用于形成三维制品的电子束熔化设备和制造该制品的方法与流程

本发明涉及一种通过依次熔合粉末材料的各个层来增材制造三维制品的方法和设备。

背景技术：

自由成形制造或增材制造是一种通过将施加到工作台上的粉末层的选定部分进行连续熔合来形成三维制品的方法。在us7713454中公开了根据该技术的方法和设备。

根据现有技术的增材制造设备可以包括：要在其上形成三维制品的工作台；粉末分散器或粉末分配器，布置成将粉末薄层放置在工作台上以形成粉末床；用于向粉末传递能量从而使其发生熔合的高能束；用于控制由能量束散布在粉末床上的能量的元件，以通过粉末床各部分的熔合形成三维制品的横截面；以及控制计算机，其中存储有关于三维制品的连续横截面的信息。通过连续形成的粉末层的横截面的连续熔合形成三维制品，这些粉末层由粉末分配器连续放置。

该设备可以进一步包括中空金属结构110形式的所谓的热屏障。布置在电子束源与构建箱之间的中空金属结构110具有上部开口170和下部开口180，其中下部开口180包围构建箱140内的工作台150，上部开口170被布置用于接收电子束190。上部开口和下部开口可以具有矩形形状。热屏障110还包括第一和第二折板130a，130b，用于允许粉末分配器通过热屏障110下方，同时部分地屏蔽增材制造设备内部的周围环境免受热辐射和/或金属蒸气的侵害。折板130a，130b铰接在中空金属结构110上并且可以向前或向后倾斜，其中在图1中仅用虚线折板130a’，130b’描绘了一个方向。折板可基本上与粉末分配器120平行地布置在热屏障上。

热屏障布置成用于屏蔽周围的真空室免受金属化和热辐射。

当前的热屏障存在问题，因为它泄漏热量和金属化两者。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种方法和设备，其减少在增材制造过程中金属化和/或热量从热屏障的泄漏。

通过根据本文提供的未决权利要求的方法中的特征来实现上述目的。

在本发明的第一方面，提供了一种用于通过连续沉积熔合在一起的粉末材料的各个层以在真空室中形成制品来形成三维制品的设备，该设备包括电子束源，该电子束源发出电子束以将熔合构建箱中的粉末材料；该设备进一步包括布置在电子束源与构建箱之间的中空结构，该中空结构具有上部开口和下部开口，其中下部开口围绕构建箱内的工作台，并且上部开口被布置用于接收电子束；该设备进一步包括用于使中空结构在第一位置和第二位置之间移动的装置，其中第一位置和第二位置相对于布置在构建箱外部的粉末台的顶表面处于不同距离；同步单元，用于使将粉末材料的各个层施加到工作台的粉末分配器的运动与中空结构的运动同步，从而当熔合和/或加热粉末层时中空金属结构处于第一位置，并且当粉末分配器分配粉末材料以形成将被熔合以形成三维制品的各个层时中空金属结构处于第二位置，其中仅当中空结构处于其第二位置时，粉末分配器可以通过中空结构下方。

本发明的各种示例性实施例的示例性优点在于，与现有技术的解决方案相比，可以消除或至少非常多地减少金属化和/或热辐射。

在本发明的另一个示例实施例中，当中空结构处于第一位置时，下部开口与布置在构建箱外部的粉末台的顶表面处于大约相同的高度。该实施例的至少示例性优点在于，中空结构的下部开口和粉末台可以彼此接触，从而使金属化和/或热辐射最小化。

在又一个示例实施例中，该设备进一步包括用于降低工作台的装置，以使得当粉末层在构建箱中被熔化和/或加热时，在构建箱中的粉末层的顶表面被布置在粉末台的顶表面下方的预定距离处。至少该实施例的示例性优点在于，如果在将工作台下降到构建箱中时进行熔化和/或加热，则构建箱可以用作散热和/或金属化的另一屏障。

在本发明的又一示例实施例中，该设备进一步包括包围工作台的可移动的遮蔽装置，该可移动的遮蔽装置成能够在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置时可移动的屏蔽装置下降到粉末台中，而在第二位置时可移动的屏蔽装置从粉末台突出。至少该实施例的示例性优点在于，如果当屏蔽装置从粉末台突出时进行熔化和/或加热，则屏蔽装置可以用作散热和/或金属化的另一屏障。

在本发明的又一示例实施例中，金属中空结构和屏蔽装置的运动可以由粉末分配器的运动触发，以便一旦粉末分配器移动，中空金属结构和屏蔽装置被设置在第二位置；并且当粉末分配器静止不动时，中空金属结构和屏蔽装置被设置在第一位置。至少该实施例的示例性优点在于，中空结构和/或屏蔽装置的运动的控制可以非常简单。

本发明的另一方面，提供了一种通过连续沉积熔合在一起的粉末材料的各个层以在真空室中形成制品来形成三维制品的方法，该方法包括以下步骤：提供电子束源，该电子束源发出电子束以熔合构建箱中的粉末材料；提供具有上部开口和下部开口的可移动的中空结构，其中下部开口包围构建箱内的工作台，并且上部开口布置成用于接收电子束；使中空结构在第一位置和第二位置之间移动，其中第一位置和第二位置相对于粉末台的顶表面处于不同距离；通过同步单元使将粉末材料的各个层施加到工作台上的粉末分配器的运动与中空结构的运动同步，以使当熔合和/或加热粉末层时中空结构位于第一位置，并且当分配粉末材料以形成将被熔合以形成三维制品的各个层时中空金属结构处于第二位置；仅当中空结构处于其第二位置时，允许粉末分配器通过中空结构下方。

根据本发明的另一个方面，提供了一种程序单元，当在计算机上执行该程序元件时，该程序元件被配置和布置为实现一种用于通过连续沉积熔合在一起的粉末材料的各个层以在真空室中形成制品来形成三维制品的方法，该方法包括以下步骤：使中空结构在第一位置和第二位置之间移动，其中第一位置和第二位置相对于粉末台的顶表面处于不同距离；通过同步单元使将粉末材料的各个层施加到工作台上的粉末分配器的运动与中空结构的运动同步，以使当熔合和/或加热粉末层时中空结构处于第一位置，并且当分配粉末材料以形成将被熔合以形成三维制品的各个层时中空金属结构处于第二位置。

根据本发明的又一方面，一种非暂时性计算机程序产品，包括至少一个在其中包含有计算机可读程序代码部分的非暂时性计算机可读存储介质，计算机可读程序代码部分包括：配置成用于使中空金属结构在第一位置和第二位置之间移动的可执行部分，其中，第一位置和第二位置相对于粉末台的顶表面处于不同距离；配置成通过同步单元使将粉末材料的各个层施加到工作台上的粉末分配器的运动与中空金属结构的运动同步的可执行部分，以使当熔合和/或加热粉末层时中空结构处于第一位置，并且当分配粉末材料以形成将被熔合以形成三维制品的各个层时中空金属结构处于第二位置。

从下面在此公开的附图和各种实施例中，本发明的其他示例性优点将变得显而易见。

本文描述的所有示例和示例性实施例本质上是非限制性的，因此不应解释为限制本文描述的本发明的范围。更进一步，本文描述的优点，即使相对于特定的示例性实施例确定的优点，也不必以这种限制方式来解释。

附图说明

如此概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1a示出了现有技术的构建箱和现有技术的热屏障的横截面侧视图；

图1b-1c示出了具有可移动的中空结构的构建箱的第一示例性实施例的横截面侧视图；

图1d-1e示出了具有可移动的中空结构的构建箱的第二示例性实施例的横截面侧视图；

图1f-1g示出了具有可移动的中空结构的构建箱的第三示例性实施例的横截面侧视图；

图2以示意图示出了根据现有技术的用于制造三维产品的设备；

图3是根据各种实施例的示例性系统1020的框图；

图4a是根据各种实施例的服务器1200的示意性框图；以及

图4b是根据各个实施例的示例性移动装置1300的示意性框图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明的各种实施例，在附图中示出了本发明的一些但不是全部实施例。实际上，本发明的实施例可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明相关领域的普通技术人员通常已知和理解的相同含义。除非另有说明，否则术语“或”在本文中以替代和结合的意义使用。相同的数字在全文中表示相同的元素。

更进一步，为了促进对本发明的理解，下面定义了许多术语。本文所定义的术语具有与本发明有关的领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”，“一个”和“该”的术语不旨在仅指代单数实体，而是包括其通用类别，其特定示例可用于说明。本文中的术语用于描述本发明的特定实施例，但是除了权利要求中概述的以外，它们的用法不限制本发明。

本文所使用的术语“三维结构”等通常是指旨在用于特定目的的预期或实际制造的三维结构(例如，一种或多种结构材料)。这样的结构等可以例如借助于三维cad系统来设计。

本文所使用的各个实施例中的术语“电子束”是指任何带电粒子束。带电粒子束的来源包括电子枪，线性加速器等等。

图2描绘了自由成形制造或增材制造设备21的实施例，其中可以实现本发明的各种实施例。

设备21包括：电子束枪6；偏转线圈7；两个粉末斗4、14；构建平台2；构建箱10；粉末分配器28；粉末床5；控制单元8；可移动的中空结构210a；和真空室20。

真空室20能够借助于或经由真空系统维持真空环境，该系统可以包括涡轮分子泵，涡旋泵，离子泵和一个或多个阀，该阀为本领域技术人员所公知，因此在上下文中无需进一步说明。真空系统由控制单元8控制。

电子束枪6产生电子束290，该电子束290用于将设置在构建平台2上的粉末材料5熔化或熔合在一起。控制单元8可以用于控制和管理从电子束枪6发射的电子束。至少一个聚焦线圈(未示出)，至少一个偏转线圈7，用于像散校正的可选线圈(未示出)和电子束电源(未示出)可以电连接到控制单元8。在本发明的示例实施例中，电子束枪6产生可聚焦的电子束，其具有约15-60kv的加速电压并且束功率在3-10kw的范围内。当通过利用电子束290逐层熔合粉末来构建三维制品3时，真空室中的压力可以为1x10^-3mbar或更低。

粉末斗4、14包括将被提供在构建箱10中的构建平台2上的粉末材料。粉末材料例如可以是纯金属或金属合金，例如钛，钛合金，铝，铝合金，不锈钢，钴铬合金，镍基高温合金等。

粉末分配器28布置成将粉末材料的薄层放置在构建平台2上。在工作周期中，构建平台2将相对于真空室中的固定点连续降低。为了使这种运动成为可能，在本发明的一个实施例中，构建平台2沿竖直方向，即沿箭头p所示的方向可移动地布置。这意味着构建平台2从初始位置开始，在初始位置中已经铺设了具有必要厚度的第一粉末材料层。降低构建平台2的装置可以例如通过配备有齿轮，调节螺钉等的伺服发动机。该伺服发动机可以连接至控制单元8。

电子束290可被引导到构建平台2上方，从而使第一粉末层在选定的位置熔合，以形成三维制品3的第一横截面。根据控制单元8给出的指令，将光束引导到构建平台2上。在控制单元8中存储了关于如何控制三维物品3的每一层的电子束的指令。三维制品3的第一层可以构建在构建平台2上，该构建平台2可以是可移动的，在粉末床5中或在可选的起始板16上。起始板16可以直接布置在构建平台2上或布置在构建平台2上的粉末床5的顶部上。

在完成第一层，即熔合粉末材料以制造三维制品的第一层之后，在构建平台2上提供第二粉末层。在某些实施例中，第二粉末层优选地根据与之前的层相同的方式分布。但是，在同一台增材制造机中可能会有其他方法将粉末分配到工作台上。例如，可以经由或通过第一粉末分配器28来提供第一层，第二层可以通过另一粉末分配器来提供。粉末分配器的设计根据控制单元8的指示自动更改。以单个耙系统的形式的粉末分配器28，即，一个耙捕获从左粉末斗4和右粉末斗14两者下落的粉末，这样的耙可以改变设计。

在将第二粉末层分配在构建平台上之后，将能量束引导到工作台上方，使第二粉末层在选定的位置熔合，以形成三维制品的第二横截面。第二层中的熔合部分可以结合至第一层的熔合部分。第一层和第二层中的熔合部分不仅可以通过熔化最上层中的粉末而且还再次熔化最上层正下方的层的至少一部分厚度而熔化在一起。

在使用电子束的情况下，有必要考虑当电子撞击粉末床5时在粉末中产生的电荷分布。电荷分布密度取决于以下参数：束电流，电子速度(由加速电压给定)，束扫描速度，粉末材料和粉末的电导率，即主要是粉末颗粒之间的电导率。后者又是几个参数的函数，例如温度，烧结程度和粉末粒度/粒度分布。

因此，对于给定的粉末(即具有某种粒度分布的某种材料的粉末)和给定加速电压，可以通过改变电子束电流(从而改变电子束功率)和电子束扫描速度来影响电荷分布。

通过以受控方式改变这些参数，可以通过增加粉末的温度来逐渐增加粉末的电导率。具有高温的粉末获得明显更高的电导率，这导致电荷分布的密度降低，因为电荷可以迅速扩散到较大的区域。如果允许在预热过程中对粉末进行轻微烧结，则可以提高这种效果。当电导率变得足够高时，可以利用预定值的束电流和束扫描速度将粉末熔合在一起，即熔合或完全烧结。

可移动的中空结构210可以由金属或陶瓷材料或其任何组合制成。可移动的中空结构210布置在电子束源6和粉末台260之间。可移动的中空结构210的上部开口270被布置为接收电子束290。下部开口被布置成包围构建箱中的工作箱2。可移动的中空结构210可在第一位置和第二位置之间移动。虚线中空结构210b表示第一位置，而实线中空结构210a表示第二位置。中空结构210的运动由控制单元8控制。

图1b-1c描绘了具有可移动的中空结构110的构建箱140的第一示例性实施例的横截面侧视图。构建箱140包括可根据箭头p上下移动的构建平台150和粉末分配器120。构建箱140内部的构建平台150可以具有任何期望的形状，例如矩形或圆形。在图1a中，粉末分配器120通过分配沿箭头127所示方向移动的粉末分配器120的前面的粉末125来在构建平台上施加新的粉末层。在粉末工作台160下方的预定距离处设置构建平台150，该预定距离将定义要分配到构建平台150上的粉末层的厚度。粉末台160在所有方向上都布置在构建箱140的外部。

在图1b中，中空结构110处于其第二位置，允许粉末分配器120在中空结构下方通过，分配粉末材料125以形成新的粉末层。中空结构110的第二位置可以将中空金属结构110的下部开口180布置在距粉末台160一定距离处，该距离略大于粉末分配器120的高度。一旦粉末分配器120移动，中空结构110可以被设置到其第二位置，这意味着当粉末分配器120静止不动时，中空结构110将被设置到第一位置。可替代地，当粉末分配器朝着中空结构移动并且被设置成与中空结构110相距第一预定距离时，中空结构被设置到第二位置。对于粉末分配器的在中空结构下方并且在中空结构后面的第一预定距离处和中空结构后面的第二预定距离处的所有位置，中空结构将被设置为第二位置。当粉末分配器从中空结构移动并且粉末分配器和中空结构的距离大于第二预定距离时，中空结构将被设置在第一位置。对于粉末分配器的离中空结构的距离更大于第一和第二预定距离的所有位置，中空金属结构将处于其第一位置。第一和第二预定距离可以彼此相等或不同。

在图1b中，在电子束190加热和/或熔化工作台150顶部的粉末层时，中空结构110被设置在第一位置。中空结构的下部开口可以非常靠近粉末台160或与粉末台160接触，这意味着很少或没有热辐射和/或金属蒸气可以从中空结构的外部逸出并污染真空室的内部和/或尚未分配的粉末材料。中空结构可以具有多种形状。在示例实施例中，上部开口远小于下部开口。上部开口和下部开口可以具有相似的形状。在示例实施例中，上部开口和下部开口的形状可以是矩形。中空结构的材料可以是金属板。可选地，中空结构由具有小于1cm的薄壁的陶瓷材料制成。在又一替代实施例中，中空结构可以是金属板结构，其可以在外部用陶瓷材料涂覆或覆盖。在又一替代实施例中，中空结构可以是由用细金属线制成的柔性金属毯覆盖的框架结构。

图1d-1e描绘了构建箱140以及可移动的中空结构110的第二示例性实施例的剖视图。图1d与图1b相同，并且无需进一步说明。

除了在图1c中公开的内容之外，图1e还示出了不仅当电子束加热和/或熔化粉末材料时可移动的中空结构110被设置在其第一位置，而且在粉末材料的加热和/或熔化期间，工作台150下降到构建箱140中。构建箱的最上部将与可移动的中空结构一起形成热辐射和/或金属蒸气的屏障，以实现隔热，并禁止真空室内部部分和/或尚未分配的粉末材料金属化。要熔化的粉末层的顶表面相对于粉末台降低的距离可以是几毫米或几厘米。

图1e-1f描绘了具有可移动的中空结构110的构建箱140的第三示例实施例的剖视图。

图1e与图1b相同，除了它还包括一个可移动的屏蔽装置195。可移动的屏蔽装置布置成可在第一位置和第二位置之间移动。当进行粉末分配时，可移动的屏蔽装置195下降到粉末台160中并设置到其第二位置，从而允许粉末分配器120与将要形成新粉末层的粉末125一起自由通过可移动的屏蔽装置而不会受到干扰，如图1f所示。可移动的中空结构110和可移动的屏蔽装置195可以彼此同步，使得当可移动的中空结构110被设置在其第二位置时，可移动的屏蔽装置也被设置在其第二位置。

在图1g中，当电子束加热和/或熔化粉末材料时，可移动的中空结构110被设置在其第一位置，而且可移动的屏蔽装置195也被设置在其第一位置。当可移动的遮蔽装置195被设置在其第一位置时，其从粉末台160突出，并且作为用于金属化和/或从构建箱中散发出的热辐射的附加保护。在所示的示例性实施例中，可移动的屏蔽装置195布置在工作台150和可移动的中空结构110的下部开口180之间。可替代地，可移动的屏蔽装置195可布置在可移动的中空结构的下部开口的外部。可移动的屏蔽装置可以由金属材料或陶瓷材料或其任何组合制成。可移动的屏蔽装置的厚度可以是0.5-1cm。可移动的屏蔽装置的形状可以是圆形或矩形的，这意味着圆形或矩形的可移动的屏蔽装置195将围绕构建箱并在其第一位置时用作壁或套环以用于附加的热和/或金属化屏障。

在本发明的另一方面，提供了一种程序单元，当在计算机上执行该程序单元时，该程序单元被配置和布置为实现一种用于通过连续沉积熔合在一起的粉末材料的各个层以形成制品来形成三维制品的方法。该程序可以被安装在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是本文其他各处所描述的控制单元8，或者是期望的和众所周知的另一分离且不同的控制单元，或另一可比较的设备。可以包括体现在其中的计算机可读程序代码部分的计算机可读存储介质和程序元素可以进一步包含在非暂时性计算机程序产品内。在这方面的进一步细节在本文其他地方提供。

如上所述，可以以各种方式来实现本发明的各种实施例，包括作为非临时性计算机程序产品。计算机程序产品可以包括存储应用，程序，程序模块，脚本，源代码，程序代码，目标代码，字节代码，编译的代码，解释的代码，机器代码，可执行指令等(这里也称为可执行指令，用于执行的指令，程序代码和/或本文可互换使用的类似术语)的非暂时性计算机可读存储介质。这样的非暂时性计算机可读存储介质包括所有计算机可读介质(包括易失性和非易失性介质)。

在一个实施例中，非易失性计算机可读存储介质可以包括软盘，柔性盘，硬盘，固态存储器(sss)(例如，固态驱动器(ssd)，固态卡(ssc)，固态模块(ssm))，企业级闪存驱动器，磁带或任何其他非暂时性磁性介质，和/或等等。非易失性计算机可读存储介质还可以包括打孔卡，纸带，光学标记纸(或具有孔图案或其他光学可识别标记的任何其他物理介质)，光盘只读存储器(cd-rom)，光盘可擦写光盘(cd-rw)，数字多功能光盘(dvd)，蓝光盘(bd)，任何其他非暂时性光学介质，和/或等等。这样的非易失性计算机可读存储介质还可包括只读存储器(rom)，可编程只读存储器(prom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，闪存(例如serial，nand，nor等)，多媒体存储卡(mmc)，安全数字(sd)存储卡，智能媒体卡，紧凑式闪存(cf)卡，记忆棒和/或等等。此外，非易失性计算机可读存储介质还可包括导电桥接随机存取存储器(cbram)，相变随机存取存储器(pram)，铁电随机存取存储器(feram)，非易失性随机存取存储器(nvram)，磁阻随机存取存储器(mram)，电阻式随机存取存储器(rram)，硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅存储器(sonos)，浮动连接栅极随机存取存储器(fjgram)，千足虫存储器，赛道存储器，和/或等等。

在一个实施例中，易失性计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(ram)，动态随机存取存储器(dram)，静态随机存取存储器(sram)，快速页面模式动态随机存取存储器(fpmdram)，扩展数据输出动态随机存取存储器(edodram)，同步动态随机存取存储器(sdram)，双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram)，双倍数据速率类型2同步动态随机存取存储器(ddr2sdram)，双倍数据速率类型3同步动态随机存取存储器(ddr3sdram)，rambus动态随机存取存储器(rdram)，双晶体管ram(ttram)，晶闸管ram(t-ram)，零电容器(z-ram)，rambus直插式内存模块(rimm)，双直插式内存模块(dimm)，单直插式内存模块(simm)，视频随机存取存储器vram，高速缓冲存储器(包括各种级别)，闪存，寄存器存储器，和/或等等。将理解的是，在将实施例描述为使用计算机可读存储介质的情况下，除上述计算机可读存储介质之外，其他类型的计算机可读存储介质可以替代或使用。

应当理解，本发明的各种实施例还可以被实现为方法，装置，系统，计算设备，计算实体等，如本文其他地方所描述的。这样，本发明的实施例可以采取执行存储在计算机可读存储介质上的指令以执行某些步骤或操作的装置，系统，计算设备，计算实体和/或类似物的形式。然而，本发明的实施例也可以采取执行某些步骤或操作的完全硬件实施例的形式。

下面参考装置，方法，系统和计算机程序产品的框图和流程图说明来描述各种实施例。应当理解，框图和流程图中的任一个的每个框分别可以部分地由计算机程序指令来实现，例如，作为在计算系统中的处理器上执行的逻辑步骤或操作。可以将这些计算机程序指令加载到计算机上，例如专用计算机或其他可编程数据处理设备，以生产专门配置的机器，从而使在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令实现在一个或多个流程图框中指定的功能。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用，从而使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现在一个或多个流程图框中指定的功能的计算机可读指令的制品。也可以将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的操作。

因此，框图和流程图图示的框支持用于执行指定功能的各种组合，用于执行指定功能的操作的组合以及用于执行指定功能的程序指令。还应当理解，框图和流程图的每个方框以及框图和流程图的方框的组合可以通过执行指定功能或操作的基于专用硬件的计算机系统，或专用硬件和计算机指令的组合来实现。

图3是可结合本发明的各种实施例使用的示例性系统1020的框图。在至少所示的实施例中，系统1020可以包括一个或多个中央计算设备1110，一个或多个分布式计算设备1120，以及一个或多个分布式手持或移动设备1300，所有这些都配置为经由一个或多个网络1130与中央服务器1200(或控制单元)通信。尽管图3将各种系统实体图示为单独的独立实体，但是各种实施例不限于该特定架构。

根据本发明的各种实施例，一个或多个网络1130可能能够支持根据第二代(2g)，2.5g，第三代(3g)和/或第四代(4g)移动通信协议和/或等等中的任何一个或多个来支持通信。更具体地，一个或多个网络1130可能能够支持根据2g无线通信协议is-136(tdma)，gsm和is-95(cdma)的通信。同样，例如，一个或多个网络1130可能能够支持根据2.5g无线通信协议gprs，增强型数据gsm环境(edge)等的通信。另外，例如，一个或多个网络1130可能能够支持根据3g无线通信协议的通信，例如采用宽带码分多址(wcdma)无线电接入技术的通用移动电话系统(umts)网络。一些窄带amps(namps)以及tacs网络也可以从本发明的实施例中受益，双模式或更高模式的移动台(例如，数字/模拟或tdma/cdma/模拟电话)也应从本发明的实施例中受益。作为又一示例，系统5的每个组件可以被配置为根据技术(例如，作为示例，射频(rf)，bluetooth^tm(蓝牙)，红外(irda)或多种不同的有线或无线联网技术中的任何一种，包括有线或无线的个人局域网(“pan”)，局域网(“lan”)，城域网(“man”)，广域网(“wan”)等)彼此通信。

尽管在图3中将设备1110-1300图示为通过同一网络1130彼此通信，但是这些设备可以类似地在多个单独的网络上通信。

根据一个实施例，除了从服务器1200接收数据之外，分布式设备1110、1120和/或1300还可以被配置为自行收集和发送数据。在各种实施例中，设备1110、1120和/或1300可以能够经由一个或多个输入单元或设备，诸如小键盘，触摸板，条形码扫描器，射频识别(rfid)读取器，接口卡(例如，调制解调器等)或接收器来接收数据。装置1110、1120和/或1300还可以能够将数据存储到一个或多个易失性或非易失性存储模块，并且经由一个或多个输出单元或设备输出数据，例如，通过向操作该设备的用户显示数据，或例如通过一个或多个网络1130传输数据，来输出数据。

在各种实施例中，服务器1200包括根据本发明的各种实施例的用于执行一个或多个功能的各种系统，包括在此更具体地示出和描述的那些。然而，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，服务器1200可以包括用于执行一个或多个类似功能的多种替代设备。例如，在某些实施例中，服务器1200的至少一部分可以位于分布式设备1110、1120和/或手持式或移动设备1300上，这对于特定应用可能是期望的。如将在下面进一步详细描述的，在至少一个实施例中，手持式或移动设备1300可以包含一个或多个移动应用1330，其可以被配置为提供用于与服务器1200进行通信的用户界面，所有这些都将在下面同样详细地描述。

图4a是根据各种实施例的服务器1200的示意图。服务器1200包括处理器1230，其通过系统接口或总线1235与服务器内的其他元件通信。服务器1200中还包括用于接收和显示数据的显示/输入设备1250。该显示/输入设备1250可以是例如与监视器结合使用的键盘或定点设备。服务器1200还包括存储器1220，其优选地包括只读存储器(rom)1226和随机存取存储器(ram)1222。服务器的rom1226用于存储基本输入/输出系统1224(bios)，其中包含帮助在服务器1200内的各个元素之间传递信息的基本例程。在此之前已经描述了各种rom和ram配置。

另外，服务器1200包括至少一个存储设备或程序存储器210，例如硬盘驱动器，软盘驱动器，cdrom驱动器或光盘驱动器，用于在各种计算机可读介质上存储信息，例如硬盘，可移动磁盘或cd-rom磁盘。如本领域普通技术人员将理解的，这些存储设备1210中的每一个通过适当的接口连接到系统总线1235。存储设备1210及其关联的计算机可读介质为个人计算机提供非易失性存储。如本领域普通技术人员将理解的，上述计算机可读介质可以被本领域已知的任何其他类型的计算机可读介质代替。这样的介质包括例如磁带盒，闪存卡，数字视频盘和伯努利盒式磁带。

尽管未示出，但是根据一个实施例，服务器1200的存储设备1210和/或存储器可以进一步提供数据存储设备的功能，该数据存储设备可以存储历史和/或当前的传递数据以及可以由服务器1200访问的传递条件。就这一点而言，存储设备1210可以包括一个或多个数据库。术语“数据库”是指诸如经由关系数据库，层次数据库或网络数据库而存储在计算机系统中的记录或数据的结构化集合，因此，不应以限制的方式来解释。

包括例如可由处理器1230执行的一个或多个计算机可读程序代码部分的多个程序模块(例如，示例性模块1400-1700)可以由各种存储设备1210存储在ram1222中。这样的程序模块还可以包括操作系统1280。在这些和其他实施例中，各种模块1400、1500、1600、1700借助于处理器1230和操作系统1280来控制服务器1200的操作的某些方面。在其他实施例中，应当理解，在不脱离本发明的范围和本质的情况下，还可以提供一个或多个附加和/或替代模块。

在各种实施例中，程序模块1400、1500、1600、1700由服务器1200执行，并且被配置为生成一个或多个图形用户界面，报告，指令和/或通知/警报，所有这些都可以访问和/或传输给系统1020的各个用户。在某些实施例中，用户界面，报告，指令和/或通知/警报可以经由一个或多个网络1130访问，该网络可以包括因特网或其他可行的通信网络，如先前所讨论的。

在各种实施例中，还应该理解，模块1400、1500、1600、1700中的一个或多个可以替代地和/或附加地(例如，一式两份)本地存储在设备1110、1120和/或1300，并且可以由相同的一个或多个处理器执行。根据各种实施例，模块1400、1500、1600、1700可以向包含在一个或多个数据库中的数据发送数据，从中接收数据以及利用包含在一个或多个数据库中的数据，该数据库可以包括一个或多个单独的，链接的和/或联网的数据库。

同样位于服务器1200内的是网络接口1260，用于与一个或多个网络1130的其他元件连接并与之通信。本领域普通技术人员将意识到，服务器1200组件中的一个或多个可以在地理位置上远离其他服务器组件。此外，服务器1200组件中的一个或多个可以被组合，和/或执行本文中描述的功能的附加组件也可以被包括在服务器中。

尽管前述内容描述了单个处理器1230，但是如本领域普通技术人员将认识到的那样，服务器1200可以包括彼此协同操作以执行本文描述的功能的多个处理器。除了存储器1220之外，处理器1230还可以连接到至少一个接口或用于显示，发送和/或接收数据，内容等的其他装置。在这方面，一个或多个接口可以包括至少一个通信接口或其他用于发送和/或接收数据，内容等的装置，以及至少一个可以包括显示器和/或用户的用户输入接口，如下面将更详细描述的。用户输入接口又可以包括允许实体从用户接收数据的许多设备中的任何设备，例如小键盘，触摸显示器，操纵杆或其他输入设备。

更进一步，尽管参考“服务器”1200，如本领域普通技术人员将认识到的，但是本发明的实施例不限于传统定义的服务器体系结构。更进一步，本发明的实施例的系统不限于单个服务器或类似的网络实体或大型计算机系统。在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，可以类似地使用包括一个或多个彼此协作以提供本文描述的功能的网络实体的其他类似架构。例如，在不脱离本发明的实施例的精神和范围的情况下，同样可以使用两个或更多个个人计算机(pc)，类似的电子设备或手持式便携式设备的网状网络，它们相互协作以提供与服务器1200相关联的本文描述的功能。

根据各种实施例，可以使用本文描述的计算机系统和/或服务器执行或可以不执行处理的许多单独步骤，并且计算机实现的程度可以变化，这对于一个或多个特定应用而言可能是期望的和/或有益的。

图4b提供了可以与本发明的各种实施例结合使用的移动设备1300的说明性示意图。移动设备1300可以由各方操作。如图4b所示，移动设备1300可以包括天线1312，发射机1304(例如，无线电)，接收机1306(例如，无线电)以及分别向发射机1304和接收机1306提供信号并从发射机1304和接收机1306接收信号的处理元件1308。

分别提供给发射机1304和接收机1306以及从发射机1304和接收机1306接收的信号可以包括根据适用无线系统的空中接口标准以与诸如服务器1200，分布式设备1110、1120和/或之类的各种实体进行通信的信令数据。就这一点而言，移动设备1300可以能够以一种或多种空中接口标准，通信协议，调制类型和接入类型进行操作。更具体地，移动设备1300可以根据多种无线通信标准和协议中的任何一种来操作。在特定实施例中，移动设备1300可以根据多种无线通信标准和协议来操作，例如gprs，umts，cdma2000、1xrtt，wcdma，td-scdma，lte，e-utran，evdo，hspa，hsdpa，wi-fi，wimax，uwb，ir协议，蓝牙协议，usb协议和/或任何其他无线协议。

经由这些通信标准和协议，根据各种实施例，移动设备1300可以使用诸如非结构化补充服务数据(ussd)，短消息服务(sms)，多媒体消息服务(mms)，双音多频信令(dtmf)和/或订户身份模块拨号器(sim拨号器)之类的概念与各种其他实体通信。移动设备1300还可以例如将改变，附加和更新下载到其固件，软件(例如，包括可执行指令，应用，程序模块)和操作系统。

根据一个实施例，移动设备1300可以包括位置确定设备和/或功能。例如，移动设备1300可以包括适于获取例如纬度，经度，高度，地理编码，路线和/或速度数据的gps模块。在一个实施例中，gps模块通过识别可见卫星的数量和这些卫星的相对位置来获取数据，有时称为星历数据。

移动设备1300可以包括用户接口(其可以包括耦合至处理元件1308的显示器1316)和/或用户输入接口(耦合至处理元件308)。用户输入接口可以包括允许移动设备1300接收数据的许多设备中的任何设备，例如小键盘1318(硬或软)，触摸显示器，语音或运动接口或其他输入设备。在包括小键盘1318的实施例中，小键盘可以包括(或引起显示)常规数字(0-9)和相关键(#，*)以及用于操作移动设备1300的其他键，并且可以包括全套字母键或可以被激活以提供全套字母数字键的键集。除了提供输入之外，用户输入界面还可用于例如激活或停用某些功能，例如屏幕保护程序和/或睡眠模式。

移动设备1300还可包括易失性存储装置或存储器1322和/或非易失性存储装置或存储器1324，其可被嵌入和/或可移动。例如，非易失性存储器可以是rom，prom，eprom，eeprom，闪存，mmc，sd存储卡，记忆棒，cbram，pram，feram，rram，sonos，赛道存储器和/或等等。易失性存储器可以是ram，dram，sram，fpmdram，edodram，sdram，ddrsdram，ddr2sdram，ddr3sdram，rdram，rimm，dimm，simm，vram，高速缓冲存储器，寄存器存储器和/或等等。易失性和非易失性存储装置或存储器可以存储数据库，数据库实例，数据库映射系统，数据，应用，程序，程序模块，脚本，源代码，目标代码，字节代码，编译的代码，解释的代码，机器代码，可执行指令等以实现移动设备1300的功能。

移动设备1300还可包括相机1326和移动应用1330中的一个或多个。根据各种实施例，相机1326可以被配置为附加和/或替代数据收集特征，由此移动设备1300可以经由相机读取，存储和/或发送一个或多个项目。移动应用1330可以进一步提供特征，通过该特征可以与移动设备1300一起执行各种任务。可以提供各种配置，这对于移动设备1300和系统1020整体上的一个或多个用户可能是期望的。

本发明不限于上述实施例，并且在所附权利要求的范围内可以进行许多修改。这样的修改例如可以涉及使用比示例的单个电子束更多的能量束源。