УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СВЕТООТВЕРЖДАЕМОГО МАТЕРИАЛА И СВЯЗАННЫЕ С НИМ СПОСОБЫ
DEVICE FOR APPLYING LIGHT-CURABLE MATERIAL AND RELATED METHODS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к нанесению материалов на поверхности, в частности к нанесению светоотверждаемых материалов на поверхности и их отверждению на этих поверхностях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Обычные способы производства компонентов с использованием светоотверждаемых материалов включают нанесение светоотверждаемого материала на поверхность и отверждение этого светоотверждаемого материала в ходе двух разделенных во времени процессов, что может привести к увеличению расходов и времени, затрачиваемых на производство. Кроме того, некоторые обычные способы не пригодны для нанесения и отверждения светоотверждаемых материалов в средах с ограниченным пространством или в светочувствительных средах.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Объект настоящей заявки был разработан под влиянием текущего состояния уровня техники, в частности под влиянием проблем и потребностей, связанных с обычными способами и устройствами для производства компонентов с использованием светоотверждаемых материалов. В целом объект настоящей заявки был разработан для создания устройств и способов для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности, которые решают по меньшей мере некоторые из вышеописанных проблем уровня техники. Например, в некоторых вариантах реализации устройства и способы, описанные в настоящем документе, обеспечивают нанесение светочувствительных материалов на компоненты и их отверждение на этих компонентах в ходе одноэтапного процесса, который пригоден для сред с ограниченным пространством и светочувствительных сред.
В некоторых вариантах реализации устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и его отверждения на этой рабочей поверхности имеет сопло, из которого светоотверждаемый материал наносят на рабочую поверхность для формирования на ней слоя светоотверждаемого материала. Слой светоотверждаемого материала имеет переднюю кромку и заднюю кромку, заданные в соответствии с направлением перемещения сопла относительно рабочей поверхности. Устройство также содержит источник света, зафиксированный относительно сопла. Источник света выполнен с возможностью направления пучка света на заднюю кромку слоя светоотверждаемого материала.
В конкретных реализациях устройство дополнительно содержит устройство для определения направления, выполненное с возможностью определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности. Устройство также содержит управляющий модуль, функционально соединенный с источником света. Управляющий модуль управляет работой источника света в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления.
В некоторых реализациях устройства источник света содержит по меньшей мере первую лампу и вторую лампу. Управляющий модуль включает первую лампу и выключает вторую лампу в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве первого направления. Управляющий модуль выключает первую лампу и включает вторую лампу в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве второго направления, отличного от первого направления. Первая лампа может быть расположена вплотную к первой стороне сопла, а вторая лампа может быть расположена вплотную ко второй стороне сопла. Первая сторона расположена напротив второй стороны, а первое направление противоположно второму направлению.
В некоторых реализациях устройства источник света содержит первую группу ламп с множеством ламп и вторую группу ламп с множеством ламп. Управляющий модуль включает первую группу ламп и выключает вторую группу ламп в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве первого направления. Управляющий модуль выключает первую группу ламп и включает вторую группу ламп в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве второго направления, отличного от первого направления.
В конкретных реализациях устройства устройство для определения направления содержит акселерометр, зафиксированный относительно сопла. Устройство может дополнительно содержать роботизированную руку. Сопло и источник света могут быть соединены с роботизированной рукой. Кроме того, устройство для определения направления может содержать устройство управления роботизированной рукой.
В конкретных реализациях устройство для определения направления выполнено с возможностью определения скорости перемещения сопла относительно рабочей поверхности. Управляющий модуль может регулировать интенсивность пучка света в ответ на результат определения скорости перемещения, полученный устройством для определения направления.
В некоторых реализациях устройство дополнительно содержит регулирующее устройство для регулировки расхода, которое выполнено с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла. Устройство для определения направления выполнено с возможностью определения скорости перемещения сопла относительно рабочей поверхности. Управляющий модуль может регулировать расход светоотверждаемого материала из сопла в ответ на результат определения скорости перемещения, полученный устройством для определения направления.
В некоторых реализациях устройство дополнительно содержит устройство для определения расстояния, которое выполнено с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью. Управляющий модуль может регулировать пучок света в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный устройством для определения расстояния.
В конкретных реализациях устройство также содержит устройство для определения расстояния, которое выполнено с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью. Устройство также содержит регулирующее устройство для регулировки расхода, которое выполнено с возможностью регулировки по меньшей мере одной характеристики потока светоотверждаемого материала из сопла. Управляющий модуль может регулировать по меньшей мере одну характеристику потока светоотверждаемого материала из сопла в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный устройством для определения расстояния.
В некоторых реализациях устройство дополнительно содержит линзу, соединенную с источником света. Линза выполнена с возможностью регулировки направления пучка света от источника света. Источник света может содержать множество ламп, расположенных с образованием кругового рисунка вокруг сопла.
В некоторых реализациях устройства светоотверждаемый материал протекает через сопло в направлении нанесения. Источник света может быть смещен от сопла в направлении нанесения.
Еще в одних реализациях устройство также содержит вместилище для ламп, которое имеет углубленную поверхность. Источник света установлен на углубленной поверхности.
В другом варианте реализации ручное устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности имеет сопло. Светоотверждаемый материал наносят из сопла на рабочую поверхность для формирования на ней слоя светоотверждаемого материала. Ручное устройство также содержит источник света, зафиксированный относительно сопла, и управляющий модуль, функционально соединенный с источником света. Кроме того, источник света содержит акселерометр, зафиксированный относительно сопла и функционально соединенный с управляющим модулем. Управляющий модуль управляет источником света в ответ на входные данные от акселерометра.
В некоторых реализациях ручное устройство дополнительно содержит первое пусковое устройство, выполненное с возможностью приведения его в действие вручную с размещением в первом активном положении для запуска потока светоотверждаемого материала из сопла к рабочей поверхности. Ручное устройство могут также содержать второе пусковое устройство, выполненное с возможностью приведения его в действие вручную с размещением во втором активном положении для запуска управления источником света.
В конкретных реализациях ручное устройство также содержит датчик для определения расстояния, зафиксированный относительно сопла и выполненный с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью. Управляющий модуль может быть выполнен с возможностью регулировки работы источника света в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный датчиком для определения расстояния.
Еще в одних реализациях ручное устройство дополнительно содержит регулирующее устройство для регулировки расхода, выполненное с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла. Управляющий модуль может быть функционально соединен с регулирующим устройством для регулировки расхода. Кроме того, управляющий модуль может быть выполнен с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла в ответ на входные данные от акселерометра.
В другом варианте реализации способ нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности включает нанесение светоотверждаемого материала на рабочую поверхность из сопла. Способ также включает определение направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности. Кроме того, способ включает направление пучка света на светоотверждаемый материал, нанесенный на рабочую поверхность, одновременно с нанесением светоотверждаемого материала на рабочую поверхность. Кроме того, способ включает регулировку характеристик пучка света в ответ на результат определения направления перемещения сопла.
Описанные признаки, структуры, преимущества и/или характеристики сущности настоящего изобретения могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах реализации и/или реализациях. В приведенном далее описании приведено множество конкретных подробных сведений для обеспечения полного понимания вариантов реализации сущности настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что сущность настоящего изобретения может быть реализована без одного или более из конкретных признаков, подробных сведений, компонентов, материалов и/или способов конкретного варианта реализации или реализаций. В других примерах могут быть выявлены дополнительные признаки и преимущества в конкретных вариантах реализации и/или реализациях, которые могут быть и не представлены во всех вариантах реализации или реализациях. Кроме того, в некоторых примерах известные структуры, материалы, или операции не показаны или подробно не описаны для предотвращения возникновения неясных аспектов сущности настоящего изобретения. Признаки и преимущества сущности настоящего изобретения будут более понятны из приведенного далее описания и прилагаемой формулы изобретения или могут быть получены путем реализации сущности изобретения, описанного в настоящем документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для обеспечения лучшего понимания преимуществ настоящего изобретения, будет приведено более полное описание настоящего изобретения, описанного вкратце в разделе «Раскрытие изобретения», посредством ссылки на конкретные варианты реализации, которые показаны на прилагаемых чертежах. С учетом того, что на этих чертежах показаны только обычные варианты реализации настоящего изобретения, эти чертежи не следует рассматривать как ограничивающие объем настоящего изобретения, настоящее изобретение будет описано и пояснено с дополнительной конкретизацией и сведениями путем использования чертежей.
На фиг. 1 показана структурная схема, иллюстрирующая устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 2 показан перспективный вид, иллюстрирующий ручное устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 3 показан вид сверху в разрезе головки ручного устройства, показанного на фиг. 2.
На фиг. 4 показан перспективный вид, иллюстрирующий ручное устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно другому варианту реализации.
На фиг. 5 схематически показан вид спереди, иллюстрирующий головку устройства для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 6 показан схематический вид сверху, иллюстрирующий работу головки, показанной на фиг. 5, вдоль первой траектории нанесения согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 7 схематически показан вид спереди, иллюстрирующий головку устройства для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно другому варианту реализации.
На фиг. 8 показан схематический вид сверху, иллюстрирующий работу головки, показанной на фиг. 7, вдоль второй траектории нанесения согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 9 схематически показан вид спереди, иллюстрирующий головку устройства для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно еще одному варианту реализации.
На фиг. 10 показан схематический вид сверху, иллюстрирующий работу головки, показанной на фиг. 8, вдоль третьей траектории нанесения согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 11 схематически показан вид спереди, иллюстрирующий головку устройства для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно еще одному варианту реализации.
На фиг. 12 показан схематический вид сверху, иллюстрирующий работу головки, показанной на фиг. 11, вдоль четвертой траектории нанесения согласно одному из вариантов реализации.
На фиг. 13 показана блок-схема, иллюстрирующая способ нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности согласно одному из вариантов реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссылка в настоящем документе на «один из вариантов реализации», «вариант реализации» или аналогичное выражение означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом реализации, включены по меньшей мере в одном варианте реализации настоящего изобретения. Фразы «в одном из вариантов реализации», «в варианте реализации» и аналогичное выражение в настоящем документе могут, при необходимости, относится к тому же самому варианту реализации. Аналогичным образом, использование термина «реализация» означает реализацию, имеющую конкретный признак, структуру или характеристику, описанные в связи с одним или более вариантов реализации настоящего изобретения, однако отсутствие определенной связи указывает на обратное, а реализация может быть связана с одним или более вариантов реализации.
Согласно фиг. 1, в одном из вариантов реализации устройство 100 для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности содержит манипулятор 110. В целом, манипулятор 110 принимает светоотверждаемый материал 120 и наносит этот светоотверждаемый материал в виде потока 116 светоотверждаемого материала 120 на рабочую поверхность 128 заготовки 126. В некоторых вариантах реализации поток 116 светоотверждаемого материала 120 представляет собой струю аэрозоля или струю водяной пыли из светоотверждаемого материала. Манипулятор 110 перемещают относительно рабочей поверхности 128, например в направлении 131, с одновременным нанесением светоотверждаемого материала 120 на эту рабочую поверхность для формирования на ней слоя 130 светоотверждаемого материала заданной толщины. Светоотверждаемый материал 120 может представлять собой любой материал из различных материалов, которые выполнены с возможностью отверждения при облучении светом. Некоторые светоотверждаемые материалы содержат синтетические композиты, используемые в качестве покрытий и герметизирующих материалов. Светоотверждаемые материалы могут также содержать краски, чернила и другие покрытия.
Толщина слоя 130 светоотверждаемого материала по меньшей мере частично зависит от расхода потока 116 светоотверждаемого материала 120 и скорости перемещения манипулятора 110 относительно рабочей поверхности 128. Например, для заданного расхода потока 116, толщина слоя 130 светоотверждаемого материала увеличивается по мере уменьшения скорости перемещения манипулятора 110, и толщина слоя светоотверждаемого материала уменьшается по мере увеличения скорости перемещения манипулятора 110. Аналогичным образом, для заданной скорости перемещения манипулятора 110, толщина слоя 130 светоотверждаемого материала увеличивается по мере увеличения расхода потока 116, и толщина слоя светоотверждаемого материала уменьшается по мере уменьшения расхода потока. Безусловно очевидно, что другие характеристики потока 116 светоотверждаемого материала 120, такие как вязкость и плотность светоотверждаемого материала, рисунок распыления потока, площадь покрытия потока и расстояние D, на которое манипулятор 110 удален от рабочей поверхности 128, могут воздействовать на толщину слоя 130 светоотверждаемого материала. Однако, с учетом того, что все характеристики, воздействующие на толщину слоя 130, являются постоянными и стандартными, то толщиной слоя 130 можно управлять (например, ее можно регулировать) путем управления расходом потока 116 светоотверждаемого материала 120 по отношению к скорости перемещения манипулятора 110 относительно рабочей поверхности 128.
Манипулятор 110 генерирует поток 116 светоотверждаемого материала 120 для нанесения на рабочую поверхность 128 посредством сопловой части 112 головки 111 манипулятора 110. Головка 111 дополнительно содержит регулирующее устройство 160 для регулировки расхода, которое регулирует расход потока 116 светоотверждаемого материала 120. Например, в некоторых реализациях регулирующее устройство 160 для регулировки расхода содержит регулятор потока. Кроме того, в некоторых реализациях регулирующее устройство 160 для регулировки расхода может управлять рисунком течения потока 116. Например, регулирующее устройство 160 для регулировки расхода может содержать сопло с изменяемой геометрией, которая выполнена с возможностью регулировки для создания множества рисунков распыления. Далее приведены дополнительные сведения, касающиеся некоторых вариантов реализации головки и сопловой части.
Одновременно с тем, что манипулятор 110 наносит слой 130 светоотверждаемого материала 120 на рабочую поверхность 128 заготовки 126, этот манипулятор генерирует и направляет пучок 118 света на светоотверждаемый материал, нанесенный на рабочую поверхность. В частности, манипулятор 110 направляет пучок 118 света на слой 130 светоотверждаемого материала 120, нанесенный на рабочую поверхность 128. Другими словами, манипулятор 110 направляет пучок 118 света по направлению к слою 130 светоотверждаемого материала 120 таким образом, что этот пучок света воздействует на слой светоотверждаемого материала после его нанесения на рабочую поверхность 128. По мере того, как пучок 118 света 118 воздействует на слой 130 светоотверждаемого материала 120, светоотверждаемый материал начинает отвердевать или схватываться на рабочей поверхности 128. Интенсивность пучка 118 света и продолжительность воздействия пучка света на слой 130 выбирают для отверждения светоотверждаемого материала 120 до необходимого уровня отверждения. Интенсивность пучка 118 света зависит от интенсивности источника света, генерирующего пучок света. Продолжительность воздействия пучка 118 света на слой 130 зависит от скорости перемещения манипулятора 110 относительно рабочей поверхности 128. Поскольку уровень отверждения светоотверждаемого материала зависит от интенсивности пучка 118 света и продолжительности воздействия пучка света на слой 130, то необходимый уровень отверждения может быть достигнут путем управления интенсивностью источника света, генерирующего пучок света, и скоростью перемещения манипулятора 110.
В некоторых вариантах реализации направлением и рисунком пучка 118 света управляют таким образом, чтобы воздействовать на поток 116 светоотверждаемого материала 120 до того, как он нанесен на рабочую поверхность 128 в виде слоя 130. Воздействие на поток 116 светоотверждаемого материала 120 до его нанесения на рабочую поверхность 128 вызывает неполное отверждение светоотверждаемого материала до его укладки на рабочую поверхность 128. Неполное отверждение светоотверждаемого материала может негативным образом воздействовать на способность светоотверждаемого материала формировать слой 130 надлежащим образом и приклеиваться к заготовке 126. Кроме того, неполное отверждение светоотверждаемого материала может приводить к повреждению заготовки 126. В некоторых реализациях заготовка 126 может быть выполнена из предварительно отвержденного композиционного материала, такого как усиленные волокном полимеры, который может подвергаться износу, если он подвержен воздействию непосредственно пучка 118 света, в частности, если продолжительность и частота пучка света находятся в диапазоне, неблагоприятном для указанной заготовки. Заготовка 126 может образовывать часть большей конструкции, такой как воздушный летательный аппарат или другое транспортное средство.
В целом, направлением пучка 118 света управляют путем управления местоположением источника пучка света, а рисунком пучка света управляют путем управления расходимостью пучка света. Управление местоположением источника пучка 118 света можно осуществить путем выборочного включения и выключения одного или более из множества источников света. Расходимостью пучка света можно управлять посредством вспомогательных устройств, таких как регулируемые линзы, заслонки и световоды, а также путем отбора света с низкой расходимостью (например, когерентного света).
Как показано на фиг. 1, направлением пучка 118 света управляют для воздействия только на заднюю кромку 134 слоя 130 светоотверждаемого материала 120. Как задано в настоящем документе, в любой заданный момент времени слой 130 светоотверждаемого материала 120 имеет переднюю кромку 132 и заднюю кромку 134. Как показано, передняя кромка 132 расположена на расстоянии от задней кромки 134 по потоку 116 светоотверждаемого материала 120. В целом, передняя кромка 132 и задняя кромка 134 заданы в соответствии с направлением 131 перемещения манипулятора 110. Передняя кромка 132 представляет собой заднюю по течению потока кромку слоя 130 при перемещении в направлении 131, а задняя кромка 134 представляет собой переднюю по течению потока кромку слоя при перемещении в направлении 131. Задняя кромка 134 или верхняя по течению потока кромка расположена выше по течению потока 116 светоотверждаемого материала в направлении 131. В направлении 131 передняя кромка 134 может быть образована в виде конца слоя 130, а задняя кромка 134 может быть образована в виде начала слоя или средней части слоя, расположенной между концом и началом слоя. В некоторых реализациях задняя кромка 134 образована в виде любой части слоя 130 светоотверждаемого материала 120, расположенной ниже по течению потока 116 светоотверждаемого материала относительно направления 131.
Манипулятор 110 генерирует и направляет пучок 118 света для отверждения светочувствительного материала 120, нанесенного на рабочую поверхность 128 посредством части 114 с источниками света головки 111 манипулятора 110. Часть 114 с источниками света содержит по меньшей мере один первый источник 114А света по меньшей мере один второй источник 114В света. Головка 111 дополнительно содержит первое и второе устройства 162А, 162В для управления освещением, которые управляют одной или более характеристиками пучков 118 света, сгенерированных соответственно первым и вторым источниками 114А, 114В света. Примерные характеристики пучков света, управляемых устройствами для управления освещением, могут содержать включение и выключение пучков света, а также интенсивность пучков света. Например, каждый из первого и второго устройств 162А, 162В для управления освещением может содержать электронные переключатели, схемы и/или логические устройства для управления работой источников 114А, 114В света. Часть 114 с источниками света зафиксирована относительно сопловой части 112, которая зафиксирована относительно манипулятора 110. Далее приведены дополнительные сведения, касающиеся некоторых вариантов реализации части с источниками света.
Устройство 100 также получает энергию 122 от источника энергии. Энергия 122 может содержать электрическую энергию для питания электрических компонентов манипулятора 110. Кроме того, энергия 122 может представлять собой неэлектрическую энергию, такую как пневматическая энергия и гидравлическая энергия, для питания неэлектрических компонентов манипулятора 110.
Как показано на фиг. 1, устройство 100 содержит управляющий модуль 124, функционально соединенный с манипулятором 110 для управления различными операциями манипулятора. Управляющий модуль 124 содержит по меньшей мере один из следующих модулей: модуль 140 направления, модуль 142 расстояния, модуль 144 расхода, модуль 146 освещения и модуль 148 материала. Управляющий модуль 124 показан на фиг. 1 в виде одиночного физического блока, однако в некоторых вариантах реализации он может, при необходимости, содержать два или более физически отделенных друг от друга блоков или компонентов. В целом, управляющий модуль 124 принимает множество входных данных, обрабатывает эти входные данные и передает множество выходных данных. Многочисленные входные данные могут содержать данные от физических или виртуальных датчиков и различные входные данные пользователя. Входные данные обрабатывают управляющим модулем 124 с использованием различных алгоритмов, сохраненных данных и других входных данных для обновления сохраненных данных и/или генерации выходных значений. Сгенерированные выходные значения и/или команды передают на другие компоненты управляющего модуля 124 и/или на один или более элементов манипулятора 110 для управления манипулятором для достижения необходимых результатов.
Модуль 140 направления определяет направление перемещения манипулятора 110. В одном из вариантов реализации модуль 140 направления определяет направление перемещения манипулятора 110 путем интерпретации и обработки входных данных от устройства 150 для определения направления устройства 100. Устройство 150 для определения направления выполнено с возможностью определения или измерения направления перемещения манипулятора. Соответственно, устройство 150 для определения направления также выполнено с возможностью определения направления перемещения манипулятора 110. В некоторых реализациях устройство 150 для определения направления представляет собой акселерометр или другой похожий датчик.
В другом варианте реализации модуль 140 направления определяет направление перемещения манипулятора 110 на основании предварительно заданного рисунка перемещения манипулятора без входных данных от устройства 150 для определения направления, как описано выше, или где устройство для определения направления представляет собой автоматическую или автономную систему управления. Автоматическая система управления работает на основании входных данных пользователя, а автономная система управления работает без входных данных пользователя. Например, манипулятором 110 можно автоматически или автономно управлять для перемещения относительно рабочей поверхности 128 заготовки 126 в соответствии с предварительно заданным рисунком. Соответственно, электронные сигналы, которые автоматически управляют перемещением манипулятора 110, могут быть переданы прямо или косвенно на модуль 140 направления, который определяет направление перемещения манипулятора на основании этих сигналов.
Кроме того, модуль 140 направления может определять скорость перемещения (например, скорость) манипулятора 110. В одном из вариантов реализации модуль 140 направления определяет скорость перемещения манипулятора 110 путем интерпретации и обработки входных данных от устройства 150 для определения направления устройства 100. Устройство 150 для определения направления может быть выполнено с возможностью определения или измерения скорости перемещения манипулятора. Соответственно, устройство 150 для определения направления выполнено с возможностью определения скорости перемещения манипулятора 110. В другом варианте реализации скорость перемещения манипулятора 110 определяют на основании электронных сигналов, которые автономно управляют перемещением манипулятора 110 в соответствии с предварительно заданным рисунком при предварительно заданной скорости перемещения.
1
1
1
1
Модуль 142 расстояния определяет расстояние D между рабочей поверхностью 128 и соплом сопловой части 112 головки 111. В одном из вариантов реализации модуль 142 расстояния определяет расстояние D путем интерпретирования и обработки входных данных от устройства 154 для определения расстояния или дальномера устройства 100. Устройство 154 для определения расстояния выполнено с возможностью определения или измерения расстояния D. Соответственно, устройство 154 для определения расстояния также выполнено с возможностью определения расстояния D. В некоторых реализациях устройство 154 для определения расстояния представляет собой датчик расстояния, такой как инфракрасный датчик расстояния, лазерный датчик близости объекта или механический датчик расстояния.
1
1
В другом варианте реализации модуль 142 расстояния определяет расстояние D между рабочей поверхностью 128 и соплом сопловой части 112 на основании предварительно заданного положения манипулятора относительно рабочей поверхности 128 без входных данных от устройства 154 для определения расстояния, как описано выше, или где устройство для определения расстояния представляет собой автономную систему управления. Например, манипулятором 110 можно автономно управлять для перемещения в предварительно заданные положения по направлению от рабочей поверхности 128 заготовки 126 в соответствии с предварительно заданным рисунком. Соответственно, электронные сигналы, которые автономно управляют перемещением манипулятора 110, могут быть прямо или косвенно переданы на модуль 140 направления, который определяет расстояние D на основании этих сигналов.
Модуль 144 расхода определяет расход потока 116 светоотверждаемого материала 120. В одном из вариантов реализации модуль 144 расхода определяет расход потока 116 путем интерпретирования и обработки входных данных от устройства 152 для определения расхода устройства 100. Устройство 152 для определения расхода выполнено с возможностью определения или измерения расхода потока 116. Соответственно, устройство 152 для определения расхода прямо или косвенно определяет расход потока 116. В некоторых реализациях устройство 152 для определения расхода представляет собой датчик расхода или расходомер для измерения расхода жидкости, принимающий текучую среду из потока 116.
В другом варианте реализации модуль 144 расхода определяет расход потока 116 на основании предварительно заданного расхода без входных данных от устройства 152 для определения расхода, как описано выше, или где устройство для определения расхода представляет собой автономную систему управления. Например, манипулятором 110 можно автономно управлять для нанесения потока 116 светоотверждаемого материала 120 при предварительно заданном расходе. Соответственно, электронные сигналы, которые автономно управляют расходом потока 116, могут быть прямо или косвенно переданы на модуль 144 расхода, который определяет расход потока на основании этих сигналов.
1
1
1
Модуль 146 освещения управляет работой источников 114А, 114В света части 114 с источниками света головки 111. Модуль 146 освещения управляет включением и выключением источников 114А, 114В света, а также управляет интенсивностью пучков света, сгенерированных этими источниками света. Например, как показано на фиг. 1, источник 114А света включают для генерации пучка 118 света для воздействия на заднюю кромку 134 слоя 130 светоотверждаемого материала 120, а источник 114В света выключают таким образом, что пучок света не воздействует на переднюю кромку 132 слоя. В целом, как будет описано более подробно далее, модуль 146 освещения управляет работой источников 114А, 114В света на основании по меньшей мере одного из следующего: направление перемещения манипулятора 110, скорость перемещения манипулятора, расстояние D и расход потока 116. В некоторых вариантах реализации модуль 146 освещения принимает данные о направлении перемещения манипулятора 110, скорости перемещения манипулятора, расстоянии D и расходе потока 116 соответственно от модуля 140 направления, модуля 142 расстояния и модуля 144 расхода. В альтернативном варианте модуль 146 освещения принимает данные о направлении перемещения манипулятора 110, скорости перемещения манипулятора, расстоянии D и расходе потока 116 соответственно от устройства 150 для определения направления, устройства 152 для определения расхода и устройства 154 для определения расстояния.
1
1
1
Модуль 148 материала управляет работой сопловой части 112 головки 111. Модуль 148 материала управляет расходом потока 116 светоотверждаемого материала 120, а в некоторых реализациях также управляет рисунком потока. В целом, как будет описано более подробно далее, модуль 148 материала управляет расходом и/или рисунком течения потока 116 на основании по меньшей мере одного из следующего: направление перемещения манипулятора 110, скорость перемещения манипулятора, расстояние D и расход потока 116. В некоторых вариантах реализации модуль 148 материала принимает данные о направлении перемещения манипулятора 110, скорости перемещения манипулятора, расстояние D и расходе потока 116 соответственно от модуля 140 направления, модуля 142 расстояния и модуля 144 расхода. В альтернативном варианте модуль 148 материала принимает данные о направлении перемещения манипулятора 110, скорости перемещения манипулятора, расстоянии D и расходе потока 116 соответственно от устройства 150 для определения направления, устройства 152 для определения расхода и устройства 154 для определения расстояния.
В некоторых вариантах реализации манипулятором 110 управляют автоматически или автономным образом. Например, манипулятор 110 может представлять собой рабочий орган, соединенный с роботизированной рукой. Роботизированной рукой можно управлять для перемещения манипулятора 110 относительно рабочей поверхности 128. Кроме того, работой манипулятора 110, включающей генерирование потока 116 светоотверждаемого материала 120 и генерацию пучка 118 света, можно управлять автоматическим или автономным образом. В конкретных реализациях перемещение и работа манипулятора 110 основаны на предварительно определенной или измеренной информации, такой как размер, форма, положение и ориентация заготовки 126, предварительно заданный рисунок нанесения и предварительно заданные характеристики слоя 130. Управляющий модуль 124 может быть удален от манипулятора 110, может и не образовывать часть манипулятора 110 или может и не быть зафиксирован относительно манипулятора 110 при автоматическом или автономном управлении. Аналогичным образом, устройство 150 для определения направления, устройство 152 для определения расхода и устройство 154 для определения расстояния могут быть удалены от манипулятора 110, могут и не образовывать часть манипулятора 110 или могут и не быть зафиксированы относительно манипулятора 110 при автоматическом или автономном управлении.
В некоторых вариантах реализации манипулятор 110 выполнен ручным или выполнен с возможностью ручного управления. Например, манипулятор 110 может образовывать часть приспособления с ручным управлением, такого как распылитель. Работа манипулятора 110, включающая генерацию потока 116 светоотверждаемого материала 120 и генерацию пучка 118 света, может быть осуществлена вручную путем физического приведения манипулятора в действие. В конкретных реализациях перемещение и работа манипулятора 110 основаны на том, что пользователь управлении манипулятором 110 с использованием физической силы. Несмотря на то, что управляющий модуль 124, устройство 150 для определения направления, устройство 152 для определения расхода и устройство 154 для определения расстояния могут быть удалены от ручного манипулятора 110 или могут и не формировать часть ручного манипулятора 110, в предпочтительных вариантах реализации по меньшей мере одно из управляющего модуля 124, устройства 150 для определения направления, устройства 152 для определения расхода и устройства 154 для определения расстояния могут быть встроены в манипулятор 110, могут образовывать часть манипулятора 110 или могут быть зафиксированы относительно манипулятора 110, как показано пунктирной линией на фиг. 1.
На фиг. 2 показан один из вариантов реализации ручного манипулятора 210. Ручной манипулятор 210 выполнен в виде ручного приспособления или распылителя. Кроме того, ручной манипулятор 210 имеет некоторые признаки, аналогичные признакам манипулятора 110, при этом одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам. Манипулятор 210 содержит каркас 270, к которому прикреплена головка 211. Каркас 270 содержит рукоятку 284 для ее захвата пользователем. В целом, каркас 270 представляет собой прочный элемент, выполненный из прочного материала, такого как отвержденный пластик или металл. Каркас 270 также содержит интерфейс для связи с источником подачи светоотверждаемого материала 220, который в показанном варианте реализации выполнен в виде накопительного контейнера, содержащего светоотверждаемый материал. Кроме того, каркас 270 включает интерфейс для связи с источником 222 энергии, который может быть выполнен в виде источника электрической энергии и/или источника неэлектрической энергии. Несмотря на то, что это не показано, по меньшей мере один из управляющего модуля, устройства для определения направления, устройства для определения расхода и устройства для определения расстояния могут быть установлены на ручном манипуляторе 210, могут образовывать часть ручного манипулятора 210 или могут быть зафиксированы относительно ручного манипулятора 210.
Головка 211 содержит сопловую часть 212 и часть 214 с источниками света. Сопловая часть 212 зафиксирована относительно части 214 с источниками света. Сопловая часть 212 имеет сопло 274 и защитный элемент 272, окружающий сопло. Сопло 274 имеет по меньшей мере одно отверстие 292, через которое светоотверждаемый материал 220 протекает перед выдачей из сопла в целом в направлении 290, которое может быть задано как направление нанесения. Несмотря на то, что это не показано, каналы для текучей среды, соединенные посредством текучей среды со светоотверждаемым материалом 220, хранящимся в накопительной емкости, и сопло 274 могут быть размещены внутри каркаса 270. В некоторых реализациях сопло 274 имеет два отверстия 292 (и два канала для текучей среды), через которые протекают первая и вторая составные части светоотверждаемого материала 220 до их объединения с формированием светоотверждаемого материала после его выдачи из сопла. Несмотря на то, что это не показано, по меньшей мере одно отверстие 292 сопла 274 может иметь утонченную часть или расходящуюся и сужающуюся части, что способствует ускорению светоотверждаемого материала 220 перед выдачей материала из сопла. Сопло может быть образовано в виде любой конструкции или горловины соответственно из различных конструкций или горловин, выполненных с возможностью управления потоком материала.
Рисунок распыления светоотверждаемого материала 220, выдаваемого из сопла 274 определяют посредством по меньшей мере одного из защитного элемента 272 и регулирующего устройства для регулировки расхода, такого как регулирующее устройство 160 для регулировки расхода, соединенного посредством текучей среды с соплом. Защитный элемент 272 ограничивает поток светоотверждаемого материала 220 для обеспечения необходимого рисунка распыления. Например, защитный элемент 272 имеет коническую форму, которая отходит от сопла 274 в направлении 290 для обеспечения возможности распространения или отклонения потока с образованием необходимого рисунка распыления. По существу круглое сечение защитного элемента 272 приводит к образованию рисунка распыления по существу с круглой областью нанесения. Кроме того или в альтернативном варианте регулирующее устройство для регулировки расхода может регулировать геометрию сопла 274 для регулировки рисунка распыления потока светоотверждаемого материала 220 из сопла.
Расход потока из сопла 274 может быть отрегулирован тем же самым или другим регулирующим устройством для регулировки расхода, сообщающимся посредством текучей среды с соплом. Регулирующее устройство для регулировки расхода манипулятора 210 может быть выполнено аналогичным регулирующему устройству 160 для регулировки расхода для регулировки расхода потока из сопла 274, управляемому управляющим модулем, таким как управляющий модуль 124, который может быть жестко прикреплен к манипулятору.
2
Часть 214 с источниками света содержит множество источников 276 света, расположенных по периферии вокруг сопла 274 с образованием в целом кругового рисунка. Другими словами, источники 276 света расположены в радиальном направлении наружу от сопла 274 или расположены на расстоянии от этого сопла в радиальном направлении наружу. Как показано, источники 276 света могут быть расположены по периферии вокруг защитного элемента 272 сопловой части 212. Позиционирование источников 276 света вокруг сопла 274 облегчено одним или более вместилищ 278А, 278В для ламп. Кроме того, согласно фиг. 3, в конкретных вариантах реализации источники 276 света расположены таким образом, что они смещены на расстояние D от сопла 274 в осевом направлении или направлении нанесения, обозначенном как направление 290. Осевое смещение источников 276 света помогает уменьшить преждевременное отверждение потока светоотверждаемого материала 220 до нанесения материала на рабочую поверхность 128.
Несмотря на то, что это не показано, каждое вместилище 278А, 278В для ламп содержит по меньшей мере один источник 276 света и содержит электрические дорожки и схему для подачи энергии по меньшей мере на один источник света, размещенный в вместилище для ламп, и для управления работой указанного по меньшей мере одного источника света. Каждое вместилище 278А, 278В для ламп может быть прикреплено к каркасу 270 манипулятора 210 и/или защитному элементу 272 сопловой части 212. Каждое вместилище 278А, 278В для ламп проходит от ближнего конца, расположенного вплотную к соплу 274, к дальнему концу, расположенному в осевом направлении на расстоянии от сопла 274 по направлению 290. Дальний конец каждого вместилища 278А, 278В для ламп имеет множество боковых стенок 288, окружающих соответственно углубленную поверхность 286А, 286В. Другими словами, каждое вместилище 278А, 278В для ламп имеет множество боковых стенок 288, которые проходят по существу в поперечном направлении от соответствующей углубленной поверхности 286А, 286В по направлению 290. Таким образом, каждая углубленная поверхность 286А, 286В углублена на дальнем конце вместилищ 278А, 278В для ламп. Источники 276 света каждого вместилища 278А, 278В для ламп установлены на соответствующей углубленной поверхности 286А, 286В вместилищ для ламп таким образом, что источники 276 света углублены на дальних концах вместилищ для ламп. Углубление источников 276 света 276 путем использования боковых стенок 288 помогает уменьшить воздействие потока светоотверждаемого материала 220 на источники 276 света, а также помогает предотвратить отверждение светоотверждаемого материала 200 на сопле 274.
В некоторых вариантах реализации каждое вместилище 278А, 278В для ламп вмещает множество источников 276 света. Множество источников света, функционально сгруппированных или управляемых вместе, может быть задано как группа источников света. Другими словами, источники света из группы источников света включают, выключают и регулируют одновременно как группу. Можно считать, что каждое вместилище 278А, 278В для ламп вмещает соответственно по меньшей мере одну группу источников 276 света. В некоторых реализациях каждое вместилище 278А, 278В для ламп вмещает соответствующую одиночную группу 214А, 214В источников 276 света.
Каждый источник 276 света может представлять собой любое устройство из различных светоиспускающих устройств, таких как лампы накаливания, светоизлучающие диоды, лазеры и т.п. Светоиспускающие устройства могут генерировать любой свет различного вида, например когерентный свет, частично когерентный свет и некогерентный свет. В одном из вариантов реализации светоиспускающие устройства источников 276 света генерируют ультрафиолетовый свет. В некоторых реализациях каждое светоиспускающее устройство представляет собой светоизлучающий диод, который генерирует пучок ультрафиолетового света.
Ручной манипулятор 210 также содержит пусковое устройство 280 для пуска потока, соединенное с возможностью перемещения с каркасом 270. Пусковое устройство 280 для пуска потока функционально соединено с регулирующим устройством для регулировки расхода сопловой части 212 для управления потоком светоотверждаемого материала 220 через сопло 274 и на рабочую поверхность 128. Пусковое устройство 280 для пуска потока может быть механически, электрически или электромеханически соединено с регулирующим устройством для регулировки расхода. Во время работы, по мере того как пользователь приводит в действие пусковое устройство 280 для пуска потока (например, путем притягивания) с размещением в активном положении, например посредством одного или более пальцев пользователя, когда он хватает за рукоятку 284, соединение между пусковым устройством для пуска потока и регулирующим устройством для регулировки расхода приводит в действие это регулирующее устройство для регулировки расхода для запуска потока светоотверждаемого материала из сопла 274. Приведение в действие регулирующего устройства для регулировки расхода может включать открытие дросселя.
В одном из вариантов реализации ручной манипулятор 210 содержит пусковое устройство 282 для пуска ламп. Пусковое устройство 282 для пуска ламп функционально соединено с устройствами для управления освещением части 214 с источниками света для управления (например, включения/выключения) источниками 276 света. Пусковое устройство 282 для пуска ламп может быть механически, электрически или электромеханически соединено с устройствами для управления освещением. Во время работы, по мере того как пользователь приводит пусковое устройство 282 для пуска ламп в действие (например, путем притягивания) с размещением в активном положении, как указано стрелкой направления, например посредством одного или более пальцев пользователя, когда он хватает за рукоятку 284, соединение между пусковым устройством для пуска ламп и устройствами для управления освещением включает устройства для управления освещением для включения источников 276 света. Включение устройств для управления освещением может включать замыкание электрической схемы.
В некоторых реализациях работа пускового устройства 280 для пуска потока и пускового устройства 282 для пуска ламп объединены с образованием одиночного пускового устройства. Например, приведение в действие пускового устройства 280 для пуска потока может одновременно запустить поток светоотверждаемого материала 220 и включить источники 276 света без отдельного пускового устройства 282 для пуска ламп. Однако, для облегчения отдельного запуска потока светоотверждаемого материала 220 и включения источников 276 света, пусковое устройство 280 для пуска потока может быть расположено относительно пускового устройства 282 для пуска ламп, как показано, таким образом, что приведение в действие пускового устройства для пуска потока с размещением в его втором активном положении также приводит в действие пусковое устройство для пуска ламп с размещением в его втором активном положении путем контакта с пусковым устройством для пуска ламп и его перемещения. Таким образом, при необходимости, может быть осуществлен одновременный запуск потока светоотверждаемого материала 220 и включение источников 276 света. Кроме того, если необходимо автономное включение источников 276 света без запуска потока светоотверждаемого материала, то пользователь может потянуть за пусковое устройство 282 для пуска ламп без притягивания пускового устройства 280 для пуска потока. Автономное включение источников 276 света может, при необходимости, обеспечивать отложенное первоначальное отверждение слоя светоотверждаемого материала 220 или дополнительно отверждение в отношении слоя светоотверждаемого материала, который был ранее отвержден, путем одновременного нанесения слоя и его отверждения посредством манипулятора 210.
На фиг. 4 показан другой вариант реализации ручного манипулятора 310. Ручной манипулятор 310 имеет некоторые признаки, аналогичные признакам ручного манипулятора 210, при этом одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам. Например, ручной манипулятор 310 содержит каркас 370, рукоятку 384, светоотверждаемый материал 320, источник энергии 322, головку 311 и пусковое устройство 380. Головка 311 имеет сопловую часть 312 и часть 314 с источниками света. Сопловая часть 312 содержит сопло 374. Часть 314 с источниками света содержит одиночное вместилище 378 для ламп с множеством источников 376 света. В показанном варианте реализации вместилище 378 для ламп имеет круглую форму с боковыми стенками 388, которые образуют кольцеобразную выемку, в которой установлено множество источников 376 света. Кроме того, множество источников 376 света размещены по кругу вокруг сопла 374 способом, аналогичным головке 711, показанной на фиг. 11. В отличие от ручного манипулятора 210, ручной манипулятор 310 имеет шейку 390, проходящую между каркасом 370 и головкой 311. Шейка 390 выполнена удлиненной для размещения головки 311 на расстоянии от каркаса 370. Кроме того, в некоторых вариантах реализации шейка 390 выполнена эластичной для размещения головки 311 в любом из различных положений относительно каркаса 370, или в конкретных вариантах реализации шейка может быть выполнена неэластичной. Шейка 390 содержит полую трубку 392, которая способствует протеканию светоотверждаемого материала 320 от каркаса 370 до головки 311. Кроме того, шейка 390 содержит линию 394 энергопередачи, которая обеспечивает передачу электрической и/или неэлектрической энергии от каркаса 370 к головке 311.
Удлиненная шейка 390 ручного манипулятора 310 особенно полезна для достижения рабочих поверхностей, к которым сложно получить доступ. Например, для нанесения светоотверждаемого материала на рабочие поверхности, ограничивающие внутреннее пространство 327 между двумя заготовками 326А, 326В, и для отверждения его на эти рабочие поверхности, удлиненная шейка 390 обеспечивает возможность размещения головки 311 в пространстве 327, если каркас 370 для этого не подходит.
На фиг. 6-12 показаны манипуляторы, перемещаемые вдоль рабочей поверхности в направлениях, обозначенных стрелками в рисунке нанесения с начальной и конечной точками. Для каждого изображения рисунка нанесения (например, на фиг. 6, 8, 10 и 12), тот же самый манипулятор показан множество раз в множестве мест вдоль рисунка нанесения. Рисунок нанесения может представлять собой предварительно заданный рисунок, а манипулятор может быть перемещен автоматически или автономно посредством системы управления в соответствии с предварительно заданным рисунком. В альтернативном варианте рисунок нанесения может и не представлять собой предварительно заданный рисунок, заданный путем ручного перемещения манипулятора пользователем. По мере перемещения манипулятора вдоль рисунка нанесения, управляющий модуль, удаленный от манипулятора или встроенный в него, управляет включением и выключением источников света на манипуляторе в ответ на направление перемещения манипулятора. Как описано выше, направление перемещения манипулятора может быть измерено, например посредством акселерометра, или предварительно определено.
В целом, во время работы по меньшей мере один источник света (например, группа источников света) только на задней кромке головки манипулятора включают для генерации пучка света, который воздействует только на заднюю кромку слоя светоотверждаемого материала, нанесенного на рабочую поверхность, а любые источники света (например, по меньшей мере одну группу источников света) на незадних кромках (например, на передней кромке или боковых кромках) выключают или не включают таким образом, что передняя кромка слоя светоотверждаемого материала не подвержена воздействию пучка света. В целом, несмотря на то, что в этом нет необходимости, все источники света из группы включают одновременно, когда группа расположена на задней кромке головки. Любые источники света, которые включают, или группы источников света с одновременно включаемыми источниками света показаны на фиг. 6, 8, 10 и 12 в виде объекта со сплошной заливкой, а выключенные источники света или группы с одновременно выключаемыми источниками света показаны на фиг. 6, 8, 10 и 12 в виде объекта без заполнения. Очевидно, что рисунки нанесения, показанные на фиг. 6, 8, 10 и 12, по существу представляют собой пример рисунков нанесения, которые могут быть использованы с соответствующими манипуляторами. Кроме того, в зависимости от конфигурации манипулятора и необходимого рисунка нанесения, работа манипулятора может требовать поворота манипулятора таким образом, что направление перемещения этого манипулятора пересекает по меньшей мере один задний источник света или группу источников света.
На фиг. 5 и 6 показана работа манипулятора 410 согласно одному из вариантов реализации. Манипулятор 410 имеет головку 411 с сопловой частью 412 и светоизлучающую часть 414. Светоизлучающая часть 414 имеет две группы 414А, 414В источников 476 света на противолежащих сторонах головки. Группы 414А, 414В источников 476 света размещены вокруг сопла 474 и расположены в радиальном направлении наружу от него.
В показанном варианте реализации согласно фиг. 5 и 6, каждая группа 414А, 414В источников 476 света расположена на одной из передней и задней кромок головки 411 в зависимости от направления перемещения манипулятора 410. Например, когда манипулятор 410 совершает перемещение вдоль рисунка нанесения в направлении, проходящем справа налево через страницу, группа 414А источников света представляет собой переднюю группу и, таким образом, ее не включают, а группа 414В источников света представляет собой заднюю группу и, таким образом, ее включают. Однако, когда направление перемещения манипулятора 410 изменяется на перемещение вдоль рисунка нанесения в диагональном направлении, проходящем слева направо через страницу, группа 414А источников света становится задней группой, и ее включают, а группа 414В источников света становится передней группой, и ее выключают. В итоге, когда направление перемещения манипулятора 410 изменяется обратно на направление, проходящее справа налево через страницу, группа 414А источников света снова становится передней группой, и ее выключают, а группа 414В источников света снова становится задней группой, и ее включают.
На фиг. 7 и 8 показана работа манипулятора 510 согласно одному из вариантов реализации. Манипулятор 510 имеет головку 511 с сопловой частью 512 и светоизлучающую часть 514. Светоизлучающая часть 514 имеет три группы 514А, 514В, 514С источников 576 света, расположенные на соответствующих трех сторонах головки. Группы 514А, 514В, 514С источников 576 света расположены вокруг сопла 574 и расположены в радиальном направлении наружу на расстоянии от него.
Каждая группа 514А, 514В, 514С источников 576 света расположена на одной из передней кромки, задней кромки и боковой кромки головки 511 в зависимости от направления перемещения манипулятора 510. Например, когда манипулятор 510 совершает перемещение вдоль рисунка нанесения в направлении, проходящем справа налево через страницу, группа 514А источников света представляет собой переднюю группу и, таким образом, ее не включают, группа 514С источников света представляет собой боковую группу и, таким образом, ее не включают, а группа 514В источников света представляет собой заднюю группу и, таким образом, ее включают. Однако, когда направление перемещения манипулятора 510 изменяется для перемещения вдоль рисунка нанесения в направлении, проходящем сверху вниз через страницу, группа 514А источников света становится боковой группой и остается выключенной, группа 514В источников света становится боковой группой, и ее выключают, а группа 514С источников света становится задней группой, и ее включают. Затем, когда направление перемещения манипулятора 510 изменяется на направление, проходящее слева направо через страницу, группа 514А источников света становится задней группой, и ее включают, группа 514В источников света становится передней группой и остается выключенной, а группа 514С становится боковой группой, и ее выключают. В итоге, когда направление перемещения манипулятора 510 изменяется обратно на направление, проходящее справа налево через страницу, группа 514А источников света снова становится передней группой и остается выключенной, а группа 514В источников света снова становится задней группой, и ее включают, а группа 514С источников света снова становится боковой группой, и ее выключают.
На фиг. 9 и 10 показана работа манипулятора 610 согласно одному из вариантов реализации. Манипулятор 610 содержит головку 611 с сопловой частью 612 и светоизлучающую часть 614. Светоизлучающая часть 614 имеет четыре группы 614А, 614В, 614С, 614D источников 676 света, расположенных на соответствующих четырех сторонах головки. Группы 614А, 614В, 614С, 614D источников 676 света расположены вокруг сопла 674 и расположены в радиальном направлении наружу на расстоянии от него.
Каждая группа 614А, 614В, 614С, 614D источников 676 света расположена на одной из передней кромки, задней кромки и боковой кромки головки 611 в зависимости от направления перемещения манипулятора 610. Например, когда манипулятор 610 совершает перемещение вдоль рисунка нанесения в направлении, проходящем слева направо через страницу, группа 614А источников света представляет собой заднюю группу и, таким образом, ее включают, группа 614В источников света представляет собой переднюю группу и, таким образом, ее не включают, а группы 614С, 614D источников света представляют собой боковые группы и, таким образом, их не включают. Однако, когда направление перемещения манипулятора 610 изменяется для перемещения вдоль рисунка нанесения в направлении, проходящем сверху вниз через страницу, группа 614А источников света становится боковой группой, и ее выключают, группа 614В источников света становится боковой группой и остается выключенной, группа 614С источников света становится задней группой, и ее включают, а группа 614D источников света становится передней группой и остается выключенной. Затем, когда направление перемещения манипулятора 610 изменяется на направление, проходящее справа налево через страницу, группа 614А источников света становится передней группой и остается выключенной, группа 614В источников света становится задней группой, и ее включают, группа 614С источников света снова становится боковой группой, и ее выключают, а группа 614D источников света снова становится боковой группой и остается выключенной. В итоге, когда направление перемещения манипулятора 610 изменяется на направление, проходящее снизу вверх через страницу, группа 614А источников света становится боковой группой и остается выключенной, группа 614В источников света становится боковой группой, и ее выключают, группа 614С источников света становится передней группой и остается выключенной, а группа 614D источников света становится задней группой, и ее включают.
На фиг. 11 и 12 показана работа манипулятора 710 согласно одному из вариантов реализации. Манипулятор 710 имеет головку 711 с сопловой частью 712 и светоизлучающую часть 714. Светоизлучающая часть 714 содержит множество источников 776 света, расположенных на периферии по кругу вокруг головки и расположенных в радиальном направлении на расстоянии от сопла 774. Множество источников 776 света не размещены с образованием групп источников света, одновременно включаемых и выключаемых, однако каждым источником света управляют по отдельности для его включения или выключения или вместе с одним или более другими соседними источниками света в зависимости от направления перемещения манипулятора 710.
Кроме того, каждый источник 776 света расположен на одной из передней кромки, задней кромки и боковой кромке головки 711 в зависимости от направления перемещения манипулятора 710. Например, когда манипулятор 710 совершает перемещение только вдоль рисунка нанесения, то включают множество источников 776 света, занимающих заднюю сторону головки 711. Когда направление перемещения изменяется, выключают по меньшей мере одну из включенных ламп и включают по меньшей мере один из выключенных источников света. В некоторых реализациях, при постепенном изменении направления перемещения (например, при низкой скорости изменения) переключение включенных источников света на выключенные источники света и наоборот осуществляют по одному источнику света за раз. В отличие от этого, при быстром изменении направления перемещения (например, при высокой скорости изменения) несколько источников света могут быть переключены между включенным состоянием и выключенным состоянием за один раз. Поскольку манипулятор 710 не переключается между одной группой включенных источников света и одной группой выключенных источников света за раз, а скорее может обеспечить переключение одного источника света за раз, то может быть достигнута возможность более точного управления направлением пучка света, а также могут быть задействованы любые различные рисунки нанесения (например, произвольные рисунки).
На фиг. 13 показан один из вариантов реализации способа 800 нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности. Способ 800 включает нанесение светоотверждаемого материала на рабочую поверхность из сопла манипулятора на этапе 810 по мере перемещения манипулятора относительно рабочей поверхности. Кроме того, способ 800 включает направление пучка света на светоотверждаемый материал, наносимый на рабочую поверхность на этапе 820 по мере перемещения манипулятора относительно этой рабочей поверхности. Пучок света направляют на заднюю кромку светоотверждаемого материала, как задано направлением перемещения манипулятора. Способ 800 дополнительно включает определение направления перемещения манипулятора на этапе 830. В конкретных реализациях способ 800 также включает определение скорости перемещения манипулятора на этапе 840. Кроме того, в некоторых реализациях способ 800 включает определение расстояния сопла от рабочей поверхности на этапе 850. Способ 800 может дополнительно включать определение расхода светоотверждаемого материала из сопла на этапе 860.
Этап 870 способа 800 включает выполнение по меньшей мере одного из этапов 880 и 890. В одной из реализаций способ 800 выполняет только этап 880. Еще в одной реализации способ 800 выполняет только этап 890. Еще другой реализации способ 800 выполняет оба этапа 880 и 890.
Этап 880 включает регулировку характеристик пучка света в ответ по меньшей мере на одно из следующего: определенное направление перемещения манипулятора, скорость перемещения манипулятора, расстояние сопла от рабочей поверхности и расход светоотверждаемого материала из сопла. В некоторых реализациях управляющий модуль автоматически регулирует характеристики пучка света в ответ на измеренные или определенные изменения в определенном направлении перемещения сопла, скорость перемещения сопла, расстояние сопла от рабочей поверхности и расход светоотверждаемого материала из сопла. Регулируемые характеристики пучка света могут содержать направление пучка света и интенсивность пучка света. Направление пучка света может быть отрегулировано в ответ на изменение направления перемещения манипулятора. Кроме того, направление перемещения манипулятора может изменяться в ответ на изменение расстояния сопла от рабочей поверхности. По мере изменения расстояния, может изменяться площадь нанесения потока светоотверждаемого материала на рабочую поверхность, что может приводить к изменению направления пучка света для предотвращения воздействия этого пучка света на поток до его нанесения на рабочую поверхность в виде слоя.
Интенсивность пучка света может быть отрегулирована в ответ на изменение скорости перемещения манипулятора. Как и скорость перемещения манипулятора, толщина слоя светоотверждаемого материала может уменьшаться и наоборот. Например, для достижения того же самого состояния отверждения для переменной толщины слоя светоотверждаемого материала, интенсивность пучка света может быть увеличена при уменьшении скорости перемещения манипулятора или может быть уменьшена при увеличении скорости перемещения манипулятора.
Интенсивность пучка света может быть отрегулирована в ответ на изменение расстояния сопла от рабочей поверхности. По мере увеличения расстояния сопла от рабочей поверхности, увеличивается потеря энергии от пучка света и наоборот. Например, для достижения того же самого состояния отверждения слоя светоотверждаемого материала, интенсивность пучка света может быть увеличена для увеличения расстояния сопла от рабочей поверхности и может быть уменьшена для уменьшения расстояния сопла от рабочей поверхности.
Интенсивность пучка света может быть отрегулирована в ответ на изменение расхода светоотверждаемого материала из сопла. Изменение расхода светоотверждаемого материала может привести к изменению толщины слоя светоотверждаемого материала. Например, для достижения того же самого состояния отверждения для переменной толщины слоя светоотверждаемого материала, интенсивность пучка света может быть увеличена при увеличении расхода светоотверждаемого материала и уменьшена при уменьшении расхода светоотверждаемого материала.
Этап 890 включает регулировку характеристик потока светоотверждаемого материала в ответ на результат определения по меньшей мере одного из следующего: скорость перемещения манипулятора, расстояние от сопла от рабочей поверхности и расход светоотверждаемого материала из сопла. В некоторых реализациях управляющий модуль автоматически регулирует характеристики потока светоотверждаемого материала в ответ на измеренное или определенное изменение скорости перемещения манипулятора, расстояния от сопла от рабочей поверхности и расхода светоотверждаемого материала из сопла. Регулируемые характеристики потока светоотверждаемого материала могут содержать расход и схему протекания.
Расход может быть отрегулирован в ответ на изменение скорости перемещения манипулятора. По мере увеличения скорости перемещения манипулятора может уменьшаться толщина слоя светоотверждаемого материала и наоборот. Для достижения той же самой толщины слоя светоотверждаемого материала может быть отрегулирован расход светоотверждаемого материала. Например, расход может быть увеличен в случае увеличения скорости перемещения манипулятора или расход может быть уменьшен в случае уменьшения скорости перемещения манипулятора.
Расход или схема протекания светоотверждаемого материала может быть отрегулирован(а) в ответ на результат изменения расстояния от сопла до рабочей поверхности. По мере изменения расстояния от сопла от рабочей поверхности, может изменяться площадь покрытия потока, наносимого на рабочую поверхность. Например, по мере увеличения расстояния также может увеличиваться и площадь покрытия и наоборот. Для достижения той же самой толщины слоя светоотверждаемого материала, расход может быть изменена для компенсации изменения площади покрытия потока. В альтернативном варианте или в дополнение к настоящему варианту схема протекания может быть отрегулирован для изменения площади покрытия потока для достижения той же самой толщины слоя светоотверждаемого материала.
Схема протекания светоотверждаемого материала может быть отрегулирована в ответ на изменение расхода светоотверждаемого материала из сопла. Изменение расхода светоотверждаемого материала может привести к изменению толщины слоя светоотверждаемого материала. Соответственно, для достижения той же самой толщины слоя светоотверждаемого материала, площадь покрытия потока может быть изменена путем изменения схемы протекания для компенсации изменения расхода светоотверждаемого материала.
Как будет очевидно специалисту в данной области техники, аспекты настоящего изобретения могут быть реализованы в виде системы, способа и/или компьютерного программного продукта. Соответственно, аспекты настоящего изобретения могут представлять собой вариант реализации всего аппаратного обеспечения, вариант реализации всего программного обеспечения (включая программно-аппаратное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микрокод и т.д.) или варианта реализации, объединяющего аспекты программного обеспечения и аппаратного обеспечения, которые все в целом могут быть названы в настоящем документе как «схема», «модуль» или «система». Кроме того, аспекты настоящего изобретения могут представлять собой компьютерный программный продукт, реализованный на одном или более машиночитаемых носителей данных с размещенным на них программным кодом.
Многие из функциональных блоков, описанных в данной заявке, были обозначены как модули для более явного подчеркивания их независимости от реализации. Например, модуль может быть реализован в виде аппаратной схемы, содержащей заказную СБИС схему или вентильные матрицы, готовые к использованию полупроводники, такие как логические интегральные схемы, транзисторы или другие дискретные компоненты. Модуль может быть также реализован в виде программируемых аппаратных устройств, таких как программируемые в условиях эксплуатации вентильные матрицы, программируемая матричная логическая схема, программируемые логические устройства или т.п.
Модули также могут быть реализованы в виде программного обеспечения, предназначенного для исполнения процессорами различных типов. Обозначенный модель программного кода может, например, содержать один или более физических или логических блоков компьютерных инструкций, которые могут, например, быть сгруппированы в виде объекта, процедуры или функции. Несмотря на это, исполняемые файлы обозначенного модуля не обязательно должны быть расположены вместе, однако они могут содержать различные инструкции, хранящиеся в различных местах, которые, при их логическом объединении друг с другом, содержат модуль и достигают заявленного назначения модуля.
Фактически, модуль программного кода может представлять собой одиночную инструкцию или множество инструкций, а также может быть распределен по нескольким различным сегментам кода, среди различных программ и по нескольким запоминающим устройствам. Аналогичным образом, эксплуатационные данные могут быть идентифицированы и показаны в настоящем документе внутри модулей, а также могут быть воплощены в любой подходящей форме и сгруппированы внутри структуры данных любого подходящего типа. Эксплуатационные данные могут быть собраны в качестве одиночной совокупности данных или могут быть распределены по различным местам, включая различные запоминающие устройства, и могут существовать по меньшей мере частично в виде электронных сигналов в системе или сети. Когда модуль или части модуля реализованы в программном обеспечении, программный код может быть сохранен и/или распространен в одной или более машиночитаемых сред.
Машиночитаемая среда может представлять собой материальный машиночитаемый носитель, хранящий программный код. Машиночитаемый носитель может представлять собой, например, без ограничения, электронные, магнитные, оптические, электромагнитные, инфракрасные, голографические, микромеханические или полупроводниковые систему, устройство или аппарат, или любую подходящую их комбинацию.
Более конкретные примеры машиночитаемого носителя могут содержать, но без ограничения, портативную компьютерную дискету, жесткий диск, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM или флэш-память), постоянное запоминающее устройство на портативном компакт-диске (CD-ROM), цифровой универсальный диск (DVD), оптическое запоминающее устройство, магнитное запоминающее устройство, носитель для хранения голографических данных, микромеханическое запоминающее устройство или их любое подходящее сочетание. В контексте данной заявки машиночитаемый носитель может представлять собой любой материальный носитель, который может содержать и/или хранить программный код для использования системой для исполнения инструкций, устройством или аппаратом и/или в связи с ними.
Машиночитаемая среда может также представлять собой машиночитаемую среду для передачи сигналов. Машиночитаемая среда для передачи сигналов может содержать распространяемый сигнал данных со встроенным в него программным кодом, например, в основной полосе частот или в виде части несущей волны. Такой распространяемый сигнал может принимать любую из множества форм, включая, без ограничения, электрическую, электромагнитную, магнитную, оптическую или их любое подходящее сочетание. Машиночитаемая среда для передачи сигналов может представлять собой любую машиночитаемую среду, которая не представляет собой машиночитаемый носитель и которая может сообщать, распространять или передавать программный код для использования системой для исполнения инструкций, устройством или аппаратом или для использования по отношению к ним. Программный код, реализованный на машиночитаемой среде для передачи сигналов, может быть передан с использованием любой подходящей среды, включая, без ограничения, проводную линию, оптоволокно, радиочастотный сигнал или т.п., или их любое подходящее сочетание.
В одном из вариантов реализации машиночитаемая среда может содержать комбинацию из одного или более машиночитаемых носителей и одной или более машиночитаемых сред для передачи сигналов. Например, программный код может распространяться в виде электромагнитного сигнала через оптоволоконный кабель для исполнения процессором и может быть сохранен на оперативном запоминающем устройстве для исполнения процессором.
Программный код для осуществления операций аспектов настоящего изобретения может быть написан на любой комбинации из одного или более языков программирования, включая объектоориентированный язык программирования, такой как Java, Smalltalk, С++, PHP или т.п., и обычные процедурные языки программирования, такие как язык программирования «С» или аналогичные языки программирования. Программный код может исполняться полностью на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя, в виде самостоятельного пакета программного обеспечения, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере или полностью на удаленном компьютере или сервере. В последнем случае компьютер может быть соединен с компьютером пользователя через сеть любого типа, включая локальную вычислительную сеть (LAN) или глобальную сеть (WAN), или соединение может быть установлено с внешним компьютером (например, через сеть Интернет с использованием поставщика услуг в сети Интернет).
Компьютерный программный продукт может быть распределен, а также может одновременно обслуживать множество потребителей гибким и автоматизированным способом. Компьютерный программный продукт может быть стандартизован, что требует небольшой настройки и изменения, что обеспечивает емкость по запросу в предоплаченных моделях.
Компьютерный программный продукт может быть сохранен на распределенной файловой системе, доступной из одного или более серверов. Компьютерный программный продукт может быть исполнен посредством транзакций, которые содержат данные и выполняемые сервером запросы, которые используют блоки центрального процессора на доступном сервере. Блоки центрального процессора могут представлять собой единицы времени, такие как минуты, секунды или часы на центральном процессоре сервера. Кроме того, доступный сервер может осуществлять запросы к другим серверам, которым необходимы блоки центрального процессора. Блоки центрального процессора представляют собой пример, представляющий предпоследнее используемое измерение. Другие используемые измерения содержат, но не ограничены, пропускную способность сети, использование памяти, использование накопителя данных, передачи пакетов данных, законченные транзакции и т.д.
Аспекты вариантов реализации могут быть описаны выше со ссылкой на схематические блок-схемы и/или схематические структурные схемы способов, устройств, систем и компьютерных программных продуктов согласно вариантам реализации настоящего изобретения. Будет понятно, что каждый блок схематических блок-схем и/или схематических структурных схем и сочетание блоков в схематических блок-схемах и/или схематических структурных схемах могут быть реализованы посредством программного кода. Программный код может быть выдан на процессор компьютера общего назначения, компьютер специального назначения, устройство циклового программного управления или другое программируемое устройство обработки данных для создания машины, так что инструкции, которые исполняют посредством процессора компьютера или другого программируемого устройства обработки данных, создают средства для реализации функций и/или действий, указанных в блоке или блоке схематических блок-схем и/или схематических структурных схем.
Программный код можно также хранить в машиночитаемой среде, которая дает инструкцию компьютеру, другим программируемым устройством обработки данных или другим устройствам выполнять функции конкретным образом, так что инструкции, хранящиеся в машиночитаемой среде, создают готовое изделие, содержащее инструкции, которые реализуют функцию и/или действие, указанные в блоке или блоках схематических блок-схем и/или схематических структурных схем.
Программный код может быть также загружен на компьютер, другое программируемое устройство обработки данных или другие устройства с тем, чтобы вызвать выполнение совокупностей функциональных этапов на компьютере, другом программируемом устройстве или других устройствах для создания реализуемого посредством компьютера процесса таким образом, что программный код, при его исполнении на компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивает процессы для реализации функций и/или действий, указанных в блок-схеме и/или в блоке или блоках структурной схемы.
Схематические блок-схемы и/или схематические структурные схемы на чертежах иллюстрируют архитектуру, функциональные возможности и работу возможных реализаций устройств, систем, способов и компьютерных программных продуктов согласно различным вариантам реализации настоящего изобретения. Таким образом, каждый блок в схематических блок-схемах и/или схематических структурных схемах может представлять модуль, сегмент или часть кода, который содержит одну или более исполняемых инструкций программного кода для реализации специальной логической функции или специальных логических функций.
Следует заметить, что в некоторых альтернативных реализациях функции, указанные в блоке, могут и не выполняться в порядке, указанном на чертежах. Например, два блока, показанные последовательно, фактически могут быть исполнены по существу одновременно, или эти блоки могут быть иногда исполнены в противоположном порядке в зависимости от предполагаемой функциональности. Другие этапы и способы могут быть выполнены таким образом, что они эквивалентны по функции, логике или воздействию с одним или более блоками или их частями, показанным на чертежах.
Несмотря на то, что в блок-схемах и/или в структурных схемах могут быть использованы стрелки различных типов и линии различных типов, следует понимать, что они не ограничивают объем соответствующих вариантов реализации. Фактически, некоторые стрелки или другие соединения могут быть использованы для указания только на логический поток показанного варианта реализации. Например, стрелка может указывать на период ожидания или контроля неопределенной продолжительности между перечисленными этапами показанного варианта реализации. Также следует отметить, что каждый блок на структурных схемах и/или блок-схемах, а также сочетания блоков на структурных схемах и/или блок-схемах могут быть реализованы посредством основанных на аппаратном обеспечении систем специального назначения, которые выполняют специальные функции или действия, или посредством сочетаний аппаратного обеспечения специального назначения и программного кода.
Термины «включающий», «содержащий», «имеющий» и их вариации означают «включающий без ограничения», если только явным образом не указано иное. Пронумерованный перечень объектов не означает, что какие-либо или все из этих объектов являются взаимоисключающими и/или взаимновключающими, если только явным образом не указано иное.
Если только не указано иное, термины «первый», «второй» и т.д. используют в настоящем документе по существу в качестве меток, и они не предназначены для введения порядковых, позиционных или иерархических требований в отношении объектов, к которым эти термины относятся. Кроме того, ссылка, например, на «второй» объект не требует или не исключает наличие, например, «первого» объекта или объекта с меньшим номером и/или, например, «третьего» объекта или объекта с большим номером.
Как использовано в настоящем документе, фраза «по меньшей мере один из», при ее использовании с перечнем объектов, означает, что могут быть использованы различные сочетания, состоящие из одного или более из перечисленных объектов, и только один из этих объектов в перечне может быть необходим. Объект может представлять собой конкретный предмет, конкретную вещь или конкретную категорию. Другими словами, фраза «по меньшей мере один из» означает, что может быть использована любая комбинация объектов или любое количество объектов из перечня, не не все из этих объектов могут быть необходимы. Например, «по меньшей мере один из объекта А, объекта В и объекта С» может означать объект А; объект А и объект В; объект В; объект А, объект В и объект С; или объект В и объект С. В некоторых случаях «по меньшей мере из объекта А, объекта В и объекта С» может означать, например, без ограничения, два объекта А, один объект В и десять объектов С; четыре объекта В и семь объектов С; или некоторую другую подходящую их комбинацию.
Кроме того, настоящее изобретение содержит варианты реализации в соответствии с приведенными далее пунктами.
Пункт 1. Устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности, содержащее:
сопло, из которого светоотверждаемый материал наносят на рабочую поверхность для формирования на ней слоя светоотверждаемого материала, причем слой светоотверждаемого материала имеет переднюю кромку и заднюю кромку, заданные в соответствии с направлением перемещения сопла относительно рабочей поверхности, и
источник света, зафиксированный относительно сопла и выполненный с возможностью направления пучка света на заднюю кромку слоя светоотверждаемого материала.
Пункт 2. Устройство по пункту 1, дополнительно содержащее:
устройство для определения направления, выполненное с возможностью определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, и
управляющий модуль, функционально соединенный с источником света и управляющий работой источника света в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления.
Пункт 3. Устройство по пункту 2, в котором источник света содержит по меньшей мере первую лампу и вторую лампу, при этом управляющий модуль включает первую лампу и выключает вторую лампу в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве первого направления, и выключает первую лампу и включает вторую лампу в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве второго направления, отличного от первого направления.
Пункт 4. Устройство по пункту 3, в котором первая лампа расположена вплотную к первой стороне сопла, а вторая лампа расположена вплотную ко второй стороне сопла, при этом первая сторона расположена напротив второй стороны, а первое направление противоположно второму направлению.
Пункт 5. Устройство по пункту 2, в котором источник света содержит первую группу ламп, содержащую множество ламп, и вторую группу ламп, содержащую множество ламп, при этом управляющий модуль включает первую группу ламп и выключает вторую группу ламп в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве первого направления, и выключает первую группу ламп и включает вторую группу ламп в ответ на результат определения направления перемещения сопла относительно рабочей поверхности, полученный устройством для определения направления в качестве второго направления, отличного от первого направления.
Пункт 6. Устройство по пункту 2, в котором устройство для определения направления содержит акселерометр, зафиксированный относительно сопла.
Пункт 7. Устройство по пункту 2, дополнительно содержащее роботизированную руку, причем
сопло и источник света соединены с роботизированной рукой, а
устройство для определения направления содержит устройство управления роботизированной рукой.
Пункт 8. Устройство по пункту 2, в котором
устройство для определения направления выполнено с возможностью определения скорости перемещения сопла относительно рабочей поверхности, а
управляющий модуль регулирует интенсивность пучка света в ответ на результат определения скорости перемещения, полученный устройством для определения направления.
Пункт 9. Устройство по пункту 2, дополнительно содержащее регулирующее устройство для регулировки расхода, выполненное с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла, при этом
устройство для определения направления выполнено с возможностью определения скорости перемещения сопла относительно рабочей поверхности, а
управляющий модуль регулирует расход светоотверждаемого материала из сопла в ответ на результат определения скорости перемещения, полученный устройством для определения направления.
Пункт 10. Устройство по пункту 2, дополнительно содержащее устройство для определения расстояния, выполненное с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, при этом управляющий модуль регулирует пучок света в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный устройством для определения расстояния.
Пункт 11. Устройство по пункту 2, дополнительно содержащее:
устройство для определения расстояния, выполненное с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, и
регулирующее устройство для регулировки расхода, выполненное с возможностью регулировки по меньшей мере одной характеристики потока светоотверждаемого материала из сопла,
при этом управляющий модуль регулирует указанную по меньшей мере одну характеристику потока светоотверждаемого материала из сопла в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный устройством для определения расстояния.
Пункт 12. Устройство по пункту 1, дополнительно содержащее линзу, соединенную с источником света и выполненную с возможностью регулировки направления пучка света от источника света.
Пункт 13. Устройство по пункту 1, в котором источник света содержит множество ламп, расположенных с образованием кругового рисунка вокруг сопла.
Пункт 14. Устройство по пункту 1, в котором
светоотверждаемый материал протекает через сопло в направлении нанесения, а
источник света смещен от сопла в направлении нанесения.
Пункт 15. Устройство по пункту 1, дополнительно содержащее вместилище для ламп, имеющее углубленную поверхность, на которой установлен источник света.
Пункт 16. Ручное устройство для нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности, содержащее:
сопло, из которого светоотверждаемый материал наносят на рабочую поверхность для формирования на ней слоя светоотверждаемого материала,
источник света, зафиксированный относительно сопла,
управляющий модуль, функционально соединенный с источником света, и
акселерометр, зафиксированный относительно сопла и функционально соединенный с управляющим модулем,
причем управляющий модуль управляет источником света в ответ на входные данные от акселерометра.
Пункт 17. Ручное устройство по пункту 16, дополнительно содержащее:
первое пусковое устройство, выполненное с возможностью приведения его в действие вручную с размещением в первом активном положении для запуска потока светоотверждаемого материала из сопла к рабочей поверхности, и
второе пусковое устройство, выполненное с возможностью приведения его в действие вручную с размещением во втором активном положении для запуска управления источником света.
Пункт 18. Ручное устройство по пункту 16, дополнительно содержащее датчик для определения расстояния, зафиксированный относительно сопла и выполненный с возможностью определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью,
при этом управляющий модуль выполнен с возможностью регулировки работы источника света в ответ на результат определения расстояния между соплом и рабочей поверхностью, полученный датчиком для определения расстояния.
Пункт 19. Ручное устройство по пункту 16, дополнительно содержащее регулирующее устройство для регулировки расхода, выполненное с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла,
при этом управляющий модуль функционально соединен с регулирующим устройством для регулировки расхода и выполнен с возможностью регулировки расхода светоотверждаемого материала из сопла в ответ на входные данные от акселерометра.
Пункт 20. Способ нанесения светоотверждаемого материала на рабочую поверхность и отверждения его на этой рабочей поверхности, согласно которому:
наносят светоотверждаемый материал на рабочую поверхность из сопла,
определяют направление перемещения сопла по отношению к рабочей поверхности,
одновременно с нанесением светоотверждаемого материала на рабочую поверхность направляют пучок света на светоотверждаемый материал, нанесенный на рабочую поверхность, и
регулируют характеристики пучка света в ответ на результат определения направления перемещения сопла.
Настоящее изобретение может быть реализовано в другом виде без выхода за пределы своей сущности или за рамки своих существенных характеристик. Описанные варианты реализации следует рассматривать во всех аспектах только в качестве иллюстративных вариантов реализации, а не ограничивающих вариантов реализации. Все изменения, подпадающие под смысловое содержание и в зону эквивалентности пунктов формулы изобретения, следует включать в объем защиты этих пунктов формулы.