KR102485871B1 - Divided recoater type powder feeder, three-dimensional printer and its control method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예비 조형체의 3차원적인 표면 형상에 따라 단위 리코터들이 개별적으로 승하강되면서 예비 조형체의 표면에 분말을 도포할 수 있게 하는 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치와, 3차원 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 예비 조형체의 표면을 따라 이동하면서 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터들이 일렬을 이루도록 설치되는 분할 리코터 장치; 및 상기 분할 리코터 장치의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치의 하방에 형성된 분말 토출구를 통해서 분말이 토출되고, 상기 예비 조형체의 표면에 토출된 상기 분말이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말을 공급할 수 있는 분말 공급 장치;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a powder coating device of a split recoater type that allows unit coaters to individually move up and down according to the three-dimensional surface shape of a preform and apply powder to the surface of a preform, a 3D printer, and A method for controlling the same, comprising: a split recoater device in which a plurality of unit recoaters that can move up and down along the surface of the pre-molded body are installed in a line while moving along the surface of the pre-molded body; and the split recoater device so that when the split recoater device moves forward and backward, powder is discharged through a powder discharge port formed below the split recoater device, and the discharged powder can be applied to the surface of the preliminary molded body. It may include; a powder supply device capable of supplying the powder to the powder receiving space formed therein.

Description

분할 리코터 타입의 분말 도포 장치와, 3차원 프린터 및 이의 제어 방법{Divided recoater type powder feeder, three-dimensional printer and its control method}Divided recoater type powder coating device, three-dimensional printer and its control method {Divided recoater type powder feeder, three-dimensional printer and its control method}

본 발명은 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치와, 3차원 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예비 조형체의 3차원적인 표면 형상에 따라 단위 리코터들이 개별적으로 승하강되면서 예비 조형체의 표면에 분말을 도포할 수 있게 하는 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치와, 3차원 프린터 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a split recoater-type powder coating device, a 3D printer, and a control method thereof, and more particularly, unit recoaters are individually raised and lowered according to the 3D surface shape of a preliminary molded body, thereby forming a preliminary mold. It relates to a powder application device of a split recoater type capable of applying powder to the surface of a mold, a 3D printer, and a control method thereof.

분말 공급 배드(Powder Bed)를 이용한 3차원 프린터의 조형 방식은, 소재가 되는 분말을 한 층씩 얇게 펼쳐서 분말층을 형성한 후, 레이저 혹은 전자빔 등의 열원을 이용하여 원하는 형상의 단면 정보대로 선택적으로 용융하고, 이를 다층으로 적층하여 제조하는 방식이다. The molding method of a 3D printer using a powder bed is to form a powder layer by thinly spreading the powder, which is the material layer by layer, and then selectively according to the cross-sectional information of the desired shape using a heat source such as a laser or an electron beam. It is a method of manufacturing by melting and stacking them in multiple layers.

이러한 분말 공급 배드 방식의 3차원 프린터는 상기 분말 공급 배드에서 조형이 이루어지는 조형 배드까지 전후진되면서 상기 조형 배드 상에 분말을 얇게 펼치는 일종의 블레이드 형상의 리코터(recoater)가 설치될 수 있다.In the powder supply bed type 3D printer, a kind of blade-shaped recoater may be installed to thinly spread powder on the molding bed while moving forward and backward from the powder supply bed to the molding bed in which molding is performed.

이러한 리코터는 조형 배드의 일측 또는 양측에 분말을 공급할 수 있도록 단계적으로 승하강이 가능한 분말 공급 배드가 반드시 필요했었다.Such a recoater necessarily required a powder supply bed capable of being raised and lowered step by step so as to supply powder to one side or both sides of the molding bed.

최근에는 3차원적인 형상의 예비 조형체의 표면에 분말을 도포할 수 있도록 각각이 분할되어 개별적으로 승하강이 가능한 분할형 리코터가 사용되기도 하였다.Recently, a split type recoater capable of individually moving up and down has been used because each part is divided so that powder can be applied to the surface of a three-dimensional preform.

이 경우에도, 조형 배드의 일측 또는 양측에 분말을 공급할 수 있도록 단계적으로 승하강이 가능한 분말 공급 배드가 반드시 필요했었고, 종래의 리코터나 분할형 리코터 모두 이러한 분말 공급 배드와 조형 배드를 왕복운동하면서 예비 조형체의 표면까지 분말을 끌어오는 방식으로 분말을 도포할 수 있었다.Even in this case, a powder supply bed that can be raised and lowered step by step was required to supply powder to one or both sides of the molding bed, and both conventional recoaters and split recoaters reciprocate the powder supply bed and the molding bed while reciprocating. The powder could be applied by drawing the powder to the surface of the preform.

그러나, 종래의 분말 배드를 이용한 3차원 프린터는 직접 분말을 분사하는 3차원 프린터 방식에 비해 조형 정밀도 및 형상 자유도가 우수한 반면, 기계가공, 소성가공 등 전통적인 제조공정으로 제조된 3차원 형상의 예비 조형체를 활용하여 복잡한 형상만 추가적으로 구현하기 위한 활용이 불가능했었다.However, while the 3D printer using a conventional powder bed has superior molding precision and freedom of shape compared to the 3D printer method of directly spraying powder, it is possible to obtain a preliminary 3D shape manufactured by traditional manufacturing processes such as mechanical processing and plastic processing. It was impossible to utilize the shape to additionally implement only complex shapes.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 분말 토출이 가능한 분할형 리코터 장치를 이용하여 분말 토출 및 분말 도포를 동시에 수행하여 조형 시간을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해 분말 공급 배드를 모두 생략할 수 있어서 장비의 공간 활용도를 크게 향상시킬 수 있으며, 저비용의 전통적인 제조공정으로 제작된 예비 조형체를 활용하여 복잡한 형상만 추가적으로 제작함으로써 제품 생산속도 향상, 비용절감, 대형제품제조가 가능하고, 예비 조형체의 형상이나 표면 경사도 등에 따라 분말층을 매우 정밀하게 도포할 수 있어서 장비의 성능이 정밀도를 크게 향상시킬 수 있게 하는 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치와, 3차원 프린터 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems, and it is possible to greatly reduce the molding time by simultaneously performing powder ejection and powder application using a split type recoater capable of powder ejection, thereby greatly reducing the powder The entire supply bed can be omitted, so the space utilization of the equipment can be greatly improved, and only complex shapes can be additionally manufactured using the preliminary molded body manufactured by the low-cost traditional manufacturing process, thereby improving product production speed, reducing costs, and manufacturing large-sized products. A split recoater-type powder coating device that can greatly improve the performance of the equipment because it can apply the powder layer very precisely according to the shape or surface inclination of the preform, 3D printer, and Its object is to provide a control method thereof. However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치는, 예비 조형체의 표면을 따라 이동하면서 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터들이 일렬을 이루도록 설치되는 분할 리코터 장치; 및 상기 분할 리코터 장치의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치의 하방에 형성된 분말 토출구를 통해서 분말이 토출되고, 상기 예비 조형체의 표면에 토출된 상기 분말이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말을 공급할 수 있는 분말 공급 장치;를 포함할 수 있다.The split recoater type powder coating device according to the spirit of the present invention for solving the above problems is a plurality of unit recoaters that can be moved up and down along the surface height of the preform while moving along the surface of the preform a split recoater device installed so as to form a line; and the split recoater device so that when the split recoater device moves forward and backward, powder is discharged through a powder discharge port formed below the split recoater device, and the discharged powder can be applied to the surface of the preliminary molded body. It may include; a powder supply device capable of supplying the powder to the powder receiving space formed therein.

또한, 본 발명에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치는, 상기 분할 리코터 장치가 상기 예비 조형체의 표면을 따라 이동될 수 있도록 상기 예비 조형체가 안착된 조형 배드를 기준으로 X축 방향으로 상기 분할 리코터 장치를 전후진시키는 전후진 이동 장치; 및 Y축 방향으로 일렬 배치된 상기 단위 리코터들 각각이 각각 독립적으로 Z축 방향으로 승하강될 수 있도록 상기 단위 리코터들 각각에 설치되는 단위 리코터 승하강 장치;를 더 포함할 수 있다.In addition, the split recoater-type powder application device according to the present invention, the split recoater device can be moved along the surface of the preliminary molded body in the X-axis direction based on the molding bed on which the preliminary molded body is seated. a forward and backward movement device for forward and backward movement of the split recoater device; and a unit recoater lifting and lowering device installed on each of the unit recoaters so that each of the unit recoaters arranged in a row in the Y-axis direction can independently move up and down in the Z-axis direction.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분할 리코터 장치는, 좌측 단부에 형성되고, 전방 벽체, 후방 벽체 및 상기 전방 벽체와 상기 후방 벽체의 좌측면들을 서로 연결하는 좌측방 벽체로 이루어지는 좌측 가이드; 우측 단부에 형성되고, 전방 벽체, 후방 벽체 및 상기 전방 벽체와 상기 후방 벽체의 우측면들을 서로 연결하는 우측방 벽체로 이루어지는 우측 가이드; 및 상기 좌측 가이드와 상기 우측 가이드 사이에서 서로 슬라이딩 승하강이 가능하게 복수개가 설치되고, 하방에 상기 분말 토출구가 형성되며, 전방 벽체 및 상기 전방 벽체와 이격되는 후방 벽체로 이루어지는 상기 단위 리코터들;을 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, the split recoater device includes: a left guide formed at a left end and made up of a front wall, a rear wall, and a left chamber wall connecting left surfaces of the front wall and the rear wall to each other; a right guide formed at a right end and comprising a front wall, a rear wall, and a right side wall connecting right sides of the front wall and the rear wall to each other; and a plurality of unit recoaters installed between the left guide and the right guide to be able to slide up and down, the powder outlet being formed below, and a front wall and a rear wall spaced apart from the front wall. can include

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분할 리코터 장치는, 상기 분말이 외부로 누출되지 않게 상기 단위 리코터들이 개별 승하강할 수 있도록 상기 단위 리코터와 이웃하는 단위 리코터 사이의 대향면에 서로 맞물리는 레일부 또는 실링부가 형성될 수 있다.In addition, according to the present invention, the split recoater device engages opposite surfaces between the unit recoater and the adjacent unit recoater so that the unit recoaters can individually move up and down so that the powder does not leak to the outside. A rail part or a sealing part may be formed.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분말 토출구는, 복수개의 상기 단위 리코터들의 하단부에 서로 통합되어 연결되는 형태로 형성되는 통합형 분말 토출구일 수 있다.Further, according to the present invention, the powder discharge port may be an integrated powder discharge port formed in a form integrated and connected to each other at the lower ends of the plurality of unit recoaters.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분말 토출구는, 복수개의 상기 단위 리코터들의 하단부에 각각 독립된 형태로 형성되는 개별형 분말 토출구일 수 있다.Further, according to the present invention, the powder outlet may be an individual powder outlet formed in an independent form at the lower end of the plurality of unit recoaters.

또한, 본 발명에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치는, 상기 분할 리코터 장치의 전방 또는 후방에 설치되어 상기 예비 조형체의 표면 높이를 측정하는 표면 높이 측정 센서; 및 상기 표면 높이 측정 센서로부터 상기 예비 조형체 표면의 높이 신호를 인가받아 상기 전후진 이동 장치에 전후진 이동 속도 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 단위 리코터 승하강 장치에 승하강 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the split recoater type powder coating device according to the present invention includes a surface height measurement sensor installed in front or rear of the split recoater device to measure the surface height of the preform; and a control unit receiving a height signal of the surface of the preform from the surface height measurement sensor and applying a forward and backward movement speed control signal to the forward and backward moving device or a lifting and lowering control signal to the unit recoater raising and lowering device. ; may be further included.

또한, 본 발명에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치는, 상기 분말 토출구를 통해 상기 분말이 원활하게 공급될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치의 적어도 일부분에 설치되는 진동 장치;를 더 포함할 수 있다.In addition, the split recoater-type powder application device according to the present invention may further include a vibration device installed on at least a part of the split recoater device so that the powder can be smoothly supplied through the powder outlet. .

또한, 본 발명에 따르면, 상기 단위 리코터 승하강 장치는, 전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 전방 벽체의 높이를 조절할 수 있도록 상기 전방 벽체를 승하강시키는 전방 벽체 승하강 장치; 및 전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 후방 벽체의 높이를 조절할 수 있도록 상기 후방 벽체를 승하강시키는 후방 벽체 승하강 장치;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the unit recoater elevating device includes a front wall elevating device for elevating and lowering the front wall so that the height of the front wall can be adjusted when moving forward or backward; and a rear wall lifting and lowering device that lifts and lowers the rear wall to adjust the height of the rear wall when moving forward or backward.

또한, 본 발명에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치는, 상기 단위 리코터의 전방 이동시, 상기 전방 벽체의 높이가 상기 후방 벽체의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 하강 제어 신호를 인가하고, 상기 단위 리코터의 후방 이동시, 상기 후방 벽체의 높이가 상기 전방 벽체의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치에 하강 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in the split recoater-type powder application device according to the present invention, when the unit recoater moves forward, an elevation control signal is sent to the front wall elevating and descending device so that the height of the front wall is higher than the height of the rear wall. or applying a lowering control signal to the rear wall lifting and lowering device, and when the unit recoater moves backward, a lowering control signal to the front wall raising and lowering device so that the height of the rear wall is higher than the height of the front wall or a controller for applying a lift control signal to the rear wall elevating device.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 상기 예비 조형체의 표면 경사각을 따라서 상기 표면 경사각이 기준치 이상일 경우, 상기 전후진 이동 장치에 속도 저하 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, according to the present invention, the control unit, along the surface inclination angle of the preform, when the surface inclination angle is equal to or greater than a reference value, applies a speed reduction control signal to the forward and backward movement device or lifts to the rear wall elevating device. A control signal can be applied.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 3차원 프린터는, 상기에 기재된 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 포함할 수 있다.On the other hand, the 3D printer according to the spirit of the present invention for solving the above problems may include the above-described split recoater type powder coating device.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법은, 예비 조형체의 표면을 따라 이동하면서 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터들이 일렬을 이루도록 설치되는 분할 리코터 장치; 및 상기 분할 리코터 장치의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치의 하방에 형성된 분말 토출구를 통해서 분말이 토출되고, 상기 예비 조형체의 표면에 토출된 상기 분말이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말을 공급할 수 있는 분말 공급 장치;를 포함하는 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법에 있어서, (a) 상기 분할 리코터 장치를 상기 예비 조형체의 표면을 따라 이동시키는 단계; 및 (b) 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 상기 단위 리코터들을 승하강시키면서 상기 분말 토출구를 통해서 상기 분말을 토출시키는 동시에 상기 예비 조형체의 표면에 상기 분말을 일정한 두께로 도포하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the control method of the split recoater type powder coating device according to the spirit of the present invention for solving the above problems is, while moving along the surface of the pre-form body, it can be raised and lowered along the surface height of the pre-form body a split recoater device in which a plurality of unit recoaters are installed in a line; and the split recoater device so that when the split recoater device moves forward and backward, powder is discharged through a powder discharge port formed below the split recoater device, and the discharged powder can be applied to the surface of the preliminary molded body. In the control method of a split recoater type powder coating device comprising a powder supply device capable of supplying the powder to a powder receiving space formed therein, (a) the split recoater device is applied to the surface of the preform moving along; and (b) discharging the powder through the powder outlet while moving the unit recoaters up and down along the surface height of the pre-form and simultaneously applying the powder to a constant thickness on the surface of the pre-form; can include

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 분말 토출이 가능한 분할형 리코터 장치를 이용하여 분말 토출 및 분말 도포를 동시에 수행하여 조형 시간을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해 분말 공급 배드를 모두 생략할 수 있어서 장비의 공간 활용도를 크게 향상시킬 수 있으며, 저비용의 전통적인 제조공정으로 제작된 예비 조형체를 활용하여 복잡한 형상만 추가적으로 제작함으로써 제품 생산속도 향상, 비용절감, 대형제품제조가 가능하고, 예비 조형체의 형상이나 표면 경사도 등에 따라 분말층을 매우 정밀하게 도포할 수 있어서 장비의 성능이 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. According to some embodiments of the present invention made as described above, it is possible to greatly reduce the molding time by simultaneously performing powder ejection and powder application using a split type recoater capable of powder ejection, and through this, the powder supply bed All of them can be omitted, so the space utilization of the equipment can be greatly improved, and by using the preliminary molded body manufactured by the low-cost traditional manufacturing process, only complex shapes can be additionally manufactured, thereby improving product production speed, reducing costs, and manufacturing large-sized products. , the powder layer can be applied very accurately according to the shape or surface inclination of the preform, so the performance of the equipment can greatly improve the accuracy. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치 및 3차원 프린터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 실링부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 전진 모드를 나타내는 측단면도이다.
도 8은 도 7의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 후진 모드를 나타내는 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a perspective view showing a split recoater-type powder coating device and a 3D printer according to some embodiments of the present invention.
Fig. 2 is a front view showing the powder coating device of the split recoater type of Fig. 1;
Fig. 3 is a plan view showing the powder coating device of the split recoater type of Fig. 1;
FIG. 4 is a side cross-sectional view showing the split recoater-type powder application device of FIG. 1;
5 is a plan view illustrating a sealing part of a powder coating device of a split recoater type according to some other embodiments of the present invention.
6 is a plan view illustrating a powder application device of a split recoater type according to some other embodiments of the present invention.
7 is a side cross-sectional view showing a forward mode of a powder coating device of a split recoater type according to some other embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a side cross-sectional view showing the reverse mode of the split recoater-type powder coating device of FIG. 7 .
9 is a flowchart illustrating a control method of a split recoater type powder coating device according to some embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100) 및 3차원 프린터(1000)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)를 나타내는 정면도이고, 도 3은 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 1의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)를 나타내는 측단면도이다.1 is a perspective view showing a split recoater type powder coating device 100 and a 3D printer 1000 according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a split recoater type powder coating device of FIG. 1 ( 100), FIG. 3 is a plan view showing the split recoater-type powder coating device 100 of FIG. 1, and FIG. 4 is a side cross-sectional view showing the split recoater-type powder coating device 100 of FIG. to be.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)는, 크게 분할 리코터 장치(10)와, 분말 공급 장치(20)와, 전후진 이동 장치(30) 및 단위 리코터 승하강 장치(40)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 1, the split recoater type powder application device 100 according to some embodiments of the present invention includes a split recoater device 10, a powder supply device 20, It may include a forward and backward moving device 30 and a unit recoater lifting and lowering device 40 .

예컨대, 상기 분할 리코터 장치(10)는, 예비 조형체(1)의 표면을 따라 전후진 이동하면서 상기 예비 조형체(1)의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터(13)들이 일렬을 이루도록 설치될 수 있다.For example, the split recoater device 10 includes a plurality of unit recoaters 13 that can move up and down along the surface height of the pre-molded body 1 while moving forward and backward along the surface of the pre-molded body 1 ) can be installed in a row.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분할 리코터 장치(10)는, 좌측 가이드(11)와, 우측 가이드(12) 및 복수개의 단위 리코터(13)들을 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 1 to 4, the split recoater device 10 includes a left guide 11, a right guide 12, and a plurality of unit recoaters 13. can include

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 좌측 가이드(11)는, 상기 분할 리코터 장치(10)의 좌측 단부에 형성되는 것으로서, 전방 벽체(11a), 상기 전방 벽체(11a)와 이격되는 후방 벽체(11b) 및 상기 전방 벽체(11a)와 상기 후방 벽체(11b)의 좌측면들을 서로 연결하는 좌측방 벽체(11c)로 이루어질 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the left guide 11 is formed at the left end of the split recoater device 10, and has a front wall 11a and a rear spaced apart from the front wall 11a. It may consist of a wall 11b and a left room wall 11c connecting left surfaces of the front wall 11a and the rear wall 11b to each other.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 좌측 가이드(11)는, 그 내부에 최대한 상기 분말(P)을 많이 수용할 수 있도록 내부에 상기 분말 수용 공간이 형성될 수 있으나, 이러한 상기 좌측 가이드(11)는 상기 단위 리코터(13)들의 개별 승하강 운동을 안내하는 동시에 상기 전후진 이동 장치(30)에 의해 전후진 이동될 수 있는 것으로서, 반드시 도면에만 국한되지 않고, 가이드 역할을 할 수 있는 다양한 막대 형상의 가이드가 모두 적용될 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the left guide 11 may have the powder accommodating space formed therein so as to accommodate as much powder P as possible therein, but such a left guide ( 11) can be moved forward and backward by the forward and backward moving device 30 while guiding the individual lifting and lowering movements of the unit recoaters 13, and are not necessarily limited to the drawing, and can serve as a guide Various rod-shaped guides can all be applied.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 우측 가이드(12)는, 상기 분할 리코터 장치(10)의 우측 단부에 형성되는 것으로서, 전방 벽체(12a), 상기 전방 벽체(12a)와 이격되는 후방 벽체(12b) 및 상기 전방 벽체(12a)와 상기 후방 벽체(12b)의 우측면들을 서로 연결하는 우측방 벽체(12c)로 이루어질 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the right guide 12 is formed at the right end of the split recoater device 10, and has a front wall 12a and a rear spaced apart from the front wall 12a. It may consist of a wall 12b and a right side wall 12c connecting right sides of the front wall 12a and the rear wall 12b to each other.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 우측 가이드(12)는, 그 내부에 최대한 상기 분말(P)을 많이 수용할 수 있도록 내부에 상기 분말 수용 공간이 형성될 수 있으나, 이러한 상기 우측 가이드(12)는 상기 단위 리코터(13)들의 개별 승하강 운동을 안내하는 동시에 상기 전후진 이동 장치(30)에 의해 전후진 이동될 수 있는 것으로서, 반드시 도면에만 국한되지 않고, 가이드 역할을 할 수 있는 다양한 막대 형상의 가이드가 모두 적용될 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the right guide 12 may have the powder accommodating space formed therein so as to accommodate as much of the powder P as possible therein, but the right guide ( 12) can be moved forward and backward by the forward and backward moving device 30 while guiding the individual lifting and lowering movements of the unit recoaters 13, and are not necessarily limited to the drawing, and can serve as a guide Various rod-shaped guides can all be applied.

또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상기 단위 리코터(13)는, 상기 좌측 가이드(11)와 상기 우측 가이드(12) 사이에서 서로 슬라이딩 승하강이 가능하게 복수개가 설치되는 것으로서, 하방에 상기 분말 토출구(H)가 형성되며, 전방 벽체(13a)와 상기 전방 벽체(13a)이 이격되는 후방 벽체(13b) 및 상기 전방 벽체(13a)와 상기 후방 벽체(13b)를 서로 연결하는 연결부(13c)로 이루어질 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 1 to 4, for example, a plurality of unit recoaters 13 are installed so that they can slide up and down between the left guide 11 and the right guide 12. As such, the powder discharge port (H) is formed below, the front wall (13a) and the rear wall (13b) spaced apart from the front wall (13a) and the front wall (13a) and the rear wall (13b) are mutually connected. It may be made of a connecting portion (13c) to connect.

여기서, 상기 단위 리코터(13)들은 각각 일렬을 이루어서 Y축 방향으로 나란하게 배열될 수 있고, 각각이 서로 분리되어 슬라이딩 승하강이 가능하게 접촉될 수 있다.Here, the unit recoaters 13 may form a line and be arranged side by side in the Y-axis direction, and may be separated from each other and contacted to enable sliding elevation.

즉, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분말(P)이 외부로 누출되지 않게 상기 단위 리코터(13)들이 개별적으로 슬라이딩 승하강할 수 있도록 상기 단위 리코터(13)와 이웃하는 단위 리코터(13) 사이의 대향면에 서로 맞물리는 레일부(R)가 형성될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 1 to 4, units adjacent to the unit recoaters 13 can individually slide up and down the unit recoaters 13 so that the powder P does not leak to the outside. Interlocking rail portions R may be formed on opposite surfaces between the recoaters 13 .

여기서, 상기 단위 리코터(13)나 상기 레일부(R)는 도면에 반드시 국한되지 않고, 슬라이딩 승하강이 가능한 다양한 형상의 단위 리코터나 서로 맞물린 다양한 형상의 레일부가 모두 적용될 수 있다. Here, the unit recoater 13 or the rail unit R is not necessarily limited to the drawings, and unit recoaters of various shapes capable of sliding up and down or rail units of various shapes engaged with each other may be applied.

따라서, 각각의 상기 단위 리코터(13)들은 서로 각각 분리되어 독립적으로 슬라이딩 승하강될 수 있고, 그 과정에서 상기 레일부(R)를 이용하여 상기 분말(P)이 빠져나갈 수 있는 틈새가 발생되지 않기 때문에 상기 분말(P)이 외부로 누출되지 않고, 오로지 상기 분말 토출구(H)로만 중력에 의해 하방으로 토출될 수 있다.Therefore, each of the unit recoaters 13 can be separated from each other and independently slide up and down, and in the process, a gap is generated through which the powder P can escape using the rail part R Since the powder P does not leak to the outside, it can be discharged downward only through the powder discharge port H by gravity.

여기서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분말 토출구(H)는, 복수개의 상기 단위 리코터(13)들의 하단부에 서로 통합되어 길이 방향으로 길게 연결되는 슬롯 형태로 형성되는 통합형 분말 토출구(H1)일 수 있다.Here, as shown in FIGS. 1 to 4, the powder outlet (H) is an integrated powder outlet formed in the form of a slot that is integrated with each other at the lower end of the plurality of unit recoaters 13 and connected long in the longitudinal direction (H1).

이러한 상기 통합형 분말 토출구(H1)를 통해서 상기 분말(1)이 상기 예비 조형체(1)의 전영역에 걸쳐서 균일한 양으로 토출될 수 있다. The powder 1 may be discharged in a uniform amount over the entire area of the preform 1 through the integrated powder discharge port H1.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분말 공급 장치(20)는, 상기 분할 리코터 장치(10)의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치(10)의 하방에 형성된 상기 분말 토출구(H)를 통해서 분말(P)이 토출되고, 상기 예비 조형체(1)의 표면에 토출된 상기 분말(P)이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치(10) 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말(P)을 공급할 수 있는 장치로서, 상기 분할 리코터 장치(10)의 전후진 이동 이전에, 상기 분말 수용 공간으로 상기 분말(P)을 미리 공급하거나, 또는 상기 분할 리코터 장치(10)의 전후진 이동시, 상기 분말 수용 공간으로 상기 분말(P)을 동시 공급할 수 있다. On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4 , the powder supply device 20, when the split recoater device 10 moves forward and backward, the powder discharge port formed below the split recoater device 10 Powder (P) is discharged through (H), and the powder (P) discharged on the surface of the preform 1 is applied to the powder accommodation space formed inside the divided recoater device (10) As a device capable of supplying the powder (P), before the forward and backward movement of the split recoater device (10), the powder (P) is supplied in advance to the powder accommodating space, or the split recoater device (10) ), the powder (P) may be simultaneously supplied to the powder accommodating space.

여기서, 도면에서는 상기 분말 공급 장치(20)가 공급관 형태로 도시되어 있으나, 이는 이해를 돕기 위해 예시된 것으로서, 이외에도 각종 덕트나, 호퍼나, 벨로우즈관이나, 파이프 등의 형태의 분말 이송관이 모두 적용될 수 있다.Here, in the drawings, the powder supply device 20 is shown in the form of a supply pipe, but this is illustrated for ease of understanding, and in addition, various ducts, hoppers, bellows pipes, and powder transfer pipes in the form of pipes are all can be applied

한편, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전후진 이동 장치(30)는, 상기 분할 리코터 장치(10)가 상기 예비 조형체(1)의 표면을 따라 이동될 수 있도록 상기 예비 조형체(1)가 안착된 조형 배드(2)를 기준으로 X축 방향으로 상기 분할 리코터 장치(10)를 전후진시키는 각종 모터, 리니어모터, 액츄에이터, 피스톤/실린더 조합, 나사봉/기어 조합, 기어 조합, 벨트/풀리 조합, 체인/스프로킷휠 조합, 와이어/도르레 조합 등 매우 다양한 형태의 이동 장치가 모두 적용될 수 있다.Meanwhile, for example, as shown in FIGS. 1 to 4 , the forward and backward moving device 30 is configured to move the split recoater device 10 along the surface of the preform 1 . Various motors, linear motors, actuators, piston/cylinder combinations, threaded rods/gears that move the split recoater device 10 forward and backward in the X-axis direction based on the molding bed 2 on which the preliminary molded body 1 is seated Various types of moving devices such as combinations, gear combinations, belt/pulley combinations, chain/sprocket wheel combinations, and wire/pulley combinations can all be applied.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단위 리코터 승하강 장치(40)는, Y축 방향으로 일렬 배치된 상기 단위 리코터(13)들 각각이 각각 독립적으로 Z축 방향으로 승하강될 수 있도록 상기 단위 리코터(13)들 각각에 설치되는 종 모터, 리니어모터, 액츄에이터, 피스톤/실린더 조합, 나사봉/기어 조합, 기어 조합, 벨트/풀리 조합, 체인/스프로킷휠 조합, 와이어/도르레 조합 등 매우 다양한 형태의 승하강 장치가 모두 적용될 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 1 to 4 , in the unit recoater lifting and lowering device 40, each of the unit recoaters 13 arranged in a row in the Y-axis direction is independently moved in the Z-axis direction. Bell motor, linear motor, actuator, piston/cylinder combination, screw rod/gear combination, gear combination, belt/pulley combination, chain/sprocket wheel combination installed on each of the unit recoaters 13 so that they can be moved up and down by , a wire/pulley combination, etc. can all be applied to very diverse types of elevating and descending devices.

또한, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)는, 상기 분할 리코터 장치(10)의 전방 또는 후방에 설치되어 상기 예비 조형체(1)의 표면 높이를 측정하는 표면 높이 측정 센서(50) 및 상기 표면 높이 측정 센서(50)로부터 상기 예비 조형체(1) 표면의 높이 신호를 인가받아 상기 전후진 이동 장치(30)에 전후진 이동 속도 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 단위 리코터 승하강 장치(40)에 승하강 제어 신호를 인가하는 제어부(60)를 더 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 4 , the split recoater type powder coating device 100 according to some embodiments of the present invention is installed in front or rear of the split recoater device 10 to A surface height measuring sensor 50 for measuring the surface height of the preliminary molded body 1 and a height signal of the surface of the preliminary molded body 1 are received from the surface height measuring sensor 50, and the forward and backward moving device 30 ) or a control unit 60 for applying a forward/reverse movement speed control signal to the unit recoater lifting and lowering device 40 .

따라서, 상기 표면 높이 측정 센서(50)를 이용하여 상기 분할 리코터 장치(10)의 전후진시 상기 예비 조형체(1)의 표면 높이를 측정하여 측정된 높이만큼 상기 단위 리코터(13)들의 승하강 높이를 조절하거나 이동 속도를 조절할 수 있다.Therefore, the surface height of the preform 1 is measured when the split recoater device 10 moves forward and backward using the surface height measurement sensor 50, and the height of the unit recoaters 13 is increased by the measured height. You can adjust the height of the descent or adjust the speed of movement.

예컨대, 상기 예비 조형체(1)의 측정된 높이에 따라 상기 단위 리코터(13)들의 높이가 자동으로 조절될 수 있는 것은 물론이고, 상기 예비 조형체(1)의 높이가 급격하게 변하는 경우, 상기 분말(P)의 붕괴 현상을 방지할 수 있도록 상기 분할 리코터 장치(10)의 전후진 이동 속도를 느리게 제어할 수 있다.For example, not only can the heights of the unit recoaters 13 be automatically adjusted according to the measured height of the pre-form 1, but also when the height of the pre-form 1 changes rapidly, A forward and backward movement speed of the split recoater device 10 may be controlled slowly so as to prevent the powder P from collapsing.

또한, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)는, 상기 분말 토출구(H)를 통해 상기 분말이 원활하게 공급될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치(10)의 적어도 일부분에 설치되는 진동 장치(70)를 더 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 진동 장치(70)는 X축 진동, Y축 진동 및 Z축 진동이 가능한 3축 초음파 진동 장치 등이 적용될 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 4, in the powder coating device 100 of the split recoater type according to some embodiments of the present invention, the powder can be smoothly supplied through the powder discharge port H A vibration device 70 installed on at least a portion of the split recoater device 10 may be further included. More specifically, for example, the vibration device 70 may be a three-axis ultrasonic vibration device capable of performing X-axis vibration, Y-axis vibration, and Z-axis vibration.

그러므로, 본 발명의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)를 이용하여 전후진 이동시, 분말 토출 및 분말 도포를 동시에 수행하여 조형 시간을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해 분말 공급 배드를 모두 생략할 수 있어서 장비의 공간 활용도를 크게 향상시킬 수 있으며, 저비용의 전통적인 제조공정으로 제작된 예비 조형체를 활용하여 복잡한 형상만 추가적으로 제작함으로써 제품 생산속도 향상, 비용절감, 대형제품제조가 가능하고, 예비 조형체의 형상이나 표면 경사도 등에 따라 분말층을 매우 정밀하게 도포할 수 있어서 장비의 성능이 정밀도를 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, when moving forward and backward using the split recoater type powder application device 100 of the present invention, powder ejection and powder application are simultaneously performed, thereby greatly reducing the molding time, thereby omitting the powder supply bed altogether. It is possible to greatly improve the space utilization of the equipment, and it is possible to improve product production speed, reduce costs, and manufacture large-sized products by additionally manufacturing only complex shapes by using preliminary moldings manufactured in a low-cost traditional manufacturing process. Depending on the shape of the surface or the slope of the surface, the powder layer can be applied very precisely, so the performance of the equipment can greatly improve the precision.

도 5는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(200)의 실링부(S)를 나타내는 평면도이다.5 is a plan view showing a sealing part S of a powder coating device 200 of a split recoater type according to some other embodiments of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분할 리코터 장치(10)는, 상기 분말(P)이 외부로 누출되지 않게 상기 단위 리코터(13)들이 개별 승하강할 수 있도록 상기 단위 리코터(13)와 이웃하는 단위 리코터(13) 사이의 대향면에 실링부(S)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the split recoater device 10 includes the unit recoater 13 and the unit recoater 13 so that the unit recoaters 13 can individually move up and down so that the powder P does not leak to the outside. A sealing portion S may be formed on the opposite surface between adjacent unit recoaters 13 .

따라서, 각각의 상기 단위 리코터(13)들은 서로 각각 분리되어 독립적으로 슬라이딩 승하강될 수 있고, 그 과정에서 상기 실링부(S)를 이용하여 상기 분말(P)이 빠져나갈 수 있는 틈새가 발생되지 않기 때문에 상기 분말(P)이 외부로 누출되지 않고, 오로지 상기 분말 토출구(H)로만 중력에 의해 하방으로 토출될 수 있다.Therefore, each of the unit recoaters 13 can be separated from each other and independently slide up and down, and in the process, a gap is generated through which the powder P can escape using the sealing part S. Since the powder P does not leak to the outside, it can be discharged downward only through the powder discharge port H by gravity.

도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(300)를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view showing a powder application device 300 of a split recoater type according to some other embodiments of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(300)의 분말 토출구(H)는, 복수개의 상기 단위 리코터(13)들의 하단부에 각각 독립된 형태로 형성되는 복수개의 개별형 분말 토출구(H2)일 수 있다. 따라서, 이러한 복수개의 상기 개별형 분말 토출구(H2)를 이용하여 상기 분말(P)의 보다 정밀한 토출량을 개별 제어할 수 있다.As shown in FIG. 6, the powder discharge port H of the powder coating device 300 of the split recoater type according to some other embodiments of the present invention is located at the lower ends of the plurality of unit recoaters 13. It may be a plurality of individual powder outlets H2 each formed in an independent form. Therefore, it is possible to individually control the more precise discharge amount of the powder (P) using the plurality of individual powder discharge ports (H2).

여기서, 도면에서는 상기 개별형 분말 토출구(H2)가 4각 형태로 예시되었으나, 이외에도 원형이나, 타원형이나, 다각형이나 다공체형 등 제품의 종류나 조형 환경 등에 따라 매우 다양한 형태로 형성될 수 있다.Here, although the individual powder outlet H2 is illustrated in a quadrangular shape in the drawing, it may be formed in a variety of shapes, such as a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or a porous body shape, depending on the type of product or the molding environment.

도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(400)의 전진 모드를 나타내는 측단면도이고, 도 8은 도 7의 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(400)의 후진 모드를 나타내는 측단면도이다.7 is a side cross-sectional view showing a forward mode of a split recoater type powder application device 400 according to some other embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a split recoater type powder application device 400 of FIG. ) is a side cross-sectional view showing the reverse mode.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(400)의 상기 단위 리코터 승하강 장치(40)는, 전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 전방 벽체(13a)의 높이를 조절할 수 있도록 상기 전방 벽체(13a)를 승하강시키는 전방 벽체 승하강 장치(80-1) 및 전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 후방 벽체(13b)의 높이를 조절할 수 있도록 상기 후방 벽체(13b)를 승하강시키는 후방 벽체 승하강 장치(80-2)를 포함할 수 있다.7 and 8, the unit coater lifting and lowering device 40 of the split coater type powder coating device 400 according to some other embodiments of the present invention, when moving forward or backward The front wall elevating device 80-1 that lifts and lowers the front wall 13a so that the height of the front wall 13a can be adjusted during movement, and the height of the rear wall 13b can be adjusted during forward or backward movement. A rear wall elevating device 80-2 for elevating and lowering the rear wall 13b may be included.

여기서, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(400)는, 도 7의 상기 단위 리코터(13)의 전방 이동시, 상기 전방 벽체(13a)의 높이가 상기 후방 벽체(13b)의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치(30-1)에 상승 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치(80-2)에 하강 제어 신호를 인가하고, 도 8의 상기 단위 리코터(13)의 후방 이동시, 상기 후방 벽체(13b)의 높이가 상기 전방 벽체(13a)의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치(80-1)에 하강 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치(80-2)에 상승 제어 신호를 인가하는 제어부(90)를 더 포함할 수 있다.Here, in the split recoater type powder application device 400 according to some other embodiments of the present invention, when the unit recoater 13 of FIG. 7 moves forward, the height of the front wall 13a is Applying a lift control signal to the front wall elevating device 30-1 or applying a lowering control signal to the rear wall elevating device 80-2 so as to be higher than the height of the rear wall 13b, When the unit recoater 13 of 8 moves backward, a lowering control signal is sent to the front wall elevating device 80-1 so that the height of the rear wall 13b can be higher than the height of the front wall 13a. A control unit 90 may further include a control unit 90 for applying a lifting control signal to the rear wall lifting and lowering device 80-2.

이러한, 상기 제어부(90)는, 상기 예비 조형체(1)의 표면 경사각을 따라서 상기 표면 경사각이 기준치 이상일 경우, 상기 전후진 이동 장치(30)에 속도 저하 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치(80-2)에 상승 제어 신호를 인가할 수 있다.When the surface inclination angle of the preform 1 is greater than or equal to a reference value, the control unit 90 applies a speed reduction control signal to the forward/backward movement device 30 or the rear wall climbs. A lifting control signal may be applied to the descending device 80-2.

따라서, 상기 전방 벽체 승하강 장치(80-1) 및 상기 후방 벽체 승하강 장치(80-2)를 이용하여 전방 이동시, 상기 전방 벽체(13a)는 높아서 많은 양의 상기 분말(P)이 충분히 노출될 수 있고, 상기 후방 벽체(13b)는 낮아서 얇은 두께로 상기 분말(P)이 상기 예비 조형체(1)의 표면에 골고루 분산되게 할 수 있다.Therefore, when moving forward using the front wall elevating device 80-1 and the rear wall elevating device 80-2, the front wall 13a is high, so that a large amount of the powder P is sufficiently exposed. The rear wall 13b is low and has a thin thickness so that the powder P can be evenly distributed on the surface of the preform 1.

또한, 상기 예비 조형체(1)의 표면 경사각이 급경사인 경우, 전후진 이동 속도를 충분히 늦추고, 급경사로 인한 미세 붕괴량을 미리 계산하여 상기 후방 벽체(13b)의 높이를 높게 함으로써 더 이상의 붕괴를 방지하고, 정확한 양만큼만 도포되게 할 수 있다.In addition, when the inclination angle of the surface of the preform 1 is steep, the forward/reverse movement speed is sufficiently slowed down, and the amount of fine collapse due to the steep inclination is calculated in advance to increase the height of the rear wall 13b to prevent further collapse. It can be prevented, and only the correct amount can be applied.

한편, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상술된 본 발명의 여러 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)(200)(300)(400)를 포함하는 3차원 프린터(1000)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 8, the present invention includes a split recoater type powder coating device 100, 200, 300, 400 according to various embodiments of the present invention described above. A 3D printer 1000 may be included.

예컨대, 도시하지 않았지만, 이러한 상기 3차원 프린터(1000)는, 조형 배드나 레이저 경화 장치나, 바인더 경화 장치나, 각종 냉각 장치나, 가열 장치 등을 추가로 포함할 수 있다.For example, although not shown, the 3D printer 1000 may further include a molding bed, a laser curing device, a binder curing device, various cooling devices, heating devices, and the like.

도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a control method of a split recoater type powder coating device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치(100)(200)(300)(400)의 제어 방법은, (a) 상기 분할 리코터 장치(10)를 상기 예비 조형체(1)의 표면을 따라 이동시키는 단계 및 (b) 상기 예비 조형체(1)의 표면 높이를 따라 상기 단위 리코터(13)들을 승하강시키면서 상기 분말 토출구(H)를 통해서 상기 분말(P)을 토출시키는 동시에 상기 예비 조형체(1)의 표면에 상기 분말(P)을 일정한 두께로 도포하는 단계를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 9, the control method of the split recoater-type powder coating device 100, 200, 300, and 400 according to some embodiments of the present invention includes (a) the split Moving the recoater device 10 along the surface of the preliminary molded body 1 and (b) moving the unit recoaters 13 up and down along the surface height of the preliminary molded body 1 to remove the powder The method may include discharging the powder P through the discharge port H and at the same time applying the powder P to a surface of the preliminary molded body 1 to a predetermined thickness.

즉, 상기 분할 리코터 장치(10)의 전진 이동시, 상기 분말(P)의 적어도 일부분이 상기 분말 토출구(H)를 통해서 토출되는 것과 동시에, 미리 토출된 나머지 분말(P)이 상기 예비 조형체(1)의 표면에 상기 분말(P)을 일정한 두께로 도포될 수 있기 때문에, 분말 토출 동작과 분말 도포 동작을 일원화하여 별도의 분말 공급 배드가 없이도 빠른 시간 안에 상기 예비 조형체(1)의 표면에 상기 분말(P)을 신속하게 도포할 수 있다.That is, when the split recoater device 10 moves forward, at least a portion of the powder P is discharged through the powder discharge port H, and at the same time, the remaining powder P discharged in advance is transferred to the preliminary molded body ( Since the powder (P) can be applied to the surface of 1) with a certain thickness, the powder ejection operation and the powder application operation are unified to quickly reach the surface of the preform 1 without a separate powder supply bed. The powder (P) can be rapidly applied.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 예비 조형체
2: 조형 배드
P: 분말
10: 분할 리코터 장치
11: 좌측 가이드
12: 우측 가이드
13: 단위 리코터
R: 레일부
S: 실링부
H: 분말 토출구
20: 분말 공급 장치
30: 전후진 이동 장치
40: 단위 리코터 승하강 장치
50: 표면 높이 측정 센서
60: 제어부
70: 진동 장치
80-1: 전방 벽체 승하강 장치
80-2: 후방 벽체 승하강 장치
100, 200, 300, 400: 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치
1000: 3차원 프린터
1: preliminary molding
2: molding bed
P: powder
10: split recoater device
11: left guide
12: right guide
13: unit recoater
R: rail part
S: sealing part
H: powder outlet
20: powder supply device
30: Forward and backward movement device
40: Unit recoater lifting device
50: surface height measurement sensor
60: control unit
70: vibration device
80-1: front wall lifting device
80-2: Rear wall lifting device
100, 200, 300, 400: split recoater type powder coating device
1000: 3D printer

Claims (13)

예비 조형체의 표면을 따라 이동하면서 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터들이 일렬을 이루도록 설치되는 분할 리코터 장치; 및
상기 분할 리코터 장치의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치의 하방에 형성된 분말 토출구를 통해서 분말이 토출되고, 상기 예비 조형체의 표면에 토출된 상기 분말이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말을 공급할 수 있는 분말 공급 장치;
를 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
a split recoater device in which a plurality of unit recoaters that can move up and down along the surface of the preliminary molded body are installed in a line while moving along the surface of the preliminary molded body; and
When the split recoater device moves forward and backward, powder is discharged through a powder discharge port formed below the split recoater device, and the discharged powder can be applied to the surface of the preliminary molded body. Inside the split recoater device A powder supply device capable of supplying the powder to the powder receiving space formed in;
A powder application device of a split recoater type comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 분할 리코터 장치가 상기 예비 조형체의 표면을 따라 이동될 수 있도록 상기 예비 조형체가 안착된 조형 배드를 기준으로 X축 방향으로 상기 분할 리코터 장치를 전후진시키는 전후진 이동 장치; 및
Y축 방향으로 일렬 배치된 상기 단위 리코터들 각각이 각각 독립적으로 Z축 방향으로 승하강될 수 있도록 상기 단위 리코터들 각각에 설치되는 단위 리코터 승하강 장치;
를 더 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 1,
a forward and backward movement device for moving the split recoater device forward and backward in an X-axis direction with respect to the molding bed on which the preprint is mounted so that the split recoater device can be moved along the surface of the preprinted body; and
a unit recoater elevation device installed on each of the unit recoaters so that each of the unit recoaters arranged in a row in the Y-axis direction can independently move up and down in the Z-axis direction;
Further comprising, a split recoater type powder application device.
제 2 항에 있어서,
상기 분할 리코터 장치는,
좌측 단부에 형성되고, 전방 벽체, 후방 벽체 및 상기 전방 벽체와 상기 후방 벽체의 좌측면들을 서로 연결하는 좌측방 벽체로 이루어지는 좌측 가이드;
우측 단부에 형성되고, 전방 벽체, 후방 벽체 및 상기 전방 벽체와 상기 후방 벽체의 우측면들을 서로 연결하는 우측방 벽체로 이루어지는 우측 가이드; 및
상기 좌측 가이드와 상기 우측 가이드 사이에서 서로 슬라이딩 승하강이 가능하게 복수개가 설치되고, 하방에 상기 분말 토출구가 형성되며, 전방 벽체 및 상기 전방 벽체와 이격되는 후방 벽체로 이루어지는 상기 단위 리코터들;
을 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 2,
The split recoater device,
a left guide formed at a left end and comprising a front wall, a rear wall, and a left room wall connecting left surfaces of the front wall and the rear wall to each other;
a right guide formed at a right end and comprising a front wall, a rear wall, and a right side wall connecting right sides of the front wall and the rear wall to each other; and
a plurality of unit recoaters installed between the left guide and the right guide to be able to slide up and down, the powder outlet being formed below, and composed of a front wall and a rear wall spaced apart from the front wall;
A powder application device of a split recoater type comprising a.
제 3 항에 있어서,
상기 분할 리코터 장치는,
상기 분말이 외부로 누출되지 않게 상기 단위 리코터들이 개별 승하강할 수 있도록 상기 단위 리코터와 이웃하는 단위 리코터 사이의 대향면에 서로 맞물리는 레일부 또는 실링부가 형성되는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 3,
The split recoater device,
A split recoater type powder in which a rail part or a sealing part engaging with each other is formed on the opposite surface between the unit coater and the adjacent unit coater so that the unit coaters can individually ascend and descend so that the powder does not leak to the outside. dispensing device.
제 1 항에 있어서,
상기 분말 토출구는, 복수개의 상기 단위 리코터들의 하단부에 서로 통합되어 연결되는 형태로 형성되는 통합형 분말 토출구인, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 1,
The powder discharge port is an integrated powder discharge port formed in a form integrated and connected to each other at the lower ends of the plurality of unit recoaters, a divided recoater type powder application device.
제 1 항에 있어서,
상기 분말 토출구는, 복수개의 상기 단위 리코터들의 하단부에 각각 독립된 형태로 형성되는 개별형 분말 토출구인, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 1,
The powder ejection port is an individual type powder ejection port formed independently at the lower end of the plurality of unit recoaters.
제 2 항에 있어서,
상기 분할 리코터 장치의 전방 또는 후방에 설치되어 상기 예비 조형체의 표면 높이를 측정하는 표면 높이 측정 센서; 및
상기 표면 높이 측정 센서로부터 상기 예비 조형체 표면의 높이 신호를 인가받아 상기 전후진 이동 장치에 전후진 이동 속도 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 단위 리코터 승하강 장치에 승하강 제어 신호를 인가하는 제어부;
를 더 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 2,
a surface height measurement sensor installed at the front or rear of the split recoater device to measure the surface height of the preliminary shaped body; and
a control unit receiving a height signal of the surface of the preform from the surface height measurement sensor and applying a forward/reverse movement speed control signal to the forward/backward movement device or an elevation control signal to the unit recoater elevation device;
Further comprising, a split recoater type powder application device.
제 1 항에 있어서,
상기 분말 토출구를 통해 상기 분말이 원활하게 공급될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치의 적어도 일부분에 설치되는 진동 장치;
를 더 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 1,
a vibrating device installed on at least a portion of the split recoater device so that the powder can be smoothly supplied through the powder outlet;
Further comprising, a split recoater type powder application device.
제 3 항에 있어서,
상기 단위 리코터 승하강 장치는,
전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 전방 벽체의 높이를 조절할 수 있도록 상기 전방 벽체를 승하강시키는 전방 벽체 승하강 장치; 및
전방 이동시 또는 후방 이동시 상기 후방 벽체의 높이를 조절할 수 있도록 상기 후방 벽체를 승하강시키는 후방 벽체 승하강 장치;
를 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 3,
The unit recoater lifting and lowering device,
a front wall lifting and lowering device that lifts and lowers the front wall so that the height of the front wall can be adjusted when moving forward or backward; and
a rear wall lifting and lowering device that lifts and lowers the rear wall to adjust the height of the rear wall when moving forward or backward;
A powder application device of a split recoater type comprising a.
제 9 항에 있어서,
상기 단위 리코터의 전방 이동시, 상기 전방 벽체의 높이가 상기 후방 벽체의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 하강 제어 신호를 인가하고, 상기 단위 리코터의 후방 이동시, 상기 후방 벽체의 높이가 상기 전방 벽체의 높이 보다 높을 수 있도록 상기 전방 벽체 승하강 장치에 하강 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가하는 제어부;
를 더 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 9,
When the unit retor moves forward, a lifting control signal is applied to the front wall lifting and lowering device or a lowering control signal is applied to the rear wall lifting and lowering device so that the height of the front wall is higher than the height of the rear wall, , When the unit retor moves backward, a lowering control signal is applied to the front wall lifting and lowering device or a lifting control signal is applied to the rear wall raising and lowering device so that the height of the rear wall is higher than the height of the front wall. a control unit;
Further comprising, a split recoater type powder application device.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 예비 조형체의 표면 경사각을 따라서 상기 표면 경사각이 기준치 이상일 경우, 상기 전후진 이동 장치에 속도 저하 제어 신호를 인가하거나 또는 상기 후방 벽체 승하강 장치에 상승 제어 신호를 인가하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치.
According to claim 10,
The control unit, along the surface inclination angle of the preform, when the surface inclination angle is equal to or greater than a reference value, applies a speed reduction control signal to the forward and backward movement device or an elevation control signal to the rear wall elevating device. Recoater type powder application device.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치를 포함하는, 3차원 프린터.A three-dimensional printer comprising the powder coating device of the split recoater type according to any one of claims 1 to 11. 예비 조형체의 표면을 따라 이동하면서 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 승하강될 수 있는 복수개의 단위 리코터들이 일렬을 이루도록 설치되는 분할 리코터 장치; 및 상기 분할 리코터 장치의 전후진 이동시, 상기 분할 리코터 장치의 하방에 형성된 분말 토출구를 통해서 분말이 토출되고, 상기 예비 조형체의 표면에 토출된 상기 분말이 도포될 수 있도록 상기 분할 리코터 장치 내부에 형성된 분말 수용 공간에 상기 분말을 공급할 수 있는 분말 공급 장치;를 포함하는 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법에 있어서,
(a) 상기 분할 리코터 장치를 상기 예비 조형체의 표면을 따라 이동시키는 단계; 및
(b) 상기 예비 조형체의 표면 높이를 따라 상기 단위 리코터들을 승하강시키면서 상기 분말 토출구를 통해서 상기 분말을 토출시키는 동시에 상기 예비 조형체의 표면에 상기 분말을 일정한 두께로 도포하는 단계;
를 포함하는, 분할 리코터 타입의 분말 도포 장치의 제어 방법.
a split recoater device in which a plurality of unit recoaters that can move up and down along the surface of the preliminary molded body are installed in a line while moving along the surface of the preliminary molded body; and the split recoater device so that when the split recoater device moves forward and backward, powder is discharged through a powder discharge port formed below the split recoater device, and the discharged powder can be applied to the surface of the preliminary molded body. In the control method of a split recoater type powder application device comprising a; powder supply device capable of supplying the powder to a powder receiving space formed therein,
(a) moving the split recoater device along the surface of the preform; and
(b) discharging the powder through the powder outlet while moving the unit recoaters up and down along the surface height of the preliminary molded body and simultaneously applying the powder to a constant thickness on the surface of the preliminary molded body;
A method of controlling a powder application device of a split recoater type comprising a.
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