nScrypt和Sciperio获得美国可扩展混合3D打印系统专利
佛罗里达州制造商nScrypt为各行各业开发高精度微量点胶和直接数字化制造设备和解决方案。就在几个月前，其专注于跨学科解决方案的研发智库Sciperio获得了美国空军的3D打印共形相控阵天线项目的第二阶段合同。现在我们已经了解到，nScrypt和Sciperio共同获得了大规模精密制造的专利。
nScrypt实际上是Sciperio的衍生公司，该公司根据美国国防高级研究计划局（DARPA）的介观整合共形电子（MICE）计划，创建了商业化的技术。他们的新专利号10162339 B2，用于“使用模块化结构进行自动化制造和用于精确控制的实时反馈”，其具有15个相关和3个独立权利要求，用于可扩展的机器和工艺，其将组合增材制造和传统制造工艺用于制造大型、高精度部件。
“我们看到了对直接数字制造系统的需求，该系统可以制造具有高精度和精密公差的大型部件。”Church博士解释说，“这个专利系统可以用标准梁组装而成，使其以合理的价格进行扩展，结合了多个运动控制系统，计算机控制和传感器，提供持续反馈，以调整3D打印或传统制造工艺，适用于大型、高精密部件。”
该专利由Sciperio于2016年4月提交，自2018年12月25日起正式生效，调整后的有效期定为2036年5月12日。
混合机器及其新工艺均采用模块化梁或刚性框架，以及由计算机控制的三个运动系统，并由多个传感器协调，这些传感器实时提供连续的闭环反馈，允许非常小的XYZ制造业调整。由于构成框架的标准梁，该系统可以从最小的一米到几百米进行缩放。这使得能够以纳米分辨率制造精确的大型部件。
显示包括多个运动系统和传感器的装置的框图
该专利摘要指出，“第一计算机控制的运动系统和第二计算机控制的运动系统使用来自多个传感器的信息来协助第一计算机控制的运动系统和第二计算机控制的运动系统之间的协调。”
其中一个运动控制系统负责机架移动的方式和时间，而第二个控制系统控制当前正在制造的部件的运动。最后一个运动控制系统运行一个额外的龙门架，根据正在建造的东西，它可以容纳传统或增材制造工具头。 第二个龙门架实际上位于第一个龙门架上，而系统控制器使用传感器收集的数据来实时协调多个运动系统。有趣的是，如果这些系统移动到位，它们就能够将自己调整回适当的位置。
该专利的图表，以人为标度
“这意味着要制造大型、很大型和超大型龙门架或运动平台，这些平台具有非常粗糙的运动规格（数百微米到数百毫米），并增加了第二个快速龙门系统，具有极高的精度（纳米到微米）并使用 传感器可以在打印、铣削、抛光、钻孔、表面处理、添加剂、减成或自动化制造过程的任何部分中获得具有极高精度公差的大面积打印。”该专利说明。
至于构成机器本身的元件，运动传感器可以是任何通过计算机在XYZ轴上移动的机构，如滚珠丝杠传动、皮带传动和线性电机驱动。传感器可以是声学、激光、光学、射频或半导体，而机器的工具头可以用于传统的制造任务，如抛光、铣削和切割，或3D打印材料挤出机和微型点胶。