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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses, und insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses, das auf einem Material basiert, das ein formbares Kunststoffmaterial aufweist.
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In letzter Zeit wurden Techniken zur Herstellung eines Innenverstärkungselements zum Verstärken der Festigkeit und Haltbarkeit des Elements mittels eines Kunststoffverbundmaterials verwendet. Untersuchungen bezüglich Techniken zur Herstellung eines Innenrahmens, die additive Fertigungsmittel aufweisen, und Innenverstärkungen aus Polymeren und Verbundstoffen wurden aktiv durchgeführt.
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3D-Druck und 3D-Formung finden Beachtung, da die Verwendung der Innenverstärkung die mechanischen Eigenschaften verbessern kann, während die Verwendung eines Ausgangsmaterials aus leichten Verbundmaterialien reduziert wird. Die Innenverstärkung kann eine additive Fertigungsgeschwindigkeit steigern, um als ein Teil eines Automatisierungsprozesses zu dienen.
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Eine additive Fertigungstechnik hat einen sehr hohen potenziellen Wert dadurch, dass sie auf verschiedene Gebiete, wie Flugzeuge, elektronische Bauelemente, Unterhaltungselektronik, Sportartikel, Baustoffe und Fahrzeugteile, erweitert werden kann. Jedoch muss mehr Forschung und Entwicklung durchgeführt werden, um anspruchsvolle Rahmenstrukturen in einer kostengünstigen Weise herzustellen.
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Die additive Fertigungsvorrichtung zur Herstellung des Innenrahmens verwendet Ausgangsmaterialien aus länglichen Strängen. Da die meisten Ausgangsmaterialen leicht verfestigte, ausgehärtete oder zersetzte Materialien sind, werden Technologien benötigt, die verhindern, dass die Ausgangsmaterialien verfestigt, ausgehärtet oder zersetzt sind, bis sie über das Innere nach außen an die additive Fertigungsvorrichtung abgegeben werden.
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Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen (3D) Erzeugnisses geschaffen, die derart konfiguriert ist, dass sie Ausgangsmaterialien in einer richtigen Position abgibt und für eine Massenfertigung geeignet ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses (oder Produktes) vorgesehen, aufweisend einen Formführungsabschnitt, der einen Aufnahmeabschnitt (oder Sitzabschnitt bzw. Auflageabschnitt) aufweist, einen Abgabeabschnitt (oder Ausgabeabschnitt bzw. Zuführabschnitt), welcher derart konfiguriert ist, dass er ein Material an den Aufnahmeabschnitt abgibt, während er sich entlang dem Aufnahmeabschnitt bewegt, und einen Materialfixierabschnitt, welcher derart konfiguriert ist, dass er das abgegebene Material an dem Aufnahmeabschnitt fixiert, wobei sich der Aufnahmeabschnitt von einer ersten Position in eine zweite Position bewegen kann, nachdem der Materialfixierabschnitt das Material fixiert hat, und nachfolgende Prozesse an dem fixierten Material durchgeführt werden können, wenn der Aufnahmeabschnitt in der zweiten Position positioniert ist.
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Der Formführungsabschnitt kann eine Haltevorrichtung (oder Spannvorrichtung bzw. Montagevorrichtung) aufweisen, die den Aufnahmeabschnitt aufweisen kann, der entlang einem Außenumfang davon angeordnet ist.
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Der Aufnahmeabschnitt kann mit einer Nut versehen sein, in welcher das Material sitzt (oder aufgenommen ist).
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Der Materialfixierabschnitt kann einen Zylinder, der aktiviert (oder betätigt) wird, wenn der Abgabeabschnitt das Material an eine vorbestimmte Position abgibt, und eine Fixierabdeckung (oder feststehende Abdeckung) aufweisen, die sich entsprechend dem Zylinder bewegt, wenn der Zylinder aktiviert wird, um das abgegebene Material an dem Aufnahmeabschnitt zu fixieren.
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Der Formführungsabschnitt kann eine Form einer polygonalen Säule haben, und der Aufnahmeabschnitt kann an einer Seitenfläche der polygonalen Säule angeordnet sein.
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Die eine Seitenfläche kann die erste Position sein, die andere Seitenfläche der polygonalen Säule kann die zweite Position sein, die Prozesskonfiguration, die dem nachfolgenden Prozess entspricht, kann an der anderen Seitenfläche angeordnet sein, und der Formführungsabschnitt kann sich in Bezug auf eine Mittelachse der polygonalen Säule drehen, um den Aufnahmeabschnitt von der ersten Position in die zweite Position zu bewegen.
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Der Abgabeabschnitt kann ein Roboterarm für dreidimensionale Fertigung (bzw. zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses) sein.
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Der Abgabeabschnitt kann ein 3D-Schichtdrucker sein.
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Der nachfolgende Prozess kann irgendeiner von einem Kühlungsprozess des Kühlens des Materials, einem Schneidprozess des Schneidens des Materials und einem Verladungsprozess des Trennens des verfestigten Materials von dem Aufnahmeabschnitt und des Verladens des Materials zu einem separaten Bereich sein.
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Das Material kann wenigstens eines von einem Strang, einem Faden, einem Seil, einem Bündel, einem Band und einem Streifen aufweisen.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Blockschema einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus 2;
- 4 eine perspektivische Ansicht, in der ein Material an einen Aufnahmeabschnitt der Vorrichtung aus 2 abgegeben ist;
- 5 eine perspektivische Ansicht, in der ein Materialfixierabschnitt der Vorrichtung aus 2 das abgegebene Material an dem Aufnahmeabschnitt fixiert;
- 6 eine Ansicht, in der sich ein Aufnahmeabschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt; und
- 7 eine Ansicht, in der sich ein Aufnahmeabschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
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Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Mit Bezug auf 1 kann eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Formführungsabschnitt 120, einen Abgabeabschnitt 140 und einen Materialfixierabschnitt 160 aufweisen.
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Ein Material 110, das ein später herzustellendes dreidimensionales Erzeugnis bildet, kann geschichtet werden, und das additive Material 110 kann ausgehärtet werden, um das dreidimensionale Erzeugnis herzustellen.
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Dementsprechend kann das Material 110 als ein Material und/oder ein Formstück ausgewählt werden, das geeignet ist, ein vorbestimmtes dreidimensionales Erzeugnis herzustellen. Zum Beispiel kann das Material 110 wenigstens eines von einem Strang, einem Faden, einem Seil, einem Bündel, einem Band und einem Streifen aufweisen.
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Der Formführungsabschnitt 120 kann einen Aufnahmeabschnitt 122 aufweisen. Hier kann der Aufnahmeabschnitt 122 eine Nut aufweisen, in welcher das Material 110 sitzt. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform kann der Formführungsabschnitt 120 eine Haltevorrichtung aufweisen, entlang deren Außenumfang der Aufnahmeabschnitt 122 angeordnet ist.
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Der Aufnahmeabschnitt 122 kann verschiedene Formen haben. Da die Form des später herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses von der Form des Aufnahmeabschnitts 122 beeinflusst werden kann, können der Aufnahmeabschnitt 122 und der Formführungsabschnitt 120, der denselben aufweist, eine Form haben, die der Form des herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses entspricht.
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Wenn der Aufnahmeabschnitt 122 entlang dem Außenumfang der Haltevorrichtung angeordnet ist, kann die durch den Außenumfang der Haltevorrichtung gebildete Form im Wesentlichen dieselbe wie die Form des später herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses sein. Zum Beispiel kann, wenn die Haltevorrichtung eine Kreisform hat, das herzustellende dreidimensionale Erzeugnis eine Ringform haben, die entlang einem Umfang des Kreises geformt wird. Die Haltevorrichtung kann eine dreidimensionale Form haben. In dem vorliegenden Fall kann die Form des Aufnahmeabschnitts 122, der in dem Halteabschnitt angeordnet ist, ebenfalls dreidimensional sein.
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Der Abgabeabschnitt 140 kann sich entlang dem Aufnahmeabschnitt 122 in Richtung M bewegen. Der Abgabeabschnitt 140 kann das Material 110 an den Aufnahmeabschnitt 122 abgeben, während er sich entlang dem Aufnahmeabschnitt 122 in Richtung M bewegt. Zum Beispiel kann der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an einem vorbestimmten Zielpunkt abgeben, der an dem Aufnahmeabschnitt 122 positioniert ist, während er sich dreidimensional frei bewegt. Zum Beispiel kann in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Abgabeabschnitt 140 ein Roboterarm zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses sein. Zum Beispiel kann sich der Roboterarm entlang dem Aufnahmeabschnitt 122, der eine dreidimensionale Form hat, in Richtung M bewegen. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der Aufnahmeabschnitt 122 auch entsprechend einer Bewegung des Roboterarmes drehen und/oder bewegen.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Abgabeabschnitt 140 ein 3D-Schichtdrucker sein, der ein dreidimensionales Erzeugnis durch Stapeln/Schichten des Materials 110 in einer vorbestimmten Position herstellt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Abgabeabschnitt 140 in einer vorbestimmten Position fixiert sein. Das heißt, der Abgabeabschnitt 140 kann sich nicht in Richtung M bewegen. Zum Beispiel hat der Abgabeabschnitt 140 eine Form, die der Form des Aufnahmeabschnitts 122 entspricht, und kann in einer vorbestimmten Position fest angeordnet sein. In dem vorliegenden Fall kann der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an den Aufnahmeabschnitt 122 ohne die Bewegung in Richtung M abgeben. Alternativ kann der Abgabeabschnitt 140 fixiert sein, und die Haltevorrichtung bewegt sich, wobei das Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122 angeordnet sein kann.
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Der Materialfixierabschnitt 160 kann das von dem Abgabeabschnitt 140 abgegebene Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122 fixieren. Mit anderen Worten übt der Materialfixierabschnitt 160 einen Druck auf das abgegebene Material 110 aus, wobei das abgegebene Material 110 nicht von dem Aufnahmeabschnitt 122 getrennt wird.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung kann der Materialfixierabschnitt 160 einen Zylinder und eine Fixierabdeckung aufweisen. Hier kann der Zylinder aktiviert werden, wenn der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an eine vorbestimmte Position abgibt, und die Fixierabdeckung kann sich entsprechend dem Zylinder bewegen, wenn der Zylinder aktiviert wird, um das abgegebene Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122 zu fixieren.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Mehrzahl von einem ersten bis dritten Zylinder jeweils mit einer ersten bis dritten Fixierabdeckung verbunden sein. Hier können der erste bis dritte Zylinder jeweils nacheinander zum ersten Mal, wenn der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an eine erste Position abgibt, zum zweiten Mal, wenn der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an eine zweite Position abgibt, und zum dritten Mal aktiviert werden, wenn der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an eine dritte Position abgibt. Infolgedessen können sich die erste bis dritte Fixierabdeckung, welche mit dem ersten bis dritten Zylinder verbunden sind, nacheinander zum ersten bis dritten Mal bewegen, um das abgegebene Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122 zu fixieren.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die Mehrzahl von dem ersten bis dritten Zylinder mit einer Fixierabdeckung verbunden sein. Hier können der erste bis dritte Zylinder gleichzeitig aktiviert werden, wenn der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an eine einzige Position abgibt. Infolgedessen kann die Fixierabdeckung durch ein gemeinsames Auslösen des ersten bis dritten Zylinders bewegt werden und das abgegebene Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122 fixieren.
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Das durch den Materialfixierabschnitt 160 fixierte Material 110 wird verfestigt, während es an dem Aufnahmeabschnitt 122 fixiert ist, wobei ein dreidimensionales Erzeugnis, das eine vorbestimmte Form hat, hergestellt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das durch den Materialfixierabschnitt 160 fixierte Material 110 fixiert werden und dann nachfolgenden Prozessen unterzogen werden. Hier kann der nachfolgende Prozess einen oder mehrere Prozesse aufweisen, um letztlich das fixierte Material 110 als ein dreidimensionales Erzeugnis auszubilden. Zum Beispiel kann der nachfolgende Prozess einer von einem Kühlungsprozess, einem Schneidprozess oder einem Verladungsprozess sein. Der Kühlungsprozess kann ein Prozess des Kühlens und/oder Erwärmens des fixierten Materials 110 auf eine vorbestimmte Temperatur sein, der Schneidprozess kann ein Prozess des Schneidens des fixierten Materials 110 sein, und der Verladungsprozess kann ein Prozess des Trennens des verfestigten Materials 110 von dem Aufnahmeabschnitt 122 und des Verladens des Materials 110 zu einem separaten Bereich sein.
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In dem vorliegenden Fall kann sich der in den Formführungsabschnitt 120 einbezogene Aufnahmeabschnitt 122 zusammen mit dem fixierten Material 110 für die nachfolgenden Prozesse bewegen. Zum Beispiel kann sich der Formführungsabschnitt 120 um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Drehachse drehen, nachdem der Materialfixierabschnitt 160 das Material 110 fixiert hat. Infolgedessen kann sich der Aufnahmeabschnitt 122 von einer ersten Position in eine zweite Position bewegen. Hier kann ein Schneidwerkzeug, das die nachfolgenden Prozesse abwartet, einen Abschnitt des fixierten Materials 110 schneiden, nachdem sich der Formführungsabschnitt 120 um einen vorbestimmten Winkel gedreht hat. Das heißt, die nachfolgenden Prozesse für das fixierte Material 110 können durchgeführt werden, wenn der Aufnahmeabschnitt 122 in der zweiten Position positioniert ist.
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Hier kann eine solche Reihe von Prozessen kontinuierlich durchgeführt werden. Zu diesem Zweck kann der Formführungsabschnitt 120 die Form einer polygonalen Säule haben, an welcher eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten angeordnet sind, die Konfiguration des entsprechenden Prozesses kann an jeder Seite des Formführungsabschnitts 120 angeordnet sein, und der Formführungsabschnitt 120 kann sich um eine Mittelachse der polygonalen Säule drehen, wobei die Abgabe- und Fixierprozesse und die nachfolgenden Prozesse an jeder Seite kontinuierlich realisiert werden können.
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Mit Bezug auf 1 werden die Konfiguration und der Betrieb des Formführungsabschnitts 120 und des Aufnahmeabschnitts 122, der darin einbezogen ist, ausführlich beschrieben.
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Gemäß der Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses 100 mit der obigen Konfiguration gibt der Abgabeabschnitt 140 das Material 110 an den Aufnahmeabschnitt 122 ab, und dann fixiert der Materialfixierabschnitt 160 das abgegebene Material 110 an dem Aufnahmeabschnitt 122, wobei das Material 110 in einer richtigen Position fixiert wird. Darüber hinaus kann, da der Aufnahmeabschnitt 122 von der ersten Position in die zweite Position bewegt werden kann, der vorliegende Prozess für eine Massenfertigung geeignet sein.
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Mit Bezug auf die 2 bis 5 wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses 200 kann einen Formführungsabschnitt 220, einen Abgabeabschnitt und einen Materialfixierabschnitt 260 aufweisen.
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Ein Material 210, das ein später herzustellendes dreidimensionales Erzeugnis bildet, kann geschichtet werden, und das geschichtete Material 210 kann ausgehärtet werden, um ein dreidimensionales Erzeugnis herzustellen.
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Dementsprechend kann das Material 210 als ein Material und/oder ein Formstück ausgewählt werden, das geeignet ist, ein vorbestimmtes dreidimensionales Erzeugnis herzustellen. Zum Beispiel kann das Material 210 wenigstens eines von einem Strang, einem Faden, einem Seil, einem Bündel, einem Band und einem Streifen aufweisen.
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Der Formführungsabschnitt 220 kann einen Aufnahmeabschnitt 222 aufweisen. Hier kann der Aufnahmeabschnitt 222 eine Nut aufweisen, in welcher das Material 210 sitzt. Der Formführungsabschnitt 220 kann eine Haltevorrichtung 224 aufweisen, entlang deren Außenumfang der Aufnahmeabschnitt 222 angeordnet ist.
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Der Aufnahmeabschnitt 222 kann verschiedene Formen haben. Da die Form des später herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses von der Form des Aufnahmeabschnitts 222 beeinflusst werden kann, können der Aufnahmeabschnitt 222 und der Formführungsabschnitt 220, der denselben aufweist, eine Form haben, die der Form des herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses entspricht.
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Gemäß der Ausführungsform kann, wenn der Aufnahmeabschnitt 222 entlang dem Außenumfang der Haltevorrichtung 224 angeordnet ist, die durch den Außenumfang der Haltevorrichtung 224 gebildete Form im Wesentlichen dieselbe wie die Form des später herzustellenden dreidimensionalen Erzeugnisses sein.
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Der Abgabeabschnitt kann sich entlang dem Aufnahmeabschnitt 222 bewegen. Der Abgabeabschnitt kann das Material 210 an den Aufnahmeabschnitt 222 abgeben, während er sich entlang dem Aufnahmeabschnitt 222 bewegt. Zum Beispiel kann der Abgabeabschnitt das Material 210 an einem vorbestimmten Zielpunkt abgeben, der an dem Aufnahmeabschnitt 222 positioniert ist, während er sich dreidimensional frei bewegt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Abgabeabschnitt ein Roboterarm zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses sein.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Abgabeabschnitt ein 3D-Schichtdrucker sein, der ein dreidimensionales Erzeugnis durch Stapeln/Schichten des Materials 210 in einer vorbestimmten Position herstellt.
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Der Materialfixierabschnitt 260 kann das von dem Abgabeabschnitt abgegebene Material 210 an dem Aufnahmeabschnitt 222 fixieren. Mit anderen Worten übt der Materialfixierabschnitt 260 einen Druck auf das abgegebene Material 210 aus, wobei das abgegebene Material 210 nicht von dem Aufnahmeabschnitt 222 getrennt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Materialfixierabschnitt 260 einen Zylinder 262 und eine Fixierabdeckung 264 aufweisen. Hier kann der Zylinder 262 aktiviert werden, wenn der Abgabeabschnitt das Material 210 an eine vorbestimmte Position abgibt, und die Fixierabdeckung 264 kann sich entsprechend dem Zylinder 262 bewegen, wenn der Zylinder 262 aktiviert wird, um das abgegebene Material 210 an dem Aufnahmeabschnitt 222 zu fixieren.
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Der Zylinder 262 kann mit der Fixierabdeckung 264 verbunden sein. Hier kann der Zylinder 262 zu einem Zeitpunkt aktiviert werden, wenn der Abgabeabschnitt das Material 210 an eine Position abgibt. Infolgedessen kann die Fixierabdeckung 264 durch das Auslösen des Zylinders 262 bewegt werden und das abgegebene Material 210 an dem Aufnahmeabschnitt 222 fixieren.
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Das durch den Materialfixierabschnitt 260 fixierte Material 210 wird verfestigt, während es an dem Aufnahmeabschnitt 222 fixiert ist, wobei ein dreidimensionales Erzeugnis, das eine vorbestimmte Form hat, hergestellt werden kann.
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6 ist eine Ansicht, in der sich ein Aufnahmeabschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt.
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Mit Bezug auf 6 kann ein Formführungsabschnitt 320 einen ersten Aufnahmeabschnitt 322-1, einen zweiten Aufnahmeabschnitt 322-2 und einen dritten Aufnahmeabschnitt 322-3 aufweisen. Darüber hinaus können ein erstes Material 310-1, ein zweites Material 310-2 und ein drittes Material 310-3 jeweils durch einen Abgabeabschnitt 340 an den entsprechenden Aufnahmeabschnitten 322 angeordnet werden. Hier kann der Formführungsabschnitt 320 die Form einer dreieckigen Säule haben, und jeder der Aufnahmeabschnitte 322 kann an einer jeweiligen Seite der dreieckigen Säule angeordnet sein.
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Das durch den Materialfixierabschnitt fixierte Material 310 kann fixiert werden und dann nachfolgenden Prozessen unterzogen werden. Hier kann der nachfolgende Prozess einen oder mehrere Prozesse aufweisen, um letztlich das fixierte Material 310 als ein dreidimensionales Erzeugnis auszubilden. Zum Beispiel kann der nachfolgende Prozess einer von einem Kühlungsprozess, einem Schneidprozess oder einem Verladungsprozess sein. Der Kühlungsprozess kann ein Prozess des Kühlens und/oder Erwärmens des fixierten Materials 310 auf eine vorbestimmte Temperatur sein, der Schneidprozess kann ein Prozess des Schneidens des fixierten Materials 310 sein, und der Verladungsprozess kann ein Prozess des Trennens des schließlich verfestigten Materials 310 von dem Aufnahmeabschnitt 322 und des Verladens des Materials 310 zu einem separaten Bereich sein.
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In dem vorliegenden Fall kann sich der in den Formführungsabschnitt 320 einbezogene erste Aufnahmeabschnitt 322-1 zusammen mit dem fixierten ersten Material 310-1 für die nachfolgenden Prozesse bewegen. Zum Beispiel kann sich der Formführungsabschnitt 320 um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Drehachse in Richtung R1 drehen, nachdem der Materialfixierabschnitt das erste Material 310-1 fixiert hat. Infolgedessen kann sich der erste Aufnahmeabschnitt 322-1 von einer ersten Position in eine zweite Position (d.h. die erste Position des zweiten Aufnahmeabschnitts 322-2) bewegen. Hier kann ein Schneidwerkzeug 350, das die nachfolgenden Prozesse abwartet, einen Abschnitt des fixierten ersten Materials 310-1 schneiden, nachdem sich der Formführungsabschnitt 320 um einen vorbestimmten Winkel gedreht hat. Das heißt, die nachfolgenden Prozesse für das fixierte erste Material 310-1 können durchgeführt werden, wenn der erste Aufnahmeabschnitt 322-1 in der zweiten Position positioniert ist. Dies bedeutet, dass das Schneiden nur durchgeführt wird, wenn das fixierte erste Material 310-1 einmal in die zweite Position gedreht ist. Selbst wenn sich der Formführungsabschnitt 320 nicht in einem vorbestimmten Winkel dreht, ist es möglich, das Material in der Haltevorrichtung zu schneiden. In diesem Falle wird das Schneidwerkzeug 350 zum Zurichten des Materials oder zum zusätzlichen Schneiden verwendet.
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Darüber hinaus kann sich der Formführungsabschnitt 320 um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Drehachse in Richtung R1 drehen, nachdem das Schneidwerkzeug 350 das erste Material 310-1 geschnitten hat. Infolgedessen kann sich der erste Aufnahmeabschnitt 322-1 von der zweiten Position in eine dritte Position (d.h. die erste Position des dritten Aufnahmeabschnitts 322-3) bewegen. Hier kann eine Verladungsvorrichtung 370, welche die nachfolgenden Prozesse abwartet, das geschnittene erste Material 310-1 von dem ersten Aufnahmeabschnitt 322-1 drehen, nachdem der Formführungsabschnitt 320 um einen vorbestimmten Winkel weiter gedreht ist, und dann das erste Material 310-1 zu einem separaten Bereich verladen. Außerdem kann die Verladungsvorrichtung 370 einen Prozess des Vorbereitens des Abgabeabschnitts 340 durchführen, um ein viertes Material an den ersten Aufnahmeabschnitt 322-1 leicht abzugeben.
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Hier kann eine solche Reihe von Prozessen kontinuierlich durchgeführt werden. Zu diesem Zweck kann der Formführungsabschnitt 320 die Form einer dreieckigen Säule haben, an welcher eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten angeordnet sind, die Konfiguration des entsprechenden Prozesses kann an jeder Seite des Formführungsabschnitts 320 angeordnet sein, und der Formführungsabschnitt 320 kann sich um eine Mittelachse der dreieckigen Säule drehen, wobei die Abgabe- und Fixierprozesse und die nachfolgenden Prozesse an jeder Seite kontinuierlich realisiert werden können.
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7 ist eine Ansicht, in der sich ein Aufnahmeabschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Erzeugnisses gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt.
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Mit Bezug auf 7 kann ein Formführungsabschnitt 420 eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 422 aufweisen. Ein Material 410 kann an jedem Aufnahmeabschnitt 422 angeordnet werden. Hier kann der Formführungsabschnitt 420 die Form einer rechteckigen Säule haben, und jeder der Aufnahmeabschnitte 422 kann an einer Seite der rechteckigen Säule angeordnet sein.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 422-1, 422-2 an der Seite der rechteckigen Säule angeordnet sein. Zum Beispiel können ein erster Aufnahmeabschnitt 422-1, an welchem ein erstes Material 410-1 angeordnet ist, und ein zweiter Aufnahmeabschnitt 422-2, an welchem ein zweites Material 410-2 angeordnet ist, an einer Seite der rechteckigen Säule gemeinsam angeordnet sein.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine einzige Prozesskonfiguration von irgendwelchen Prozessen alle nachfolgenden Prozesse für die Mehrzahl von Materialien 410 ausführen, die jeweils an der Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 422 angeordnet sind. Zum Beispiel kann eine einzige erste Prozesskonfiguration 430 alle nachfolgenden Prozesse an sowohl dem ersten Material 410-1 als auch dem zweiten Material 410-2, die zweimal in Richtung R2 gedreht sind, ausführen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Mehrzahl von Prozesskonfigurationen von irgendwelchen Prozessen jeweils die nachfolgenden Prozesse für die Mehrzahl von Materialien 410, die jeweils an der Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 422 angeordnet sind, übernehmen und diese ausführen. Zum Beispiel können eine Mehrzahl von zweiten Prozesskonfigurationen 450-1 und 450-2 jeweils die nachfolgenden Prozesse für das erste Material 410-1 und das zweite Material 410-2, die einmal in Richtung R2 gedreht sind, übernehmen, und eine Mehrzahl von dritten Prozesskonfigurationen 470-1 und 470-2 können jeweils die nachfolgenden Prozesse für das erste Material 410-1 und das zweite Material 410-2, die dreimal in Richtung R2 gedreht sind, übernehmen und diese ausführen.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, Materialien in einer korrekten Position zu fixieren, indem es ermöglicht wird, dass der Abgabeabschnitt die Materialien an den Aufnahmeabschnitt abgibt und dann der Materialfixierabschnitt die abgegebenen Materialien an dem Aufnahmeabschnitt fixiert.
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Außerdem ist es möglich, eine Massenfertigung zu realisieren, indem es ermöglicht wird, dass der Aufnahmeabschnitt die nachfolgenden Prozesse kontinuierlich durchführt, während die Materialien bewegt werden.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“, „vorn“, „hinten“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie in den Figuren gezeigt, zu beschreiben.
