Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя/массы из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент.
Уровень техники
Известно множество генеративных способов изготовления, предусматривающих послойное изготовление компонента из материала в виде частиц/порошкового материала. Отдельные слои материала в виде частиц наносят один за другим на всю область/непрерывную область, например, конструкционной платформы. При этом соответствующий слой материала в виде частиц выборочно отверждают в его заранее заданной частичной области для обеспечения возможности построения компонента из выборочно отвержденных частичных областей, лежащих одна на другой и по меньшей мере частично перекрывающих друг друга. При этом изготовление может происходить в конструкционной коробке, выполненной как описано выше, чья вертикальная периферическая стеночная конструкция определяет так называемое «конструкционное пространство» над конструкционной платформой во время нахождения конструкционной коробки в соответствующем 3D-принтере для конструирования компонента.
Примерами генеративных способов изготовления являются, например, выборочная печать связующим агентом (например, компонентом связующего агента в многокомпонентном связующем агенте) или выборочное лазерное спекание. В число генеративных способов изготовления (или способов послойного производства) также входят так называемое «быстрое прототипирование», например, так называемые «быстрая обработка» или «быстрое изготовление».
Изготавливаемый компонент может, в качестве примера, представлять собой литейную форму или формовочный стержень. Материал в виде частиц может, в качестве примера, представлять собой песок. При этом следует понимать, что можно использовать и другой материал в виде частиц и изготавливать другие компоненты посредством соответствующего генеративного способа изготовления.
При послойном изготовлении компонентов на основе порошка в результате выборочного отверждения соответствующего слоя в конструкционном процессе изготавливаемые объекты заключены в рыхлый неотвержденный материал в виде частиц. Иначе говоря, (по меньшей мере один) компонент (по меньшей мере частично) находится в окружении заполнителя из материала в виде частиц, образованного рыхлым неотвержденным материалом в виде частиц в конце конструкционного процесса.
Это может быть преимуществом, поскольку во время изготовления компонент поддерживается рыхлым неотвержденным материалом в виде частиц. Однако после завершения процесса изготовления компонент необходимо удалить из заполнителя из материала в виде частиц или отделить от рыхлого неотвержденного материала в виде частиц. Это действие называют «высвобождением» компонента. За так называемым «высвобождением» компонента может следовать его (детальная) очистка для удаления остатков материала в виде частиц, прилипших к компоненту. При этом под неотвержденным материалом в виде частиц (или «несвязанным» материалом в виде частиц) понимают материал в виде частиц за пределами отвержденной частичной области соответствующего слоя, т.е., например, материал в виде частиц за пределами области печати или спекания соответствующего слоя или материал в виде частиц, для которого не выполнялась печать или спекание
Известен ряд способов для высвобождения компонентов на основе порошка данного типа.
Высвобождение может, в качестве примера, происходить путем отсасывания рыхлого материала в виде частиц с помощью высокопроизводительного отсасывающего устройства. Для этого вышеуказанный материал удаляют с первого объекта с помощью подходящего отсасывающего устройства (например, так называемой «вытяжной трубки» или «вытяжного шланга») до тех пор, пока не станет возможно удаление этого объекта из конструкционной коробки, например, вручную, после того, как компонент будет готов, или после завершения конструкционного процесса. Затем осуществляют высвобождение, удаление и т.п. следующего объекта путем отсасывания. В этом случае оператор должен высвобождать и удалять все компоненты по очереди. В соответствующих случаях может происходить высвобождение одновременно нескольких компонентов в одной плоскости путем отсасывания материала, после чего компоненты можно удалить.
При этом отнимающее много времени отсасывание рыхлого материала в виде частиц с помощью отсасывающего устройства является невыгодным. Это, в частности, имеет место в случае большого конструкционного пространства или большой конструкционной коробки, принимающих большой объем несвязанного материала в виде частиц. Также, особенно в случае отсасывания материала вручную, существует дополнительный риск повреждения объектов из-за контакта с отсасывающим устройством. Автоматизация процесса отсасывания, например, предусматривающая отсасывание материала в виде частиц с помощью манипулятора робота, требует значительных усилий, так как для каждого нового объекта необходимо программирование новой и сложной последовательности действий. Еще один недостаток указанного способа отсасывания состоит в том, что сбор материала в виде частиц в контейнере и его повторное использование после отсасывания требуют очень больших усилий. Обычно данный процесс происходит в сепараторе или в каком-либо подходящем сепарирующем устройстве, отделяющем материал в виде частиц от отсасывающего потока/потока воздуха. Еще один недостаток состоит в том, что все компоненты, контактирующие с отсасываемым материалом в виде частиц (например, вытяжная трубка, вытяжной шланг, сепаратор и т.п.), подвержены сильному износу, в частности, в случае применения высокоабразивного материала в виде частиц, такого как песок.
Как сказано выше, конструирование компонента, в качестве примера, может происходить на так называемой конструкционной платформе, поэтому в конце конструкционного процесса заполнитель из материала в виде частиц и принятый в нем компонент расположены на конструкционной платформе. В свою очередь, конструкционную платформу может принимать так называемая конструкционная коробка. Если материал в виде частиц или заполнитель из материала в виде частиц обладают достаточной/необходимой текучестью, для высвобождения компонента из заполнителя из материала может быть достаточно открыть сквозные отверстия, образованные с возможностью выборочного закрытия в конструкционной платформе, чтобы рыхлый материал в виде частиц выпал/стек вниз из конструкционного пространства. Во многих случаях так можно обеспечить достаточное удаление/вытекание материала в виде частиц. При необходимости, например, если удаление рыхлого материала в виде частиц происходит только из области непосредственно над соответствующим отверстием, в связи с чем над этим отверстием возникают впадины (так называемые «мостиковые образования» над соответствующими отверстиями), материал в виде частиц можно подвергнуть дополнительному разрыхлению, например, посредством вибрации, и/или обдува воздухом, и/или с помощью входного потока для отсасывания материала в виде частиц через указанные сквозные отверстия.
Например, в WO 2007/139938 А2 (см., в частности, в нем фиг. 3А - 3С) раскрыто применение двух перфорированных пластин, расположенных на расстоянии друг от друга по вертикали, отверстия в которых расположены со сдвигом относительно друг друга в направлении по горизонтали. По завершении конструирования объекта на нижней стороне нижней перфорированной пластины обеспечивают разрежение, в связи с чем происходит отсасывание материала в виде частиц в направлении вниз. Кроме того, нижняя перфорированная пластина может быть выполнена с возможностью перемещения в направлении по горизонтали относительно верхней перфорированной пластины для установки указанных отверстий соосно друг другу. Иначе говоря, верхняя перфорированная пластина образует конструкционную платформу с выпускными отверстиями, при этом выпускные отверстия закрыты (во время конструкционного процесса) нижней перфорированной пластиной, расположенной со сдвигом. Недостаток данного варианта состоит, с одной стороны, в необходимости сильного отсасывающего потока, а с другой стороны - в относительно сложной конструкции конструкционной платформы.
В US 2008/0241404 А1 также раскрыта конструкционная платформа, выполненная с возможностью выхода несвязанного материала в виде частиц вниз через конструкционную платформу из конструкционной коробки. См., например, фиг. 1 в указанном документе. Согласно US 2008/0241404 А1 конструкционная платформа содержит решетчатый элемент, отверстия в котором во время конструкционного процесса закрыты расположенными ниже затворами. Открытие затворов после завершения конструкционного процесса позволяет выпускать несвязанный материал в виде частиц из конструкционной коробки.
В US 2002/0090410 А1 раскрыт способ высвобождения, предусматривающий, с одной стороны, нагнетание воздуха сбоку (на первой стороне) и, с другой стороны, удаление конструкционного материала в боковом направлении путем отсасывания (на второй стороне, противоположной первой стороне) через боковую стенку конструкционного пространства или вертикальную периферическую стенку конструкционного пространства. Согласно US 2002/0090410 А1 отсасывание несвязанного материала в виде частиц осуществляется в боковом направлении в сочетании с боковым сдуванием несвязанного материала в виде частиц. Для этого указанная боковая стенка должна быть достаточно высокой, так как боковые отверстия для нагнетания/высасывания должны быть расположены ниже конструкционной платформы во время конструкционного процесса.
Еще один способ высвобождения известен из WO 2005/025780. В данном документе предложено осуществлять перемещение конструкционной платформы в положение отсасывания после завершения изготовления компонента с последующим высвобождением компонента посредством бокового отсасывающего потока, обеспечивающего удаление неотвержденного конструкционного материала и охлаждение сформированного тела и несущего элемента или конструкционной платформы. В данном случае боковая стенка также должна быть выполнена достаточно высокой.
И наконец, в WO 01/10631 А2 раскрыта конструкционная платформа, выполненная перфорированной, при этом через соответствующую перфорацию и отверстия нагнетают газ, создающий своего рода псевдоожиженный слой и разрыхляющий материал в виде частиц, охватывающий изготовленный объект. Удаление рыхлого материала из конструкционного пространства происходит в направлении вверх, в частности, путем перемещения конструкционной платформы вверх с одновременным кантованием конструкционного пространства. См., например, фиг. 3 и 4 в WO 01/10631 А2. Кантование конструкционного пространства при наличии в нем псевдоожиженного слоя может привести к перемещению компонентов в псевдоожиженном слое и, например, их соударению/столкновению друг с другом или с периферической стенкой конструкционного пространства, в результате чего возможно повреждение компонентов.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения можно считать создание способа и/или устройства, обеспечивающих простое, но при этом надежное удаление/высвобождение компонента из заполнителя из материала в виде частиц, в том числе, например, в случае большого конструкционного пространства или большой конструкционной камеры.
В настоящем изобретении предложен способ высвобождения компонента по пункту 1 формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления способа по настоящему изобретению раскрыты в зависимых пунктах 2-11. В пунктах 12 и 13 раскрыты способы изготовления, подходящие к способу высвобождения по настоящему изобретению. В пункте 14 раскрыто устройство для высвобождения компонента в соответствии с настоящим изобретением, а в пункте 15 раскрыт дополнительный вариант осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением.
В нескольких вариантах осуществления предложен способ и/или устройство, обеспечивающие возможность простого, но при этом надежного удаления/высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц, в том числе, например, в случае большого конструкционного пространства или большой конструкционной камеры.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, обеспечивающие высвобождение компонента таким образом, что конструкционная камера, в принимающем пространстве которой расположены изготовленный компонент и наполнитель из материала в виде частиц, может быть быстро приведена в готовность к следующей конструкционной операции.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, пригодные для конструктивно простой конструкционной коробки.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, посредством которых возможно легко автоматизировать высвобождение компонента из заполнителя из материала в виде частиц или возможно управляемым образом осуществлять высвобождение компонента, т.е. обеспечивающие возможность частичной или полной автоматизации высвобождения компонента.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, которые обеспечивают возможность быстрого высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц, в том числе, например, в случае большого конструкционного пространства или большой конструкционной коробки.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, обеспечивающие возможность экономичного высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц, в том числе, например, в случае большого конструкционного пространства или большой конструкционной коробки.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, обеспечивающие возможность легкого сбора материала в виде частиц, отделенного от компонента, например, для повторного использования материала в виде частиц.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, обеспечивающие возможность удержания на относительно низком уровне износа устройств, контактирующих с материалом в виде частиц, возникающего в процессе высвобождения.
В нескольких вариантах осуществления предложены способ и/или устройство, обеспечивающие возможность высвобождения в относительно низкой конструкционной коробке.
В описании настоящего изобретения раскрыт способ для высвобождения компонента (например, нескольких компонентов), изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент.
Например, конструкционная коробка может представлять собой передвижную конструкционную коробку, выполненную с возможностью перемещения между несколькими положениями. Для этого конструкционная коробка, в качестве примера, может быть снабжена собственным ходовым приводом конструкционной коробки. Одно из указанных положений может представлять собой конструкционное положение конструкционной коробки в 3D-принтере, осуществляющем генеративный процесс изготовления, при этом в указанном положении конструкционная коробка образует конструкционное пространство, где происходит изготовление/конструирование компонента. Другим положением может быть положение высвобождения конструкционной коробки, например, находящееся за пределами 3D-принтера, и в которое конструкционная коробка перемещается для удаления компонента из конструкционной коробки. По меньшей мере на участках между указанными двумя положениями может быть расположена транспортная система (например, в виде роликового транспортера и/или рельсовой конструкции) для конструкционной коробки.
Конструкционная коробка может, в качестве примера, быть снабжена собственным подъемным приводом конструкционной коробки, посредством которого возможно опускать и поднимать регулируемую по высоте конструкционную платформу. В альтернативном варианте подъемный привод конструкционной платформы данного типа может быть предусмотрен в месте, соответствующем необходимому положению, т.е., например, в конструкционном положении конструкционной коробки и положении высвобождения конструкционной коробки. В этом случае один и тот же подъемный привод может обслуживать несколько конструкционных коробок.
Вертикальная периферическая стеночная конструкция конструкционной коробки может, в качестве примера, быть выполнена прямоугольной в плане, например, с двумя длинными и двумя короткими сторонами.
Конструкционная платформа может, в качестве примера, быть выполнена без сквозных отверстий и/или может оставаться в конструкционной коробке в процессе высвобождения компонента (т.е. без удаления из конструкционной коробки во время процесса высвобождения).
В качестве примера, компонент может быть изготовлен посредством способа печати связующим агентом, предусматривающего выборочную печать связующим агентом (например, связующим компонентом многокомпонентного связующего агента) на нанесенном ранее слое материала в виде частиц, или в альтернативном варианте, например, путем выборочного лазерного спекания. Однако возможны/представимы и другие генеративные способы изготовления, например, способы изготовления на основе порошка. Специалистам в данной области техники хорошо знакомы способы изготовления такого типа, например, раскрытые в вышеуказанных документах.
Например, после нанесения первого слоя материала в виде частиц на конструкционную платформу с помощью так называемого «устройства нанесения слоя» можно выполнить выборочное связывание/отверждение первого слоя материала в виде частиц в его частичной области, например, путем печати подходящим связующим агентом, например, с помощью подходящего печатающего устройства. Затем можно опустить конструкционную платформу вниз на толщину одного слоя, нанести второй слой материала в виде частиц на первый слой материала в виде частиц и выполнить выборочное связывание второго слоя материала в виде частиц в его частичной области. Данные шаги можно повторять до завершения изготовления компонента. Например, подходящее печатающее устройство, подходящее устройство нанесения слоя, подходящая конструкционная коробка и подходящая установка для реализации указанного способа раскрыты в следующих заявках/патентах, чье содержание включено в настоящий документ посредством ссылки: DE 10 2009 056 695, DE 10 2009 056 688, DE 10 2009 056 689, DE 10 2009 056 686, DE 10 2009 056 696, DE 10 2009 056 694 и DE 10 2009 056 687.
В конце конструкционного процесса /процесса изготовления в конструкционном пространстве или принимающем пространстве конструкционной коробки расположен заполнитель из материала в виде частиц, образованный неотвержденным материалом в виде частиц, содержащий или вмещающий один или более компонентов. Иначе говоря, по меньшей мере один компонент охвачен заполнителем из материала в виде частиц по меньшей мере частично. Несколько компонентов могут, в качестве примера, быть расположены на общем горизонтальном уровне или в общей горизонтальной плоскости в пределах конструкционного пространства (в этом случае, они были изготовлены в одно и то же время или рядом друг с другом) и/или могут быть расположены в вертикальном направлении один над другим в пределах конструкционного пространства (в этом случае их изготавливали один за другим).
По меньшей мере один компонент выполнен из отвержденного материала в виде частиц (то есть состоит из выборочно отвержденных частичных областей последовательных слоев материала в виде частиц) и может, в качестве примера, представлять собой литейную форму или формовочный стержень, например песчаную литейную форму или песчаный формовочный стержень.
Материал в виде частиц (или «конструкционный материал») может, в качестве примера, содержать частицы песка. Например, для материала в виде частиц можно использовать частицы песка, выбранные из группы, состоящей из частиц кварцевого песка, частиц песка оксида алюминия, частиц цирконового песка, частиц оливинового песка, частиц силикатного песка, частиц хромитового песка и их комбинаций. Однако материал в виде частиц может содержать частицы и других конструкционных материалов, например металлические частицы или частицы синтетических материалов, в связи с чем изобретение не ограничено использованием только частиц песка. Материал в виде частиц, в качестве примера, может содержать частицы конструкционного материала со средним размером частиц от 90 до 250 мкм, например, средним размером частиц от 90 до 200 мкм, например, средним размером частиц от 110 до 180 мкм. Помимо так называемых «конструкционных частиц», составляющих основу состава компонента, материал в виде частиц также может содержать добавки, например компонент многокомпонентного связующего. Добавки могут присутствовать в жидкой и/или твердой форме.
По завершении изготовления компонент, заключенный в наполнитель из материала в виде частиц, необходимо в достаточной степени освободить от неотвержденного материала в виде частиц на так называемом «этапе высвобождения». Иначе говоря, на этом этапе компонент в достаточной степени освобождают. При этом термин «неотвержденный материал в виде частиц» означает частицы, не связанные с другими частицами, образующими компонент, т.е. частицы за пределами соответствующих выборочно отвержденных частичных областей слоя.
В соответствии с настоящим изобретением, в отличие от известных из уровня техники общепринятых способов, фактическое высвобождение происходит не в пределах конструкционного пространства или конструкционной коробки, а заполнитель из материала в виде частиц (а точнее «набор слоев из неотвержденного материала в виде частиц») вместе с компонентом сначала переносят во вспомогательный каркас, расположенный для этой цели над конструкционной коробкой по вертикали.
Это позволяет быстро привести конструкционную коробку в готовность для последующей конструкционной операции. Кроме того, конструкционная коробка, в том числе ее конструкционная платформа, может быть выполнена конструктивно простой. Например, нет необходимости снабжения конструкционной коробки высокой боковой стеночной конструкцией и/или перфорированной конструкционной платформой с затворным устройством.
Затем компонент, перенесенный во вспомогательный каркас, можно высвободить из заполнителя из материала в виде частиц без каких-либо затруднений и удалить из вспомогательного каркаса. При этом способ также подходит для больших конструкционных коробок и обеспечивает возможность простого и надежного высвобождения. Процесс высвобождения можно осуществлять относительно быстро и с разумными затратами.
Кроме того, раскрытый способ подходит для по меньшей мере частично автоматизированного осуществления процесса высвобождения компонента.
В детальном изложении, способ содержит следующие шаги:
над вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки по вертикали располагают вспомогательный каркас, имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию, выполненный с возможностью приема заполнителя из материала в виде частиц, содержащего компонент,
конструкционную платформу перемещают вверх, так что происходит перенос заполнителя из материала в виде частиц, содержащего компонент, из конструкционной коробки во вспомогательный каркас, который принимает указанный заполнитель,
вспомогательный каркас с принятым в нем заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, и конструкционную коробку отодвигают друг от друга, так что указанная конструкционная коробка освобождается для последующей конструкционной операции, и
компонент по меньшей мере частично высвобождают из заполнителя из материала в виде частиц и удаляют из вспомогательного каркаса.
Например, вспомогательный каркас располагают так, чтобы его вертикальная периферическая стеночная конструкция была по существу продолжением вертикальной периферической стеночной конструкции конструкционной коробки. Иначе говоря, обе вертикальные периферические стеночные конструкции могут быть по существу выровнены друг с другом.
Например, вспомогательный каркас может опираться непосредственно на конструкционную коробку или, в качестве примера, может располагаться по вертикали рядом с конструкционной коробкой над ней, например, с вертикальным зазором, т.е. на небольшом вертикальном расстоянии.
Конструкционная коробка, в качестве примера, может быть расположена или перемещена в раскрытое выше положение высвобождения конструкционной коробки во время установки вспомогательного каркаса над конструкционной коробкой.
Перемещение конструкционной платформы вверх можно, в качестве примера, осуществлять с помощью раскрытого выше интегрированного подъемного привода конструкционной коробки или с помощью «совместно используемого» подъемного привода.
Конструкционную платформу, в качестве примера, перемещают вверх по существу до достижения верхнего края ее вертикальной периферической стеночной конструкции или до приближения к нему.
Для отодвигания вспомогательного каркаса с заполнителем из материала в виде частиц, содержащим принятый там компонент, и конструкционной коробки друг от друга конструкционную коробку и/или вспомогательный каркас можно перемещать, например, (относительно друг друга) вбок или по горизонтали. Несмотря на то, что боковое перемещение хорошо зарекомендовало себя на практике, вместо него, в принципе, можно осуществлять, например, вертикальное перемещение, например, для перемещения вспомогательного каркаса вверх (см. ниже).
В нескольких примерах осуществления компонент, принятый во вспомогательном каркасе, можно высвободить из заполнителя из материала в виде частиц по меньшей мере частично путем удаления материала в виде частиц, образующего заполнитель из материала в виде частиц, из вспомогательного каркаса через нижнее отверстие вспомогательного каркаса, например, в результате стекания материала в виде частиц вниз и за его пределы. Компонент можно, в качестве примера, сначала оставить во вспомогательном каркасе, или, в другом варианте, удалить вместе с неотвержденным материалом в виде частиц через нижнее отверстие из внутреннего пространства вспомогательного каркаса. Однако, в принципе, также возможно удаление, например, отсасывание материала в виде частиц через верхнее отверстие вспомогательного каркаса, несмотря на то, что данный способ является затратным по времени. Если материал в виде частиц, образующий заполнитель из материала в виде частиц, удаляют из вспомогательного каркаса через нижнее отверстие вспомогательного каркаса, например, путем обеспечения стекания вниз и за его пределы, заполнитель из материала в виде частиц можно, при необходимости (например, в случае материала в виде частиц с плохими характеристиками текучести), дополнительно обдуть потоком текучей среды (например, напорной текучей среды, например, сжатого газа, например, сжатого воздуха) для по меньшей мере частичного разрыхления материала в виде частиц (при этом заполнитель из материала в виде частиц в целом можно, в качестве примера, перевести в псевдоожиженный слой). Для этого к перфорированной пластинчатой конструкции и/или выпускной конструкции (например, в виде решетки или сита), раскрытой ниже, могут быть присоединены соответствующие сопла для обдува заполнителя из материала в виде частиц снизу.
В нескольких примерах осуществления компонент можно удалять из вспомогательного каркаса путем перемещения вспомогательного каркаса и компонента относительно друг друга.
В нескольких примерах осуществления высвобождение и удаление могут происходить одновременно, с перекрытием по времени или последовательно.
Для по меньшей мере частичного высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц и его удаления из вспомогательного каркаса, в одном простом примере осуществления вспомогательный каркас можно переместить в боковом направлении в положение поверх стола, расположенного по соседству от конструкционной коробки. Если вспомогательный каркас затем переместить вверх или отделить от наполнителя из материала в виде частиц, произойдет смещение в стороны заполнителя из материала в виде частиц, точнее - «набора слоев неотвержденного материала в виде частиц», и компонент можно будет удалить из заполнителя из материала в виде частиц с последующей дополнительной очисткой с помощью, например, кисти, в случае необходимости.
В альтернативном варианте вспомогательный каркас можно, в качестве примера, переместить в боковом направлении в положение по вертикали над наклонным спуском, так что становится возможно совместно удалить компонент и заполнитель из материала в виде частиц из вспомогательного каркаса через нижнее отверстие вспомогательного каркаса по указанному наклонному спуску.
Аналогичным образом, в еще одном простом примере осуществления вспомогательный каркас можно, в качестве примера, переместить в боковом направлении в положение над перфорированной выпускной конструкцией (например, в виде решетки или сита) для материала в виде частиц, расположенной по соседству от конструкционной коробки, так что неотвержденный материал в виде частиц, образующий заполнитель из материала в виде частиц, может вытечь вниз через выпускную конструкцию для материала в виде частиц, при этом перфорированная выпускная конструкция для материала в виде частиц задерживает компонент. Перфорированная выпускная конструкция для материала в виде частиц может, в качестве примера, быть прикреплена к емкости сбора материала в виде частиц или над ней.
В нескольких вариантах осуществления вспомогательный каркас, в качестве примера, может быть перемещен в положение над пластинчатой конструкцией или может быть расположен над ней, либо пластинчатая конструкция может быть предусмотрена в конструкционной коробке между конструкционной платформой и наполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, и может быть перенесена во вспомогательный каркас вместе с заполнителем из материала в виде частиц (также см. ниже). Пластинчатую конструкцию и вспомогательный каркас можно, в качестве примера, отодвигать друг от друга для высвобождения компонента, так что заполнитель из материала в виде частиц (в качестве необязательного варианта - вместе с компонентом) может быть выпущен через нижнее отверстие вспомогательного каркаса, например, на перфорированную выпускную конструкцию для материала в виде частиц. Соответствующая пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть выполнена перфорированной, т.е. проницаемой для неотвержденного материала в виде частиц, что облегчает операции с компонентами. В этом случае пластинчатая конструкция может, в качестве примера, задерживать компонент с одновременным стеканием неотвержденного материала в виде частиц вниз через пластинчатую конструкцию.
При этом перфорированная пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть образована ситом, и/или решеткой, и/или перфорированной пластиной.
Перфорированная пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть выполнена из металла.
Перфорированная пластинчатая конструкция может быть выполнена с возможностью стекания через нее неотвержденного материала в виде частиц вниз для по меньшей мере частичного высвобождения компонента. Перфорированная пластинчатая конструкция также может быть выполнена с возможностью удержания компонента.
Таким образом, по меньшей мере частичное высвобождение может происходить через перфорированную пластинчатую конструкцию.
В нескольких вариантах осуществления пластинчатая конструкция, которая, в качестве примера, может быть выполнена перфорированной (т.е. проницаемой для неотвержденного материала в виде частиц), может быть расположена в конструкционной коробке между конструкционной платформой и заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, при этом пластинчатую конструкцию переносят из конструкционной коробки во вспомогательный каркас вместе с заполнителем из материала в виде частиц, расположенным на ней и содержащим компонент, и отодвигают относительно конструкционной коробки вместе с заполнителем из материала в виде частиц и вспомогательным каркасом, например, в положение над устройством сбора материала в виде частиц по вертикали.
Например, вспомогательный каркас, заполнитель из материала в виде частиц и пластинчатую конструкцию можно перемещать в боковом, точнее, в горизонтальном направлении в положение над устройством сбора материала в виде частиц по вертикали.
Пластинчатая конструкция, принимаемая в конструкционной коробке, может, в качестве примера, быть по существу того же размера, что и конструкционная платформа.
Пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть прикреплена к вспомогательному каркасу после переноса в него, например, посредством блокирующей/фиксирующей конструкции, например, содержащего один или более линейно перемещаемых болтов, входящих в зацепление с соответствующим углублением в пластинчатой конструкции. В этом случае вспомогательный каркас также, в качестве примера, может быть вертикально перемещен из конструкционной коробки или, например, после удаления в боковом направлении может перемещаться свободно, т.е. без необходимости поддержки пластинчатой конструкции снизу.
Однако нет необходимости в обязательном креплении вспомогательного каркаса и пластинчатой конструкции друг к другу или их блокировки друг с другом и пластинчатая конструкция может, в качестве примера, поддерживаться снизу во время относительного отодвигания вспомогательного каркаса, например, соответствующей стойкой или перфорированной выпускной конструкцией для материала в виде частиц (например, в виде решетки или сита).
В нескольких вариантах осуществления вспомогательный каркас с принятым в нем заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, и конструкционную коробку можно отодвигать друг от друга в боковом направлении, например, путем бокового перемещения вспомогательного каркаса с заполнителем из материала в виде частиц, принятым в нем и содержащим компонент, например, вдоль направляющей конструкции.
При отодвигании друг от друга в боковом направлении заполнитель из материала в виде частиц может, в качестве примера, быть помещен, например, сдвинут на горизонтальную опорную конструкцию. Горизонтальная опорная конструкция может, в качестве примера, быть образована решетчатой и/или пластинчатой конструкцией, например перфорированной.
В нескольких вариантах осуществления вспомогательный каркас с заполнителем из материала в виде частиц, принятым в нем и содержащим компонент, может быть расположен по вертикали над («внешней») пластинчатой конструкцией, которая может, в качестве примера, быть выполнена перфорированной (т.е. непроницаемой для неотвержденного материала в виде частиц), точнее, может быть перемещен в положение над ней. «Внешняя» пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть расположена сбоку рядом с конструкционной коробкой по существу на высоте ее верхнего края. В этом случае вспомогательный каркас может быть относительно перемещен вбок после переноса заполнителя из материала в виде частци (например, может сам переместиться) в положение по вертикали над пластинчатой конструкцией (например, непосредственно на нее). При этом пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть выполнена по размерам больше конструкционной платформы, в том числе, например, больше конструкционной коробки.
В нескольких вариантах осуществления пластинчатая конструкция может быть расположена над устройством сбора материала в виде частиц или вспомогательный каркас может быть перемещен, вместе с заполнителем из материала в виде частиц, принятым в нем и содержащим компонент, сначала в положение над пластинчатой конструкцией, а затем, вместе с пластинчатой конструкцией, в положение над устройством сбора материала в виде частиц.
Например, устройство сбора материала в виде частиц может включать в себя емкость сбора материала в виде частиц иили перфорированную выпускную конструкцию для материала в виде частиц.
В нескольких вариантах осуществления сквозные отверстия перфорированной пластинчатой конструкции могут быть заполнены материалом в виде частиц и/или могут быть закрыты (например, по меньшей мере временно) во время бокового перемещения вспомогательного каркаса и перфорированной пластинчатой конструкции относительно друг друга (для установки вспомогательного каркаса в положение над перфорированной пластинчатой конструкцией по вертикали) для уменьшения выхода материала в виде частиц из вспомогательного каркаса. Это позволяет предотвратить трение компонента о перфорированную пластинчатую конструкцию и вызванное этим повреждение компонента. Иначе говоря, можно предотвратить оседание компонента из-за выхода материала в виде частиц и его контакт с перфорированной пластинчатой конструкцией до полной установки вспомогательного каркаса над перфорированной пластинчатой конструкцией. Отверстия могут, в качестве примера, быть закрыты с помощью плоской конструкции, например подвижной/нажимной пластины, которая может быть расположена, например, над перфорированной пластинчатой конструкцией или под ней.
В нескольких вариантах осуществления наполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, может быть расположен на перфорированной пластинчатой конструкции, например на перфорированной пластинчатой конструкции как раскрыта выше по меньшей мере в течение частичного высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц. Кроме того, в этом состоянии заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, может, в качестве примера, быть окружен по периферии вспомогательным каркасом. Перфорированная пластинчатая конструкция может, в свою очередь, быть расположена над устройством сбора материала в виде частиц. Устройство сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, быть расположено рядом с конструкционной коробкой.
В нескольких вариантах осуществления по меньшей мере частично высвобожденный компонент вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией и вспомогательным каркасом может быть перемещен на станцию переноса компонента, где компонент и перфорированную пластинчатую конструкцию отделяют от вспомогательного каркаса и откуда компонент подают, например, в накопитель компонентов, например, вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией. Станция переноса компонента может, в качестве примера, быть расположена вблизи устройства сбора материала в виде частиц. Станция переноса компонента может, в качестве примера, содержать регулируемую по высоте установочную конструкцию для установки перфорированной пластинчатой конструкции. Она может, в качестве примера, перемещаться вниз для отделения перфорированной пластинчатой конструкции вместе с расположенным на ней компонентом от вспомогательного каркаса/удаления из него. Опциональный накопитель компонентов может, в качестве примера, быть расположен рядом со станцией переноса компонента. Накопитель компонентов может, в качестве примера, представлять собой полку, на которой можно принять несколько компонентов.
В нескольких вариантах осуществления конструкционная коробка в начале процесса может быть размещена в положении высвобождения конструкционной коробки рядом с устройством сбора материала в виде частиц, при этом вспомогательный каркас можно перемещать/перемещают из положения высвобождения конструкционной коробки к устройству сбора материала в виде частиц, опционально через устройство сбора материала в виде частиц далее к вышеуказанной станции переноса вдоль направляющей конструкции. Направляющая конструкция может, в качестве примера, представлять собой горизонтальную направляющую конструкцию. Направляющая конструкция может, в качестве примера, представлять собой линейную направляющую конструкцию.
Несколько вариантов осуществления могут включать следующие признаки:
вертикальная периферическая стеночная конструкция вспомогательного каркаса также может быть открыта в направлении вверх (в этом примере поток текучей среды может быть, например, направлен на заполнитель из материала в виде частиц и/или компонент через верхнее отверстие), и/или
вертикальная периферическая стеночная конструкция вспомогательного каркаса может иметь высоту, превышающую или равную высоте вертикальной периферической стеночной конструкции конструкционной коробки, и/или
пространство, ограниченное вертикальной периферической стеночной конструкцией вспомогательного каркаса и пространство, ограниченное вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки, могут иметь одну и ту же форму и/или один и тот же размер в горизонтальном сечении, и/или
вспомогательный каркас может быть снабжен очищающим устройством, выполненным с возможностью очистки конструкционной платформы, перемещенной вверх, в то время как вспомогательный каркас с принятым в нем наполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, перемещают в боковом направлении относительно конструкционной коробки. Очищающее устройство может, в качестве примера, быть установлено на внешней поверхности вертикальной периферической стеночной конструкции. Очищающее устройство может, в качестве примера, содержать зачищающий/вытирающий элемент, например щетку.
В нескольких вариантах осуществления изобретения шаги, на которых над вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки по вертикали располагают вспомогательный каркас, и/или конструкционную платформу перемещают/сдвигают вверх, и/или вспомогательный каркас и конструкционную коробку отодвигают друг от друга, и/или компонент по меньшей мере частично высвобождают, и/или компонент удаляют из вспомогательного каркаса, и/или сначала конструкционную коробку располагают в положении высвобождения конструкционной коробки рядом с устройством сбора материала в виде частиц, и/или высвобожденный компонент перемещают на станцию переноса компонента вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией и вспомогательным каркасом, и/или компонент и перфорированную пластинчатую конструкцию отделяют от вспомогательного каркаса, и/или высвобожденный компонент подают в накопитель компонентов, можно осуществлять автоматизированным образом.
В нескольких вариантах осуществления изобретения может быть предложен способ для изготовления одного или более компонентов посредством генеративного способа изготовления в комбинации со способом для высвобождения компонентов, изготовленных подобным образом, как раскрыто выше.
При этом в генеративном способе изготовления все компоненты, на виде в плане, изготавливаются рядом друг с другом, например, в одном горизонтальном слое компонентов в конструкционном пространстве, образованном конструкционной коробкой.
Взамен или дополнительно, компонент (16), или один или более компонентов, или все компоненты содержат соответствующую опорную или удерживающую конструкцию, которая в генеративном способе изготовления формируется вместе с соответствующим компонентом, за счет чего при высвобождении компонентов, например, при выходе неотвержденного материала в виде частиц в направлении вниз из вспомогательного каркаса, обеспечивается отсутствие повреждений соответствующего компонента и/или закрытие одного или более отверстий (например, в перфорированной пластинчатой конструкции) компонентом. При этом в генеративном способе изготовления могут быть сформированы один или более удерживающих каркасов, так что один или более компонентов удерживаются соответствующими опорными или удерживающими конструкциями, и/или несколько компонентов могут быть соединены друг с другом посредством своих опорных или удерживающих конструкций, и/или компонент, или один или более компонентов, или все компоненты могут быть соединены посредством своих опорных или удерживающих конструкций с (например, перфорированной) пластинчатой конструкцией, принимаемой в конструкционной коробке.
В нескольких вариантах осуществления изобретения может быть предложен способ для изготовления одного или более компонентов посредством генеративного способа изготовления, например в комбинации со способом для высвобождения компонентов, изготовленных вышеуказанным способом.
В соответствии с предложенным способом, один или более компонентов изготавливают в конструкционном пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией передвижной конструкционной коробки, причем конструкционная коробка принимает регулируемую по высоте конструкционную платформу, опускаемую в ходе процесса изготовления, для формирования заполнителя из материала в виде частиц, содержащего компонент, над конструкционной платформой, используя способ изготовления.
До конструкционного процесса (например, перфорированную) пластинчатую конструкцию располагают на конструкционной платформе передвижной конструкционной коробки, которая может быть удалена из конструкционной коробки вместе с заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, путем перемещения конструкционной платформы вверх и может быть перенесена во вспомогательный каркас, для высвобождения одного или более компонентов после их изготовления.
Конструкционная коробка может, в качестве примера, быть расположена в 3D-принтере во время конструкционного процесса и может быть перемещена из него в положение высвобождения конструкционной коробки для осуществления высвобождения. Пластинчатая конструкция может, в качестве примера, быть размещена на конструкционной платформе без закрепления до начала конструкционного процесса. В случае перфорированной пластинчатой конструкции отверстия перфорированной пластинчатой конструкции могут быть заполнены в начале конструкционного процесса строительства и на перфорированной пластинчатой конструкции могут быть опционально размещены один или более «приносимых в жертву» слоев. Сама конструкционная платформа может не содержать сквозные отверстия. В качестве примера, конструкционная платформа выполнена с возможностью перемещения вверх по существу до верхнего края вертикальной периферической стеночной конструкции, так что пластинчатая конструкция может быть удалена из конструкционной коробки для высвобождения одного или более компонентов после их изготовления путем перемещения конструкционной платформы вверх вместе с заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, и может быть перенесена во вспомогательный каркас.
В нескольких вариантах осуществления изобретения предложено устройство для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией подвижной конструкционной коробки, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, и которая может быть перемещена в положение высвобождения конструкционной коробки, содержащее
вспомогательный каркас, имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию, выполненный с возможностью перемещения вдоль направляющей конструкции из первого положения, в котором он расположен по вертикали над вертикальной периферической стеночной конструкцией передвижной конструкционной коробки, перемещенной в свое положение высвобождения конструкционной коробки, во второе положение, и
устройство сбора материала в виде частиц, расположенное по вертикали под вспомогательным каркасом при его нахождении во втором положении.
Указанные первое и второе положения могут, в качестве примера, быть расположены по соседству друг с другом по горизонтали. Направляющая конструкция может, в качестве примера, представлять собой горизонтальную направляющую конструкцию. Направляющая конструкция может, в качестве примера, представлять собой линейную направляющую конструкцию.
Устройство сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, иметь такую высоту, чтобы область ее верхнего края была расположена по существу на одном уровне с областью верхнего края конструкционной коробки в своем положении высвобождения конструкционной коробки или несколько ниже.
Устройство сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, содержать перфорированную выпускную конструкцию для материала в виде частиц (например, в виде решетки или сита), могущую, в качестве примера, служить опорной конструкцией для перфорированной пластинчатой конструкции, и/или емкость сбора материала в виде частиц.
Над вспомогательным каркасом в его втором положении может, в качестве примера, быть расположено обдувочное устройство, выполненное с возможностью направления струи текучей среды (например, струи воздуха) на компонент через верхнее отверстие вспомогательного каркаса.
Указанное устройство может, в качестве примера, дополнительно включать в себя конструкционную коробку.
В нескольких вариантах осуществления устройство может дополнительно содержать
станцию переноса компонента, при этом вспомогательный каркас выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющей конструкции из первого положения через второе положение в третье положение, причем в третьем положении вспомогательный каркас расположен по вертикали над станцией переноса компонента, и/или
управляющее устройство, выполненное с возможностью выполнения одного, большего количества или всех шагов вышеизложенного способа автоматизированным образом.
Указанные второе положение и третье положение могут, в качестве примера, быть расположены по соседству друг с другом по горизонтали.
Станция переноса компонента может быть выполнена как раскрыто выше, т.е. может, в качестве примера, содержать регулируемую по высоте установочную конструкцию для установки пластинчатой конструкции, выполненную с возможностью перемещения вверх по существу (по меньшей мере) до высоты вышеуказанной области края устройства сбора материала в виде частиц.
Устройство может, в качестве примера, дополнительно содержать раскрытый выше накопитель компонентов.
Устройство может, в качестве примера, дополнительно содержать накопитель пластинчатых конструкций, так что вспомогательный каркас может загрузить в опорожненную конструкционную коробку новую пластинчатую конструкцию для новой конструкционной операции.
Краткое описание чертежей
Дополнительные отличительные признаки и преимущества предлагаемого изобретения проиллюстрированы или разъяснены на прилагаемых чертежах, являющихся частью настоящего описания, а также в нижеследующем описании вариантов осуществления изобретения, совместно предназначенных для разъяснения некоторых принципов настоящего изобретения.
Далее изобретение будет раскрыто на примерах различных вариантов его осуществления и фигур чертежей.
На фиг. 1а и 1b изображено устройство для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, по первому варианту осуществления изобретения.
На фиг. 2а - 5b представлен способ для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, по первому варианту осуществления изобретения, в котором задействовано устройство на фиг. 1а и 1b.
На фиг. 6-13 изображены устройство и способ для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, по второму варианту осуществления изобретения.
На фиг. 14-21 изображены устройство и способ для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, по третьему варианту осуществления изобретения.
На фиг. 22-28 изображены устройство и способ для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, по четвертому варианту осуществления изобретения.
В подходящих случаях идентичные или схожие элементы на фигурах имеют идентичные номера позиций.
Осуществление изобретения
На фиг. 1а и 1b изображено устройство 100 для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц (далее называемое также «устройство высвобождения»), при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией подвижной конструкционной коробки, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, и которая может быть перемещена в положение высвобождения конструкционной коробки. Как показано на фиг. 1а и 1b, положение высвобождения конструкционной коробки расположено за пределами 3D-принтера (не показан), где компонент был изготовлен в конструкционном пространстве, образованном конструкционной коробкой, например, путем выборочной печати связующим агентом или выборочного лазерного спекания.
Как показано на фиг. 1а и 1b, устройство 100 содержит конструкционную коробку 10, вспомогательный каркас 20, устройство 30 сбора материала в виде частиц, опциональную станцию 40 переноса компонента, опциональный накопитель 50 компонентов и опциональный накопитель 60 перфорированных пластинчатых конструкций 15. Далее эти компоненты будут раскрыты подробно.
Конструкционная коробка 10 содержит вертикальную периферическую стеночную конструкцию 12, открытую в направлении вверх. Как показано, вертикальная периферическая стеночная конструкция 12 может, в качестве примера, быть выполнена прямоугольной в плане.
В данном примере конструкционная коробка 10 выполнена в виде передвижной конструкционной коробки 10, которая может перемещаться между по меньшей мере конструкционным положением конструкционной коробки, в котором конструкционная коробка расположена в 3D-принтере (не показан) для изготовления компонента в конструкционном пространстве, образованном конструкционной коробкой, и положением высвобождения конструкционной коробки. При этом на фиг. 1а предложена опциональная транспортная система (в данном примере в виде роликового транспортера 19), которая/на которой конструкционная коробка 10 может быть перемещена в свое положение высвобождения конструкционной коробки. В своем положении высвобождения конструкционной коробки конструкционная коробка 10 может, в качестве примера, быть закреплена и/или ориентирована в заранее заданном положении. Следует понимать, что передвижная конструкционная коробка не ограничивает настоящее изобретение, несмотря на то, что оно хорошо подходит для такой передвижной конструкционной коробки.
Конструкционная коробка 10 принимает регулируемую по высоте конструкционную платформу 14, на которой конструируется компонент или набор слоев, содержащий компонент, в ходе процесса изготовления. В начале процесса изготовления конструкционная платформа 14 может быть смещена вверх. В ходе процесса изготовления конструкционную платформу 14 можно постепенно опускать на толщину одного слоя, соответственно. В конце процесса изготовления конструкционная платформа 14 смещена вниз на заданную величину, при этом поверх конструкционной платформы расположен заполнитель 18 из материала в виде частиц, содержащий указанный по меньшей мере один компонент 16. В ходе процесса изготовления и процесса высвобождения конструкционную платформу 14 может приводить в движение собственный подъемный привод, интегрированный в конструкционную коробку 10, или в альтернативном варианте стационарный подъемный привод, установленный в 3D-принтере или устройстве высвобождения без возможности перемещения.
Вспомогательный каркас 20 содержит вертикальную периферическую стеночную конструкцию 22, открытую в направлении вниз. Например, вертикальная периферическая стеночная конструкция 22 также может быть открыта в направлении вверх. В данном примере вспомогательный каркас 20 выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющей конструкции 24. Как показано, направляющая конструкция может быть выполнена в виде горизонтальной направляющей конструкции (например, горизонтальной линейной направляющей конструкции), вдоль которой может горизонтально перемещаться вспомогательный каркас. Вспомогательный каркас 20 может быть перемещен вдоль направляющей конструкции 24 по меньшей мере между первым положением и вторым положением, а также опциональным третьим положением, в котором он расположен над опциональной станцией 40 переноса компонента по вертикали, и/или четвертым положением, в котором он расположен над опциональным накопителем 60 по вертикали. В первом положении вспомогательный каркас 20 расположен над вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10 (когда она находится в своем положении высвобождения конструкционной коробки) по вертикали, а во втором положении вспомогательный каркас 20 расположен над устройством 30 сбора материала в виде частиц, раскрытым ниже, по вертикали. При этом на фиг. 1а и 1b вспомогательный каркас 20 показан между первым и вторым положениями.
Кроме того, вспомогательный каркас 20 может содержать опциональное очищающее устройство 26, посредством которого можно очистить (например, вытереть) платформу 14, перемещенную вверх, когда вспомогательный каркас 20 перемещают из первого во второе положение; см. фиг. 1b.
Устройство 30 сбора материала в виде частиц расположено по вертикали под вспомогательным каркасом 20 во время нахождения последнего во втором положении. Устройство 30 сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, быть расположено возле конструкционной коробки 10 во время ее нахождения в своем положении высвобождения конструкционной коробки. Как показано на фиг. 1b, устройство 30 сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, иметь такую высоту, чтобы область его верхнего края (например, образованная раскрытой ниже перфорированной выпускной конструкцией 32 для материала в виде частиц) была расположена по существу на том же уровне, что и область верхнего края конструкционной коробки 10 в своем положении высвобождения конструкционной коробки.
Устройство 30 сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, содержать емкость 34 сбора материала в виде частиц, например, в форме воронкообразного в поперечном сечении короба. Устройство 30 сбора материала в виде частиц может, в качестве примера, дополнительно содержать перфорированную выпускную конструкцию 32 для материала в виде частиц, например, в виде решетки или сита. Перфорированная выпускная конструкция 32 для материала в виде частиц может, в качестве примера, служить опорой для компонента и/или перфорированной пластинчатой конструкции 15 во время процесса высвобождения. Перфорированная выпускная конструкция 32 для материала в виде частиц может, в качестве примера, быть расположена на емкости 34 сбора материала в виде частиц или над ней.
Опциональное обдувочное устройство 36 может быть расположено по вертикали над устройством 30 сбора материала в виде частиц (и по вертикали над вспомогательным каркасом 20 в его втором положении) и может быть выполнено с возможностью направления струи текучей среды (например, струи воздуха) на компонент 16 через верхнее отверстие вспомогательного каркаса 20. Обдувочное устройство 36 может, в качестве примера, содержать одно или более сопел обдува, например, создающих вертикальную воздушную завесу, сдувающую материал в виде частиц с компонента при перемещении компонента вместе со вспомогательным каркасом мимо обдувочного устройства.
Опциональная станция 40 переноса компонента расположена по вертикали под вспомогательным каркасом 20 во время нахождения последнего в третьем положении. Станция 40 переноса компонента может, в качестве примера, быть расположена рядом с устройством 30 сбора материала в виде частиц.
Как показано на фиг. 1b, станция 40 переноса компонента может, в качестве примера, содержать установочную конструкцию / опорную конструкцию 42 для установки /поддержания компонента 16 и/или перфорированной пластинчатой конструкции 15. Опорная конструкция 42, в качестве примера, может быть выполнена регулируемой по высоте и, в качестве примера, может быть выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере до уровня области верхнего края устройства 30 сбора материала в виде частиц. Опускание опорной конструкции 42 обеспечивает возможность отделения компонента и/или перфорированной пластинчатой конструкции 15 от вспомогательного каркаса. Таким образом вспомогательный каркас освобождают для следующей конструкционной коробки. На фиг. 1b показана опорная конструкция в опущенном положении.
Опциональный накопитель 50 компонентов может, в качестве примера, быть расположен рядом со станцией 40 переноса компонента. Например, накопитель 50 компонентов может содержать полку 52 накопителя компонентов, где могут быть сохранены множество компонентов 16, например, вместе с соответствующей перфорированной пластинчатой конструкцией 15. Накопитель 50 компонентов и станция 40 переноса компонента могут, в качестве примера, быть выполнены с возможностью обеспечения автоматического размещения компонента 16, переносимого из вспомогательного каркаса 20 на станцию 40 переноса компонента, в свободном положении на полке 52.
Опциональный накопитель 60 перфорированных пластинчатых конструкций 15 может, в качестве примера, быть расположен рядом с конструкционной коробкой 10 во время ее нахождения в своем положении высвобождения конструкционной коробки. Накопитель 60 имеет удерживающую конструкцию 62, удерживающую множество перфорированных пластинчатых конструкций 15, так что вспомогательный каркас 20 может обеспечить новую перфорированную пластинчатую конструкцию 15 в опорожненной конструкционной коробке 10 для новой конструкционной операции. Для этого можно выполнить перемещение вспомогательного каркаса в его четвертое положение над накопителем 60, захват перфорированной пластинчатой конструкции 15, возврат в первое положение и перенос перфорированной пластинчатой конструкции 15 в конструкционную коробку 10. Для захвата перфорированной пластинчатой конструкции 15 в четвертом положении вспомогательный каркас 20 может, в качестве примера, быть снабжен блокирующим устройством, например, содержащим один или более линейно перемещаемых болтов, выборочно входящих в зацепление с соответствующим углублением в пластинчатой конструкции. Блокирующее устройство также может быть использовано во время процесса высвобождения для крепления пластинчатой конструкции к вспомогательному каркасу после переноса пластинчатой конструкции из конструкционной коробки во вспомогательный каркас.
При этом следует отметить, что в рассматриваемом варианте осуществления до начала конструкционного процесса перфорированную пластинчатую конструкцию 15 располагают на конструкционной платформе 14 конструкционной коробки 10 с последующим удалением из конструкционной коробки для высвобождения одного или более компонентов 16 после их изготовления путем перемещения конструкционной платформы вверх вместе с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, и переносом во вспомогательный каркас 20. Это предложено на фиг. 1b и будет подробно раскрыто ниже.
Перфорированная пластинчатая конструкция 15 может, в качестве примера, быть образована перфорированной пластиной. Перфорированная пластинчатая конструкция 15 может, в качестве примера, быть выполнена из металла.
Устройство 100 высвобождения может дополнительно содержать управляющее устройство (не показано), выполненное с возможностью управления одним, более чем одним или всеми из следующих процессов:
перемещение конструкционной коробки 10 в положение высвобождения конструкционной коробки, например, из конструкционного положения конструкционной коробки,
перемещение вспомогательного каркаса 20 вдоль его направляющей конструкции 24,
подъем конструкционной платформы 14 во время нахождения конструкционной коробки в ее положении высвобождения и нахождения вспомогательного каркаса в его первом положении,
подъем и опускание установочной конструкции 42 станции 40 переноса,
сохранение компонента 16 из станции 40 переноса в накопителе 50,
обдув компонента с помощью обдувочного устройства 36,
крепление перфорированной пластинчатой конструкции 15 к вспомогательному каркасу 20.
На примерах фиг. 2а - 5b будет раскрыт способ по первому варианту осуществления изобретения, служащий для высвобождения компонента 16, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя 18 из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, (далее также называемый «способ высвобождения»), при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа 14, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент.
В способе высвобождения по первому варианту осуществления изобретения над вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10 по вертикали сначала располагают вспомогательный каркас 20, имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию 22, выполненный с возможностью приема заполнителя 18 из материала в виде частиц, содержащего компонент 16. Данный шаг проиллюстрирован на фиг. 2а и 2b. Иначе говоря, вспомогательный каркас устанавливают в его первое положение.
Как показано на фиг. 2b, вертикальная периферическая стеночная конструкция 22 вспомогательного каркаса 20 расположена, например, как продолжение вертикальной периферической стеночной конструкции 12 конструкционной коробки 10, например, с вертикальным зазором. Конструкционная коробка находится в своем положении высвобождения конструкционной коробки и принимает заполнитель 18 из материала в виде частиц, образованный неотвержденным материалом в виде частиц, содержащий один или более компонентов 16. В данном примере заполнитель 18 из материала в виде частиц расположен на перфорированной пластинчатой конструкции 15, в свою очередь расположенной на конструкционной платформе 14, т.е. перфорированная пластинчатая конструкция 15 расположена между конструкционной платформой 14 и заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, в конструкционной коробке 10.
Как показано на фиг. 3а, в данном варианте осуществления способа высвобождения конструкционную платформу 14 далее перемещают вверх, так что происходит перенос заполнителя 18 из материала в виде частиц, содержащего компонент 16, из конструкционной коробки 10 во вспомогательный каркас 20, который принимает указанный заполнитель. В данном варианте осуществления перфорированную пластинчатую конструкцию 15 также переносят во вспомогательный каркас 20, точнее, перемещают в его полость.
Как показано на фиг. 3b, далее в данном варианте осуществления способа высвобождения вспомогательный каркас 20 с принятым в нем заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, и конструкционную коробку 10 отодвигают друг от друга, так что указанная конструкционная коробка 10 освобождается для последующей конструкционной операции. В данном варианте осуществления перфорированную пластинчатую конструкцию 15 вместе с заполнителем 18 из материала в виде частиц и вспомогательным каркасом 20 отодвигают относительно конструкционной коробки 10. Как показано, вспомогательный каркас 20 с принятым в нем заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, можно, в качестве примера, отодвинуть от конструкционной коробки 10 в боковом направлении. Как показано, вспомогательную раму 20, вспомогательный каркас 20 с принятым в нем заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, можно, в качестве примера, переместить в положение над устройством 30 сбора материала в виде частиц по вертикали. В качестве необязательного варианта перфорированную пластинчатую конструкцию 15 можно скрепить с вспомогательным каркасом. Однако это не является обязательным, и перфорированная пластинчатая конструкция 15 может, в качестве примера, поддерживаться устройством 30 сбора материала в виде частиц, например, его перфорированной выпускной конструкцией 32 для материала в виде частиц.
Как показано на фиг. 1b, материал в виде частиц может уже быть выпущен вниз из вспомогательного каркаса 20 через перфорированную пластинчатую конструкцию 15 в устройство 30 сбора материала в виде частиц во время бокового перемещения вспомогательного каркаса 20. Во втором положении вспомогательного каркаса 20, показанном на фиг. 3b, дополнительное количество материала в виде частиц может быть выпущено вниз из вспомогательного каркаса 20 через перфорированную пластинчатую конструкцию 15 в устройство 30 сбора материала в виде частиц. В качестве необязательного варианта компонент 16 можно дополнительно обдуть/очистить с помощью обдувочного устройства 36.
Как результат, компонент 16 по меньшей мере частично высвобожден из заполнителя 18 из материала в виде частиц.
И наконец, высвобожденный компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20. В качестве примера, это можно сделать с помощью опциональной станции 40 переноса компонента.
Как показано на фиг. 4а и 4b, для этого по меньшей мере частично высвобожденный компонент 16 вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией 15 и вспомогательным каркасом 20 можно, в качестве примера, переместить от устройства 30 сбора материала в виде частиц на станцию 40 переноса компонента, где компонент 16 и перфорированную пластинчатую конструкцию 15 отделяют от вспомогательного каркаса 20.
Для этого установочную конструкцию 42 можно, в качестве примера, переместить на уровень устройства 30 сбора материала в виде частиц (см. фиг. 4а), а затем переместить по меньшей мере частично высвобожденный компонент 16 от устройства 30 сбора материала в виде частиц на станцию 40 переноса компонента вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией 15 и вспомогательным каркасом 20. Затем, как показано на фиг. 4b, установочную конструкцию 42 можно опустить для освобождения вспомогательного каркаса 20 и отделения компонента 16 и перфорированной пластинчатой конструкции 15 от вспомогательного каркаса 20.
Как показано на фиг. 5а, вспомогательный каркас 20 можно, в качестве необязательного варианта, переместить в его четвертое положение для захвата перфорированной пластинчатой конструкции 15.
Как показано на фиг. 5b, затем вспомогательный каркас 20 можно вернуть в первое положение для загрузки перфорированной пластинчатой конструкции 15 в конструкционную коробку 10.
Как также показано на фиг. 5а и 5b, компонент 16 может быть подан из станции 40 переноса компонента, например, в накопитель 50 компонентов, например, вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией 15.
Один, более одного или все раскрытые выше шаги способа можно осуществлять автоматизированным образом.
Раскрытый выше способ обеспечивает возможность простого, надежного и быстрого высвобождения одного или более компонентов, в частности, используя существующую/общую конструкционную коробку, т.е. без необходимости модификации или модернизации конструкционной коробки, например ее конструкционной платформы.
Фиг. 6-13 иллюстрируют устройство высвобождения и способ высвобождения по второму варианту осуществления изобретения.
По возможности, уже раскрытые признаки не будут раскрываться повторно, при этом, главным образом, будут раскрыты отличия от устройства высвобождения и способа высвобождения по первому варианту осуществления изобретения.
Несмотря на то, что некоторые элементы первого варианта осуществления не показаны на фиг. 6-13, например транспортная система 19, направляющая конструкция 24 вспомогательного каркаса 20, очищающее устройство 26, обдувочное устройство 36 и полка 52, следует понимать, что эти элементы могут аналогичным образом входить в состав данного варианта осуществления.
Одно отличие от первого варианта осуществления состоит в том, что во втором варианте осуществления до начала конструкционного процесса в конструкционной коробке 10 не устанавливают перфорированную пластинчатую конструкцию 15, то есть между заполнителем 18 и конструкционной платформой 14 после изготовления по меньшей мере одного компонента (в данном примере трех) перфорированная пластинчатая конструкция 15 расположена не будет.
Взамен, согласно данному варианту осуществления может использоваться, например, «внешняя» перфорированная пластинчатая конструкция 15', над которой в ходе выполнения способа располагают вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, точнее, над которой происходит относительное перемещение вспомогательного каркаса 20.
«Внешняя» перфорированная пластинчатая конструкция 15' может, в качестве примера, быть расположена сбоку рядом с конструкционной коробкой 10 по существу на том же уровне, что и область ее верхнего края. При этом, например, вспомогательный каркас 20 можно переместить вбок в положение над перфорированной пластинчатой конструкцией 15' (см. фиг. 9) по вертикали после переноса заполнителя 18 из материала в виде частиц.
Во втором варианте осуществления способа высвобождения сначала вспомогательный каркас 20 со своей вертикальной периферической стеночной конструкцией 22 располагают над вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10 по вертикали, аналогично первому варианту осуществления, как показано на фиг. 6, а затем, как показано на фиг. 8, конструкционную платформу 14 перемещают вверх, так что заполнитель 18 из материала в виде частиц, содержащий компонент 16, переносится из конструкционной коробки 10 во вспомогательный каркас 20 и в нем принимается; затем, как показано на фиг. 9, вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим компонент 16, и конструкционную коробку 10 отодвигают друг от друга, так что конструкционная коробка 10 освобождается для новой строительной операции, а затем, как показано на фиг. 11, компонент по меньшей мере частично высвобождают из заполнителя из материала в виде частиц, и наконец, как показано на фиг. 13, компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20.
Во втором варианте осуществления, как сказано выше и показано на фиг. 9, вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый в нем компонент 16, может, в качестве примера, быть расположен над (внешней) перфорированной пластинчатой конструкцией 15' по вертикали.
Например, после перемещения вспомогательного каркаса 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый в нем компонент 16, в положение над перфорированной пластинчатой конструкцией 15', перфорированную пластинчатую конструкцию 15' и вспомогательный каркас 20 можно вместе переместить в положение над устройством 30 сбора материала в виде частиц, как показано на фиг. 10. При этом возможно по меньшей мере частичное высвобождение по меньшей мере одного компонента 16 за счет стекания материала в виде частиц вниз из вспомогательного каркаса 20 через перфорированную пластинчатую конструкцию 15' в устройство 30 сбора материала в виде частиц. См. фиг. 11.
После этого по меньшей мере один высвобожденный компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20. В качестве примера, это можно осуществить с помощью опциональной станции 40 переноса компонента (или же компонент 16 можно, в качестве примера, удалить через верхнее отверстие вспомогательного каркаса).
Как показано на фиг. 12 и 13, для этой цели по меньшей мере частично высвобожденный компонент 16 вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией 15 и вспомогательным каркасом 20 можно переместить от устройства 30 сбора материала в виде частиц на станцию 40 переноса компонента, где компонент 16 и перфорированную пластинчатую конструкцию 15 отделяют от вспомогательного каркаса 20.
Для этого установочную конструкцию 42 можно, например, установить/переместить на тот же уровень, что и устройство 30 сбора материала в виде частиц (см. фиг. 12), а затем по меньшей мере частично высвобожденный компонент 16 вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией 15' и вспомогательным каркасом 20 можно переместить от устройства 30 сбора материала в виде частиц на станцию 40 переноса компонента. Затем, как показано на фиг. 13, установочную конструкцию 42 можно опустить, так что вспомогательный каркас 20 освобождается, точнее, компонент 16 и перфорированная пластинчатая конструкция 15' отделяются от вспомогательного каркаса 20.
Для уменьшения выпуска материала в виде частиц из вспомогательного каркаса 20 через перфорированную пластинчатую конструкцию 15' во время бокового перемещения вспомогательного каркаса 20 в положение над перфорированной пластинчатой конструкцией 15' по вертикали, показанное на фиг. 9, отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' могут, в качестве примера, быть заполнены материалом в виде частиц и/или могут быть закрыты. Это показано на фиг. 6-9. Это позволяет избежать трения указанного по меньшей мере одного компонента о перфорированную пластинчатую конструкцию 15' во время относительного перемещения к ней и, тем самым, повреждения компонента. Как показано на фиг. 6 и 7, материал в виде частиц, например, песок, может поступать на перфорированную пластинчатую конструкцию 15' из емкости 29 материала в виде частиц и может быть распределен по указанной конструкции, например, за счет продвижения вспомогательным каркасом массы материала в виде частиц вперед, так что отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' заполняются материалом в виде частиц. Например, плоскую конструкцию 28 располагают под перфорированной пластинчатой конструкцией 15', что обеспечивает закрытие отверстий перфорированной пластинчатой конструкции 15' во избежание стекания материала в виде частиц вниз во время указанного относительного перемещения.
В качестве примера, перфорированная пластинчатая конструкция 15' может приводиться посредством привода горизонтального линейного перемещения для ее перемещения из положения на фиг. 7 в положение на фиг. 12. В положении, показанном на фиг. 12, перфорированная пластинчатая конструкция 15' может, в качестве примера, быть отсоединена от приводного механизма для обеспечения возможности опускания перфорированной пластинчатой конструкции 15' вместе с компонентом 16.
Фиг. 14-21 иллюстрируют устройство высвобождения и способ высвобождения по третьему варианту осуществления изобретения.
По возможности, уже раскрытые признаки не будут раскрываться повторно, при этом, главным образом, будут раскрыты отличия от устройства высвобождения и способа высвобождения по первому и второму вариантам осуществления изобретения.
Несмотря на то, что некоторые элементы не показаны на Фиг. 14-21, например транспортная система 19, направляющая конструкция 24 вспомогательного каркаса 20, очищающее устройство 26, обдувочное устройство 36 и стойка 52 первого варианта осуществления, следует понимать, что эти элементы также могут входить в состав третьего варианта осуществления.
Как и во втором варианте осуществления, третий вариант осуществления также использует «внешнюю» перфорированную пластинчатую конструкцию 15', поверх которой располагают вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый там компонент 16, в ходе выполнения способа, или над которой происходит относительное перемещение вспомогательного каркаса 20.
В третьем варианте осуществления способа высвобождения, как и в первом и во втором вариантах осуществления, сначала вспомогательный каркас 20 с его вертикальной периферической стеночной конструкцией 22 располагают по вертикали над вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10, как показано на фиг. 14, а затем, как показано на Фиг. 16, конструкционную платформу 14 перемещают вверх, так что заполнитель 18 из материала в виде частиц, содержащий компонент 16, переносится из конструкционной коробки 10 во вспомогательный каркас 20 и в нем принимается; затем, как показано на фиг. 17, вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый в нем компонент 16, и конструкционную коробку 10 отодвигают друг от друга, так что конструкционная коробка 10 освобождается для новой конструкционной операции, а затем, как показано на фиг. 19, компонент 16 по меньшей мере частично высвобождают из заполнителя 18 из материала в виде частиц, и наконец, как показано на фиг. 21, компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20.
В отличие от второго варианта осуществления перфорированная пластинчатая конструкция 15' по третьему варианту осуществления уже расположена над устройством 30 сбора материала в виде частиц.
Кроме того, в третьем варианте осуществления предусмотрена подвижная нажимная пластина 28', закрывающая отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' во время бокового перемещения вспомогательного каркаса 20 и перфорированной пластинчатой конструкции 15' относительно друг друга. См., например, фиг. 17. Как показано на фиг. 18, затем отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' могут быть открыты нажимной пластиной 28' для обеспечения возможности по меньшей мере частичного высвобождения компонента 16; см. фиг. 19. Затем нажимную пластину 28' можно вернуть в ее исходное положение; см. фиг. 21.
Затем по меньшей мере один высвобожденный компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20. В качестве примера, это можно осуществлять с помощью опциональной станции 40 переноса компонента.
При этом шаги, предложенные на фиг. 20 и 21, в данном контексте по существу соответствуют шагам, представленным на фиг. 12 и 13.
Фиг. 22-28 иллюстрируют устройство высвобождения и способ высвобождения по четвертому варианту осуществления изобретения.
По возможности, уже раскрытые признаки не будут раскрываться повторно, при этом, главным образом, будут раскрыты отличия от устройства высвобождения и способа высвобождения по первому, второму и третьему вариантам осуществления изобретения.
Несмотря на то, что некоторые элементы не показаны на фиг. 22-28, например, транспортная система 19, направляющая конструкция 24 вспомогательного каркаса 20, очищающее устройство 26, обдувочное устройство 36 и стойка 52 первого варианта осуществления, следует понимать, что эти элементы аналогичным образом могут входить в состав и четвертого варианта осуществления.
Как и второй и третий варианты осуществления, четвертый вариант осуществления также содержит «внешнюю» перфорированную пластинчатую конструкцию 15', поверх которой располагают вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый в нем компонент 16, в ходе выполнения способа, или над которой происходит относительное перемещение вспомогательного каркаса 20.
В четвертом варианте осуществления способа высвобождения, как и в первом, втором и третьем вариантах осуществления, сначала вспомогательный каркас 20 с его вертикальной периферической стеночной конструкцией 22 располагают по вертикали над вертикальной периферической стеночной конструкцией 12 конструкционной коробки 10, как показано на фиг. 22, а затем, как показано на фиг. 23, конструкционную платформу 14 перемещают вверх, так что заполнитель 18 из материала в виде частиц, содержащий компонент 16, переносится из конструкционной коробки 10 во вспомогательный каркас 20 и в нем принимается; затем, как показано на фиг. 24, вспомогательный каркас 20 с заполнителем 18 из материала в виде частиц, содержащим принятый в нем компонент 16, и конструкционную коробку 10 отодвигают друг от друга, так что конструкционная коробка 10 освобождается для новой конструкционной операции, затем, как показано на фиг. 26, компонент 16 по меньшей мере частично высвобождают из заполнителя 18 из материала в виде частиц, и наконец, как показано на фиг. 28, компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20.
Как и в третьем варианте осуществления, в четвертом варианте осуществления перфорированная пластинчатая конструкция 15' по четвертому варианту осуществления уже расположена над устройством 30 сбора материала в виде частиц.
В отличие от третьего варианта осуществления, в четвертом варианте осуществления подвижная нажимная пластина 28'', закрывающая отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' во время бокового перемещения вспомогательного каркаса 20 и перфорированной пластинчатой конструкции 15' относительно друг друга, расположена над перфорированной пластинчатой конструкцией 15'. См., например, фиг. 22-24. Таким образом, заполнитель 18 изначально находится не непосредственно на перфорированной пластинчатой конструкции 15', а на нажимной пластине 28''. Как показано на фиг. 25, нажимная пластина 28'' может открывать отверстия перфорированной пластинчатой конструкции 15' для обеспечения возможности по меньшей мере частичного высвобождения компонента 16; см. фиг. 26. Затем нажимную пластину 28' можно вернуть в ее исходное положение; см. фиг. 28.
После этого по меньшей мере один высвобожденный компонент 16 удаляют из вспомогательного каркаса 20. В качестве примера, это можно осуществлять с помощью опциональной станции 40 переноса компонента.
При этом шаги, предложенные на фиг. 27 и 28, в данном контексте по существу соответствуют шагам, представленным соответственно на фиг. 12 и 13 и 20 и 21.
В еще одном не показанном варианте осуществления способ высвобождения можно, в качестве примера, выполнять без (внутренней или внешней) перфорированной пластинчатой конструкции 15 и 15', соответственно. Для этого может быть выбрана система, по существу соответствующая представленной на фиг. 14, но не содержащая перфорированную пластинчатую конструкцию 15' и нажимную плиту 28'. При этом вспомогательный каркас 20 можно переместить вправо в положение над устройством 30 сбора материала в виде частиц после переноса заполнителя 18, содержащего компонент 16 (как показано на фиг. 16 и 17, но без перфорированной пластинчатой конструкции 15' и нажимной плиты 28'). Перфорированная выпускная конструкция 32 для материала в виде частиц устройства 30 сбора материала в виде частиц может удерживать компоненты, так что они могут быть простым образом удалены из перфорированной выпускной конструкции 32 для материала в виде частиц, например, через верхнее отверстие вспомогательного каркаса 20 или после убирания вспомогательного каркаса 20 вверх (в этом случае вспомогательный каркас, в качестве примера, можно направлять иным образом или не направлять вообще).
В еще одном не показанном варианте осуществления вспомогательный каркас 20, в качестве примера, выполнен с возможностью перемещения в боковом направлении в положение над регулируемой по высоте платформой. При этом регулируемая по высоте платформа может заменить всю систему устройства 30 сбора материала в виде частиц, перфорированной конструкции 15' и нажимной пластины 28' на фиг. 14 и сначала перемещаться вверх. При опускании платформы материал в виде частиц может стекать с платформы по бокам. Кроме того, материал в виде частиц можно удалить путем сдувания, и/или отсасывания, и/или смахивания / вытирания в боковом направлении.
В еще одном не показанном варианте осуществления вспомогательный каркас 20, в качестве примера, может быть перемещен в боковом направлении на стол высвобождения, на котором вспомогательный каркас 20 просто отодвигают вверх, в результате чего заполнитель 18 «рассыпается» в боковых направлениях, обеспечивая возможность удаления компонентов 16.
В еще одном не показанном варианте осуществления вспомогательный каркас 20, в качестве примера, может быть перемещен в боковом направлении в положение по вертикали над наклонным спуском, ведущим в сборную емкость, так что заполнитель 18 стекает/соскальзывает в сборную емкость по указанному наклонному спуску, и компонент 16 может быть удален из сборной емкости.
Как следует из приведенного выше описания, возможны различные варианты по меньшей мере частичного высвобождения принятого во вспомогательном каркасе компонента из заполнителя из материала в виде чатиц и для его удаления из вспомогательного каркаса (как следует из вышеприведенного описания, процесс «высвобождения» и процесс «удаления» могут происходить одновременно, с перекрытием по времени или отдельно друг от друга). При этом перенос заполнителя из материала в виде частиц из конструкционной коробки во вспомогательный каркас обеспечивает возможность быстрого освобождения конструкционной коробки; кроме того, по меньшей мере частичное высвобождение компонента, принятого во вспомогательном каркасе, из заполнителя из материала в виде частиц можно осуществлять простым, надежным и быстрым образом. При этом необходимость модификации конструкционной коробки отсутствует.
Раскрытые выше конкретные примеры вариантов осуществления приведены для целей иллюстрирования и описания. Их не следует толковать как исчерпывающие или ограничивающие изобретение именно раскрытыми формами, при этом следует понимать, что возможны разнообразные модификации и изменения, следующие из раскрытых в настоящем описании идей изобретения. Объем защиты определен пунктами прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентами.
Изобретение относится к способу и устройству для высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя/массы из материала в виде частиц. Техническим результатом является упрощение и повышение надежности, удаления/высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц. Технический результат достигается способом высвобождения компонента, изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц. При этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки, в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа, на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент. При этом над вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки по вертикали располагают вспомогательный каркас, имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию, выполненный с возможностью приема заполнителя из материала в виде частиц, содержащего компонент. Причем конструкционную платформу перемещают вверх, так что происходит перенос заполнителя из материала в виде частиц, содержащего компонент, из конструкционной коробки во вспомогательный каркас, который принимает указанный заполнитель. Вспомогательный каркас с принятым в нем заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, и конструкционную коробку отодвигают друг от друга, так что указанная конструкционная коробка освобождается для последующей конструкционной операции. Компонент высвобождают из заполнителя из материала в виде частиц и удаляют из вспомогательного каркаса. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 33 ил.
1. Способ для высвобождения компонента (16), изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя (18) из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) конструкционной коробки (10), в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа (14), на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, в котором:
над вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) конструкционной коробки (10) по вертикали располагают вспомогательный каркас (20), имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию (22), выполненный с возможностью приема заполнителя (18) из материала в виде частиц, содержащего компонент (16),
конструкционную платформу (14) перемещают вверх, так что происходит перенос заполнителя (18) из материала в виде частиц, содержащего компонент (16), из конструкционной коробки (10) во вспомогательный каркас (20), который принимает указанный заполнитель,
вспомогательный каркас (20) с принятым в нем заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), и конструкционную коробку (10) отодвигают друг от друга, так что указанная конструкционная коробка освобождается для последующей конструкционной операции, и
компонент (16) по меньшей мере частично высвобождают из заполнителя (18) из материала в виде частиц и удаляют из вспомогательного каркаса (20).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
в конструкционной коробке (10) между конструкционной платформой (14) и заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), расположена пластинчатая конструкция, и
пластинчатую конструкцию переносят из конструкционной коробки (10) во вспомогательный каркас (20) вместе с расположенным на указанной конструкции заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), и отодвигают относительно конструкционной коробки (10) вместе с заполнителем (18) из материала в виде частиц и вспомогательным каркасом (20).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вспомогательный каркас (20) с принятым в нем заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), и конструкционную коробку (10) отодвигают друг относительно друга в боковом направлении.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что вспомогательный каркас (20) с принятым в нем заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), располагают над пластинчатой конструкцией по вертикали.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
пластинчатую конструкцию располагают над устройством (30) сбора материала в виде частиц, или
вспомогательный каркас (20) с принятым в нем заполнителем (18) из материала в виде частиц, содержащим компонент (16), сначала перемещают в положение над пластинчатой конструкцией, а затем вместе с пластинчатой конструкцией перемещают в положение над устройством (30) сбора материала в виде частиц.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что пластинчатая конструкция является перфорированной и сквозные отверстия перфорированной пластинчатой конструкции (15') заполнены материалом в виде частиц и/или закрыты во время бокового перемещения вспомогательного каркаса (20) и перфорированной пластинчатой конструкции (15') относительно друг друга для уменьшения выхода материала в виде частиц из вспомогательного каркаса (20).
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнитель (18) из материала в виде частиц, содержащий компонент (16), расположен на перфорированной пластинчатой конструкции (15, 15') во время по меньшей мере частичного высвобождения компонента из заполнителя из материала в виде частиц.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что по меньшей мере частично высвобожденный компонент (16) перемещают на станцию (40) переноса компонента вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией (15, 15') и вспомогательным каркасом (20), где компонент и перфорированную пластинчатую конструкцию отделяют от вспомогательного каркаса.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что конструкционную коробку (10) располагают в положении высвобождения конструкционной коробки рядом с устройством (30) сбора материала в виде частиц в начале процесса, при этом вспомогательный каркас (20) выполнен с возможностью перемещения/перемещают из положения высвобождения конструкционной коробки в устройство сбора материала в виде частиц вдоль направляющей конструкции (24).
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
вертикальная периферическая стеночная конструкция (22) вспомогательного каркаса (20) дополнительно открыта в направлении вверх, и/или
вертикальная периферическая стеночная конструкция (22) вспомогательного каркаса (20) имеет высоту, превышающую или равную высоте вертикальной периферической стеночной конструкции (12) конструкционной коробки (10), и/или
пространство, ограниченное вертикальной периферической стеночной конструкцией (22) вспомогательного каркаса (20) и пространство, ограниченное вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) конструкционной коробки (10), имеют одну и ту же форму и/или один и тот же размер в горизонтальном сечении, и/или
вспомогательный каркас (20) снабжен очищающим устройством (26), выполненным с возможностью очистки конструкционной платформы (14), перемещенной вверх, в то время как вспомогательный каркас с принятым в нем наполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, перемещают в боковом направлении относительно конструкционной коробки (10).
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из следующих шагов осуществляют автоматизированным образом: над вертикальной периферической стеночной конструкцией конструкционной коробки по вертикали располагают вспомогательный каркас, конструкционную платформу перемещают вверх, вспомогательный каркас и конструкционную коробку отодвигают друг от друга, компонент по меньшей мере частично высвобождают, компонент удаляют из вспомогательного каркаса, сначала конструкционную коробку располагают в положении высвобождения конструкционной коробки рядом с устройством (30) сбора материала в виде частиц, высвобожденный компонент перемещают на станцию переноса компонента вместе с перфорированной пластинчатой конструкцией и вспомогательным каркасом, компонент и перфорированную пластинчатую конструкцию отделяют от вспомогательного каркаса, высвобожденный компонент подают в накопитель компонентов.
12. Способ для изготовления одного или более компонентов (16) посредством генеративного способа изготовления в комбинации со способом для высвобождения компонентов, изготовленных подобным образом, по п. 1,
причем в генеративном способе изготовления все компоненты (16) на виде в плане изготавливают рядом друг с другом в конструкционном пространстве, образованном конструкционной коробкой (10), и/или
компонент (16), или один или более компонентов, или все компоненты содержат соответствующую опорную или удерживающую конструкцию, которая в генеративном способе изготовления формируется вместе с соответствующим компонентом, за счет чего при высвобождении компонентов обеспечивается отсутствие повреждений соответствующего компонента и/или закрытие одного или более отверстий компонентом.
13. Способ для изготовления одного или более компонентов (16) посредством генеративного способа изготовления, в комбинации со способом для высвобождения компонентов, изготовленных подобным образом, по п. 2, причем один или более компонентов изготавливают в конструкционном пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) передвижной конструкционной коробки (10), причем конструкционная коробка (10) принимает регулируемую по высоте конструкционную платформу (14), опускаемую в ходе процесса изготовления, для формирования заполнителя (18) из материала в виде частиц, содержащего компонент, над конструкционной платформой, используя способ изготовления, в котором
до конструкционного процесса пластинчатую конструкцию (15) располагают на конструкционной платформе (14) передвижной конструкционной коробки (10), которая может быть удалена из конструкционной коробки вместе с заполнителем из материала в виде частиц, содержащим компонент, путем перемещения конструкционной платформы вверх и может быть перенесена во вспомогательный каркас (20), для высвобождения одного или более компонентов после их изготовления.
14. Устройство (100) для высвобождения компонента (16), изготовленного посредством генеративного способа изготовления, из заполнителя (18) из материала в виде частиц, образованного неотвержденным материалом в виде частиц, при этом заполнитель вместе с компонентом расположены в принимающем пространстве, ограниченном по периферии открытой в направлении вверх вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) подвижной конструкционной коробки (10), в которой помещается регулируемая по высоте конструкционная платформа (14), на которой расположен заполнитель из материала в виде частиц, содержащий компонент, и которая может быть перемещена в положение высвобождения конструкционной коробки, содержащее
вспомогательный каркас (20), имеющий открытую в направлении вниз вертикальную периферическую стеночную конструкцию (22), выполненный с возможностью перемещения вдоль направляющей конструкции (24) из первого положения, в котором он расположен по вертикали над вертикальной периферической стеночной конструкцией (12) передвижной конструкционной коробки (10), перемещенной в свое положение высвобождения конструкционной коробки, во второе положение, и
устройство (30) сбора материала в виде частиц, расположенное по вертикали под вспомогательным каркасом (20) при его нахождении во втором положении.
15. Устройство (100) по п. 14, отличающееся тем, что дополнительно содержит
станцию (40) переноса компонента, при этом вспомогательный каркас (20) выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющей конструкции (24) из первого положения через второе положение в третье положение, причем в третьем положении вспомогательный каркас расположен по вертикали над станцией переноса компонента.
16. Устройство (100) по п. 14 или 15, отличающееся тем, что дополнительно содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью выполнения одного, большего количества или всех шагов способа по п. 1 автоматизированным образом.
| WO 2011067359 A1, 09.06.2011 | |||
| WO 2014009376 A1, 16.01.2014 | |||
| СПОСОБ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2013 |
|
RU2543498C2 |
| DE 102012106141 A1, 09.01.2014 | |||
| Устройство для автоматической швартовки | 1960 |
|
SU133773A1 |
