些實(shí)施方式提供固定到軌道內(nèi)側(cè)的齒形帶702的側(cè)部透視圖。圖7B根據(jù)一些實(shí)施方式提供橫穿齒形帶702驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)部平面圖。

擠壓成型件可以在一些實(shí)施方式是薄凸起，其可以具有類似于擠壓成型軌道的輪廓。擠壓成型件可由較軟材料制成，并且齒可以通過使用較硬的波浪形裝置卡入較軟的(例如塑料)擠壓成型件內(nèi)，諸如將齒直接卡入較軟擠壓成型件內(nèi)的齒輪(例如相對(duì)于軟塑料來說較硬，諸如由金屬制成的齒輪)。

在操作期間，擠壓成型軌道可經(jīng)歷較小的力，在材料的屈服點(diǎn)之下，使得卡入部不會(huì)過早磨損或意外生成。在齒輪用作波浪形裝置的情況下，齒輪可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)齒輪略微大，使得齒可以提供更好的配合以便與驅(qū)動(dòng)齒一起使用。

軌道定向

在一些實(shí)施方式中，軌道102、104和106可被構(gòu)造成朝著主體100的中心向內(nèi)指向。這種構(gòu)型對(duì)于特定應(yīng)用來說是有利的，諸如具有平行臂的機(jī)器人，因?yàn)橄騼?nèi)指向的連接臂將會(huì)與其整體本身干涉。向內(nèi)指向的軌道可被構(gòu)造成使得機(jī)器人的機(jī)構(gòu)在主體的邊界區(qū)域內(nèi)操作(例如臂120、122和124被構(gòu)造成沿著主體100的內(nèi)周邊運(yùn)行)。

在一些實(shí)施方式中，軌道102、104和106可被構(gòu)造成遠(yuǎn)離主體100的中心向外指向(例如徑向地)。例如，臂120、122和124可被構(gòu)造成沿著主體100的外周邊運(yùn)行。

在一些實(shí)施方式中，軌道可以是彼此等距的。

三維物體的制造

三維物體打印可被限定為由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的物體的再現(xiàn)制造多種三維物體。對(duì)于三維物體打印來說，可以具有多種構(gòu)型，并且許多三維物體打印機(jī)需要使用橫穿一個(gè)或多個(gè)軌道并協(xié)作以造成擠壓成型材料(諸如絲)的一個(gè)或多個(gè)端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)的裝置。

三維物體打印機(jī)可實(shí)施為具有多種構(gòu)型。這些構(gòu)型可包括笛卡爾式打印機(jī)和/或delta機(jī)器人式打印機(jī)。

笛卡爾式打印機(jī)可具有垂直軌道，滑動(dòng)件和/或其他運(yùn)動(dòng)裝置可附接其上，其中滑動(dòng)件進(jìn)行操作以造成端部執(zhí)行器在x、y和z方向上運(yùn)動(dòng)，而delta機(jī)器人式打印機(jī)可相對(duì)于中心點(diǎn)具有許多等距軌道，其中運(yùn)動(dòng)裝置(諸如滑動(dòng)件)在這些軌道上的垂直運(yùn)動(dòng)造成端部執(zhí)行器在多種方向上運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)行三維打印的具體情況可以根據(jù)一些實(shí)施方式通過具有使用一體形成軌道102、104和106的主體100來有利地進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，端部執(zhí)行器150的運(yùn)動(dòng)可以通過附接到滑動(dòng)件(諸如使用線性運(yùn)動(dòng)軸承聯(lián)接的那些)的一個(gè)或多個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)造成。

在一些實(shí)施方式中，主體和軌道可用于三維打印的情況，因?yàn)橹黧w可以被構(gòu)造成與諸如控制系統(tǒng)、多種處理器、多種非易失性計(jì)算器可讀取介質(zhì)、多種輸入材料、多種打印頭/擠壓成型機(jī)和/或多種交互電路的多種其他部件交互操作。另外，該設(shè)備也可與多種軟件、固件和/或硬件結(jié)合使用。

拔模角度

圖8A和8B用來描述可由注射模制制造工藝要求的拔模角度。這些拔模角度可以是不期望的，并且因此注射模制不能適用于一些實(shí)施方式。因此，一些實(shí)施方式有利地采用擠壓成型技術(shù)來提供一體形成的主體100和軌道102、104和106。

圖8A根據(jù)一些實(shí)施方式提供具有固定橫截面輪廓的樣品部件的側(cè)部橫截面圖。在此附圖中，應(yīng)該注意到部件的側(cè)部大致平行于中線。

圖8B根據(jù)一些實(shí)施方式提供使用注射模制制造工藝制成的樣品部件的側(cè)部橫截面圖，其中示出拔模角度802，表示由于樣品拔模角度802(在這種情況下示出為0.5度)，一端比另一端寬。

樣品拔模角度802只作為例子提供，拔模角度802可以根據(jù)制造工藝和/或其他變量改變。因此，作為注射模制工藝的部分的拔模角度802的問題會(huì)通過使用擠壓成型(而不是注射模制)主體100和/或軌道102、104和106而潛在地避免。

替代形狀

多種形狀對(duì)于主體100來說都是可以的。這些形狀可以是封閉形狀和/或開放形狀，和/或可以具有不規(guī)則輪廓。在一些實(shí)施方式中，主體和三個(gè)或更多個(gè)軌道可以成形為三角形棱柱，其可以具有圓化拐角。在一些實(shí)施方式中，主體和三個(gè)或更多個(gè)軌道可以成形為柱形。

圖9A、圖9B、圖9C和圖9D根據(jù)一些實(shí)施方式提供用于主體100的多種形狀的頂視圖。該形狀可以設(shè)置成示例性形狀，并且其他形狀也是可以的。如圖9C和圖9D所示，根據(jù)多種實(shí)施方式，該形狀可以是開放形狀或不規(guī)則形狀。

主體和軌道的對(duì)準(zhǔn)

如上所述，delta機(jī)器人的挑戰(zhàn)會(huì)在于包含了對(duì)準(zhǔn)的同軸軌道。在軌道分開提供時(shí)，會(huì)難以確保它們使得軌道/軌道之間在許可偏差范圍內(nèi)具有適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)、調(diào)平、尺寸、間距、成形。

如下面參考圖10A-D和圖11A-E所示，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)多種對(duì)準(zhǔn)問題。具有一體形成的主體和軌道的潛在優(yōu)勢(shì)在于可以消除和/或降低這種類型的問題。

圖10A、圖10B、圖10C和圖10D根據(jù)一些實(shí)施方式提供三個(gè)軌道的頂視圖的例子。圖10A根據(jù)一些實(shí)施方式提供其中三個(gè)軌道102、104和106適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的示例性頂視圖。

圖10B、圖10C和圖10D提供其中軌道沒有適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的示例性頂部平面圖，而圖10B提供相對(duì)于中心沒有均勻間隔開的軌道102’、104’和106’，圖10C提供沒有適當(dāng)間隔開120度的軌道102”、104”和106”，圖10D提供沒有軌道102”’、104”’和106”’適當(dāng)面向中心的例子。

圖11A、圖11B、圖11C、圖11D和圖11E提供被設(shè)置成示出軌道的一些潛在問題的軌道的示例性視圖。圖11A是其中三個(gè)軌道彼此等距并具有相等高度和寬度的構(gòu)型的透視圖。圖11B是軌道都具有相等高度的軌道的側(cè)視圖。圖11C是其中軌道具有不同高度的示例性軌道的側(cè)視圖。圖11D是其中一個(gè)軌道側(cè)向傾斜的示例性軌道的側(cè)視圖。圖11E是其中軌道相對(duì)于主體中心向內(nèi)/向外傾斜的側(cè)視圖。軌道可以不對(duì)準(zhǔn)的方式可以具有許多其他可能，并且它們可以組合地出現(xiàn)。

在一些實(shí)施方式中，具有一體形成軌道的整體式/單體式主體可設(shè)置成使得主體和三個(gè)或更多個(gè)軌道可以一起制造成一個(gè)單個(gè)部件。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，主體和三個(gè)或更多個(gè)軌道可以使用擠壓成型工藝制造。

一體形成的構(gòu)造可有利于降低對(duì)準(zhǔn)的需求并增加大批量生產(chǎn)的便利性，特別是在多種部件使用擠壓成型工藝制造的情況下，因?yàn)橹黧w和軌道可具有恒定的橫截面輪廓。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)可包括通過消除分離部件來降低成本、便于運(yùn)輸、增加制造產(chǎn)品的一致性等。

分離部件的消除可以是有利的特征，其中與由單獨(dú)梁、支架、緊固件、軌道等制成的設(shè)計(jì)不同，可以更容易地大批量生產(chǎn)具有一體主體和軌道的單個(gè)、整體式構(gòu)造。

另外，在一些實(shí)施方式中，可以降低組裝的需求，可以節(jié)省時(shí)間和金錢。

這些因素可以特別有利于制造用于公眾消費(fèi)的情況，公眾會(huì)敏感于成本和/或沒有技能/資源來維護(hù)和/或校正傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的多種部件。

使用擠壓成型工藝來一體形成

在一些實(shí)施方式中，一體形成的主體100和軌道102、104和106可以使用基于擠壓成型的技術(shù)制造。

如果需要恒定的橫截面輪廓，可以應(yīng)用基于擠壓成型的技術(shù)，并且在一些實(shí)施方式中，可提供將主體/軌道制造成單件、沒有焊點(diǎn)和/或其他緊固裝置的能力。

基于擠壓成型的技術(shù)還會(huì)更廉價(jià)，或者對(duì)于給定特定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，可以為生產(chǎn)線提供較少的投資。可以使用多種技術(shù)，諸如但不局限于直接/向前擠壓成型、間接/向后擠壓成型、靜水力擠壓成型等，并且擠壓成型可以在熱、溫或冷的情況下完成。

例如，一段很長(zhǎng)(例如幾百英尺)的型材可以被擠壓成型，并且接著切割成特定長(zhǎng)度。

主體100和軌道102、104和106可使用多種擠壓成型材料形成，包括多種塑料/聚合物，諸如但不局限于聚乙烯、聚丙烯、乙縮醛、腈綸、尼龍(聚酰胺)、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和聚碳酸酯；以及各種金屬/金屬合金，諸如但不局限于，鋁、黃銅、銅、鉛、錫、鎂、鋅、鐵和鈦。

在一些實(shí)施方式中，擠壓成型工藝可涉及生成一個(gè)或多個(gè)模具，其被構(gòu)造成將主體和/或軌道形成為單件，沒有焊點(diǎn)和/或其他緊固裝置。擠壓成型材料可被推動(dòng)或拉動(dòng)經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)模具，模具構(gòu)造有期望的橫截面，以生成主體100和/或軌道102、104和106。

與需要制造和/或組裝許多分離部件的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，這種實(shí)施方式的潛在優(yōu)點(diǎn)可以是根據(jù)經(jīng)濟(jì)規(guī)模廉價(jià)和快速調(diào)整的能力。這可以降低部件的制造、運(yùn)輸、對(duì)準(zhǔn)和準(zhǔn)確緊固的需求，這可在運(yùn)輸和/或輸送時(shí)是進(jìn)一步有利的。

圖12是根據(jù)一些實(shí)施方式示出制造的一些示例性步驟的示例性流程圖。相對(duì)于主體100，擠壓成型工藝可以作業(yè)流程1200進(jìn)行。

在1202處，可以接收包括至少PVC塑料、染料和強(qiáng)化添加劑的粉末混合物。

在1204處，混合物可形成丸粒。在1206處，混合物可熔化以形成熔融混合物。在1208處，熔融混合物可被迫經(jīng)過擠壓成型工具，形成擠壓成型物體的形狀，擠壓成型物體至少包括具有至少三個(gè)一體軌道的主體(具有整體式構(gòu)型)。

在1210處，可以相對(duì)于擠壓成型物體進(jìn)行加工，包括將擠壓成型物體至少切割成最終產(chǎn)品的長(zhǎng)度；在主體被構(gòu)造成用于三維打印機(jī)的殼體且至少三個(gè)一體軌道被定向和定位成使得三個(gè)或更多個(gè)軌道能夠被構(gòu)造成與三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)作的情況下，三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠附接到與端部執(zhí)行器連接的三個(gè)或更多個(gè)臂；并且其中三個(gè)或更多個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)被平衡，使得由三個(gè)或更多個(gè)臂中的每個(gè)臂貢獻(xiàn)的總體運(yùn)動(dòng)隨著端部執(zhí)行器在三維空間內(nèi)進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來提供端部執(zhí)行器的充分準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并且三個(gè)或更多個(gè)臂被構(gòu)造成橫穿三個(gè)或更多個(gè)軌道，以造成端部執(zhí)行器相對(duì)于主體進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器被構(gòu)造成擠壓成型三維物體形成中使用的絲，三維物體隨著端部執(zhí)行器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)電子指令進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)來經(jīng)過絲的擠壓成型形成。

由于擠壓成型工藝可引入表面刮傷和缺陷，磨光和拋光工藝可以相對(duì)于金屬擠壓成型工具使用。

在一些實(shí)施方式中，擠壓成型凸起也可一體包含到整體式物體上，并且可以具有切割或其他加工以便由集成到整體式物體的擠壓成型凸起形成齒條的步驟。

以上步驟作為示例性非限定例子描述，并且可以進(jìn)行其他、不同和/或替代的步驟。

總結(jié)

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到也可以實(shí)施這里描述的實(shí)施方式的其他變型。因此其他改型也是可以的。

雖然已經(jīng)以某種特定程度通過示例性形式描述和說明了本發(fā)明，注意到說明和描述可以只通過例子給出。構(gòu)造的細(xì)節(jié)以及部件和步驟的組合和配置可以進(jìn)行多種改變。

除了明確說明或所描述的工藝中所固有的內(nèi)容(包括任何任選步驟或其部件)之外，不意圖或暗示必須的順序、次序或組合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到，對(duì)于這里描述的工藝和任何系統(tǒng)、裝置等來說，可以具有大范圍的變型，并且在多種情況下，具有相等的優(yōu)點(diǎn)。