RU209829U1 - Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати - Google Patents
Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати Download PDFInfo
- Publication number
- RU209829U1 RU209829U1 RU2021131804U RU2021131804U RU209829U1 RU 209829 U1 RU209829 U1 RU 209829U1 RU 2021131804 U RU2021131804 U RU 2021131804U RU 2021131804 U RU2021131804 U RU 2021131804U RU 209829 U1 RU209829 U1 RU 209829U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- storing
- stepper motor
- shaft
- selective
- winding
- Prior art date
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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области аддитивных технологий и может быть использована для изготовления трехмерных деталей в автоматическом режиме. Устройство хранения и автоматической подачи материала включает узел селективной подачи материала, механизм обрезки материала и блок хранения и сматывания материала на катушках. При этом узел селективной подачи материала содержит вал с шестернями, механизм прижима с подшипниками, включающий подвижные плечи с магнитами, взаимодействующими с передвижным магнитом. Механизм обрезки материала включает барабан с двумя диаметрально расположенными проточками для прохода материала и ножами для обрезки материала при обратном ходе. Блок хранения и сматывания материала содержит механизм вращения катушки, состоящий из подвижной площадки, выполненной с возможностью продольного перемещения к выбранной катушке, и двунаправленного колеса, передний вал и задний вал с установленными на них роликами, служащими опорой для катушек, при этом ролики переднего вала выполнены с возможностью сопряжения с двунаправленным колесом для передачи вращательного движения двунаправленного колеса выбранной катушке для сматывания. Технический результат заключается в повышении производительности и уменьшении трудозатрат за счет автоматизации подачи, извлечения и смены материала. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Полезная модель относится к области аддитивных технологий и может быть использована для изготовления трехмерных (3D) деталей в автоматическом режиме.
Известна система выбора и смены нитей разных цветов и/или разных материалов для изготовления трехмерных деталей посредством FDM-печати (европейский патент №3542992, МПК B29C 64/118, 64/336, B33Y 30/00, дата публикации 25.09.2019 г.), в котором между устройством хранения для всех используемых нитей и экструдером расположены устройства выбора нити для каждой нити и разделительные блоки для разделения ранее использованной нити, и что каждая из используемых нитей имеет переключающее устройство, которое может дополнительно перемещать соответствующую нить в положение подачи для продвижения через приводной блок с определенной скоростью, чтобы нить могла беспрепятственно продвигаться, предпочтительно с помощью экструдера, при этом устройство выбора формирует участок конвейерного пути от устройства хранения к экструдеру, и переключающее устройство и приводной блок, по крайней мере, периодически регулируются таким образом, чтобы вновь используемая нить продвигалась за ранее используемой нитью с более высокой скоростью подачи, чем скорость подачи ранее использованной нити.
Существенным недостатком данной системы является отсутствие функции извлечения нити. Нить не извлекается при окончании, а проталкивается следующей нитью, причем с большей скоростью. Это может приводить к тому, что толкающая нить встанет в распорку с толкаемой нитью и застрянет, а подающий механизм ее перетрет, в результате чего подача прекратится. Также, в системе отсутствует синхронизация подачи нити экструдера и механизма подачи материала. Это означает, что материал, который допечатывается экструдером нужно либо продавить, либо он продавливается в процессе печати. Первое приводит к простою, а второе к ретрактам, при котором толкаемая нить подаётся в сторону толкающий нити, таким образом, нити могут расклинивать друг друга в трубке подачи.
Задачей заявляемой полезной модели является создание автоматизированного устройства с автоматической подачей, извлечением и сменой материала с возможностью многодневного серийного круглосуточного производства трехмерных деталей без необходимости присутствия оператора принтера.
Техническим результатом является повышение производительности и уменьшение трудозатрат за счет автоматизации подачи, извлечения и смены материала.
Технический результат достигается тем, что устройство хранения и автоматической подачи материала включает узел селективной подачи материала, механизм обрезки материала и блок хранения и сматывания материала на катушках, при этом узел селективной подачи материала содержит вал с шестернями, приводимый во вращение первым шаговым двигателем, механизм прижима с подшипниками, установленными с возможностью прижатия материала к шестерням для его перемещения, при этом механизм прижима включает подвижные плечи с магнитами, которые имеют возможность взаимодействия с передвижным магнитом, перемещаемым посредством второго шагового двигателя и ременной передачи для выбора заданного материала; механизм обрезки материала включает приводимый в действие третьим шаговым двигателем барабан с двумя диаметрально расположенными проточками для прохода материала и ножами для обрезки материала при обратном ходе; блок хранения и сматывания материала содержит механизм вращения катушки, состоящий из подвижной площадки, выполненной с возможностью продольного перемещения посредством четвертого шагового двигателя и ременной передачи к выбранной катушке, и двунаправленного колеса, установленного на валу пятого шагового двигателя, передний вал и задний вал с установленными на них роликами, служащими опорой для катушек, при этом ролики переднего вала выполнены с возможностью сопряжения с двунаправленным колесом для передачи вращательного движения двунаправленного колеса выбранной катушке для сматывания.
К преимуществам заявляемой полезной модели относятся сокращение времени операционных простоев, одновременная установка нескольких катушек различного материала разного цвета и разных типоразмеров и реализация сценариев печати серии изделий протяженностью в несколько десятков последовательных и отличающихся друг от друга управляющих программ.
Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - вид сверху узла селективной подачи материала.
Фиг. 2 - вид сбоку в разрезе узла селективной подачи материала.
Фиг. 3 - вид сбоку механизма обрезки.
Фиг. 4 - вид сверху блока хранения и сматывания материала на катушках.
Фиг. 5 - вид сбоку блока хранения и сматывания материала на катушках.
Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати включает узел селективной подачи материала, механизм обрезки материала и блок хранения и сматывания материала на катушках.
Узел селективной подачи материала расположен в верхней части устройства и предназначен для передачи материала в трубку подачи. Узел селективной подачи материала включает вал с шестернями (1), первый шаговый двигатель (2), обеспечивающий вращение вала с шестернями (1), механизм прижима материала подшипниками (3) к шестерням (1) для перемещения материала, входные каналы (4) для подведения материала к шестерням (1), и выходные каналы (5), объединяющиеся в один общий канал (6), ведущий к трубке подачи. На каждом входном канале (4) и выходном канале (5) установлены механические индуктивные концевые датчики (7, 8) наличия материала.
Механизм прижима включает подвижные плечи (9) с магнитами (10), которые имеют возможность взаимодействия с передвижным магнитом (11), перемещаемым посредством второго шагового двигателя (12) и ременной передачи (13) для выбора заданного материала. Для определения крайних положений передвижного магнита (11) установлены концевые датчики (14) крайних положений.
Для быстрого съема и удобства технического обслуживания узла селективной подачи материала на боковых панелях предусмотрены плунжеры (15).
Механизм обрезки материала включает барабан (16), третий шаговый двигатель (17), вращающий барабан (16) посредством ременной передачи (18), и емкость для сбора обрезков (не показан на чертеже). Барабан (16) выполнен с двумя диаметрально расположенными проточками для беспрепятственного прохода материала и ножами для обрезки материала при обратном ходе. После механизма обрезки материала перед трубкой подачи установлен механический индуктивный концевой датчик (19) наличия материала.
Блок хранения и сматывания материала на катушках расположен в нижней части устройства и выполнен с возможностью размещения одновременно несколько катушек с материалами разных типоразмеров и с возможностью многократного повторного извлечения и заправки материала.
Также блок хранения и сматывания материала служит для намотки извлечённого материала из каналов подачи узла селективной подачи обратно на катушку. Блок хранения и сматывания материала содержит механизм вращения катушки, состоящий из подвижной площадки (20), выполненной с возможностью продольного перемещения посредством четвертого шагового двигателя (21) и ременной передачи (22) к выбранной катушке, и двунаправленного колеса (23), установленного на валу пятого шагового двигателя (24), передний вал (25) и задний вал (26), и установленные на них ролики (27, 28), служащие опорой для катушек, при этом ролики (27) переднего вала (25) выполнены с возможностью сопряжения с двунаправленным колесом (23) для передачи вращательного движения двунаправленного колеса (23) выбранной катушке для сматывания. Передние и задние ролики (27, 28) выполнены в силиконовой оболочке для повышения трения.
Количество роликов (27, 28) переднего и заднего вала в блоке хранения и сматывания материала, входных и выходных каналов (4, 5), шестерен (1), подшипников (3) и подвижных плеч (9) в узле селективной подачи соответствует количеству катушек.
Устройство работает следующим образом.
Оператор подводит кончик материала во входной канал (4) узла селективной подачи материала до срабатывания концевого датчика (7) наличия материала и вводит информацию о цвете и типе материала в программу. К подаче выбирается тот материал, который указан в задании на печать. Запускается второй шаговый двигатель (12), обеспечивающий движение передвижного магнита (11) к определенному магниту (10). Передвижной магнит (11), воздействуя на магнит (10), приподнимает плечо (9). Таким образом, в зависимости от положения передвижного магнита (11) поднимается только одно из подвижных плеч (9). Плечо (9) поджимается к подшипнику (3), материал прижимается к шестерне (1). Первый шаговый двигатель (2) вращает вал с шестернями (1) и выбранный материал проходит между подшипником (3) и шестерней (1), срабатывает концевой датчик (8) наличия материала узла селективной подачи. После идет спрямление каналов подачи в один общий канал (6) по центру и материал попадает в трубку подачи через механизм обрезки. В режиме выгрузки первый шаговый двигатель (2) запускается в обратном направлении и шестерни (1) вытягивают материал. Одновременно запускается механизм вращения катушки. При прохождении концевого датчика (19) наличия материала, расположенного перед трубкой подачи, движение материала прекращается и активируется механизм обрезки.
Механизм обрезки имеет два положения. В режиме подачи материала, материал проходит беспрепятственно через проточку барабана (16) механизма обрезки. При извлечении материала барабан (16) прокручивается на 180 градусов, деформированная часть материала отламывается и обрезается ножами в результате прокручивания барабана (16). После прокручивания барабана (16) запускается процесс извлечения и сматывания материала обратно на катушку. Четвертый шаговый двигатель (21) блока хранения и сматывания передвигает механизм вращения катушки посредством ременной передачи (22) к определенной катушке, пятый шаговый двигатель (24) механизма вращения вращает двунаправленное колесо (23), двунаправленное колесо (23) передает вращение определенному ролику (27) переднего вала (25). Благодаря трению между катушкой и роликом (27), катушка вращается, наматывая материал. При срабатывании концевого датчика (8) в узле селективной подачи процесс извлечения и сматывания останавливается. Конец материала остается на входном канале (4) узла селективной подачи, пока снова не потребуется заправить этот материал или пока оператор не уберет катушку с данным материалом из блока хранения и сматывания материала.
При отсутствии требуемого материала в блоке хранения и сматывания материала пользователю отправляется сообщение о невозможности запустить задание, и печать встает на паузу. В случае, когда материал на катушке закончился в процессе печати задания, срабатывает датчик (7) наличия материала на входном канале узла селективной подачи, печать встает на паузу, производится выгрузка остатка материала из зоны печати по маршруту, описанному выше, и начинается заправка с альтернативной ячейки, в которую уже заправлен требуемый материал. Ячейка, в которой сработал концевой датчик (7) с оповещением окончания материала, не используется, пока в нее не будет заправлен новый материал, несмотря на то, что фактически на входном канале (4) узла селективной подачи присутствует материал.
Claims (8)
1. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати, включающее узел селективной подачи материала, механизм обрезки материала и блок хранения и сматывания материала на катушках, отличающееся тем, что узел селективной подачи материала содержит вал с шестернями, приводимый во вращение первым шаговым двигателем, механизм прижима с подшипниками, установленными с возможностью прижатия материала к шестерням для его перемещения, при этом механизм прижима включает подвижные плечи с магнитами, которые имеют возможность взаимодействия с передвижным магнитом, перемещаемым посредством второго шагового двигателя и ременной передачи для выбора заданного материала, механизм обрезки материала включает приводимый в действие третьим шаговым двигателем барабан с двумя диаметрально расположенными проточками для прохода материала и ножами для обрезки материала при обратном ходе; блок хранения и сматывания материала содержит механизм вращения катушки, состоящий из подвижной площадки, выполненной с возможностью продольного перемещения посредством четвертого шагового двигателя и ременной передачи к выбранной катушке, и двунаправленного колеса, установленного на валу пятого шагового двигателя, передний вал и задний вал с установленными на них роликами, служащими опорой для катушек, при этом ролики переднего вала выполнены с возможностью сопряжения с двунаправленным колесом для передачи вращательного движения двунаправленного колеса выбранной катушке для сматывания.
2. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что узел селективной подачи материала содержит входные каналы для подведения материала к шестерням и выходные каналы, объединяющиеся в один общий канал, ведущий к трубке подачи.
3. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что первый шаговый двигатель выполнен с возможностью вращения шестерен при прямом и обратном ходе материала.
4. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что механизм обрезки материала содержит емкость для сбора обрезков под барабаном.
5. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.2, отличающееся тем, что содержит концевые индуктивные датчики для определения наличия материала в каждом входном канале и выходном канале узла селективной подачи материала и перед трубкой подачи.
6. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что площадка для хранения материала выполнена с возможностью установки одновременно нескольких катушек разных типоразмеров.
7. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что пятый шаговый двигатель выполнен с возможностью вращения двунаправленного колеса при обратном ходе материала.
8. Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3D-печати по п.1, отличающееся тем, что ролики переднего и заднего вала выполнены в силиконовой оболочке для повышения трения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021131804U RU209829U1 (ru) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021131804U RU209829U1 (ru) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU209829U1 true RU209829U1 (ru) | 2022-03-23 |
Family
ID=80820426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021131804U RU209829U1 (ru) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU209829U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115431377A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-06 | 上海思飞历保建筑科技有限公司 | 一种古建筑的模型3d打印设备 |
| RU226644U1 (ru) * | 2024-01-22 | 2024-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК "Антей" | Устройство автоматической селективной подачи материала для 3d-печати |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10052814B2 (en) * | 2015-03-02 | 2018-08-21 | Funfare, Llc | Apparatus, method and system for constant distance extrusion onto a 3-D printer platform |
| RU2670510C2 (ru) * | 2017-01-20 | 2018-10-23 | Игорь Александрович Зябрев | Способ 3d послойной печати металлом |
| EP3542992A2 (de) * | 2018-03-20 | 2019-09-25 | Technische Universität Dortmund | Vorrichtung und verfahren für den wechsel von filamenten unterschiedlicher farbe und/oder unterschiedlichen materials für die fertigung von 3d-druckteilen sowie extruder für ein filamentwechselsystem |
| WO2020087048A2 (en) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Make Composites, Inc. | Systems and methods of printing with fiber-reinforced materials |
| RU2743920C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2021-03-01 | Булент БЕСИМ | Система подачи нити в сопло машины для послойного синтеза изделий |
-
2021
- 2021-10-29 RU RU2021131804U patent/RU209829U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10052814B2 (en) * | 2015-03-02 | 2018-08-21 | Funfare, Llc | Apparatus, method and system for constant distance extrusion onto a 3-D printer platform |
| RU2670510C2 (ru) * | 2017-01-20 | 2018-10-23 | Игорь Александрович Зябрев | Способ 3d послойной печати металлом |
| RU2743920C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2021-03-01 | Булент БЕСИМ | Система подачи нити в сопло машины для послойного синтеза изделий |
| EP3542992A2 (de) * | 2018-03-20 | 2019-09-25 | Technische Universität Dortmund | Vorrichtung und verfahren für den wechsel von filamenten unterschiedlicher farbe und/oder unterschiedlichen materials für die fertigung von 3d-druckteilen sowie extruder für ein filamentwechselsystem |
| WO2020087048A2 (en) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Make Composites, Inc. | Systems and methods of printing with fiber-reinforced materials |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115431377A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-06 | 上海思飞历保建筑科技有限公司 | 一种古建筑的模型3d打印设备 |
| CN115431377B (zh) * | 2022-08-31 | 2023-12-22 | 上海思飞历保建筑科技有限公司 | 一种古建筑的模型3d打印设备 |
| RU226644U1 (ru) * | 2024-01-22 | 2024-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК "Антей" | Устройство автоматической селективной подачи материала для 3d-печати |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4865260A (en) | Equipment and process to supply winding tubes to the individual winding stations of a textile machine | |
| CN206940035U (zh) | 一种自动送辊下料卷布机 | |
| RU209829U1 (ru) | Устройство хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати | |
| US4485981A (en) | Feeding web material | |
| JPH06507368A (ja) | 巻取り機 | |
| CN101168419B (zh) | 预处理纱管以便在自动交叉卷绕络筒机上复绕的方法和装置 | |
| US3279710A (en) | Yarn-package winding machine with automatic coil exchanging and yarn tying devices | |
| US4511095A (en) | Method and apparatus for winding glass fibers | |
| US2620141A (en) | Winding machine for paper rolls | |
| US2970786A (en) | Automatic roll winder | |
| JPH0358987B2 (ru) | ||
| KR20120058031A (ko) | 롤팩 제조기 | |
| EP3246278B1 (en) | Winding machine for spools of web material and method | |
| US4846416A (en) | Slitting and winding machine for tapes | |
| US5206976A (en) | Automatic shedding mechanism | |
| WO2023075638A1 (ru) | Устройство для хранения и автоматической подачи материала для 3d-печати | |
| US4079600A (en) | Method and apparatus for doffing fabric rolls from a circular knitting machine | |
| US4512506A (en) | System for the supply of staple wire to a stapler | |
| CN109879037B (zh) | 一种少尾料接料系统及其控制方法 | |
| US3030761A (en) | Automatic doffing and donning | |
| RU226644U1 (ru) | Устройство автоматической селективной подачи материала для 3d-печати | |
| KR100249341B1 (ko) | 선재의 자동정렬권취방법 및 그 장치 | |
| US3880374A (en) | Apparatus for continuously winding lengths of material | |
| KR200313228Y1 (ko) | 보빈 자동 와인딩 장치 | |
| CN205442217U (zh) | 一种织网机卷线盘分线装置 |