用于围绕两个正交轴线弹性枢转的装置的制作方法

本发明涉及绕两个正交轴进行弹性枢转的装置及其制造方法。该装置可用于诸如背投机的投影仪、诸如激光扫描仪的扫描仪或其它形式的显示器或望远镜等。

背景技术：

us2017/081050公开了一种通过增量制造生产的用于陀螺致动器的托架，该托架具有由飞轮的两侧上的两个轴承或引导元件引导的常平架。常平架子组件由托架和飞轮组成。飞轮可相对于托架绕第一轴线旋转运动。第一轴承位于托架的第一端处，并且第二轴承位于托架的第二端处，上述第一轴承和第二轴承构造成使托架能围绕大致垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线进行旋转运动。

技术实现要素：

本发明公开了用于绕两个正交轴线进行弹性枢转的装置及其制造方法。该装置可用于诸如背投机的投影仪、诸如激光扫描仪的扫描仪或其它形式的显示器、或诸如无人机相机的相机、或望远镜或其它光学仪器、或需要围绕两个正交轴线进行弹性枢转的其它系统中。

在一个方面中，提供了一种用于绕两个正交轴线进行弹性枢转的装置，包括：与外框架同心的内框架；第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件，上述第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件各自具有近端和远端，第一弹簧元件的近端与内框架一体地形成，而第一弹簧元件的远端与外框架一体地形成，并与第二弹簧元件对角相对地定位，第二弹簧元件的近端与内框架一体地形成，而第二弹簧元件的远端与外框架一体地形成；以及第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件，上述第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件各自具有近端和远端，第三弹簧元件的近端与外框架一体地形成，并与第四弹簧元件对角相对地定位，第四弹簧元件的近端与外框架一体地形成，第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件放置成使得第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件提供内框架相对于外框架围绕第一轴线的弹性旋转，并且第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件提供外框架围绕与第一轴线正交的第二轴线的弹性旋转。

内框架的形状不需要与外框架相同，例如内框架可以是圆的，外框架可以是正方形，或者外框架可以是矩形，内框架可以是椭圆。

当处于静止或无张力时，内框架可与外框架共面。同心并不意味着使内框架与外框架共面。对于一些应用场合，该装置可以具有共面的第一框架和第二框架。

由于弹簧元件与框架和其它部件以整体方式制造，因此，所需的单个零件的数量比传统装置少得多。

第一弹簧元件至第四弹簧元件中的任一个都是弧形或弓形的。这降低了使一个框架相对于另一个框架移动所需的力。内框架与外框架同心.上述第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件优选地延伸到由上述相关联的内框架或外框架形成的平面之外。第一弹簧元件至第四弹簧元件的弧形或弓形形式为每个元件形成拱形，上述拱形在内框架与外框架之间延伸、或在外框架与连接件之间延伸、或固定到壳体，其中，拱形的顶部与第一框架或第二框架分别不在同一平面内。第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件各自具有近端和远端。第一弹簧元件的近端远离内框架延伸并延伸到内框架所处的平面之外。第一弹簧元件的远端远离外框架延伸并延伸到外框架所处的平面之外。与内框架上的第一弹簧元件对角相对地定位的是第二弹簧元件，第二弹簧元件的近端远离内框架延伸并延伸到内框架所处的平面之外，第二弹簧元件的远端远离外框架延伸并延伸到外框架所处的平面之外。

该装置还具有第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件，上述第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件各自具有近端和远端，第三弹簧元件的近端远离外框架延伸并延伸到外框架所处的平面之外。与第三弹簧对角相对地定位的是第四弹簧元件，上述第四弹簧元件的近端与外框架一体地形成。

这具有内框架的外周可以与外框架的内表面非常接近的优点。此外，外框架的外表面可以与连接件、固定部或壳体的内壁接近。如果第一弹簧元件至第四弹簧元件中的任何一个与第一框架或第二框架处于同一平面内，则它或它们需要被容纳在内框架与外框架之间或壳体的内壁与外框架之间的空间中。

平面外的弹簧不平行于要枢转的结构的平面(例如，所考虑的机构的内框架与外框架)。这具有内框架的外周可以与外框架的内表面非常接近的优点。其结果是，平面外的弧形或弓形的弹簧与位于平面内或大致位于必须枢转的结构(例如内框架或外框架)的平面内的平面弹簧(如锯齿形状的弹簧)相比具有优势，即，弹簧两端之间的距离可以更短。当枢转机构的横向尺寸受到限制时，这尤其有利。即使处于静止状态下，弹簧也具有与图1至图5所示的枢转结构不平行的部分。

该优点可用于：

(a)在保持弹簧常数不变的同时，减小弹簧两端之间的距离，特别是弹簧与支承结构或框架之间的附连点之间的距离。

(b)在保持弹簧两端之间的距离相同的同时，减小弹簧常数(以及弹簧中的应力)。

平面弹簧的示例可在us2007139752、us2014340726和ep2455795中找到。从所引用的文献中的图中可以看出，使用的弹簧需要在必须枢转的结构(弹簧的第一端附连到该结构)与支承结构(弹簧的第二端附连到该结构)之间的空间。对于平面外的弹簧，内框架与外框架之间以及外框架与附连有弹簧的端部的壳体的固定部之间所需的空间更小。

内框架与外框架可由金属制成。也可以使用高温塑料或陶瓷。

第三柔性弹簧和第四柔性弹簧的远端优选地分别附连到第一连接件和第二连接件。第一连接件和第二连接件可以与外框架一体地形成。这提供了良好的强度和较少的零件来组装。

内框架与外框架、第一连接件和第二连接件以及第一柔性弹簧至第四柔性弹簧的宽度可以布置成使得在装置的任一侧上形成平坦的表面。这允许在一起制造(多个)装置的堆叠，随后隔离单个装置。

内框架和外框架、第一连接件和第二连接件以及第一柔性弹簧至第四柔性弹簧的宽度布置成使得内框架和外框架的表面分别与第一连接件和第二连接件的表面位于同一平面内。

本发明的另一方面是是如上所述的和权利要求中所述的装置的堆叠。装置的堆叠是指一个器件与其下方或上方的器件一体地制造，使得每个装置可以通过诸如线切割或激光切割的减材加工而从堆叠中隔离。

本发明的实施方式具有很少的部件，并且可以通过诸如3d打印的增量制造来制造。

壳体可附连有如上所述的装置。

第一连接件和第二连接件可以附连到壳体。

壳体还可以具有一个或多个调节装置，上述调节装置构造成调节内框架相对于外框架围绕第一轴线的弹性旋转和/或调节外框架围绕与第一轴线正交的第二轴线的弹性旋转。

在本发明的另一个方面中，描述了一种使用增量制造来制造用于围绕两个正交轴线进行弹性枢转的装置的方法，包括以下步骤：

形成：

与外框架同心的内框架；

第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件，上述第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件各自具有近端和远端，第一弹簧元件的近端与内框架一体地形成，并第一弹簧元件的远端与外框架一体地形成，并与第二弹簧元件对角相对地定位，第二弹簧元件的近端与内框架一体地形成，而第二弹簧元件的远端与外框架一体地形成；以及第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件，上述第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件各自具有近端和远端，第三弹簧元件的近端与外框架一体地形成，并与第四弹簧元件对角相对地定位，第四弹簧元件的近端与外框架一体地形成，其中，第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件放置成使得第一柔性弹簧元件和第二柔性弹簧元件提供内框架相对于外框架围绕第一轴线的弹性旋转，并且第三柔性弹簧元件和第四柔性弹簧元件提供外框架围绕与第一轴线正交的第二轴线的弹性旋转。

该方法优选地包括将第三柔性弹簧和第四柔性弹簧的远端分别附连到第一连接件和第二连接件。这些第一连接件和第二连接件可以附连到壳体。

该方法可以包括制成堆叠中的多个装置，并且堆叠被锯切以隔离单个装置。

附图说明

图1至图5示出了根据本发明的实施方式的用于绕两个正交轴线弹性枢转的装置的不同视图。

图6和图7示出了根据本发明的另一实施方式的与用于围绕两个正交轴线弹性枢转的装置一起使用的壳体。

图8和图9示出了根据本发明的另一实施方式的用于围绕两个正交轴线弹性枢转的装置的不同视图。

图10至图12示出了根据本发明的又一实施方式的用于绕两个正交轴线弹性枢转的装置的不同视图。

定义

三维打印、更一般地称为“增量制造”，通常是指通过受控的增量或分层制造方法来生成3d物体的工艺。分层制造是指材料层的顺序添加或将材料层或材料层的部分结合在一起以形成3d结构。该工艺可由自动化系统控制或手动控制或两者结合来控制。3d打印可以包括逐层地熔融、烧结或熔化材料。这些层可以硬化。打印中所用的材料可以是粉末或液体。3d打印通常与气相沉积不同，因为气象沉积不会发生在受控的、限定的层中，而是施加了涂层。因此，3d打印是指用于创建三维物体的工艺，其中，具有受控的范围的材料层通常在计算机控制下顺序地形成。通用术语是增量制造，并且该术语将在描述本发明时使用。增量制造是指移动通过3d工作行程的机器将大量原材料逐层转变成期望的形状。转化原材料可以包括烧结、熔化、联合、聚结、合并、粘合、粘附或化学结合，诸如共价键合。增量制造的其它名称包括快速成原型、固体自由成形制造、直接材料沉积。原材料转化的过程可以包括挤压、线材、粉末、层合、通过诸如光的能量束、例如激光的聚合，粉末床和喷射或喷雾增量制造。挤压增量制造可包括机器铸造(robo-casting)、熔融沉积成型(fdm：fuseddepositionmodelling)以及熔丝制造(fff：fusedfilamentfabrication)中的任何一种。线材增量制造可包括电子束自由成形制造(ebf3)。粉末增量制造可包括直接金属激光烧结(dmls：directmetallasersintering)、电子束熔化(ebm：electronbeammelting)、选择性激光熔化(slm：selectivelasermelting)、选择性热烧结(shs：selectiveheatsintering)或选择性激光烧结(sls：selectivelasersintering)。粉末床和喷射增量制造可包括石膏基增量制造(pp：plaster-basedadditivemanufacturing)。层合增量制造可包括层合对象制造(lom：laminatedobjectmanufacturing)。光聚合增量制造可包括立体光刻(sla：stereo-lithography)、数字光处理(dlp：digitallightprocessing)或层合对象制造(lom：laminatedobjectmanufacturing)。

原材料是指在通过增量制造工艺被转化之前的材料。原材料可以是固体、半固体或液体。原材料可以是粉末。如果原材料是液体，液体的表面层可能会发生转化，之后，物体会降低，下一层会发生转化。因此，可以转变第一层，并且然后在第一层上提供一定体积的原材料作为单独的层或其部分。每一附加的后续层或其部分通过转化原材料的至少一部分而提供在前一层上。可以对转化后的材料应用进一步的工艺、诸如硬化，例如通过冷却或固化/交联进行固化，这些工艺可以自然发生而无需额外加工。

本领域技术人员知道用于增量加工的商业上可获得的设备、系统。此外，软件和执行该软件的控制器可获得以用于准备通过增量制造形成3d物体的打印文件、以及用于执行增量制造工艺。在转换期间，例如，当形成可以减少3d物体在制造期间的变形的悬置部时，例如通过下垂、弯曲、开裂等方式，3d物体可以悬置在原材料中或者被支承。支承件不必是3d物体的一部分，因此，必须随后被移除。

3d物体的单个层可以包括单一类型的材料、诸如由单一元素金属或单一金属合金制成的材料，因为这使得处理更容易。然而，如果所选的增量制造方法支持这一点，则一层可以包括几种不同的材料。

例如，合适的聚合物原材料可以是pps(聚苯硫醚)、peek(聚醚醚酮)、pei(聚乙烯亚胺)、psu(聚砜)、pi(聚酰亚胺)或ppe(聚(对苯醚)或聚苯醚)。

例如，可使用金属，诸如钛或钛合金(例如tial6v4)或已针对3d打印进行优化(例如以粉末形式)的其它等级、铝或铝合金(例如alsi10mg)或已针对3d打印进行优化(例如以粉末形式)的其它等级、诸如不锈钢的钢(例如ss316l、马氏体时效钢ms1)或其它已针对3d打印特别优化(例如以粉末形式)的钢。

金属材料(例如，元素金属或金属合金)可包含少量的非金属材料，例如氧、硫或氮。在一些情况下，金属材料可包含痕量的非金属材料。痕量至多可以是非金属材料的大约100000ppm(partspermillion：百万分之一)、10000ppm、1000ppm、500ppm、400ppm、200ppm、100ppm、50ppm、10ppm、5ppm或1ppm(基于重量，w/w)。痕量至少可以是非金属材料的大约10ppt、100ppt、1ppb、5ppb、10ppb、50ppb、100ppb、200ppb、400ppb、500ppb、1000ppb、1ppm、10ppm、100ppm、500ppm、1000ppm或10000ppm(基于重量，w/w)。痕量可以是前述痕量之间的任意值(例如，从约10ppt(partspertrillion：万亿分之一)到约100000ppm、从约1ppb到约100000ppm、从约1ppm到约10000ppm、或从约1ppb到约1000ppm)。

术语“弓形”是指以使人联想到如何弯曲弓的形式进行弯曲。“弓形”并不要求弓的所有点处的横截面积相同，也不要求每个点处的曲率半径相同。术语“弧形”是指包括弧、即弯曲的部分。“弧形”并不要求所有点处的横截面积相同，也不要求每个点处的曲率半径相同。然而，对于弓形和弧形的柔性弹簧，优选的是曲率半径沿其长度保持恒定。“弧形”包括螺旋弹簧、盘簧形式的弹簧，是多个连接的弧的任意形式。第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件是弓形或弧形的，并延伸到由相关联的内框架或外框架形成的平面之外。第一弹簧元件至第四弹簧元件的弧形或弓形形式为每个元件形成拱形，上述拱形在内框架与外框架之间延伸，或在外框架与壳体之间延伸，其中拱形的顶部与第一框架或第二框架不分别在同一平面内。这具有内框架的外周可以与外框架的内表面非常接近的优点。另外，外框架的外表面可以与壳体的内壁接近。如果第一弹簧元件至第四弹簧元件中的任何一个与第一框架或第二框架处于同一平面内，则它或它们需要被容纳在内框架与外框架之间或壳体的内壁与外框架之间的空间中。

具体实施方式

将针对特定实施方式并参考某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明性目的，一些元件的尺寸可能被放大并且不按比例绘制。当在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时，其并不排除其它元件或步骤。在使用涉及例如“一”或“一个”、“该”的单数名词的不定冠词或定冠词的地方，这包括了该名词的复数形式，除非具体陈述了一些其它内容。权利要求书中所使用术语的“包括”不应解释为受限于其后所列举的装置，其并不排除其它元件或步骤。

此外，说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等用于在相似的元件之间进行区分，而并不一定用于描述一个序列或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方式能够以不同于本文描述或示出的其它顺序来操作。

此外，说明书和权利要求书中的术语“顶部”、“底部”、“水平”、“垂直”和类似术语通常用于描述水平放置的地毯，除非将其它意义赋予它们。

在附图中，相同的附图标记标示相同的特征，且出现在多于一幅附图中的同一附图标记涉及相同的元件。

本发明涉及围绕两个正交轴线进行弹性枢转的装置1及其制造方法。该装置的设计适用于通过增量制造进行制造。参考图1至图12，装置1包括与外框架20同心的内框架10。内框架与外框架可以通过增量制造进行制造。内框架10和/或外框架20可以是多边形的，诸如三角形、方形、六边形，或者可以是弧形的，诸如圆形、半圆形、圆的扇区、椭圆或椭圆的扇区。内框架10和/或外框架20优选为凸形，意味着任何内夹角小于180°。内框架10和/或外框架20的对角线优选保持在内框架10和/外框架20之内。

装置1具有第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14。第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14可以与内框架10通过增量制造来制造，使得上述柔性弹簧元件12、14的端部通过增量制造与框架10一体地形成。第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14各自具有近端11和远端21。第一弹簧元件12的近端11与内框架10一体地形成，例如，由于增量制造的结果。第一弹簧元件12的远端21与外框架20一体地形成，例如，由于增量制造的结果。与内框架10上的第一弹簧元件12对角相对地定位的是第二弹簧元件14，第二弹簧元件14的近端13与内框架10一体地形成，并第二弹簧元件14的远端22与外框架20一体地形成，例如，由于增量制造的结果。

装置1还具有第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27，上述第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27各自具有近端和远端，第三弹簧元件24的近端23与外框架20一体地形成，例如，由于增量制造的结果。与第三弹簧24对角相对地定位的是第四弹簧元件27，第四弹簧元件24的近端26与外框架20一体地形成，例如，由于增量制造的结果。

如图1至图3所示，第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14位于直线a-a上，并且第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27位于直线b-b上。直线a-a垂直于b-b。直线a-a将框架10、20左手侧的长度等分(一分为二)。直线b-b将框架10、20右手侧的长度等分(一分为二)。第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27成形和放置成使得，第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14提供内框架10相对于外框架20围绕第一轴线(其沿着直线a-a)的弹性旋转，而第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27提供外框架20围绕与第一轴线正交的第二轴线(其沿着直线b-b)的弹性旋转。

第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中的任何一个或全部可以是弓形或弧形的，其形式包括圆的圆弧、半圆形、椭圆的圆弧、螺旋或盘旋的形状、或包括多个弧的其他形状。弓形或弧形的第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27优选地在任何一点具有这样的曲率半径，该曲率是恒定的、或者该曲率半径在中心处大于在一端或两端处、或者该曲率半径在中心处小于在一端或两端处。优选地，在第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中，没有曲率半径的步进式变化或扭结或成角度的部分，这可能起到应力集中的作用，因此由于疲劳而缩短工作寿命。弓形或弧形的第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中的每一个的横截面面积可以沿其长度是恒定的或可变化。例如，端部或支脚11、21、13、22、23、26处的横截面面积可比弓形或弧形的第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27的中心中的横截面面积更厚。

第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中的任何一个或全部可以是半矩形、半梯形等。第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27不必具有在任何一点上恒定的、或者在中心处大于在一端或两端处、或者在中心处小于在一端或两端处的曲率半径。在第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中，例如在半矩形、半梯形等的拐角处，曲率半径或扭结或成角度的部分的半径可以是步进式变化。为了防止其成为应力集中(器)，第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27中的每一个的横截面面积可在扭结或成角度的(多个)部分处增加。例如，每个柔性弹簧的中心处的横截面面积可以比在扭结或成角度的(多个)部分处的横截面面积薄。通过增加扭结或成角度的(多个)部分处的厚度，该区域中的弹簧变得更硬，从而将应力和应变推离扭结或成角度的(多个)部分，这导致应力和应变的分布、即提供应变消除。

术语“同心”优选地是指除了由第一柔性弹簧元件12和第二柔性弹簧元件14形成的接合处之外，彼此不接触的内框架10和/或外框架20。

内框架10优选与外框架12同心。如图1、图2、图3、图4、图5所示的第一柔性弹簧元件至第四柔性弹簧元件12、14、24、27从相关联的内框架10或外框架20向外延伸，并延伸到由相关联的内框架10或外框架20形成的平面之外。第一弹簧元件至第四弹簧元件12、14、24、27的弧形或弓形形状分别为每个元件形成拱形，上述拱形在内框架10与外框架20之间像桥一样延伸，或在外框架20与连接件或壳体之间像桥一样延伸，其中，拱形的顶部分别与第一框架10或第二框架20不在同一平面内。这具有如下优点：内框架10的外周可以可选地非常接近外框架20的内表面，因为弹簧元件12、14不与框架10、20位于同一平面上，因此元件12、14的任何部分都不在框架10的外周的外表面与外框架20的内表面之间。另外，外框架20的外表面可以靠近连接件或固定部32、34或壳体的内壁。如果第一弹簧元件至第四弹簧元件12、14、24、27中的任何一个与第一框架10或第二框架20处于同一平面内，则它或它们需要被容纳在内框架与外框架之间、或外框架与连接件或固定部32、34或壳体的内壁之间的空间中。

由弹簧元件12、14、24、27形成的平面外的拱形可以从图1至图5中看出、即至少弹簧元件12、14、27。类似地，至少由弹簧元件12、14、27形成的平面外的拱形可以在图4和图5中看到。参照图6和图7，用于围绕两个正交轴线进行弹性枢转的装置1可以位于壳体40中。壳体也可以通过增量制造来制造。第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27的远端25、28联接(耦合)或连接或固定于壳体40。这种连接件或固定部32、34可以是通过任何合适的附连方法，诸如使用粘合剂、螺母和螺栓连接、螺纹连接、焊接、钎焊等。(多个)连接件或固定部或多个固定部32、34使得第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27提供外框架20围绕与第一轴线正交的第二轴线的弹性旋转。(多个)连接件或固定部或(多个)固定部32、34可以与第三柔性弹簧元件24和第四柔性弹簧元件27的远端25、28一体地形成，例如通过增量制造。(多个)连接件或固定部或(多个)固定部32、34可以包括适于粘附、螺栓连接、螺纹连接、焊接或钎焊到壳体40的板。例如，如图1和图5所示，它们可以包括在其中具有一个或两个孔的平板。

内框架10还可以具有一个、两个、三个或更多个连接点35、36、37，例如用于连接镜。这些连接点35、36、37可以作为框架10的一部分通过增量制造而成、即与框架10一体地形成。如图1所示，连接点36、37位于内框架10的两个拐角中。一个连接点35位于内框架10的与连接点36、37相对的一侧的中间处。

接触表面可以由凸耳38、39提供。附连到壳体40的两个调节装置42、44(见图6和图7)可以独立地调节长度以接触设置在凸耳39、38上的接触表面，从而分别使内框架围绕轴线a-a旋转和使外框架围绕轴线b-b旋转。调节装置42、44可以是附连到壳体40的支架，该支架具有可供螺栓46、48拧入的螺纹孔，并且通过旋转螺栓46、48，使螺栓46、48的端部与凸耳38或凸耳39上的(多个)接触表面接触。代替螺栓，可以使用其它可控的致动器、诸如线性马达、带齿条和齿轮的步进马达、电磁阀驱动的致动器、液压或气动缸等。

如图1所示，装置1通过增量制造以平面形式进行制造。因此，当装置处于静止或无张力时，装置1可以使内框架与外框架共面。替代地，内框架10可以通过增量制造与外框架12成一定角度。如果该角度小、诸如小于5度，则可以制造没有支承件的装置1。否则，可能需要一个或多个支承件来支承任何可能在没有支承件时发生扭曲变形的悬置部分。在增量制造结束之后，可以例如手动地移除支承件。

图5中示出了在固定到壳体30之前，由金属通过增量制造制成的最终的装置。

图8和图9示出了装置1，其中，固定部或连接件32、34放置在外框架的拐角处，而不是沿着边缘放置。然后，将柔性弹簧元件12、14、24、27分别放置在四个拐角处。固定部或连接件可位于其它位置处。由弹簧元件12、14、24、27形成的平面外的拱形可以从图8中看出、即至少由图10中示出的弹簧元件12、14和元件24、27。

根据本发明的任何实施方式的装置以如下方式制造。根据本发明的实施方式的装置1的三维增量制造可以从电子数据限定装置1制成、或者可以从装置1的物理模型制成，该物理模型然后被扫描到计算机中。物理模型可以通过计算机辅助设计或使用合适的扫描仪来创建。3d扫描处理可以包括分析和收集关于装置1的形状和外观的数字数据。基于这些数据，可以生成被扫描物体的三维模型。

装置1可以通过增量工艺制造，其中连续的材料层放置在彼此之上。该过程可优选地由计算机控制，但可以使用手动控制或使用这些控制的组合。增量工艺中可使用多种材料，包括金属、金属合金、陶瓷或聚合物材料。在增量制造中，例如通过激光烧结来形成第一材料层，随后是连续的材料层。将每个新材料层添加到先前形成的材料层上，直到获得装置1的整个拷贝(复制件)，可选地包括要被移除的支承件。

可以使用各种增量工艺，诸如用那些熔化或软化材料来生成层。例如，选择性激光熔化(slm：selectivelasermelting)、选择性激光烧结(sls：selectivelasersintering)、直接金属激光烧结(dmls：directmetallasersintering)或熔融沉积成型(fdm：fuseddepositionmodelling)。

有时，打印的3d物体在增量工艺期间可能会变形，可插入支承件以防止这种变形。这些支承件通常会被移除，以产生装置1的拷贝复制件。

优选的方法是dmls，这是一种激光熔化方法，在该方法中，整个体积的粉末的一部分或多或少地同时被加热到允许这些部分烧结和/或熔化的温度。装置1由厚层粉末的多次加热循环制成。这些粉末部分的固化是选择性地进行的、即在粉末层的选定位置处进行，粉末层的选定位置对应于待制造的装置1的部分。固化转化过程是逐层进行的，每层中的固化粉末与装置1的横截面相同。优选在熔化/软化之后进行快速冷却，使得材料在加热之后迅速地固化。

为了加快该过程，可以在第一装置1之后立即形成第二装置1，并且重复该操作以形成装置1的堆叠。然后，可以通过适当的锯切装置、诸如线切割机或激光切割机来将这些装置彼此分开。为了做到这一点，装置1应当设计成确保在装置1的每一侧都有切割平面，该切割平面在不使任何功能部件进入切口的情况下也能被切割。这样的装置1如图10、图11、图12所示。在该装置中，弹簧元件12、14、24、27是凹陷的，并且固定部或连接件32、34做得足够厚，使得它们的表面与框架10、20位于同一平面上。因此，生成两个主表面，这使得堆叠中的一个装置1可以通过不切穿装置1的构成部分的切割轨迹而被从相邻装置1切去。