Brevet FR3048756A1 — publié le 20170915

La présente invention concerne un châssis de machine à impression à trois dimensions, dite machine 3D. La présente invention est plus particulièrement adaptée à des machines 3D qui utilisent des structures d'asservissement de tête à injection connues sous la dénomination H-BOT, à savoir une courroie fermée crantée , qui par un pilotage astucieux de deux moteurs, actionne avec une grande célérité et précision la tête à injection dans les deux axes du plan horizontal . A l'heure actuelle, la technologie existante propose couramment des châssis réalisés par l'assemblage de douze profilés formant un cube et une structure d'asservissement de tête à injection constituée de deux tubes. Sommairement, les profilés constituent les douze côtés d'un cube, et les deux tubes se fixent perpendiculairement aux profilés du haut du cube. Les tubes qui sont montés sur rail ont pour fonction de maintenir dans le plan horizontal la tête d'injection dont le déplacement le long de chacun des deux tubes est guidé par la structure de pilotage qui actionne la courroie fermée montée sur une structure d'asservissement en forme générale de H, d'où la dénomination H- BOT. Un problème qui se pose avec la technologie existante est que la sollicitation mécanique générée par l'asservissement de la tête à injection transmet des efforts sur le châssis qui est donc soumis à la déformation. Bien sûr dans des plages d'utilisation 3048756 2 lente cette sollicitation est acceptable. Par contre pour des utilisations plus rapides les sollicitations sont telles qu'elles génèrent des déformations du châssis suffisantes pour altérer la précision requise de la machine. Un objet principal de l'invention est donc d'améliorer les 5 caractéristiques de rigidité et de solidité du châssis pour qu'il se déforme en dessous de seuils plus acceptables sous les effets de sollicitation mécanique de l'asservissement de la tête d'injection. Un objet de l'invention est de proposer une solution de châssis qui résiste à la fatigue et à l'usure de l'utilisation. L'invention vise à proposer 10 une solution qui supporte un usage de machine qui comprend de nombreux cycles de travail à savoir - des cycles d'impression - des cycles de maintenance (changement de tête d'injection, changement de bobine de fil d'impression, changement de pièces d'usure mécaniques et ou électroniques) - des cycles de déplacement (déménagements, chutes, 15 chocs). Un objet de l'invention est de proposer une solution qui soit facilement industrialisable et dont le prix de revient soit compétitif avec celui des technologies concurrentes. Un objet de l'invention est de proposer une solution qui minimise la 20 maintenance en pièces détachées. 3048756 3 Un objet de l'invention est de proposer une solution complète qui intègre des fonctions périphériques, à savoir des fonctions de maintien sur table (pieds), des fonctions de logement de circuits électroniques et alimentation, des fonctions de maintien de surfaces de capot de protection. 5 Un objet de l'invention est de proposer un design et une ergonomie d'utilisation adaptée à une vie de bureau et à une manipulation fréquente pour déplacer la machine de table en table selon les lieux d'utilisation. A savoir donc à rechercher à améliorer les caractéristiques de poids et / ou d'encombrement. 10 Dans un aspect principal, l'invention propose un châssis réalisé par l'assemblage et la coopération astucieux de tôles pliées et découpées. Il comprend une tôle principale de châssis qui coopère avec une tôle de coffrage avant et une tôle de coffrage arrière, et enfin avec une tôle de guidage qui sert de support à la structure d'asservissement de la tête 15 d'impression. Le jeu des pliages, de découpe permet par emboitement et par soudure de limiter l'utilisation de boulons et de système de vissage par nature soumis à l'usure et au vieillissement qui provoque des jeux. L'ensemble constitué devient rigide, léger, ergonomique, pérenne. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées et 20 notamment : - la figure 1 représente la tôle de châssis, en vue isométrique après pliage 3048756 4 - la figure 2 représente la tôle de coffrage avant en vue isométrique après pliage - la figure 3 représente la tôle de coffrage arrière en vue isométrique après pliage 5 - la figure 4 représente en vue isométrique la tôle de guidage La figure 1 représente la tôle de châssis (10), en vue isométrique après pliage. Cette tôle avant pliage adopte une forme générale oblongue rectangulaire. Elle est pliée selon quatre pliures verticales qui forment et délimitent sensiblement les quatre parois d'un cube. Ces quatre pliures 10 engendrent donc cinq surfaces : une première surface de fond (11h) gauche dont la fonction est de servir de servir de surface d'accroche avec la tôle de coffrage arrière (30) le long du côté gauche de sa paroi de fond - une seconde surface latérale gauche (11g) qui délimite le côté gauche de l'imprimante - une surface avant (11a) qui délimite la face avant de 15 l'imprimante - une surface latérale droite (11d) qui délimite la surface latérale droite - une seconde surface de fond (11h) droite dont la fonction est de servir de servir de surface d'accroche avec la tôle de coffrage arrière (30) le long du côté droit de sa paroi de fond. La tôle de châssis présente des ouvertures 15 qui offrent à l'utilisateur une forte visibilité sur 20 l'intérieur du volume délimité par la tôle de châssis. Ces ouvertures (15) seront éventuellement bouchées par des vitres de protection du type en 3048756 5 matériau plexiglass. La tôle est pliée à angle droit selon sa première et sa quatrième pliure qui délimitent le fond de tôle de châssis. La seconde et la troisième pliure sont effectuées contre un cylindre qui donne une forme arrondie plus ergonomique au coin formée par la pliure sur la face avant de 5 l'imprimante. Sur chaque surface gauche, avant, droite, le bas de la tôle de châssis (10) est échancré par des ouvertures oblongues horizontales (16) sur une faible hauteur de façon à former un pied (17) sous chaque pliure. Chacune des faces de châssis gauche, avant, droite comprend alignées des encoches de fixation (18) de tôle de guidage (40) décrite en figure 4. Ces 10 encoches coopèrent avec des embouts complémentaires de fixation (48) réalisés en vis-à-vis sur la tôle de guidage (40). Les deux tôles de châssis (10) et de guidage (40) s'emboîtent donc pour former un cadre de guidage horizontal. Ce cadre de guidage est rigide. Il sert de support de fixation (46, 47) à deux glissières sur lesquelles la structure d'asservissement H- Bot de 15 tête d'impression sera montée. Cette structure d'impression comprend deux glissières, des roulements des supports moteurs, des renvois de courroie fermée. La figure 2 représente la tôle de coffrage avant (20) en vue isométrique après pliage. La tôle de forme générale rectangulaire oblongue est pliée en deux pliures (P1, P2) à angle droit de façon à former trois 20 surfaces planes, dont en partant depuis le bas une surface de plancher (21p) qui constitue le coffrage haut du plancher de l'imprimante, une surface de 3048756 6 fond (21f) qui constitue le coffrage avant de fond de l'imprimante, une surface de fermeture haute (21h) qui vient fermer la paroi arrière verticale imprimante de l'imprimante. Cette paroi verticale arrière logeant une partie de l'électro mécanique de pilotage de l'imprimante. La surface de plancher 5 (21p) et la surface de fond (210 comprennent des ouvertures (22, 23), pour laisser passer des éléments électromécaniques qui participent à l'asservissement et au maintien du socle d'impression. La figure 3 représente la tôle de coffrage arrière (30) en vue isométrique après pliage qui présente une forme sensiblement équivalente et complémentaire à celle 10 de la tôle de coffrage avant. Elle est pliée au moyen de cinq pliures horizontales qui délimitent un coffrage de fond de plancher (31p), un deux coffrages latéraux de plancher (31 c qui viennent fermer latéralement les plancher de l'imprimante, un coffrage de pied arrière (31r) qui vient former une barre de pied arrière, un coffrage de fond arrière (310 qui vient 15 constituer la paroi arrière de fond d'imprimante. Le coffrage de fond arrière (31f) comprend des ouvertures (32) qui laissent passer la connectique de la machine et des clips de fermeture (33) qui viennent fermer le coffrage par emboîtement. La présente invention concerne donc un châssis de machine à 20 impression à trois dimensions à pilotage de tête d'injection par asservissement de courroie fermée crantée , le châssis épouse la forme d'un 3048756 7 cube caractérisé en ce qu'il est réalisé par emboitement de quatre tôles pliées, dont une tôle principale de châssis (10), la tôle de châssis forme les quatre montants verticaux du cube avec une surface avant, deux surfaces latérales, une surface supérieure, une surface arrière et une surface 5 plancher, une tôle de coffrage avant (20), une tôle de coffrage arrière (30), et une tôle de guidage (40) qui est un cadre de guidage support pour l'asservissement de la tête d'injection qui s'emboîte horizontalement dans la face supérieure de la tôle de châssis, les faces latérales gauche et droite et la face avant, les tôle de coffrage avant et arrière (20, 30) s'emboitent sur 10 la face arrière et sur le plancher de la tôle de châssis pour former le coffrage arrière et le plancher de l'imprimante qui loge des organes de pilotage et d'alimentation électromécanique de l'imprimante. On voit bien que de nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du 15 cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-après. REVENDICATIONS1 - Châssis de machine à impression à trois dimensions à pilotage de tête d'injection par asservissement de courroie fermée crantée , le châssis épouse la forme d'un cube caractérisé en ce qu'il est réalisé par emboitement de quatre tôles pliées, dont une tôle principale de châssis (10), la tôle de châssis forme les quatre montants verticaux du cube avec une surface avant, deux surfaces latérales, une surface supérieure, une surface arrière et une surface plancher, une tôle de coffrage avant (20), une tôle de coffrage arrière (30), et une tôle de guidage (40) qui est un cadre de guidage support pour l'asservissement de la tête d'injection qui s'emboîte horizontalement dans la face supérieure de la tôle de châssis, les faces latérales gauche et droite et la face avant, les tôle de coffrage avant et arrière (20, 30) s'emboitent sur la face arrière et sur le plancher de la tôle de châssis pour former le coffrage arrière et le plancher de l'imprimante qui loge des organes de pilotage et d'alimentation électromécanique de l'imprimante.20