專利名稱：用于制造三維物體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造三維物體例如模型、模具、壓?；蝾愃莆锏姆椒把b置。
本發(fā)明尤其可應(yīng)用于通過將大量較薄的層粘接在一起來制造三維物體的方法，其中每個(gè)薄層都具有薄層物體的形狀。現(xiàn)在，這種方法非常有價(jià)值，因?yàn)樵摲椒衫酶咚侔l(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)技術(shù)。例如，美國(guó)專利5,071,503公開了這樣一種技術(shù)每層都是一個(gè)預(yù)制的薄片，通過在限定各個(gè)薄片輪廓的不同位置上涂敷粘接劑而將這些薄片粘接到部分成形的物體上，從而易于分離輪廓外部的薄片部分，其中不同的位置位于薄片的輪廓范圍內(nèi)。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的方法和裝置，與上述專利中公知的技術(shù)相比，這種方法和裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種制造三維物體的方法，其中三維物體由許多預(yù)制薄片構(gòu)成，每個(gè)預(yù)制薄片都在其相對(duì)的兩側(cè)與相對(duì)兩側(cè)的相鄰薄片相互粘接，而且每個(gè)薄片都沿與各層的輪廓相對(duì)應(yīng)的輪廓線被切割，所述的層由物體內(nèi)的薄片組成，其特征在于在分別沿其輪廓線切割并粘接到相鄰的薄片上之前，在每個(gè)薄片上都涂敷防粘劑，而且防粘劑不能覆蓋分別由物體內(nèi)各個(gè)薄片構(gòu)成的層之輪廓線內(nèi)的薄片表面，從而在各個(gè)薄片被切割并粘接到該側(cè)的相鄰薄片上之后，僅使其各輪廓線內(nèi)的薄片表面被粘接到相鄰的薄片上，同時(shí)各個(gè)薄片其余的未粘接部分不落入與相鄰薄片及三維物體分離的輪廓線范圍內(nèi)。
這樣，上述已知專利中的方法是在物體內(nèi)各個(gè)層的輪廓線內(nèi)涂敷粘接劑，而本發(fā)明是在輪廓線外的選定表面上涂敷防粘劑。
這些薄片可在一個(gè)表面上預(yù)先涂敷粘接劑，或在相對(duì)的表面上涂敷防粘劑的過程中分別在另一表面上涂敷粘接劑。這樣，本發(fā)明的方法就易于實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摲椒ú恍枰_地控制粘接劑，而只需要精確控制防粘劑，而且由于兩種物質(zhì)的屬性，使其更易于實(shí)現(xiàn)。由于預(yù)先成形的薄片部分不是被切除物體的一部分(即廢料)，而且也沒有相互粘接，因此更易于將其從被切除物體上除掉。
根據(jù)上述最佳實(shí)施例的另一方面，薄片被單獨(dú)輸送并疊置在一水平的平臺(tái)上，當(dāng)薄片連續(xù)堆疊在該水平平臺(tái)上時(shí)，該平臺(tái)連續(xù)地降低。每個(gè)薄片都在其輪廓線外側(cè)的上表面涂敷有防粘劑，并當(dāng)薄片輸送到水平平臺(tái)，從而疊置在另一薄片上部時(shí)，在薄片的下表面涂敷粘接劑。
在一個(gè)所述的實(shí)施例中，每個(gè)薄片都通過受控的防粘劑涂敷裝置在其上表面涂敷有防粘劑，從而當(dāng)薄片移動(dòng)時(shí)，將防粘劑涂敷在各個(gè)薄片的輪廓線外側(cè)上。在一第二實(shí)施例中，每個(gè)薄片都通過控制防粘劑涂敷裝置的移動(dòng)而將防粘劑涂敷在其上表面上，從而當(dāng)薄片靜止不動(dòng)時(shí)，將防粘劑涂敷在各個(gè)薄片之輪廓線的外側(cè)。
本發(fā)明還根據(jù)上述的方法提供一種用于制造三維物體的裝置。
通過下面的說明將會(huì)清楚本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)參照附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出說明，其中附圖

圖1為一三維視圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一種裝置；圖2為圖1所示之裝置的對(duì)側(cè)的三維視圖；圖3a-3c示意性地示出了三維物體是如何通過圖1和2所示的方法和裝置制造成形的；圖4和5為分別與圖1和2對(duì)應(yīng)的三維視圖，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第二種裝置。
圖1和2所示的裝置用于制造由大量粘接在一起的預(yù)制薄片3制成的三維物體2，如圖3所示，每個(gè)薄片都沿與物體各個(gè)層的輪廓線相對(duì)應(yīng)的輪廓線4被切割。當(dāng)薄片3沿其輪廓線4被切割并粘接在一起后的情形如圖1和2中的3’所示。除去三維物體2后的剩余廢料如圖3中的5所示。
圖1和2所示的裝置包括一機(jī)架10，該機(jī)架10包括一上部10a和一下部10b。用于制造三維物體2的薄片3以垂直疊層的形式支承在水平的底板11上，而水平底板11又固定于機(jī)架的下部10b。每個(gè)薄片3都從底板11上的疊層上部通過進(jìn)料輥12、13、14被輸送至機(jī)架10的上部10a，以放置在平臺(tái)15上，三維物體2以層疊的形式成形于該平臺(tái)15上。平臺(tái)15沿垂直方向被電機(jī)M1和一與其相連接的環(huán)形皮帶16所驅(qū)動(dòng)，以使四個(gè)螺釘17轉(zhuǎn)動(dòng)，螺釘17可在上機(jī)架部分和下機(jī)架部分10a、10b之間移動(dòng)并通過螺紋安裝在平臺(tái)15的四個(gè)角上。
機(jī)架10的上部10a包括一粘接劑涂敷裝置20，當(dāng)薄片被輸送到機(jī)架10的上端10a時(shí)，該涂敷裝置20可將容器21內(nèi)的粘接劑涂敷到每個(gè)薄片3的下側(cè)。
一第二涂敷裝置22也設(shè)置于機(jī)架10的上端，從而當(dāng)各個(gè)薄片分別被輸送到位于平臺(tái)15之上的機(jī)架的上端10a時(shí)，將防粘劑涂敷在每個(gè)薄片的上側(cè)。涂敷裝置22將防粘劑涂敷在每個(gè)薄片3的上表面上，從而使薄片的整個(gè)上表面除成品三維物體2各個(gè)層的輪廓線內(nèi)的部分外都覆蓋著防粘劑，其中成品三維物體2是由各個(gè)薄片構(gòu)成的。
在圖1和2所示的實(shí)施例中，防粘劑涂敷裝置22為一個(gè)打印頭，當(dāng)薄片2沿一正交軸線(縱向的X軸)被輸送時(shí)，該打印頭可沿另一正交軸線(橫向的Y軸)移動(dòng)，從而使該涂敷裝置掃過薄片的整個(gè)上表面。防粘劑涂敷裝置22可以是任何合適類型的打印頭，例如液體噴墨式打印機(jī)，擊打式打印機(jī)，激光打印機(jī)或類似的裝置。打印頭將一種用作防粘劑的材料、液體或固體涂敷在每個(gè)預(yù)制薄片3的上表面上，從而使上面的薄片不會(huì)沿涂敷有防粘劑的接觸表面與下面的薄片粘接，但允許沒有防粘劑的部分相互粘接，其中的防粘劑是相對(duì)涂敷裝置20涂敷到薄片之整個(gè)下表面上的粘接劑而言的。
涂敷裝置22受控于其殼體23內(nèi)的元件，從而相對(duì)成形的三維物體2內(nèi)各個(gè)層的輪廓線4以負(fù)片圖案涂敷防粘劑。就是說，防粘劑被涂敷，從而覆蓋除成形物體內(nèi)各個(gè)層輪廓線4內(nèi)的表面外預(yù)制薄片3的所有表面。這樣，每個(gè)上覆薄片都將在由上覆薄片限定的層之輪廓線4內(nèi)粘接到相鄰的下部薄片上，而不會(huì)粘接到該輪廓線外的下部薄片上。
圖1和2所示的裝置還包括一切割刀具30，該切割刀具可受到控制，以沿成形物體2之各個(gè)層3的輪廓線切割。切割刀具30安裝由滑架32支撐的端部31上。滑架32相對(duì)機(jī)架10沿縱向(X軸)被電機(jī)M2和一環(huán)形帶33(圖2)所驅(qū)動(dòng)；從而使端部31被另一電機(jī)M3及一環(huán)形帶34沿滑架32橫向所驅(qū)動(dòng)。刀具30還可通過一支承在端部31上的線圈35沿垂直方向移動(dòng)到一個(gè)伸出的切割位置上，用于切割下面的薄片3，或移動(dòng)到一個(gè)縮回的位置上。當(dāng)薄片被切割時(shí)，一壓輥36將薄片緊緊壓靠在支承于平臺(tái)15上且剛被處理過的薄片上。
粘接劑涂敷裝置20還設(shè)置有一電磁線圈37，從而能夠?qū)⒄辰觿┩糠笱b置20移動(dòng)到工作位置或一非工作位置上。例如，當(dāng)?shù)谝槐∑?被輸送時(shí)，該粘接劑涂敷裝置將被移動(dòng)到一個(gè)非工作位置上，從而防止該薄片粘到平臺(tái)11上。
圖示的裝置還包括一整體由40表示的控制裝置，用于控制電機(jī)M1，M2，M3；防粘劑涂敷裝置20，防粘劑涂敷裝置22，刀具30及兩個(gè)線圈35和37，以產(chǎn)生如下操作如圖3a所示，用于制造三維物體2的多個(gè)矩形預(yù)制薄片3以垂直疊層的形式支承于機(jī)架下端10b的底板11上，而且每個(gè)薄片都分別被輸送至機(jī)架的上端，以放置于平臺(tái)15上，成形的三維物體2以疊層形成于平臺(tái)15上。在裝置的初始狀態(tài)下，平臺(tái)15位于其最上部的位置上，而且當(dāng)物體的每一層都在平臺(tái)15上成形時(shí)，該平臺(tái)將通過電機(jī)M1，皮帶16及螺釘17沿垂直方向連續(xù)向下移動(dòng)，從而當(dāng)新加入的層覆蓋于物體上時(shí)，能夠容納新加入的層。
除了與平臺(tái)11接觸的第一薄片外，當(dāng)每個(gè)薄片3通過進(jìn)料輥12，13，14被輸送到機(jī)架10的上端時(shí)，薄片的下側(cè)都將通過粘接劑涂敷裝置20完全涂敷有粘接劑，而其上側(cè)則通過一涂敷裝置20有選擇地涂敷不與粘接劑相互粘接的防粘劑。被涂敷裝置20所涂敷的粘接劑層覆蓋各個(gè)薄片的整個(gè)下表面，而被涂敷裝置22所涂敷的防粘劑則僅覆蓋薄片的上表面，該上表面未落入成形的三維物體內(nèi)各個(gè)薄片層的輪廓線內(nèi)。例如，如果在成形的三維物體內(nèi)由薄片形成的各個(gè)層為正方形輪廓，那么形成該層的矩形薄片3將僅在限定成形物體內(nèi)各個(gè)層的正方形之外的表面上涂敷有防粘劑；即，正方形內(nèi)的表面不會(huì)被防粘劑所覆蓋。
應(yīng)該理解由預(yù)制薄片3制成的成形物體層之輪廓線可被以CAD或CAM的形式存儲(chǔ)在控制裝置40或一個(gè)控制裝置可進(jìn)入的單獨(dú)存儲(chǔ)器內(nèi)，從而當(dāng)各個(gè)薄片被加工時(shí)，能夠被控制裝置所使用，用于控制防粘劑涂敷裝置22和刀具30。
當(dāng)各個(gè)薄片已經(jīng)被放置在平臺(tái)15的疊層上時(shí)，其下表面將被粘接劑所涂敷，而且還根據(jù)薄片的輪廓線有選擇地將防粘劑涂敷在其上表面上，如上所述，刀具30還被控制裝置40所控制，從而沿各個(gè)薄片的輪廓線4切割薄片。為此，控制裝置40控制著沿兩個(gè)正交的軸線驅(qū)動(dòng)刀具30的兩個(gè)電機(jī)M2和M3，而且還控制著電磁線圈35，用于朝向或遠(yuǎn)離其切割位置移動(dòng)刀具30。
這樣，三維模型2就在平臺(tái)15上一層壓一層地制造成形，而且每一層都構(gòu)成整個(gè)模型的一部分。當(dāng)所有的層都這樣被涂敷時(shí)，每一層都將沿其未涂敷防粘劑的部分在兩個(gè)側(cè)面上粘接到相鄰的層上。這樣，當(dāng)用于整個(gè)三維物體2的所有薄片都被切割并粘接到一起后，這些薄片僅在構(gòu)成最終成形的三維物體之相應(yīng)剖面的輪廓線4內(nèi)的接觸表面上粘接在一起，從而允許薄片的其余未粘接部分沒有落入該輪廓線內(nèi)，以能夠從三維物體上分離下來。如圖3a-3c所示，從圖中可以看到初始的薄片疊層由圖中的附圖標(biāo)記3表示，由薄片疊層構(gòu)成的三維物體由附圖標(biāo)記2表示，未落入粘接到一起的輪廓表面內(nèi)并將從物體上分離下來的薄片部分由附圖標(biāo)記5表示。
圖4示出了與圖1和2相類似的裝置。為便于理解，圖4所示之裝置中與圖1和2中相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。
圖4所示之裝置的主要區(qū)別之處在于在圖4中由22’表示的防粘劑涂敷裝置與刀具30支承在同一端部31’上。因此，在圖4的裝置內(nèi)，薄片3不僅在刀具30切割時(shí)是靜止不動(dòng)的，而且當(dāng)涂敷裝置22’涂敷防粘劑時(shí)也是靜止不動(dòng)的。這樣，防粘劑涂敷裝置22’就可以相對(duì)薄片3沿縱向和橫向被驅(qū)動(dòng)，目的是有選擇地將防粘劑涂敷到上述如圖1和2所示的各個(gè)薄片的上表面上。
除此之外，圖4所示的裝置幾乎在所有其它方面都按照與上述圖1和2所示之裝置相同的方式構(gòu)造和運(yùn)作。
薄片3可以由任何合適的塑料制成，例如聚氯乙烯，環(huán)氧樹脂，尼龍等。塑料應(yīng)該具有通過本發(fā)明之裝置能夠制造出來的成品物體所需精度相對(duì)應(yīng)的合適厚度。薄片3的厚度最好約0.1mm，如果要制造一個(gè)高度為1分米的三維物體，那么就需要加工100張這樣的薄片。
防粘劑可以是任何不與所用粘接劑產(chǎn)生粘接的合適材料。作為一個(gè)實(shí)施例，防粘劑可以是石蠟。
盡管圖示的裝置示出了當(dāng)每個(gè)薄片被加工時(shí)，粘接劑也同時(shí)涂敷于每個(gè)薄片的下表面上，但應(yīng)該理解預(yù)制的薄片可在用于本發(fā)明的裝置之前預(yù)先涂敷粘接劑。而且還應(yīng)該考慮到可通過在各個(gè)薄片的下表面上涂敷一種溶劑以使其軟化并促使其在除被防粘劑有選擇覆蓋的各個(gè)薄片的上表面之外粘接上覆薄片的方法將預(yù)制的薄片粘接在一起。還可以考慮不使用粘接劑，而是在除了被防粘劑有選擇覆蓋的那些表面之外通過熱和/或壓力將薄片粘接在一起，其中熱和/或壓力可被作用于整個(gè)疊層上。刀具30也可被加熱?？稍谇懈畹毒咔懈钶喞€過程中，在切割之前或之后進(jìn)行粘接。可根據(jù)成品所需的顏色給防粘劑上色，而且可以用公知的方法對(duì)其上色，例如利用靜電學(xué)、激光、熱敏式印字機(jī)等。當(dāng)預(yù)制薄片沿一個(gè)軸線移動(dòng)時(shí)，粘接劑涂敷裝置還可以沿另一個(gè)軸線(例如橫向)移動(dòng)。
而且，防粘劑可在薄片的同一側(cè)直接涂敷于粘膠上或粘膠下，在這種情況下，防粘劑涂敷裝置22可被安裝于粘接劑涂敷裝置20的同一側(cè)。此外，薄片還可以完全涂敷防粘劑，而且這種防粘劑那個(gè)從要被涂膠的薄片部分上除去，在這種情況下，圖1中的裝置22應(yīng)該是一個(gè)“除膠”裝置，從而通過機(jī)械方法、化學(xué)方法或通過激光等手段除去不需要的防粘劑部分。另外，粘膠可被涂敷于薄片的上表面上，而防粘劑可被涂敷于底面上，而不是與上述的情況相反。
或者，不是利用粘接劑涂敷裝置20內(nèi)的粘接劑，粘接劑將在除了被涂敷裝置22涂敷有防粘劑的區(qū)域外粘接到相鄰的薄片上，涂敷裝置20可涂敷具有如下特性的粘接劑使其僅在被涂敷裝置22涂敷有活化劑的區(qū)域上與相鄰的薄片粘接。在這種構(gòu)造中，活化劑僅被涂敷在輪廓線4內(nèi)的部分上，從而使相鄰的薄片僅在涂敷活化劑的輪廓區(qū)域內(nèi)相互粘接。
當(dāng)然，本發(fā)明還可以有許多其它的變化、修改和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種制造三維物體的方法，其中三維物體由許多預(yù)制的薄片構(gòu)成，每個(gè)薄片都在其相對(duì)的兩側(cè)粘接到相對(duì)兩側(cè)的相鄰薄片上，同時(shí)每個(gè)薄片都沿與各個(gè)層的輪廓線相對(duì)應(yīng)的輪廓被切割，其中所述的層由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成，其特征在于在分別沿其輪廓線被切割并在一側(cè)粘接到相鄰薄片上之前，在每個(gè)薄片的這一側(cè)涂敷防粘劑，這種防粘劑不覆蓋由所述物體內(nèi)各個(gè)薄片構(gòu)成的各層的輪廓線內(nèi)的薄片表面，從而當(dāng)各個(gè)薄片被切割并在那一側(cè)與相鄰的薄片相互粘接后，僅在各個(gè)輪廓線內(nèi)的薄片表面被粘接到所述的相鄰薄片上，從而允許各個(gè)薄片未落入所述輪廓線范圍內(nèi)的剩余未粘接部分與相鄰的薄片及三維物體分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于每個(gè)薄片上與涂敷有所述防粘劑相對(duì)的側(cè)面的整個(gè)表面涂滿粘接劑，從而促進(jìn)除被所述防粘劑覆蓋的部分外所有的薄片相互粘接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述粘接劑被涂敷于所述薄片的下側(cè)，而所述防粘劑被涂敷于所述薄片的上表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于所述薄片被單獨(dú)輸送并疊置于一個(gè)水平的平臺(tái)上，當(dāng)薄片被連續(xù)疊置在水平平臺(tái)上時(shí)，該水平平臺(tái)連續(xù)地下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于當(dāng)薄片被輸送到所述的水平平臺(tái)上并疊置于其它薄片上時(shí)，每個(gè)薄片都在其各個(gè)輪廓線外涂敷有防粘劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于每個(gè)薄片都被一受控的防粘劑涂敷裝置在其上表面涂敷有所述的防粘劑，從而當(dāng)薄片移動(dòng)時(shí)，將防粘劑涂敷在各個(gè)薄片的輪廓線之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于每個(gè)薄片都被一受控的移動(dòng)防粘劑涂敷裝置在其上表面涂敷有防粘劑，從而當(dāng)薄片靜止時(shí)，將防粘劑涂敷在各個(gè)薄片輪廓線之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于每個(gè)薄片都被一切割刀具沿其各個(gè)輪廓線切割，而所述切割刀具可在兩維平面內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，從而當(dāng)薄片靜止時(shí)，沿各個(gè)輪廓線移動(dòng)；所述切割刀具可在三維空間內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，從而處于切割位置或非切割位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一的方法，其特征在于當(dāng)薄片被輸送到所述水平平臺(tái)并疊置于其它薄片之上時(shí)，每個(gè)薄片都在其整個(gè)下表面上涂敷有所述的粘接劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一的方法，其特征在于每個(gè)薄片都在其下表面上預(yù)先涂敷有所述的粘接劑。
11.一種制造三維物體的裝置，其中三維物體由許多預(yù)制薄片構(gòu)成，每個(gè)薄片都在其相對(duì)的兩側(cè)粘接到相對(duì)兩側(cè)上的相鄰薄片上，每個(gè)薄片都被一切割刀具沿各個(gè)層的輪廓線切割，所述的各個(gè)層由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成，其特征在于所述裝置包括一防粘劑涂敷裝置，當(dāng)薄片沿其輪廓線被切割并在一側(cè)粘接到相鄰薄片上之前，用于在每個(gè)薄片的一側(cè)涂敷一層防粘劑，所述防粘劑不覆蓋由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成的各個(gè)層之輪廓線內(nèi)的薄片表面，從而當(dāng)各個(gè)薄片被切割而當(dāng)該側(cè)粘接到相鄰薄片上之后，僅使各個(gè)輪廓線內(nèi)的薄片表面粘接到所述相鄰的薄片上，并允許未落入所述輪廓線內(nèi)的各個(gè)薄片的剩余非粘接部分與相鄰的薄片及三維物體分離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述防粘劑涂敷裝置設(shè)置成將所述防粘劑涂敷在所述薄片的上表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于所述裝置還包括一水平平臺(tái)；一用于將所述薄片單獨(dú)輸送到所述的水平平臺(tái)上并疊置于水平平臺(tái)上的進(jìn)料裝置；和一個(gè)用于當(dāng)所述薄片連續(xù)堆疊于水平平臺(tái)上時(shí)降低所述的平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)和被所述發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)并連接到所述水平平臺(tái)之角部上的螺釘，用于升降所述平臺(tái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的裝置，其特征在于所述防粘劑涂敷裝置設(shè)置成當(dāng)每個(gè)薄片被輸送到所述水平平臺(tái)并疊置于平臺(tái)上其它薄片上時(shí)將所述防粘劑涂敷到每個(gè)薄片上表面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述防粘劑涂敷裝置被控制成當(dāng)薄片移動(dòng)時(shí)將所述防粘劑涂敷各個(gè)薄片輪廓線外。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述防粘劑涂敷裝置是可移動(dòng)的并可受到驅(qū)動(dòng)，從而當(dāng)薄片靜止時(shí)，將防粘劑涂敷到各個(gè)薄片之輪廓外側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一的裝置，其特征在于所述切割刀具可在兩維平面內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，從而當(dāng)薄片靜止時(shí)，沿各個(gè)輪廓線移動(dòng)；所述切割刀具可在三維空間內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，從而處于切割位置或非切割位置上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18之一的裝置，其特征在于所述防粘劑涂敷裝置和所述切割刀具支承于一個(gè)公共的端部上，該公共的端部可在兩維平面內(nèi)受驅(qū)動(dòng)，從而限定各個(gè)薄片的輪廓線。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19之一的裝置，其特征在于所述裝置還包括一粘接劑涂敷裝置，用于當(dāng)每個(gè)薄片被輸送到所述水平平臺(tái)上時(shí)將粘接劑涂敷在每個(gè)薄片的下表面上，從而在未被防粘劑所覆蓋的下面薄片部分上粘接到下面的薄片上。
21.一種用于制造三維物體的方法，其中的三維物體由許多預(yù)制的薄片構(gòu)成，每個(gè)薄片都在其相對(duì)的兩側(cè)與其兩側(cè)相鄰的薄片相互粘接，每個(gè)薄片都沿與各個(gè)層對(duì)應(yīng)的輪廓線被切割，所述各個(gè)層由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成，其特征在于在沿薄片的各個(gè)輪廓線切割并在一側(cè)粘接到相鄰薄片上之前，對(duì)每個(gè)薄片的這側(cè)涂敷活化劑，活化劑僅覆蓋由所述物體內(nèi)各個(gè)薄片構(gòu)成的層之輪廓線內(nèi)的薄片表面，從而僅使其輪廓線內(nèi)的薄片表面粘接到相鄰的薄片上，并允許未落入所述輪廓線內(nèi)的各個(gè)薄片的剩余未粘接部分與相鄰的薄片和三維物體分離。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于每個(gè)薄片于涂敷有所述活化劑相對(duì)的一側(cè)，在其整個(gè)表面上覆蓋有粘接劑，這種粘接劑僅在與活化劑接觸的條件下才會(huì)活化，以促使所有薄片僅在覆蓋有所述活化劑的區(qū)域內(nèi)相互粘接。
23.一種用于制造三維物體的裝置，其中三維物體由相對(duì)預(yù)制的薄片構(gòu)成，所述薄片在其相對(duì)的兩側(cè)與其相對(duì)的兩側(cè)上相鄰的薄片相粘接，每個(gè)薄片都通過一切割刀具沿一于各個(gè)層之輪廓線對(duì)應(yīng)的輪廓線切割，其中各個(gè)層由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成，其特征在于所述裝置包括一活化劑涂敷裝置，用于在沿其各個(gè)輪廓線被切割并在一側(cè)與相鄰的薄片粘接之前，在每個(gè)薄片的這側(cè)涂敷活化劑，所述活化劑僅覆蓋各個(gè)層的輪廓線內(nèi)的薄片表面，而各個(gè)層分別由物體內(nèi)的薄片構(gòu)成，從而當(dāng)各個(gè)薄片分別被切割并在這側(cè)粘接在一起后，允許未落入所述輪廓線內(nèi)的各個(gè)薄片的剩余未粘接部分與相鄰的薄片及三維物體分離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其特征在于所述活化劑涂敷裝置被設(shè)置成將所述活化劑涂敷到所述薄片的上表面上。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一水平平臺(tái)；一用于將所述薄片單獨(dú)輸送到所述的水平平臺(tái)上并疊置于水平平臺(tái)上的進(jìn)料裝置；和一個(gè)用于當(dāng)所述薄片連續(xù)堆疊于水平平臺(tái)上時(shí)降低所述的平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
一種用于制造三維物體(2)的方法和裝置,該三維物體(2)由多個(gè)預(yù)制薄片疊置制成。這種方法包括:在薄片的一側(cè)用漆敷裝置(20)涂敷粘接劑,利用涂敷裝置(22)在粘接劑上涂敷一層防粘劑,將兩次涂敷的薄片(3)的相對(duì)兩側(cè)用粘接劑在其下面的薄片(3)表面上粘接到薄片(3)上,用切割刀具(30)切割兩次涂敷的薄片(3)。重復(fù)這些步驟,直到以疊層形式形成所需數(shù)量的薄片。僅在不是物體(2)的部分上涂敷防粘劑,沿與物體(2)上相同層的輪廓線相對(duì)應(yīng)的輪廓線切割每個(gè)薄片。當(dāng)這些步驟停止后,具有涂敷防粘劑并不是物體(2)的一部分的疊層部分從疊層上除去,以形成物體(2)。
文檔編號(hào)B29C65/48GK1284914SQ98812954
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1999年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月5日
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