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原文传递用于控制增材制造的系统和方法

专利名称：	用于控制增材制造的系统和方法
摘要：	公开了一种用于增材制造结构的系统。所述系统可以包括增材制造机器、其上存储有计算机可执行指令的存储器、以及处理器。处理器可以被配置为执行计算机可执行指令以使增材制造机器排出复合材料的路径，以及作出有关位于复合材料的路径一侧存在支撑的确定。处理器还可以被配置为执行计算机可执行指令以选择性地使增材制造机器用基于所述确定的可变压力压实排出之后的复合材料的路径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	CC3D有限公司
发明人：	肯尼思·泰勒;赖安·斯托科特;特雷弗·巴格;B·L·阿尔夫森;J·D·科德
专利状态：	有效
申请日期：	2017-08-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201780067353.5
公开号：	CN109906136A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	李隆涛
分类号：	B28B17/00(2006.01);B;B28;B28B;B28B17
申请人地址：	美国爱达荷州
主权项：	1.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行所述计算机可执行指令以：使所述增材制造机器排出复合材料的路径；作出有关在位于复合材料的路径一侧存在支撑的确定；以及选择性地使所述增材制造机器用基于所述确定的可变压力压实排出之后的所述复合材料的路径。 2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以选择性地使所述增材制造机器在所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时以更高的压力压实所述复合材料的路径。 3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器在穿过所述复合材料朝向所述支撑的方向上压实所述复合材料的路径。 4.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器：在所述复合材料的路径不受支撑时以低于约1psi的压力压实所述复合材料的路径；以及在所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时以大于约1psi的压力压实所述复合材料的路径。 5.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以：当所述复合材料的路径不受支撑时，激活所述增材制造机器的第一压实机；以及当所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时，激活所述增材制造机器的第二压实机。 6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以仅在所述结构的制造计划规定压实时使所述增材制造机器压实排出之后的所述复合材料的路径。 7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以基于相邻路径之间的步长、所述复合材料的密度、所述复合材料的类型、以及所述复合材料的固化水平中的至少一个选择性地使所述增材制造机器压实排出之后的所述复合材料的路径。 8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以基于所述复合材料的路径的扫描图像选择性地使所述增材制造机器压实排出之后的所述复合材料的路径。 9.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以基于规定使用支撑的所述结构的制造计划和显示支撑的所述复合材料的路径的扫描图像中的至少一个来作出有关位于所述复合材料的路径一侧存在支撑的确定。 10.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径；作出有关位于复合材料的路径一侧存在支撑的确定；以及选择性地使所述增材制造机器用基于所述确定的可变压力压实排出之后的所述复合材料的路径。 11.根据权利要求10所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括选择性地使所述增材制造机器在所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时用更高的压力压实所述复合材料的路径。 12.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括选择性地使所述增材制造机器在通过所述复合材料朝向所述支撑的方向上压实所述复合材料的路径。 13.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括选择性地使所述增材制造机器：在所述复合材料的路径不受支撑时以低于约1psi的压力压实所述复合材料的路径；以及在所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时以大于约1psi的压力压实所述复合材料的路径。 14.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括：当所述复合材料的路径不被支撑时，选择性地激活所述增材制造机器的第一压实机；以及当所述复合材料的路径沿着至少一侧被支撑时，选择性地激活所述增材制造机器的第二压实机。 15.根据权利要求10所述的方法，选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括选择性地使所述增材制造机器仅在所述结构的制造计划规定压实时压实所述复合材料的路径。 16.根据权利要求10所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括基于相邻路径之间的步长、复合材料的密度、复合材料的类型和复合材料的固化水平中的至少一个选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径。 17.根据权利要求10所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括基于所述复合材料的路径的扫描图像选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径。 18.根据权利要求10所述的方法，其中作出有关位于所述复合材料的路径一侧存在支撑的确定包括基于规定使用支撑的所述结构的制造计划和显示支撑的所述复合材料的路径的扫描图像中的至少一个来作出有关位于所述复合材料的路径一侧存在支撑的确定。 19.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径；作出有关位于复合材料的路径一侧存在支撑的确定；以及选择性地使所述增材制造机器在所述复合材料的路径沿至少一侧被支撑时在通过所述复合材料朝向所述支撑的方向用更高的压力压实排出之后的所述复合材料的路径。 20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径包括基于相邻路径之间的步长、复合材料的密度、复合材料的类型和复合材料的固化水平中的至少一个选择性地使所述增材制造机器压实所述复合材料的路径。 21.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行所述计算机可执行指令以：使所述增材制造机器排出复合材料的路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分涂覆所述连续纤维的基质；在排出期间监测所述连续纤维内的能量水平；基于能量水平的降低，作出所述连续纤维已失去连续性的确定；以及基于所述确定选择性地中断排出。 22.根据权利要求21所述的系统，其中所述能量水平是经过所述连续纤维的电流。 23.根据权利要求21所述的系统，其中所述能量水平是经过所述连续纤维的光。 24.根据权利要求21所述的系统，还包括：输出装置，其位于所述复合材料的路径的锚定处；以及输入装置，其位于所述连续纤维的供给处，其中所述处理器还被配置为执行计算机可执行指令以：使输出装置生成能量水平；以及使输入装置监测能量水平。 25.根据权利要求21所述的系统，其中所述能量水平与所述连续纤维中的张力水平相关联。 26.根据权利要求25所述的系统，其中：所述增材制造机器包括喷嘴，所述喷嘴被配置成在所述复合材料的路径的排出期间以多个维度移动；所述系统还包括：第一输入装置，其被配置成跟踪喷嘴移动的距离；以及第二输入装置，其被配置成跟踪供给到所述喷嘴的连续纤维的长度；并且处理器还被配置为执行计算机可执行指令以基于由所述喷嘴移动的距离与供给到所述喷嘴的连续纤维的长度之间的差异来确定所述能量水平的降低。 27.根据权利要求26所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述喷嘴移动的距离大于供给到所述喷嘴的连续纤维的长度至少一个阈值量时确定所述连续纤维已断开。 28.根据权利要求27所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述喷嘴移动的距离小于供给到所述喷嘴的连续纤维的长度至少一个阈值量时确定所述连续纤维在所述喷嘴内聚集。 29.根据权利要求25所述的系统，其中当所述处理器确定所述连续纤维内的张力减小已经发生且小于与所述连续纤维的断开相关联的阈值量时，所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器增加连续纤维中的张力。 30.根据权利要求29所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器通过增加喷嘴行进速度来增加所述连续纤维中的张力。 31.根据权利要求21所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述处理器确定所述连续纤维中的连续性失去已经发生时使所述增材制造机器实施所述连续纤维的修复。 32.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分涂覆所述连续纤维的基质；在排出期间监测所述连续纤维内的能量水平；基于所述能量水平的降低作出确定所述连续纤维已失去连续性；以及基于所述确定选择性地中断排出。 33.根据权利要求32所述的方法，其中所述能量水平是经过所述连续纤维的电流。 34.根据权利要求32所述的方法，其中所述能量水平是经过所述连续纤维的光。 35.根据权利要求32所述的方法，还包括：将能量引入所述连续纤维的第一端；以及监测连续纤维第二端处的能量水平。 36.根据权利要求32所述的方法，其中所述能量水平与所述连续纤维中的张力水平相关联。 37.根据权利要求36所述的方法，其中：所述增材制造机器包括喷嘴，所述喷嘴被配置成在所述复合材料的路径的排出期间以多个维度移动；以及所述方法还包括：跟踪所述喷嘴移动的距离；以及跟踪供给到喷嘴的连续纤维的长度，其中确定能量水平的降低包括基于由所述喷嘴移动的距离和供给到所述喷嘴的连续纤维的长度之间的差异来确定所述能量水平的降低。 38.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分涂覆所述连续纤维的基质；在排出期间监测所述连续纤维内的能量水平；基于所述能量水平的降低作出确定所述连续纤维已失去连续性；以及基于所述确定选择性地中断排出。 39.根据权利要求38所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述能量水平是经过所述连续纤维的电流、经过所述连续纤维的光和所述连续纤维内的张力水平之一。 40.根据权利要求38所述的非暂时性计算机可读介质，其中：所述增材制造机器包括喷嘴，所述喷嘴被配置成在所述复合材料的路径的排出期间以多个维度移动；以及所述方法还包括：跟踪所述喷嘴移动的距离；以及跟踪供给到所述喷嘴的连续纤维的长度，其中确定能量水平的降低包括基于由所述喷嘴移动的距离和供给到所述喷嘴的连续纤维的长度之间的差异来确定能量水平的降低。 41.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行计算机可执行指令以：使增材制造机器排出复合材料的路径；将所述复合材料的路径的实际排出位置与期望排出位置进行比较；以及基于所述比较选择性地使所述增材制造机器中止所述结构的制造或调节排出参数。 42.根据权利要求41所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述实际排出位置落在位于所述期望排出位置周围的第一公差区之外时使所述增材制造机器中止所述结构的制造。 43.根据权利要求42所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述实际排出位置落在位于所述期望排出位置周围的第二公差区之外且在所述第一公差区之内时使所述增材制造机器调节排出参数。 44.根据权利要求40所述的系统，其中：所述复合材料包括至少部分被涂覆在基质中的连续纤维；以及所述实际排出位置包括连续纤维的轴线的位置。 45.根据权利要求44所述的系统，其中所述实际排出位置还包括围绕所述连续纤维的所述基质的横截面形状和尺寸中的至少一个。 46.根据权利要求41所述的系统，其中所述排出参数包括头部轨迹。 47.根据权利要求41所述的系统，其中所述排出参数包括基质排出速度。 48.根据权利要求41所述的系统，其中所述排出参数包括基质固化速度。 49.根据权利要求41所述的系统，其中：所述增材制造机器包括扫描器，所述扫描器被配置成生成在排出期间所述复合材料的路径的图像；以及处理器还被配置为执行计算机可执行指令以基于所述图像确定实际排出位置。 50.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径；将所述复合材料的路径的实际排出位置与期望排出位置进行比较；以及基于所述比较选择性地使所述增材制造机器中止所述结构的制造或调节排出参数。 51.根据权利要求50所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器中止所述结构的制造包括在所述实际排出位置落在位于所述期望排出位置周围的第一公差区之外时使所述增材制造机器中止所述结构的制造。 52.根据权利要求51所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器调节排出参数包括在所述实际排出位置落在位于所述期望排出位置周围的第二公差区之外且在所述第一公差区之内时使所述增材制造机器调节排出参数。 53.根据权利要求50所述的方法，其中：所述复合材料包括至少部分被涂覆在基质中的连续纤维；以及所述实际排出位置包括连续纤维的轴线的位置。 54.根据权利要求53所述的方法，其中所述实际排出位置还包括围绕所述连续纤维的所述基质的横截面形状和尺寸中的至少一个。 55.根据权利要求50所述的方法，其中所述排出参数包括头部轨迹。 56.根据权利要求50所述的方法，其中所述排出参数包括基质排出速度。 57.根据权利要求50所述的方法，其中所述排出参数包括基质固化速度。 58.根据权利要求50所述的方法，还包括生成在排出期间所述复合材料的路径的图像，其中确定实际排出位置包括基于所述图像确定实际排出位置。 59.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：使增材制造机器排出复合材料的路径，所述复合材料包括至少部分地被涂覆在基质中的连续纤维；将所述连续纤维的轴线位置和围绕连续纤维的基质的横截面形状和尺寸中的至少一个与期望排出位置进行比较；当所述轴线位置和围绕连续纤维的基质的横截面形状和尺寸中的至少一个的其中之一落在位于所述期望排出位置周围的第一公差区之外时使所述增材制造机器中止所述结构的制造；以及当所述轴线位置和围绕连续纤维的基质的横截面形状和尺寸中的至少一个的其中之一落在位于所述期望排出位置周围的第二公差区之外且在所述第一公差区之内时使所述增材制造机器调节排出参数。 60.根据权利要求59所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述排出参数包括头部轨迹、基质排出速度和基质固化速度中的至少一个。 61.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行计算机可执行指令以：作出与所述结构是性能关键部件相关联的确定；基于所述确定，选择性地实施第一切片技术或第二切片技术，以将所述结构的虚拟模型划分为多个平面；以及使所述增材制造机器将复合材料沉积在与多个平面相对应的层中。 62.根据权利要求61所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：接收指示所述结构的预期负载条件和性能规范中的至少一个的输入；以及基于所述输入作出所述确定。 63.根据权利要求61所述的系统，其中所述第一切片技术用于产生所述多个平面，所述多个平面允许所述增材制造机器有效地沉积所述复合材料。 64.根据权利要求63所述的系统，其中使用所述第一切片技术生成的所述多个平面大致是平行的和重叠的。 65.根据权利要求64所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在使用所述第一切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少一个工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述工具路径，所述至少一个工具路径从使用所述第一切片技术生成的多个平面中的每个平面的大致中心向外成螺旋形。 66.根据权利要求65所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以按照顺序组织所述多个平面和所述至少一个工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述顺序。 67.根据权利要求63所述的系统，其中使用所述第二切片技术生成的所述多个平面基于预期穿过所述结构的力而定向。 68.根据权利要求67所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在使用所述第二切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少一个工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述工具路径，使用所述第二切片技术生成的至少一个工具路径大致基于所述力定向。 69.根据权利要求67所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述增材制造机器不能将所述复合材料沉积在与使用第二切片技术生成的多个平面之一相对应的层中时，选择性地使用所述第二切片技术来生成新平面。 70.根据权利要求61所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定所述多个平面中的每个平面上的一组点，复合材料必须排出通过这些点以提供所述结构的指定形状；以及生成至少一个工具路径，所述工具路径延伸通过每组点的至少两个点，在所述复合材料的排出过程中，所述增材制造机器遵循所述工具路径。 71.根据权利要求70所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以基于用于所述结构的指定形状的指定公差来确定该组点。 72.根据权利要求70所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定该组点中的离群点是否未被所述至少一个工具路径消耗；以及生成从至少一个工具路径的最近部分延伸通过离群点的附加工具路径，在复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述附加工具路径。 73.根据权利要求70所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以基于所需的基质与纤维的比例和期望的固化特性的至少一个向所述增材制造机器分配用于完成所述至少一个工具路径中的每一个的打印速度。 74.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：接收指示所述结构的预期负载条件和性能规范中的至少一个的输入；基于所述输入作出与所述结构是性能关键部件相关联的确定；基于所述确定，选择性地实施第一切片技术或第二切片技术，以将所述结构的虚拟模型划分为多个平面；以及使所述增材制造机器将复合材料沉积在与多个平面相对应的层中。 75.根据权利要求74所述的方法，其中：选择性地实施第一切片技术包括选择性地实施第一切片技术以生成所述多个平面，所述多个平面允许所述增材制造机器以大致平行和重叠的方式有效地沉积所述复合材料；以及选择性地实施第二切片技术包括选择性地实施第二切片技术以生成所述多个平面，所述多个平面允许所述增材制造机器基于预期穿过所述结构的力将所述复合材料沉积在层中。 76.根据权利要求75所述的方法，还包括：在使用所述第一切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少第一工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述第一工具路径，所述至少第一工具路径从使用所述第一切片技术生成的多个平面中的每个平面的大致中心向外成螺旋形；以及在使用所述第二切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少第二工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述第二工具路径，使用所述第二切片技术生成的至少第二工具路径大致基于所述力定向。 77.根据权利要求76所述的方法，还包括在所述增材制造机器不能将所述复合材料沉积在与使用第二切片技术生成的多个平面之一相对应的层中时，选择性地使用所述第二切片技术来生成新平面。 78.根据权利要求76所述的方法，还包括：确定所述多个平面中的每个平面上的一组点，复合材料必须排出通过这些点以提供所述结构的指定形状；以及生成至少一个工具路径，所述工具路径延伸通过每组点中的至少两个点，在所述复合材料的排出期间，所述增材制造机器遵循所述工具路径。 79.根据权利要求78所述的方法，还包括：确定该组点中的离群点是否未被所述至少一个工具路径消耗；以及生成从所述至少一个工具路径的最近部分延伸通过离群点的附加工具路径，在复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述附加工具路径。 80.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：接收指示所述结构的预期负载条件和性能规范中的至少一个的输入；基于所述输入作出与所述结构是性能关键部件相关联的确定；基于所述确定，选择性地实施第一切片技术以生成多个平面，所述多个平面允许增材制造机器以大致平行和重叠的方式有效地沉积复合材料；以及选择性地实施第二切片技术以生成所述多个平面，所述多个平面允许所述增材制造机器基于预期穿过所述结构的力将所述复合材料沉积在层中；在使用所述第一切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少第一工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述第一工具路径，所述至少第一工具路径从使用所述第一切片技术生成的多个平面中的每个平面的大致中心向外成螺旋形；在使用所述第二切片技术生成的所述多个平面中的每个平面上生成至少第二工具路径，在所述复合材料的排出期间所述增材制造机器遵循所述第二工具路径，使用所述第二切片技术生成的至少第二工具路径大致基于所述力定向；以及使所述增材制造机器在与多个平面相对应的层中遵循至少第一工具路径和至少第二工具路径沉积复合材料。 81.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行计算机可执行指令以：确定在制造所述结构期间所述增材制造机器所遵循的工具路径是位于自由空间中还是位于另一工具路径的顶部；当所述工具路径位于自由空间中时，作出关于所述工具路径的弯曲部的确定；以及基于所述确定选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件。 82.根据权利要求81所述的系统，其中：所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器在复合材料的排出期间遵循所述工具路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分地涂覆所述连续纤维的基质；使所述增材制造机器仅使用基质制造用于所述工具路径的支撑件。 83.根据权利要求81所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述工具路径的弯曲部具有小于阈值半径的半径时使所述增材制造机器制造所述支撑件。 84.根据权利要求81所述的系统，其中当所述工具路径位于自由空间中时，所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定是否对排出到所述工具路径中的复合材料指定压实；以及使所述增材制造机器仅在指定压实时制造用于所述工具路径的支撑件。 85.根据权利要求84所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离期望位置的可能性；以及基于所述可能性选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件。 86.根据权利要求85所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令，以基于所述工具路径中的复合材料的有效弹性模量确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性。 87.根据权利要求86所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：计算所述工具路径中的复合材料的有效弹性模量；计算所述工具路径中的复合材料的面积惯性矩；基于所述有效弹性模量计算最小面积惯性矩；以及仅当所述面积惯性矩小于所述最小面积惯性矩时，确定所述工具路径中的复合材料在压实期间可能偏离期望位置。 88.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：确定在制造结构期间所述增材制造机器所遵循的工具路径是位于自由空间中还是位于另一工具路径的顶部；当所述工具路径位于自由空间中时，作出关于所述工具路径的弯曲部的确定；以及基于所述确定选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件。 89.根据权利要求88所述的方法，还包括使所述增材制造机器在复合材料的排出期间遵循所述工具路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分地涂覆所述连续纤维的基质；其中选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括使所述增材制造机器仅使用基质制造所述支撑件。 90.根据权利要求88所述的方法，其中选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括当所述工具路径的弯曲部具有小于阈值半径的半径时使所述增材制造机器制造所述支撑件。 91.根据权利要求88所述的方法，其中：当所述工具路径位于自由空间中时，所述方法还包括确定是否对排出到所述工具路径中的复合材料指定压实；以及选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括使所述增材制造机器仅在指定压实时制造所述支撑件。 92.根据权利要求91所述的方法，其中：所述方法还包括确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离期望位置的可能性；以及选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括基于所述可能性使所述增材制造机器制造所述支撑件。 93.根据权利要求92所述的方法，其中确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性包括基于所述工具路径中的复合材料的有效模量确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性。 94.根据权利要求93所述的方法，还包括：计算所述工具路径中的复合材料的有效弹性模量；计算所述工具路径中的复合材料的面积惯性矩；以及基于所述有效弹性模量计算最小面积惯性矩；其中确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置可能性包括仅当所述面积惯性矩小于所述最小面积惯性矩时，确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性。 95.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：确定在制造结构期间所述增材制造机器所遵循的工具路径是位于自由空间中还是位于另一工具路径的顶部；当所述工具路径位于自由空间中时，作出关于所述工具路径的弯曲部的确定；以及基于所述确定选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件。 96.根据权利要求95所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述方法还包括使所述增材制造机器在复合材料的排出期间遵循所述工具路径，所述复合材料包括连续纤维和至少部分地涂覆所述连续纤维的基质；其中选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括使所述增材制造机器仅使用基质制造所述支撑件。 97.根据权利要求95所述的非暂时性计算机可读介质，其中选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括当所述工具路径的弯曲部具有小于阈值半径的半径时使所述增材制造机器制造所述支撑件。 98.根据权利要求95所述的非暂时性计算机可读介质，其中：当所述工具路径位于自由空间中时，所述方法还包括确定是否对排出到所述工具路径中的复合材料指定压实；以及选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括使所述增材制造机器仅在指定压实时制造所述支撑件。 99.根据权利要求98所述的非暂时性计算机可读介质，其中：所述方法还包括确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离期望位置的可能性；以及选择性地使所述增材制造机器制造用于所述工具路径的支撑件包括基于所述可能性使所述增材制造机器制造所述支撑件。 100.根据权利要求99所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：计算所述工具路径中的复合材料的有效弹性模量；计算所述工具路径中的复合材料的面积惯性矩；以及基于所述有效弹性模量计算最小面积惯性矩；其中确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性包括仅当所述面积惯性矩小于所述最小面积惯性矩时，确定所述工具路径中的复合材料在压实期间偏离所述期望位置的可能性。 101.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行计算机可执行指令以：确定在结构内生成的多个张力矢量；生成用于制造所述结构的计划，所述计划包括在所述结构内布置连续纤维以生成多个张力矢量的工具路径；以及使所述增材制造机器遵循所述计划并制造所述结构。 102.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：接收所述结构的性能规范；基于所述性能规范确定在所述结构内待生成的多个张力矢量。 103.根据权利要求101所述的系统，其中所述工具路径被布置在所述计划内用于由所述增材制造机器顺序执行。 104.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在多个平面中对所述结构的虚拟模型进行切片，每个平面包含所述工具路径中的至少一个。 105.根据权利要求104所述的系统，其中所述多个平面中的每个平面至少部分地由所述多个张力矢量中的至少两个限定。 106.根据权利要求104所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以限定一组关键点，所述工具路径必须在所述多个平面中的每个平面内通过所述关键点。 107.根据权利要求106所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以至少部分地基于所述结构的物理包络来限定该组关键点。 108.根据权利要求107所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以进一步基于位于所述结构的物理包络周围的公差区来限定该组关键点。 109.根据权利要求106所述的系统，其中：所述工具路径在该组的相邻关键点之间延伸；以及所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：限定未被所述工具路径消耗的离群关键点；以及生成从最近的工具路径延伸到离群关键点的附加路径。 110.根据权利要求104所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：作出与所述增材制造机器在多个平面中的每个平面上遵循工具路径的能力相关的确定；以及基于所述确定选择性地生成替换平面。 111.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以使所述增材制造机器在所述连续纤维内生成张力，所述张力在涂覆所述连续纤维的基质固化之后保留。 112.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以至少部分地基于所述连续纤维的直径和所述增材制造机器的分辨率来确定相邻工具路径之间的径向间距。 113.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以生成在第一工具路径的终止和第二工具路径的开始之间布置的切割代码、锚定代码和移动代码中的至少一个。 114.根据权利要求101所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令，以至少部分地基于所需的基质和连续纤维的比例和所需的基质固化特性为所述增材制造机器分配针对所述工具路径中每一个工具路径的行进速度。 115.根据权利要求101所述的系统，其中：所述增材制造机器包括头部，所述头部可移除地连接有多个不同喷嘴模块；以及所述处理器还被配置为执行计算机可执行指令以至少部分地基于每个工具路径的横截面将每个工具路径分配给多个不同喷嘴模块中的特定一个用于制造。 116.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：接收所述结构的性能规范；基于所述性能规范确定在所述结构内待生成的多个张力矢量；生成用于制造所述结构的计划，所述计划包括可顺序执行的工具路径，所述工具路径在所述结构内布置连续纤维以产生多个张力矢量；以及使所述增材制造机器在所述结构制造期间遵循所述计划并在所述连续纤维内产生残余张力。 117.根据权利要求116所述的方法，还包括在多个平面中对所述结构的虚拟模型进行切片，每个平面包含所述可顺序执行的工具路径中的至少一个，其中所述多个平面中的每一个至少部分地由多个张力矢量中的至少两个限定。 118.根据权利要求117所述的方法，还包括：至少部分地基于所述结构的物理包络和位于所述结构的物理包络周围的公差区限定一组关键点，工具路径必须在多个平面中的每个平面内通过所述关键点；限定未被可顺序执行的工具路径消耗的离群关键点；以及生成从最近的工具路径延伸到离群关键点的附加路径。 119.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：接收所述结构的性能规范；基于所述性能规范确定在结构内生成的多个张力矢量；生成用于制造所述结构的计划，所述计划包括可顺序执行的工具路径，所述工具路径在所述结构内布置连续纤维以生成多个张力矢量；以及使增材制造机器在结构制造期间遵循所述计划并在所述连续纤维内产生残余张力。 120.根据权利要求119所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述方法还包括：在多个平面中对结构的虚拟模型进行切片，每个平面包含所述可顺序执行的工具路径中的至少一个，其中所述多个平面中的每个平面至少部分地由多个张力矢量中的至少两个限定；至少部分地基于所述结构的物理包络和位于所述结构的物理包络周围的公差区限定一组关键点，工具路径必须在多个平面中的每个平面内穿过所述关键点；限定未被可顺序执行的工具路径消耗的离群关键点；以及生成从最近的工具路径延伸到离群关键点的附加路径。 121.一种用于增材制造结构的系统，包括：增材制造机器；存储器，其上存储有计算机可执行指令；以及处理器，其被配置为执行计算机可执行指令以：确定现有点的特征，该现有点用作由所述增材制造机器排出的复合材料的路径的锚定点；以及选择性地使所述增材制造机器以现有点处基于所述特征的基质和纤维的可变比例排出复合材料的路径。 122.根据权利要求1所述的系统，其中所述特征是现有点的稳定性。 123.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令，以基于自所述现有点的制造起所经过的时间量来确定所述现有点的稳定性。 124.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定用复合材料制造所述结构的计划；确定现有点的位置；以及当所述现有点与所述计划不对应时，选择性地使所述增材制造机器在排出路径之前制造所述现有点。 125.根据权利要求2所述的系统，其中：当所述现有点不完全固化时，所述处理器被配置为执行计算机可执行指令以使所述增材制造机器以基准的基质与纤维比例排出复合材料的路径；以及当所述现有点完全固化时，所述处理器被配置为执行计算机可执行指令以使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径。 126.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述计算机可执行指令以通过使所述增材制造机器在所述现有点处的喷嘴运动暂停或减缓中的至少一个而使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径。 127.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以：确定所述复合材料何时结合到所述现有点；以及响应地使所述增材制造机器的喷嘴远离所述现有点运动。 128.根据权利要求7所述的系统，其中所述喷嘴远离所述现有点的运动使得所述复合材料从所述喷嘴被拉出。 129.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以基于所述增材制造机器中包括的固化增强器的数量、固化增强器产生的固化能量的强度以及复合材料对固化能量的暴露时间中的至少之一来确定所述复合材料与所述现有点的结合。 130.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述计算机可执行指令以在所述复合材料被排出到所述现有点上时选择性地激活所述固化增强器。 131.一种用增材制造机器制造结构的方法，所述方法包括：确定现有点的特征，该现有点用作由所述增材制造机器排出的复合材料的路径的锚定点；以及选择性地使所述增材制造机器以现有点处基于所述特征的基质和纤维的可变比例排出复合材料的路径。 132.根据权利要求11所述的方法，其中所述特征是现有点的稳定性。 133.根据权利要求12所述的方法，其中确定现有点的特征包括基于自所述现有点的制造起所经过的时间量来确定所述现有点的稳定性。 134.根据权利要求13所述的方法，还包括：确定用复合材料制造所述结构的计划；确定现有点的位置；以及当所述现有点与所述计划不对应时，选择性地使所述增材制造机器在排出路径之前制造所述现有点。 135.根据权利要求12所述的方法，其中：当所述现有点不完全固化时，所述方法包括使所述增材制造机器以基准的基质与纤维比例排出复合材料的路径；以及当所述现有点完全固化时，所述方法包括使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径。 136.根据权利要求15所述的方法，其中使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径包括通过使所述增材制造机器在所述现有点处的喷嘴运动暂停或减缓中的至少一个而使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径。 137.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于执行增材制造结构的方法的计算机可执行编程指令，所述方法包括：确定现有点的稳定性，该现有点用作由增材制造机器排出的复合材料的路径的锚定点；以及选择性地使所述增材制造机器以现有点处基于所述稳定性的基质和纤维的可变比例排出复合材料的路径。 138.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中确定现有点的稳定性包括基于自所述现有点的制造起所经过的时间量来确定所述现有点的稳定性。 139.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法还包括：确定用复合材料制造所述结构的计划；确定现有点的位置；以及当所述现有点与所述计划不对应时，选择性地使所述增材制造机器在排出路径之前制造所述现有点。 140.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中：当所述现有点不完全固化时，所述方法包括使所述增材制造机器以基准的基质与纤维比例排出复合材料的路径；以及当所述现有点完全固化时，所述方法包括使所述增材制造机器以更大的基质与纤维比例排出复合材料的路径。
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