[发明专利]3维分配设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括运动平台的3维分配设备。

本发明还涉及一种用于3维分配的方法。

背景技术

各种功能性印刷装置如分配器、喷墨、气溶胶喷射和其它分配、喷射和印刷技术可以将功能性墨水印刷在三维（3D）基底表面上，其中分配头通过计算机数控（CNC）或其它运动装置相对于基底表面移动，以便以所需的图案沉积墨水。

一旦沉积，便可以通过使用诸如激光或可见光的方法来加热、干燥或烧结印刷迹线（trace）或使用紫外（UV）光或类似处理固化来对墨水进行后处理。

为了能够在3D基底的多侧或多面上进行处理，需要印刷头相对于物品的多个运动轴线。但是，当前已知的布置结构在它们的能力方面存在问题。

发明内容

从第一方面看，可以提供一种3维分配设备，其包括：至少两个用于分配的分配头和用于保持物品以同时进行处理的多个固定装置；用于所述分配头相对于所述固定装置的自动化运动的运动控制模块，所述运动包括三向正交地X-Y-Z布置的直线运动以及第一和第二旋转运动，第一旋转运动的旋转轴线与第二旋转运动的旋转轴线不同，分配头或固定装置被布置在从属单元上，且该从属单元被布置成实现所述两种旋转运动中的至少一种，从而使得从属单元中的分配头或固定装置同时且同样地实现所述旋转运动。

从另一方面看，可以提供一种3维分配方法，该方法包括：通过在运动平台上使用至少两个分配头而在至少两个物品上同时分配分配媒介；通过自动控制的运动来使所述分配头相对于所述物品移动，所述运动包括三向正交地X-Y-Z布置的直线运动以及第一和第二旋转运动，第一旋转运动的旋转轴线与第二旋转运动的旋转轴线不同；以及同时并同样地实现所述运动以便产生所述分配介质的所述同时分配。

所述设备和方法可使多个分配头在单个运动平台中的全部5个运动轴线上同时操作。此外，所述设备和方法与相同总能力的多个单印刷头系统相比在具有减少的硬件的紧凑系统和/或具有减少的成本和地面空间要求的计算机控制中实现。再者，可简化工具路径生成和处理编程，这是因为一个工具路径CAM文件驱动单个系统中的多个分配头和固定装置。

所述设备和方法的特征在于在独立权利要求的特征部分中所述的内容。某些其它实施例的特征在于在其它权利要求中所述的内容。本发明的实施例还在此专利申请的说明书和附图中公开。本专利申请的发明内容也可采用与以下权利要求中限定的方式不同的方式限定。发明内容也可由若干个单独的发明构成，尤其是在根据表达或隐含的子任务或鉴于所获得的益处或益处组合来检验本发明的情况下。鉴于单独的发明思想，以下权利要求中包含的一些定义于是可能是不必要的。本发明的不同实施例的特征在基本发明思想的范围内可应用于其它实施例。

在一实施例中，从属单元被布置在主单元支承件中，主单元支承件被布置成可沿Y轴方向移动，从属单元适于实现围绕被布置在X轴方向上的第一旋转轴线的第一旋转移动，固定装置中的每一个都被布置在可围绕其自身的第二旋转轴线旋转的从属单元上，第二旋转轴线平行地布置且垂直于第一旋转轴线，并且分配头相对于运动平台以可在X轴和Z轴方向上移动的方式布置。一个优点在于该结构在机械上简单并且可提供最佳精度和动态响应。另外，该结构可允许多个B轴线上的不受限制的旋转。此外，所分配的部件可彼此很靠近地定位，这是因为分配头在分配过程中不需要经过它们之间。因此，该结构在X方向上可以很短。

附图说明

参照附图中更详细地描述说明本发明的一些实施例，在附图中

图1是示例性设备和方法的示意图，

图2是另一示例性设备和方法的示意图，

图3是第三示例性设备和方法的示意图，

图4是第四示例性设备和方法的示意图，

图5a是示例从属单元的示意性透视图，以及

图5b是图5a中所示的示例性从属单元的另一示意性透视图。

图中，为了清楚，一些实施例被简化地显示。图中类似的部件标有相同的参考标号。

具体实施方式

图1是示例性设备和方法的示意图。设备1可包括CNC系统2——其包括硬件和软件、用户界面3、运动控制模块4、多个分配头5和用于保持被布置在单个运动平台8中的部件的多个固定装置6。运动平台8包含设备的全部运动部件。

图1所示的实施例包括四个分配头5和四个固定装置6。但是，应指出的是，分配头5和固定装置6的数量可以是两个或更多。在该设备的一实施例中，每一个分配头5有两个或更多个固定装置6，例如四个固定装置6和两个分配头5。所述分配头处理两个部件然后移动以处理接下来的两个部件。