[发明专利]用于增大3D物体强度的缝合方法和装置

权利要求书

1.一种在基于复合材料的增材制造期间将打印复合材料层粘合成束的方法，包括：

a)从增材制造设备连续地接收多个打印基底层，每个打印基底层具有打印有聚合物的基底片；

b)将所接收的多个打印基底层以对准的形式堆叠在堆垛台处，以形成打印基底层的束，所述打印基底层的束为形成3D复合材料物体的所述打印基底片的叠堆的一部分；

c)利用缝合机将所述打印基底层缝合在一起以形成缝合束；以及

d)经由束传送子系统将所述缝合束转移到堆叠器子系统以用于与第二缝合束的后续粘合，以形成包括所述缝合束的打印基底层的叠堆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤c)还包括：使缝合针和附接到所述缝合针的缝合线重复地穿过所述打印基底层的束，以利用缝合机构将所述缝合线的第一环从所述束的一侧拉到所述束的相对侧；利用打环机构将所述缝合线的所述第一环重复地包绕在第二缝合线周围；以及将所述缝合针和附接的缝合线从所述打印基底层的束拉出来。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤c)还包括：使缝合针和附接到所述缝合针的缝合线重复地穿过所述打印基底层的束，以利用缝合机构将所述缝合线的第一环从所述束的一侧拉到所述束的相对侧；利用打环机构将所述缝合线的所述第一环重复地包绕在所述缝合线的第二环周围；以及将所述缝合针和附接的缝合线从所述打印基底层的束拉出来。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤b)之后，用所述束传送子系统将所述打印基底层的束从所述堆垛台转移到所述缝合机。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述线包括聚合物纤维和碳纤维中的一者。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤b)包括在所述堆垛台处将所述打印基底层的配准孔关于配准销对准。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤d)包括将所述缝合束放置到先前形成的缝合束上并与所述先前形成的缝合束对准，其中所述束的对准孔与所述堆叠器子系统的配准销配准，所述堆叠器子系统接收所述缝合束以形成所述缝合束的叠堆。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤d)之后，使来自所述束的所述缝合线与打印在打印基底层的相邻束的打印基底层上的所述聚合物缠结在一起。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括从控制器输出控制信号以控制所述缝合机。

10.一种用于在基于复合材料的增材制造期间将打印复合材料层粘合成束的装置，包括：

束传送子系统，所述束传送子系统具有堆垛台，所述堆垛台被构造用于从增材制造设备连续地接收多个打印基底层并将所述多个打印基底层以对准的形式堆叠作为所述打印基底层的束，每个打印基底层具有打印有聚合物的基底片，所述打印基底层的束为形成3D复合材料物体的所述打印基底片的叠堆的一部分；和

缝合机，所述缝合机靠近所述束传送子系统，所述束传送子系统被构造用于将所述打印基底层的束转移到所述缝合机，所述缝合机被构造用于将所述打印基底层缝合在一起作为缝合束，所述束传送子系统被进一步构造用于将所述缝合束转移到堆叠器子系统以用于所述缝合束与第二缝合束的后续粘合，以形成包括所述缝合束的打印基底层的叠堆。

11.根据权利要求10所述的装置，所述缝合机包括位于所述打印基底层的束的上方的缝合机构和位于所述打印基底层的束的下方的打环机构，所述缝合机构包括缝合针，所述缝合针具有附接到其的缝合线，所述缝合机构被构造用于使所述缝合针重复地穿过所述打印基底层的束，以将所述缝合线的第一环从所述束的上方拉到所述束的下方，所述打环机构被构造用于将所述缝合线的所述第一环重复地包绕在第二缝合线周围，所述缝合机构被进一步构造用于将所述缝合针和附接的缝合线从所述打印基底层的束拉出来。