[发明专利]构建多维物体的机器人装置

说明书

本发明公开构建多维物体的机器人装置。该装置包括挤出单元、支持结构、多个电机单元以及建模平台。所述挤出单元设置为接收用于构建多维物体的材料。所述挤出单元包括多个喷嘴及弹簧钢阀。该喷嘴包括用于将材料挤出成预定图案的可更换孔口。所述弹簧钢阀设置为隔绝材料的交叉流动污染，以允许材料正向挤出且限制材料的反向流动。所述挤出单元在沿正方向或反方向移动的同时挤出所述多种材料所述支持结构包括侧面和轨道。该侧面形成支持结构的外表面。所述轨道与侧面结合为一体，以形成挤出单元的多维路径。所述电机单元控制挤出单元的升降和移动。所述建模平台可转动并提供支持多维物体的构建平面。所述建模平台可沿正方向或反方向移动。

技术领域

本发明总体涉及一种构建多维物体的装置，尤其涉及一种利用多个可更换孔口将材料挤出成预定图案的挤出单元。

背景技术

目前，三维(3D)计算机辅助绘图(CAD)模型与3D制造装置结合用于原型制造目的。现有构建多维物体的3D装置主要有两类。第一类装置为数控机床，此类数控机床对在其内夹置到位的实心材料块进行材料切削，直至剩余材料呈现出提供至该数控机床的CAD几何形状。

第二类装置属于加成工艺，在该工艺中，先在软件中将三维CAD模型切割成层，然后在构建平面内逐层构建3D物体，直至所需的几何形状呈现出CAD模型中的3D物体。该3D制造装置通过如下方式构建3D物体：先将一个材料层粘附至建模平台；然后将后续各层陆续粘附至位于与所述建模平台平行的平面上的前一层，直至3D物体的几何形状与提供至3D打印机的三维CAD几何形状相匹配。用户可以通过计算机提供设计，且该3D制造装置可以制造出所接收的设计的实体。此外，用户可先用3D扫描仪扫描物体，并通过计算机将文件发送给3D制造装置，然后该3D制造装置便可制造出多个被扫描的物体。

然而，上述3D制造装置具有其自身的局限性，例如，这些装置无法通过可更换孔口将多种材料挤出成预定图案。现有3D制造装置无法实现极低成本的制造操作、原型、展示物件及3D物体。此外，对于熔丝制造，现有3D制造装置无法实现更高的打印速度，多材料打印及更低的打印机成本。

对于本领域技术人员而言，通过比较上述系统及本申请其余部分中参考附图所述的本发明内容一些方面，现有和传统方法的其它限制和缺点将变得显而易见。

发明内容

提供一种机器人装置，该机器人装置基本如至少一幅附图所示并且/或者如结合至少一幅附图所述，并更加完整地如所附权利要求所述。

根据本文所示实施方式，提供一种构建维物体的机器人装置。该装置包括挤出单元，支持结构，多个电机单元以及建模平台。所述挤出单元设置为接收用于构建所述多维物体的多种材料。该挤出单元包括多个喷嘴及弹簧钢阀。所述多个喷嘴包括用于将所述多种材料挤出成预定图案的多个可更换孔口。

所述弹簧钢阀设置为隔绝所述多种材料的交叉流动污染，以允许该材料的正向挤出，并且限制该材料的反向流动。在一种实施方式中，所述挤出单元可在沿正方向或反方向移动的同时挤出所述多种材料。

所述支持结构包括多个侧面和多个轨道。该多个侧面形成所述支持结构的外表面。所述多个轨道与所述侧面结合为一体，从而形成所述挤出单元的多维路径。所述多个电机单元与所述多个轨道以电气方式配置在一起，用于控制所述挤出单元的升降。

在一种实施方式中，所述电机单元还设置为与所述挤出单元一起在构建所述多维物体的同时控制上述移动。所述建模平台提供了用于在所述多维物体的构建过程中支持该多维物体的构建平面。在一种实施方式中，该建模平台可进行一预定角度的转动，并可沿所述正方向或所述反方向移动。

通过参考本发明内容的以下描述及附图，可以理解本发明内容的特征和优点，相似附图标记表示相似部件。

附图说明