Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Device of displacement of print head for 3d-printer

Info

Publication number
RU2552235C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
print
head
belt
xy
guide
Prior art date
Application number
RU2014106923A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович ИСУПОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Интеллектуальные Информационные Системы"
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
Grant date

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

FIELD: printing industry.
SUBSTANCE: device of displacement of print head of 3D-printer in the XY plane comprises two longitudinal and at least one transverse guide for displacement of print head in the plane XY, where the longitudinal guides are located on the Y axis and are rigidly fixed to the base, and the transverse guide is located on the X axis between the two longitudinal guides with the ability to move them; a carriage on which the print head is mounted, made with the ability to move along the transverse guide; two drive belts, the ends of which are fixed on the carriage to form two interconnected loops designed to move the carriage with the print head in the XY plane by means of two drive pulleys connected with their drives with the possibility of independent rotation of the pulleys in the same or opposite directions, one of which transmits the tractive force to the first drive belt, and the second - to the second drive belt. One of the loops is formed by P-shaped arrangement of the first belt, and the second loop is formed by the second belt arranged symmetrically relating to location of the first belt with a symmetry axis located parallel to the longitudinal guides and equidistant from them. The working parts of the belts of two loops extending along the transverse guide are located in the same XY plane.
EFFECT: improvement of the device.
14 cl, 1 tbl, 16 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение. Technical Field to which the invention pertains.

Изобретение относится к технологии изготовления трехмерного (объемного) изделия (физического объекта, или макета, или модели) по цифровой 3D-модели методами быстрого прототипирования, которое может быть реализовано экструзионным осаждением последовательности слоев в сечении изделия. The invention relates to a fabrication technology of three-dimensional (volumetric) products (physical object or layout or pattern) of digital 3D-model rapid prototyping methods, which can be realized by extrusion deposition sequence of layers in the product section. Экструзионные 3D-принтеры могут быть использованы в различных областях человеческой деятельности, например, при производстве и освоении новой продукции - для быстрого изготовления прототипов моделей, в т.ч корпусов экспериментальной техники - автомобилей, телефонов, радиоэлектронного оборудования; Extrusion 3D-printers can be used in various fields of human activity, for example, in the production and development of new products - for rapid prototyping models, including buildings experimental techniques - cars, phones, electronic equipment; в промышленности, например, для быстрого производства (преимущественно, единичного или мелкосерийного) готовых деталей из материалов, поддерживаемых 3D-принтерами, например, моделей и форм для литейного производства, тары и упаковки, и т.д.; in industry, e.g., for rapid production (mainly single or small-scale) of finished parts from materials 3D-supported printers, for example, models and molds for the foundry industry, packaging and packing, etc .; в медицине, например, при протезировании и производстве имплантатов, а также при производстве различных изделий в домашних условиях, и др. in medicine, for example in prosthetics and production of implants and in the manufacture of various products in the home environment, and others.

Уровень техники. Background of the Invention.

3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, в основе которых лежит принцип послойного создания (выращивания) твердого объекта, в частности, с использованием технологии FDM (Fused Deposition Modeling) - послойной печати расплавленной полимерной нитью (или метода послойного наплавления или моделирования методом наплавления), в результате которой объект формируется путем послойной укладки на поверхность рабочего стола (рабочую поверхность) слоя, формируемого расплавленной нитью из плавкого строительного м 3D-press can be carried out in different ways and using different materials, which are based on the principle of layering of creation (cultivation) of a solid object, such as using the technology FDM (Fused Deposition Modeling) - layered print molten polymer thread (or a method of layering fusing or fused deposition modeling), as a result of which the object is formed by layering on the surface of the working table (working surface) layer formed of a meltblown molten filament construction m териала (расходного или моделирующего материала), например, пластика, с пошаговым перемещением рабочего стола вниз на высоту сформированного слоя. Therians (expendable material or modeling), for example, plastic, with stepwise displacement desktop down to a height formed layer.

Технология FDM печати заключается в следующем: печатающая головка (или экструдер) с контролируемой температурой разогревает до текучего состояния нить из плавкого материала, и с высокой точностью подает расплавленный материал тонкими слоями на рабочую поверхность 3D принтера. FDM printing technique is the following: the print head (or extruder) at a controlled temperature warms to a flowable state from a fusible thread material, with high precision and delivers molten material in thin layers on a working surface 3D printer. Слои наносятся друг на друга, соединяются между собой и отвердевают, постепенно формируя готовое изделие. The layers applied to each other, are interconnected and harden, gradually forming the finished product. Печатающая головка выдавливает жидкий материал слой за слоем, перемещаясь свободно как в плоскости слоя, так и по вертикали. Printhead squeezes liquid material layer by layer, moving freely in the layer plane, and vertically. Для позиционирования печатающей головки используют декартовую систему координат, согласно которой в конструкции принтера печатающая головка, либо рабочий стол, на котором формируются изделие, перемещаются вдоль трех взаимно-перпендикулярных направляющих. To position the printhead using a Cartesian coordinate system in which the printer printhead design or desktop, where the formed product, are moved along three mutually perpendicular guides. Технология была изобретена в конце 80-х годов Скоттом Крампом (компания Stratasys). The technology was invented in the late '80s Scott Crump (company Stratasys).

В частности, из патентов US 5121329, US 5340433, US 5738817, US 5764521, US 6022207 компании Стратасис (Stratasys, Inc), известна технология построения 3D-объекта по модели для автоматизированного проектирования (CAD) методом «слой за слоем» путем экструзионного осаждения текучего строительного материала (моделирующего материала). In particular, the patents US 5121329, US 5340433, US 5738817, US 5764521, US 6022207 Company Stratasis (Stratasys, Inc), known a technology for constructing 3D-object for the model for computer aided design (CAD) method 'layer by layer' by extrusion deposition flowable building material (modeling material). При этом строительный материал подается через наконечник (сопло) печатающей (экструзионной) головки и осаждается в виде последовательности дорожек на подложке в XY-плоскости. In this construction material is fed through the tip (nozzle) of the print (extrusion) of the head and is deposited in tracks on the substrate in sequence XY-plane. Затем печатающая головка поднимается относительно подложки по оси Z (перпендикулярной XY-плоскости) на один шаг, и процесс повторяется для формирования 3D-объекта, подобного CAD-модели. Then, the print head relative to the substrate lying on the axis Z (perpendicular to the XY-plane) by one step, and the process is repeated to form a 3D-object, like CAD-models.

Строительный материал обычно загружается в машину в виде эластичной нити, намотанной на питающую бобину, как описано в патенте US 5121329. В качестве строительного материала используется твердеющий материал, который налипает на предыдущий слой с адекватным сцеплением после твердения и который может подаваться как эластичная нить. Building material typically loaded into the machine as a flexible filament wound on a supply reel as described in US 5121329. In the patent is used as a building material hardenable material which adheres to the previous layer with an adequate adhesion after hardening and which can be supplied as a flexible filament. Питающие ролики с приводом от электродвигателя подают прядь нитей в нагревательный элемент, установленный на экструзионной головке. The feed rollers driven by a motor fed strand of filaments in a heating element mounted on the extrusion head. В нагревательном элементе нить нагревается до температуры текучести. The heating element is heated to a yarn temperature fluidity. Текучий строительный материал выдавливается из наконечника на дальнем конце нагревательного элемента и осаждается на основание (поверхность рабочего стола). The flowable construction material is extruded from the tip at the distal end of the heating element and is deposited on the substrate (the surface of the desktop). Расход материала, вытесняемого из наконечника, зависит от скорости продвижения нити с экструзионной головкой. Flow rate of material displaced from the tip depends on the advancing speed of the thread with the extrusion head. Контроллер управляет движением экструзионной головки в горизонтальной плоскости XY, движением рабочего стола в вертикальном направлении Z и скоростью подачи нити питающими роликами. A controller controls movement of the extrusion head in a horizontal XY plane, the movement of the working table in the vertical direction Z and a feed rate of yarn feeding rollers. При синхронном управлении этими технологическими переменными строительный материал послойно наносится в виде «валиков» вдоль траекторий перемещения инструмента, задаваемых моделью системы автоматизированного проектирования. When synchronous control of these process variables building material layers is applied as a "roll" along the tool path defined by computer aided design model. Вытесняемый материал наплавляется на предварительно нанесенный материал и твердеет с образованием трехмерного изделия по в соответствии с моделью из системы автоматизированного проектирования. Displaced material is welded on the previously deposited material and solidifies to form a three dimensional article for according to the model of the computer-aided design.

В результате послойного формирования изделия на его внешней поверхности образуются полосы. The resulting layering product band formed on its outer surface. В общем, искривленные и изогнутые поверхности имеют «ступенчатый» вид, что вызвано послойным представлением их сечений с прямоугольной конфигурацией граней. In general, twisted and curved surfaces have a "stepped" appearance, which is caused by stratified representation of their sections with a rectangular configuration faces. Зубчатый эффект более выражен по мере увеличения толщины слоя. Toothed effect is more pronounced with increasing layer thickness. Хотя зубчатость не влияет на прочность объекта, это ухудшает его эстетическое восприятие. Although jagged does not affect the strength of the object, it deteriorates the aesthetic perception. Шероховатость поверхности объектов, получаемых на основе технологий послойного изготовления, также является результатом ошибок в процессе наращивания слоев. Surface roughness of objects obtained based layered manufacturing techniques, as a result of errors in the process of building layers. Ошибки наиболее часто возникают в начальных и конечных точках маршрута экструзионной головки, например, на месте «шва» (то есть в начальной и конечной точках замкнутого маршрута экструзионной головки). Errors occur most frequently in the initial and final points of the path of the extrusion head, for example, in place of "weld" (i.e., the start and end points of the closed path of the extrusion head). Эти ошибки могут вызывать нежелательные несоответствия формы получаемого изделия с формой спроектированной 3D-модели. These errors can cause undesirable mismatch shape of the resulting article to the shape of the projected 3D-model. Заявляемое изобретение минимизирует данные ошибки, в т.ч. The claimed invention minimizes data errors, including в результате предлагаемой кинематической схемы устройства перемещения печатающей головки в плоскости XY. as a result of the proposed device cinematic diagrams moving the printhead in the plane XY.

Перемещение экструзионной головки относительно основания (рабочего стола) осуществляется под управлением контроллера в соответствии с данными для построения, которые представляют 3D-объект. Movement of the extrusion head relative to the base (desktop) is carried out under the control of the controller in accordance with the data to build which represent 3D-object. При получении данных для построения вначале CAD-модель подвергают разбиению на множество горизонтальных слоев. Upon receipt of data for first CAD-model is subjected to partition into a plurality of horizontal layers. Затем для каждого слоя компьютер генерирует траекторию осаждения дорожек строительного материала для формирования 3D-объекта. Then for each computer generates layer deposition trajectory paths of the building material to form 3D-object.

При изготовлении объемного изделия (3D-объекта) путем осаждения слоев строительного материала под нависающими деталями или в полостях объектов, не поддерживаемых самим строительным материалом, как правило, в процессе построения формируют поддерживающие слои или структуры. In the manufacture of the bulk product (3D-object) by depositing layers of building material under the overhanging parts or in cavities of objects that are not supported by the construction material is usually formed during the construction of support layers or structures. Формирование поддерживающей структуры можно осуществлять теми же самыми методами, что и осаждение строительного материала. The formation of the supporting structure can be carried out by the same methods as the deposition of building material. Компьютер генерирует дополнительный рельеф, работающий как поддерживающая структура для нависающих или безопорных элементов формируемого 3D-объекта. The computer generates additional relief, acting as a support structure for the overhanging or unsupported elements formed 3D-object. При этом в процессе построения материал поддержки, как правило, осаждают из второго сопла в соответствии с генерируемым рельефом. In the process of constructing the support material is usually deposited from a second nozzle pursuant to the generated topography. В процессе изготовления материал поддержки склеивается со строительным материалом, а после завершения процесса построения 3D-объекта он удаляется. In the process of manufacturing the support material is glued with the building material, and after completion of the process for constructing 3D-object is deleted.

Источником строительного материала обычно служит катушка с намотанной пластиковой нитью, которая подается в печатающую головку. The source of the building material is usually a plastic reel with wound yarn that is fed to the printhead. Контроллер включает или выключает подачу материала, а также управляет движением головки в пространстве по трем координатам. The controller enables or disables the supply of material, and also controls the head movement in space in three dimensions. Кроме того, головка выполнена с возможностью нагрева материала. Furthermore, the head is capable of heating the material.

Как любой другой метод 3D-печати, метод послойного наплавления начинается с подготовки компьютерного описания 3D-модели. Like any other method of 3D-printing method of fusing layering begins with the preparation of the computer description of 3D-models. После создания 3D-модели используются САПР-системы, поддерживающие управление 3D-печатью. After creating a 3D-model used CAD systems that support 3D-printing control. Режимы печати являются настраиваемыми, включая параметры толщины слоя, наполняемости модели материалом, алгоритм выстраивания поддержки. Print modes are customizable, including layer thickness parameters, filling material model algorithm alignment support. В большинстве случаев для печати используют формат файла STL. In most cases, for printing using STL file format. В частности, программа компании Stratasys загружает STL-файл с описанием модели и далее анализирует ее во всех сечениях и рассчитывает алгоритм наплавления. In particular, the program loads the company Stratasys STL-file describing the model, and then analyze it in all sections and calculates the fusing algorithm.

В качестве строительного материала обычно используются термопластичные сорта пластика, т.е. As the building material generally used thermoplastic grade plastic, i.e. пластика, который плавится при нагревании, и твердеющего при охлаждении. plastic that melts when heated and hardening when cooled. Материал подается в печатающую головку, ее движение обеспечивается посредством высокоточных шаговых электродвигателей. The material is fed to the recording head, its movement is provided by precision stepper motors. Головка движется в соответствии с ранее рассчитанным алгоритмом и наносит разогретый пластик слой за слоем. The head moves in accordance with the algorithm previously calculated and causes the heated plastic layer by layer. Обычно толщина слоя составляет сотые доли миллиметра. Typically, layer thickness is a few hundredths of a millimeter. Сразу после нанесения пластик остывает и затвердевает. Immediately after applying the plastic cools and hardens. В качестве строительного материала в экструзионных 3D-принтерах наиболее широко используется АБС (ABS)-пластик (ударопрочная техническая термопластическая смола), как наиболее надежный и универсальный материал, в т.ч. As a building material in the extrusion 3D-printers most widely used ABS (ABS) -Plastic (shock-resistant engineering thermoplastic resin) as the most reliable and versatile material, including в системах быстрого прототипирования благодаря своей температуре стеклования - достаточно высокой, чтобы не возникало нежелательных деформаций при небольшом нагреве в применяемых областях (в т.ч. бытовых условиях), но достаточно низкой для безопасной экструзии с помощью стандартных инструментов. rapid prototyping systems due to its glass transition temperature - high enough to avoid any undesirable deformation under heating in a small applied fields (including domestic environment), but low enough to secure extrusion using standard tools. Для 3D-печати данным методом также могут быть использованы поликарбонаты, поликапролактоны, полифенилсульфоны, парафиноподобные соединения и др. Для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов может быть использован ПЛА (PLA) пластик - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, производимый из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза и сахарный тростник и являющийся абсолютно For 3D-printing by this method may also be used polycarbonates, polycaprolactones, polyphenyl, parafinopodobnye compounds and others. For the manufacture of products with a short lifetime (food packaging, disposable tableware, packages, various containers), and in medicine, for the manufacture of surgical sutures and the pins may be used PLA (PLA) plastics - biodegradable, biocompatible, thermoplastic aliphatic polyester, produced from renewable resources such as corn and sugar cane, and being absolutely безопасным. safe.

Из уровня техники известно техническое решение по заявке US 2013/0078073 A1 фирмы Stratasys Inc, в котором представлено описание механизма перемещения печатающей головки. The prior art application of known technical solution the firm US 2013/0078073 A1 Stratasys Inc, which describes the mechanism of the print head. В данном техническом решении перемещение печатающей головки в плоскости XY осуществляется с помощью одного ремня (одного контура), расположенного в виде буквы «H» и приводимого в действие двумя моторами, вынесенными на шасси. In this technical solution, the movement of the print head in the XY plane by means of a belt (one loop) arranged in the form of the letter «H» and driven by two motors, made at the chassis. Это частично решает проблему уменьшения инерционности подвижных элементов, однако такая система не гарантирует геометрической перпендикулярности направляющих, расположенных по осям XY, по которым осуществляется перемещение печатающей головки. This partly solves the problem of reducing the inertia of the moving elements, however, such a system does not guarantee the squareness of geometric guides arranged on XY axes, on which the movement of the printhead. Этот недостаток устраняется посредством увеличения механической жесткости подвижного соединения осей X и Y, как правило, за счет увеличения ширины направляющей по оси X, что ведет к увеличению массы подвижной части системы и уменьшению полезной площади рабочей зоны. This drawback is eliminated by increasing the mechanical rigidity of the movable axes X and compound Y, as a rule, by increasing the width along the X axis of the guide, which leads to an increase in weight of the movable part of the system and reduce the useful area of ​​the work area.

Заявляемое решение основано на использовании двухконтурной системы перемещения печатающей головки. The inventive solution is based on the use of dual-system for moving the printhead. Добавление второго контура ремня, связанного с первым контуром, обеспечивает геометрическую перпендикулярность направляющих, расположенных по осям XY, что позволяет использовать максимально облегченное подвижное соединение данных направляющих и минимальную ширину направляющей по оси X. Результатом является снижение массы подвижной части системы и увеличение полезной площади рабочей зоны. Adding a second strap loop associated with the first loop provides the geometric perpendicularity guides arranged on XY axes, which allows maximum use lightweight mobile data connection and the minimum width of the guide rail on the axis X. The result is a reduction in weight of the movable part of the system and increase the usable area of ​​the working zone .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является механизм перемещения печатающей головки многоосевого робота по патенту US 8042425 B2, который включает два направляющих рельса (первый и второй), расположенные параллельно друг другу, которые определяют первую ось перемещения для печатающей головки; The closest to the claimed technical solution is a mechanism for moving the printhead multi-axis robot according to the patent US 8042425 B2, which comprises two guide rails (first and second) arranged parallel to each other, which define a first axis for moving the print head; перекладину, определяющую вторую ось перемещения печатающей головки, и первый конец которой подвижно соединен с первым направляющим рельсом, а второй - со вторым рельсом; crossbar defining a second axis of movement of the print head, and a first end of which is movably connected to the first guide rail, and the second - the second rail; на перекладине подвижно закреплена каретка с печатающей головкой с возможностью перемещения вдоль второй оси; on the bar movably attached to the printhead carriage movable along a second axis; первую приводную систему, включающую первый приводной ремень, имеющий H-бразную геометрию расположения и образующий первый контур перемещения каретки с печатающей головкой по осям X и Y, а также вторую и третью приводные системы, включающие второй и третий приводные ремни, образующие второй и третий контуры перемещения, соответственно, при этом второй приводной ремень имеет P-образную геометрию расположения, а третий ремень расположен симметрично относительно второго, ремни проходят вдоль перекладины, вдоль одного из направляющих рельсо a first drive system including a first drive belt having H-braznuyu geometry of the location and forming a first loop of the carriage with the printhead along the axes X and Y, as well as the second and third drive system comprising a second and third belts forming the second and third contours movement, respectively, said second drive belt has a P-shaped geometry of the arrangement, and the third belt is situated symmetrically relative to the second belts extend along the beam, along one of the guide rail и частично вдоль второго направляющего рельса. and partially along the second guide rail. Второй контур перемещения обеспечивает движение печатающей головки по оси X, а третий - поворот печатающей головки вокруг ее оси. The second loop provides displacement movement of the printhead X axis, and the third - the printhead rotation around its axis. Механизм перемещения предусматривает возможность использования дополнительных приводных ремней (контуров перемещения). moving mechanism provides for the use of additional drive belts (movement paths).

В данном решении для позиционирования печатающей головки робота использованы три контура перемещения, не связанные между собой. This solution for the positioning of the print head moving robot used three circuit unrelated. При этом в плоскости осей XY используется H-образный контур и два мотора, установленных на шасси, а также два контура P-образных ремней. In the XY axes plane used H-shaped loop and two motors mounted on the chassis, and two P-loop-shaped straps. При этом перемещение головки по оси X и по оси Y обеспечивает H-образный контур посредством вращения моторов в одном или противоположном направлениях, соответственно. When this movement of the head along the X axis and Y axis provides the H-shaped contour by motor rotation in one or the opposite directions, respectively. Остальные варианты реализации добавляют роботу возможность управления печатающей головкой (вращение, перемещение по третьей координате) с помощью дополнительных контуров перемещения. The other embodiments of the added ability to control the robot printhead (rotation, movement in the third coordinate) via additional moving contours. Первый H-образный контур обеспечивает минимальную массу подвижной части системы, геометрическую перпендикулярность осей XY и максимальную полезную рабочую площадь, однако расположение трех контуров ремней в разных плоскостях в динамике создает паразитные силы, увеличивающие нагрузку на подвижное соединение осей XY, что уменьшает ресурс работы системы и уменьшает ее надежность. The first H-shaped contour ensures minimum mass mobile part of the system, the geometrical perpendicular axes XY and maximum useful working area, however the location of the three loops belts in different planes in the dynamics creates parasitic forces which increase the load on the movable connection XY axes, which reduces the life of the system operation and reduces its reliability.

Заявляемое решение основано на использовании двух связанных между собой контуров ремней, расположенных зеркально симметрично относительно оси симметрии, расположенной параллельно продольным направляющим и на равноудаленном расстоянии от них, управляемых двумя независимыми электродвигателями, расположенными на шасси. The inventive solution is based on two interconnected loops belts arranged mirror-symmetrically relative to the symmetry axis extending parallel to the longitudinal guide and equidistant distance from them, driven by two independent motors located on the chassis. Это решение обеспечивает минимальную массу подвижной части системы, геометрическую перпендикулярность направляющих, расположенных по осям XY и максимальную полезную рабочую площадь. This solution provides minimal mass mobile part of the system, the geometric perpendicularity guides arranged on XY axes, and the maximum useful working area. Кроме того, те части контуров ремней, которые задают усилие перемещения подвижной части устройства (рабочая часть ремней), находятся в одной плоскости, что минимизирует нагрузку на подвижное соединение направляющих по осям XY и увеличивает ресурс работы системы, повышает ее надежность и точность работы. Furthermore, those portions of the belts loops which define the force moving the movable part of the device (the working part belts) are in a single plane, which minimizes the load on the movable connection rails on XY axes and increases the life of the system, increases its reliability and accuracy.

Раскрытие изобретения. DISCLOSURE OF THE INVENTION.

Задачей изобретения является создание устройства перемещения печатающей головки и 3d-принтера с данным устройством, более надежных в эксплуатации и увеличенным ресурсом работы с высокой точностью позиционирования печатающей головки в процессе построения 3D объекта, реализуемой в течение срока эксплуатации устройства. The object of the invention is to provide a device moving the printhead and 3d-printer with this device is more reliable in operation and extended service life with a high positioning accuracy of the print head in the process of building 3D object, implemented over the life of the device.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является снижение нагрузки на подвижную часть устройства (узел соединения направляющих для печатающей головки, расположенных по оси X с направляющими, расположенными по оси Y) и массы подвижной части устройства, а также обеспечение перпендикулярного положения направляющих для печатающей головки, расположенных по оси X относительно направляющих, расположенных по оси Y в процессе работы устройства (печати 3D объекта). The technical result in the achievement of which is directed claimed invention is to reduce the load on the movable part of the device (connection node guides print head disposed on X-axis with the guides arranged along Y-axis) and the mass of the movable part of the device and ensuring the perpendicular position of guide for a printhead disposed on the axis X relative to the guide located on the Y axis during operation of the apparatus (printing 3D object).

Поставленная задача решается тем, что устройство перемещения печатающей головки 3D-принтера в плоскости XY включает две продольные и, по крайней мере, одну поперечную направляющие для перемещения печатающей головки в плоскости XY, где продольные направляющие расположены по оси Y и жестко закреплены на основании, а поперечная направляющая расположена по оси X между двумя продольными направляющими с возможностью перемещения по ним; The problem is solved in that the device moving the printhead 3D-printer in the XY plane comprises two longitudinal and at least one transverse guide for moving the printhead in the XY plane, where longitudinal guides are arranged on Y axis and rigidly fixed to the base, and the transverse guide is located on the axis X between two longitudinal guides movably thereon; каретку, на которой закреплена печатающая головка, выполненную с возможностью перемещения по поперечной направляющей; a carriage on which is secured the printhead, movable with respect to the transverse rail; два приводных ремня, концы которых закреплены на каретке с образованием двух связанных между собой контуров, предназначенных для перемещения каретки с печатающей головкой в плоскости XY посредством двух ведущих шкивов, соединенных с их приводами с возможностью независимого вращения шкивов в одном или противоположном направлениях, один из которых передает тяговое усилие на первый приводной ремень, а второй - на второй приводной ремень, при этом один из контуров образован P-образным расположением первого ремня с размещением шкива в основа two driving belt, the ends of which are mounted on the carriage to form two interconnected loops, intended to move the carriage with the printhead in the XY plane by means of two drive pulleys, connected with their actuators with the possibility of independent rotation of the pulleys in the same or opposite directions, one of which It transmits the driving force to the first drive belt, and the second - on the second drive belt, wherein one of the circuits is formed by P-shaped arrangement of the first belt pulley in the placement base ии ножки буквы «P» P-образного контура, а второй контур образован вторым ремнем, расположенным симметрично относительно расположения первого ремня с осью симметрии, расположенной параллельно продольным направляющим и на равноудаленном расстоянии от них, при этом «рабочие» части ремней двух контуров, проходящие вдоль поперечной направляющей, расположены в одной плоскости XY. uu letters «P» legs P-shaped contour and the second contour is formed by a second belt arranged symmetrically with respect to the first belt arrangement with a symmetry axis parallel to the longitudinal guide and equidistant distance from them, the "working" portion of the belts of the two circuits passing along a transverse guide, arranged in the same XY plane. Однонаправленное вращение шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой по оси X, противонаправленное - по оси Y, вращение одного из шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой в диагональном направлении. The unidirectional rotation of the pulley moves the carriage with the print head for X-axis, oppositely directed - on the axis Y, rotating one of the pulleys is adapted to move the carriage with the printhead in a diagonal direction.

В частном варианте реализации изобретения для перемещения поперечной направляющей по продольным направляющим концы поперечной направляющей могут быть закреплены на продольных направляющих через подвижные соединительные узлы, при этом каждый из подвижных соединительных узлов, снабжен парой роликов, расположенных по оси Y в плоскости размещения рабочей части ремней, через которые проходят ремни первого и второго контуров. In a particular embodiment of the invention for moving the transverse lateral guide rail of a longitudinal guide ends can be fastened on the longitudinal rails by moving the connecting nodes, each of the movable connecting members is provided with a pair of rollers disposed along Y axis in the placement plane of the working part of the belts, via straps which extend first and second circuits.

Устройство содержит датчики нулевой координаты по оси X и оси Y, задающие начальное положение печатающей головки в плоскости XY, при этом датчик нулевой координаты по оси X закреплен на боковой стенке каретки с печатающей головкой, а датчик нулевой координаты по оси Y закреплен на конце одной из продольных направляющих со стороны размещения шкива. The apparatus comprises a sensor zero coordinate axis X and Y axis defining the initial position of the print head in the XY plane, the sensor null position on X axis is fixed to the side wall of the carriage to the printhead, and the zero coordinates on Y axis of the sensor is fixed to the end of one of the longitudinal guide pulley side placement.

Перемещение печатающей головки в плоскости XY, осуществляется по алгоритму, определяемому из соотношений: Moving the print head in XY plane is performed by an algorithm determined from the relations:

dX=(dM1-dM2)/2, dX = (dM1-dM2) / 2,

dY=(dM1+dM2)/2, где dY = (dM1 + dM2) / 2, where

dM1 и dM2 - перемещения приводных ремней первого и второго контуров соответственно, вызванные вращением первого и второго шкивов, приводимых в движение моторами M1 и M2, dM1 and dM2 - moving the drive belts of the first and second circuits, respectively, due to rotation of the first and second pulleys, driven by motors M1 and M2,

dX и dY - приращения координат печатающей головки по осям X и Y соответственно. dX and dY - increment printhead coordinate axes X and Y, respectively.

Устройство содержит также два узла из опорных роликов, служащих в качестве направляющих для приводных ремней связанных контуров, при этом узлы закреплены на основании с противоположных от ведущих шкивов сторон продольных направляющих, а узел из опорных роликов образован двумя роликами, расположенными один над другим на одной вертикальной оси, при этом верхние ролики узлов являются направляющими для приводного ремня одного контура, нижние - другого. The apparatus also comprises two assemblies of supporting rollers that serve as guides for driving belts coupled circuits, the components are fixed on a base opposite from the drive pulleys sides of the longitudinal guide and of the supporting roller assembly formed by two rollers disposed one above the other on the same vertical axis, the upper rollers are nodes for guiding a driving belt loop, lower - another. При этом в первом контуре, образованным P-образным расположением первого ремня, один конец ремня закреплен на одной боковой стенке каретки с печатающей головкой, проходит через один из роликов первого подвижного соединительного узла (узла соединения поперечной направляющей с первой продольной направляющей), затем через шкив, расположенный со стороны первой продольной направляющей, опорные (неподвижные) ролики, затем второй ролик второго подвижного соединительного узла (узла соединения второй продольной направляющей с поперечной напра In the first circuit formed by P-shaped arrangement of the first strap, one end of the strap is secured to one side wall of the carriage with the printhead, passes through one of the rollers of the first movable coupling unit (connection node of the transverse guide with the first longitudinal track), then through a pulley disposed from the first longitudinal guide support (stationary) rollers, and then the second roller of the second movable coupling unit (node ​​connecting the second longitudinal guide with transverse eg ляющей), и заканчивается креплением второго конца приводного ремня на противоположной боковой стенке каретки с печатающей головкой, а второй контур образован аналогично первому с симметричным расположением его элементов, причем нижний опорный ролик одной пары (одного узла), верхний опорный ролик второй пары (второго узла), ролики подвижных соединительных узлов, ведущие шкивы и поперечные направляющие расположены в одной плоскости (т.е. в плоскости, проходящей через поперечные сечения упомянутых деталей, в т.ч. -governing), and ends fastening the second end of the drive belt on the opposite side wall of the carriage with the print head, and a second circuit is formed similarly to the first symmetrical arrangement of its elements, the lower support roll of a pair (one node), the upper support roller of the second pair (the second node ), movable rollers connector assemblies, drive pulleys and the transverse rails are arranged in the same plane (i.e. in a plane passing through the cross-sections of said parts, including центры рабочих частей шкивов, при этом под рабочей частью понимают поверхность, с которой происходит зацепления ремня в процессе его перемещения). centers working parts of the pulleys, wherein a working part understand surface with which the belt comes into engagement during its movement).

Основание может быть выполнено из двух пластин или уголков (или любых других элементов), расположенных параллельно и соединенных между собой поперечным элементом с образованием П-образной конструкции, при этом продольные направляющие закреплены на пластинах П-образной конструкции, расположенных параллельно, шкивы и соединенные с ними электродвигатели закреплены на основании с вблизи открытой части П-образной конструкции, а узлы из опорных (неподвижных) роликов закреплены на поперечном элементе П-образной конструкции. The base may be formed of two plates or corners (or any other elements) arranged in parallel and interconnected by a cross member to form a U-shaped structure, wherein the longitudinal guides are fixed to the plates U-shaped structure, arranged in parallel, pulleys and connected to two motors fixed to the base adjacent the open end with a U-shaped design, and the nodes of the support (stationary) rollers secured to the cross member U-shaped structure.

Поставленная задача решается тем, что 3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей включает расположенные в корпусе печатающую головку, закрепленную на каретке и снабженную модулем ее перемещения в плоскости XY, характеризующимся перечисленной выше совокупностью признаков; The problem is solved in that the 3D-printer for layerwise manufacturing three-dimensional parts located in the housing includes a print head mounted on the carriage and provided with a module of its movement in XY plane, characterized by the combination of features listed above; рабочий стол, выполненный с возможностью подогрева рабочей поверхности, закрепленный на основании и снабженный модулем перемещения по оси Z; desktop configured to preheat the working surface, mounted to the base and provided with a moving unit of Z axis; контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; a controller adapted to control the process of layerwise manufacturing (cultivation) of volume parts; катушку (картридж) с расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку. coil (cartridge) with feed material, adapted to feed a consumable printhead.

Печатающая головка включает расположенные на каретке приводной механизм (электродвигатель), соединенный с катушкой (картриджем), для подачи расходного материала для изготовления объемной детали по сигналу, поступающему от контроллера; The printhead includes disposed on a carriage drive mechanism (motor) connected to the coil (cartridge) for supplying consumable material for bulk items according to signals from the controller; ведущий ролик, расположенный на валу приводного механизма (электродвигателя), и расположенный параллельно с ним ведомый ролик, при этом ведущий и ведомый ролики связаны между собой через шестеренки (зубчатые колеса), и ведомый ролик снабжен пружиной для обеспечения необходимого усилия прижатия к ведущему ролику; a drive roller disposed on a shaft of the drive mechanism (motor), and disposed in parallel with the driven roller, the driving and driven rollers are interconnected through a gear (toothed wheel), and a driven roller provided with a spring to provide the necessary force pressed against the drive roller; нагреватель, представляющий собой пластину из материала с высокой теплопроводностью, например, алюминия, через который проходит канал для расплава расходного материала, соединенный с соплом; a heater, which is a plate of a material with high thermal conductivity, such as aluminum, through which the melt channel Consumables coupled with the nozzle; датчик температуры, расположенный на нагревателе, при этом сопло с нагревателем закреплены на каретке через термоизолятор, представляющий собой трубку из материала с малой теплопроводностью; a temperature sensor disposed on the heater, the nozzle heater mounted on the carriage through the thermal isolator, which is a tube of material with low thermal conductivity; вентилятор для обеспечения оптимального температурного режима при изготовлении детали, закрепленный на каретке со стороны сопла; a fan to provide optimal temperature control of the manufacture of parts mounted on the carriage by a nozzle; закрепленную на каретке коммутационную плату с разъемами для подключения приводного механизма, нагревателя, датчика температуры, датчика нулевой координаты по оси X, и вентилятора. mounted on the carriage a circuit board assembly for connecting the actuator, a heater, a temperature sensor, the zero coordinate on X axis, and a fan.

Модуль перемещения рабочего стола по оси Z включает две вертикальные направляющие, выполненные с возможностью перемещения по ним стола и расположенные со стороны задней стенки принтера; Module moving desktop on Z axis comprises two vertical guides arranged to move thereon and the table arranged from the rear of the printer; ходовой винт, расположенный параллельно вертикальным направляющим, соединенный с отдельным приводом (электродвигателем), обеспечивающим вращение винта; a lead screw disposed in parallel vertical guides, coupled with a separate drive (motor), providing rotation of the screw; гайку, расположенную на ходовом винте, между рабочим столом и основанием рабочего стола, и соединенную с основанием рабочего стола через узел определения нулевой координаты по оси Z, a nut disposed on the spindle, between the work table and the base of the working table, and a base coupled to the desktop through a null node determining coordinates on Z axis,

Узел определения нулевой координаты по оси Z включает, по крайней мере, две направляющие для гайки, расположенные параллельно ходовому винту, обеспечивающие подвижность гайки в осевом направлении относительно основания стола; Node determining zero position on Z axis comprises at least two guides for the nuts disposed parallel lead screw providing mobility nut axially relative to the table base; датчик определения нулевой координаты по оси Z, выполненный из двух контактных плат, расположенных между гайкой и основанием стола, где одна из плат соединена неподвижно с гайкой, а вторая - с основанием стола, с возможностью образования замкнутой или разомкнутой электрической цепи при перемещении гайки; zero detection sensor coordinates Z axis formed of two contact boards disposed between the nut and the base section, wherein one of the boards is fixedly connected to the nut, and the second - a table base, so as to form a closed or open an electric circuit by moving nut; и по крайней мере две пружины, расположенные на направляющих для гайки с возможностью прижатия гайки к основанию стола. and at least two springs located on the guide for nuts to press the nuts to the base section.

Контроллер выполнен с возможностью управления перемещениями рабочего стола и печатающей головки, скоростью подачи расходного материала, температуры нагрева рабочей поверхности рабочего стола и температуры плавления расходного материала, и соединен с индикатором для отображения текущей информации процесса изготовления объемной детали, при этом контроллер выполнен с возможностью автономной работы или работы под управлением компьютера с программным обеспечением, генерирующим данные для построения объемного изделия по его CAD-модели. The controller is configured to control movement of the working table and the printhead, the feed rate of consumable material, the working surface of the heating temperature of the desktop and the melting temperature of consumables, and is connected to an indicator for displaying the current information of the process of manufacturing bulk items, wherein the controller is configured to runtime or work under the control of a computer with software that generates data for the construction of the bulk product on its CAD-model.

Краткое описание чертежей. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 представлен общий вид 3D принтера (в корпусе без верхней крышки); The invention is illustrated by drawings, where in Figures 1 and 2 is a perspective view 3D printer (in the case without the upper cover); на фиг.3-4 представлен общий вид устройства перемещения печатающей головки (на фиг.3 - вид спереди, на фиг.4 - вид сзади); Figures 3-4 is a perspective view of the device moving the print head (3 - front view Figure 4 - rear view); на фиг.5-6 представлено устройство перемещения печатающей головки, вид сзади и сбоку, соответственно, на фиг.7-10 представлено устройство перемещения печатающей головки, вид сверху, на которых представлена кинематическая схема перемещения печатающей головки в зависимости от направления вращения шкивов, на фиг.11 представлено изображение первого P-образного контура, на фиг.12 - изображение второго контура, расположенного зеркально симметрично относительно первого, на фиг.13-14 представлено изображение печатающей головки, продольный и поперечн 5-6, an apparatus for moving the printhead, rear view and side view, respectively, in Figures 7-10, an apparatus is moving the print head, a plan view which shows the kinematic diagram of the print head depending on the direction of rotation of the pulleys on 11 is a view of a first P-shaped contour, at 12 - second contour image disposed specularly symmetrically with respect to the first, at 13-14 shows an image of the print head, the longitudinal and transverse й разрезы, соответственно, на фиг.15 представлено изображение модуля перемещения рабочего стола, общий вид, поперечный разрез, продольный разрез, соответственно, на фиг.16 представлен алгоритм формирования задания для печати на принтере. th sections, respectively, at 15 is a moving image module desktop perspective view, cross-sectional, longitudinal sectional view, respectively, Figure 16 is a flowchart for formation of a print job on the printer.

Позициями на фигурах обозначены: In the Figure, designated:

1 - корпус 3D принтера, 1 - body 3D printer,

2 - печатающая головка (экструдер), 2 - the print head (extruder)

3 - каретка, на которой закреплена печатающая головка, 3 - carriage on which the print head is fixed,

4 - модуль перемещения печатающей головки, 4 - module of the print head,

5 - рабочий стол, 5 - desktop,

6 - модуль перемещения рабочего стола, 6 - unit moving desktop

7 - контроллер, 7 - controller,

8 - катушка с расходным материалом (картридж), 8 - coil consumable (cartridge)

9 - основание модуля перемещения печатающей головки, 9 - base module move the print head,

10 - первая продольная направляющая, расположенная по оси Y, 10 - the first longitudinal guide, located on the Y axis,

11 - вторая продольная направляющая, расположенная по оси Y, 11 - the second longitudinal guide, located on the Y axis,

12 - первая поперечная направляющая, расположенная по оси X, 12 - the first cross-guide located on the X axis,

13 - вторая поперечная направляющая, расположенная по оси X, 13 - the second transverse guide, located on the axis X,

14 - ведущий шкив первого контура, 14 - a drive pulley of the first circuit,

15 - ведущий шкив второго контура, 15 - the driving pulley of the second circuit,

16 - первая пара из опорных (неподвижных) роликов (первая пара опорных роликов), 16 - a first pair of reference (fixed) of the rollers (the first pair of support rollers)

17 - вторая пара из опорных (неподвижных) роликов (вторая пара опорных роликов), 17 - second pair of reference (fixed) of the rollers (the second pair of support rollers)

18 - привод (электродвигатель) для ведущего шкива первого контура, 18 - actuator (electric motor) for the driving pulley of the first circuit,

19 - привод (электродвигатель) для ведущего шкива второго контура, 19 - actuator (electric motor) for the driving pulley of the second circuit,

20 - подшипник скольжения каретки, 20 - sliding bearing carriage,

21 - подшипник скольжения каретки, 21 - sliding bearing carriage,

22 - первый подвижный соединительный узел, 22 - first movable joint assembly,

23 - второй подвижный соединительный узел, 23 - the second movable joint assembly,

24 - подвижный ролик направляющей 10 (первого подвижного соединительного узла) для приводного ремня первого контура, 24 - the movable guide roller 10 (first movable connecting unit) for the driving belt of the first circuit,

25 - подвижный ролик направляющей 10 (первого подвижного соединительного узла) для приводного ремня второго контура, 25 - the movable guide roller 10 (first movable connecting unit) for the driving belt of the second circuit,

26 - подвижный ролик направляющей 11 (второго подвижного соединительного узла) для приводного ремня первого контура, 26 - the movable guide roller 11 (the second movable coupling unit) to the driving belt of the first circuit,

27 - подвижный ролик направляющей 11 (второго соединительного узла) для приводного ремня второго контура, 27 - the movable guide roller 11 (second coupling unit) to the driving belt of the second circuit,

28 - первый приводной ремень, образующий первый контур, 28 - first drive belt defining a first loop,

29 - второй приводной ремень, образующий второй контур, 29 - second drive belt forming a second loop,

30 - приводной механизм печатающей головки (электродвигатель), 30 - printhead drive mechanism (motor),

31 - ведущий ролик печатающей головки, 31 - Pulley printhead

32 - ведомый ролик печатающей головки, 32 - a driven roller printhead

33 - шестеренка (зубчатое колесо) ведущего ролика 3, 33 - a gear (toothed wheel) drive roller 3,

34 - шестеренка (зубчатое колесо) ведомого ролика 32, 34 - the gear (gear) 32 driven roller,

35 - пружина, 35 - a spring,

36 - нагреватель, 36 - heater

37 - канал для расплава пластика, 37 - channel for the plastic melt,

38 - сопло, 38 - nozzle

39 - датчик температуры, 39 - temperature sensor,

40 - термоизолятор, 40 - thermal insulator,

41 - коммутационная плата, 41 - Switching fee

42 - датчик нулевой координаты по оси X, 42 - the zero coordinate sensor for X-axis,

43 - вентилятор, 43 - fan,

44 - канавки на роликах, 44 - the grooves on the rollers,

45 - привод (электродвигатель) модуля перемещения рабочего стола, 45 - actuator (motor) movement module desktop

46 - вертикальные направляющие для перемещения рабочего стола, 46 - vertical guides for moving the working table,

47 - ходовой винт, 47 - spindle,

48 - гайка, 48 - a nut,

49 - основание рабочего стола, 49 - foundation of the desktop,

50 - направляющие для перемещения гайки 49, 50 - guide for nuts 49 move,

51 - контактные платы датчика нулевой координаты по оси Z, который входит в узел определения нулевой координаты по оси Z, 51 - contact sensor board zero coordinates on Z axis, which is included in the determination of a zero node location along the Z axis,

52 - пружины узла определения нулевой координаты по оси Z, 52 - a spring assembly for determining coordinates of the zero Z-axis,

53 - опоры для пружин 52. 53 - support for the springs 52.

Осуществление изобретения. Implementation of the invention.

На фиг.1 и 2 представлен общий вид 3D принтера, предназначенного для построения (выращивания) материальных (физических) 3D-объектов и реализующего технологию FDM, на фиг.3-15 представлены отдельные конструктивные элементы принтера. 1 and 2 is a perspective view 3D printer, designed for constructing (cultivation) of material (physical) 3D-objects and implements FDM technology on fig.3-15 shows the individual components of the printer. Принтер состоит из расположенных в корпусе 1 печатающей головки 2, закрепленной на каретке 3 с модулем ее перемещения (каретки) 4 в плоскости XY (горизонтальной плоскости); The printer comprises in the body 1 of the print head 2 mounted on the carriage unit 3 with its displacement (carriage) 4 in XY plane (horizontal plane); рабочего стола 5, выполненного с возможностью подогрева рабочей поверхности, и снабженного модулем перемещения 6 по оси Z (перпендикулярно плоскости XY); Desktop 5 adapted to preheat the working surface, and provided with a moving unit 6 to Z axis (perpendicular to the XY plane); контроллера 7; the controller 7; катушки с расходным материалом 8; spool consumable 8; блока питания (на чертеже не показан). power supply (not shown in the drawing). При этом катушка с расходным материалом может располагаться за пределами корпуса 1, а каретка 3 экструдера может представлять собой две боковые стенки (например, в виде двух параллельных пластин, расположенных вертикально), соединенные поперечными (вертикально или горизонтально расположенными) элементами (например, несущей пластиной) для размещения и/или закрепления конструктивных элементов печатающей головки. In this case the coil with a consumable can be disposed outside the housing 1 and the carriage 3, the extruder may be a two sidewalls (e.g., in the form of two parallel plates positioned vertically) connected by transverse (vertically or horizontally positioned) elements (e.g., the carrier plate ) for receiving and / or securing the structural elements of the print head.

Модуль перемещения 4 каретки 3 печатающей головки 2 выполнен в виде размещенных на основании 9 (которое может быть выполненным из соединенных между собой пластин или уголков с образованием П-образной конструкции) двух продольных направляющих 10 и 11 и одной или двух поперечных направляющих, например, 12 и 13, расположенных в плоскости XY (две из которых 10 и 11 расположены по оси Y, жестко закреплены на основании 9, а направляющие 12 и 13 расположены по оси X между направляющими 10 и 11 и выполнены с возможностью перемещения по ним), по крайней мере, двух вед Module movement 4 of the carriage 3, the print head 2 is configured in the form placed on the base 9 (which may be made of interconnected plates or parts to form a U-shaped structure) of the two longitudinal rails 10 and 11 and one or two transverse guide, for example, 12 and 13 arranged in the XY plane (two of which 10 and 11 are disposed on the Y, rigidly fixed axis on the base 9 and the guides 12 and 13 are arranged on X-axis between the guide rails 10 and 11 and are movable thereon) at least two ved щих шкивов 14 и 15, двух пар опорных (неподвижных) роликов 16, 17, оси которых закреплены на основании 9 (где пара роликов образована двумя роликами, расположенными один над другим на одной вертикальной оси), двух подвижных соединительных узлов 22 и 23, реализующих перемещение поперечных направляющих 12 и 13 по продольным направляющим 10 и 11, и электродвигателей 18 и 19. При этом каждый из подвижных соединительных узлов 22 и 23 закреплен неподвижно на поперечных направляющих с возможностью перемещения по продольным направляющим. boiling pulleys 14 and 15, two pairs of support (stationary) rollers 16, 17 whose axes are fixed to the base 9 (wherein rollers pair is formed by two rollers disposed one above the other on the same vertical axis), two movable connecting members 22 and 23 that implement moving the transverse guides 12 and longitudinal guides 13 to 10 and 11, and motors 18 and 19. Thus, each of the movable connector assemblies 22 and 23 fixedly mounted on the transverse guide to be movable along the longitudinal rails. Каретка 3 печатающей головки 2 закреплена подвижно на поперечных направляющих 12 и 13 (с возможностью перемещения по данным направляющим). The carriage 3 is fixed the print head 2 is movable on transverse guides 12 and 13 (movable along the guide data). Подвижное размещение каретки 3 экструдера 2 на направляющих 12 и 13 может быть реализовано любыми известным из уровня техники средствами, например, с помощью двух подшипников скольжения или двух линейных втулок 20 и 21, одна из которых расположена на одной оси с направляющей 12, вторая - с направляющей 13, соответственно каретка снабжена парой сквозных отверстий (со стороны боковых стенок каретки 3) для размещения подшипников. The movable arrangement of the carriage 3 of the extruder 2 on the guides 12 and 13 may be implemented by any art-known means, e.g., by means of two plain bearings or two linear bushings 20 and 21, one of which is located on the same axis as the guide 12, the second - with guide 13, respectively, the carriage is provided with a pair of through holes (on the side of the side walls of the carriage 3) to accommodate the bearing. Подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющими 10 и 11 может быть реализовано также любыми известными из уровня техники средствами, например, посредством линейных подшипников. The movable connection 12 and rails 13 with the guides 10 and 11 may also be implemented by any means known in the art, for example by means of linear bearings. Подшипник (линейная втулка), размещенный на одной оси с направляющей 10, обеспечивает подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющей 10. Соответственно, подшипник, размещенный на направляющей 11, обеспечивает подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющей 11. Bearing (linear sleeve) arranged on the same axis as the rail 10, provides a movable connection rails 12 and 13 with rail 10. Accordingly, the bearing disposed on the guide 11, provides a movable connection rails 12 and 13 with the guide 11.

Размещение подвижных роликов 24-27 (в подвижном узле), мест крепления приводных ремней 28 и 29 к боковым стенкам каретки 3 печатающей головки 2, ведущих шкивов 14 и 15, обеспечивающих расположение силовой рабочей части ремней в одной (горизонтальной) плоскости исключает изгибающие моменты на направляющие и подшипники подвижного узла и печатающей головки. Placing movable rollers 24-27 (a mobile node), the attachment points 28 and drive belt 29 to the side walls 3 of the carriage of the print head 2, the drive pulleys 14 and 15, the arrangement providing working power belts portion in one (horizontal) plane eliminates bending moments at the guides and bearings of the movable component and the print head.

Перемещение (позиционирование) печатающей головки 2 в плоскости XY осуществляется с помощью двух приводных ремней 28 и 29, образующих двухконтурную приводную систему, посредством ведущих шкивов 14 и 15, приводимых в движение по часовой стрелке или против часовой стрелки приводным механизмом, например, электродвигателями 18 и 19. При этом два контура связаны между собой посредством их крепления к экструдеру. Moving (positioning) of the print head 2 in the XY plane by means of two drive belts 28 and 29 forming a two-circuit motor system through drive pulleys 14 and 15 are driven clockwise or counterclockwise drive mechanism, e.g., electric motors 18 and 19. in this case, the two circuits are interconnected by means of their attachment to the extruder. Первый P-образный контур (фиг.11) образован первым приводным ремнем 28, один конец которого закреплен с одной стороны (на первой боковой поверхности) каретки 3 печатающей головки 2, проходит через ролик 24 первого подвижного соединительного узла 22, затем через ведущий шкив 14, расположенный со стороны продольной направляющей 10, затем через верхние опорные ролики узлов 16, и 17, затем через ролик 26 второго подвижного соединительного узла 23, и заканчивается креплением второго конца (первого приводного ремня) с противоположной стороны (на второй боков The first P-shaped contour (11) is formed by a first drive belt 28, one end of which is fixed on one side (the first side surface) of the carriage 3, the printing head 2 passes through the first movable roller 24 of the connector assembly 22, then through the drive pulley 14 It disposed from the longitudinal guide 10, then through the upper support assemblies rollers 16 and 17, then through the roller 26 of the second movable coupling unit 23, and ends of the second fastening end (first transmission belt) on the opposite side (on the second sides ой поверхности) каретки 3 печатающей головки 2. Второй контур (фиг.12) образован аналогично первому, и расположен зеркально симметрично относительно оси, расположенной параллельно продольным направляющим на равноудаленном расстоянии между ними. th surface) of the carriage 3, the printhead 2. The second circuit (12) is formed similarly to the first, and is mirror-symmetrical about an axis parallel to the longitudinal rails at equidistant spacing. Во втором контуре первый конец приводного ремня закреплен на второй боковой поверхности каретки 3 печатающей головки 2, ремень проходит через ролик 27 второго подвижного соединительного узла 23, затем через ведущий шкив 15, расположенный со стороны продольной направляющей 11, затем через нижний опорный ролик узла 17, затем через нижний опорный ролик узла 16, ролик 25 первого подвижного соединительного узла 22, и заканчивается креплением второго конца второго приводного ремня на первой боковой стенке каретки 3 экструдера 2. Таким образом, каждая из In the second loop the first end of the driving belt is fixed to the second side surface of the carriage 3, the printing head 2, belt passes over the roller 27 of the second movable joint assembly 23, then through the drive pulley 15 disposed on the part of the longitudinal guide 11, then through the lower support roller assembly 17, then through the lower support roller assembly 16, the roller 25 of the first movable coupling unit 22, and ends of the second fastening end of the second drive belt on the first side wall of the carriage 3 of the extruder 2. Thus, each of двух боковых стенок каретки имеет место крепления концов ремней первого и второго контуров (начала одного ремня и конца второго ремня). two side walls of the carriage there is a fastening ends of belts of the first and second circuits (the beginning of one end of the second belt and the belt). Точки крепления ремней к боковым стенкам каретки 3 экструдера расположены в одной плоскости между поперечными направляющими 12 и 13. Наилучший вариант реализации изобретения достигается при размещении точек крепления ремней первого и второго контуров на боковой стенке по центру между направляющими 12 и 13. The attachment points for straps to the side walls of the carriage 3 of the extruder are arranged in one plane between the transverse rails 12 and 13. The best embodiment of the invention is achieved when placing the attachment points of the first and second straps loops on the side wall of the center between the guides 12 and 13.

Перемещение первого приводного ремня 28 (первого контура) обеспечивается посредством электродвигателя 18 через шкив 14, (преобразованием вращательного движения шкива 14 в поступательное перемещение приводного ремня 28), перемещение второго приводного ремня 29 (второго контура) обеспечивается посредством электродвигателя 19 через шкив 15. Кинематическая схема перемещения каретки представлена на фиг.7-10. Moving the first driving belt 28 (primary circuit) is provided by motor 18 through the pulley 14 (pulley converting rotational movement into linear movement 14 of the drive belt 28), movement of the second drive belt 29 (second circuit) is provided by a motor 19 through a pulley 15. Kinematic movement of the carriage is shown in Figures 7-10. В частности, заявляемая конструкция устройства перемещения печатающей головки обеспечивает следующие направления перемещений: однонаправленное вращение шкивов 14 и 15 обеспечивает перемещение каретки 3 с печатающей головкой 2 по оси X (т.е. возвратно-поступательное перемещение по оси X в зависимости от направления перемещения шкивов - по часовой стрелке или против часовой стрелки); In particular, the claimed printhead moving device design offers the following displacement direction: one-directional rotation of the pulleys 14 and 15 provides the movement of the carriage 3 with the recording head 2 according to the axis X (i.e. a reciprocating movement in X axis depending on movement direction of pulleys - clockwise or counterclockwise); вращение шкивов 14 и 15 в противоположных направлениях обеспечивает перемещение каретки 3 с печатающей головкой 2 по оси Y, вращение одного из шкивов обеспечивает перемещение каретки 2 с печатающей головкой 3 в диагональном направлении. rotation of the pulleys 14 and 15 in opposite directions moves the carriage 3 with the recording head 2 on Y axis, rotation of one of the sheaves moves the carriage 2 to the printhead 3 in a diagonal direction. Перемещение печатающей головки в плоскости XY, осуществляется по алгоритму, определяемому из соотношений: Moving the print head in XY plane is performed by an algorithm determined from the relations:

dX=(dM1-dM2)/2, dX = (dM1-dM2) / 2,

dY=(dM1+dM2)/2, где dY = (dM1 + dM2) / 2, where

dM1 и dM2 - перемещения приводных ремней первого и второго контуров соответственно, вызванные вращением первого 14 и второго 15 ведущих шкивов, приводимых в движение электродвигателями M1 и M2 (18 и 19), dX и dY - приращения координат экструдера по осям X и Y соответственно. dM1 and dM2 - moving the drive belts of the first and second circuits, respectively, due to rotation of the first 14 and second 15 drive pulleys, driven by the motors M1 and M2 (18 and 19), dX and dY - increment extruder coordinate axes X and Y, respectively.

Заявляемая двухконтурная схема перемещения печатающей головки обеспечивает взаимную перпендикулярность продольных и поперечных направляющих, расположенных по оси X и по оси Y, соответственно, что повышает точность позиционирования печатающей головки при изготовлении 3D объекта и, соответственно, качество готового изделия, соответствующего проектной 3D-модели, а также уменьшает износ подвижных деталей конструкции, что положительно сказывается на сроке службы как отдельного модуля перемещения печатающей головки, так и всего устройства ( The inventive dual-circuit moving printhead provides mutual perpendicularity of the longitudinal and transverse guides arranged in X and Y-axes, respectively, which improves the accuracy of positioning the printhead at manufacturing 3D object and, accordingly, the quality of the finished product corresponding to the design 3D-model, and also reduces the wear of moving parts design that positively affects the life cycle as a separate module move the print head, and the whole device ( 3D принтера) в целом. 3D printer) as a whole.

На основании модуля перемещения печатающей головки 9 также могут быть закреплены очиститель сопла экструдера 2, датчики нулевой координаты по оси X и оси Y для печатающей головки, задающие начальное положение печатающей головки в плоскости XY, при этом датчик нулевой координаты по оси X закреплен на боковой стенке каретки с печатающей головкой, а датчик нулевой координаты по оси Y закреплен на конце одной из продольных направляющих. Based module moving the print head 9 may also be fastened cleaner nozzle of the extruder 2, the sensors zero coordinates X and Y-axis for the print head, defining the initial position of the print head in the XY plane, the zero coordinate sensor according to X axis is fixed to the side wall a carriage with the printhead and the sensor zero-Y coordinates on the axis is fixed to one end of the longitudinal guide.

Печатающая головка 2 предназначена для послойного выращивания объемных моделей из пластикового прутка и включает в себя каретку 3, например, Н-образной формы в виде двух боковых пластин, соединенных несущей вертикальной пластиной, в боковых пластинах которой выполнена пара сквозных отверстий для размещения двух подшипников скольжения 20 и 21, с помощью которых обеспечивается перемещение каретки 3 по направляющим 12 и 13 (оси X); The printhead 2 is designed for layerwise growing bulk patterns of a plastic rod and includes the carriage 3, for example, H-shaped as two side plates connected by supporting the vertical plate in the side plates which are formed a pair of through holes for the placement of two plain bearings 20 and 21, via which provide movement of the carriage 3 along the guide rails 12 and 13 (X-axis); закрепленный на несущей пластине каретки 3 приводной механизм (электродвигатель или мотор) 30, который соединен со сменным картриджем 8, подающим расходный материал для построения 3D объекта по сигналу, поступающему от контроллера 7; mounted on the carrier plate 3 of the carriage drive mechanism (motor or engine) 30, which is connected with a replaceable cartridge 8, feeding a consumable material for building 3D object according to signals from the controller 7; ведущий ролик 31, расположенный на валу мотора 30, ведомый ролик 32, расположенный на несущей пластине, при этом ведущий 31 и ведомый 32 ролики связаны между собой через шестеренки 33 и 34 (зубчатые колеса), при этом ведомый ролик 32 прижимается к ведущему 31 с помощью пружины 35, обеспечивая необходимый контакт с пластиковым прутком в процессе его подачи в зону расплава. drive roller 31, located on the shaft of the motor 30, a driven roller 32 disposed on the carrier plate, wherein the master 31 and slave 32 rollers are interconnected through gears 33 and 34 (gear wheel), the driven roller 32 is pressed against the master 31 by a spring 35, providing the necessary contact with a plastic rod during its feeding into the melt zone. Экструдер также содержит нагреватель 36, представляющий собой толстую пластину из материала с высокой теплопроводностью (например, алюминия), через который проходит канал 37 для расплава пластикового прутка, соединенный с соплом 38. Нагреватель 36 снабжен датчиком температуры 39, и закреплен на несущей пластине каретки 3 через термоизолятор 40, представляющий собой трубку из специального материала с малой теплопроводностью (например, нержавеющей стали). The extruder also comprises a heater 36, which is a thick plate of a material with high thermal conductivity (e.g., aluminum), through which extends a channel 37 for the molten plastic rod connected to the nozzle 38. The heater 36 is provided with a temperature sensor 39, and fixed to the base plate of the carriage 3 through the thermal isolator 40, which is a tube made of a special material having a low thermal conductivity (e.g., stainless steel). При этом нагреватель выполнен со сквозным отверстием, имеющим резьбовую поверхность, в которое, с одной стороны вставлен термоизолятор 40, а с другой сопло 38. Канал 37 образован внутренней полостью трубки термоизолятора 40. Печатающая головка содержит также закрепленную на несущей пластине каретки 3 коммутационную плату 41, на которой расположены разъемы для подключения приводного механизма (электродвигателя) 30, нагревателя 36, датчика температуры 39 и датчика 42 нулевой координаты по оси X (на боковой стенке каретки), а также вентилятора 43 для об In this case, the heater is provided with a through hole having a threaded surface, in which, on the one hand inserted thermal insulator 40, and the other nozzle 38. The channel 37 is formed inside of the tube thermal insulators 40. The printhead also includes fixed on the base plate of the carriage 3, the circuit board 41 on which are arranged connectors for the actuator (electric motor) 30, a heater 36, a temperature sensor 39 and the sensor 42 for zero coordinates X axis (on the side wall of the carriage), and the fan 43 for about еспечения оптимального температурного режима при создании модели, закрепленного на каретке со стороны сопла 38. especheniya optimum temperature when creating a model mounted on the carriage by the nozzle 38.

Зубчатые колеса 33 и 34 обеспечивают подачу пластикового прутка в зону расплава и устраняют проблемы срыва или срезания прутка. The gears 33 and 34 provide a supply of the plastic rod in the molten zone and eliminate the problem of failure or cutting the wire. Изменения в диаметре пластикового прутка компенсируются пружиной 35. Передача крутящего момента ведущему зубчатому колесу 33 производится при помощи электродвигателя 30. Далее от ведущего зубчатого колеса 33 момент передается ведомому зубчатому колесу 34. Пластиковый пруток обхватывается с обеих сторон полукруглыми канавками 44 с насечкой, расположенными на роликах 31 и 32, вращение которых обеспечивает перемещение прутка. The changes in diameter of the plastic rod 35. The spring offset torque transmission drive gear 33 is made by means of the motor 30. Further, the drive gear 33 is transmitted the driven gear 34. The plastic rod clasped on both sides of the U-shaped grooves 44 with a notch arranged on rollers 31 and 32, which rotation moves the rod. После попадания прутка в зону расплава (в канал 37), пруток разогревается при помощи нагревателя 36 до необходимой температуры в зависимости от используемого материала и превращается в жидкую массу в сопле 38. Герметичность соединения термоизолятора 40 с соплом 38 обеспечивается выполнением поверхностей сопрягаемых частей (наружной поверхности термоизолятора 40 и внутренней поверхности сопла в зоне соединения) конической формы. After entering the bar in the melt zone (in channel 37) and bars is heated by the heater 36 to the required temperature, depending on the material used and is converted into slurry in a nozzle 38. Sealing compounds thermal isolator 40 with the nozzle 38 is ensured by the mating surfaces of the parts (the outer surface Heat insulators 40 and the inner surface of the nozzle in the joint area) of conical shape. Таким образом, получают герметичное разборное соединение, которое в отличие от соединения цилиндрических поверхностей, где герметизации добиваются путем использования уплотнительных колец и трубок, не имеет сложностей в процессе эксплуатации и замены деталей. Thus, a sealed collapsible compound which, unlike the compounds of cylindrical surfaces, where the sealing sought by using sealing rings or tubes, has no difficulties in the operation and replacement of parts.

Рабочий стол 5 закреплен на основании 49, и снабжен модулем его перемещения 6 по вертикали (оси Z), включающем отдельный привод (например, электродвигатель) 45, вертикальные направляющие 46, ходовой винт 47, гайку 48 и узел определения нулевой координаты по оси Z (обеспечивающий позиционирование рабочего стола, или самоопределения зазора между поверхностью рабочего стола и печатающей головкой). Desk 5 is fixed on the basis of 49, and is provided with a module of its movement 6 to the vertical (Z axis), comprising a single actuator (e.g., motor) 45, vertical guides 46, the lead screw 47, nut 48 and node determining a zero position of Z-axis ( providing positioning desktop or self gap between the surface of the working table and the printhead). Перемещение стола по вертикали осуществляется по двум направляющим 46, расположенным со стороны задней стенки корпуса 1 3D-принтера, с помощью подшипников. Move the vertical section is carried on two rails 46 disposed at the rear wall of the housing 1 3D-printer via bearings. Узел определения нулевой координаты по оси Z позволяет автоматически определять положение рабочего стола 5, соответствующее моменту касания поверхности стола соплом 38 печатающей головки 2. Печатающая головка 2 может передвигаться в горизонтальной плоскости параллельно поверхности рабочего стола 5 в пределах ее рабочей зоны. Node determining the zero coordinate axis Z to automatically determine the position of the working section 5 corresponding to the instant of contact surface of the nozzle section 38 of the print head 2. The print head 2 can move in a horizontal plane parallel to the surface of the working table 5 within its working area. Параллельно направляющим 46 установлен ходовой винт 47, вращаемый электродвигателем 45. На ходовом винте 47 расположена гайка 48, которая относительно основания рабочего стола 49 выполнена с возможностью смещения по вертикали по двум направляющим 50, которые жестко прикреплены к основанию стола 49, и с помощью двух пружин 52 прижимается к основанию стола 49. Регулировку усилия сжатия пружин осуществляют посредством перемещения опор 53, закрепленных на направляющих 50 с возможностью перемещения по направляющим. Parallel guide 46 is mounted lead screw 47 rotated by the motor 45. On the spindle 47 is a nut 48 that relatively desktop base 49 is displaceable vertically on two guides 50 which are rigidly attached to the base section 49, and by two springs 52 is pressed against the base section 49. The adjustment of the spring compression force is carried out by moving the supports 53, mounted on rails 50 to be movable along the guide. Вращение гайки 48 относительно основания 49 рабочего стола блокируется направляющими 50. Между гайкой 48 и основанием 49 рабочего стола 5 находится датчик нулевой координаты по оси Z, который состоит из двух контактных плат 51, одна из которых соединена неподвижно с гайкой, а вторая соединена неподвижно с основанием 49. Прижатые пружинами 52 платы 51 с помощью контактов образуют замкнутую цепь. Rotation of nut 48 relative to the base 49 is blocked desktop guide 50. Between the nut 48 and the base 49 desktop sensor 5 is zero for Z coordinate axis, which consists of two contact boards 51, one of which is fixedly connected to the nut, and the second is connected rigidly to the 49. The base board 52 pressed by a spring 51 via contacts form a closed circuit. Для определения положения касания соплом 38 поверхности рабочего стола 5 печатающая головка перемещается в ближайшую к ходовому винту 47 точку в рабочей зоне поверхности рабочего стола 5. Рабочий стол 5 сближается с соплом 38 печатающей головки за счет вращения ходового винта 47 при помощи электродвигателя 45. При соприкосновении сопла 38 печатающей головки 2 с поверхностью рабочего стола 5 рабочий стол останавливается, а ходовая гайка 48 с контактной платой поднимается вверх, сжимая пружины 52, и размыкает электрическую цепь датчика. To determine the position of the nozzle 38 touches the surface of the working table 5, the print head moves to the nearest point of lead screw 47 in the working area of ​​the working surface of the table 5. Desk 5 approaches to the nozzle 38 of the print head by the rotation of the lead screw 47 by a motor 45. In contact nozzle 38 of the print head 2 from the desktop 5 desktop stop surface and the sliding nut 48 with the contact plate is lifted upward, compressing the spring 52 and opens the electrical circuit of the sensor. Контроллер 7 отслеживает момент размыкания контактов плат 51, после чего контроллер 7 меняет направление вращения электродвигателя 45 и гайка 48 начинает двигаться обратно вниз в сторону замыкания контактов плат 51. Момент замыкания плат 51 является нулевой координатой по оси Z. Т.к. Controller 7 monitors the time of opening the circuit board contacts 51, whereupon the controller 7 changes the direction of rotation of the motor 45 and the nut 48 begins to move back down toward the circuit board 51. The moment of contact circuit board 51 is zero at the coordinate axis Z. Since в процессе работы принтера поверхность рабочего стола 5 и сопло 38 экструдера 2 разогреты до необходимой температуры печати, датчик нулевой координаты по оси Z позволяет «поймать» момент начала точки печати в рабочих условиях. during printer operation surface of the operation section 5 and the nozzle 38 of the extruder 2 are warmed to the desired printing temperature sensor zero coordinates on Z axis allows to "catch" the moment the print start point of the operating conditions. Такая конструкция узла определения нулевой координаты по оси Z (позиционирования рабочего стола) позволяет унифицировать устройство под различные виды расходного материала для печати и материала изготовления поверхности стола, что позволяет скомпенсировать термические расширения материалов упомянутых деталей в процессе работы 3D принтера. Such a construction assembly for determining coordinates of the zero Z-axis (ranking desktop) allows unifying device for different types of consumables for printing and manufacturing table surface material that compensates for thermal expansion of the materials of said parts during operation 3D printer.

В процессе построения 3D объекта контроллер 7 направляет рабочий стол 5 шаг за шагом вдоль оси Z и обеспечивает, таким образом, возможность построения следующих один за другим слоев 3D-объекта. In the process of building 3D object controller 7 sends desktop 5 step by step along the Z axis and thus provides the possibility of building successive layers of 3D-object. Контроллер 7 (модуль управления) управляет перемещением рабочего стола 5 и печатающей головки 2, скоростью подачи расходного материала (пластика), температурой нагрева рабочего стола и температурой плавления расходного материала (пластика). The controller 7 (the control unit) controls the movement of the working table 5 and the print head 2, the feed rate of consumable material (plastic), the temperature of heating the desktop and Consumables melting temperature (plastics). Контроллер 7 соединен с индикатором на котором отображается текущая информация процесса печати 3D модели, включая температуру нагрева сопла экструдера и рабочего стола, координаты положения стола (по оси Z), процент выполнения печати и т.д. The controller 7 is connected to an indicator which displays current information printing process 3D models, including the heating temperature of the extruder nozzle and the desktop, the position coordinates of the table (in Z axis), the percentage of the printing, etc. С индикатора также могут быть доступны сервисные функции - заправка пластика, выгрузка пластика, смена сопла и т.д. With the indicator may also be available service functions - filling plastic unloading plastic nozzle change, etc. При этом контроллер выполнен с возможностью автономной работы или работы под управлением компьютера с программным обеспечением, который генерирует данные для построения по CAD-модели, соответствующей 3D-объекту, и передает данные для построения в контроллер 3D-принтера. Wherein the controller is capable of autonomous operation or operation under computer control software, which generates data for drawing for CAD-model corresponding to the 3D-object, and transmits the data to build a 3D-printer controller.

Устройство работает следующим образом. The apparatus operates as follows.

Перед началом печати на 3D-принтере определяют необходимые параметры и условия для печати, в частности: разрешающую способность печати, скорость перемещения печатающей головки, толщину внешней оболочки изделия, процент заполнения изделия материалом пластика (от 0 - при изготовлении полых изделий, до 100%), необходимость построения поддерживающих структур при наличии навесных элементов у модели, температуру охлаждения детали посредством управления режимом работы вентилятора печатающей головки, необходимость добавления «юбки» к основанию Before printing on the 3D-printer determines the necessary parameters and conditions for printing, such as: print resolution, speed of movement of the print head, the outer shell thickness of the product, the percentage filling of the product of plastic material (from 0 - the manufacture of hollow articles, to 100%) , the need to build support structures in the presence of external components of the model, the temperature of the cooling part by the fan operation mode control printhead, the need to add "skirts" to the base 3D-модели для лучшей адгезии начальных слоев строящегося изделия к поверхности рабочего стола в начале процесса печати и предотвращения смещения изделия в процессе печати, необходимость печати подложки (для случая, когда изделие состоит из множества отдельно стоящих элементов для снижения риска ошибки), параметры, характеризующие расходный материал (пластик) (см. Таблицу 1) и т.д. 3D-model for better adhesion of the initial layer being built products to the surface of the working table at the beginning of the press and prevent products displacement during the printing process, the need for substrate printing (for the case when the product consists of a plurality of separate elements for the error risk reduction) parameters characterizing consumables (plastic) (see. Table 1), etc. Под каждый пластик выбирают температуру нагревателя для расплавления пластика в печатающей головке, температуру нагрева поверхности рабочего стола при печати первого слоя 3D-модели и остальных слоев. Under each plastic selected temperature of the heater for melting the plastic in the printhead, the surface temperature of heating desktop printing of the first layer 3D-model and the other layers. Поддерживающая структура может быть построена из материала печати самого объекта с использованием одной печатающей головки, при этом поддерживающую структуру проектируют и размещают с зазором относительно строящейся модели для обеспечения ее легкого удаления с поверхности готового изделия. The support structure may be constructed of a material of the printing object by using a printhead, the support structure designed and arranged with a gap relative to the model being constructed to ensure its easy removal from the surface of the finished product. Поддерживающая структура может быть выполнена из другого материала с использованием второго сопла. The support structure may be made of other material by a second nozzle.

Figure 00000001

Перед началом печати на персональном компьютере с помощью графического программного обеспечения, (например. Компас 3D, AutoCad, SolidWorks, Blender, 3ds Max, Google SketchUp) формируют 3D-модель, которая должна соответствовать параметрам принтера. Before printing on a personal computer with a graphical software (eg. 3D Compass, AutoCad, SolidWorks, Blender, 3ds Max, Google SketchUp) form a 3D-model, which must comply with the parameters of the printer. После чего сформированную модель загружают в соответствующее программное обеспечение (ПО) (например, Slic3r, KISSlicer), обеспечивающее разбиение модели на слои (в соответствии с параметрами настройки принтера) и подготовку задания для печати. After that, the generated model is loaded into the software (SW) (eg, Slic3r, KISSlicer), splits the model into layers (according to the printer settings) and the training of a print job. По окончанию подготовки задания, проверяют готовность принтера к печати и передают задание на печать в принтер средствами доступных интерфейсов. On the job training completion, check the printer ready to print and send the print job to the printer by means of the available interfaces.

Подготовку задания для печати осуществляют следующим образом. Print job training is carried out as follows. После окончания всех манипуляций с моделью для старта печати переводят модель в понятное для принтера задание. After all the manipulations with the model for the start of printing is transferred model in clear reference to the printer. Задание, представленное в виде компьютерного языка команд, например, g-code, образуется в процессе разрезания модели на множество слоев. The job presented in the form of computer language commands, for example, g-code, generated in the process of cutting patterns on a plurality of layers. Количество слоев определяется необходимым разрешением и ограничивается возможностями по разрешению конкретной модели принтера. The number of layers is determined by the required resolution and limited capacity to resolve a specific printer model. В процессе подготовки задания определяют необходимые характеристики прочности модели, разрешение печати, скорость печати и необходимость построения поддерживающих структур под навесные элементы. In preparation for the task define the necessary strength characteristics model, the print resolution, print speed, and the need to build support structures for hanging items. (Поддерживающие структуры - элементы которые автоматически формируются в процессе разрезания модели на слои, в случае необходимости. Они создают опорные плоскости для элементов детали. Поддерживающие структуры могут выполняться из того же материала, что и выстраивающийся прототип, а может выполняться из других материалов, которые возможно растворить водой и другими специализированными жидкостями, в зависимости от модификации принтера.) По каждому слою строят векторы перемещения печатающей головки - контур и внутреннюю структуру в зави (Supporting structure - the elements are automatically formed during the cutting of the model into layers, if necessary They create a reference plane for the part elements Supporting structures can be made of the same material as the lining up a prototype, and may be made of other materials that are possible.. . dissolve water and other specialized fluids depending on updating printer) For each build layer motion vectors printhead - contour and internal structure in dependence симости от выбранных параметров (толщины стенки, процента заполнения и т.д.). ing on selected parameters (wall thickness, percent fill, etc.).

Общий алгоритм преобразования STL модели в задание для принтера выглядит следующим образом (фиг.16). Total conversion algorithm model in STL job to the printer is as follows (Figure 16). Входная модель начинает разрезаться по слоям равным разрешению печати конкретного принтера. Input model begins to be cut in layers equal to the printing resolution of a particular printer. После отсечения очередного слоя сначала вырисовывается внешний контур, затем производится его заливка исходя из процента заполнения. After cutting off the next layer emerges first external circuit, then it is made based on the percent fill filling. После прохода по всей высоте модели, производится построение поддерживающих структур и далее задание экспортируется в готовый файл. After the passage of the entire height of the model, made the construction of support structures and then the job is exported to a file ready.

Подготовка устройства. Preparing device. После подготовки задания для печати устанавливают соединение с принтером. After preparing the print job of establishing the connection with the printer. Проверяют работоспособность всех механических узлов принтера, наличие установленных расходных материалов. Check the operation of all mechanical components of the printer, for installed consumables. После чего загружают подготовленное задание в контроллер принтера через сетевой интерфейс или переносной носитель. Then charged prepared job in the printer controller through a network interface or a removable disk.

По окончанию всех подготовок запускают печать. Upon completion of all the preparations start printing. После запуска печати разогреваются до заданных температур сопло и поверхность рабочего стола, печатная головка и стол совершают поиск нулевых координат по осям XYZ, и далее запускается сам процесс печати модели на рабочем столе. After the print run are heated to predetermined temperatures nozzle and the surface of the working table, the printing head and make a table search for zero coordinates along the axes XYZ, and then starts the printing process model itself on the desktop.

Пример конкретного выполнения. An example of particular embodiment.

Заявляемое устройство может быть изготовлено в нескольких вариантах - для печати изделий, требующих высокой разрешающей способности (от 50 мкм до 500 мкм), а также крупногабаритных объектов, где разрешающая способность может определяться в мм диапазоне. The claimed device can be manufactured in several different ways - for printing applications requiring high resolution (from 50 microns to 500 microns) and large objects where the resolving power can be determined in the mm range. Т.к. Because разрешающая способность принтера связана со скоростью печати (чем выше разрешение, тем ниже скорость печати), то пользователь сам выбирает скорость перемещения головки, которая в одном из вариантов осуществления изобретения варьируется в диапазоне от 15 мм/сек до 200 мм/сек. resolution of the printer associated with the printing speed (the higher the resolution, the lower the print speed), the user selects the moving speed of the head, which in one embodiment ranges from 15 mm / sec to 200 mm / sec. Для данного варианта выполнения изготовленный 3D-принтер имел следующие технические характеристики: габариты 365×386×452 мм; For this embodiment, the 3D-printer manufactured exhibited the following characteristics: dimensions 365 × 386 × 452 mm; размер области построения (максимальный размер получаемой модели), длина - 200 мм, ширина - 200 мм, высота - 210 мм, разрешение печати по осям X, Y, Z, толщина слоя - 0,05 мм; size of the building (the maximum size of the resulting model), length - 200 mm Width - 200 mm, the height - 210 mm, the print resolution along the axes X, Y, Z, thickness - 0.05 mm; 0,1 мм; 0.1 mm; 0,2 мм; 0.2 mm; 0,25 мм; 0.25 mm; поддерживаемые материалы - ABS (промышленный термопластик), PLA (биосовместимый термопластик), программное обеспечение - Polygon, которое предоставляет возможность гибкого управления стандартными параметрами, отвечающими за внешний вид, точность деталей, прочность и количество потраченного времени на эффективность процесса построении изделия. supported material - ABS (industrial thermoplastics), PLA (biocompatible thermoplastic) software - Polygon, which provides the flexibility to control standard parameters responsible for the appearance of precision parts, strength and amount of time spent on the efficiency of the construction products. Благодаря программному обеспечению Polygon в камере построения автоматически определяется STL файл, который разбивается на слои, из этого производится расчет необходимой структуры поддержки, происходит генерация файла движения печатающей головки соответственно геометрии модели, после чего она отправляется на печать. Thanks to software Polygon in the construction of the camera automatically determines an STL file, which is divided into layers, this calculates the necessary support structure, there is motion file generation printhead respectively geometry of the model, after which it is sent to the printer. Поддерживаемые форматы файлов - STL; Supported file formats - STL; интерфейс подключения - USB; connection interface - USB; совместимые ОС - Windows XP, Windows Vista, Windows 7. compatible OS - Windows XP, Windows Vista, Windows 7.

Преимущества заявляемого изобретения. Advantages of the claimed invention.

Заявляемое устройство перемещения печатающей головки по сравнению с аналогичными системами позволяет улучшить ряд важных параметров, которые влияют на точность перемещения и плавность хода печатающей головки. The claimed device the print head compared to similar systems can improve a number of important parameters that influence the running accuracy and smooth running of the print head.

А именно, расположение роликов 24-27 в одной плоскости с поперечными направляющими 12 и 13 убирает перекашивающие силы, что уменьшает нагрузку на линейные подшипники узлов перемещения поперечных направляющих по продольным направляющим и уменьшает их износ; Namely, the arrangement of the rollers 24-27 in the same plane with the transverse guide rails 12 and 13 eliminates skewing forces, which reduces the load on the linear motion bearing assemblies of the transverse guides along the longitudinal guide and reduces wear; два связанных контура ремней гарантируют перпендикулярность поперечных направляющих 12 и 13 относительно продольных направляющих 10 и 11, что упрощает и уменьшает массу подвижного соединения поперечных направляющих 12 и 13 на продольных направляющих 10 и 11; two coupled seats ensure perpendicularity of the contour of the transverse rails 12 and 13 with respect to the longitudinal guides 10 and 11, which simplifies and reduces the moving mass of the compound of the transverse rails 12 and 13 on the longitudinal rails 10 and 11; конструкция устройства перемещения печатающей головки обеспечивает комплексную возможность перемещения каретки 3 с печатающей головкой 2 - как по оси X и Y, так и в диагональном направлении; moving the printhead integrated device design provides the possibility of moving the carriage 3 with the recording head 2 - both the X and Y axis, and the diagonal direction; фиксация моторов 18 и 19 на корпусе 1 принтера или на основании 9 уменьшает массу подвижных частей, что позволяет снизить инерционный момент; fixing the motors 18 and 19 on the housing 1 of the printer or on the base 9 reduces the mass of moving parts, thus reducing inertial moment; открытый проем в корпусе 1 между моторами 18 и 19 облегчает доступ к каретке 3 с печатающей головкой 2 и рабочему столу 5. an open aperture in the housing 1 between the motors 18 and 19 for easy access to the carriage 3 with the recording head 2 and 5 desktop.

Claims (14)

1. Устройство перемещения печатающей головки 3D-принтера в плоскости XY, характеризующееся тем, что оно включает две продольные и, по крайней мере, одну поперечную направляющие для перемещения печатающей головки в плоскости XY, где продольные направляющие расположены по оси Y и жестко закреплены на основании, а поперечная направляющая расположена по оси X между двумя продольными направляющими с возможностью перемещения по ним; 1. The conveying apparatus 3D-printhead printer in XY plane, characterized in that it comprises two longitudinal and at least one transverse guide for moving the printhead in the plane XY, where longitudinal guides are arranged on the Y axis and is rigidly fixed to the base and a lateral guide disposed along the axis X between two longitudinal guides movably thereon; каретку, на которой закреплена печатающая головка, выполненную с возможностью перемещения по поперечной направляющей; a carriage on which is secured the printhead, movable with respect to the transverse rail; два приводных ремня, концы которых закреплены на каретке с образованием двух связанных между собой контуров, предназначенных для перемещения каретки с печатающей головкой в плоскости XY посредством двух ведущих шкивов, соединенных с их приводами с возможностью независимого вращения шкивов в одном или противоположном направлениях, один из которых передает тяговое усилие на первый приводной ремень, а второй - на второй приводной ремень, при этом один из контуров образован P-образным расположением первого ремня, а второй контур образован вт two driving belt, the ends of which are mounted on the carriage to form two interconnected loops, intended to move the carriage with the printhead in the XY plane by means of two drive pulleys, connected with their actuators with the possibility of independent rotation of the pulleys in the same or opposite directions, one of which transmits the driving force to the first drive belt, and the second - on the second drive belt, wherein one of the circuits is formed by P-shaped arrangement of the first belt and the second circuit is formed by Mo орым ремнем, расположенным симметрично относительно расположения первого ремня с осью симметрии, расположенной параллельно продольным направляющим и на равноудаленном расстоянии от них, при этом рабочие части ремней двух контуров, проходящие вдоль поперечной направляющей, расположены в одной плоскости XY. orym belt disposed symmetrically relative to the location of the first belt with a symmetry axis parallel to the longitudinal guide and equidistant distance from them, the working parts of belts of two loops extending along the lateral guide, disposed in a single XY plane.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что однонаправленное вращение шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой по оси X, противонаправленное по оси Y, вращение одного из шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой в диагональном направлении. 2. Device according to claim 1, characterized in that the unidirectional rotation of the pulley moves the carriage to the printhead by X axis, Y axis by oppositely, rotating one of the pulleys is adapted to move the carriage with the printhead in a diagonal direction.
3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что для перемещения поперечной направляющей по продольным направляющим концы поперечной направляющей закреплены на продольных направляющих через подвижные соединительные узлы, при этом каждый из подвижных соединительных узлов снабжен парой роликов, расположенных по оси Y в плоскости размещения рабочей части ремней, через которые проходят ремни первого и второго контуров. 3. A device according to claim 1, characterized in that the transverse guide for displacement along the longitudinal ends of the transverse guide rails fixed to longitudinal rails by moving the connecting nodes, each of the movable connecting members is provided with a pair of rollers disposed along the axis Y in the plane of the work placement side straps through which the belts of the first and second circuits.
4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что оно содержит датчики нулевой координаты по оси X и оси Y, задающие начальное положение печатающей головки в плоскости XY, при этом датчик нулевой координаты по оси X закреплен на каретке с печатающей головкой, а датчик нулевой координаты по оси Y закреплен на конце одной из продольных направляющих со стороны размещения шкива. 4. The apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a zero position sensor for X-axis and Y-axis defining the initial position of the print head in the XY plane, the coordinates of the sensor zero X axis is fixed on a carriage with the printhead and the sensor zero coordinates on Y axis is fixed to one end of the longitudinal guide pulley side placement.
5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что перемещение печатающей головки в плоскости XY осуществляется по алгоритму, определяемому из соотношений: 5. The apparatus according to claim 1, characterized in that the movement of the print head in the XY plane is performed by an algorithm determined from the relations:
dX=(dM1-dM2)/2, dX = (dM1-dM2) / 2,
dY=(dM1+dM2)/2, где dY = (dM1 + dM2) / 2, where
dM1 и dM2 - перемещения приводных ремней первого и второго контуров соответственно, вызванные вращением первого и второго шкивов, приводимых в движение моторами M1 и M2, dM1 and dM2 - moving the drive belts of the first and second circuits, respectively, due to rotation of the first and second pulleys, driven by motors M1 and M2,
dX и dY - приращения координат печатающей головки по осям X и Y соответственно. dX and dY - increment printhead coordinate axes X and Y, respectively.
6. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что оно содержит два узла из опорных роликов, служащих в качестве направляющих для приводных ремней связанных контуров, при этом узлы закреплены на основании с противоположных от ведущих шкивов сторон продольных направляющих, а узел из опорных роликов образован двумя роликами, расположенными один над другим на одной вертикальной оси, при этом верхние ролики узлов являются направляющими для приводного ремня одного контура, нижние - другого. 6. Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises two assemblies of supporting rollers that serve as guides for driving belts coupled circuits, the components fixed to the base on opposite sides of the drive pulleys longitudinal rails, and an assembly of support rollers formed by two rollers disposed one above the other on the same vertical axis, the upper rollers are nodes for guiding a driving belt of the contour, the bottom - of the other.
7. Устройство по п.6, характеризующееся тем, что в первом контуре, образованном P-образным расположением первого ремня, один конец ремня закреплен на одной боковой стенке каретки с печатающей головкой, проходит через один из роликов первого подвижного соединительного узла (узла соединения поперечной направляющей с первой продольной направляющей), затем через шкив, расположенный со стороны первой продольной направляющей, опорные (неподвижные) ролики, затем второй ролик второго подвижного соединительного узла (узла соединения второй продол 7. The apparatus according to claim 6, characterized in that the first circuit formed by the first P-shaped belt arrangement, one end of the strap is secured to one side wall of the carriage with the printhead, passes through one of the rollers of the first movable coupling unit (node ​​transverse compound guiding the first longitudinal track), then through a pulley located on the side of the first longitudinal guide, the support (stationary) rollers, and then the second roller of the second movable coupling unit (second connection node continued ьной направляющей с поперечной направляющей), и заканчивается креплением второго конца приводного ремня на противоположной боковой стенке каретки с печатающей головкой, а второй контур образован аналогично первому с симметричным расположением его элементов, причем нижний опорный ролик одной пары (одного узла), верхний опорный ролик второй пары (второго узла), ролики подвижных соединительных узлов, ведущие шкивы и поперечные направляющие расположены в одной плоскости. noy guide with lateral guide), and ends fastening the second end of the drive belt on the opposite side wall of the carriage with the print head, and a second circuit is formed similarly to the first symmetrical arrangement of its elements, the lower support roll of a pair (one node), the upper support roller a second pair (the second node), movable rollers connector assemblies, drive pulleys and the transverse rails are arranged in one plane.
8. Устройство по п.6, характеризующееся тем, что основание выполнено из двух пластин или уголков, расположенных параллельно и соединенных между собой поперечным элементом с образованием П-образной конструкции, при этом продольные направляющие закреплены на пластинах П-образной конструкции, расположенных параллельно, шкивы и соединенные с ними электродвигатели закреплены на основании вблизи открытой части П-образной конструкции, а узлы из опорных (неподвижных) роликов закреплены на поперечном элементе П-образной конструкции. 8. The apparatus according to claim 6, characterized in that the base is made of two plates or parts arranged in parallel and interconnected by a cross member to form a U-shaped structure, wherein the longitudinal guides are fastened to U-shaped plates, disposed in parallel, pulleys and connected thereto motors fixed to the base near the open part of the U-shaped structure and of the reference nodes (stationary) rollers secured to the cross member U-shaped structure.
9. 3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей, включающий расположенные в корпусе печатающую головку, закрепленную на каретке и снабженную модулем ее перемещения в плоскости XY, выполненным по п.1; 9. 3D-printer for layerwise manufacturing three-dimensional parts, comprising a housing arranged in the printhead mounted on the carriage and provided with a module of its movement in XY plane, made according to claim 1; рабочий стол, закрепленный на основании и снабженный модулем перемещения по оси Z; desktop mounted to the base and provided with a moving unit of Z axis; контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; a controller adapted to control the process of layerwise manufacturing (cultivation) of volume parts; катушку (картридж) с расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку. coil (cartridge) with feed material, adapted to feed a consumable printhead.
10. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что печатающая головка включает расположенные на каретке приводной механизм (электродвигатель), соединенный с катушкой (картриджем), для подачи расходного материала для изготовления объемной детали по сигналу, поступающему от контроллера; 10. The apparatus according to claim 9, characterized in that the printhead includes disposed on a carriage drive mechanism (motor) connected to the coil (cartridge) for supplying consumable material for bulk items according to signals from the controller; ведущий ролик, расположенный на валу приводного механизма (электродвигателя), и расположенный параллельно с ним ведомый ролик, при этом ведущий и ведомый ролики связаны между собой через шестеренки (зубчатые колеса), и ведомый ролик снабжен пружиной для обеспечения необходимого усилия прижатия к ведущему ролику; a drive roller disposed on a shaft of the drive mechanism (motor), and disposed in parallel with the driven roller, the driving and driven rollers are interconnected through a gear (toothed wheel), and a driven roller provided with a spring to provide the necessary force pressed against the drive roller; нагреватель, представляющий собой пластину из материала с высокой теплопроводностью, например алюминия, через который проходит канал для расплава расходного материала, соединенный с соплом; a heater, which is a plate of a material with high thermal conductivity, such as aluminum, through which the melt channel Consumables coupled with the nozzle; датчик температуры, расположенный на нагревателе, при этом сопло с нагревателем закреплены на каретке через термоизолятор, представляющий собой трубку из материала с малой теплопроводностью; a temperature sensor disposed on the heater, the nozzle heater mounted on the carriage through the thermal isolator, which is a tube of material with low thermal conductivity; вентилятор для обеспечения оптимального температурного режима при изготовлении детали, закрепленный на каретке со стороны сопла; a fan to provide optimal temperature control of the manufacture of parts mounted on the carriage by a nozzle; закрепленную на каретке коммутационную плату с разъемами для подключения приводного механизма, нагревателя, датчика температуры, датчика нулевой координаты по оси X и вентилятора. mounted on the carriage a circuit board assembly for connecting the actuator, a heater, a temperature sensor, the zero coordinate on X axis and a fan.
11. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что модуль перемещения рабочего стола по оси Z включает две вертикальные направляющие, выполненные с возможностью перемещения по ним стола и расположенные со стороны задней стенки принтера; 11. The apparatus according to claim 9, characterized in that the module for moving desktop Z axis comprises two vertical guides arranged to move thereon and the table arranged from the rear of the printer; ходовой винт, расположенный параллельно вертикальным направляющим, соединенный с отдельным приводом (электродвигателем), обеспечивающим вращение винта; a lead screw disposed in parallel vertical guides, coupled with a separate drive (motor), providing rotation of the screw; гайку, расположенную на ходовом винте, между рабочим столом и основанием рабочего стола, и соединенную с основанием рабочего стола через узел определения нулевой координаты по оси Z, a nut disposed on the spindle, between the work table and the base of the working table, and a base coupled to the desktop through a null node determining coordinates on Z axis,
12. Устройство по п.11, характеризующееся тем, что узел определения нулевой координаты по оси Z включает, по крайней мере, две направляющие для гайки, расположенные параллельно ходовому винту, обеспечивающие подвижность гайки в осевом направлении относительно основания стола; 12. The apparatus of claim 11, characterized in that the unit for determining the coordinates of the zero Z-axis includes at least two guides for the nuts disposed parallel lead screw providing mobility nut axially relative to the table base; датчик определения нулевой координаты по оси Z, выполненный из двух контактных плат, расположенных между гайкой и основанием стола, где одна из плат соединена неподвижно с гайкой, а вторая - с основанием стола, с возможностью образования замкнутой или разомкнутой электрической цепи при перемещении гайки; zero detection sensor coordinates Z axis formed of two contact boards disposed between the nut and the base section, wherein one of the boards is fixedly connected to the nut, and the second - a table base, so as to form a closed or open an electric circuit by moving nut; и по крайней мере две пружины, расположенные на направляющих для гайки с возможностью прижатия гайки к основанию стола. and at least two springs located on the guide for nuts to press the nuts to the base section.
13. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что рабочий стол выполнен с возможностью подогрева рабочей поверхности. 13. The apparatus according to claim 9, characterized in that the working table is arranged to preheat the working surface.
14. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что контроллер выполнен с возможностью управления перемещениями рабочего стола и печатающей головки, скоростью подачи расходного материала, температуры нагрева рабочей поверхности рабочего стола и температуры плавления расходного материала, и соединен с индикатором для отображения текущей информации процесса изготовления объемной детали, при этом контроллер выполнен с возможностью автономной работы или работы под управлением компьютера с программным обеспечением, генерирующим данные для 14. The apparatus according to claim 9, characterized in that the controller is adapted to control the movements of the working table and the printhead, the feed rate of consumable material, the working surface of the heating temperature of the desktop and the melting temperature of consumables, and is connected to an indicator for displaying the current process information producing bulk parts, wherein the controller is capable of autonomous operation or operation under control of a computer software that generates data for построения объемного изделия по его CAD-модели. construction of bulk products for its CAD-model.
RU2014106923A 2014-02-25 2014-02-25 Device of displacement of print head for 3d-printer RU2552235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106923A RU2552235C1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Device of displacement of print head for 3d-printer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106923A RU2552235C1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Device of displacement of print head for 3d-printer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552235C1 true RU2552235C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53294836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014106923A RU2552235C1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Device of displacement of print head for 3d-printer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552235C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173739U1 (en) * 2017-05-18 2017-09-07 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" 3d-printer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US8042425B2 (en) * 2007-11-12 2011-10-25 Pilz Gmbh & Co. Kg Multi-axis robot for high-speed applications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US5340433A (en) * 1989-10-30 1994-08-23 Stratasys, Inc. Modeling apparatus for three-dimensional objects
US8042425B2 (en) * 2007-11-12 2011-10-25 Pilz Gmbh & Co. Kg Multi-axis robot for high-speed applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173739U1 (en) * 2017-05-18 2017-09-07 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" 3d-printer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5936861A (en) Apparatus and process for producing fiber reinforced composite objects
US5053090A (en) Selective laser sintering with assisted powder handling
Kruth et al. Progress in additive manufacturing and rapid prototyping
US20060108712A1 (en) Device and method for producing a three-dimensional object by means of a generative production method
US6030199A (en) Apparatus for freeform fabrication of a three-dimensional object
Kruth Material incress manufacturing by rapid prototyping techniques
Kulkarni et al. A review of process planning techniques in layered manufacturing
US6405095B1 (en) Rapid prototyping and tooling system
Thompson et al. Design for Additive Manufacturing: Trends, opportunities, considerations, and constraints
EP1704989A2 (en) Apparatus and method for aligning a removable build chamber within a process chamber
WO1995008416A1 (en) Process for rapidly forming laminated dies and said dies
WO1992018323A1 (en) Computerised macro-assembly manufacture
King et al. Alternative materials for rapid tooling
Cutkosky et al. Design and fabrication of multi-material structures for bioinspired robots
US6934600B2 (en) Nanotube fiber reinforced composite materials and method of producing fiber reinforced composites
Choi et al. Development of a direct metal freeform fabrication technique using CO 2 laser welding and milling technology
Jafari et al. A novel system for fused deposition of advanced multiple ceramics
US7625200B2 (en) Extrusion head for use in extrusion-based layered deposition modeling
US6547995B1 (en) Melt flow compensation in an extrusion apparatus
Mavroidis et al. Fabrication of non-assembly mechanisms and robotic systems using rapid prototyping
GB2378150A (en) Fabricating a three-dimensional article from powder
US20140117575A1 (en) Three-dimensional printer with force detection
Williams et al. Investigation of the effect of various build methods on the performance of rapid prototyping (stereolithography)
US20140044822A1 (en) Three dimensional printer with removable, replaceable print nozzle
Mansour et al. Impact of rapid manufacturing on design for manufacture for injection moulding