محققان دانشگاه میجی در ژاپن یک سیستم منحصر به فرد برای پرینت سه بعدی و سپس مونتاژ توسعه داده اند. این سیستم که Functgraph نامیده می شود، مجموعه ای از قطعات شامل عملگرهای نهایی بازوی رباتیکی را چاپ می کند که سپس برای ساخت و به کار انداختن تجهیزات جهت کاربرد های خاص مورد استفاده قرار می گیرد. این کاربرد ها شامل درست کردن ساندویچ، تا کردن لباس و یا چاپ و بسته بندی مجسمه های کوچک می باشد.

 

ساخت دستگاه پرینت و مونتاژ با استفاده از یک پرینتر سه بعدی معمولی

محققان دانشگاه میجی مقاله خود را در کنفرانسConference on 4D and Functional Fabrication 2020 ارائه دادند و دستگاه Functgraph را به عنوان ابزاری جهت استفاده از یک پرینتر سه بعدیFFF  برای اتوماتیک سازی کارخانه شخصی توصیف کردند. در فرایند کار Functgraph،  ابتدا تمام قطعات لازم برای یک کاربرد خاص پرینت سه بعدی می شوند. سپس این دستگاه با استفاده از ابزاری که به سر چاپ متصل است، قطعات را روی صفحه کار حرکت داده و عملگرهای نهایی را بسته به کاربرد مورد نظر روی این ابزار جابجا می کند و تمام اجزای چاپ شده را برای اجرای عملیات برنامه ریزی شده، مونتاژ می کند. درست کردن یک ساندویچ ژامبون و خیار، تا کردن پیراهن، بسته بندی مجسمه های خرگوش چاپ سه بعدی شده و یا مونتاژ ماشین اسباب بازی، از جمله کاربردهای این دستگاه می باشد.

ساخت ساندویچ ساز با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی
ساخت ساندویچ ساز با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعد

این دستگاه متشکل از یک چاپگر سه بعدی است که با سیستمی در مجاورت اکسترودر برای گرفتن عملگر نهایی پرینت سه بعدی شده و همچنین یک سکو در کنار دستگاه برای قرار دادن عملگرهای نهایی زمانی که دیگر به آنها نیازی نیست مجهز شده است. سیستم برداشتن در عمگر نهایی، به یک قلاب وابسته است که با فشار دادن و کلیک کردن روی محل قرارگیری، به عمگر نهایی متصل می شود. پس از اتصال، عمگر نهایی برای جابجایی قطعات چاپ سه بعدی شده مختلف روی صفحه کار و مونتاژ آنها مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع عمگر های نهایی شامل قلاب های مخصوصی هستند که برای حذف ساختار های پشتیبانی، خم کردن قطعات چاپ سه بعدی شده یا حرکت قطعات استفاده می شود.

حرکت قطعات با استفاده از عملگر نهایی پرینت سه بعدی شده
حرکت قطعات با استفاده از عملگر نهایی پرینت سه بعدی شده

 

سازندگان این دستگاه از یک پرینتر سه بعدی ارزان و در دسترس و مواد پرینت سه بعدی معمولی استفاده کرده اند. ماده پرینت سه بعدی مورد استفاده اسید پلی لاکتیک (PLA) و جنس صفحه ساخت شیشه ای می باشد. همچنین تنظیمات برای عملیات پرینت شامل دمای صفحه ساخت ۶۰ درجه سانتیگراد و دمای اکسترودر ۲۰۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است. محققان به طور خاص ساختارهای پشتیبانی را در نقاط کلیدی قرار داده اند تا جداسازی از بستر چاپ را به حداکثر برسانند، این در حالی است که از اقدامات احتیاطی برای اطمینان از چسبیدن مواد به بستر در طی مراحل ساخت استفاده کرده اند. برای چسبندگی مناسب، اکسترودر نسبت به حالت نرمال به صفحه پرینت نزدیکتر در نظر گرفته شده است.

پرینت سه بعدی و مونتاژ قطعات ماشین اسباب بازی
پرینت سه بعدی و مونتاژ قطعات ماشین اسباب بازی

این تیم با پرینت سه بعدی مجسمه های خرگوش و قرار دادن آنها در بسته بندی، توانایی ساخت و تولید خودکار را نشان داده اند. همچنین آنها پیشنهاد کرده اند که چاپ تمام رنگی می تواند باعث جذابیت بیشتر شی و بسته بندی شود. یکی از سازندگان این دستگاه به نام Kuroki Yuto در مورد این دستگاه پرینت سه بعدی شده ایده های بزرگتری مانند چاپ سه بعدی وسیله نقلیه روی ماه دارد. به گفته Kuroki Yuto از این ایده می توان استفاده کرد، به این معنی که اگر بتوان یک چاپگر سه بعدی را به یک مکان دور مانند فضا فرستاد، می توان محصول مورد نظر را در محل ساخت. در حال حاضر این دستگاه به خودی خود کار نمی کند.

مطمئناً این دستگاه ایده جالبی برای بسیاری از پروژه های بررسی امکانات جایگاه های پرینت سه بعدی در فضا است. در مورد کاربردها این دستگاه روی زمین، سوال این است که آیا انرژی و مواد مصرف شده برای چنین کاربردهای اتوماتیکی باعث صرفه جویی در وقت و انرژی کاربر می شود؟ شاید اگر مواد پرینت سه بعدی مورد استفاده کاملاً قابل تجزیه یا قابل استفاده مجدد باشند، استفاده از این دستگاه ارزشمند باشد.

در ویدئو زیر، فرایند کار دستگاه  Functgraph را می توانید مشاهده کنید:

 

منبع: https://3dprint.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

4.8/5 - (41 امتیاز)