提到了本發(fā)明進(jìn)一步的有利實施例。
【附圖說明】
[0024]現(xiàn)在將通過示例性的實施例并參照附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其中:
圖1顯示了一種示例性的打印系統(tǒng)，
圖2顯示了第一示例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的坐標(biāo)，且圖3顯示了第二示例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的坐標(biāo)。
【具體實施方式】
[0025]圖1顯示了一種示例性的打印系統(tǒng)10。三維對象12通過機(jī)器人進(jìn)行打印，機(jī)器人包括:第一機(jī)器人部件16，即旋轉(zhuǎn)底座；可沿著箭頭20指示的運動方向回轉(zhuǎn)的第二機(jī)器人部件18 ;第三機(jī)器人部件22，其可沿著箭頭24指示的運動方向回轉(zhuǎn)；以及第四機(jī)器人部件26，其可沿著箭頭28指示的運動方向回轉(zhuǎn)。而且機(jī)器人可沿著第七軸線38移動，如箭頭42所示。
[0026]所有機(jī)器人部件16，18，22，26可回轉(zhuǎn)地連接成代表機(jī)器人臂的鏈條。在機(jī)器人臂的頂端，可預(yù)見打印單元30將相應(yīng)的打印材料部分32，34應(yīng)用于三維對象12的上表面上。打印單元30包括若干個打印噴嘴，從而可同時應(yīng)用若干個打印材料部分32，34。
[0027]控制單元14 (相應(yīng)地，計算單元)被預(yù)見到在其上運行機(jī)器人程序，其也包括路徑數(shù)據(jù)作為對象數(shù)據(jù)。根據(jù)機(jī)器人程序的數(shù)據(jù)，控制單元通過連接線路44將信號提供給若干個機(jī)器人驅(qū)動器。機(jī)器人驅(qū)動器通常包括整流器，其用于產(chǎn)生針對所屬電動機(jī)的相應(yīng)的電信號。
[0028]控制單元14還通過連接線路46從視覺系統(tǒng)40中接收數(shù)據(jù)。視覺系統(tǒng)40準(zhǔn)備預(yù)先確定打印單元30 (相應(yīng)地，打印噴嘴)的真實的實際位置和定向?；诖丝赏茖?dǎo)出實際的TCP坐標(biāo)?；旧掀渥阋源_定打印單元30的基準(zhǔn)點的坐標(biāo)和定向，并且基于打印單元30的幾何結(jié)構(gòu)確定一個或多個打印噴嘴的TCP。
[0029]圖2以草圖50顯不了第一不例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的坐標(biāo)60，64。示例性的打印噴嘴52在方向54上沿著預(yù)定運動路徑的區(qū)段56移動。在這個區(qū)段不存在真實運動路徑與所需的預(yù)定運動路徑的顯著偏差。“x”60顯示了根據(jù)機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)的相應(yīng)坐標(biāo)，其中相應(yīng)的打印材料部分必須應(yīng)用于該坐標(biāo)。因為在預(yù)定運動路徑的區(qū)段56中不存在打印噴嘴54的偏差，所以相應(yīng)的打印材料部分將在經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)60時通過打印噴嘴52來應(yīng)用。
[0030]在所需預(yù)定運動路徑的第一區(qū)段56之后是第二區(qū)段，其由虛線來標(biāo)記。根據(jù)機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)的相應(yīng)坐標(biāo)在這個區(qū)段用“ + ” 64來標(biāo)記，其中相應(yīng)的打印材料部分必須應(yīng)用于該坐標(biāo)上。相應(yīng)的運動路徑的真實區(qū)段58不同于所需的運動路徑。由于相應(yīng)的坐標(biāo)的差異太大，沒有任何打印材料部分將根據(jù)機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)而應(yīng)用于相應(yīng)的坐標(biāo)64上。
[0031]打印系統(tǒng)被預(yù)見在切換到下一層之前檢查打印材料是否已經(jīng)應(yīng)用于層中各個坐標(biāo)。因為在這個階段沒有打印材料應(yīng)用于坐標(biāo)64，所以調(diào)節(jié)預(yù)定的運動路徑，使打印噴嘴52再次逼近相應(yīng)的坐標(biāo)64，其用于應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分。一段經(jīng)調(diào)節(jié)的路徑用標(biāo)號62標(biāo)記，并且后隨為區(qū)段66，這兩段都以虛線來顯示。打印噴嘴52然后沿著適應(yīng)的所需運動路徑的區(qū)段66移動而沒有任何顯著的偏差，從而在經(jīng)過坐標(biāo)64時應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分。
[0032]圖3以草圖70顯示了第二示例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的相應(yīng)坐標(biāo)。打印單元72的三個打印噴嘴74，76，78沿著相應(yīng)的平行路徑80，82，84而移動。預(yù)定的運動路徑86相對于平行路徑成角度的，并且根據(jù)機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)包括第一坐標(biāo)88和第二坐標(biāo)90。當(dāng)越過預(yù)定的運動路徑86 (相應(yīng)地，坐標(biāo))時，沒有打印材料將應(yīng)用于第一坐標(biāo)88上，因為在坐標(biāo)88和打印噴嘴的平行路徑80，82，84之間存在太大的偏差。當(dāng)經(jīng)過第二坐標(biāo)90時將應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分，因為不存在顯著的偏差。
[0033]標(biāo)號列表
10示例性的打印系統(tǒng)
12三維對象
14控制單元
16第一機(jī)器人部件
18第二機(jī)器人部件
20第二機(jī)器人部件的運動方向
22第三機(jī)器人部件
24第三機(jī)器人部件的運動方向
26第四機(jī)器人部件
28第四機(jī)器人部件的運動方向
30打印單元
32第一打印材料部分
34第二打印材料部分
38第七軸線
40視覺系統(tǒng)
42第一機(jī)器人部件沿著第七軸線的運動方向 44第一連接線路 46第二連接線路
50第一示例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的坐標(biāo) 52示例性的打印噴嘴 54打印噴嘴的運動方向 56預(yù)定的和真實的運動路徑區(qū)段(一致的)58真實的第二區(qū)段的運動路徑
60用于應(yīng)用打印材料的第一坐標(biāo)(對應(yīng)的位置)
62第一區(qū)段的經(jīng)調(diào)節(jié)的運動路徑
64用于應(yīng)用打印材料的第二坐標(biāo)(不對應(yīng)的位置)
66第二區(qū)段的經(jīng)調(diào)節(jié)的運動路徑
70第二示例性的運動路徑，其具有用于應(yīng)用打印材料的坐標(biāo)
72具有三個打印噴嘴的打印單元
74第一打印噴嘴
76第二打印噴嘴
78第三打印噴嘴
80第一打印噴嘴的真實運動路徑
82第二打印噴嘴的真實運動路徑
84第三打印噴嘴的真實運動路徑
86打印單元的預(yù)定的運動路徑
88用于應(yīng)用打印材料的第一坐標(biāo)(與位置相對應(yīng))
90用于應(yīng)用打印材料的第二坐標(biāo)(不與位置相對應(yīng))。
【主權(quán)項】
1.一種用于三維對象(12)的打印系統(tǒng)(10)，包括 控制單元(14)，其用于儲存和執(zhí)行機(jī)器人程序， 工業(yè)機(jī)器人，其受到所述控制單元(14)的控制，并且包括具有若干個部件(16，18，22，28，38)的臂，所述臂的頂端可根據(jù)所述機(jī)器人程序的路徑數(shù)據(jù)沿著預(yù)定的運動路徑(56，86)而移動， 打印單元(30，72)，其安裝在所述機(jī)器人臂的頂端上，并且受到所述控制單元(14)的控制，所述打印單元(30，72)包括至少一個打印噴嘴(52，74，76，78)，其用于根據(jù)所述機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)在相應(yīng)的坐標(biāo)(60，64，88，90)上逐點應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)， 其特征在于， 預(yù)見到用于預(yù)先確定所述至少一個打印噴嘴(52，74，76，78)的真實的實際位置的裝置，并且在所述至少一個打印噴嘴的預(yù)先確定的真實的實際位置和根據(jù)所述機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)的相應(yīng)坐標(biāo)(60，64，88，90)之間的差異超過某個極限的情況下，預(yù)見到所述系統(tǒng)會停止應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)機(jī)器人是涂布機(jī)器人，其沿著整個運動路徑具有高的精度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)機(jī)器人包括至少六個部件(16，18，22，28，38)，其具有六個運動自由度。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，用于預(yù)先確定真實實際位置的所述裝置包括用于機(jī)器人的相應(yīng)軸線的加速度傳感器、分解器、編碼器或激光干涉儀，相應(yīng)的測量值可從那里提供給所述控制單元(14)，所述控制單元(14)準(zhǔn)備據(jù)此預(yù)先推導(dǎo)出所述至少一個打印噴嘴(52，74，76，78)的真實的實際位置。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)見到的是根據(jù)所述機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)，每個相應(yīng)的坐標(biāo)(60，64，88，90)將只應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34) 一次。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)見到所述控制單元(14)調(diào)節(jié)(62，66)所述預(yù)定的運動路徑(56，86)，使得在由于相應(yīng)的真實的實際位置相對于根據(jù)所述預(yù)定運動路徑(56，86)的相應(yīng)的所需位置的偏差而沒有應(yīng)用打印材料部分(32，34)的情況下，用于應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)的相應(yīng)的坐標(biāo)(60，64，88，90)再次被所述至少一個打印噴嘴(52，74，76，78)逼近。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，所述打印單元(30，72)包括若干個單獨的可控制的打印噴嘴(52，74，76，78)，其用于彼此獨立地逐點應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)見到逐層應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的運動路徑(56，86)是曲流狀的，并確定成使得在根據(jù)所述機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)的相應(yīng)坐標(biāo)(60，64，88，90)上應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)的同時，所述機(jī)器人臂的頂端優(yōu)選不經(jīng)歷加速度。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于三維對象的打印系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的運動路徑(56，86)確定成使得在根據(jù)所述機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)的相應(yīng)坐標(biāo)(60，64，88，90)上應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32，34)的同時，只有一個機(jī)器人部件(16，18，22，28，38)會經(jīng)歷主動運動。
【專利摘要】一種用于三維對象(12)的打印系統(tǒng)(10)，包括用于儲存和執(zhí)行機(jī)器人程序的控制單元(14)以及工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人受到控制單元(14)的控制，并且包括具有若干個部件(16,18,22,28,38)的臂，其頂端可根據(jù)機(jī)器人程序的路徑數(shù)據(jù)沿著預(yù)定的運動路徑(56,86)而移動。打印單元(30,72)安裝在機(jī)器人臂的頂端，并且受到控制單元(14)的控制，打印單元包括至少一個打印噴嘴(52,74,76,78)，其用于根據(jù)機(jī)器人程序的對象數(shù)據(jù)在相應(yīng)的坐標(biāo)(60,64,88,90)上逐點應(yīng)用相應(yīng)的打印材料部分(32,34)。
【IPC分類】G05B19/4099, B29C67/00, B25J9/16
【公開號】CN105408094
【申請?zhí)枴緾N201480044348
【發(fā)明人】O.貝克
【申請人】Abb 技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年6月26日
【公告號】EP2835249A1, US20160176115, WO2015018562A1