[发明专利]3D打印系统的物体保持器

说明书

用于保持用于在其上打印的三维物体的通用物体保持机构利用安装在可收缩管的端部处的吸杯阵列。该阵列被压入物体内，物体接着相对于表示打印头的基准表面按压。通过管向抓握物体的吸杯施加真空。吸杯壁是中空的并且填充使得杯在施加真空时变得刚性的微粒。这有助于防止物体的由于吸杯在运动经过打印头时的弯曲所引起的运动。

技术领域

本公开大致涉及用于在三维(3D)物体上打印的系统，并且更具体地涉及适于在非生产环境中保持的一般物体的设备。

背景技术

商业制品打印一般地发生在制品的制造期间。例如，在完成并且使球膨胀之前在球表面上打印图案或商标。因此，比如为在例如潜在产品客户群支持多专业或学院团队的区域中定制产品的分布地点的非制造机构需要保持承载各种团队的商标的产品清单。对于每个不同的商标进行正确数量产品的排序以维护可能存在问题的清单。

以非制造输出方式解决这些问题的一种方式将是保持非印刷形式的产品，并且在其上在分布地点处打印图案或商标。采用比如为二维(2D) 介质打印技术的已知打印技术以在3D物体上施加图像内容将是困难的。由于待打印的表面必须向打印头呈现为相对平的二维表面，物体必须被谨慎地操作以将物品的部分作为平行平面呈现给打印头。

实现上述情况的一种直达物体打印系统在Wayne A.Buchar等(代理号No.20150747US01)于2016年5月25日提交的名称为用于在三维(3D) 物体上进行打印的系统(SYSTEM FOR PRINTING ON THREE-DIMENSIONAL(3D)OBJECTS)的未决以及共同受让的美国专利申请序列No.15/163880中公开。该打印系统包括以2D阵列布置的多个打印头，每个打印头构造成喷射标记材料；定位成平行于由2D阵列的打印头形成的平面的支承构件；可移动地安装至支承构件的构件；致动器，其操作地连接至可移动安装的构件以使致动器能够使可移动安装的构件沿着支承构件运动；物体保持器，所述物体保持器构造成安装至可移动安装的构件，以便在可移动安装的构件沿着支承构件运动时使物体保持器能够通过打印头阵列，以及控制器，其操作地连接至多个打印头和致动器，控制器构造成操作致动器以使物体保持器运动通过打印头阵列并且操作多个打印头以便在物体保持器通过打印头阵列时将标记材料喷射到由物体保持器保持的物体上。

该方案的一个问题在于其需要用于待打印的每个零件的唯一的零件保持器。当前，打印机带有一组标准物体保持器，另外的保持器必须以“标准”物体的形状被指定用于其他物体以及甚至变体。另外，当前用于拾取用于在其上打印的物体的吸杯并非将物体牢固地保持就位。柔软吸杯材料将弯曲并且允许运动。吸杯装置或者固定就位或者固定在相符片材组件上。

发明内容

为了给这些缺点提供答案，所公开的是用于很多类型的物体的通用保持器。通用保持器包括安装在可收缩管的端部处的吸杯阵列。该阵列被压入物体内，物体接着相对于表示打印头的基准表面按压。通过管向抓握物体的吸杯施加真空。吸杯壁是中空的并且填充使得杯在施加真空时变得刚性的微粒。这帮助阻止物体由于其在运动通过打印头时吸杯的弯曲而引起的运动。一旦可收缩管已运动以确认与物体的形状相符合，则利用弹性体管位置锁定器锁定就位。

附图说明

在以下说明书中结合附图说明在3D物体上打印图像的打印系统的上述方面以及其他特征。

图1示出包括位于物体捕获位置的吸杯阵列的示例性通用3D物体保持器；

图2示出图1中的示例性通用3D物体保持器，其中吸杯阵列中的一些处于原始位置，吸杯阵列中的其他零件处于致动位置；

图3是用于图1的吸杯阵列的吸杯的横截面视图；

图4描绘了图1中的接触物体的通用3D物体保持器；

图5示出图4中的通用3D物体保持器，其中吸杯阵列的零件由物体替换；

图6是描绘处于原始位置和解锁位置的管位置锁定器的图1的吸杯阵列的部分图示；以及