PL244269B1 - Pneumatyczny uchwyt mocujący do drukarki 3D - Google Patents

Abstract

Pneumatyczny uchwyt mocujący do drukarki 3D, wyposażony w podstawę wraz z zainstalowanymi ruchomymi ramionami mocującymi, posiadającymi pokrętła dociskowe, ustalające położenie ramion względem mocowanego modelu 3D, charakteryzuje się tym, że do podstawy (2), która ma kształt okręgu, podłączony jest zasilany pneumatycznie panel sterujący (1) oraz przytwierdzone są promieniowo mocowania stałe, ustalające położenie okrągłej szyny przymocowanej do podstawy (2), w której to szynie osadzone są suwliwie, poprzez śruby gwintowane, ruchome ramiona wraz z pokrętłami dociskowymi. Panel sterujący (1) wyposażony jest w wyświetlacz, przyciski sterujące oraz system chłodzenia w postaci radiatora, przy czym z panelu sterującego (1), a dokładnie z miejsca na wtyki, wyprowadzone są rurki na powietrze oraz przewody, umożliwiające przesył danych i impulsów sterujących, przesyłanych do ramion mocujących, przez które przeprowadzone są przewody oraz rurki przesyłowe sprężone powietrze, które napędza ruchome mechanizmy dociskowe, zamocowane na końcach ramion mocujących, które mają obudowę z zainstalowanymi tłokami z przytwierdzonymi podkładkami dociskowymi. Korzystnie, do ramion przymocowane są pojemniki przejściowe na powietrze oraz czujniki tensometryczne, zamocowane w pobliżu mechanizmów dociskowych, zaś na śrubach nakręcone są nakrętki wraz z podkładkami, które są ściągane i dociskane do szyny za pomocą heksagonalnych śrub, które nakręcone są na śruby pod szyną.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny uchwyt mocujący do drukarki 3D, przeznaczony do mocowania przedmiotów podczas druku 3D, w szczególności w technologii osadzania termoplastycznego tworzywa dla metod takich jak Fused Deposition Modeling (FDM) oraz Fused Filament Fabrication (FFF).

Drukowanie w technologii FDM realizowane jest poprzez nakładanie materiału warstwa po warstwie. Modele, szczególnie te o dużej płaskiej powierzchni przylegania do platformy roboczej, mogą się odkształcać podczas drukowania 3D, co również potwierdzają producenci drukarek w instrukcjach. Odkształcanie polega na „podwijaniu” lub odrywaniu modelu od platformy roboczej. Sprawia to, że budowane kolejne warstwy są nie poprawne, co widać w gotowym modelu. Model taki jest zniekształcony i przypomina spłaszczony łuk. Odkształcenie się modelu może także doprowadzić do uszkodzenia głowicy drukującej, w związku z kolizją o zakrzywione warstwy.

Obecnie w celu wyeliminowania tego problemu stosuje się podgrzewane stoły/komory, kleje czy nakładki na stoły. Niestety problem ten nie został w pełni rozwiązany poprzez zastosowanie tych ulepszeń.

Znany jest z publikacji opisu patentowego PL239398 uchwyt mocujący do drukarki 3D, do ustalania i mocowania przedmiotów podczas wytwarzania przyrostowego przy wykorzystaniu drukarki 3D, w szczególności w technologii FDM, który posiada ramę w kształcie poprzecznie połączonych ze sobą kształtowników, na której zainstalowana jest drukarka 3D. Na każdym z końców ramy zamocowane są śruby wraz z podkładkami i nakrętkami, przy czym na śrubach osadzone są pokrętła regulujące i ustalające położenie ramion dociskowych, które są osadzone pomiędzy pokrętłami, suwliwie na śrubach. Ramiona dociskowe mają zamocowane na końcach dociski płaskie lub kuliste, umożliwiające mocowanie podstawki odpowiednio o powierzchni płaskiej lub cylindrycznej.

Znany jest z publikacji nr CN208946693 stół do mocowania obiektów drukowanych w technologii 3D. Płyta nośna może być wykonana ze szklanej ceramiki lub stali nierdzewnej lub innych materiałów o gładkich powierzchniach i nie podatnych na korozję, pręty nośne są równomiernie i trwale połączone z czterema narożnikami dolnej powierzchni czołowej płyty nośnej w równych odstępach, a dolna płyta jest trwale połączona z dolnymi końcami prętów nośnych. Cztery grupy prętów nośnych mogą skutecznie zapewniać siłę nośną dla płyty nośnej, dlatego urządzenie może być bardziej stabilne podczas drukowania. Za pomocą urządzenia podtrzymującego i urządzenia obrotowego użytkownik może wygodnie i szybko zbierać drukowane przedmioty oraz wygodnie i szybko wyczyścić urządzenie.

Celem wynalazku jest opracowanie uchwytu mocującego do drukarki 3D, zasilanego pneumatycznie, który będzie w łatwy i szybki sposób skutecznie mocował drukowane modele 3D, szczególnie te o dużej płaskiej powierzchni przylegania do platformy roboczej, które mogą się odkształcać podczas drukowania. Wynalazek umożliwia także zbieranie danych o sile odkształcenia modelu a także możliwość regulacji siły docisku.

Pneumatyczny uchwyt mocujący do drukarki 3D, wyposażony w podstawę wraz z zainstalowanymi ruchomymi ramionami mocującymi, posiadającymi pokrętła dociskowe, ustalające położenie ramion względem mocowanego modelu 3D, charakteryzuje się tym, że do podstawy, która ma kształt okręgu, podłączony jest zasilany pneumatycznie panel sterujący oraz przytwierdzone są promieniowo mocowania stałe, ustalające położenie okrągłej szyny przymocowanej do podstawy, w której to szynie osadzone są suwliwie, poprzez śruby gwintowane, ruchome ramiona wraz z pokrętłami dociskowymi. Panel sterujący wyposażony jest w wyświetlacz, przyciski sterujące oraz system chłodzenia w postaci radiatora, przy czym z panelu sterującego, a dokładnie z miejsca na wtyki, wyprowadzone są rurki na powietrze oraz przewody, umożliwiające przesył danych i impulsów sterujących, przesyłanych do ramion mocujących, przez które przeprowadzone są przewody oraz rurki przesyłowe sprężone powietrze, które napędza ruchome mechanizmy dociskowe, zamocowane na końcach ramion mocujących, które mają obudowę z zainstalowanymi tłokami z przytwierdzonymi podkładkami dociskowymi.

Korzystnie, do ramion przymocowane są pojemniki przejściowe na powietrze oraz czujniki tensometryczne, zamocowane w pobliżu mechanizmów dociskowych.

Korzystnie, na śrubach nakręcone są nakrętki wraz z podkładkami, które są ściągane i dociskane do szyny za pomocą heksagonalnych śrub, które nakręcone są na śruby pod szyną.

Uchwyt mocujący, może posiadać dowolna ilość ramion mocowanych za pomocą śrub, podkładek i nakrętek do szyny. Zastosowana szyna umożliwia ustawienie ramion w dowolnej konfiguracji, tak aby była możliwość docisku modelu w miejscu zakrzywiania modelu. Na ramionach i specjalnie wyprofilowanej końcówce znajduje się układ pneumatyczny wraz z czujnikiem docisku. Dzięki układowi pneumatycznemu i czujnikowi docisku, można kontrolować siłę docisku, jak również mierzyć siłę odkształcenia, która powstaje w trakcie „podwijania” modelu. Układem pneumatycznym sterujemy za pomocą systemu sterującego. Wyłączenie systemu sterującego spowoduje poluzowanie docisku do modelu, co daje możliwość jego usunięcia. W sposób automatyczny dostosowana jest siła docisku ramion do drukowanego modelu 3D. W momencie powstania małego odkształcenia, układ samoistnie zwiększa siłę docisku z pętlą sprzężenia zwrotnego.

Wynalazek uwidoczniony został w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok izometryczny uchwytu zamontowanego na drukarce 3D, fig. 2 - widok izometryczny uchwytu mocującego, fig. 3 - widok panelu sterowania uchwytu, fig. 4 - widok ramienia mocującego uchwytu, fig. 5 - widok mechanizmu dociskowego, a fig. 6 - widok mocowania śrubowego do szyny uchwytu.

Uchwyt posiada podstawę 2 o zarysie okręgu, do której podłączony jest panel sterujący 1, do którego podłączone jest zasilanie pneumatyczne, nie przedstawione na rysunku. Do podstawy 2 przytwierdzone są promieniowo mocowania stałe 12, które ustalają położenie szyny 11, w której osadzone są suwliwie, poprzez śruby gwintowane 10, ruchome ramiona 9 wraz z pokrętłami dociskowymi 8. Ramiona 9 mają możliwość ruchu w osiach OY, OX i OZ, co daję pełen zakres regulacji ich położenia względem mocowanego drukowanego modelu 3D.

Na fig. 3 przedstawiono panel sterujący 1, który wyposażony jest w wyświetlacz 13, przyciski sterujące 15 oraz system chłodzenia w postaci radiatora 14. Z panelu sterującego 1, a dokładnie z miejsca na wtyki 16, wyprowadzone są rurki 17 na powietrze, oraz przewody 18, umożliwiające przesył danych i impulsów sterujących, przesyłanych do ramion 9 mocujących drukowany model 3D.

Na fig. 4 przedstawiono widok ramienia 9, przez które przeprowadzone są przewody 18 oraz rurki 17 przesyłowe sprężone powietrze, które napędza ruchome mechanizmy dociskowe 21. Do ramion 9 przymocowane są pojemniki przejściowe 19 na powietrze z układu pneumatycznego oraz czujniki tensometryczne 20, zamocowane w pobliżu mechanizmów dociskowych 21.

Fig. 5 przedstawia powiększony widok mechanizmów dociskowych 21, które mają obudowę 24 z zainstalowanymi tłokami 23. Tłoki 23 mogą wykonywać ruch względem osi OX i OZ. Tłoki 23 połączone są z podkładkami dociskowymi 22. W podkładce również znajduje się sensor do czujnika tensometrycznego 20. Mechanizmy dociskowe 21 są zasilane i sterowane odpowiednio poprzez rurki 17 oraz przewody 18,wyprowadzone z panelu sterującego 1.

Fig. 6 przedstawia widok mocowania śrub gwintowanych 10 do szyny 11. Na śrubach 10 nakręcone są nakrętki 25 wraz z podkładkami 26, które są ściągane i dociskane do szyny 11 za pomocą heksagonalnych śrub 27, które nakręcone są na śruby 10 pod szyną 11.

Na podstawie 2 uchwytu instalowana jest drukarka 3D, wyposażona w stół roboczy 3, na którym drukowany jest model 3D

Claims (3)

1. Pneumatyczny uchwyt mocujący do drukarki 3D, wyposażony w podstawę wraz z zainstalowanymi ruchomymi ramionami mocującymi, posiadającymi pokrętła dociskowe, ustalające położenie ramion względem mocowanego modelu 3D, znamienny tym, że do podstawy (2), która ma kształt okręgu, podłączony jest zasilany pneumatycznie panel sterujący (1) oraz przytwierdzone są promieniowo mocowania stałe (12), ustalające położenie okrągłej szyny (11) przymocowanej do podstawy (2), w której to szynie (11) osadzone są suwliwie, poprzez śruby gwintowane (10), ruchome ramiona (9) wraz z pokrętłami dociskowymi (8), przy czym panel sterujący (1) wyposażony jest w wyświetlacz (13), przyciski sterujące (15) oraz system chłodzenia w postaci radiatora (14), przy czym z panelu sterującego (1), a dokładnie z miejsca na wtyki (16), wyprowadzone są rurki (17) na powietrze oraz przewody (18), umożliwiające przesył danych i impulsów sterujących, przesyłanych do ramion (9) mocujących, przez które przeprowadzone są przewody (18) oraz rurki (17) przesyłowe sprężone powietrze, które napędza ruchome mechanizmy dociskowe (21), zamocowane na końcach ramion (9) mocujących, które mają obudowę (24) z zainstalowanymi tłokami (23) z przytwierdzonymi podkładkami dociskowymi (22).

PL 244269 Β1

2. Uchwyt, według zastrz. 1, znamienny tym, że do ramion (9) przymocowane są pojemniki przejściowe (19) na powietrze oraz czujniki tensometryczne (20), zamocowane w pobliżu mechanizmów dociskowych (21).

3. Uchwyt, według zastrz. 1, znamienny tym, że na śrubach (10) nakręcone są nakrętki (25) wraz z podkładkami (26), które są ściągane i dociskane do szyny (11) za pomocą heksagonalnych śrub (27), które nakręcone są na śruby (10) pod szyną (11).