一种分步增材制造方法、设备及系统

摘要

本发明公开一种分步增材制造方法、设备及系统，涉及增材制造技术领域，以解决3D打印中采用实体支撑带来的成本高，打印周期长的问题，以降低成本并提高3D打印的效率。所述分步增材制造方法包括：获取零件模型信息；根据增材制造设备的最大悬垂角度α对零件模型信息进行分割，获得多个子模型信息；在增材制造设备的基材的倾斜角度β时，根据多个子模型信息在基材上逐层打印零件，零件包括多个子零件；每个子模型信息相应每个子零件的最大悬垂角度γ≤α+β。所述分步增材制造设备用于实现上述技术方案所述的分步增材制造方法。本发明提供的分步增材制造方法、设备及系统用于增材制造技术领域。

说明书

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种分步增材制造方法、设备及系统。

背景技术

在3D打印（three dimensional printing）增材制造技术领域中，打印的零件结构类型多样，当打印的零件整体外形呈S形或曲线形或折线形时，或者打印的零件为分体式复杂零件时，在打印过程中往往需要添加实体支撑。添加实体支撑，一方面需要投入额外的打印材料，另一方面还需要对实体支撑进行合理设计。

上述两个方面，一方面导致打印的材料、时间与人工设计成本增加，另一方面导致零件的整体应力增大，在金属材料的3D打印中应力问题更加明显。基于此，现有的3D打印方法，对于S形或曲线形的零件打印，由于采用实体支撑，存在成本高，打印周期长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分步增材制造方法、设备及系统，用于解决3D打印中采用实体支撑带来的成本高，打印周期长的问题，以降低成本并提高3D打印的效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种分步增材制造方法，应用于增材制造设备。该分步增材制造方法包括：

获取零件模型信息；

根据增材制造设备的最大悬垂角度α对零件模型信息进行分割，获得多个子模型信息；

在增材制造设备的基材转动至倾斜角度β时，根据多个子模型信息在基材上逐层打印零件，零件包括多个子零件；每个子模型信息相应每个子零件的最大悬垂角度γ≤α+β。

与现有技术相比，本发明提供的分步增材制造方法中，通过将需要打印的零件进行分割，形成多个子零件。同时在打印上每一个子零件的时候，通过倾斜基材的角度，使得上述多个子零件在基材倾斜后的悬垂角度小于或等于增材制造设备的最大悬垂角度，从而可以在打印S形或曲线形或大悬垂角度的零件时，不需要增加实体支撑，进而避免采用实体支撑带来的材料与时间成本问题。

本发明还提供一种分步增材制造设备，该分步增材制造设备包括处理器以及与处理器耦合的通信接口；处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述技术方案所述的分步增材制造方法。

与现有技术相比，本发明提供的分步增材制造设备的有益效果与上述技术方案所述的分步增材制造方法的有益效果相同，此处不做赘述。

本发明还提供一种分步增材制造系统，该分步增材制造系统包括上述技术方案所述的分步增材制造设备以及角度调节工装；角度调节工装用于调节分步增材制造设备的基材的倾斜角度；分步增材制造设备用于在基材上打印形成零件。

与现有技术相比，本发明提供的分步增材制造系统的有益效果与上述技术方案所述的分步增材制造设备的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中的打印测试模型的结构示意图；

图2为现有技术中提供的实体支撑的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种分步增材系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的角度调节工装的结构示意图；

图5-图7为本发明实施例提供的一种分步增材方法的流程图；

图8为本发明实施例中的零件的结构示意图；

图9A-图9C为本发明实施例中的零件打印的示意过程图；

图10为本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。

附图标记：

1-打印设备， 10-零件， 11-第一个子零件，

12-第二个子零件， 13-第三个子零件， 100-打印测试模型，

2-终端设备， 200-实体支撑， 210-主处理器，

220-存储器， 230-通信接口， 240-通信线路，

250-副处理器， 3-角度调节工装， 31-基材，

32-转动轴， 33-底座， 4-热处理设备，

5-机械设备， 6-三维扫描设备。

具体实施方式

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项（个）”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

3D打印（three dimensional printing）是一种快速成形技术，又称增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

在3D打印技术中会涉及到实体支撑，实体支撑用于在打印复杂结构零件的过程中，对复杂零件的悬垂部分或桥梁部分进行支撑与承托。实体支撑由材料粉末打印形成，因此采用实体支撑打印零件不仅会增加原材料粉末的使用量，还将面临零件打印周期变长，甚至会存在零件的应力变形增大等问题。上述实体支撑带来的问题导致零件打印的材料成本与时间成本的增加，甚至会存在应力而造成零件变形的问题。

例如，参见图1，S形或曲线型或折线形零件等复杂零件在不同空间方向上存在多个悬垂结构，且部分悬垂结构的悬垂角度γ（overhangangle）大于打印设备（又称增材制造设备）的最大垂悬角度α。为了便于理解与描述，下面针对打印设备的最大悬垂角度α进行解释。在3D打印领域中，有多种打印测试模型100，该模型上具有多个不同悬垂角度γ的结构，如图1中示出的γ

参见图2，因此当零件具有悬垂角度γ＞α（即γ

针对上述问题，本发明实施例提供一种分步增材制造方法，应用于分步增材制造系统。图3示例出分步增材制造系统的结构示意图。如图3所示，该分步增材制造系统至少包括分步增材制造设备以及角度调节工装3。

需要说明的是，上述S形或曲线型或折线形零件等复杂零件，可以是一个整体的零件，也可以是分体式连接形成的复杂零件。只要零件存在悬垂结构的悬垂角度γ＞α，都是本发明实施例提供的分步增材制造方法的适用范围。上述零件的悬垂角度γ＞α，可以是针对整体零件的局部结构的悬垂角度；也可以是针对分体式零件中的子零件的悬垂角度，还可以是子零件中的局部结构的悬垂角度。也就是说，当打印的零件为分体式零件时，可以分步打印各个子零件，还可以对任一个子零件进行分步打印，即把一个子零件看作是一个结构复杂的整体零件。

因此，上述零件可以是指整体零件，也可以是指分体式零件中的子零件（可以理解为第一级子零件）；上述子零件可以是指整体零件进行分割后的子零件，也可以是指分体式零件的子零件进行分割后的子零件（可以理解为第二级子零件）。也就是说，零件可以分割为多个子零件，子零件可以分割为多个下一级子零件。同一级子零件与子零件之间可以是分体式的，也可以是整体的，并不做限制。

上述角度调节工装3用于调节分步增材制造设备的基材的倾斜角度；分步增材制造设备用于在基材上打印形成零件。通过控制基材的倾斜角度β，可以使得零件的悬垂角度γ减少至打印设备1可以打印的范围内，即γ-β≤α。在进行分步打印零件的时候，在各个子零件打印前，分步增材制造设备通过角度调节工装3控制基材的倾斜角度β，以满足无实体支撑下完成上述复杂零件的打印。

例如，如图4所示，角度调节工装3至少包括基材31、基材31上的转动轴32以及底座33。基材31可以以转动轴32为轴心，基材31相对于底座33发生转动或倾斜。角度调节工装3还至少包括驱动组件（图未示出）及角度反馈组件（图未示出），驱动组件用于驱动基材31转动。角度反馈组件用于测量基材31的倾斜角度β。上述驱动组件可以是电机或推杆等可被电控的任一种组件，在一些使用场景还可以是手动控制的组件。上述角度反馈组件可以是编码器或其他能反馈角度的电器组件。角度调节工装3的实际结构与采用的器件并不限制，实现上述功能为目的。在需要将基材31的倾斜角度β进行调整时，分步增材制造设备通过与角度调节工装3电连接，控制驱动组件及角度反馈组件，转动基材31至指定的倾斜角度β。

参见图3，上述分步增材制造设备至少包括有打印设备1，以及具有通信功能及数据处理功能的终端设备2，如电脑、手机等。终端设备2可以用于接收角度调节工装3的相关信息，如基材31的实时的倾斜角度β。终端设备2还可以用于控制角度调节工装3中的驱动组件，实现调整基材31的倾斜角度β。终端设备2可以是集成于打印设备1上，也可以是通过电连接或通讯连接的方式与打印设备1进行连接。终端设备2可以控制打印设备1在基材31上进行零件打印，还可以用于与其他外部设备连接，获取外部设备的数据，并还可以向外部设备发送数据或控制指令。

参见图3，上述分步增材制造系统还可以包括后处理设备。上述终端设备2可以与后处理设备进行电连接。终端设备2可以用于接收后处理设备的实时数据，还可以用于向后处理设备发送控制信号。在3D打印中，尤其是金属零件的打印中，在完成零件打印后，需要进行后处理后才能满足后续的使用要求。如需要进行热处理退火或机械抛光打磨等处理。

例如，参见图3，后处理设备可以包括热处理设备4，终端设备2可以获取热处理设备4的温度参数与时间参数，还可以控制热处理设备4的开启与关闭。终端设备2还可以即时调整热处理设备4的温度参数与时间参数。金属零件打印可以是一步打印成形或分步打印成形，但是不管是一步打印成形的零件还是分步打印成形的子零件，需要经过热处理退火，零件才能被使用或子零件才能进行下一个子零件打印。

又例如，参见图3，后处理设备还可以包括机械设备5，如磨削设备、抛光设备或切割设备等用于机械加工的设备。终端设备2可以获取机械设备5的加工参数，如进刀尺寸参数与进刀速度参数，还可以控制机械设备5的开启与关闭。终端设备2还可以即时调整机械设备5的各项加工参数。在一些金属零件打印过程中，金属零件表面会产生氧化层，而氧化层上并不能作为后续的打印的成形面。因此氧化层需要去除，才能进行分步打印。

参见图3，上述分步增材制造系统还可以包括三维扫描设备6。上述三维扫描设备6可以用于扫描在基材31上完成打印的零件或子零件，并生成扫描信息。终端设备2可以通过获取上述扫描信息，并与零件的预先设计的模型信息进行对比。由此可以获得打印后的零件的偏差余量，从而反映出打印的精度，进而判断零件打印是否满足要求，或判断是否可以进行下一个子零件的打印。

上述扫描信息可以包括生成可被阅读的三维文件，上述三维文件可以被终端设备2进行读写，从而获得零件的各项尺寸信息，进而可以与零件的模型信息进行对比。以此获得零件打印后的尺寸误差，从而判断打印是否满足设计要求。

上述角度调节工装3、后处理设备以及三维扫描设备6三者与终端设备2的通信方式可以采用无线通信，或有线通信及无线通信相配合的通信方式。有线通信方式可以为光纤通信、电力线载波通信，但不仅限于此。无线通信可以为WiFi通信、蓝牙通信、红外通讯等，但不仅限于此。

针对相关技术针对大悬垂角度的零件，采用实体支撑带来的材料成本大，打印时间周期长的问题，本发明实施例提供的分步增材制造方法适用于大悬垂角度（即γ＞α）的零件进行3D打印，用于提高零件打印的时间，避免使用实体支撑带来的材料成本与时间成本。大悬垂角度的零件可以为S形或曲线型或折线形零件。本方法的主旨通过对一个复杂的零件进行分割形成多个较为简单的零件，采用分步打印方式形成零件。同时在进行每个子零件打印的时候，调节基材的倾斜角度，用于将子零件的悬垂角度减小，以满足各个子零件的打印。

本发明实施例提供的分步增材制造方法可以由终端设备或应用于终端设备的芯片执行。图5-图7示例出本发明实施例提供的一种分步增材制造方法的流程图。参见图5-图7，本发明实施例提供的分步增材制造方法包括：

S100：终端设备获取零件模型信息。零件模型信息可以是预先设计好的零件模型信息，通过存储单元或者通信方式导入到终端设备中，也可以是在终端设备上进行设计的零件模型信息。还可以是用过三维扫描设备对标准件进行扫描形成的扫描信息。上述零件模型信息可以被终端设备进行读写，如终端设备可以获取零件模型信息对应零件的各处的尺寸信息，以及零件各处的悬垂角度。

S200：终端设备根据增材制造设备的最大悬垂角度α对零件模型信息进行分割，获得多个子模型信息。

上述增材制造设备的最大悬垂角度α由设备的打印能力与打印材料共同决定，对应明确的材料，增材制造设备的最大悬垂角度α（即打印设备的最大悬垂角度α）可以通过有限次数实验获得，可以理解为设备对应此材料具有的最大悬垂角度。上述实验方法为现有的技术，在此不展开说明。因此，在该分步增材制造方法实现的时候，并不局限于一种材料，在执行后续步骤前，需要预先获得该打印设备1针对需要打印的材料对应的最大悬垂角度α。

S300：终端设备在增材制造设备的基材转动至倾斜角度β时，根据多个子模型信息在基材上逐层打印零件。应理解，逐层打印零件可以是在基材上连续打印多个子零件，也可以是每完成一个子零件，子零件进行后处理后，再进行下一个子零件的打印。

上述打印设备通过子模型信息进行打印后，可以形成对应的子零件。多个子零件可以自下而上依次形成上述零件。通过对复杂、大悬垂角度的零件进行分割，形成多个子零件，使得子零件可以被打印设备打印出来，从而使得零件可以被打印。

在打印零件前，可以调整基材的倾斜角度β至预设角度，该预设角度对应下一个需要打印的所述子零件的最大悬垂角度γ的一半。

在实际应用中，可以利用角度调节工装对基材的倾斜角度β进行调整，角度调节工装可以在终端设备的控制下调整基材的倾斜角度β，也可以是手动调整。

举例说明，终端设备可以根据子模型信息对应的子零件的最大悬垂角度γ，确定在打印各个子零件时，对应基材需要调整的倾斜角度β。终端设备可以通过向角度调整工装发送上述倾斜角度β的数据，角度调整工装就可以在每一个子零件前，将基板的倾斜角度β调整至预设角度。上述预设角度对应下一个需要打印的子零件的最大悬垂角度γ的一半。

当零件逐层打印完成后，所获得的零件实质可以包括多个子零件。每个子模型信息与子零件具有一一对应的关系。每个所述子模型信息相应每个子零件的最大悬垂角度γ满足γ≤α+β。

在具体实施过程中，当在基材上打印子零件时，子零件各处悬垂角度随着基材的倾斜变小，从而满足增材制造设备的最大悬垂角度（即对应打印设备的最大悬垂角度）的要求，因此，在不需要对子零件进行实体支撑，子零件可以被打印出来。也就是说，当具有大悬垂角度的零件被分割成多个小悬垂角度的子零件时，可以在没有实体支撑的情况下，采取调整基材倾斜角度的方式使得增材制造设备逐层多个子零件。

由于每个子零件与所述子模型信息具有一一对应的关系，基于此，每个子模型信息相应每个子零件的最大悬垂角度γ≤α+β时，根据增材制造设备的最大悬垂角度α对零件模型信息进行分割，获得多个子模型信息后，根据多个子模型信息在基材上打印零件前，还可以对每个子模型信息进行调整，使得每个子模型信息相应子模型的最大悬垂角度γ≤α+β，α≤β。

例如，参见图8，可以将零件10按照虚线，将零件10拆分为三个子零件，此时通过倾斜基材的角度，使得每一个子零件的悬垂角度γ≤α+β。满足上述条件后，子零件就可以在基材上无需采用实体支撑的方式被打印。

在一种可选方式中，上述根据多个子模型信息在基材上逐层打印零件，两个子零件之间可以是连续打印，也可以是间断打印。其中，连续打印的意思，两个子零件的打印过程之间，仅存在调整基材的倾斜角度β，不存在进行后处理。连续打印可以适用于塑料打印或陶瓷打印。但是针对于金属激光打印等金属材料的时候，多采用间断打印的方式，其中间断打印是指，两个子零件的打印过程之间，完成打印的子零件可以进行后处理，使得整体的打印质量更高。

对于间断打印来说，当增材制造设备完成当前子零件打印后，打印下一个子零件前，根据多个子模型信息在基材上逐层打印零件还包括控制后处理设备对当前完成打印的子零件进行后处理。

利用热处理设备进行热处理退火，可以消除金属的应力，从而使得零件整体的应力得到消除。并且，金属材料经过打印后，表面容易形成氧化层，通过机械设备进行去除氧化层处理，可以使得两个子零件之间的连接更加紧密，从而保障零件整体连接强度。

在一种可选方式中，参见图7，根据下一个子模型信息在基材上打印下一子零件前，终端设备还可以利用子零件的扫描信息确定子零件是否满足要求。例如：当增材制造设备完成当前子零件打印后，根据下一个子模型信息在基材上打印下一子零件前，分步增材制造方法还包括：

第一步，终端设备获取当前已完成打印的子零件的扫描信息。可以利用三维扫描设备扫描子零件，获得子零件的扫描信息，并导入至终端设备中。

第二步，终端设备根据当前已完成打印的子零件的扫描信息确定当前已完成打印的子零件的尺寸信息。可以利用终端设备分析子零件的扫描信息，对其中的内容进行识别，获得子零件的尺寸信息。该子零件的尺寸信息可以包括子零件的空间尺寸大小信息，以及子零件各处的悬垂角度等。

第三步，终端设备确定当前已完成打印的子零件的尺寸信息与相应子模型信息匹配。

上述子零件的尺寸信息与相应子模型信息匹配，可以理解为子零件的实际成形尺寸与设计尺寸之间的偏差值是否在允许范围内。终端设备将子零件的尺寸信息与相应子模型信息进行匹配，如果发现存在超过偏差值的区域，将该区域定义为打印异常区域，对打印异常区域进行修改或者重新打印，直至满足尺寸精度要求。

图9A-图9C示例出本发明实施例提供的分步增材制造方法实施的过程图。参见图9A，终端设备对零件10模型信息进行分割后，计算零件10的第一个子零件11的最大悬垂角度为γ

参见图9B，第一个子零件11打印完成后做去应力热处理退火或去除氧化层处理，对第一次打印的毛坯件进行三维扫描检测，标注偏差余量分步。计算零件10的第二个子零件12的最大悬垂角度为γ

参见图9C，第二个子零件12打印完成后做去应力热处理退火或去除氧化层处理，对第二次打印的毛坯件做三维扫描检测，标注偏差余量分步。计算零件10的第三个子零件13的最大悬垂角度为γ

与现有技术相比，采用本分步增材制造方法，通过将需要打印的零件进行分割，形成多个子零件。同时在打印上每一个子零件的时候，通过倾斜基材的角度，使得上述多个子零件在基材倾斜后的悬垂角度小于或等于增材制造设备的最大悬垂角度，从而可以在打印S形或曲线形或大悬垂角度的零件时，不需要增加实体支撑，进而避免采用实体支撑带来的材料与时间成本问题。同时在打印金属材料零件的时候，可以减小应力变形开裂风险,较小机械加工去除量，缩短制造周期。

图10示例出本发明实施例提供的终端设备2的结构示意图。参见图10，上述终端设备2包括处理器以及与处理器耦合的通信接口230；处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述任一种可能的实现方式中所述的分步增材制造方法。

参见图10，上述处理器可以是一个通用中央处理器（central processing unit，CPU），微处理器，专用集成电路（application-specific integrated circuit，ASIC），或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口230可以为一个或多个。通信接口230可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。

参见图10，上述终端设备2还可以包括通信线路240。通信线路240可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，如图10所示，该终端设备2还可以包括存储器。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。

如图10所示，存储器可以是只读存储器（read-only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM）、只读光盘（compactdisc read-only memory，CD-ROM）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路240与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，如图10所示，处理器可以包括一个或多个CPU，如图10中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，如图10所示，终端设备2可以包括多个处理器，如图10中的主处理器210和副处理器250。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器（digital signal processing，DSP）、ASIC、现成可编程门阵列（field-programmable gate array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘（digital video disc，DVD）；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘（solid state drive，SSD）。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。