Éjection automatique des pièces imprimées (retrait automatique des pièces)

Quelles sont les méthodes d'éjection automatique des pièces (dans une zone / boîte / panier de collecte) afin que l'imprimante 3D puisse continuer à imprimer?

Pour une raison quelconque, cette fonctionnalité n'est pas commune (encore?). Y a-t-il une raison cachée pourquoi?

L'utilisation de la tête d'impression pour éjecter la pièce de la plaque de construction dans un panier à proximité entraînera-t-elle un désalignement de la tête d'impression (si vous utilisez des courroies).

Je prévois d'utiliser une imprimante de type cartésien à tête XY (comme CoreXY), où la plaque de construction se déplace le long de l'axe Z et les axes XY sont au plafond de l'imprimante à l'aide de courroies pour déplacer la tête d'impression.

Bien que la "meilleure" méthode soit probablement sans réponse car elle serait basée sur des exigences très spécifiques et sujette à changement dès qu'une meilleure méthode aurait été mise au point, voici quelques méthodes réalisables pour éjecter automatiquement les pièces imprimées en 3D.

Certaines d'entre elles sont des méthodes que j'ai envisagées pour mon usage personnel, d'autres ont été mentionnées par d'autres et ajoutées pour référence utile. Certaines ont été faites, d'autres non (je pense), mais toutes sont réalisables.

Lit de type convoyeur à défilement:

• Dans ce concept, les pièces sont délogées de la surface d'impression lorsqu'elle se déforme autour d'un rouleau en cours de défilement vers la position suivante. Les conceptions de lit à défilement doivent prendre des mesures pour empêcher les pièces de soulever le matériau du lit, ce qui devient un problème, en particulier pour les matériaux sujets aux déformations. Remarque: C'est la base de la plate-forme de construction automatisée (ABP) conçue à l'origine (pour autant que je sache) par Charles Pax et plus tard couverte par plusieurs brevets par Makerbot Industries.

Lit déformant:

• Dans ce concept, le lit se déforme mécaniquement lorsque la température de retrait de la pièce est atteinte. Cette déformation déloge la pièce qui peut alors être facilement balayée du lit par un bras ou un mécanisme similaire. (Pour autant que je sache, ce concept n'a pas encore été démontré.)

Lit segmenté articulé:

• Dans ce concept, le lit est composé de plusieurs bandes. Abaisser légèrement une partie (disons la moitié) des bandes les séparerait de la partie, puis augmenter légèrement cette partie séparerait la partie des bandes restantes. (Pour autant que je sache, ce concept n'a pas encore été démontré.)

Éjecter et remplacer le lit:

• Cette méthode éjecte toute la surface du lit avec les pièces finies, puis reçoit une nouvelle surface d'impression pour l'impression suivante. Cette méthode nécessiterait probablement encore une intervention pour retirer les pièces des surfaces d'impression utilisées, puis les remettre dans la pile propre. (Pour autant que je sache, ce concept n'a pas encore été démontré.)

Charrue:

• Cette méthode mentionnée par Fred_dot_u et AllanL utilise un bras de charrue spécialement conçu pour balayer les pièces du lit entre les impressions. Cette méthode a été efficacement démontrée dans cette vidéo de New Valance Robotics Corporation mentionnée par AllanL (merci!).

Problèmes d'utilisation de la tête d'impression pour éjecter des pièces: Bien que cette méthode ait été essayée et démontrée (voir ci-dessous), elle présente certains défis / inconvénients.

• Les imprimantes 3D FDM / FFF typiques ne sont pas conçues pour appliquer une force importante derrière les mouvements de la tête d'impression. Bien qu'une imprimante conçue spécifiquement à cet effet puisse être construite, l'utilisation d'une imprimante typique de cette manière est extrêmement susceptible de faire perdre des étapes aux moteurs pas à pas et d'entraîner une perte de précision de position à moins que les pièces ne se séparent très facilement. (cependant, la position pourrait facilement être récupérée en mettant à zéro via des interrupteurs de fin de course entre les impressions.)

• En plus de sauter des étapes, des problèmes mécaniques tels que les courroies à cliquet / à sauter ou les mouvements indésirables du cadre peuvent résulter d'impressions même modérément collées.

Exemples de poussée ou de battage de pièces hors du lit: Bien que l'utilisation de diverses pièces de l'imprimante pour pousser des pièces hors du lit ne soit pas une solution idéale, elle peut être une solution adéquate pour des circonstances spécifiques. Voici quelques démonstrations de la méthode du "battage".

• Pousser les pièces avec le cadre et le lit mobile comme celui-ci.

• Pièce de battage avec tête d'impression robuste comme celle-ci.

• Ramming pièce facile à retirer avec une tête d'impression comme celle-ci.

Question interessante. J'espère que ça aide!

Du point de vue d'un utilisateur amateur avec une machine de milieu de gamme, ma réponse est basée sur la sortie du modèle de la plaque de construction. Avec une plaque de verre propre et chauffée, mon modèle sortira presque toujours une fois la plaque refroidie. L'aspect "presque" signifie que si vous souhaitez utiliser la tête d'impression pour pousser le modèle clair, vous serez parfois confronté à un modèle coincé.

La quantité de force appliquée par la tête peut être suffisante pour libérer un modèle coincé, mais "peut-être" ne sera pas suffisant. Surtout avec un système core-xy (utilisé par mon graveur laser Emblaser), vous pouvez soit lancer une ceinture ou faire sauter un moteur pas à pas. Des moteurs plus puissants réduiront la possibilité de sauter, mais pas le problème de saut de ceinture.

Vous pourriez envisager d'ajouter un moteur supplémentaire avec un bras de balayage, conçu de manière à fournir le couple nécessaire, ainsi qu'un capteur de force pour enregistrer un modèle coincé si mal qu'il est impossible de le déloger.

Votre code G serait écrit pour abaisser le lit à l'emplacement approprié pour permettre au bras de balayage de fonctionner, tandis que le capteur de force serait lié au circuit de pause / arrêt de votre contrôleur.

Certains contrôleurs ont déjà la capacité de gérer un moteur supplémentaire, car certains sont fabriqués pour permettre une double extrusion.

Si une telle opération sans surveillance va être une exigence, vous voudrez également une certaine forme d'abandon d'une impression en échec ou en échec.

Voici une idée folle. Puisque vous envisagez d'avoir un lit qui ne se déplace que dans l'axe Z, construisez un système de rouleaux qui alimente une fine couche flexible de matériau (unobtanium, je le crains) pour couvrir la plaque de construction. Les rouleaux d'alimentation ont un ressort faible pour fournir une certaine tension afin de maintenir cette couche plate mais pas trop étirée lors de la construction de la pièce. Lorsque la pièce est terminée, abaissez le lit à zéro tout en permettant au rouleau de rétracter les parties en excès de la feuille (les rouleaux des deux côtés de la plaque de construction devront le faire). À zéro, verrouillez les rouleaux et déplacez le lit dans une position Z négative, ce qui fait que la feuille de recouvrement se détache du lit et, idéalement, détache également les pièces imprimées.

Hé, ça "pourrait" fonctionner!