KR20190036466A - 물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐 - Google Patents

물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐 Download PDF

Info

Publication number
KR20190036466A
KR20190036466A KR1020180101809A KR20180101809A KR20190036466A KR 20190036466 A KR20190036466 A KR 20190036466A KR 1020180101809 A KR1020180101809 A KR 1020180101809A KR 20180101809 A KR20180101809 A KR 20180101809A KR 20190036466 A KR20190036466 A KR 20190036466A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
extruder
arm
reconfigurable
actuators
nozzle
Prior art date
Application number
KR1020180101809A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102609986B1 (ko
Inventor
해리슨 사무엘
에스. 에반스 닉
토레스 파론
피. 코자르 미카엘
에스. 윌렌스키 마크
Original Assignee
더 보잉 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 보잉 컴파니 filed Critical 더 보잉 컴파니
Publication of KR20190036466A publication Critical patent/KR20190036466A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102609986B1 publication Critical patent/KR102609986B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/252—Drive or actuation means; Transmission means; Screw supporting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/303—Extrusion nozzles or dies using dies or die parts movable in a closed circuit, e.g. mounted on movable endless support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

물질을 증착시키는 압출기는 압출기 구동 시스템을 포함하며 몸체축을 정의하는 압출기 몸체와, 압출기 노즐을 포함한다. 압출기 노즐은 출구 오리피스를 정의하는 노즐팁을 포함하며, 재구성가능 아암은 출구 오리피스와 유체 교류하는 물질 경로를 정의하며, 재구성가능 아암은 압출기 몸체에 결합되며 몸체축에 동축적인 근위 단부, 노즐팁과 결합되는 원위 단부, 재구성가능 아암과 작동상 연결되며 재구성가능 아암의 원위 단부가 몸체축과 동축적인 초기 구성과, 변위된 구성 사이에서 재구성가능 아암을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터를 포함한다. 변위된 구성에서, 재구성가능 아암의 원위 단부는 몸체축으로부터 이격되게 위치되는 것과 몸체축에 대해 비스듬히 지향되는 것 중 적어도 하나이다.

Description

물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐{RECONFIGURABLE NOZZLE FOR MATERIAL DEPOSITION}
본 발명은 일반적으로 물질 증착(material deposition)에 사용되는 시스템 및 장치(systems and apparatus)에 관한 것이며, 더 구체적으로 그러한 시스템에 쓰이는 노즐 및 용법에 관한 것이다.
증착 시스템 및 장치는 정밀하게 물질에 증착시키기 위해 다양한 산업에서 사용된다. 예를 들어, 압출기(extruders)는 예를 들어 (실런트(sealants)와 같은) 산업 물질을 증착시키거나, (3D 프린팅(3-D printing)이라고도 지칭되는) 추가적으로 부품을 제작하는 것, 또는 다른 목적을 위해서 물질을 표면(a surface)상으로 안내(direct)하기 위해 압출 노즐(an extrusion nozzle)을 사용할 수 있다. 일반적인 압출 시스템(conventional extrusion systems)은 두 개의 운동축(two axes of motion)에 압출 노즐을 일반적으로 제어한다(control). 예를 들어, 추가적인 제조 계획(an additive manufacturing plan)의 1회 반복(one iteration) 또는 층(layer) 동안에 물질 증착을 위한 압출 장치를 활용(utilize)하는 일반적이고 추가적인 제조 과정(conventional additive manufacturing processes)에서, 압출 노즐은 이동하며 두 축에 대해 위치되고, 다시 말해서, 이동하고 실질적으로 단일 2차원 평면(a single, two-dimensional plane)내에서(within) 또는 그에 대해서 위치된다. 그러한 노즐을 사용하여, (예를 들어 압출 노즐을 올리거나 내리는) 제3 축(a third axis)에 대한 이동(movement)은 추가 제조 계획의 반복 또는 층이 완료될 때까지 수행되지 않는다. 일반적인 압출 노즐의 제한된 이동성(the constricted mobility) 및 위치조정(positioning)은 특정 적용에서 이들이 비효율적이도록 만들고, 이들이 다른 타입의 과정을 전혀 수행할 수 없게 만든다.
증착 시스템 및 장치는 정밀하게 물질에 증착시키기 위해 다양한 산업에서 사용된다. 예를 들어, 압출기(extruders)는 예를 들어 (실런트(sealants)와 같은) 산업 물질을 증착시키거나, (3D 프린팅(3-D printing)이라고도 지칭되는) 추가적으로 부품을 제작하는 것, 또는 다른 목적을 위해서 물질을 표면(a surface)상으로 안내(direct)하기 위해 압출 노즐(an extrusion nozzle)을 사용할 수 있다. 일반적인 압출 시스템(conventional extrusion systems)은 두 개의 운동축(two axes of motion)에 압출 노즐을 일반적으로 제어한다(control). 예를 들어, 추가적인 제조 계획(an additive manufacturing plan)의 1회 반복(one iteration) 또는 층(layer) 동안에, 물질 증착을 위한 압출 장치를 활용(utilize)하는 일반적이고 추가적인 제조 과정(conventional additive manufacturing processes)에서, 압출 노즐은 이동하며 두 축에 대해 위치되거나, 다시 말해서, 이동하고 실질적으로 단일 2차원 평면(a single, two-dimensional plane)내에서(within) 또는 그에 대해서 위치된다. 그러한 노즐을 사용하여, (예를 들어 압출 노즐을 올리거나 내리는) 제3 축(a third axis)에 대한 이동(movement)은 추가 제조 계획의 반복 또는 층이 완료될 때까지 수행되지 않는다. 일반적인 압출 노즐의 제한된 이동성(the constricted mobility) 및 위치조정(positioning)은 특정 적용에서 이들이 비효율적이도록 만들고, 이들이 다른 타입의 과정을 전혀 수행할 수 없게 만든다.
예에 따라서, 압출기는 물질을 증착시키기 위해 제공되며, 압출기는 압출기 구동 시스템(an extruder drive system)을 포함하며 몸체축(a body axis)을 정의하는 압출기 몸체(an extruder body), 그리고 압출기 노즐을 포함한다. 압출기 노즐은 출구 오리피스(an exit orifice)를 정의하는 노즐팁(a nozzle tip)를 포함하며, 재구성가능 아암(a reconfigurable arm)은 출구 오리피스와 유체적 교류하는(in fluid communication with) 물질 경로(a material path)를 정의하며, 재구성가능 아암은 압출기 몸체에 결합되며 몸체축에 동축인(coaxial) 근위 단부(a proximal end), 재구성가능 아암과 작동적 연결되며 노즐팁에 결합된 원위 단부(a distal end), 재구성가능 아암의 원위 단부가 몸체축에 동축인 초기 구성과 변위 구성 사이에서 재구성가능 아암을 이동시키도록 구성되는 복수의 엑츄에이터(a plurality of actuators)를 포함한다. 변위 구성에서, 재구성가능 아암의 원위 단부는 몸체축으로부터 적어도 하나의 위치된 이격(at least one of positioned offset)이며 몸체축에 비스듬하게(at an angle) 지향된다.
추가 예에 따라서, 물질 증착을 위한 시스템은 압출기 몸체 및 압출기 노즐을 가진 압출기를 포함한다. 압출기 몸체는 압출기 구동 시스템을 포함하며 몸체축을 정의한다. 압출기 노즐은 출구 오리피스를 정의하는 노즐팁을 포함하며, 재구성가능 아암은 출구 오리피스와 유체 교류하는 물질 경로(a material path)를 정의하며, 압출기 몸체에 결합되며 몸체축에 동축인 근위 단부, 노즐팁과 결합하는 원위 단부, 그리고 재구성가능 아암과 작동적 연결되며 재구성가능 아암의 원위 단부가 몸체축에 동축인 초기 구성과 변위 구성 사이에서 재구성가능 아암을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터를 포함한다. 변위 구성에서, 재구성가능 아암의 원위 단부는 몸체축으로부터 이격되어 위치되는 것과 몸체축에 대해 일정 각도로 지향되는 것 중 적어도 하나이다. 제어기(a controller)는 압출기 구동 시스템 및 복수의 엑츄에이터에 작동적 결합되며, 물질 증착 지시(material deposition instructions)에 따라서 압출기 구동 시스템 및 복수의 엑츄에이터 중 적어도 하나를 작동시키도록 프로그램된다.
추가 예에 따라서, 압출기는 물질을 증착시키기 위해 제공되며, 압출기는 압출기 구동 시스템을 가지고 몸체축을 정의하는 압출기 몸체를 포함한다. 압출기 노즐은 출구 오리피스를 정의하는 노즐팁을 포함하며, 재구성가능 아암은 출구 오리피스와 유체 교류하는 물질 경로를 정의한다. 재구성가능 아암은 압출기 몸체에 결합되며 몸체축에 동축인 원위 단부, 노즐팁에 결합하는 원위 단부, 그리고 복수의 아암 세그먼트를 포함하며, 각 아암 세그먼트는 적어도 하나의 다른 아암 세그먼트에 피벗식으로 결합되어 연관된 개별 회전 아크(an associated discrete rotational arc)에 회전을 가능하게 한다. 복수의 엑츄에이터는 재구성가능 아암과 작동적 연결되며 재구성가능 아암의 원위 단부가 몸체축에 동축인 초기 구성과 변위 구성 사이로 재구성가능 아암을 이동시키도록 구성된다. 변위 구성에서, 재구성가능 아암의 원위 단부는 몸체축에서 이격되어 이동되는 것과 몸체축에 대해 일정 각도로 지향되는 것 중 적어도 하나이다.
도 1은 본 발명의 예에 따라서, 물질 증착을 위한 예시적인 압출기의 측면도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 압출기의 평면도이다.
도 3은 압출기의 압출기 팁(an extruder tip)의 예시적인 운동 범위(an exemplary range of motion)를 나타내는, 도 1의 압출기의 추가적 측면도이다.
도 4는 압출기 팁을 위한 예시적인 운동 범위를 추가로 나타내는, 도 1의 압출기의 추가적 평면도이다.
도 5는 예를 들어 도 1의 압출기와 같은 압출기를 활용하는 물질 증착을 위한 시스템의 개략도이다.
도 6은 물질 증착을 위한 선행 기술 시스템, 방법, 및/또는 장치에 따른, 추가적 제조(additive manufacturing)를 통해 제조되며 층상 추가 제조 계획(a layer-wise additive manufacturing plan)을 따르는 목적의 예시적인 층상 반복(exemplary layer-wise iterations)의 측면도이다.
도 7은 도 5의 시스템을 활용함으로써 그러한 층에서 제조될 수 있는, 추가 제조를 통해 제조될 수 있으며 층상 추가 제조 계획을 따르는 목적의 예시적인 층상 반복의 측면도이다.
도8은 도 5의 시스템을 활용함으로써 그러한 층에 제조될 수 있는, 추가 제조를 통해 제조되며 층상 추가 제조 계획을 따르는 목적의 예시적인 층상 반복의 추가적인 예의 측면도이다.
도 9는 도 5의 시스템을 활용함으로써 그러한 층에 제조될 수 있는, 추가 제조에 의해 제조되며 층상 추가 제조 계획을 따르는 목적의 예시적인 층상 반복의 또 다른 예의 측면도이다.
도 10은 도 5의 시스템을 활용함으로써 그러한 층에 제조될 수 있는, 추가 제조를 통해 제조되며 층상 추가 제조 계획을 따르는 목적의 예시적인 층상 반복의 추가적 예의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 예에 따른, 초기 구성에 물질 증착을 위한 예시적인 로봇 압출 노즐(an exemplary robotic extrusion nozzle)의 측면도이다.
도 12는 로봇 압출 노즐이 연접식 구성인(in an articulated configuration), 도 11의 로봇 압출 노즐의 측면도이다
도 13은 로봇 압출 노즐이 초기 구성인, 도 11의 로봇 압출 노즐의 평면도이다.
도 14는 로봇 압출 노즐이 연접식 구성인, 도 11의 로봇 압출 노즐의 평면도이다.
도 15는 압출 노즐의 압출팁의 예시적인 운동 범위를 나타내는 도 11의 압출 노즐의 측면도이다.
도 16은 압출팁이 연접식 구성인, 압출팁의 예시적인 운동 범위를 나타내는 도 11의 예시적인 압출 노즐의 평면도이다.
도 17은 타이트피트 위치(a tight-fit location)에 접근하는 연접식 구성의 압출 노즐을 나타내는 도 11의 압출 노즐의 측면도이다.
도 18은 아암 세그먼트(arm segments) 사이에 기계적 엑츄에이터(a mechanical actuator)와 스프링(a spring)을 도입하는(employing), 도 11의 압출 노즐의 대안적인 예의 측면도이다.
도 19는 아암 세그먼트 사이에 두 개의 기계적 엑츄에이터를 도입하는, 도 11의 압출 노즐의 추가적 대안적인 예의 측면도이다.
도 20은 아암 세그먼트가 초기 구성인, 아암 세그먼트 사이에 연장가능 튜브 세션(expandable tube sections)을 도입하는, 도11의 압출 노즐의 또 다른 대안적인 예의 측면도이다.
도 21은 아암 세그먼트가 변위 구성인, 도 20의 압출 노즐의 측면도이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안적인 제작(alternative constructions)에 허용하지만(susceptible), 특정 예시적인 예가 아래에 구체적으로 도시되고 기술될 것이다. 본 발명은 공개된 특정 예로 제한되지 않고, 대신 모든 수정을 포함한다.
도면들 중에서 특히 도 1 및 도 2를 참조하여, 물질 증착을 위한 압출기(an extruder, 10)가 도시된다. 여기에 정의된 바와 같이, "물질 증착(material deposition)"은 압출기 또는 그와 같은 기기(like machinery)를 통해서, 어떤 쌓음(any laying) 또는 어떤 물질의 압출도 지칭할 수 있다. 이를 위해, 압출기(10)는 예를 들어 (실런트(sealants)와 같은) 산업 물질의 증착, 제작, (3D 프린팅으로도 지칭되는) 추가 제조(additive manufacturing)와 그외의 것과 같이, 하지만 그로 제한되지는 않는, 다양한 물질을 쌓기 위해(deposit) 및/또는 다양한 물질 증착 작업(material deposition tasks)을 위해 사용될 수 있다.
압출기(10)는 몸체축(a body axis, 13)을 정의하는 압출기 몸체(an extruder body, 14)에 결합된 압출기 노즐(an extruder nozzle, 12)을 포함한다. 압출기 노즐(12)은 요구되는 위치 및 각 지향(angular orientation)으로 조작(manipulated)될 수 있으며, 이는 아래에 더 구체적으로 기술되는 바와 같다. 예를 들어, 압출기 노즐(12)은 초기 구성과 변위 구성 사이로 이동될 수 있다. 예를 들어, 압출기 노즐(12)은 초기 구성과 변위 구성 사이에서 이동될 수 있다. 초기 구성에서, 압출 노즐(12)은 실질적으로 수직으로 연장되고, 이는 도 3에 도시된 바와 같다. 변위 구성으로 이동될 때, 압출 노즐은 노즐팁(a nozzle tip, 20)이 이격 위치(an offset position) 또는 이격 각(an offset angle)을 가지도록 초기 구성에서 이격되며, 이는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1은 재구성가능 아암(the reconfigurable arm, 22)의 다수의 가능한 변위 구성 중 단지 하나를 나타낸다. 예를 들어, 변위 구성에서 노즐팁(20)은 다수의 다른 위치, 각 지향(angle orientations), 또는 그것들의 조합 중 임의의 하나를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 압출기 몸체(14)는 압출기 구동 시스템(an extruder drive system, 16)을 포함한다. 압출기 구동 시스템(16)은 어떤 견인차(any prime mover) 또는 압출기(10)를 통해 증착 물질(deposition material, 15)을 공급하도록 구성된 다른 장치일 수 있다. 일부 예에서, 압출기 몸체(14)는 압출기(14)를 통해 진행하면서(advances) 증착 물질(15)로 에너지를 보내도록(project) 구성된 물질 가공 영역(a material processing zone, 18)을 더 포함할 수 있다. 물질 가공 영역(18)에 의해 제공되는 에너지 타입은 증착 물질(15)을 초기 상태(an initial state)에서 노즐팁(20)에서 증착을 위해 더 적합한 사전 가공 상태(a pre-processed state)로 변환시키도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 물질 가공 영역(18)은 최소한 부분적으로 고체 및/또는 가루 상태에서 더 점성있는 액체(a more viscous liquid), 또는 반액체(semi-liquid) 상태로 증착 물질을 녹이는 열원(a heat source)일 수 있다. 그러한 열원은 예를 들어 퓨즈된 증착 모델링(fused deposition modeling)으로 알려진 추가적인 제조 가공에서 사용될 수 있다. 대안적으로, 재료 가공 영역(18)은 광경화수지 복합 추가 제조 가공(a photopolymer composite additive manufacturing process)에서 사용될 수 있는 자외선과 같은 다른 타입의 에너지를 전달할 수 있다. 추가로, 물질 가공 영역(18)은 사용되는 특정 타입의 제조 가공을 위해 적합한 다른 타입의 에너지를 전달할 수 있다.
압출기 노즐(12)은 압출기 몸체(14)에 접합(attached)되거나 구동상 연결된다. 압출기 노즐(12)은 출구 오리피스(an exit orifice, 21)를 가진 노즐팁(20)을 포함하며 이를 통해서 증착 물질(15)이 작업 영역(the work site)에 증착된다. 재구성가능 아암(22)은 출구 오리피스(21)와 유체상 교류하는 물질 경로(a material path, 23)를 정의하고 이 출구 오리피스를 통해 이것이 노즐팁(20)로 이동할 때 증착 물질(15)이 통과한다. 재구성가능 아암(22)은 압출기 몸체(15)와 결합하고 몸체축(13)과 동축인 근위 단부(a proximal end, 25), 그리고 노즐팁(20)과 결합된 원위 단부(a distal end, 27)를 포함한다. 재구성가능 아암(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 재구성가능 아암(22)의 원위 단부(27)가 몸체축(13)과 동축인 초기 구성과, 도 1에 도시된 바와 같은 변위 구성 사이로 이동가능하다. 변위 구성에서, 재구성가능 아암(22)의 원위 단부(27)는 몸체축(13)에서 이격(offset)되어 위치되거나, 몸체축(13)에 대해 일정 각도로 지향되거나(oriented at an angle), 또는 양쪽 무두에 해당한다. 노즐팁(20)은 재구성가능 아암(@2)의 원위 단부(27)에 결합되며, 따라서 노즐팁(20)은 또한 윈위 단부(27)의 위치 및 각 지향(angular orientation)을 얻을 수 있고, 따라서 원하는 방향 및 위치에서의 물질 증착(15)을 가능하게 한다.
도 1 내지 도 4에 예시된 예에서, 재구성가능 아암(22)은 굴곡(flexion)을 위해 구성된 유연한 배관(flexible tubing)으로서 제공된다. 재구성가능 아암(22)은 원하는 물질 증착을 위한 어떠한 적합한 물질도 될 수 있다. 따라서, 재구성가능 아암(22)은, 증착 물질 압력(deposition material pressure)에 대한 내구성(tolerances) 및/또는 물질과 연관된 온도 내구성(temperature tolerances)와 같이, 특정 환경 특성에 대한 내구성을 가진 물질로 구성되거나 설계될 수 있다. 이를 위해서, 일부 추가적 제조 맥락에서, 유연한 튜브가 적어도 섭씨 100도의 열 온도를 버틸 수 있는 물질로, 일부는 적어도 섭씨 300도의 열 온도를 견딜 수 있는 물질로 만들어지는 것이 바람직할 수 있다. 추가로, 물질은 적어도 5 psi의 내부 압력을 버티도록 선택될 수 있으며, 다른 예에서 적어도 10 psi, 적어도 20 psi, 적어도 40 psi, 적어도 65 psi일 수 있다.
일부 예에서, 압출기 노즐(12)은 노즐팁(20) 내에서 및/또는 그에 근접하게 장착되는 보조 가공 영역(an auxiliary processing zone, 24)를 선택적으로 포함한다. 보조 가공 영역(24)은 이것이 노즐팁(20)으로 진행하면서 제2차 에너지원(a secondary source of energy)을 증착 물질(15)로 제공하고, 따라서 증착 물질(15)을 작업 영역에 증착을 위해 적합한 상태로 유지시킨다. 물질 가공 영역(18)처럼, 보조 가공 영역(24)은 도입되는 제조 가공의 타입에 따라서 열원, 자외선원(a source of UV light), 또는 형태의 에너지원일 수 있다.
압출기(10)는 초기 및 변위 구성 사이에 압출기 노즐(12)을 이동시키기 위한 복수의 엑츄에이터(actuators, 30)을 더 포함한다. 도 1 내지 도 4에 예시된 예에서, 엑츄에이터(30)는 노즐팁(20)의 위치 및 각 지향을 직접적으로 제어하도록 구성되며, 재구성가능 아암(22)은 노즐팁(20)을 지지하면서 그러한 이동을 가능하게 한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터(30)는 복수의 서보 연결부(servo linkages)를 통해서 노즐팁(20)에 연결되는 서보 엑츄에이터(servo actuators)이다. 그러한 예에서 복수의 엑츄에이터(30)는 적어도 복수의 서보 엑츄에이터를 포함하며, 복수의 엑츄에이터(30)는 적어도 세 개의 서보 엑츄에이터를 포함하며, 각 서보 엑츄에이터는 노즐팁(20) 및 압출기 몸체(14)에 작동적 연결된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 엑츄에이터(30)는 팁 운동범위(a tip range of motion, 40) 내에서 노즐팁(20)을 위치시키도록 구성된다. 팁 운동범위는 XYZ 축 시스템 내에서 3D 운동 범위일 수 있다. 도 3은 XZ 평면 내에서 팁 운동범위(40)를 나타내며, 도 4는 XY 평면 내에서 팁 운동범위(40)를 나타낸다. 팁 운동범위(40)는 재구성가능 아암(22)의 유효 아암 길이(an effective arm length, LA)에 의해 적어도 일부 정의 및/또는 제한될 수 있다. 유효 아암 길이(LA)가 재구성가능 아암(22)의 원위 단부(27)의 위치 및 지향에 따라서, 특히 180도의 각 지향에 가까워질 때, 변할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 팁 운동범위(40)는 유효 반경(an effective radius, R)에 의해 추가로 정의될 수 있고, 유효 반경(R)은 유효 아암 길이(LA) 및 노즐팁(20)의 길이(LN)의 대략적인 합으로 정의된다. 추가로, 적어도 일부는 유효 반경(R)에 따라서, 팁 운동범위(40)가 적어도 일부 유효 반경(R)을 가지는 부분 근방 회전타원체(a partial near-spheroid)에 의해 정의될 수 있다.
추가로, 일부 예에서, 압출기 노즐(12)은 팁 운동범위(40)를 확장하기 위해 조정가능 유효 아암 길이(LA)를 가진다. 예를 들어, 도 3에 도시되는 바와 같이, 압출기 노즐(12)은 망원 세그먼트(telescoping segment, 11)와 같이, 압출기 노즐(12)의 길이가 변할 수 있게 하는 조정가능 길이 세그먼트(an adjustable length segment)를 포함할 수 있다. 망원 세그먼트(11)가 재구성가능 아암(22)의 원위 단부(27) 근처에 위치되는 것으로 도시되는 동안에, 망원 세그먼트(11)가 재구성가능 아암(22)의 길이를 따라 어디에도 제공될 수 있다는 점의 중요성이 보여질 것이다. 망원 세그먼트(11)는 복수의 엑츄에이터(30)를 사용하여 확장될 수 있고, 또는 추가 엑츄에이터는 망원 세그먼트(11)의 길이를 조정하기 위해 특수하게 제공될 수 있다. 유효 아암 길이(LA)를 변화시킬 수 있는 압출기 노즐(12)의 능력을 제공함으로써, 조정가능 길이 세그먼트는 압출기 노즐(12)의 운동범위(40)를 확장시키고, 그에 따라 압출기(10)를 사용하여 형성될 수 있는 빌드 타입(the types of builds)을 증가시킨다.
게다가, 팁 운동범위(40)는 피벗가능 압출기 몸체(a pivotable extruder body, 14)를 선택적으로 제공함으로써 더 확장될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 압출기 몸체(14)는 피벗 지점(a pivot point, 17)에 대한 회전을 위해 장착될 수 있고, 이는 세 개의 수직축에 대해 압출기 몸체(14)의 회전을 가능하게 할 수 있다. 적어도 하나의 피벗 엑츄에이터(pivot actuators, 16)는 압출기 몸체(14)에 결합되며 피벗 지점(17)에 대해 압출기 몸체(14)를 피벗하도록 구동된다. 피벗가능 압출기 몸체(14)를 제공함으로써, 팁 운동범위(40)는 확장될 수 있고, 그에 따라 압출기(10)를 사용하여 형성되는 빌드 타입이 증가한다.
팁 운동범위(40)를 가능하게 함으로써, 압출기(10)는 선행기술 압출기에 비교했을 때 훨씬 더 큰 운동범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 많은 선행기술 압출기는 주어진 물질 증착 반복(a given material deposition iteration) 동안에 2차원 이동만 할 수 있다. 그러나, 팁 운동범위(40)를 가능하게 하는 복수의 엑츄에이터(30)를 사용함으로써, 노즐팁(20)은 3차원 층 반복(three-dimensional layer-wise iterations)를 갖춘 물질 증착을 위해 위치될 수 있다.
그를 위해서, 도 5는 물질 증착을 위한 시스템(a system, 50)을 나타내며, 이는 작업공간(a workspace, 55) 내에서 적어도 물질 증착 가공을 수행하는 압출기(10)를 활용한다. 예를 들어 그리고 나타낸 바와 같이, 시스템(50)은 추가 제조 계획(an additive manufacturing plan, 60)을 수행하기 위해 활용될 수 있으며, 이는 적어도 물질 증착 지시(material deposition instructions)를 포함한다. 시스템(50)은 또한 압출기 구동 시스템(the extruder drive system, 16)을 포함한다. 따라서, 시스템(50)은 제어기(a controller, 70)를 더 포함하며, 이는 복수의 엑츄에이터(30)와 물질 증착 지시에 적어도 일부 따르는 압출기 구동 시스템(16)에 지시를 제공하도록 구성된다. 그러한 물질 증착 지시는 예를 들어 추가 제조 계획(60)의 일부이다.
도 5가 (그리고 관련된 도 7 내지 도 10가) 추가 제조 계획을 나타내는 반면에, 시스템(50)이 추가 조제 계획을 수항하는데에 제한되지 않으며 어떤 컴퓨터 제어 물질 증착 시나리오에도 사용될 수 있음이 보여진다. 따라서, 그러한 예에서, 제어기(70)는 엑츄에이터(30) 및 추가 제조 계획(60)에 기초한 압출기 구동 시스템(16)을 구동하도록 구성된다. 게다가, 이러한 일부 예에서, 물질 가공 영역(18)에서 증착을 위한 물질의 융해(melting) 및 물질 가공 영역(18)에서 노즐팁(20)으로 융해된 물질을 공급하는 것은 제어기(70)로부터의 추가 제조 계획(60)의 지시에 기초하여 제어된다. 일부 예에서, 시스템(50)은 지지판(a support platen, 74)을 포함하며, 이는 미드빌드 오브젝트(mid-build object)에 하면 지지부(under-side support)를 제공하도록 구성되며, 미드빌드 오브젝트는 추가 제조 계획(60)에 따라서 압출기(10)에 의해 추가로 제조된다. 이러한 일부 예에서, 시스템(50)은 지지판(74) 및 제어기(70)와 작동적 연결된 지지부(a support, 76)를 더 포함할 수 있으며, 이는 추가 제조 계획(60)의 추가 제조 가공 동안에 지지판(74)의 위치를 제어하도록 구성된다.
제어기(70)는 작동을 수행하는 것, 제어 알고리즘을 수행하는 것, 데이터를 저장하는 것, 데이터를 회수(retrieve)하는 것, 데이터를 모으는 것, 및/또는 어떤 다른 계산(computing) 또는 원하는 작업을 제어하는 것을 수행하는 프로세서(a processor)를 포함하는 어떤 전자적 제어기(any electronic controller) 또는 계싼 시스템(computing system)일 수 있다. 제어기(70)는 단일 제어기(a single controller)를 포함할 수 있고 압출기(10)의 다양한 기능 및/또는 어떤 다른 요소 또는 시스템(50)과 연관된 다양한 기능을 제어하도록 배치된 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 제어기(70)의 기능성(functionality)은 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 구현될 수 있으며, 시스템(50)의 작동에 관련된 하나 이상의 데이터맵(data maps)에 의영역할 수 있다. 그를 위해서, 제어기(70)는 메모리를 포함하며, 이는 내장 메모리(internal memory)를 포함할 수 있으며, 및/또는 제어기(70)는 데이터베이스 또는 서버와 같은 외장 메모리에 연결될 수 있다. 내장 메모리 및/또는 외장 메모리는 읽기전용 메모리(read only memory, ROM), 랜덤 엑세스 메모리(random access memory, RAM), 휴대용 메모리, 그리고 그 와 같은 것들의 하나 이상을 포함할 수 있으나 그로 제한되지는 않는다. 그러한 메모리 미디어(memory media)는 비일시 메모리 미디어(nontransitory memory media)의 예이다.
도 6 내지 도 10에 관련하여, 추가 제조 계획(60)의 구현의 복수 버전이 나타내어진다. 도 6은 추가 제조 계획(60A)의 제1 구현(a first implementation)을 나타내며, 시스템(50)이 추가 제조 계획(60A)을 수행할 수 있는 동시에, 이것은 또한 선행기술 시스템 및 방법을 사용하여 구현가능(feasible)할 것이다. 추가 제조 방법(60A)은 빌드 오브젝트를 제조하기 위한 오브젝트층(object layers, 64A)를 위한 계획 및 지지 제조 계획(support manufacturing plans, 62A)을 포함하며, 이는 오브젝트를 위한 지지 구조(a support structure)를 빌드하기 위한 지지층(support layers, 66A)을 포함한다. 나타낸 바와 같이, 오브젝트층(64A) 및 지지층(66A)은 측면방향으로 연장되며, 따라서 압출기는 단지 측면방향 및/또는 길이방향 공간 내에서 위치될 필요가 있을 것이다.
대안적으로, 도 7 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 선행기술 시스템 또는 장치가 아닌 시스템(50)을 사용하여, 압출기(10)는 측면방향 공간, 길이방향 공간, 그리고 특히 수직 공간에 대해 또는 그것 내에서 연장될 수 있는 층상으로 물질을 증착시킬 수 있다. 이는 더 적은 층을 가져서, 더 빠른 증착 계획을 가능하게 할 수 있다. 게다가, 그러한 3차원 이동 공간은 선행기술 시스템 및 방법이 압출기(10)에 의해 제공되는 굴곡에 의해 접근할 수 없었던 작업 공간 내에서 물질 증착을 가능하게 할 수 있다.
도 7에서 시작하여, 한 시리즈의 오브젝트층(a series of object layers, 64B)를 가진 추가 제조 계획(60B)의 제2 구현이 보여진다. 도시된 바와 같이, 오브젝트층(64B)은 도시되지 않는 동안 측면방향 및 수직방향으로 연장될 수 있으며 또한 길이방향으로 연장될 수 있다. 오브젝트층(64B)의 그러한 연장은 팁 운동범위(40) 내에서 작동할 수 있는 능력을 가진 노즐팁(20)에 의해 가능하게 된다.
도 7의 예에서, 지지 제조 계획(62A)은 도 6의 것들과 유사하게 추가 제조 계획(60B)을 통한 제작시 유사한 지지를 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 일부 예에서, 도 8의 것처럼, 추가 제조 계획(60B)은 어떤 지지 구조도 없이 수행이 가능할 수 있다. 그러한 예에서, 첨가물(additives) 또는 다른 경화제(other stiffening agents)는 증착을 위한 물질 내에서 존재할 수 있어서, 그러한 제조가 지지 구조 없이 경화되는 것을 가능하게 한다. 도 9에 나타낸 또 다른 대안적인 예에서, 지지판(74)은 지지 제조 계획(the support manufacturing plans, 62A)에 의해 발생된 것과 같은 지지 구조를 대신해 활용될 수 있으며, 추가 제조 계획(60B)에 따라서 오브젝트의 빌드 동안에 지지와 같이 지지부(76)에 의해 활용되고 위치될 수 있다. 마지막으로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 대안 지지 구조 계획(62B)는 압출기(10)에 의해 활용되고 제조될 수 있으며, 대안 지지 구조 계획(62B)은 복수의 수직 지향된 지지층(vertically oriented support layers, 66B)을 포함한다. 그러한 계획(62B)은 압출기(10)의 수직 운동 능력에 의한 제조를 가능하게 할 수 있다.
대안 압출기(an alternative extruder, 100)는 도 11 내지 도 17에 도시된 바와 같다. 도 1 내지 도 4에 도시된 압출기(10)와 유사하게, 압출기(12)는 초기 및 변위 구성 사이로 이동할 수 있는 압출기 노즐(112)을 포함하나, 압출기 노즐(112)은 아래에 구체적으로 기술하는 바와 같이 관절 타입(an articulated type)이다. 압출기(100)는 그 자체로 또는 위에 기술된 시스템 내에서서 위에 제어기(70)와 사용될 수 있다.
압출기(100)는 몸체축(113)을 정의하는 압출기 몸체(114)를 포함한다. 압출기 몸체(114)는 증착 물질을 압출기(100)를 통해 공급하도록 구성된 압출기 구동 시스템(116)을 포함한다. 압출기 노즐(112)은 압출기 몸체(114) 와 결합되며 출구 오리피스(121)를 가진 노즐팁(120)을 포함하며 이를 통해 증착 물질(115)이 작업영역에 증착된다. 재구성가능 아암(122)은 출구 오리피스(121)와 유체 교류하는 물질 경로(123)을 정의하며 이를 통해 증착 물질(115)이 이것이 노즐팁(120)으로 이동할 때 통과한다. 재구성가능 아암(122)은 압출기 몸체(114)에 결합하고 몸체축(113)에 동축인 근위 단부(125) 및 노즐팁(120)에 결합된 원위 단부(127)를 포함한다. 재구성가능 아암(122)은, 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)는 도 11에 도시된 바와 같이 몸체축(113)과 동축인 초기 구성 및 도 12에 도시된 바와 같은 변위 구성 사이로 이동가능하다. 변위 구성에서, 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)은 몸체축(113)에서 이격되게 위치되며, 몸체축(113)에 대해 일정 각도로 지향되거나, 그 양쪽 모두 성립한다. 도 12는 재구성가능 아암(122)의 다수의 가능한 변위 구성 중 하나의 변위 구성만을 나타낸다. 예를 들어, 변위 구성에서 원위 단부(127)는 다수의 다른 위치, 각 지향, 또는 그것들의 조합 중 어떤 하나도 가질 수 있다. 노즐팁(120)은 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)에 결합되며, 따라서 노즐팁(120)은 또한 원위 단부(127)의 위치 및 각 지향을 얻으며, 그에 따라 원하는 방향 및 위치에 물질 증착(115)을 가능하게 한다.
도 11 내지 도 17에 나타낸 예에서, 재구성가능 아암(122)은 관절 세그먼트(articulating segments)를 가지며 이는 재구성가능 아암(122)의 변위 구성으로의 이동을 가능하게 한다. 따라서, 압출기 노즐(112)은 복수의 아암 세그먼트(arm segments, 129)를 포함하며, 각 아암 세그먼트(129)는 적어도 다른 하나의 아암 세그먼트(129)에 결합되어 연관된 개별 회전 아크(an associated, discrete rotational arc)로 회전을 가능하게 한다. 나타낸 예에서, 아암 세그먼트(129)는 서로에게 직접적으로 피벗식으로 결합되나, 다른 예에서 중간재(intervening components)는 인접 아암 세그먼트(129) 사이에 이들이 간접적으로 피벗식으로 결합되도록 제공될 수 있다. 각 아암 세그먼트(129)는 세그먼트축(a segment axis, 131)에 대해 피벗될 수 있다.
아암 세그먼트(129)는 다른 아암 세그먼트(129)의 세그먼트축(131)이 다른 각도로 연장되도록 지향될 수 있으며, 그에 따라 재구성가능 아암이 세 개의 수직축으로 위치될 수 있게한다. 예를 들어, 아암 세그먼트(129)는 수직축(131)이 수직각(orthogonal angles) 사이에 교차하도록(alternate) 지향될 수 있다. 즉, 제1 아암 세그먼트(a first arm segment, 129)는 길이방향으로 (도 11에 도시된 바와 같이 페이지 안쪽으로 그리고 바깥쪽으로) 연장되는 세그먼트축(131)을 가질 수 있고, 반면에 제2 인접 아암 세그먼트(a second, adjacent arm segment, 129)는 (도 11에 도시된 바와 같이 페이지에 결쳐) 측면방향으로 연장되는 세그먼트축(131)을 가질 수 있다. 세그먼트축(131)은 제3 아암 세그먼트(a third arm segment, 129)가 길이방향 세그먼트축(131)에 대해 피벗하고, 제4 아암 세그먼트(a fourth arm segment, 129)가 측면방향 세그먼트축(131)에 대해 피벗하도록 후속 아암 세그먼트(subsequent arm segments, 129)를 위해 계속해서 교차할 수 있다. 이러한 방식으로, 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)는근위 단부(125)에 대한 세 개의 수직축에서 변위가 가능하다.
나타낸 예가 8개의 아암 세그먼트(129)(도 11) 20개의 아암 세그먼트(도 12)를 가지도록 도시되고, 그 이상 내지 이하 아암 세그먼트(129)는 유사하거나 다른 개별 회전 아크를 가지도록 사용될 수 있다. 게다가, 아암 세그먼트(129)의 각각을 위한 개별 회전 아크가 약 45도로 도시되며, 위치조정 목적의 어떤 적합한 아크도 사용될 수 있다. 예에서, 노즐팁(120)은 하나 이상의 축에 대해 적어도 180도 회전이 가능할 수 있다.
복수의 엑츄에이터(130)는 재구성가능 아암(122)을 초기 및 변위 구성 사이로 이동시키기 위해 재구성아암(122)과 작동적 연결된다. 도 11에 나타낸 예에서, 엑츄에이터(130)는 인장 와이어(tension wires, 132)를 사용하는 적어도 하나의 아암 세그먼트(129)에 작동적 결합된다. 인장 와이어(132)는 압출기 노즐(112)의 횡단면을 줄이도록 도시된 아암 세그먼트(129)의 외부 표면에 가깝게 인접하게 위치될 수 있으며, 그에 따라 제한된 공간을 가진 영역에서 사용을 용이하게 한다.
대안적으로, 기계적 엑츄에이터(mechanical actuators, 130')는 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 아암 세그먼트(129) 사이에 제공될 수 있다. 도 18에서, 단일 기계적 엑츄에이터(130)는 인접한 아암 세그먼트(129) 사이에 한면상에 제공되며, 반면에 리턴 스프링(a return spring, 135)은 아암 세그먼트(129)의 반대면(an opposite side)상에 제공될 수 있다. 리턴 스프링(135)은 아암 세그먼트(129)를 기계적 엑츄에이터(130')의 변위의 부재상에 초기 구성으로 리턴하도록 구성될 수 있다. 도 19에서, 적어도 두 개의 기계적 엑츄에이터(130')는 인접 아암 세그먼트(129) 사이에 제공되며, 두 개의 기계적 엑츄에이터(130')는 초기 및 변위 구성 사이에 재구성가능 아암(122)을 이동시키도록 작동적 제어될 수 있다.
또 다른 예에서, 확장가능 튜브 섹션(expandable tube sections, 130'')은 인접 아암 세그먼트(129) 사이에 엑츄에이터로서 사용될 수 있다. 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 적어도 두 개의 탄성중합체 튜브(at least two elastomeric tubes, 137)는 아암 세그먼트(129)를 통과한다. 탄성중합체 튜브(137)는 둘러싸는 구성요소에 의해 제한되지 않으며, 따라서 자유롭게 확장될 수 있다. 따라서, 탄성중합체 튜브(137) 안에 유압이 증가할 때, 튜브 섹션(130'')이 확장될 수 있다. 따라서, 탄성중합체 튜브(137) 중 하나의 내압을 증가시키는 것은 연관된 튜브 섹션(130'')을 확장시킬 것이고, 그에 따라 인접한 아암 세그먼트(129) 사이에 상대적 피벗 이동(a relative pivoting movement) 를 야기한다. 탄성중합체 튜브(137) 내부 유압은 재구성가능 아암(122)을 원하는 변위 구성으로 이동시키기 위해 협동적으로 제어될 수 있다.
압출기 노즐(112)의 재구성가능 아암(122)은 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 노즐팁(120)이 팁 운동범위(140) 내에서 위치되도록 허용한다. 팁 운동범위는 XYZ 축 시스템 내에서 3D 운동범위이다. 도 15는 XZ 평면 내에서 팁 운동범위를 나타내며, 도 16은 XY 평면 내에서 팁 운동범위(40)를 나타낸다. 팁 운동범위는 재구성가능 아암(122)의 유효 아암 길이(LA)에 의해 적어도 일부 정의 및/또는 제한될 수 있다. 유효 아암 길이(LA)는 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)의 위치 및 지향에 따라 변할 수 있으며, 특히 180도의 각 지향에 가까워질 때 그러하다는 점이 이해되어야한다. 팁 운동범위(140)는 유효 반경(R)에 의해 더 정의될 수 있고, 유효 반경(R)은 유효 아암 길이(LA) 및 노즐팁(20)의 길이(LN)의 대략적인 합으로 정의된다. 게다가, 적어도 부분적으로 유효 반경(R)에 기초하여, 팁 운동범위(140)는 적어도 부분적으로 유효 반경(R)을 가지는 부분 근접 회전 타원체(a partial near-spheroid)에 의해 정의될 수 있다.
추가로, 본 발명은 아래의 조항(the following clauses)에 따른 예를 포함한다.
조항 1. 물질을 증착시키기 위한 압출기(10, 100)에 있어서,
압출기(10, 100)는:
압출기 구동 시스템(16, 116)을 포함하고 몸체축(13, 113)을 정의하는 압출기 몸체(14, 114),
압출기 노즐(12, 112)을 포함하되 압출기 노즐은:
출구 오리피스(21, 121)를 정의하는 노즐팁(20, 120);
출구 오리피스(20, 120)와 유체 교류하는 물질 경로(23, 123)를 정의하며, 압출기 몸체(14, 114)에 결합되며 몸체축(13, 113)에 동축적인 근위 단부(25, 125)와 노즐팁(20, 120)에 결합하는 원위 단부(27, 127)을 포함하는 재구성가능 아암(22, 122); 및
재구성가능 아암(22, 122)과 작동적 연결되며, 재구성가능 아암(22, 122)의 윈위 단부(27, 127)는 몸체축(13, 113)과 동축인 초기 구성과, 재구성아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는 적어도;
몸체축(13, 113)에서 이격되어 위치되는 구성; 및
몸체축(13, 113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성
중에 적어도 하나인 변위 구성 사이로 재구성가능 아암(22, 122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(30, 130)를 포함하는 압출기(10, 100).
조항 2. 조항 1에 있어서,
재구성가능 아암(22, 122)은 유효 아암 길이(LA)를 가지며, 복수의 엑츄에이터(130)는 유효 아암 길이(LA)에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 팁 운동범위 내에서 노즐팁(20, 120)을 위치시키도록 더 구성되는 압출기(10, 100).
조항 3. 조항 1에 있어서,
재구성가능 아암(22)은 유연한 배관(a flexible tubing)을 포함하며, 복수의 엑츄에이터(30)는 압출기 몸체(14) 및 노즐팁(20)과 작동적 연결된 적어도 세 개의 서보 엑츄에이터를 포함하는 압출기(10).
조항 4. 조항 3에 있어서,
적어도 세 개의 서보 엑츄에이터의 각각은 적어도 세 개의 서보 엑츄에이터의 각각을 노즐팁(20)에 연결시키는 서보 연결부(a servo linkage)를 포함하는 압출기(10).
조항 5. 조항 3에 있어서,
유연한 배관은 적어도 섭씨 100도를 견딜 수 있고 적어도 5 psi(pounds per square inch)의 내압에서 안정성을 유지할 수 있는 물질로 이루어지는 압출기(10).
조항 6. 조항 1에 있어서,
압출기 몸체(14, 114)는, 압출기 몸체(14, 114)에 위치될 때 에너지를 물질을 향해 안내하도록(direct) 구성된 물질 가공 영역(18)을 더 포함하는 압출기(10, 100).
조항 7. 조항 1에 있어서,
압출기 노즐(12, 112)은 노즐팁(20, 120)에 근접하게 장착된 보조 가공 영역(24)을 더 포함하는 압출기(10, 100).
조항 8. 조항 1에 있어서,
재구성가능 아암(122)은 복수의 아암 세그먼트(129)를 더 포함하며, 각 아암 세그먼트(129)는 피벗식으로 적어도 하나의 다른 아암 세그먼트(129)에 결합되어 연관된 회전 아크 안에 회전을 가능하게 하는 압출기(100).
조항 9. 조항 8에 있어서,
연관된 개별 회전 아크는 약 45도인 압출기(100).
조항 10. 물질 증착을 위한 시스템(50)에 있어서,
시스템(50)은:
압출기(10, 100)를 포함하며 압출기는:
압출기 구동 시스템(16, 116)을 포함하며 몸체축(13, 113)을 정의하는 압출기 몸체(14, 114) 및;
압출기 노즐(12, 112)을 포함하며 압출기 노즐은:
출구 오리피스(21, 121)를 정의하는 노즐팁(20, 120);
출구 오리피스(21, 121)와 유체 교류하는 물질 경로(23, 123)를 정의하고, 압출기 몸체(14, 114)에 결합하고 몸체축(13, 113)과 동축인 근위 단부(25, 125), 그리고 노즐팁(20, 120)에 결합하는 원위 단부(27, 127)를 포함하는 재구성가능 아암(22, 122); 및
재구성가능 아암(22, 122)과 작동적 연결되며, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는 몸체축(13, 113)에 동축인 초기 구성과, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는:
몸체축(13, 113)으로부터 이격되게 위치되는 구성; 및
몸체축(13, 113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성
중 하나인 변위 구성 사이로 재구성가능 아암(22, 122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(30, 130)를 포함하며; 그리고
압출기 구동 시스템(16, 116) 및 복수의 엑츄에이터(30, 130)에 작동적 결합되며, 물질 증착 지시에 따라서 압출기 구동 시스템(16, 116) 및 복수의 엑츄에이터(30, 130) 중 적어도 하나를 작동시키도록 프로그램되는 제어기(70)를 포함하는 시스템(50).
조항 11. 조항 10에 있어서,
물질 증착 지시는 추가 제조를 통해 오브젝트를 빌드하기 위한 추가 제조 계획을 포함하는 시스템(50).
조항 12. 조항 11에 있어서,
압출기 몸체(14, 114)는 압출기 몸체(14, 114) 안에 위치될 때 에너지를 물질을 향해 안내하도록 구성된 물질 가공 영역(18)을 더 포함하며, 제어기(70)는 물질 가공 영역(18)과 작동적으로 더 연결되며 추가 제조 계획에 따라서 물질 가공 영역(18)을 작동시키도록 더 프로그램되는 시스템(50).
조항 13. 조항 11에 있어서,
지지판(74)을 더 포함하며,
지지판(74)은, 하면 지지부를 미드빌드 오브젝트에 제공하도록 구성되며,
미드빌드 오브젝트는 추가 제조 계획에 따라서 압출기(10, 100)에 의해 추가로 제조되는 시스템(50).
조항 14. 물질을 증착시키는 압출기(100)에 있어서,
압출기(100)는:
압출기 구동 시스템(116)을 포함하며 몸체축(113)을 포함하는 압출기 몸체(114), 및
압출기 노즐(112)을 포함하며 압출기 노즐은:
출구 오리피스(121)를 정의하는 노즐팁;
출구 오리피스(121)와 유체 교류하는 물질 경로(123)를 정의하는 재구성가능 아암(122)을 포함하되,
재구성가능 아암(122)은:
압출기 몸체(114)에 결합되며 몸체축(113)에 동축인 근위 단부(125);
노즐팁(120)에 결합하는 원위 단부(127); 및
각 아암 세그먼트(129)는 적어도 다른 하나의 아암 세그먼트(129)에 피벗식으로 결합하여 연관된 개별 회전 아크안에 회전을 가능하게 하는, 복수의 아암 세그먼트(129)를 포함하며; 그리고
재구성가능 아암(122)과 작동적 연결되며, 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)가 몸체축(113)에 동축인 초기 구성과 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)가:
몸체축(113)에서 이격되어 위치되는 구성; 및
몸체축(113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성
중 적어도 하나인 변위 구성 사이에 재구성가능 아암(122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(130)를 포함하는 압출기(100).
조항 15. 조항 14에 있어서,
복수의 엑츄에이터(130)는 인장 와이어(132)에 의해서 복수의 아암 세그먼트(129) 중 적어도 하나에 결합하는 압출기(100).
조항 16. 조항 14에 있어서,
압출기 몸체(114)는 피벗 지점(17)에 대해 피벗하는 것을 위해 장착되는 압출기(100).
조항 17. 조항 14에 있어서,
재구성가능 아암(122)은 조정가능 길이 세그먼트를 더 포함하는 압출기(100).
조항 18. 조항 14에 있어서,
복수의 엑츄에이터(130)가 인접 아암 세그먼트(129) 사이에 배치되는 압출기(100).
조항 19. 조항 18에 있어서,
복수의 엑츄에이터(130)는 복수의 기계적 엑츄에이터(130')를 포함하는 압출기(100).
조항 20. 조항 18에 있어서,
복수의 엑츄에이터(130)는 확장가능 튜브 섹션(130'')을 포함하는 압출기(100).
팁 운동범위(140)를 가능하게 함으로써, 압출기(100)는 선행기술 압출기와 비교될 때, 훨씬 더 큰 운동범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 다수의 선행기술 압출기는 주어진 물질 증착 반복 동안에 2차원 이동만이 가능하다. 그러나, 팁 운동범위(140)를 가능하게 하기 위해 복수의 엑츄에이터(130)를 사용함으로써, 노즐팁(120)은 3차원 층 반복을 갖춘 재료 증착을 위해 위치될 수 있다. 게다가, 팁 운동범위(140)와의 조합으로 복수의 아암 세그먼트(129)는 노즐팁(120)이 도달하기 어려운 공간에 물질 증착을 위해 위치되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 도 17에 나타낸 바와 같이, 노즐(112)은, 사전증착 쉘(pre-deposited shells, 155) 내에서 좁은 구역(the tight quarters) 내에서서와 같이, 도달하기 어려운 공간 내에서 물질층(material layers, 150)을 증착시키는데 사용될 수 있다.
10, 100: 압출기
12, 112: 압출기 노즐
16, 116: 압출기 구동 시스템
21, 121: 출구 오리피스
22, 122: 재구성가능 아암

Claims (15)

  1. 물질을 증착하기 위한 압출기(10, 100)에 있어서,
    압출기(10, 100)는:
    압출기 구동 시스템(16, 116)을 포함하고 몸체축(13, 113)을 정의하는 압출기 몸체(14, 114)와;
    압출기 노즐(12, 112)을 포함하며 압출기 노즐은:
    출구 오리피스(21, 121)를 정의하는 노즐팁(20, 120);
    출구 오리피스(21, 121)와 유체 교류하는 물질 경로(23, 123)를 정의하며, 압출기 몸체(14, 114)에 결합하고 몸체축(13, 113)에 동축인 근위 단부(25, 125) 및 노즐팁(20, 120)에 결합하는 원위 단부(27, 127)를 포함하는 재구성가능 아암(22, 122); 및
    재구성가능 아암(22, 122)과 작동적 연결되고, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는 몸체축(30, 130)에 동축인 초기 구성(initial configuration)과, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는:
    몸체축(13, 113)으로부터 이격되어 위치되는 구성; 및
    몸체축(13, 113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성,
    중 적어도 하나인 변위 구성(displaced configuration) 사이에서 재구성가능 아암(22, 122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(30, 130)를 포함하는 압출기(10, 100).
  2. 제1항에 있어서,
    재구성가능 아암(22, 122)은 유효 아암 길이(LA)를 가지며, 복수의 엑츄에이터(130)는, 유효 아암 길이(LA)에 의해서 적어도 부분적으로 정의되는 팁 운동범위 내에서, 노즐팁(20, 120)을 위치시키도록 더 구성되는 압출기(10, 100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    재구성가능 아암(22)은 유연한 배관을 포함하며, 복수의 엑츄에이터(30)는 압출기 몸체(14) 및 노즐팁(20)과 작동적 연결된 적어도 세 개의 서보 엑츄에이터를 포함하는 압출기(10, 100).
  4. 제3항에 있어서,
    적어도 세 개의 서보 엑츄에이터의 각각은 적어도 세 개의 서보 엑츄에이터의 각각을 노즐팁(20)에 연결시키는 서보 연결부(a servo linkage)를 포함하는 압출기(10, 100).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압출기 몸체(14, 114)는, 압출기 몸체(14, 114)에 위치될 때 에너지를 물체를 향해 안내하도록 구성된 물질 가공 영역(18)을 더 포함하는 압출기(10, 100).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압출기 노즐(12, 112)은 노즐팁(20, 120)에 근접하게 장착된 보조 가공 영역(24)을 더 포함하는 압출기(10, 100).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    재구성가능 아암(122)은 복수의 아암 세그먼트(129)를 더 포함하며, 각 아암 세그먼트(129)는, 연관된 개별 회전 아크 안에 회전을 허용하도록 적어도 하나의 다른 아암 세그먼트와 피벗식으로 결합하는 압출기(10, 100).
  8. 제7항에 있어서,
    연관된 개별 회전 아크는 약 45도인 압출기(10, 100).
  9. 물질 증착을 위한 시스템(50)에 있어서,
    시스템(50)은:
    압출기(10, 100)를 포함하되 압출기는:
    압출기 구동 시스템(16, 116)을 포함하며 몸체축(13, 113)을 정의하는 압출기 몸체(14, 114)와;
    압출기 노즐(12, 112)을 포함하되 압출기 노즐은:
    출구 오리피스(21, 121)를 정의하는 노즐팁(20, 120)과;
    출구 오리피스(21, 121)와 유체 교류하는 물질 경로(23, 123)를 정의하며, 압출기 몸체(14, 114)에 결합되며 몸체축(13, 113)에 동축인 근위 단부(25, 125) 및 노즐팁(20, 120)에 결합된 원위 단부(27, 127)를 포함하는 재구성가능 아암(22, 122); 및
    재구성가능 아암(22, 122)과 작동적 연결되며, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는 몸체축(13, 113)에 동축인 초기 구성과, 재구성가능 아암(22, 122)의 원위 단부(27, 127)는:
    몸체축(13, 113)으로부터이격되게 위치되는 구성; 및
    몸체축(13, 113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성
    중 하나인 변위 구성 사이로 재구성가능 아암(22, 122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(30, 130)를 포함하며; 그리고
    압출기 구동 시스템(16, 116) 및 복수의 엑츄에이터(30, 130)에 작동적 결합되며, 물질 증착 지시에 따라서 압출기 구동 시스템(16, 116) 및 복수의 엑츄에이터(30, 130) 중 적어도 하나를 작동시키도록 프로그램되는 제어기(70)를 포함하는 시스템(50).
  10. 제9항에 있어서,
    압출기 몸체(14, 114)는, 압출기 몸체(14, 114) 안에 위치될 때 에너지를 물체를 향해 안내하도록 구성된 물질 가공 영역(18)을 더 포함하며, 제어기(70)는 물질 가공 영역(18)과 작동적으로 더 연결되며 추가 제조 계획에 따라서 물질 가공 영역(18)을 작동시키도록 더 프로그램되는 시스템(50).
  11. 제9항 내지 제10항에 있어서,
    지지판(74)을 더 포함하며,
    지지판(74)은, 하면 지지부를 미드빌드 오브젝트에 제공하도록 구성되며, 미드빌드 오브젝트는 추가 제조 계획에 따라서 압출기(10, 100)에 의해 추가적으로 제조되는 시스템(50).
  12. 물질을 증착시키기 위한 압출기(100)에 있어서,
    압출기(100)는:
    압출기 구동 시스템(116)을 포함하며 몸체축(113)을 정의하는 압출기 몸체(114); 및
    압출기 노즐(112)을 포함하되 압출기 노즐은:
    출구 오리피스(121)를 정의하는 노즐팁(120);
    출구 오리피스(121)와 유체 교류하는 물질 경로(123)를 정의하는 재구성가능 아암(122)을 포함하되,
    재구성가능 아암(122)은:
    압출기 몸체(114)에 결합되며 몸체축(113)에 동축인 근위 단부(125);
    노즐팁(120)에 결합된 원위 단부(127); 및
    각 아암 세그먼트(129)는 적어도 다른 하나의 아암 세그먼트(129)에 피벗식으로 결합되어 연관된 개별 회전 아크 안에 회전을 가능하게 하는, 복수의 아암 세그먼트(129)를 포함하며; 그리고
    재구성가능 아암(122)과 작동적 연결되며, 재구성가능 아암(122)의 원위 단부(127)가 몸체축(113)에 동축인 초기 구성과, 재구성가능 아암(112)의 원위 단부(127)는:
    몸체축(113)으로부터 이격되게 위치되는 구성; 및
    몸체축(113)에 대해 일정 각도로 지향되는 구성
    중 적어도 하나인 변위 구성 사이에서 재구성가능 아암(122)을 이동시키도록 구성된 복수의 엑츄에이터(130)를 포함하는 압출기(100).
  13. 제12항에 있어서,
    복수의 엑츄에이터(130)는 인장 와이어(132)에 의한 복수의 아암 세그먼트(129) 중 적어도 하나에 결합된 압출기(100).
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    압출기 몸체(114)는 피벗 지점(17)에 대해 피벗하도록 장착되는 압출기(100).
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    재구성가능 아암(122)은 조정가능 길이 세그먼트를 더 포함하는 압출기(100).


KR1020180101809A 2017-09-27 2018-08-29 물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐 KR102609986B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/717,349 2017-09-27
US15/717,349 US20190091929A1 (en) 2017-09-27 2017-09-27 Reconfigurable Nozzle for Material Deposition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190036466A true KR20190036466A (ko) 2019-04-04
KR102609986B1 KR102609986B1 (ko) 2023-12-04

Family

ID=64013354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180101809A KR102609986B1 (ko) 2017-09-27 2018-08-29 물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190091929A1 (ko)
KR (1) KR102609986B1 (ko)
BR (1) BR102018067797B1 (ko)
GB (1) GB2568150B (ko)
RU (1) RU2018126617A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017218645A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-21 Nike Innovate C.V. Spring-loaded nozzle assemblies
USD938259S1 (en) * 2019-03-29 2021-12-14 Stratasys, Inc. Key for a filament feed tube
US11760001B2 (en) 2019-03-29 2023-09-19 Stratasys, Inc. Filament supply with sealed connector for use with a 3D printer
USD938258S1 (en) * 2019-03-29 2021-12-14 Stratasys, Inc. Key for a filament feed tube
DE102019113993A1 (de) * 2019-05-24 2020-11-26 Gühring KG Druckerdüse zur Verarbeitung von 3D-Druckmaterial
CA3156183C (en) * 2019-10-11 2024-01-02 Ingersoll Machine Tools, Inc. Orientable nozzle for additive manufacturing
DE102020113408A1 (de) 2020-05-18 2021-11-18 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen Vorrichtung zum Aufbauen eines Körpers und Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einer solchen Vorrichtung
RU208483U1 (ru) * 2021-10-25 2021-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "АРКОДИМ" Экструдер строительного принтера

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330354A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Tsubakimoto Chain Co ３次元マイクロマニピュレータ
KR20150137153A (ko) * 2014-05-28 2015-12-09 (주) 디토스 3d 프린터의 필라멘트 자동 투입/제거 장치 및 자동 투입/제거 방법
US20150367375A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Autodesk, Inc. Material deposition systems with four or more axes
KR101762667B1 (ko) * 2016-02-26 2017-07-31 조훈제 3d 프린터용 필라멘트 공급 장치
KR20170089149A (ko) * 2016-01-26 2017-08-03 이경렬 3d 프린터 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5732194A (en) * 1995-08-04 1998-03-24 Ford Global Technologies, Inc. Computer controlled reconfigurable part fixture mechanism
US7753642B2 (en) * 2007-09-06 2010-07-13 Ohio University Apparatus and method associated with cable robot system
AU2015234243A1 (en) * 2014-03-21 2016-11-03 Laing O'rourke Australia Pty Limited Method and apparatus for fabricating an object
US9713902B2 (en) * 2015-05-01 2017-07-25 Thermwood Corporation Additive manufacturing apparatus
CN204914603U (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 黄河科技学院 滚珠丝杠驱动式并联臂三维打印机
CN206475442U (zh) * 2017-02-16 2017-09-08 武汉君荣迅联科技有限责任公司 一种新型结构的3d打印机
KR101897901B1 (ko) * 2017-02-20 2018-09-12 경남대학교 산학협력단 와이어 구동식 3d프린터
CN206953561U (zh) * 2017-04-18 2018-02-02 北京优造智能科技有限公司 一种伸缩杆并联臂3d打印机
CN108127916B (zh) * 2018-01-12 2023-11-28 江苏信息职业技术学院 一种多关节柔性臂3d打印机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330354A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Tsubakimoto Chain Co ３次元マイクロマニピュレータ
KR20150137153A (ko) * 2014-05-28 2015-12-09 (주) 디토스 3d 프린터의 필라멘트 자동 투입/제거 장치 및 자동 투입/제거 방법
US20150367375A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Autodesk, Inc. Material deposition systems with four or more axes
KR20170089149A (ko) * 2016-01-26 2017-08-03 이경렬 3d 프린터 장치
KR101762667B1 (ko) * 2016-02-26 2017-07-31 조훈제 3d 프린터용 필라멘트 공급 장치

Also Published As

Publication number Publication date
BR102018067797B1 (pt) 2023-05-16
GB201815039D0 (en) 2018-10-31
KR102609986B1 (ko) 2023-12-04
RU2018126617A (ru) 2020-01-20
RU2018126617A3 (ko) 2021-10-27
GB2568150A (en) 2019-05-08
GB2568150B (en) 2020-04-22
US20190091929A1 (en) 2019-03-28
BR102018067797A2 (pt) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102609986B1 (ko) 물질 증착을 위한 재구성가능한 노즐
US9566708B2 (en) Control mechanism for end-effector maneuver
KR101897583B1 (ko) 3d 프린팅 시스템
WO2019040430A1 (en) EXPANDABLE ROBOTIC ARM
US11364643B2 (en) Installing device and robot
CN107949459B (zh) 采用连杆操作装置的复合作业装置
KR20030062417A (ko) 대형 매니퓰레이터의 관절 마스트 작동장치
WO2005053912A1 (en) A method for controlling a system formed from interdependent units
CN113543942B (zh) 具有运动学冗余驱动的并联机构
US20210301967A1 (en) Mobile robot
JP2020536761A5 (ko)
JP2020536761A (ja) ロボット装置
TW201641233A (zh) 多關節臂機構之動作控制裝置及機械手臂裝置
JP2022044794A (ja) ロボット装置
US11491645B2 (en) Scissor linkage design and method of operation
GB2267110A (en) Slip moulding apparatus
CN113334381B (zh) 一种可运动解耦的连续体机器人控制方法
CN104874795A (zh) 多喷头机构
WO2015016692A1 (ru) Манипулятор платформенного робота
RU2651781C1 (ru) Манипулятор-трипод промышленного назначения
WO2021108936A1 (es) Una celda robotizada caminante para la fabricación de edificios impresos en obra mediante un sistema multi-eje de impresión 3d; y método de operación
CN109927041B (zh) 运动关节块、可表达情感的机器人及其控制方法
WO2021108933A1 (es) Una celda robotizada móvil para la fabricación de piezas y recintos impresos en obra mediante un sistema multi-eje de impresión 3d; y método operativo
CN204700310U (zh) 多喷头机构
KR102545586B1 (ko) 협소 공간에서 이동가능한 뱀형 로봇의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant