EA201400523A1 20140829 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2014\PDF/201400523 Полный текст описания [**] EA201400523 20121031 Регистрационный номер и дата заявки GB1118807.5 20111101 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок GB2012/052717 Номер международной заявки (PCT) WO2013/064826 20130510 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [pdf] eaa21408 Номер бюллетеня [**] СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЦЕМЕНТИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА Название документа [8] B28B 3/20, [8] B28B 3/26, [8] B28B 17/00 Индексы МПК [GB] Остин Саймон, [GB] Басуэлл Ричард Эндрю, [GB] Лим Суну, [GB] Уэбстер Джон Сведения об авторах [GB] ЛАФБОРО ЮНИВЕРСИТИ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201400523a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Устройство для выполнения способа многослоевого строительства с использованием цементирующего материала имеет резервуар для цементирующего материала. Резервуар соединен с печатающей головкой с патрубком подачи. С помощью роботизированной руки в сборе патрубок подачи может перемещаться, чтобы пошагово передвигать патрубок вдоль заданной траектории. Осуществляют управление потоком цементирующего материала из резервуара к патрубку и выталкиванием материала из патрубка в сочетании с пошаговым перемещением патрубка. Также из печатающей головки может осуществляться подача материала-основы, катализатора и отделительного материала.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Устройство для выполнения способа многослоевого строительства с использованием цементирующего материала имеет резервуар для цементирующего материала. Резервуар соединен с печатающей головкой с патрубком подачи. С помощью роботизированной руки в сборе патрубок подачи может перемещаться, чтобы пошагово передвигать патрубок вдоль заданной траектории. Осуществляют управление потоком цементирующего материала из резервуара к патрубку и выталкиванием материала из патрубка в сочетании с пошаговым перемещением патрубка. Также из печатающей головки может осуществляться подача материала-основы, катализатора и отделительного материала.


Евразийское (2D 201400523 (13) А1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. B28B 3/20 (2006.01)
2014.08.29 B28B 3/26 (2006.01)
B28B 17/00 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2012.10.31
(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЦЕМЕНТИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
(31) 1118807.5
(32) 2011.11.01
(33) GB
(86) PCT/GB2012/052717
(87) WO 2013/064826 2013.05.10
(71) Заявитель:
ЛАФБОРО ЮНИВЕРСИТИ (GB)
(72) Изобретатель:
Остин Саймон, Басуэлл Ричард Эндрю, Лим Суну, Уэбстер Джон (GB)
(74) Представитель:
Пинчук Ю.В. (RU)
(57) Устройство для выполнения способа многослоевого строительства с использованием цементирующего материала имеет резервуар для цементирующего материала. Резервуар соединен с печатающей головкой с патрубком подачи. С помощью роботизированной руки в сборе патрубок подачи может перемещаться, чтобы пошагово передвигать патрубок вдоль заданной траектории. Осуществляют управление потоком цементирующего материала из резервуара к патрубку и выталкиванием материала из патрубка в сочетании с пошаговым перемещением патрубка. Также из печатающей головки может осуществляться подача материала-основы, катализатора и отделительного материала.
1410748
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЦЕМЕНТИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новой технологии строительства и устройству для реализации упомянутой технологии для нанесения цементирующего материала, как вариант, с помощью управляемого применения "катализаторов". Настоящее изобретение также относится к устройству и технологии для нанесения множества слоев цементирующего материала, причем в упомянутый цементирующий материал, предпочтительно, дополнительно добавляют один или несколько катализаторов в точке его выдачи, тем самым, допуская нанесение дополнительных слоев на частично затвердевший цементирующий материал, не приводя к чрезмерной деформации упомянутого материала из-за веса дополнительного слоя (слоев).
Уровень техники
За последние десять лет значительно расширилось применение быстрого макетирования в различных областях промышленного проектирования, смещаясь из нишевой технологии в основную с различными технологиями, предлагающими выбор материалов, разрешение и различные другие факторы. Среди более общих технологий можно назвать стереолитографию, селективное лазерное спекание (SLS) и моделирование методом наплавления (FDM), при этом последние две технологии представляют собой аддитивные технологии изготовления, используемые, в основном, с пластиковыми материалами, причем, в частности, FDM используют для быстрого изготовления небольших партий или серий небольшого размера пластиковых компонентов.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение стремится к тому, чтобы применить преимущества, предлагаемые технологиями быстрого макетирования, к областям проектирования и изготовления изделий и внедрить их в область строительства, в сущности, предлагая 3D принтер, способный "печатать" большие сложные, имеющие неправильную форму объекты и конструкции, выполненные из цементирующего материала.
Для получения преимуществ, предлагаемых настоящим изобретением, было предпринято несколько попыток, тем не менее, все они обладают недостатками и, в целом, являются ограниченными с точки зрения любого из двух или обоих параметров: размер объекта/конструкции, которую можно изготовить, а также сложности упомянутого
объекта/конструкции.
Следует понимать, что выражение "катализатор" подразумевает любой материал, который посредством каталитического или другого процесса способен ускорять затвердевание/схватывание цементирующего материала.
Следует понимать, что термин "замедлитель" подразумевает любой материал, который замедляет или тормозит затвердевание/схватывание цементирующего материала. Это может увеличить резерв времени обрабатываемости и/или улучшить реологические свойства для обрабатываемости, экструдируемости, печатаемости и возможности применения в строительстве.
Под выражением "цементирующий материал" или "скрепляемый материал" следует понимать любое скопление наполнителя (наполнителей) и связующего вещества (веществ), которые можно перемещать в текучем состоянии, и которые затем затвердевают после нанесения.
Выражение "стабилизированный цементирующий материал" относится к цементирующему материалу, в который добавлен замедлитель.
Выражение "материал-основа" относится к материалу, который нанесли временно в качестве опоры для последующих слоев конструкции, при этом упомянутый материал-основу удаляют и, как вариант, восстанавливают/перерабатывают для последующего повторного использования по завершении упомянутой конструкции.
Выражения "отделительный материал" и "отделительный слой" относятся к материалу или слою, расположенному между опорным и цементирующим слоями, или на завершенных поверхностях, или вокруг любого внутреннего или внешнего признака, который повышает легкость отделения этих слоев, отделяет поверхность построенного компонента от другой текучей среды, напр., чтобы минимизировать испарение воды или потерю другой составляющей из цементирующего материала во время затвердевания, чтобы улучшить фактуру поверхности цементирующего материала и/или сделать возможным создание текстурированной фактуры упомянутого цементирующего материала. Этот слой может быть временным, полупостоянным или может образовывать постоянный признак завершенного компонента.
Выражение "рабочая поверхность" относится не только к первичной поверхности, на которой начато строительство, но также к самому верхнему открытому слою любого или всех материалов из следующих: цементирующий материал, материал-основа и отделительный материал.
Под выражением "по существу одновременно", особенно со ссылкой на описание взаимосвязи нанесения цементирующего материала и материала-основы, следует
понимать в широком смысле, как бы ни было маловероятно, что для любого данного слоя потребуются идентичные количества и равномерные распределения и цементирующего материала, и материала-основы, поэтому, неизбежно возникнут моменты, когда наносят материал-основу, в то время как цементирующий материал не наносят, и наоборот, следовательно эту терминологию следует применять для обозначения того, что упомянутое нанесение цементирующего материала и материала-основы может быть синхронным, хотя точной синхронизации не требуется.
Следует понимать, что выражение "активизатор" подразумевает любой материал, который посредством каталитического или другого процесса способен ускорять затвердевание/схватывание материала-основы.
Там, где используют термин "патрубок", его следует понимать, что он обозначает либо один патрубок, либо несколько патрубков, расположенных друг рядом с другом, следовательно, следует подразумевать, что этот термин в форме единственного числа также охватывает форму множественного числа, и наоборот.
Настоящее изобретение преодолевает недостатки существующего уровня техники/современного уровня техники и в первом аспекте предлагает способ многослоевого строительства, при этом строительство каждого слоя содержит следующие этапы:
подают цементирующий материал;
доставляют упомянутый цементирующий материал к патрубку;
пошагово перемещают упомянутый патрубок вдоль заданной траектории; и
наносят упомянутый цементирующий материал на рабочую поверхность путем выталкивания через упомянутый патрубок; и
эти этапы повторяют для каждого требуемого дополнительного слоя конструкции.
Цементирующий материал предпочтительно представляет собой стабилизированный цементирующий материал. Предпочтительно, чтобы цементирующий материал был стабилизированным до доставки цементирующего материала к патрубку и до нанесения цементирующего материала на рабочую поверхность. Упомянутый цементирующий материал предпочтительно представляет собой бетонную смесь.
Предпочтительно, чтобы упомянутый способ содержал дополнительный этап, на котором в упомянутый цементирующий материал добавляют катализатор, причем упомянутое добавление упомянутого катализатора могут осуществлять до, во время или после упомянутого выталкивания упомянутого цементирующего материала. Упомянутый стабилизированный цементирующий материал могут перемешивать посредством вибрации, взбалтывания, помешивания или любого другого общеизвестного способа, тем
самым, снижая трение между упомянутым цементирующим материалом и внутренними поверхностями используемого для его подачи устройства. Упомянутым пошаговым перемещением упомянутого патрубка вдоль упомянутой заданной траектории управляют с помощью компьютера.
Способ предпочтительно дополнительно содержит следующее: по существу одновременно с нанесением упомянутого цементирующего материала наносят материал-основу на смежный с упомянутым цементирующим материалом слой в областях, где цементирующий материал нежелателен, так что упомянутый материал-основа вместе с упомянутым цементирующим материалом обеспечивает рабочую поверхность для следующего слоя конструкции.
Предпочтительно, чтобы упомянутый способ дополнительно содержал следующее: упомянутый слой основу подвергают действию активатора.
Упомянутый способ дополнительно содержит следующее: наносят отделительный слой на верхнюю поверхность слоя-основы в областях, где последующий слой должен быть выполнен из цементирующего материала. Добавление упомянутого отделительного слоя предназначено для того, чтобы улучшить фактуру поверхности цементирующего материала, при этом одновременно повышая структурную целостность завершенной конструкции, минимизируя количество влаги, теряемое цементирующим материалом во время его затвердевания.
Способ может дополнительно содержать использование одной или нескольких камер, предназначенных для захвата в реальном времени информации, касающейся текстуры поверхности и/или деформации рабочей поверхности, причем упомянутую информацию используют для определения необходимых для текущего слоя условий нанесения, причем упомянутые условия нанесения выбирают из следующих: число патрубков, размер патрубка, ориентация патрубка, скорость потока цементирующего материала, скорость шагового перемещения патрубка и скорость или время применения катализатора.
Нанесение/доставка цементирующего материала, материала-основы, отделительного слоя или материала или катализатора может осуществляться через вибрирующий патрубок или через патрубок изменяемого размера, или через то и другое.
Во втором аспекте настоящего изобретения предложено устройство для реализации способа многослоевого строительства, как описано выше, при этом упомянутое устройство содержит резервуар с цементирующим материалом, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком, средство пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком
упомянутого цементирующего материала из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала из упомянутого патрубка.
Резервуар с цементирующим материалом предпочтительно содержит резервуар со стабилизированным цементирующим материалом. Резервуар может иметь любой размер, который допускает буферизацию прерывистого потока из патрубка, но с контролируемым давлением. Предпочтительно, чтобы упомянутое устройство дополнительно содержало средство для внесения катализатора в упомянутый цементирующий материал.
Упомянутое устройство может дополнительно содержать перемешивающее средство, функционально соединенное с упомянутым резервуаром, и/или функционально соединенное между упомянутым резервуаром и упомянутым патрубком.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит компьютерное средство управления, причем упомянутое средство управления управляет пошаговым перемещением упомянутого патрубка, скоростью потока упомянутого цементирующего материала, а также временем и скоростью применения упомянутого катализатора.
Упомянутое средство пошагового перемещения предпочтительно содержит роботизированную руку, причем упомянутая роботизированная рука предпочтительно способна как пошагово перемещаться вдоль трех независимых осей, так и совершать многоосное вращение упомянутого патрубка.
Устройство предпочтительно также содержит резервуар с материалом-основой, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком нанесения материала-основы, средством пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком упомянутого материала-основы из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала из упомянутого патрубка.
Предпочтительно, чтобы упомянутое устройство также содержало средство внесения активатора в упомянутый материал-основу.
Упомянутое устройство также может содержать резервуар с отделительным материалом, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком нанесения отделительного материала, средство пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком упомянутого отделительного материала из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала из упомянутого патрубка.
В особенно предпочтительном варианте осуществления упомянутое устройство также содержит одну или несколько камер, при этом одна или несколько камер либо статичны, установлены на упомянутую роботизированную руку, либо их независимо
пошагово перемещают, чтобы отслеживать упомянутый литьевой патрубок, при этом упомянутые камеры способны захватывать информацию, касающуюся текстуры, формы или вида, причем упомянутые одна или несколько камер могут передавать упомянутую информацию на упомянутый компьютерный блок управления, при этом упомянутый компьютерный блок управления может интерпретировать упомянутую информацию и впоследствии использовать упомянутую информацию, чтобы осуществлять управление упомянутым одним или несколькими литьевыми патрубками и потоком упомянутого одного или нескольких материалов из упомянутого одного или нескольких резервуаров к упомянутому одному или нескольким патрубкам.
Любой из одного или нескольких патрубков для нанесения/доставки/выталкивания цементирующего материала, материала-основы, отделительного материала или катализатора может представлять собой вибрирующий патрубок или патрубок изменяемого диаметра, или и то и другое.
Краткое описание чертежей
Далее на примере будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 приведена схематичная диаграмма устройства подачи, предназначенного для многослойной подачи цементирующего материала;
на фиг. 2 приведена схематическая диаграмма печатающей головки, включающей в себя две наносящих головки, для использования с устройством подачи, показанным на фиг. 1;
на фиг. 2а и 2Ь приведены схематические диаграммы, иллюстрирующие расположения наносящих головок печатающей головки, показанной на фиг. 2, во время нанесения;
на фиг. 3 приведена схематическая диаграмма частично в разрезе наносящей цементирующий материал головки, которая образует часть печатающей головки, показанной на фиг. 2, вместе с опорным механизмом подачи для подачи цементирующего материала;
на фиг. За приведен схематический вид сбоку печатающей головки;
на фиг. 4 приведена схематическая диаграмма механизма доставки катализатора и отделительного материала, оптической измерительной системы и роботизированного механизма управления, пригодного для применения с устройством, показанным на фиг. 1;
на фиг. 5 приведен схематический вид сбоку наносящей песок и связующее вещество головки, подходящей для использования с устройством, показанным на фиг. 1;
на фиг. 6 приведена схематическая диаграмма механизма доставки песка, подходящего для использования с наносящей головкой, показанной на фиг. 5;
на фиг. 7 приведен схематический вид в разрезе смесителя цементирующего материала, подходящего для использования с устройством, показанным на фиг. 1;
на фиг. 8 приведена схематическая диаграмма вибрирующего патрубка, подходящего для использования с печатающей головкой, показанной на фиг. 2; и
на фиг. 9 приведена схематическая диаграмма изменяемого патрубка, подходящего для использования с печатающей головкой, показанной на фиг. 2.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показано устройство 100 подачи, предназначенное для подачи цементирующего материала к патрубку 13, причем пространственным положением и ориентацией этого патрубка можно управлять с помощью робота. Устройство 100 подачи выполняет то, что можно назвать процессом "печати", с использованием подающего насоса 2, чтобы подавать цементирующий материал к патрубку 13. Винтовой насос 2 в сочетании с воронкой 102 соединен с наносящей головкой 6 посредством трубы 3 подачи. Наносящая головка 6 установлена на роботизированную руку 1 в сборе, которая сконфигурирована так, чтобы автоматизировано обеспечивать свободу движения наносящей головки 6. Роботизированной рукой 1 в сборе управляют с помощью контроллера ПО. Предпочтительно, чтобы роботизированная рука 1 в сборе позволяла наносящей головке 6 перемещаться, т.е. пошагово перемещаться вдоль всех трех ортогональных осей вместе или независимо, а также, чтобы она позволяла поворачивать патрубок 13 вокруг всех трех ортогональных осей, допуская все шесть степеней свободы. Таким образом, в общем аспекте, роботизированная рука 1 в сборе обеспечивает средство для пошагового перемещения патрубка вдоль заданной траектории.
Наносящая головка 6 образует часть многофункциональной печатающей головки 101, которая установлена на дальнем плече 103 роботизированной руки 1 в сборе. Дальнее плечо 103 также поддерживает поршень 5 и резервуар 4 для доставки цементирующего материала к патрубку 13. Во время использования винтовой насос 2 подает цементирующий материал из воронки 102 в резервуар 4 через трубу 3 подачи.
Цементирующий материал могут непрерывно перемешивать для поддерживания подходящего реологического состояния. Резервуар 4 может предотвратить создание винтовым насосом 2 нежелательного высокого давления во время подачи материала к наносящей головке 6, чтобы иметь возможность точно управлять выталкиванием цементирующего материала. Цементирующий материал предпочтительно посредством
поршня 5 с регулируемой скоростью потока подают из резервуара 4 к наносящей головке 6 и к патрубку 13, и выталкивают вдоль заданной траектории под управлением основного контроллера ПО, направляющего роботизированную руку 1 в сборе. Замедлитель предпочтительно добавляют в цементирующий материал до того, как его загрузят в воронку 102, или когда он уже находится в воронке 102, чтобы получить резервуар со стабилизированным цементирующим материалом. Как вариант, замедлитель может быть добавлен дальше по потоку, как сказано ниже.
На фиг. 2 более подробно показана печатающая головка 101 и многоосевое вращение патрубка 13 и печатающей головки 101. Печатающая головка 101 состоит из двигателя 7, редуктора 8, подшипника 9 свободного хода, наносящей головки 6 для цементирующего материала (также называемой в этом документе "первой" наносящей головкой) и ее патрубка 13, и второй наносящей головки 11 для материала-основы и ее патрубка 12. Печатающая головка 101 может поворачиваться вокруг оси перпендикулярной плоскости чертежа на фиг. 2, как показано на фиг. 2а и 2Ь. Свобода вращения роботизированной руки 1 в сборе позволяет располагать первую и вторую наносящие головки 6, 11 для нанесения материала относительно поверхности 104 или 105а, или 105Ь и оставлять направленной перпендикулярно поверхности 104, 105а, 105Ь, строящейся в пределах каждой оси. Это позволяет создавать вогнутые или выпуклые изогнутые поверхности 105а, 105Ь, при этом минимизируя риск столкновения патрубков 12, 13 и напечатанной поверхности (напр., в частности, вогнутой поверхности 105а), а также допуская зафиксированную вертикальную ориентацию для построения горизонтальных слоев 104.
На фиг. 3 показаны дополнительные детали печатающей головки 101 и механизма подачи цементирующего материала. У поршня 5 имеется поршневой цилиндр 16, приводимый в действие с помощью воздуха, подаваемого через впуск 17 воздуха. Поршневой цилиндр 16 сконфигурирован так, чтобы приводить в действие головку 106 цилиндра в резервуаре 4 посредством поршневого штока 107. Поршневая головка 106 включает в себя уплотнительное кольцо 20 и один или несколько магнитов 19, которые сконфигурированы так, чтобы активировать магнитные переключатели 22А, 22В, находясь рядом с ними, для указывания первого и второго положения поршневой головки 106. Логическая схема 21 переключателей сконфигурирована так, чтобы отслеживать состояние магнитных переключателей 22А, 22В и обеспечивать обратную связь для основного контроллера ПО.
Труба 3 подачи соединена с концом резервуара 4 для подачи цементирующего материала. Наносящая цементирующий материал головка 6 на печатающей головке 101
соединена с резервуаром 4 посредством передающего шланга 18, который прикреплен к наносящей головке 6 с помощью крепежей 25, 27. Насосная роликовая плита 23 содержит несколько роликов 24 и сконфигурирована так, чтобы вращаться вокруг оси 108, так что каждый ролик 24 может последовательно прижимать передающий шланг к изогнутой прижимной колодке 28, аналогично конструкции перистальтического насоса.
Во время использования стабилизированный цементирующий материал подают путем приведения в действие поршневого цилиндра 16 посредством подачи воздуха через впуск 17 воздуха так, чтобы смещать поршневую головку 106 в сторону переключателя 22В, тем самым, выталкивая стабилизированный цементирующий материал из резервуара 4 через передающий шланг 18 и к наносящей головке 6. Цементирующий материал вытягивают из передающего шланга 18с помощью роликов 24 на насосной роликовой плите 23, вращающейся по часовой стрелке, как видно на фиг. 3, приводя к тому, что цементирующий материал вытягивают через патрубок 13. Когда магниты 19 поршневой головки включают нижний переключатель 22В, логическая схема21 переключателей отправляет на основной контроллер ПО сигнал, чтобы остановить подачу воздуха через впуск 17 воздуха и начать перекачивать материал через трубу 3 подачи. Таким образом, цементирующий материал закачивают в резервуар 4, чтобы его заново наполнить. Для способствования этому через второй впуск 17А воздуха могут подавать воздух, чтобы привести в действие поршневой цилиндр 16 и направить поршневую головку 106 вверх. Основной контроллер ПО во время повторного наполнения резервуара 4 также может остановить вращение насосной роликовой плиты 23 и перемещение роботизированной руки в сборе, чтобы дать время на повторное наполнение, до возобновления работы после завершения наполнения резервуара. Замедлитель может быть добавлен в цементирующий материал во время наполнения резервуара 4.
Конструкция поршня предпочтительно обеспечивает постоянное давление на наносящей головке 6 и/или патрубке 13. Как вариант, эта функция может выполняться с помощью любого подходящего механизма управления давлением и потоком материала из резервуара или источника на наносящую головку и/или патрубок. Например, можно использовать баллонные или диафрагменные системы.
Основной контроллер 110, в общем, управляет скоростью потока цементирующего материала через патрубок 13 в сочетании с движением или пошаговым перемещением патрубка.
На фиг. 3 на врезке За также показан вид спереди печатающей головки 101, которая изображена в разрезе в основной части фигуры.
Цементирующий материал, используемый в только что описанном механизме подачи, может представлять собой цементирующий материал любого подходящего типа, как обсуждалось ранее, но предпочтительно должен быть разработан в соответствии с такими критериями, как: обрабатываемость, прокачиваемость, экструдируемость, возможность применения в строительстве, оптимизация для процесса трехмерной печати бетоном.
На фиг. 4 показана система обратной связи реального времени, использующая оптическое измерительное устройство 32, а также показаны дополнительные признаки печатающей головки 101 для подачи катализатора и/или отделительного материала.
Система обратной связи содержит оптический датчик 32, измерительный процессор 33 и интерфейс 34 с основным контроллером ПО роботизированной руки 1 в сборе. Оптический датчик может содержать одну или несколько камер для просмотра слоев материала, выстраиваемого посредством выталкивания из любой из наносящих головок 6 и 11. Оптический датчик 32 (или несколько датчиков) может быть статическим или установленным на часть роботизированной руки 1 в сборе, или может быть установлен на печатающей головке 101. Как вариант, оптический датчик или датчики 32 могут быть установлены на отдельной подвижной или перемещаемой пошагово конструкции, напр., на отдельной направляющей или роботизированной руке. Оптический датчик 32, напр., камера, предпочтительно сконфигурирован так, чтобы захватывать информацию, касающуюся текстуры, формы или вида материала, нанесенного любой одной наносящей головкой б, 11 или обеими наносящими головками 6,11.
Во время использования система обратной связи может измерять некоторые или все параметры из следующих: непрерывность, ширина, высота и отражательная способность выдавленной кромки (напр., цементирующего материала или другого материала, обсуждаемого ниже) во время нанесения, а также вертикальную, горизонтальную или иную деформацию ранее построенных слоев. Система обратной связи также может отслеживать информацию, касающуюся фактуры поверхности и текстуры и трехмерного положения выдавленной кромки и/или ранее построенных слоев, обращаясь к инструкциям, выработанным на основании компьютерной модели. Такую информацию обрабатывают в реальном времени в измерительном процессоре 33, и в установочные параметры могут быть внесены изменения, чтобы внести изменения в процесс нанесения, скорость перекачивания, скорость перемещения, управляя интерфейсом 34 робота и системной паузой, и т.д. Изменения установочных параметров могут быть внесены "на лету", когда материал наносят так, что для управления текущими параметрами, используемыми для нанесения текущего слоя, имеется обратная связь с
устройством подачи в реальном времени. Как вариант, изменения установочных параметров могут быть выполнены так, чтобы управлять будущими параметрами, напр., для следующего наносимого слоя, чтобы "скорректировать" или "восстановить" отклонения от предполагаемого профиля предыдущего слоя или слоев. Изменения установочных параметров могут включать в себя изменения любых рабочих параметров устройства подачи, например, насосов или патрубков или роботизированной руки в сборе, чтобы управлять скоростями потока, высотой или положением наносимого материала.
Печатающая головка 101 или механизм подачи может также включать в себя контейнер 29 для катализатора ("ускоряющего агента") и контейнер 30 для отделительного материала. Каждый из этих контейнеров 29, 20 соединен с патрубком 35 через трубы 111, 112 подачи и соленоидный клапан 31, находящийся под управлением измерительного процессора 33. Патрубок 35 может быть интегрирован с патрубком 13 для цементирующего материала в виде многокамерного патрубка. Как вариант, патрубок 35 может примыкать к патрубку 13 для цементирующего материала или располагаться относительно него концентрически, напр., образуя оболочку.
Таким образом, катализатор и/или отделительный материал может быть подан через патрубок 35, который коаксиален с патрубком 13 для цементирующего материала, примыкает к нему или, по меньшей мере, частично окружает его. Патрубок 35 для катализатора и/или отделительного материала может составлять оболочку вокруг патрубка 13 для цементирующего материала или может входить в состав патрубка 13 для цементирующего материала. Это позволяет удобно выстраивать отделительный материал одновременно или вперемежку с цементирующим материалом, или в качестве базового слоя, промежуточного слоя или верхнего слоя для одного или каждого цементирующего слоя. В качестве примеров отделительного материала можно привести: латекс, желатин, винил, металлы (напр., для электропроводности, улучшения фактуры или структуры), пенопласт (напр., для теплоизоляции), смолы, порошки, ткани, красители, чернила или другие средства обработки поверхности, или материалы для улучшения свойств.
Во время использования соленоидный клапан 31 управляет подачей из контейнеров 29, 30 катализатора и отделительного материала для нанесения через патрубок 35. Системы на фиг. 4 для подачи катализатора и отделительного материала показаны в виде систем с подачей самотеком. Тем не менее, также можно заменить любую из них системой с подачей насосом. Например, перистальтический насос может отмерять подачу либо катализатора, либо отделительного материала, либо обоих к патрубку 35.
Таким образом, в общем аспекте, контейнер 29, клапан 31, трубка 111 подачи и патрубок 35 или 13 представляют пример средства внесения катализатора в
стабилизированный цементирующий материал, а основной контроллер ПО, интерфейс 34 дают пример устройства для управления скоростью потока, временем и скоростью применения катализатора.
Катализатор для строительного (цементирующего) материала может содержать серную соль алюминия и диэтаноламин и может быть выбран для управления временем схватывания цементирующего материала. Катализатор может быть смешан с замедлителем, напр., образованным из аминотриза (метиленфосфорной кислоты), лимонной кислоты и формальдегида для установления достаточного резерва времени, чтобы гарантировать возможность применения слоя в строительстве. Предпочтительно, чтобы некоторое количество замедлителя предварительно смешивали с цементирующим материалом, подаваемым в воронку 102 и к наносящей головке 6. Это обеспечивает больший резерв времени для применения цементирующего строительного материала. Предпочтительно, чтобы катализатор добавляли позднее, чем замедлитель, напр., у патрубка 13, чтобы сократить время затвердевания после нанесения материала.
Катализатор и отделительный материал в контейнерах 29, 30 на фиг. 4 могут содержаться в контейнерах 29 и 30 под низким давлением. Когда соленоидный клапан 31 приводят в действие так, чтобы допустить прохождение материала из любого из контейнеров 29 или 30 к патрубку 35, материалом из выбранного контейнера 29, 30 покрывают ранее выложенную поверхность. Как отмечалось ранее, патрубок 35 может содержать оболочку, которая может состоять из разделенных сегментов, и может иметь возможность поворачиваться так, чтобы сориентироваться в направлении перемещения наносящей головки 6 вдоль строящегося изделия. Таким образом, в общем аспекте, печатающая головка 101 в сочетании с контейнерами 29, 30, соленоидным клапаном 31, трубками 111, 112 подачи и патрубками 13, 35 обеспечивают резервуар для катализатора, резервуар для отделительного материала и средство для подачи катализатора и отделительного материала к патрубку для выталкивания через него.
На фиг. 5 показаны дополнительные детали наносящей головки 11 для материала-основы. В качестве примера материала-основы можно назвать связующее вещество и песок. Связующее вещество хранят в контейнере 36 для связующего вещества, соединенном со смесительной камерой 115 насосом 37 связующего вещества и входом 38 для связующего вещества в смесительной камере 115. Материал-основу (напр., литейный песок) подают через вход 39 для песка из подходящего контейнера, который не показан. Смесительная камера 115 включает в себя лопасти 41, 42 мешалки, предназначенные для смешивания песка и связующего вещества. Лопасти 41, 42 вращают с помощью подходящего двигателя 46 и вала 117, который также вращает противоосаждающий
стержень 66 в патрубке 12. В плитах 43А, 43В имеются отверстия 43.
При использовании, смесь песка со связующим веществом проходит через отверстия 43 в плитах 43А, 43В, имеющих регулируемый размер, чтобы управлять скоростью, с которой падает смесь материалов, чтобы управлять временем смешивания в смесительной камере 115 для поддерживания степени смешивания. Смешанный материал затем выталкивают через патрубок 12. Количеством материала-основы в смесительной камере 115 управляют посредством дозирующего блока 40, содержащего вращающийся цилиндр 118 с прорезями 119, а измерение и управление скоростью потока материала-основы осуществляют с помощью датчика 47 переменного магнитного сопротивления и схемы 48 управления скоростью насоса. Вал 117, лопасти 41, 42 мешалки и противоосаждающий стержень 66 вращаются, датчик 47 переменного магнитного сопротивления создает сигнал с изменяющейся в соответствии со скоростью вращения частотой. Измерение, выполненное датчиком 47 переменного магнитного сопротивления, как вариант, может быть выработано с помощью других устройств, таких как, например, устройства, основанные на эффекте Холла или оптические устройства. Этот сигнал переменной частоты подают на преобразователь частота-напряжение, а затем на схему широтно-импульсной модуляции (PWM) для приведения в действие насоса 37 связующего вещества. Насос связующего вещества предпочтительно приводят в действие так, чтобы поддерживать желаемое или постоянное соотношение песка и связующего вещества. Вращение противоосаждающего стержня 66 предотвращает скопление осадка внутри патрубка 12.
В общем аспекте, смесительная камера 115 предоставляет пример резервуара для материала-основы, подаваемого к патрубку 12, а основной контроллер ПО дополнительно управляет скоростью потока материала-основы к патрубку с помощью двигателя 46 и насоса 37 связующего вещества.
Катализатор или "ускоряющий агент" для материала-основы может быть подан к патрубку 12 посредством трубы 44 подачи катализатора. Как показано, патрубок 12 может представлять собой многопортовый патрубок и может включать в себя устройство 45 окружающего патрубка для подачи активизатора в материал-основу. Таким образом, активизатор может быть подан через патрубок 45, который коаксиален с патрубком 12 для материала-основы, примыкает к нему или, по меньшей мере, частично окружает его. В одной конструкции, как показано, патрубок 45 для активизатора может содержать прорезь, расположенную по окружности вокруг патрубка 12 для материала-основы. Другая конструкция может заключаться в том, что активизатор смешивают с материалом-основой в патрубке 12 для материала-основы.
Такие конструкции, как описанные выше, идеально подходят для выдачи литейного песка или другого подходящего порошкообразного материала, наполненного газообразным веществом, таким как СО2. Влажный песок, напр., вырабатываемый наносящей головкой 11, смешивающей песок из входа 39 с влажным связующим материалом (напр., водой) из контейнера 36 со связующим материалом, наполняют СО2. Это позволяет удобно выстраивать материал-основу слоями, аналогично цементирующему материалу. Как обсуждалось ранее, могут быть использованы материалы-основы, которые можно удалить и, возможно, переработать после нанесения, напр., после построения изделия или после нанесения последующих слоев цементирующего материала. Например, песчаный материал-основа может быть смыт водой на более позднем этапе процесса.
В качестве примера активатора для материала-основы можно назвать диоксид углерода (СОг), добавленный под низким давлением в смешанный материал-основу, что ускоряет реакцию между кварцевый песком и силикатом натрия, вызывая высыхание. Катализатор может быть подан из внешнего цилиндра (не показан), оборудованного 6 мм трубкой 44, и может быть направлен через соленоидный клапан (не показан), чтобы выйти из патрубка 12 через оболочку 45. Таким образом, материал-основа может быть активирован во время нанесения.
На фиг. 6 показаны дополнительные детали механизма подачи песчаной составляющей материала-основы. Материал-основа, напр., сухой кварцевый песок, продувают через трубу 55 подачи из контейнера 49 для сыпучих материалов с применением воздуха, находящегося под низким давлением, который подают через манометр 58 и игольчатый клапан 50, в небольшой резервуар 56, установленный возле самого конца роботизированной руки 1 в сборе. Выходящий воздух из резервуара 56 регулируют с помощью игольчатого клапана 52 и воздушной трубки 54, чтобы сократить скорость сухого песка, перемещающегося к наносящей головке 11 для материала-основы. В промежутки времени, когда материал-основу не наносят, датчик 57 веса, присоединенный к резервуару 56, останавливает поток песка, используя игольчатый клапан 51 и воздушную трубку 53, когда резервуар 56 полон. Любой или несколько из следующих контейнеров: контейнер 49 для сыпучих материалов, контейнер 36 со связующим веществом и смесительная камера 115, также могут представлять собой пример резервуара для материала-основы.
Как было сказано ранее, цементирующий материал могут помешивать для сохранения свежести. На фиг. 7 показаны подробности смесительной установки 120, которая позволяет постоянно или периодически перемешивать цементирующий материал.
Смесительная установка 120 может быть расположена в любом подходящем месте на пути подачи цементирующего материала, напр., у воронки 102 и винтового насоса 2 в сборе, показанных на фиг. 1, или ниже по потоку относительно них. Цементирующий материал подают в контейнер 59, который включает в себя перемешивающую или взбалтывающую лопасть 62 и вибратор 65. Перемешивающая или взбалтывающая лопасть 62 может вращаться валом 61с помощью двигателя 60. Перемешивание материала в контейнере 59 выполняют с помощью двигателя 60, приводящего в действие вал 61 и перемешивающую лопасть 62, и с помощью вибратора 65, встряхивающего контейнер 59. Лопасть 62 имеет особую площадь поверхности, таким образом, для ее перемещения требуется определенная сила. Сила, которая указывает на жесткость материала, может быть измерена блоком 63 измерения крутящего момента. Процессор 64, обрабатывающий измерения крутящего момента, отслеживает требуемый для вращения лопасти 62 крутящий момент и регулирует параметры процесса, а также частоту и амплитуду вибратора 65, чтобы способствовать потоку цементирующего материала.
Таким образом, в общем аспекте, перемешивающая лопасть 62 и/или вибратор 65 представляют собой пример средства перемешивания, пригодного для перемешивания цементирующего материала или стабилизированного цементирующего материала.
На фиг. 8 показана конструкция 121 вибрирующего патрубка, сконфигурированного так, чтобы уплотнять наносимый материал и улучшить межслойное связывание влажных материалов, а также для улучшения фактуры поверхности. Конструкция 121 вибрирующего патрубка может быть применена либо для выдачи строительного (цементирующего) материала, либо материала-основы, т.е. она может быть встроена в патрубок 13 или патрубок 12 на фиг. 2 и За.
В примере на фиг. 8 показана конструкция 121 вибрирующего патрубка в виде патрубка для цементирующего материала. Цементирующий материал может подаваться через шланг 18 или другой канал, напр., посредством перистальтического насоса 24. Шланг 18 удерживают в головке 122 патрубка и вертикально (в соответствии с ориентацией диаграммы) колеблют с помощью вибратора 123, т.е. вибрация происходит в направлении параллельном продольной оси шланга и в направлении выталкивания. Вибратор 123 может представлять собой пьезоэлектрический блок, соединенный с источником энергии проводами 67. Для больших амплитуд также или в качестве альтернативы может применяться звуковая катушка или механическое перемещение, в то время как вибратор 123 остается неподвижным. Применение ультразвуковой вибрации к патрубку наносящей головки также или как вариант может использоваться для меньших амплитуд для точного управления материалом.
Таким образом, в общем аспекте, на фиг. 8 предложен вибрирующий патрубок. Вибрирующий патрубок может быть сконфигурирован так, чтобы колебать патрубок в направлении параллельном оси патрубка. Ось патрубка в этом контексте соответствует продольной оси шланга и направлению выталкивания. Вибрирующий патрубок может улучшить поток выталкиваемого через патрубок материала и/или уплотнить выталкиваемые материалы. Вибрирующий патрубок может быть сконфигурирован так, чтобы колебать патрубок в направлении перпендикулярном оси патрубка. Это может привести к другому качеству поверхности без уплотнения поверхности.
На фиг. 9а и 9Ь показан патрубок 130 с изменяемым диаметром, сконфигурированный так, чтобы обеспечивать изменяемый размер кромки и изменяемое соотношение сторон. Это допускает более высокую плотность заполнения определенных геометрий и обеспечивает быстрое срабатывание динамической системы.
Патрубок 130 с изменяемым диаметром может быть применен либо для выдачи строительного (цементирующего) материала, либо материала-основы, т.е. он может быть встроен в патрубок 13 или патрубок 12 на фиг. 2 и За.
В примере на фиг. 9а и 9Ь показан патрубок 130 с изменяемым диаметром, выступающий в качестве патрубка 13 для цементирующего материала. Цементирующий материал может подаваться через шланг 18 или другой канал, напр., посредством перистальтического насоса 24. Шланг 18 присоединен к корпусу 132 для шланга в патрубке 130, и шланг содержит множество осевых прорезей 131, выполненных так, чтобы максимизировать перекрывающее движение. Как показано на фиг. 9а и 9Ь, осевые прорези 131 предпочтительно также являются немного наклонными относительно продольной оси шланга и предпочтительно также являются наклонными относительно радиального направления шланга.
Двигатель и редуктор 68 присоединены, чтобы вращать ведущую шестерню 69, которая зацепляет и поворачивает кольцевую шестерню 70, которая присоединена к закрывающему блоку 71. Резьба 73 соединяет кольцевую шестерню 70 с закрывающим блоком 71. Комплиментарные сужающиеся профили 75 на кольцевом закрывающем блоке 71 и корпусе 132 для шланга приводят к сжатию дальнего конца 72 корпуса 132 для шланга, когда закрывающий блок и патрубок 13 смещают вдоль оси друг относительно друга с использованием резьбы 73. Это приводит к тому, что радиус конца корпуса 132 для шланга и шланга 18 уменьшается или увеличивается, тем самым, задавая патрубок 130 с изменяемым диаметром.
Можно рассмотреть другие конструкции патрубка с изменяемым диаметром, которые позволяют изменять форму/поперечный профиль патрубка. Таким образом,
предполагается, что выражение патрубок с "изменяемым диаметром" охватывает патрубок, в котором, по меньшей мере, одно поперечное измерение конца патрубка можно изменять. Поперечный профиль не обязательно должен быть круглым или эллиптическим, он также может быть прямоугольным или может иметь другую многоугольную форму. Шланг не обязательно должен иметь прорези, а для сокращения или расширения шланга материал шланга также может быть гибким, пластичным или эластичным.
Патрубок с изменяемым диаметром, отверстие которого можно автоматически отрегулировать по форме и/или размеру, чтобы контролируемо и непрерывно изменить поперечный профиль выталкиваемого материала, может быть особенно полезным, когда слой материала, который надо нанести, требует формирования одного или нескольких слоев, которые должны быть меньше или уже, чем стандартный размер кромки для печатаемого слоя материала. Это может устранить потребность в оставлении частичных разрывов или в смене патрубков, если требуются различные разрешения печатаемых кромок.
Основной контроллер ПО может быть использован для того, чтобы управлять любой функцией устройства 100 подачи, исходя из информации/обратной связи, полученной от оптических датчиков 32, такой как скорость потока материала к патрубкам 12, 13, 35, 45 и скорость выталкивания из них. Оптический датчик или датчики можно заменить или дополнить датчиками другого типа, пригодными для мониторинга текстуры, формы или вида слоев, печатаемых устройством 100. Например, можно применять датчики, использующие другие части электромагнитного спектра или ультразвук.
Хотя средство для пошагового перемещения патрубков вдоль заданной траектории, в целом, было показано посредством роботизированной руки, имеющей поворачиваемые участки, эту функцию можно выполнять посредством любой подходящей роботизированной руки в сборе или конструкции, способной манипулировать патрубками 12, 13, 35, 45, переводя их в требуемое положение в пространстве и угловое положение. Например, может быть использована портальная система, которая представляет x-y-z платформу для печатающей головки 101. Портальная система может содержать четыре колонны с двумя опорными балками, которые задают вертикальный путь. Две опорных балки, в свою очередь, поддерживают третью балку, которая задает траекторию вдоль одной горизонтальной оси, которая поддерживает печатающую головку. Тогда, печатающая головка может прокладывать путь в другом горизонтальном направлении вдоль третьей балки. Конечно, возможны другие конструкции.
Основной контроллер ПО предпочтительно представляет собой компьютерное
средство, хотя вместо него или в дополнение могут использоваться специфические схемы. Основной контроллер может представлять собой единственный центральный блок или может быть распределенным среди различных составных частей устройства 100.
Хотя патрубок 13 наносящей цементирующий материал головки и патрубок 12 наносящей материал-основу головки в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления были показаны как имеющие различные угловые положения на печатающей головке 101 (фиг. 2), так что каждую из них можно повернуть в положение (фиг. 2а и 2Ь) для нанесения на поверхность 104, понятно, что патрубок 13 наносящей цементирующий материал головки и патрубок 12 наносящей материал-основу головки, в качестве альтернативы, могут быть выполнены в одинаковой ориентации и могут непосредственно примыкать друг к другу, так чтобы, например, обеспечить одновременное нанесение или более быстрое переключение между нанесением цементирующего материала и материала-основы.
Преимущество возможности подачи и цементирующего материала, и материала-основы в процессе "печати" заключается в том, что в точку применения можно подать уменьшенный или минимальный объем и массу цементирующего материала, сокращая издержки и время строительства, и время последующей обработки, чистки и переработки. Траектории подачи и цементирующего материала, и материала-основы можно по-отдельности оптимизировать для подачи к одной и той же печатающей головке и от нее. Это позволяет формировать конструкции, которые включают в себя полые панели и компоненты и конструкции двойной кривизны. Процесс нанесения можно сочетать с другими технологиями подготовки или обработки поверхности, напр., для образования гладких поверхностей, такими как трамбование, или посредством вибрационного/колебательного инструмента, воздушных жиклеров или их сочетания.
Другие варианты осуществления попадают под объем прилагаемой формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ многослойного строительства, при котором построение каждого слоя включает следующие этапы:
подачу цементирующего материала;
доставку упомянутого цементирующего материала к патрубку;
пошаговое перемещение упомянутого патрубка вдоль заданной траектории; и
нанесение упомянутого цементирующего материала на рабочую поверхность путем выталкивания через упомянутый патрубок;
при этом этапы повторяют для каждого требуемого дополнительного слоя конструкции.
2. Способ строительства по п. 1, в котором цементирующий материал представляет собой стабилизированный цементирующий материал.
3. Способ строительства по п. 1 или п.2, дополнительно отличающийся тем, что упомянутый цементирующий материал представляет собой бетон.
4. Способ строительства по любому из п.п. 1, 2 или 3, дополнительно содержащий этап, на котором добавляют катализатор в упомянутый цементирующий материал.
5. Способ по любому из п.п. 1-4, в котором упомянутый стабилизированный цементирующий материал также перемешивают посредством вибрации, взбалтывания, помешивания или любого другого общеизвестного способа.
6. Способ по любому из п.п. 1-5, в котором управление упомянутым пошаговым перемещением упомянутого патрубка вдоль упомянутой заданной траектории осуществляют с помощью компьютера.
7. Способ по любому из п.п. 1-6, при котором по существу одновременно с нанесением упомянутого цементирующего материала наносят материал-основу на смежный с упомянутым цементирующим материалом слой в областях, где цементирующий материал нежелателен, так что упомянутый материал-основа вместе с упомянутым цементирующим материалом обеспечивает рабочую поверхность для следующего слоя конструкции.
8. Способ по п. 7, при котором упомянутый слой основу подвергают действию активатора.
9. Способ по п. 7 или п. 8, при котором наносят отделительный слой на верхнюю поверхность слоя-основы в областях, где последующий слой должен быть выполнен из цементирующего материала, или наоборот.
2.
10. Способ по любому из п.п. 1-9, при котором используют одну или несколько камер для захвата в реальном времени информации, касающейся текстуры поверхности и/или деформации рабочей поверхности, при этом упомянутую информацию используют для того, чтобы определить условия применения, необходимые для наносимого текущего слоя.
11. Способ по п. 10, в котором упомянутые условия применения представляют собой одно или несколько из следующего: размер патрубка, ориентация патрубка, скорость потока цементирующего материала, скорость пошагового перемещения патрубка и скорость, и время внесения катализатора.
12. Устройство для выполнения способа многослоевого строительства по любому из п.п. 1-11, содержащее резервуар с цементирующим материалом, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком, средство пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком упомянутого цементирующего материала из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала из упомянутого патрубка.
13. Устройство по п. 12, содержащее средство для внесения катализатора в упомянутый цементирующий материал.
14. Устройство по п. 12 или п. 13, содержащее перемешивающее средство, причем упомянутое перемешивающее средство функционально соединено с упомянутым резервуаром, и/или функционально соединено между упомянутым резервуаром и упомянутым патрубком.
15. Устройство по любому из п.п. 12-14, содержащее компьютерное средство управления, причем упомянутое средство управления управляет пошаговым перемещением упомянутого патрубка, скоростью потока упомянутого цементирующего материала и временем и скоростью применения упомянутого катализатора.
16. Устройство по любому из п.п. 12-15, в котором упомянутое средство пошагового перемещения содержит роботизированную руку.
17. Устройство по п. 16, в котором упомянутая роботизированная рука выполнена с возможностью как пошагово перемещаться вдоль трех независимых осей, так и совершать многоосное вращение упомянутого патрубка.
18. Устройство по любому из п.п. 12-17, содержащее резервуар с материалом-основой, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком нанесения материала-основы, средство пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком упомянутого материала-основы из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала
2.
из упомянутого патрубка.
19. Устройство по п. 18, содержащее средство для внесения активизатора в упомянутый материал-основу.
20. Устройство по любому из п.п. 12-19, содержащее резервуар с отделительным материалом, причем упомянутый резервуар функционально соединен с патрубком нанесения отделительного материала, средство пошагового перемещения упомянутого патрубка вдоль заданной траектории, средство управления потоком упомянутого отделительного материала из упомянутого резервуара к упомянутому патрубку и выталкивания упомянутого материала из упомянутого патрубка.
21. Устройство по любому из п.п. 12-20, содержащее одну или несколько камер, при этом одна или несколько камер либо статичны, установлены на упомянутую роботизированную руку, либо их независимо пошагово перемещают, чтобы отслеживать упомянутый литьевой патрубок, при этом упомянутые камеры способны захватывать информацию, касающуюся текстуры, формы или вида, причем упомянутые одна или несколько камер могут передавать упомянутую информацию на упомянутый компьютерный блок управления, при этом упомянутый компьютерный блок управления может интерпретировать упомянутую информацию и впоследствии использовать упомянутую информацию, чтобы осуществлять управление упомянутым одним или несколькими литьевыми патрубками и потоком упомянутого одного или нескольких материалов из упомянутого одного или нескольких резервуаров к упомянутому одному или нескольким патрубкам.
22. Устройство по любому из пп. 12-21, в котором любой один или несколько патрубков содержит вибрирующий патрубок.
23. Устройство по любому из пп. 12-21, в котором любой из патрубков выполнен в виде патрубка с изменяемым диаметром.
19.
Контроллер
-110
Путь подачи материала
Фиг. 1
1053 ^4
Фиг. 2а
/ п 12
Ориентация двойной головки
Фиг. 2
Головка нанесения песка
Фиг. 5
Вибрирующий патрубок
Фиг. 8
Изменяемый патрубок
Фиг. 9
2/7
2/7
2/7
2/7
2/7
2/7
2/7
2/7
4/7
4/7
6/7
7/7
7/7