專利名稱：除粉裝置、造型用設備和造型物的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)快速原型技術(rapid prototyping technique)使用粉體材料(powder material)來形成造型物的造型用設備、在該造型用設備中使用的除粉裝置、以及造型物的制造方法。
背景技術：
日本專利申請?zhí)亻_第2002-248691號公報中披露的造型用裝置具有層壓造型單元(lamination molding unit) 20和除粉單元30等。在層壓造型單元20中，執(zhí)行層壓造型操作從而在托盤(tray)9上形成造型物91。利用托盤傳送部50使托盤9向下移動。在造型物91形成于層壓造型單元20中之后，讓托盤9向下移動。然后，在除粉單元30中對造型物91進行除粉處理(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_第2002-248691號公報的第
段和
段以及圖I、圖4、圖7A和圖7B)。

發(fā)明內容
如上所述，期望具有更高的產品(造型物)生產效率的造型用裝置，特別地，需要能夠去除粉體材料的新型機構。本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，因此，本發(fā)明期望提供能夠去除粉體的新型除粉裝置、具有該除粉裝置的造型用設備、以及造型物的制造方法。為此，本發(fā)明一個實施方案的除粉裝置包括箱體、承載臺移動機構和除粉處理機構。所述箱體包括具有開口的主體和可移動地設置于所述主體內的承載臺。所述箱體能夠容納造型物和未結合的粉體且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上，所述造型物是根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成的。所述承載臺移動機構能夠使所述承載臺在所述主體內相對于所述主體向上移動。對于所述除粉處理機構，當通過所述承載臺移動機構的驅動操作將所述造型物經由所述開口推出時，所述除粉處理機構被用于去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。當所述承載臺移動機構使設置于所述箱體中的所述承載臺向上移動時，所述造型物的至少一部分被推出所述主體的所述開口。因此，可以提供能夠從所述箱體的上部去除未結合的粉體的新型除粉裝置。所述箱體能夠將多個造型物沿垂直方向容納在多個擱板上。在此情況下，所述除粉裝置可以包括控制部。所述控制部被設置成與所述多個擱板中的各者對應地對所述承載臺移動機構進行操作，使得容納于所述多個擱板上的所述多個造型物中的對應造型物從所述主體中被推出；并且所述控制部被設置成與所述多個擱板中的各者對應地對所述除粉處理機構進行操作。根據(jù)本發(fā)明的上述實施方案，除粉處理是對應于所述多個擱板中的各者而進行的，并且對應于所述多個擱板中的各者從所述除粉裝置去除未結合的粉體。因此，相比于例如一次性排出所述箱體內的粉體的情況，能夠防止所述多個造型物的隨機順序和隨機布置。因此，能夠提高所述造型物的產率。所述除粉裝置還可以包括獲取部和控制部，所述獲取部被設置用來獲取與所述箱體的所述主體內的所述造型物有關的相關信息，所述控制部被設置用來基于所獲取的所述相關信息對所述除粉處理機構進行操作。所述獲取部可以被設置用來至少獲取在所述快速原型技術中使用的關于所述造型物的三維數(shù)據(jù)作為所述相關信息。例如，利用用于形成所述造型物的所述三維數(shù)據(jù)，所述控制部不必要生成單獨的信息。 所述除粉處理機構可以包括噴嘴和噴嘴驅動機構。所述噴嘴被設置用來將氣體噴射至所述造型物上。所述噴嘴驅動機構被設置成根據(jù)所述控制部的基于所述三維數(shù)據(jù)進行的控制，可變地驅動所述噴嘴的位置和姿勢中的至少一者。這樣，提高了除粉精度。所述除粉處理機構可以包括除粉操作區(qū)域、噴嘴和吸引機構，所述噴嘴被設置用來將氣體噴射至所述造型物上，所述吸引機構被設置用來吸引存在于所述除粉操作區(qū)域中的所述未結合的粉體。通過使用噴出氣體的所述噴嘴，提高了除粉精度。所述除粉裝置還可以包括判定部，所述判定部被設置用來判定所述除粉處理機構的除粉處理的進度。所述判定部可以包括如下傳感器該傳感器被設置用來檢測從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體的量。因此，所述除粉裝置的所述控制部能夠基于所檢測到的所述未結合的粉體的量來識別出所述除粉處理的進度。所述判定部可以包括如下傳感器該傳感器被設置用來檢測所述除粉處理機構的除粉操作區(qū)域內的空氣潔凈度。因此，所述除粉裝置的所述控制部能夠基于所述除粉操作區(qū)域內的空氣是否具有預定的潔凈度來識別出所述除粉處理的進度。所述除粉裝置還可以包括篩選機構，所述篩選機構被設置用來去除從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體中的雜質。因此，能夠收集并循環(huán)使用被去除了雜質的所述未結合的粉體。所述除粉裝置還可以包括支撐機構，所述支撐機構被設置用來可拆卸地支撐所述箱體。因此，造型用裝置例如能夠使用所述箱體進行造型處理。例如，通過準備多個所述箱體，能夠在使用所述除粉裝置進行除粉處理的同時使用所述造型用裝置進行造型處理。因而，能夠提高造型物的產率。本發(fā)明另一實施方案的造型用設備包括造型用裝置和上述除粉裝置，所述造型用裝置根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成造型物。當所述承載臺移動機構使設置于所述箱體內的所述承載臺向上移動時，所述造型物的至少一部分被推出所述主體的所述開口。因此，能夠提供包括新型除粉裝置的造型用設備，所述新型除粉裝置能夠從所述箱體的上部去除所述未結合的粉體。本發(fā)明又一實施方案的造型物的制造方法包括如下步驟根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成所述造型物；在箱體的主體內將承載臺相對于所述主體向上移動。所述箱體包括具有開口的所述主體和可移動地設置于所述主體內的所述承載臺。此外，所述箱體能夠容納所述造型物和未結合的粉體從而將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上。所述制造方法還包括如下步驟當通過所述承載臺的向上移動將所述造型物經由所述箱體的所述主體的所述開口推出時，去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各實施方案，可以提供能夠去除粉體的新型除粉裝置。根據(jù)下面對如附圖中所示的本發(fā)明最佳實施例的詳細說明，本發(fā)明的上述或其它的目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。



圖I示出了本發(fā)明的造型用裝置的實施例；圖2是圖I中所示的造型用裝置的側視圖；圖3是圖I中所示的造型用裝置的平面圖；圖4A是設置于造型部中的箱體(box)的透視圖；圖4B是箱體的橫截面圖；圖5A和圖5B是說明了升降機構(elevating mechanism)的不意圖；圖6示出了箱體由傳送車(conveying cart)傳送的狀態(tài)；圖7A至圖7E依次示出了將箱體裝載到箱體支持機構中的各個操作；圖8A至圖8D依次示出了造型用裝置的主要的造型操作，并且都是從造型用裝置的側面觀察時的示意圖；圖9是示出了造型用裝置的處理和除粉裝置的處理的流程圖；圖10是示出了除粉裝置的第一實施例的示意性橫截面圖；圖11是示出了除粉裝置的控制系統(tǒng)的結構的框圖；圖12用于說明除粉裝置的操作的一部分；以及圖13示出了除粉裝置的第二實施例的示意性結構及其控制系統(tǒng)的結構框圖。
具體實施例方式下面將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。I、造型用裝置造型用裝置的結構圖I示出了本發(fā)明的造型用裝置的實施例。圖2是圖I中所示的造型用裝置的側視圖，圖3是圖I中所示的造型用裝置的平面圖。造型用裝置100根據(jù)快速原型技術使用粉體作為材料來形成造型物。造型用裝置100具有造型單元30和布置在造型單元30旁邊的控制單元60。造型單元30具有框架I和固定在框架I上的板2。在板2的大約中央?yún)^(qū)域處，沿著Y方向(即沿著板2的縱方向)設置有在造型操作中使用的開口 2a。在開口 2a下方，布置有用于供應粉體的供給部10、用于使用粉體來形成造型物的造型部20和用于排出粉體的排出路徑部件31 (圖I中省略了該排出路徑部件31)。如圖2和圖3中所示，供給部10、造型部20和排出路徑部件31從圖的左側沿著Y方向依次并排布置著。需要注意的是，在板2上也設置有框架(未圖示)，并且如圖I所示將封蓋33連接至該框架。封蓋33是由丙烯酸樹脂等制成的，因此使用者能夠從外面看見造型單元30的內部。此外，封蓋33經過了防靜電處理，以防止因為吸附帶靜電的粉體而降低了封蓋33的可視性。供給部10具有能夠存儲粉體4 (參見圖8A至圖8D)且包含供給臺12的供給箱11，并且具有使供給臺12在供給箱11內升降的升降機構70。當升降機構70被驅動時，供給臺12在供給箱11內從下向上推動存儲在供給箱11中的粉體4，從而將粉體4經由開口2a提供到板2上。作為升降機構70,使用滾珠絲杠機構(ball screw mechanism)或齒條齒輪機構(rack-and-pinion mechanism)等。
如圖I和圖2中所示，在供給部10上方，設置有用于暫時儲存由操作者或機器人供給的粉體的投料罐(tank shooter) 15。在投料罐15的底部，設置有通過例如電動控制來打開和關閉的蓋子(未圖示)。當該蓋子打開時，所儲存的粉體就由于自身重量而落下并被供給至供給部10。使用水溶性材料作為粉體4。例如，使用諸如鹽、硫酸鎂、氯化鎂、氯化鉀和氯化鈉等無機物質?？梢允褂寐然c和鹵水成分(諸如硫酸鎂、氯化鎂和氯化鉀等)的混合物。也就是說，所述混合物包含氯化鈉作為它的主要成分。作為替代方案，可以使用有機物質，例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、甲基丙烯酸銨、甲基丙烯酸鈉以及上述物質的共聚物等。粉體4通常具有10 μ m以上且100 μ m以下的平均粒徑。使用鹽作為粉體4是環(huán)保的，這是因為與使用例如金屬或塑料等粉體材料的情況相比，這種粉體材料的提取、力口工等更節(jié)省能源。布置于供給部10旁邊的造型部20具有能夠容納粉體4的箱體21且具有升降機構50，升降機構50使設置在箱體21內部的承載臺22升降。箱體21可拆卸地設置在箱體支持機構40中。箱體支持機構40和升降機構50將稍后予以說明。當參看圖3時，箱體21被設定成在X方向上的長度為20cm至50cm且在Y方向上的長度為IOcm至30cm。然而，箱體21的長度不限于上述這些范圍。布置有容納于箱體21(箱體21的主體23)中的粉體的區(qū)域被用作造型允許區(qū)域(molding enabling region)。供給箱11、箱體21和排出路徑部件31在它們的上部具有各自的開口，并且這些開口的開口表面均被布置成面對著板2的開口 2a (參見圖3)。在板2的開口 2a的位于供給部10側的端部的附近，設置有用于把從供給部10供給的粉體4輸送至造型部20的輥16。輥16的旋轉軸17 (參見圖2)沿著與供給箱11、箱體21和排出路徑部件31在水平面內的排列方向正交的方向(即沿著X方向)。此外，還設置有使旋轉軸17旋轉的馬達(未圖示)。在板2上，設置有使輥16在Y方向上移動的機構(未圖示)。如圖2中所示，為了不影響箱體支持機構40，排出路徑部件31是以曲折的狀態(tài)設置著的。在排出路徑部件31下方，設置有收集箱34。由于自身重量而通過排出路徑部件31落下的多余粉體被收集在收集箱34中。在板2上，設置有打印頭41以及使該打印頭在X方向上和Y方向上移動的打印頭移動機構46。打印頭41能夠將墨水噴射到置于造型部20中的承載臺22上的粉體4上。打印頭41和打印頭移動機構46用作提供液體的供給機構。打印頭移動機構46包括在開口 2a的位于X方向上的兩側沿著Y方向延伸的兩個導軌45 ;設置于其中一個導軌45的端部處的Y軸驅動機構48 ；以及架設于兩個導軌45之間的X軸驅動機構47。打印頭41與X軸驅動機構47連接從而能夠在X方向上移動。此夕卜，憑借Y軸驅動機構48，X軸驅動機構47能夠沿著導軌45在Y方向上移動。X軸驅動機構47和Y軸驅動機構48是由滾珠絲杠機構、皮帶機構或齒條齒輪機構等構成的。作為打印頭41，可以使用具有現(xiàn)有噴墨打印頭的結構的打印頭。例如，在打印頭41內部，設置有多個墨水容器(未圖示)。這些墨水容器分別儲存青色、洋紅色和黃色(下文中稱為CMY)的墨水。圖中雖然未圖示，但打印頭41內還設置有用于儲存例如透明墨水的容器。所述透明墨水的成分中包括用于使粉體粘合并固化的粘合劑。通常使用聚乙烯醇作為上述粘合 齊U。然而，上述粘合劑不限于聚乙烯醇。例如使用水性墨水作為上述墨水。此外，也可以使用市售的噴墨打印機所用的墨水。取決于粉體4的材料，上述墨水可以是油性的。可以采用噴墨系統(tǒng)之外的其他系統(tǒng)作為打印頭41的系統(tǒng)。控制單元60具有包括CPU、RAM和ROM的計算機的功能。另外，控制單元60包括設置于其前面的上部區(qū)域處的顯示部61和設置于顯示部61下方的輸入操作設備62。輸入操作設備62通常是由鍵盤組成的。顯示部61可以借助于觸摸面板而具有輸入裝置。CT (Computed Tomography ;計算機斷層掃描)數(shù)據(jù)被輸入至控制單元60。基于輸入進來的CT數(shù)據(jù)或根據(jù)該CT數(shù)據(jù)而獲得的三維數(shù)據(jù)，控制單元60控制造型單元30的各部分的操作及其時序來形成造型物。圖4A是示出了設置于造型部20中的箱體21的透視圖。圖4B是示出了箱體21的橫截面圖。如上所述，箱體21包括主體23和可移動地設置于主體23中的承載臺22，該承載臺22構成主體23的底板，主體23在其上端具有開口 23a。主體23被形成為方形柱體，承載臺22被形成為與主體23的內表面的形狀相匹配的方形板。如圖4B中所示，在主體23的下部區(qū)域處設置有凸緣部23b。當承載臺22的邊緣置于凸緣部23b上時，主體23的容積
變得最大。密封件29與承載臺22的邊緣連接并且將主體23與承載臺22之間的間隙密封住。密封件29是由諸如尿烷等海綿狀材料制成的。在承載臺22的背面處，例如安裝有永磁體55作為構成下文中將要說明的夾持機構56的一部分的部件。需要注意的是，在圖2、圖7A至圖7E等中省略了密封件29。在箱體21的主體23的側面23c處，設置有要被箱體支持機構40的支撐部件27(下文中將予以說明)支撐的被支撐部件24。被支撐部件24被形成為(但不限于)板狀。被支撐部件24可以按照連續(xù)或間斷的狀態(tài)僅設置在主體23的外周上的至少一部分處，使得箱體支持機構40的支撐部件27能夠支撐箱體21。根據(jù)本實施例，被支撐部件24設置于主體23的一對相對側面23c處。如圖2中所示，箱體支持機構40具有一對升降缸28和一對止動件83。升降缸28和止動件83均被安裝并固定至設置于造型單元30中的安裝框架(未圖示)上。各升降缸28分別具有驅動部25以及被驅動部25升降和移動的桿26，并且桿26的頂端安裝有支撐部件27。也就是說，支撐部件27從下方支撐著設置于箱體21上的被支撐部件24。例如使用流體壓力缸(典型代表為氣缸)作為升降缸28。這對升降缸28的驅動操作是由造型單元30的控制器(未圖示)或控制單元60來控制的，從而使得這對升降缸28彼此同步地被驅動。當升降缸28使支撐部件27向上移動時，一對止動件83具有限制支撐部件27的向上移動的功能。當被支撐部件24與止動件83接觸時，箱體21就被置于造型部20處。圖5A和圖5B是用于說明升降機構50的不意圖。升降機構50包括驅動部54 ;由驅動部54升降和移動的升降臂(升降部件)52 ;以及使升降臂52夾持住承載臺22的夾持機構56。升降臂52例如被形成為L形。
例如，夾持機構56具有安裝至升降臂52上端的磁場產生裝置53并且具有如上所述位于承載臺22的背面處的永磁體55。磁場產生裝置53通過對線圈(未圖示)通電來產生磁力，并且所述磁力作用于永磁體55從而將磁場產生裝置53與永磁體55連接在一起以夾持住承載臺22。在圖5B中，夾持機構56進行操作從而將升降臂52緊固至承載臺22，并且升降臂52向上推動承載臺22。供給部10的升降機構70具有與升降機構50基本相同的結構，但升降機構70與升降機構50的不同之處在于供給臺12直接連接至升降臂72的端部。圖6示出了傳送車對箱體21進行傳送的狀態(tài)。傳送車150具有用于支持箱體21的叉子153。當操作者使傳送車150移動并將叉子153放置到造型單元30中時，箱體21就被布置到預定的位置處。在造型用裝置的造型處理之前的操作圖7A至圖7E依次示出了將箱體21裝載到箱體支持機構40中的操作。首先，造型用裝置100的各部分的機構都被設定在它們的原始位置(初始位置)處。箱體支持機構40的原始位置被設定在如圖7A中所示的位置處。也就是說，在該原始位置處，升降缸28的支撐部件27被設定在比圖2中所示的位置低的位置處。如圖6中所示，操作者移動傳送車150使得將傳送車150的叉子153放置到造型用裝置100內。然后，如圖7B中所示，當操作者通過輸入操作設備62對造型用裝置100進行操作時，箱體支持機構40開始支持箱體21。如圖7C中所示，在箱體支持機構40中，支撐部件27隨著升降缸28的驅動操作而向上移動。當支撐部件27在與被支撐部件24接觸的同時向上移動時，箱體21就被升起并且與叉子153分離。升降缸28使支撐部件27向上移動一直到被支撐部件24與止動件83接觸為止。當被支撐部件24與止動件83接觸時，支撐部件27的向上移動結束。以這樣的方式，箱體支持機構40支持著箱體21。由于升降機構50被設置在箱體21的下方，所以用于支持箱體21的箱體支持機構40以非常簡單的結構執(zhí)行上述這樣的更少移動。操作者使傳送車150沿反方向移動從而將叉子153從造型用裝置100中拔出。出于安全考慮，操作者可以在將叉子153向下略微移動之后再撥出叉子153。接著，如圖7D中所示，升降機構50開始操作。升降臂52向上移動，并且夾持機構56夾持住承載臺22。在承載臺22被夾持住之后，升降機構50將承載臺22向上移動至箱體21的主體23中的最高位置，即如圖7E中所示的靠近主體23的開口的位置。然后，開始下面將要說明的造型處理(參見圖8A至圖8D)。根據(jù)本實施例,箱體支持機構40如上所述可拆卸地支持著箱體21。因此,操作者能夠將箱體21從箱體支持機構40拆卸下來。操作者能夠從拆卸的箱體21中取出造型物或者將容納有造型物的箱體21裝載到下面將要說明的除粉裝置300中。因此，能夠提高操作效率。此外，本實施例中的夾持機構56使用的是電磁夾持力。根據(jù)本實施例，箱體21是可以從箱體支持機構40上拆卸下來的，并且承載臺22可移動地設置于箱體21的主體23中。因此，可以認為箱體21與承載臺22之間存在著制造誤差(尺寸誤差等)。然而，與使用當各部件彼此咬合時所產生的機械夾持力的情況相比，如本發(fā)明實施例中那樣使用電磁夾持力使得能夠吸收上述制造誤差并夾持住承載臺。
造型用裝置的造型處理圖8A至圖8D依次示出了造型用裝置100的主要的造型操作，且都是從造型用裝置100的側面觀察到的示意圖。在造型用裝置100形成造型物之前，造型物的CT數(shù)據(jù)或者根據(jù)該CT數(shù)據(jù)獲得的諸如 DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine ;醫(yī)學數(shù)字成像及通信)等三維數(shù)據(jù)被輸入至控制單元60。如稍后所述，圖8A至圖8D示出了形成一層(對應于預定的層厚度)的過程，在該過程中通過從打印頭41噴射墨水使粉體4固化(結合)。用點狀陰影表示粉體4和將要被固化(結合)的粉體4，用黑色表示固化層。如圖8A中所示，將粉體4從投料罐15提供至供給箱11并儲存在供給箱11中。在造型部20的承載臺22上，層疊有固化層和將要被固化的粉體層。以這樣的狀態(tài)，開始形成一層固化層的過程。在圖8A中，輥16的位置和打印頭41的位置被設定為它們的待機位置。首先，如圖SB中所示，升降機構70 (參見圖2等)向上推動堆置于供給部10的供給臺12上的粉體4，使得稍大于一層粉體層的量的粉體4被向上提供至水平面比板2的頂部表面2b高的位置。另外，在造型部20中，當升降機構50使承載臺22下降時，在固化層的頂部表面與將要被固化的粉體層的頂部表面及板2的頂部表面2b之間提供了具有一層粉體層厚度的空間。在圖8B中，一層粉體層的厚度u通常在大約O. Imm至O. 2mm的范圍內，但是可以比這個范圍大或者小。如圖SC中所示，當輥16逆時針旋轉并且在如實線白色箭頭所示的方向上移動時，從供給部10供給的粉體4就被輸送。這里，輥16是以如下方向進行旋轉的該方向與假設當輥16以可轉動狀態(tài)(無轉矩施加至輥16的旋轉軸17)在實線白色箭頭的方向上移動時該輥16根據(jù)該輥16與造型部20間的摩擦而旋轉的方向相反。粉體4在通過輥16的此種旋轉而被輸送的同時，粉體4填充了在造型部20中的固化層的頂部表面與將要被固化的粉體層的頂部表面之間提供的空間。于是，形成了均一的粉體層。如圖8D中所示，輥16經過造型部20并且將多余的粉體4從排出路徑部件31排出。然后，與輥16向待機位置的返回操作同步地，打印頭41在通過打印頭移動機構46的驅動操作而進行移動的同時，噴出墨水從而畫出彩色圖像。在此情況下，水性墨水(彩色墨水和透明墨水)滲透粉體層，因此，已滲透了上述墨水的粉體4就粘合在一起形成了固化層(結合層)。打印頭41噴射出如上所述含有粘合劑的透明墨水來使粉體固化(結合)。也就是說，當透明墨水被噴射到與彩色墨水(CMY墨水)的噴射區(qū)域相同的區(qū)域上時，形成了彩色粉體的固化層。需要注意的是，在形成非彩色固化層的情況下，打印頭41只需要選擇性地僅將透明墨水噴射到造型允許區(qū)域上。需要注意的是，打印頭41可以在輥16完成了粉體4的輸送并且返回至待機位置之后才開始移動并噴射墨水。然而，由于輥16的返回操作的時間期間與打印頭41的移動操作的時間期間如上所述是彼此重疊的，所以能夠減少處理時間。 當打印頭41返回至待機位置時，處理過程返回至圖8A中所示的狀態(tài)，形成了對應于一層的彩色固化物。通過重復上述操作，造型用裝置100將各固化層層疊在一起從而形成了造型物。還能夠以如下方式來獲得具有更高硬度的造型物除了造型用裝置100之外，通過加熱裝置(未圖示)來加熱造型物。在造型用裝置100的造型處理之后，操作者從造型單元30拆卸箱體21。箱體21的拆卸只需要以與圖7A至圖7E中所述的順序相反的順序來進行。操作者只需要從造型用裝置100中拔出支持著箱體21的傳送車150的叉子153，并且直接將傳送車150傳送至下面將要說明的除粉裝置300中。在圖9的左側，將上面說明的造型用裝置100的處理過程顯示成了流程圖。2、除粉裝置接著，將說明除粉裝置。除粉裝置的第一實施例圖10是示出了除粉裝置的第一實施例的示意性橫截面圖。除粉裝置300具有可拆卸地支持箱體21的箱體支持機構340，還具有用于使被箱體支持機構340支持著的箱體21中的承載臺22升降且移動的承載臺移動機構350。另外，除粉裝置300具有用于去除存在于造型物4'周圍的未結合的粉體4的除粉處理機構370。除粉裝置300具有支撐外殼362以及在支撐外殼362上方形成除粉室(除粉操作區(qū)域)320的覆蓋部件325。在支撐外殼362上設置有隔板324。除粉室320是由隔板324和覆蓋部件325形成的。覆蓋部件325主要是由例如透明丙烯酸樹脂等制成的。覆蓋部件325的前部被形成為能夠在垂直方向上打開和關閉的門326。覆蓋部件325經過了防靜電處理，以防止因為吸附帶靜電的粉體而降低了覆蓋部件325的可視性。除粉處理機構370包括布置于除粉室320內的吹氣噴嘴328以及用于收集并排出粉體的排氣裝置330。排氣裝置330具有布置于除粉室320內并且包含排氣扇的排氣罩335。另外，排氣裝置330具有與排氣罩335連接的排氣管336。排氣裝置330用作“吸引機構”。
如圖10中所示，可以設置有多個噴嘴328。通常使用空氣作為從噴嘴328噴出的氣體。然而，也可以使用諸如氮氣等不活潑氣體。雖然未圖示，但是噴嘴328經由泵和閥門等而被連接至容納有氣體的容器。至少上述噴嘴328用作除粉處理機構370。除粉處理機構370可以包括排氣裝置330。在隔板324下方，設置有箱體支持機構340、承載臺移動機構350以及與箱體支持機構340相鄰的粉體收集部360。排氣裝置330的排氣管336的出口布置于隔板324下方，并且從排氣管336排出的粉體被收集到粉體收集部360中。在隔板324的某個區(qū)域中，形成有多個孔324a。堆積在隔板324上的粉體從孔324a落下，從布置于隔板324下方的斜板369滑下，并被收集到粉體收集部360中。在隔板324中設置有開口 324b，開口 324b被形成為與箱體21的外部形狀或內部直徑對應的形狀。在箱體21被箱體支持機構340支撐著的狀態(tài)下，箱體21的主體23的上部區(qū)域嵌入到開口 324b中或者與開口 324b的周邊接觸。 粉體收集部360包括形成收集區(qū)域的收集容器361 ;設置于收集容器361內的攪拌機構363 ;設置于攪拌機構363下方并且收集雜質的篩選機構365 ;以及將由篩選機構365收集到的雜質去除的雜質去除機構367。攪拌機構363設置有具有多個葉片的旋轉體和用于驅動該旋轉體的馬達等。篩選機構365具有例如由驅動部(未圖示)振動的過濾部件。雜質去除機構367與篩選機構365連接，并且利用例如排氣扇(未圖示)等使雜質排出。上述雜質的示例包括除了粉體之外的材料以及當造型物破裂或破碎時所產生的粉體塊。由于箱體支持機構340具有與造型用裝置100的箱體支持機構40基本相同的結構和功能，所以將省略對箱體支持機構340的結構和功能的說明。此外，由于承載臺移動機構350具有與造型用裝置100的升降機構50基本相同的結構與功能，所以將省略對承載臺移動機構350的結構和功能的說明。然而，箱體支持機構340和承載臺移動機構350也可以具有與造型用裝置100的箱體支持機構40和升降機構50不同的結構。箱體21是曾被裝載到造型用裝置100中的箱體。如上所述，把利用傳送車150從造型用裝置100傳送過來的箱體21裝載到除粉裝置300中。圖11是示出了除粉裝置300的控制系統(tǒng)的結構的框圖。該控制系統(tǒng)具有主控制器90、承載臺移動機構控制器91、箱體支持機構控制器92、噴氣控制器93、排氣扇控制器94、排氣扇控制器95、篩選機構控制器96和通信部97。主控制器90集中地控制著各控制器91至96和通信部97。承載臺移動機構控制器91控制承載臺移動機構350的驅動操作。箱體支持機構控制器92控制箱體支持機構340的驅動操作。噴氣控制器93控制從噴嘴328噴出氣體的開/關切換操作或者氣體的流量。排氣扇控制器94和排氣扇控制器95控制例如對應的風扇的轉數(shù)從而控制它們的排氣量。篩選機構控制器96控制篩的振幅和篩的頻率中的至少一者。通信部97以有線或無線的方式與造型用裝置100的控制單元60通信連接。主控制器90是由計算機中使用的硬件元件(例如CPU、RAM和ROM等)以及軟件來實現(xiàn)的。作為可替代方案，控制單元60可以由諸如現(xiàn)場可編程門陣列(Field ProgrammableGate Array ;FPGA)等可編程邏輯器件(Programmable Logic Device ;PLD)或諸如專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit ;ASIC)等器件來實現(xiàn)。
此外，除了主控制器90之外的各控制器以及通信部97包括硬件或者包括硬件和軟件。下面，將說明由此構造而成的除粉裝置300的操作。圖12說明了除粉裝置300的操作的一部分。操作者將支持著容納有造型物的箱體21的傳送車150裝載到除粉裝置300的箱體支持機構340中。由于操作者是以與當操作者將箱體21裝載到造型用裝置100中時相同的方式來裝載傳送車150的，所以將省略傳送車150的裝載方法的說明。在除粉處理之前，除粉裝置300的主控制器90從造型用裝置100的控制單元60獲取與被容納于所裝載的箱體21內的造型物有關的相關信息。在此情況下，主控制器90用作“獲取部”。上述相關信息包括如下的信息造型物的三維數(shù)據(jù)；布置在箱體21內部的造型物的數(shù)量；和在垂直方向上的造型物擱板的數(shù)量。所述相關信息可以包括關于粉體或墨 水的種類等的信息。操作者只需要通過除粉裝置300的操作部(未圖示)來進行獲取相關信息的操作。如圖12中所示，承載臺移動機構350的升降臂352根據(jù)承載臺移動機構控制器91的控制而向上移動預定的高度。這里，所述預定的高度實質上是指當在垂直方向上將多個造型物4’布置在多個擱板上時一個造型物4’的高度。如上所述，主控制器90從控制單元60獲取相關信息。因此，主控制器90能夠識別一個造型物4’的高度。在此情況下，主控制器90主要用作“控制部”。在圖12中，由虛線劃分出多個擱板從而示出了在各擱板上的造型物4’的高度。通過如上所述利用升降臂352使承載臺22向上移動，最上層擱板上的造型物4’經由主體23的開口 23a (參見圖4A和圖4B)從箱體21中被推出。然后，排氣裝置330根據(jù)排氣扇控制器94的控制開始操作。氣體根據(jù)噴氣控制器93的控制以預定的流量從噴嘴328噴出，并且主要存在于造型物V周圍的未結合(未固化)的粉體4被吹散從而離開造型物4’。也就是說，從造型物4’上去除了未結合的粉體
4。然后，粉體4經由排氣裝置330被輸送至粉體收集部360。通過使用如上所述噴出氣體的噴嘴328，提高了除粉精度。當對位于箱體21的最上層擱板上的造型物4’的除粉處理完成時，操作者或機器人打開門326并從最上層擱板上取出該造型物4’。在取出造型物4’的期間，排氣扇控制器94可以令排氣裝置330暫時停止運轉或者令排氣裝置330不中斷地繼續(xù)運轉。在操作者或機器人從最上層擱板上取出造型物4’后，關閉除粉室320的門326，并且承載臺移動機構350的升降臂352向上移動所述預定的高度。然后，與位于最上層擱板上的造型物4’的情況相同，去除存在于容納在箱體21的第二層擱板上的造型物4’周圍的粉體。除粉裝置300按照與容納在箱體21內的造型物4’的擱板的層數(shù)對應的次數(shù)而重復地進行上述操作。在操作者或機器人從箱體21的最下層擱板取出造型物4’之后，將箱體21從除粉裝置300拆卸。由于操作者是以與當操作者將箱體21從造型用裝置100拆卸時相同的方式將箱體21從除粉裝置300拆卸，所以會省略將箱體21從除粉裝置300拆卸的方法的說明。操作者從支持著空的箱體21的傳送車150取出空的箱體21，或者將支持著空的箱體21的傳送車150傳送至預定的位置。在圖9的右側，將上面說明的除粉裝置300的處理過程顯示成了流程圖。如上所述，根據(jù)本實施例，除粉裝置300將未結合的粉體4從容納著由造型用裝置100形成的造型物4’的各個箱體21中去除。因此，能夠防止造型用裝置100內部被粉體4弄臟。也就是說，在普通的未使用如本發(fā)明實施例中那樣的可拆卸箱體21的粉體快速原型裝置中，由于當操作者從箱體內取出埋入在粉體中的造型物時粉體四散，因此用于造型物的造型部(頭部或移動該頭部的移動機構等)被未結合的粉體弄臟。然而，本發(fā)明的實施例能夠解決這樣的問題。根據(jù)本實施例，承載臺移動機構350使設置于箱體21內的承載臺22向上移動從而經由主體23的開口 23a將造型物4’從箱體21中推出。因此，可以提供能夠從箱體21的上部去除未結合的粉體4的新型除粉裝置300。另一方面，在與本發(fā)明實施例對照的參考例的造型用裝置中，未結合的粉體由于自身重量而落下且從箱體的下方被排出。在此種裝置的情況下，操作者必須從箱體中取出造型物并且手動進行除粉操作，這要花費大量的時間和精力。此外，在箱體內部形成有多個造型物并且一次性排出粉體的造型用裝置(與本發(fā)明實施例對照的參考例的造型用裝置)中，多個造型物的順序和排列是隨機的。在此情況下，例如如果多個造型物的形狀相似但相互間又略有不同，操作者不太可能將各個造型物相互區(qū)別開。此外，當從該造型用裝置一次性排出粉體時，造型物會旋轉并相互碰撞。因此，存 在著造型物被損壞(發(fā)生破碎、開裂和變形)的可能。根據(jù)本發(fā)明的實施例，容納在多個擱板上的多個造型物4’被逐個推出主體23，并且從箱體21的上部去除粉體。因此，與例如一次性去除存在于箱體內的粉體的情況相比，能夠將多個造型物4’ 一個一個地相互區(qū)別開并且從上方依次取出造型物4’。因此，能夠完全解決上述參考例的造型用裝置中的問題。根據(jù)本實施例，篩選機構365和雜質去除機構367去除了粉體中的雜質。因此，能夠收集被去除了雜質后的未結合的粉體并循環(huán)使用該粉體。根據(jù)本實施例，通過準備多個箱體21，能夠在使用造型用裝置100在多個箱體21中的一者內對造型物進行造型處理的同時，使用除粉裝置300在多個箱體21中的另一者內對造型物進行除粉處理。與其中造型處理部及除粉處理部例如被設置為一體的裝置不同的是，這樣的造型用設備能夠縮短造型處理中止的時間并且增大造型物的產率。因此，還能夠降低造型處理的成本。此外，造型用裝置100和除粉裝置300是分離的裝置。因此，能夠分別進行各裝置的維修保養(yǎng)。除粉裝置的第二實施例圖13示出了除粉裝置的第二實施例的示意性結構及其控制系統(tǒng)的結構框圖。在下面的說明中，將會簡化或省略與圖10及圖11所示出的第一實施例的除粉裝置300中相同的部件、功能和框圖等，并將會主要關注不同點。
本實施例的除粉裝置400具有驅動各噴嘴328的噴嘴驅動機構376。各噴嘴驅動機構376例如具有各自的平移運動機構372和角度調整機構374。平移運動機構372沿著圖10中的一維(例如，X軸)方向平移地移動對應的噴嘴328。使用滾珠絲杠機構等作為平移運動機構372。各個平移運動機構372獨立地驅動對應的噴嘴328。為了改變噴嘴328的噴射方向，角度調整機構374以能夠調整噴嘴328的角度(姿勢)的方式與噴嘴328連接。各角度調整機構374可以由操作者手工調整?；蛘?，各角度調整機構374均可以包括各自的馬達和齒輪等并且能夠根據(jù)電動控制來(自動地)調整噴嘴328的角度。在下面的說明中，將要給出的本實施例使用角度調整機構374作為根據(jù)電動控制來調整噴嘴328的角度的機構。
噴氣控制器93控制各噴嘴驅動機構376的驅動操作。請注意，在圖13中各平移運動機構372是與各噴嘴328 —一對應地獨立設置著。然而，也可以設置一個噴嘴驅動機構并且集中地驅動多個噴嘴328。作為替代方案，可以設置這樣的機構其不僅可以在沿著X軸的一維方向上平移地移動噴嘴，還可以在包括Y軸或Z軸的二維方向上或者在包括X軸及Y軸或Z軸的三維方向上平移地移動噴嘴。在此情況下，該移動機構只需要根據(jù)噴嘴328的形態(tài)(形狀、排列和數(shù)量等)具有與任意維度的數(shù)量相對應的移動軸就行了。例如，如果沿著X軸方向布置有多個噴嘴，那么就不需要設置沿著X軸方向平移地移動噴嘴的機構。作為替代方案，可以在除粉室320內設置具有多個噴嘴的
Iv嗔頭(或者多個嗔頭)。此外，除粉裝置400具有對收集容器361的重量進行檢測的重量傳感器368。重量傳感器368檢測出被收集至具有預定重量的收集容器361中的未結合的粉體4的重量。主控制器90能夠獲取由重量傳感器368檢測出的信息。在除粉處理中，如第一實施例中一樣，按上述方式構造而成的除粉裝置400將擱板上的造型物逐個從箱體21中推出并去除未結合的粉體。在此時，噴氣控制器93根據(jù)經由主控制器90從控制單元60獲取的關于造型物的相關信息(特別是三維數(shù)據(jù))來控制噴嘴驅動機構376。噴嘴驅動機構376根據(jù)造型物的形狀來執(zhí)行噴嘴328的平移運動操作和噴嘴328的角度調整操作中的至少一者。通過這樣的驅動控制，氣體從最適合于除粉處理的位置噴出。此外，噴氣控制器93能夠這樣控制氣體的噴射在對具有復雜形狀的造型物(具有第一表面面積的造型物)進行除粉處理時，與在對具有簡單形狀的造型物(具有比第一表面面積小的第二表面面積的造型物)進行除粉處理的情況相比，氣體需要噴射更長的時間或者氣體以更大的流量噴出。如上所述，由于使用了用于形成造型物的三維數(shù)據(jù)，因此主控制器90不需要生成單獨的信息。另外，由于除粉處理是根據(jù)上述三維數(shù)據(jù)而精細地進行的，所以提聞了除粉精度。根據(jù)本實施例，主控制器90根據(jù)由重量傳感器368檢測到的信息來判定除粉處理機構370的除粉處理的進度。在此情況下，主控制器90和重量傳感器368用作“判定部”。例如，如果重量傳感器368所檢測到的值小于或等于閾值，則主控制器90繼續(xù)進行除粉處理。另一方面，如果該值超過了閾值，則主控制器90停止除粉處理。停止除粉處理是指例如停止排氣裝置330的運轉或停止氣體從噴嘴噴出等。上述閾值是指基于例如箱體21的容積或造型物4’的體積等而設定的值。此外，能夠基于由主控制器90從控制單元60獲取的三維數(shù)據(jù)來計算出造型物4’的體積。如上所述，主控制器90能夠基于未結合的粉體的測定量來識別出除粉處理的進度。除粉裝置的第三實施例盡管未圖示，除粉裝置的第三實施例具有用于檢測除粉室320內的空氣潔凈度的傳感器。例如使用光學傳感器作為該傳感器。上述光學傳感器可以是對散射光進行檢測的透射型或反射型傳感器。該傳感器可以是圖像傳感器。在除粉處理的期間，由于粉體在除粉室320內飛舞，因此除粉室320內的空氣潔凈度較低。然而，如果獲得了預定的空氣潔凈度，那么這就能夠作為結束除粉處理的觸發(fā)信號。主控制器90能夠基于由該傳感器檢測到的信息來識別除粉處理的進度。 3、其它實施例本發(fā)明不限于上述各實施例，而是能夠實現(xiàn)各種其它實施例。根據(jù)上述各實施例，箱體21是可拆卸地設置的。然而，箱體21也可以被固定至造型用裝置中和除粉裝置中。例如，可以采取的方案是多個箱體21設置在除粉裝置(或造型用裝置)中并且除粉裝置具有令多個箱體21在水平面內集體移動的機構。這種令多個箱體21在水平面內集體移動的機構例如可以是令各箱體21繞一點轉動(旋轉)的旋轉機構。根據(jù)上述除粉處理方法，對至少一個布置在預定位置處的箱體21進行除粉處理(根據(jù)上述造型方法進行造型處理)。在造型用裝置或者除粉裝置具有令多個箱體21在水平面內集體移動的機構的情形下，箱體21當然也可以是可拆卸地設置于該裝置中。上述各種除粉裝置除了具有用于噴出氣體的噴嘴328之外還可以具有諸如刷子等構件，該構件與造型物4’物理接觸并且去除存在于造型物4’周圍的未結合的粉體4，或者也可以用該構件代替用于噴出氣體的噴嘴328。在上述各種除粉裝置中，主控制器還能夠控制承載臺22的向上移動速度、讓承載臺22向上移動的方法、或除粉處理中所使用的噴嘴328的數(shù)量等。作為上述箱體支持機構40中和上述箱體支持機構340中的主要部件的機構，使用的是流體壓力缸。然而，也可以使用滾珠絲杠機構、齒條齒輪機構或皮帶機構等來代替流體壓力缸。在除粉裝置的第二實施例中，重量傳感器被設置為用于測定粉體的量的器件。然而，該器件不限于重量傳感器。例如，圖像傳感器或光學傳感器可以檢測出收集容器內所累積的粉體4有多深，并且主控制器可以基于上述檢測出的信息來計算粉體的量(重量或體積)。上述各種除粉裝置除了采用從造型用裝置100獲取三維形狀數(shù)據(jù)的方法之外還可以在各箱體21中具有用于標識該箱體21的標識符，或者可以用這樣的具有標識符的方法來代替從造型用裝置100獲取三維形狀數(shù)據(jù)的方法。標識符的示例包括IC標簽和信息碼(諸如條形碼和二維信息碼)。于是，各種除粉裝置都能夠針對各個箱體21或者針對容納于箱體21內的各個造型物來控制除粉處理。在上面關于各種除粉裝置的說明中，多個造型物被容納在箱體21內。然而，即使當一個造型物4’被容納在箱體21內時，只需要在升降臂352使承載臺22分階段地(間斷地)向上移動的同時從噴嘴328連續(xù)或間斷地噴出氣體，就去除了存在于該造型物4’周圍的未結合的粉體4。作為替代方案，可以在升降臂52使承載臺22連續(xù)地向上移動的同時去除未結合的粉體4。即使承載臺22像這樣連續(xù)地向上移動，除粉裝置300也能夠根據(jù)如上所述的三維形狀數(shù)據(jù)可變地控制承載臺22的向上移動速度。作為上述實施例中的夾持機構56,使用的是電磁鉗(electromagnetic clamp)。然而，作為上述夾持機構，可以使用通過電容產生夾持力的機構或者通過機械咬合產生夾持力的機構。在上述各實施例中例舉了 L形的升降臂作為升降機構50中和升降機構70中的升降部件。然而，這些升降部件不限于這樣的L形 ，而是可以被形成為諸如桿形等任意形狀。這也適用于承載臺移動機構350。
箱體的形狀不限于如上述實施例中那樣的方形柱體，而可以是三棱柱體、五棱柱體或更多棱的柱體、圓柱體、橢圓柱體、上述這些柱體中至少兩者的組合、或者任意其它形狀。根據(jù)上述實施例，造型用裝置100和除粉裝置300是分離設置的。然而，它們可以
是一體設置的。作為替代方案，本發(fā)明還適用于這樣的造型用設備該設備中，無論造型用裝置100和除粉裝置300是一體設置的還是分離設置的，造型用裝置100和除粉裝置300被布置成一排，并且自動傳送裝置在造型用裝置100與除粉裝置300之間傳送箱體21。作為上述自動傳送裝置，例如使用諸如軌道導引車(Rail Guided Vehicle ;RGV)和個人導引車(Personal Guided Vehicle ;PGV)等自動導引車(Automatic Guided Vehicle ;AGV)。作為上述自動傳送裝置，例如可以使用諸如機械手臂(arm-and-hand)等無輪傳送裝置。在此情況下，造型用裝置100和除粉裝置300可以與這樣的無輪傳送裝置一起被構造為一體化設備。也可以實施的方案是至少根據(jù)造型物的三維形狀數(shù)據(jù)中的造型物尺寸來準備具有不同容積的箱體。例如，在形成小的造型物的情況下，造型用裝置100的控制單元60選擇與小的造型物對應的小箱體并利用該小箱體進行造型處理。這樣，與使用相同容積的箱體的情況相比能夠節(jié)省粉體的用量。在此情況下，箱體的外部形狀及其尺寸對于各箱體而言可以基本相同，只需要將各箱體形成為具有不同的容積。作為粉體，除了可以使用上述材料之外，可以使用金屬和樹脂。在使用金屬粉體的情況下，能夠通過燒結來使金屬粉體粘合(固化)。使用激光以便選擇性地燒結存在于造型允許區(qū)域中的金屬粉體。此外，在使用具有磁性的金屬粉體并且使用如上述實施例中那樣的電磁鉗作為夾持機構56的情況下，只需要在承載臺22的上表面與下表面(背面)之間設置有用于遮斷磁場的磁屏蔽物。升降機構50使承載臺22相對于主體23升降和移動。然而，升降機構50可以使主體23相對于承載臺22升降和移動。除粉裝置300的承載臺移動機構350也是使承載臺22相對于主體23升降和移動。然而，承載臺移動機構350可以使主體23相對于承載臺22升降和移動。在此情況下，在箱體21的下端部位于隔板324附近的高度處的狀態(tài)下，承載臺移動機構350可以使主體23逐漸向下移動。根據(jù)上述實施例，造型用裝置100的控制單元60與除粉裝置300的通信部97彼此通信連接。然而，作為服務器的計算機可以與造型用裝置100及除粉裝置300通信連接并且對它們進行管理。 在上述各實施例的各個特征中，這些特征中的至少兩者可以組合在一起。請注意，本發(fā)明可以實現(xiàn)如下的技術方案。(I) 一種除粉裝置，所述除粉裝置包括箱體，所述箱體包括具有開口的主體和可移動地設置于所述主體內的承載臺，所述箱體能夠容納造型物和未結合的粉體且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上，所述造型物是根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成的；
承載臺移動機構，所述承載臺移動機構能夠使所述承載臺在所述主體內相對于所述主體向上移動；以及除粉處理機構，當通過所述承載臺移動機構的驅動操作將所述造型物經由所述開口推出時，所述除粉處理機構用于去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。( 2 )根據(jù)(I)所述的除粉裝置，其中，所述箱體能夠將多個造型物沿垂直方向容納在多個擱板上，并且所述除粉裝置還包括控制部，所述控制部被設置成與所述多個擱板中的各者對應地對所述承載臺移動機構進行操作，使得容納于所述多個擱板上的所述多個造型物中的對應造型物從所述主體中被推出；并且與所述多個擱板中的各者對應地對所述除粉處理機構進行操作。( 3 )根據(jù)(I)所述的除粉裝置，還包括獲取部，所述獲取部被設置用于獲取與所述箱體的所述主體內的所述造型物有關的相關 目息；以及控制部，所述控制部被設置用于基于所獲取的所述相關信息對所述除粉處理機構進行操作。(4)根據(jù)(3)所述的除粉裝置，其中，所述獲取部被設置成至少獲取在所述快速原型技術中使用的關于所述造型物的三維數(shù)據(jù)作為所述相關信息。(5)根據(jù)(4)所述的除粉裝置，其中，所述除粉處理機構包括噴嘴，所述噴嘴被設置用于將氣體噴射至所述造型物上；以及噴嘴驅動機構，所述噴嘴驅動機構被設置成根據(jù)所述控制部的基于所述三維數(shù)據(jù)而進行的控制，對所述噴嘴的位置和姿勢中的至少一者進行可變地驅動。(6)根據(jù)(I)至(5)中任一項所述的除粉裝置，其中，所述除粉處理機構包括除粉操作區(qū)域；噴嘴，所述噴嘴被設置用于將氣體噴射至所述造型物上；以及吸引機構，所述吸引機構被設置用于吸引存在于所述除粉操作區(qū)域中的所述未結合的粉體。(7)根據(jù)(I)所述的除粉裝置，還包括判定部，所述判定部被設置用于判定所述除粉處理機構的除粉處理的進度。
(8)根據(jù)(7)所述的除粉裝置，其中，所述判定部包括傳感器，所述傳感器被設置用于檢測從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體的量。(9)根據(jù)(7)所述的除粉裝置，其中，所述判定部包括傳感器，所述傳感器被設置用于檢測所述除粉處理機構的除粉操作區(qū)域內的空氣潔凈度。(10)根據(jù)(I)至(9)中任一項所述的除粉裝置，還包括篩選機構，所述篩選機構被設置用于去除從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體中的雜質。( 11)根據(jù)(I)至(10 )中任一項所述的除粉裝置，還包括支撐機構，所述支撐機構被設置用于可拆卸地支撐所述箱體。(12) 一種造型用設備，所述造型用設備包括造型用裝置和除粉裝置，
所述造型用裝置被設置用于根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成造型物，并且所述除粉裝置包括箱體，所述箱體包括具有開口的主體和可移動地設置于所述主體內的承載臺，所述箱體能夠容納所述造型物和未結合的粉體且將由所述造型用裝置形成的所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上，承載臺移動機構，所述承載臺移動機構能夠使所述承載臺在所述主體內相對于所述主體向上移動；以及除粉處理機構，當通過所述承載臺移動機構的驅動操作將所述造型物經由所述開口推出時，所述除粉處理機構用于去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。(13) 一種造型物制造方法，所述方法包括如下步驟根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成所述造型物；在箱體的主體內將承載臺相對于所述主體向上移動，所述箱體包括具有開口的所述主體和可移動地設置于所述主體內的所述承載臺，所述箱體能夠容納所述造型物和未結合的粉體且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上；以及當通過所述承載臺的向上移動將所述造型物經由所述箱體的所述主體的所述開口推出時，去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。本領域技術人員應當理解，依據(jù)設計要求和其他因素，可以在本發(fā)明隨附的權利要求或其等同物的范圍內進行各種修改、組合、次組合以及改變。
權利要求
1.一種除粉裝置，所述除粉裝置包括 箱體，所述箱體包括具有開口的主體和可移動地設置于所述主體內的承載臺，所述箱體能夠容納造型物和未結合的粉體且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上，所述造型物是根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成的； 承載臺移動機構，所述承載臺移動機構能夠使所述承載臺在所述主體內相對于所述主體向上移動；以及 除粉處理機構，當通過所述承載臺移動機構的驅動操作將所述造型物經由所述開口推出時，所述除粉處理機構用于去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。
2.根據(jù)權利要求I所述的除粉裝置，其特征在于， 所述箱體能夠將多個造型物沿垂直方向容納在多個擱板上，并且 所述除粉裝置還包括控制部， 所述控制部被設置成與所述多個擱板中的各者對應地對所述承載臺移動機構進行操作，使得容納于所述多個擱板上的所述多個造型物中的對應造型物從所述主體中被推出；并且與所述多個擱板中的各者對應地對所述除粉處理機構進行操作。
3.根據(jù)權利要求I所述的除粉裝置，還包括 獲取部，所述獲取部被設置用于獲取與所述箱體的所述主體內的所述造型物有關的相關信息；以及 控制部，所述控制部被設置用于基于所獲取的所述相關信息對所述除粉處理機構進行操作。
4.根據(jù)權利要求3所述的除粉裝置，其特征在于，所述獲取部被設置成至少獲取在所述快速原型技術中使用的關于所述造型物的三維數(shù)據(jù)作為所述相關信息。
5.根據(jù)權利要求4所述的除粉裝置，其特征在于，所述除粉處理機構包括 噴嘴，所述噴嘴被設置用于將氣體噴射至所述造型物上；以及 噴嘴驅動機構，所述噴嘴驅動機構被設置成根據(jù)所述控制部的基于所述三維數(shù)據(jù)而進行的控制，對所述噴嘴的位置和姿勢中的至少一者進行可變地驅動。
6.根據(jù)權利要求I所述的除粉裝置，其特征在于，所述除粉處理機構包括 除粉操作區(qū)域； 噴嘴，所述噴嘴被設置用于將氣體噴射至所述造型物上；以及 吸引機構，所述吸引機構被設置用于吸引存在于所述除粉操作區(qū)域中的所述未結合的粉體。
7.根據(jù)權利要求I所述的除粉裝置，還包括判定部，所述判定部被設置用于判定所述除粉處理機構的除粉處理的進度。
8.根據(jù)權利要求7所述的除粉裝置，其特征在于，所述判定部包括傳感器，所述傳感器被設置用于檢測從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體的量。
9.根據(jù)權利要求7所述的除粉裝置，其特征在于，所述判定部包括傳感器，所述傳感器被設置用于檢測所述除粉處理機構的除粉操作區(qū)域內的空氣潔凈度。
10.根據(jù)權利要求I至9中任一項所述的除粉裝置，還包括篩選機構，所述篩選機構被設置用于去除從所述除粉處理機構收集的所述未結合的粉體中的雜質。
11.根據(jù)權利要求I至9中任一項所述的除粉裝置，還包括支撐機構，所述支撐機構被設置用于可拆卸地支撐所述箱體。
12.—種造型用設備，所述造型用設備包括造型用裝置和除粉裝置， 所述造型用裝置被設置用于根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成造型物， 所述除粉裝置是如權利要求I至11中任一項所述的除粉裝置。
13.一種造型物制造方法，所述方法包括如下步驟 根據(jù)快速原型技術使用粉體來形成所述造型物； 在箱體的主體內將承載臺相對于所述主體向上移動，所述箱體包括具有開口的所述主體和可移動地設置于所述主體內的所述承載臺，所述箱體能夠容納所述造型物和未結合的粉體且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上；以及 當通過所述承載臺的向上移動將所述造型物經由所述箱體的所述主體的所述開口推出時，去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。
全文摘要
本發(fā)明涉及除粉裝置、造型用設備和造型物制造方法。所述除粉裝置包括箱體、承載臺移動機構和除粉處理結構。所述箱體包括具有開口的主體和可移動地設置于所述主體內的承載臺。所述箱體能夠容納根據(jù)快速原型技術使用粉體而形成的造型物和未結合的粉體，且將所述造型物與所述未結合的粉體一起布置在所述承載臺上。所述承載臺移動機構能夠使所述承載臺在所述主體內相對于所述主體向上移動。當通過所述承載臺移動機構的驅動操作將所述造型物經由所述開口推出時，所述除粉處理機構用于去除存在于被推出的所述造型物周圍的所述未結合的粉體。所述造型用設備包括造型用裝置和除粉裝置。本發(fā)明能夠提供新型除粉裝置，且能夠提高造型物的產率和除粉精度。
文檔編號B29C67/00GK102963001SQ20121030094
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權日2011年8月30日
發(fā)明者森川浩昭 申請人:索尼公司