KR102562792B1 - Apparatus for separating 3d objects and sheet film, and 3d printer including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치에 있어서, 시트필름을 흡입하는 헤더모듈; 상기 시트필름에 고착된 상기 3D 조형물을 분리하도록 상기 시트필름의 하면에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 일 영역에 대응하는 상기 시트필름을 흡입하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In the apparatus for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention, a header module for sucking the sheet film; A control unit may be included to control the suction of the sheet film corresponding to a region where the header module is located while the header module moves on the lower surface of the sheet film to separate the 3D object fixed to the sheet film.

Description

3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치 및 이를 포함하는 3D 프린터{APPARATUS FOR SEPARATING 3D OBJECTS AND SHEET FILM, AND 3D PRINTER INCLUDING THE SAME}A device for separating a 3D sculpture and a sheet film and a 3D printer including the same

본 발명은 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치 및 이 장치를 포함하는 3D 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a device for separating a 3D sculpture from a sheet film and a 3D printer including the device.

3D 프린터는 액상 수지를 경화시킨 단위 성형층을 조형판에 순차적으로 적층하여 목적하는 3D 조형물을 성형한다. 3D 프린터는 조형판에 단위 성형층이 적층될 때마다, 다음 단위 성형층을 적층하기 위해 액상 수지가 놓여 경화되는 면과 조형판에 경화되어 적층된 3D 조형물 사이를 분리하는 과정이 필요하다. The 3D printer molds a desired 3D object by sequentially stacking unit molding layers of cured liquid resin on a molding plate. Whenever a unit molding layer is stacked on a molding plate, a 3D printer requires a process of separating between a surface on which a liquid resin is placed and cured to laminate the next unit molding layer and a 3D object cured and stacked on the molding plate.

이 과정은 단위 성형층마다 이루어지기 때문에, 각 과정에서의 분리가 깔끔하게 되었는지 등 분리 품질에 따라 완성된 3D 조형물의 품질이 달라질 수 있다.Since this process is performed for each unit molded layer, the quality of the completed 3D sculpture may vary depending on the quality of separation, such as whether the separation is clean in each process.

또한, 경화된 단위 성형층의 표면적이 작을 때에는 3D 조형물이 경화된 면으로부터 비교적 쉽게 분리될 수 있지만, 경화된 단위 성형층의 표면적이 크면 3D 조형물의 분리가 용이하지 않다.In addition, when the surface area of the cured unit molding layer is small, the 3D object can be separated from the cured surface relatively easily, but when the surface area of the cured unit molding layer is large, it is not easy to separate the 3D object.

따라서, 완성된 3D 조형물의 품질 향상 및 제조 효율을 위해서 이들을 보다 효율적으로 분리하기 위한 장치 및 방법이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for an apparatus and method for more efficiently separating the finished 3D sculptures for quality improvement and manufacturing efficiency.

본 발명의 목적은 보다 효율적으로 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치 및 이를 포함하는 3D 프린터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a device for separating a 3D sculpture and a sheet film more efficiently and a 3D printer including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치에 있어서, 시트필름을 흡입하는 헤더모듈; 상기 시트필름에 고착된 상기 3D 조형물을 분리하도록 상기 시트필름의 하면에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 일 영역에 대응하는 상기 시트필름을 흡입하도록 제어하는 제어부를 포함한다.In the apparatus for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention, a header module for sucking the sheet film; A control unit for controlling suction of the sheet film corresponding to an area where the header module is located while the header module is moved on the lower surface of the sheet film to separate the 3D object fixed to the sheet film.

상기 헤더모듈은, 프레임 형상을 가지고 상기 시트필름의 하면에서 상기 시트필름을 지지하는 보강판의 개구 영역 내에 배치되고, 상기 제어부는, 상기 헤더모듈이 상기 개구 영역 내에서 이동하도록 제어할 수 있다.The header module has a frame shape and is disposed within an opening area of a reinforcing plate supporting the sheet film on a lower surface of the sheet film, and the controller may control the header module to move within the opening area.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치에 있어서, 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 인터페이스부를 통해 상기 헤더모듈을 제어하기 위한 제어신호를 수신하고, 상기 수신된 제어신호에 기초하여 상기 헤더모듈을 제어할 수 있다.In the device for separating the 3D sculpture and the sheet film according to an embodiment of the present invention, the device further includes an interface unit, wherein the control unit receives a control signal for controlling the header module through the interface unit, and receives the received control signal. The header module may be controlled based on a control signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터에 있어서, 광경화성 수지가 놓여 경화되는 시트필름; 개구 영역이 형성된 프레임 형상을 가지고, 시트필름의 하면에서 상기 시트필름을 지지하는 보강판; 3D 조형물을 형성하도록 상기 경화된 광경화성 수지가 적층되는 조형판; 상기 개구 영역의 일 영역에 배치되어 상기 시트필름을 흡입하는 헤더모듈; 상면이 상기 조형판에 적층되고, 하면이 상기 시트필름과 고착된 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름을 흡입하도록 제어하는 제어부를 포함한다.In the 3D printer according to an embodiment of the present invention, a sheet film in which a photocurable resin is placed and cured; A reinforcing plate having a frame shape having an opening area and supporting the sheet film on a lower surface of the sheet film; A molding plate on which the cured photocurable resin is laminated to form a 3D object; a header module disposed in one area of the opening area to suck the sheet film; While the header module moves in the opening area so that the upper surface is laminated on the molding plate and the lower surface separates the 3D object fixed to the sheet film from the sheet film, the header module corresponds to the one area where the header module is located. It includes a control unit for controlling to suck the sheet film.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터에 있어서, 노광시스템을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 보강판의 하부에서 단위 성형 이미지광을 상향 조사하도록 상기 노광시스템을 제어하고, 상기 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 헤더모듈을 제어할 수 있다. The 3D printer according to an embodiment of the present invention further includes an exposure system, wherein the control unit controls the exposure system to upwardly irradiate unit molding image light from a lower portion of the reinforcing plate, and The header module may be controlled to separate the 3D object from the sheet film for each unit molding layer cured by the.

상기 헤더모듈은 상기 광경화성 수지를 경화시키는 노광시스템을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름에 단위 성형 이미지광을 상향 조사하도록 상기 노광시스템을 제어하고, 상기 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 헤더모듈을 제어할 수 있다.The header module includes an exposure system for curing the photocurable resin, and the controller unit molds the sheet film corresponding to the region where the header module is located while the header module moves within the opening region. The exposure system may be controlled to upwardly irradiate image light, and the header module may be controlled to separate the 3D object from the sheet film for each unit molding layer cured by the unit molding image light.

상기 제어부는, 상기 단위 성형층마다 상기 조형판을 단위 성형층의 두께 범위 내에서 승강하도록 제어할 수 있다.The control unit may control the molding plate to be moved up and down within a thickness range of the unit molding layer for each unit molding layer.

상기 헤더모듈은 상기 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름에 공급된 상기 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하도록 상기 온도조절장치를 제어할 수 있다. The header module includes a temperature control device for controlling a molding temperature of the photocurable resin, and the controller controls the sheet corresponding to the region where the header module is located while the header module moves within the opening region. The thermostat may be controlled to adjust the molding temperature of the photocurable resin supplied to the film.

상기 보강판은, 양단에 적어도 하나의 곡률 구간을 가지는 경사면을 가지고, 상기 곡률 구간의 곡률은 상기 경사면의 끝단으로 갈수록 높아질 수 있다.The reinforcing plate may have an inclined surface having at least one curvature section at both ends, and a curvature of the curvature section may increase toward an end of the inclined surface.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤더모듈을 이동시키면서 시트필름을 흡입하므로, 시트필름과 고착된 3D 조형물의 표면적이 크더라도, 시트필름과의 분리를 용이하게 수행할 수 있다. 그리고 시트필름을 바로 흡입하여 이형 시키므로 3D 조형물과 시트필름을 쉽게 분리할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the sheet film is sucked while moving the header module, even if the surface area of the 3D sculpture fixed to the sheet film is large, it can be easily separated from the sheet film. And since the sheet film is immediately sucked in and released, the 3D sculpture and the sheet film can be easily separated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 보강판의 개구 영역을 통해 시트필름으로 성형 이미지광이 바로 전달되므로, 성형 이미지광이 변곡되지 않고 성형영역에 도달할 수 있다. 성형 이미지광이 변곡되지 않고 성형영역에 도달함으로써, 성형물의 품질을 높일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the forming image light is directly transferred to the sheet film through the opening area of the reinforcing plate, the forming image light can reach the forming area without being bent. When the molding image light reaches the molding area without being distorted, the quality of the molded product can be improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트필름의 하면에서 헤더모듈이 동작하므로, 3D 조형물과 시트필름을 분리할 때, 액상수지와 닿지 않고 동작할 수 있어 액상수지 혹은 헤더모듈이 서로 오염되는 현상을 방지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, since the header module operates on the lower surface of the sheet film, when separating the 3D sculpture and the sheet film, it can operate without contacting the liquid resin, preventing the liquid resin or the header module from contaminating each other. It can be prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치 의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치 의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 3D 프린터의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 3D 프린터의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강판을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 수지조 방식의 3D 프린터를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 시트필름 방식의 3D 프린터를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더모듈을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the operation of a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the operation of a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the operation of a 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the operation of a 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a reinforcing plate according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a 3D printer of a resin tank type including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a sheet film-type 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a header module according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치의 동작 모습을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the operation of a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.

도 1에는 3D 조형물(10)의 일 면이 시트필름(20)에 고착되어 있고, 시트필름(20)의 하면에 3D 조형물(10)과 시트필름(20)을 분리(이형)하는 장치(100)(이하 분리장치(100)라 한다.)가 위치한 모습이 평면도(1)와 정면도(2)로 각각 도시되어 있다. 이하, 본 명세서에서 개시하는 3D 조형물(10)은 완성된 조형물을 의미할 수 있지만, 성형 과정에서 적층되는 3D 조형물의 일부 형상도 포함한다. 평면도(1)에 도시된 3D 조형물(10)의 경우, 정면도(2)에 그려진 3D 조형물(10)을 가로방향으로 복수의 층으로 슬라이싱하여 획득한 이미지 중 하나이다. 또한, 3D 조형물(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 시트필름 위에 복수 개로 존재하여 한번에 복수 개 제품이 성형되어 시트필름(20)으로부터 분리될 수 있다. 이하 마찬가지이다.본 발명의 일 실시예에 따르면, 분리장치(100)는 헤더모듈(110)을 포함한다. 헤더모듈(110)은 흡입장치를 구비하여 분리하고자 하는 대상을 흡입한다.1, one side of the 3D object 10 is fixed to the sheet film 20, and a device 100 for separating (releasing) the 3D object 10 and the sheet film 20 on the lower surface of the sheet film 20. ) (hereinafter referred to as the separator 100) is shown in a plan view (1) and a front view (2) respectively. Hereinafter, the 3D object 10 disclosed in this specification may mean a completed object, but also includes some shapes of the 3D object that are stacked during the molding process. In the case of the 3D sculpture 10 shown in the plan view (1), it is one of the images obtained by slicing the 3D sculpture 10 drawn in the front view (2) into a plurality of layers in the horizontal direction. In addition, as shown in FIG. 1, a plurality of 3D sculptures 10 exist on the sheet film, so that a plurality of products can be molded at once and separated from the sheet film 20. The same applies below. According to one embodiment of the present invention, the separator 100 includes a header module 110. The header module 110 is equipped with a suction device to suck in an object to be separated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 분리장치(100)는 헤더모듈(110)이 시트필름(20)의 하면에 위치하도록 한다. 분리장치(100)는 시트필름(20)에 고착된 3D 조형물(10)을 시트필름(20)으로부터 분리하도록 이동하고, 이동하면서 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)을 흡입한다. 헤더모듈(110)에서 시트필름(20)을 흡입하는 부분은 분리장치(100) 내에서 일측 방향으로 돌출되도록 구현될 수 있다. 이는 시트필름과의 거리를 좁혀 흡입 성능을 높일 수 있다. 혹은, 헤더모듈(110)은 복수의 행과 열로 이루어진 흡입공들이 배치된 형상을 가질 수 있다. 헤더모듈(110)은 시트필름(20)의 하면에서 상대적으로 시트필름(20)보다 낮은 위치에서 일정 간격을 두고 흡입이 이루어질 수 있고, 혹은 시트필름(20)과 밀착되어 흡입이 이루어질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the separation device 100 allows the header module 110 to be located on the lower surface of the sheet film 20 . The separating device 100 moves to separate the 3D sculpture 10 fixed to the sheet film 20 from the sheet film 20, and while moving, the sheet film 20 corresponding to one area where the header module 110 is located inhale A portion of the header module 110 that sucks the sheet film 20 may protrude in one direction within the separator 100 . This can narrow the distance to the sheet film and improve suction performance. Alternatively, the header module 110 may have a shape in which suction holes formed of a plurality of rows and columns are disposed. The header module 110 may be inhaled at a position relatively lower than the sheet film 20 on the lower surface of the sheet film 20 at regular intervals, or may be in close contact with the sheet film 20 to be inhaled.

본 도면에 도시된 헤더모듈(110)과 헤더모듈(110)을 구비한 분리장치(100)는 하나의 예시로서, 그 형태나 이동 모습은 이에 한정되지 않고, 분리하려는 대상을 흡입할 수 있는 구조면 어느 것이든 채용될 수 있다. 추후 설명하는 바와 같이, 헤더모듈은 흡입기능 외에도 광원, 온도 조절 장치, 세척 장치 등 다양한 기능을 구비할 수 있다.The header module 110 shown in this figure and the separation device 100 having the header module 110 are an example, and its shape or movement is not limited thereto, and a structure capable of sucking an object to be separated. Either one can be employed. As will be described later, the header module may have various functions such as a light source, a temperature controller, and a cleaning device in addition to a suction function.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 분리장치(100)는 제어부(120, 미도시)를 포함할 수 있다. 제어부(120)는 인쇄회로기판 상에 장착되는 CPU, 칩셋, 버퍼, 회로 등으로 구현되는 하나 이상의 하드웨어 프로세서를 포함하며, 설계 방식에 따라서는 SOC(system on chip)로 구현될 수도 있다. 본 발명에 따른 제어부(120)는 분리장치(100)와 같은 기기(Machine)가 읽을 수 있는 저장 매체(Storage Medium)에 저장된 소프트웨어의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 분리장치(100)와 같은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. According to one embodiment of the present invention, the separation device 100 may include a controller 120 (not shown). The control unit 120 includes one or more hardware processors implemented as a CPU, chipset, buffer, circuit, etc. mounted on a printed circuit board, and may be implemented as a system on chip (SOC) depending on a design method. The control unit 120 according to the present invention may call at least one command among software commands stored in a storage medium readable by a machine such as the separator 100 and execute it. This enables a device such as separator 100 to be operated to perform at least one function according to the at least one command invoked.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(120) 는 시트필름(20)에 고착된 3D 조형물(10)을 분리하도록 시트필름(20)의 하면에서 헤더모듈(110)이 이동하면서, 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)을 흡입하도록 제어한다.According to one embodiment of the present invention, the controller 120 moves the header module 110 on the lower surface of the sheet film 20 to separate the 3D sculpture 10 adhered to the sheet film 20, and the header module ( 110) is controlled to suck the sheet film 20 corresponding to one area.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분리장치(100)는 인터페이스부(130, 미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 제어부(120)는 인터페이스부(130)를 통해 유선 혹은 무선으로 서버 등 외부장치로부터 헤더모듈(110)을 제어하기 위한 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 기초하여 헤더모듈(110)을 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the separation device 100 may further include an interface unit 130 (not shown). The control unit 120 receives a control signal for controlling the header module 110 from an external device such as a server via wire or wirelessly through the interface unit 130, and controls the header module 110 based on the received control signal. can do.

인터페이스부(130)는 서버나, 외부장치로부터 헤더모듈(110)을 구동할 수 있는 정보(데이터)나, 제어신호 등를 수신할 수 있도록 케이블 등 유선으로 연결될 수 있는 USB 포트 등과 같은 커넥터 또는 포트를 포함할 수 있다. The interface unit 130 includes a connector or port such as a USB port that can be connected by wire such as a cable to receive information (data) or control signals capable of driving the header module 110 from a server or an external device. can include

인터페이스부(130)는 통신방식으로 RF(radio frequency), 지그비(Zigbee), 블루투스(bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), UWB(Ultra WideBand) 및 NFC(Near Field Communication) 등 무선통신을 사용할 수 있다. 따라서 인터페이스부(130)는 AP와 무선통신을 수행하는 무선통신모듈이나, 블루투스 등과 같은 1대 1 다이렉트 무선통신을 수행하는 무선통신모듈 등으로 구현될 수 있다. 인터페이스부(130)는 적외선 통신표준에 따라 IR(Infrared) 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 IR송신부 및/또는 IR수신부를 포함할 수 있다. The interface unit 130 may use wireless communication such as radio frequency (RF), Zigbee, Bluetooth, Wi-Fi, Ultra WideBand (UWB), and Near Field Communication (NFC) as communication methods. there is. Accordingly, the interface unit 130 may be implemented as a wireless communication module that performs wireless communication with an AP or a wireless communication module that performs one-to-one direct wireless communication such as Bluetooth. The interface unit 130 may include an IR transmitter and/or an IR receiver capable of transmitting and/or receiving IR (Infrared) signals according to an infrared communication standard.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤더모듈을 이동시키면서 시트필름을 흡입하므로, 시트필름에 고착된 3D 조형물의 표면적이 크더라도, 시트필름과의 분리를 용이하게 수행할 수 있다. 그리고 시트필름을 바로 흡입하여 이형 시키므로 3D 조형물과 시트필름을 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리장치는 3D 프린터의 구동 방식에 관계없이 적용 가능하다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.According to one embodiment of the present invention, since the sheet film is sucked while moving the header module, even if the surface area of the 3D sculpture fixed to the sheet film is large, it can be easily separated from the sheet film. And since the sheet film is immediately sucked in and released, the 3D sculpture and the sheet film can be easily separated. In addition, the separation device according to an embodiment of the present invention is applicable regardless of the driving method of the 3D printer. A detailed description of this will be given later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치의 동작 모습을 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing the operation of a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 장치에서 개구 영역(210)이 존재하는 프레임 형상을 가지고, 시트필름(20)의 하면에서 시트필름(20)을 지지하는 보강판(200)이 추가로 도시된 모습이 평면도(3)와 정면도(4)로 각각 도시되어 있다.FIG. 2 is a plan view showing an additional reinforcing plate 200 supporting the sheet film 20 on the lower surface of the sheet film 20, having a frame shape in which the opening area 210 exists in the device of FIG. (3) and front view (4) respectively.

이 때, 보강판(200)은 시트필름(20)을 지지하면서, 시트필름(20)이 느슨하게 되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트필름(20)의 상면에서 3D 조형물(10)이 성형되므로, 보강판(200)이 시트필름(20)을 지지하여 성형되는 3D 조형물(10)의 일 면을 평평하게 유지할 수 있다. At this time, the reinforcing plate 200 may serve to prevent the sheet film 20 from becoming loose while supporting the sheet film 20 . According to one embodiment of the present invention, since the 3D object 10 is molded on the upper surface of the sheet film 20, the reinforcing plate 200 supports the sheet film 20 to form one surface of the 3D object 10. can be kept flat.

상세하게는, 시트필름(20)은 보강판(200)의 양 끝단에서 아래로 절곡되며, 보강판 면에 압착되며 지지되는 것이 특징이다. In detail, the sheet film 20 is bent downward at both ends of the reinforcing plate 200, and is characterized in that it is pressed and supported on the surface of the reinforcing plate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤더모듈(110)은 보강판(200)의 개구 영역(210) 내에 배치되고, 제어부(120)는 헤더모듈(110)이 개구 영역(210) 내에서 이동하도록 제어한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(120)는 헤더모듈(110)을 개구 영역(210) 내에서 이동하면서, 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)을 흡입하도록 제어한다. 따라서, 3D 조형물(10)과 시트필름(20)은 용이하게 분리될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the header module 110 is disposed within the opening area 210 of the reinforcing plate 200, and the controller 120 moves the header module 110 within the opening area 210. Control. Therefore, according to one embodiment of the present invention, the control unit 120 moves the header module 110 within the opening area 210 while moving the sheet film 20 corresponding to one area where the header module 110 is located. control to inhale. Therefore, the 3D sculpture 10 and the sheet film 20 can be easily separated.

상세하게는, 헤더모듈(110)에 의해 시트필름(20)의 일부영역을 흡입하여 개구 영역(210) 내에서 이동하는 바, 순차적으로 이형작업이 진행된다. 따라서, 시트필름에 고착된 3D 조형물(10)에 최소한의 충격을 가하여 시트필름으로부터 안정적으로 분리할 수 있고, 이는 3D 조형물(10)의 성형품질을 높인다.In detail, a partial region of the sheet film 20 is sucked by the header module 110 and moved within the opening region 210, and the release operation is sequentially performed. Therefore, it is possible to stably separate the 3D object 10 from the sheet film by applying a minimum impact to the 3D object 10 adhered to the sheet film, which improves the molding quality of the 3D object 10.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 3D 프린터의 동작 모습을 도시한 도면이다. 본 도면은 3D 프린터(1000)의 헤더모듈(110)이 이동하면서, 3D 조형물(10)과 시트필름(20)을 분리하는 구체적인 모습을 도시하고 있다. 3 is a diagram showing the operation of a 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention. This figure shows a specific state of separating the 3D sculpture 10 and the sheet film 20 while the header module 110 of the 3D printer 1000 moves.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터(1000)는, 시트필름(20), 헤더모듈(110), 보강판(200), 조형판(300), 제어부(400)를 포함한다. The 3D printer 1000 according to an embodiment of the present invention includes a sheet film 20, a header module 110, a reinforcing plate 200, a molding plate 300, and a controller 400.

헤더모듈(110)은 앞서 도 1 내지 도 2의 헤더모듈(110)과 공통되므로 자세한 설명은 생략한다. Since the header module 110 is common to the header module 110 of FIGS. 1 and 2 above, a detailed description thereof will be omitted.

시트필름(20)은 빛이 투과될 수 있는 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 광경화성 수지는 시트필름(20) 위의 일 영역에 놓여 시트필름(20)을 통해 투과된 빛에 의해 경화된다.The sheet film 20 may be made of a transparent material through which light may pass. The photocurable resin is placed on one area on the sheet film 20 and cured by light transmitted through the sheet film 20 .

시트필름(20)의 재료는 테프론, 폴리에스테르(PE), 사불화에틸렌(TFE), 사불화에틸렌육불화프로필렌(FEP), 사불화에틸렌퍼플루오로알콕시에틸렌(PFA), 비닐리덴프롤라이드(ETFE), 비닐프롤라이드(PVF), 클로로트리플루오로에틸렌(DTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 등과 같은 불소소재 코팅제가 가능하다. 또한, 발수용 지문방지코팅제, 발유용 지문방지코팅제, 저반사코팅제, 이형성 코팅제를 이용하여 코팅할 수 있다. 여기서 저반사코팅제는 이산화규소(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 아이티오(Indium Tin Oxide), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3)으로 제조되는 것이 바람직하다.The material of the sheet film 20 is Teflon, polyester (PE), tetrafluoroethylene (TFE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene (FEP), tetrafluoroethylene perfluoroalkoxyethylene (PFA), vinylidene prolide ( ETFE), vinyl prolide (PVF), chlorotrifluoroethylene (DTFE), ethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE), and the like. In addition, it may be coated using a water-repellent anti-fingerprint coating agent, an oil-repellent anti-fingerprint coating agent, a low-reflection coating agent, or a release coating agent. Here, the antireflection coating agent is preferably made of silicon dioxide (SiO2), zirconia (ZrO2), indium tin oxide, titanium dioxide (TiO2), or aluminum oxide (Al2O3).

보강판(200)은 앞서 도 2에서 설명한 바와 마찬가지로 개구 영역(210)을 가지는 프레임 형상이다. 따라서, 정면에서 보았을 때, 사실상 개구 영역(210)은 보이지 않고 프레임 부분이 보여야 하나, 이해를 돕기 위해 점선의 개구 영역(210)으로 표시하였다. 이하 도 4 내지 도 8에서도 마찬가지이다.The reinforcing plate 200 has a frame shape having an opening area 210 as described above with reference to FIG. 2 . Therefore, when viewed from the front, the opening area 210 is not actually visible and the frame portion should be visible, but it is indicated by a dotted line opening area 210 for better understanding. The same applies to FIGS. 4 to 8 below.

조형판(300)에는 경화된 광경화성 수지가 3D 조형물(10)을 형성하도록 적층된다. 조형판(300)은 승강, 하강 구동이 가능하도록 설계될 수 있고, 제어부(400)는 3D 조형물을 가로 방향으로 분할한 단위 성형층이 경화될 때마다 조형판(300)을 이동하도록 제어할 수 있다. A cured photocurable resin is stacked on the molding plate 300 to form the 3D object 10 . The molding plate 300 may be designed to be driven up and down, and the control unit 400 may control the molding plate 300 to be moved whenever a unit molding layer obtained by dividing a 3D object in the horizontal direction is cured. there is.

보다 구체적으로, 조형판(300)은 하강상태에서 조형판(300)의 하부면이 시트필름(20)의 상면과 단위 성형층의 두께에 대응하는 소정의 간격을 두고 평행하게 대면하며, 광이 조사되면 간격 내의 수지가 경화되어 단위 성형층들이 조형판(300)의 하부면에 누적 적층된다. 제어부(400)는 수지가 경화되어 단위 성형층이 형성되면 조형판(300)을 수직구동 시키고, 조형판(300)을 다시 단위 성형층의 두께만큼 상승시킨다. 3D 프린터(100)는 이 작업을 반복하여 성형물을 적층해나간다.More specifically, the lower surface of the molding plate 300 faces the upper surface of the sheet film 20 in parallel at a predetermined interval corresponding to the thickness of the unit molding layer in the lowered state, and the light When irradiated, the resin within the gap is cured, and unit molding layers are accumulated on the lower surface of the molding plate 300. When the resin is cured and the unit shaping layer is formed, the controller 400 vertically drives the shaping plate 300 and raises the shaping plate 300 again by the thickness of the unit shaping layer. The 3D printer 100 repeats this operation to laminate the moldings.

이 때, 본 발명의 장치는 앞서 설명한 상향식 3D 프린터(1000)에 뿐만 아니라, 하향식 3D 프린터에서도 기술적용이 가능하다. 이 경우, 분리장치(100)는 시트필름(20)의 상면에 위치하여, 헤더모듈(110)이 시트필름(20)의 하면에 고착된 3D 조형물(10)을 시트필름(20)의 상면을 흡입하여 분리하는 것으로 구현될 수 있다. At this time, the apparatus of the present invention can be technically applied not only to the bottom-up 3D printer 1000 described above, but also to the top-down 3D printer. In this case, the separator 100 is located on the upper surface of the sheet film 20, and the header module 110 removes the 3D sculpture 10 fixed to the lower surface of the sheet film 20 through the upper surface of the sheet film 20. It can be implemented by inhaling and separating.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(400)는 상면이 조형판(300)에 적층되고, 하면이 시트필름(20)에 고착된 3D 조형물(10)을 시트필름(20)과 분리하도록 개구 영역(210) 내에서 헤더모듈(110)을 이동시키고, 헤더모듈(110)은 이동하면서, 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)을 흡입하도록 제어한다. 제어부(400)는 조형판(300)을 상승시켜 시트필름(20)위에 성형된 3D 조형물(10)이 부착된 채로 함께 상승된 상태에서, 헤더모듈(110)을 이동하면서 시트필름(20)을 흡입할 수 있고, 혹은 헤더모듈(110)이 시트필름(20)보다 상대적으로 낮은 위치에 위치하고, 헤더모듈(110)을 이동하면서 시트필름(20)을 흡입할 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the controller 400 opens an opening to separate the 3D object 10, the upper surface of which is laminated on the molding plate 300 and whose lower surface is fixed to the sheet film 20, from the sheet film 20. The header module 110 is moved within the area 210, and while the header module 110 moves, the sheet film 20 corresponding to the area where the header module 110 is located is controlled to be sucked. The control unit 400 raises the molding plate 300 to lift the sheet film 20 while moving the header module 110 while the 3D sculpture 10 molded on the sheet film 20 is attached and raised together. Alternatively, the header module 110 may be located at a position relatively lower than the sheet film 20, and the sheet film 20 may be sucked while moving the header module 110.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 3D 프린터의 동작 모습을 도시한 도면이다. 공통되는 구성은 앞서 설명한 바와 같다.4 is a diagram showing the operation of a 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention. A common configuration is as described above.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 프린터(1000)는 노광시스템(500)을 더 포함한다. 노광시스템(500)은 보강판(200)의 하부에 일정 간격을 두고 배치되어 시트필름(20)을 향해 이미지광을 상방 조사한다. 노광시스템(500)에 의해 조사된 이미지광은 보강판(200)의 개구영역(210)을 지나 시트필름(20)을 투과하고, 투과된 이미지광을 통해 시트필름(20) 상의 광경화성 수지를 경화시킨다.According to one embodiment of the present invention, the 3D printer 1000 further includes an exposure system 500. The exposure system 500 is disposed under the reinforcing plate 200 at regular intervals to irradiate image light upward toward the sheet film 20 . The image light irradiated by the exposure system 500 passes through the opening area 210 of the reinforcing plate 200 and passes through the sheet film 20, and the photocurable resin on the sheet film 20 through the transmitted image light. harden

제어부(400)는 성형하고자 하는 3D 조형물(10)을 단위 성형층으로 분할하고, 각 단위 성형층에 대응하는 영역에 단위 성형 이미지광이 조사되도록 노광시스템(500)을 제어한다. 제어부(400)는 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 3D 조형물(10)을 시트필름(20)과 분리하도록 헤더모듈(110)을 제어한다.The control unit 400 divides the 3D object 10 to be molded into unit shaping layers, and controls the exposure system 500 so that unit shaping image light is irradiated to a region corresponding to each unit shaping layer. The controller 400 controls the header module 110 to separate the 3D object 10 from the sheet film 20 for each unit molding layer cured by unit molding image light.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 보강판(200)은 개구 영역(210)을 가진다. 따라서, 노광시스템(500)이 시트필름(20)을 향해 성형 이미지광을 조사하는 경우, 성형 이미지광은 보강판(200)의 개구 영역(210)을 통해 시트필름(20)으로 바로 전달이 되므로, 성형 이미지광이 변곡되지 않고 성형영역에 도달할 수 있다. 성형 이미지광이 변곡되지 않고 성형영역에 도달함으로써, 성형물의 품질을 높일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reinforcing plate 200 has an opening area 210 . Therefore, when the exposure system 500 irradiates the molding image light toward the sheet film 20, the molding image light is directly transferred to the sheet film 20 through the opening area 210 of the reinforcing plate 200. , the shaping image light can reach the shaping area without being distorted. When the molding image light reaches the molding area without being distorted, the quality of the molded product can be improved.

만약 보강판이 개구 영역을 가지고 있지 않으면, 성형 이미지광을 투과시키기 위해 보강판은 투명한 소재로 이루어져야 하는데, 투명한 소재로 구현하는데 비용이 많이 들고, 조사한 성형 이미지광이 변곡될 위험이 있어 미세 형상에 대한 선명도가 떨어지는 등 성형물의 품질에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. If the reinforcing plate does not have an opening area, the reinforcing plate must be made of a transparent material in order to transmit molding image light. However, it is expensive to implement a transparent material and there is a risk that the irradiated molding image light may be bent. It may adversely affect the quality of the molded product, such as a decrease in sharpness.

또한, 보강판(200)은 개구 영역을 가져 보강판(200)의 경량화가 가능하고, 보강판(200)이 투명한 소재로 이루어지지 않아도 되므로 원가절감을 할 수 있다.In addition, since the reinforcing plate 200 has an opening area, the weight of the reinforcing plate 200 can be reduced, and since the reinforcing plate 200 does not have to be made of a transparent material, cost can be reduced.

이 외에도, 시트필름(20)은 복수 개로 구비되어 시트필름 간이 완전 밀착되도록 겹쳐져 설치될 수 있다. 복수 개의 시트필름(20)은 흡입장치의 흡입으로 성형면에 밀착된 시트필름의 손상을 최소화하고, 시트필름의 파손으로 생길 수 있는 광경화성 수지의 누수를 방지할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같은 상향식 3D 프린터의 경우, 광경화 수지의 누수로 야기되는 노광시스템(500)의 오작동 및 파손을 방지할 수 있다.In addition, a plurality of sheet films 20 may be provided so that the sheet films are in close contact with each other so that they overlap each other. The plurality of sheet films 20 can minimize damage to the sheet film adhered to the molding surface due to suction of the suction device, and prevent leakage of the photocurable resin that may occur due to damage of the sheet film. Therefore, in the case of a bottom-up 3D printer as shown in FIG. 4 , malfunction and damage to the exposure system 500 caused by leakage of the photocurable resin can be prevented.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터(1000)는 다음과 같은 순서로 동작할 수 있다. 먼저 시트필름(20)의 상면에 광경화성 수지가 공급되면, 제어부(400)는 조형판(300)과 시트필름(20) 간의 간격이 단위 성형층의 두께 범위가 되도록 구동시킬 수 있다. 경우에 따라, 공급된 수지가 평평한 표면을 가지도록 조형판(300)을 이용하여 공급된 수지를 단위 성형층의 두께 범위 내에서 미세하게 눌러줄 수 있다. The 3D printer 1000 according to an embodiment of the present invention may operate in the following order. First, when the photocurable resin is supplied to the upper surface of the sheet film 20, the control unit 400 may drive the distance between the molding plate 300 and the sheet film 20 to be within the thickness range of the unit molding layer. In some cases, the supplied resin may be finely pressed within the thickness range of the unit molding layer using the molding plate 300 so that the supplied resin has a flat surface.

제어부(400)는 노광시스템(500)을 이용하여 단위 성형 이미지광을 조사하면, 조사된 단위 성형 이미지광에 의해 광경화성 수지가 경화된다. 수지가 경화됨에 따라 시트필름(20)의 상면과 조형판(300)의 하면에 단위 성형층이 적층되고, 새로운 층을 성형하기 위해서는 시트필름(20)의 상면과 3D 조형물(10)의 하면이 분리되어야 한다. 따라서, 제어부(400)는 조형판(300)을 미세하게 승강 구동 시킬 수 있고, 그에 따라 조형판(300)에 적층된 3D 조형물(10)은 시트필름(20)에 고착된 채로 상승할 수 있다. 이 때, 제어부(400)는 헤더모듈(110)을 이동시켜, 시트필름(20)을 흡입하여, 적층된 3D 조형물(10)과 시트필름(20)을 분리할 수 있다. 이렇게 하나의 단위 성형층을 적층하고, 매 단위 성형층마다 상기와 같은 동작을 반복하여 3D 조형물을 완성할 수 있다. 헤더모듈(110)은 단위 성형층이 경화되고 난 뒤 시트필름(20)을 분리하기 위해 이동하므로, 헤더모듈(110)은 조형물을 형성하는 중에는 최대한 일 측의 끝단에서 대기할 수 있다.When the controller 400 irradiates unit molding image light using the exposure system 500, the photocurable resin is cured by the irradiated unit molding image light. As the resin hardens, unit molding layers are laminated on the upper surface of the sheet film 20 and the lower surface of the molding plate 300, and in order to mold a new layer, the upper surface of the sheet film 20 and the lower surface of the 3D object 10 should be separated Therefore, the control unit 400 can drive the molding plate 300 up and down minutely, and accordingly, the 3D object 10 stacked on the molding plate 300 can rise while being adhered to the sheet film 20. . At this time, the controller 400 may move the header module 110 and suck the sheet film 20 to separate the stacked 3D object 10 and the sheet film 20 . In this way, one unit shaping layer is stacked, and the above operation is repeated for each unit shaping layer to complete a 3D object. Since the header module 110 moves to separate the sheet film 20 after the unit molding layer is cured, the header module 110 can stand by at the end of one side as much as possible while forming the sculpture.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강판을 도시한 도면이다. 5 is a view showing a reinforcing plate according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 보강판(200)은, 양단에 적어도 하나의 곡률 구간을 가지는 경사면을 가지고, 곡률 구간의 곡률은 경사면의 끝단으로 갈수록 높아지도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1곡률 구간(510)의 곡률이 제2곡률 구간(520)의 곡률보다 낮다.The reinforcing plate 200 according to an embodiment of the present invention may have an inclined surface having at least one curvature section at both ends, and the curvature of the curvature section may increase toward the end of the inclined surface. For example, the curvature of the first curvature section 510 is lower than the curvature of the second curvature section 520 .

본 발명의 일 실시예에 따른 보강판(200)은 양측 끝단에 걸리는 시트필름의 텐션을 최대한 높이기 위해, 개구영역(210)에서부터 보강판(200)의 끝단에 이르기까지, 다종의 곡률 반경값을 가질 수 있다.The reinforcing plate 200 according to an embodiment of the present invention has various curvature radii values from the opening area 210 to the end of the reinforcing plate 200 in order to maximize the tension of the sheet film applied to both ends. can have

곡률구간으로 보강판 양측에 걸리는 시트필름의 텐션을 높여, 시트필름의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 시트필름에 걸리는 텐션이 높으면, 즉, 양단이 팽팽히 당겨지면, 조형판의 상승 구동에 의해서도 시트필름이 일부 들어올려지는 것을 방지할 수 있다. 이는 시트필름이 들어올려지다가 임의적으로 조형물의 하면과 분리되면서 성형물의 품질을 떨어뜨리는 현상을 방지할 수 있다.The adhesion of the sheet film can be improved by increasing the tension of the sheet film caught on both sides of the reinforcing plate in the curvature section. If the tension applied to the sheet film is high, that is, if both ends are pulled tightly, the sheet film can be prevented from being partially lifted even by the upward driving of the molding plate. This can prevent a phenomenon in which the quality of the molded product is degraded while the sheet film is lifted and is arbitrarily separated from the lower surface of the molded object.

상세하게는, 임의적으로 조형물의 하면과 분리되면서 순간적으로 해당 단위성형층의 높이가 성형가능한 단위성형층의 높이를 벗어나 성형작업이 실패하거나, 성형물의 품질을 떨어뜨리는 현상을 방지할 수 있다.Specifically, it is possible to prevent a phenomenon in which the molding operation fails or the quality of the molded product is degraded because the height of the corresponding unit molded layer momentarily deviates from the height of the moldable unit molded layer while being arbitrarily separated from the lower surface of the molded object.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 수지조 방식의 3D 프린터를 도시한 도면이다. 6 is a view showing a 3D printer of a resin tank type including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.

종래 수지조 방식의 경우, 광경화성 액상 수지가 담길 수 있도록 바닥판을 가지는(혹은 바닥이 막힌) 수조 형상으로 구현됨이 일반적이다. 이 경우, 수지조의 바닥판에서 광경화성 수지가 경화되어 조형판에 적층되므로, 바닥판은 내구성을 가지면서도 광투과성을 구현하기 위해 투명 재질을 가져야 한다. 이와 같은 구조는 제조가 용이하지 않고, 비용이 많이 든다. 또한, 종래 수지조 방식의 3D 프린터의 경우, 단위 성형층마다 조형물과의 이형을 위해 수지조를 아래로 이동하는 등의 별도 동작이 필요하다. 광경화성 수지가 담긴 무거운 수지조를 이동하여 이형하는 경우, 단위 성형층마다 소음 및 진동이 발생하고, 이에 의해, 조형물의 품질이 저하될 수 있다. In the case of the conventional resin tank method, it is common to be implemented in the shape of a tank having a bottom plate (or a bottom is blocked) so that the photocurable liquid resin can be contained. In this case, since the photocurable resin is cured on the bottom plate of the resin tank and laminated on the molding plate, the bottom plate must have a transparent material in order to realize light transmittance while having durability. Such structures are not easy to manufacture and are expensive. In addition, in the case of a conventional resin tank type 3D printer, a separate operation, such as moving the resin tank downward, is required for each unit molding layer to release the mold from the object. When the heavy resin tank containing the photocurable resin is moved and molded, noise and vibration are generated for each unit molding layer, thereby degrading the quality of the object.

반면, 본 발명에 따른 3D 프린터(1000)는, 개구 영역을 가지는 보강판(200)을 이용하는 것에 기초하여, 바닥이 개구된 틀 형상의 수지조(610)를 이용할 수 있다. 따라서, 수지조(610)는 시트필름(20)이 그 바닥판의 역할을 할 수 있다. 개구 영역을 가지는 수지조(610)와 보강판(200)을 이용하여 성형이미지광의 굴절 등 변곡이 일어나지 않는 것은 앞선 도 4에서 설명한 바와 동일하다. On the other hand, the 3D printer 1000 according to the present invention, based on the use of the reinforcing plate 200 having an opening area, may use a frame-shaped resin tank 610 with an open bottom. Therefore, in the resin tank 610, the sheet film 20 may serve as its bottom plate. The fact that inflection, such as refraction of molded image light, does not occur by using the resin tank 610 having an opening area and the reinforcing plate 200 is the same as described above with reference to FIG. 4 .

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터(1000)는, 광경화성 수지가 흘러나오지 않도록 실리콘 등 고무재질로 이루어진 실링재(620)로 마감을 할 수 있다. 실링재(620)의 위치는 도 6에 도시된 바와 같이 수지조(610)와 시트필름(20) 사이일 수 있으나, 시트필름(20)과 보강판(200) 사이에 위치하는 등 광경화성 수지가 새어나오지 않도록 할 수 있는 위치이면 족하고, 어느 하나에 한정된 것은 아니다. The 3D printer 1000 according to an embodiment of the present invention may be finished with a sealing material 620 made of a rubber material such as silicon to prevent the photocurable resin from flowing out. The position of the sealing material 620 may be between the resin tank 610 and the sheet film 20 as shown in FIG. Any position that can prevent leakage is sufficient, and is not limited to any one.

이 외에도, 수지조(610)는 상부 수지조와 하부 수지조로 나뉘어, 그 사이에 시트필름(20), 실링재(620), 보강판(200)을 두고 조립될 수 있다. 하부 수지조는 보강판을 안정적으로 받치기 위해, 개구 영역 방향으로 일부 연장되어 형성될 수 있다. In addition, the resin tank 610 may be divided into an upper resin tank and a lower resin tank, and may be assembled with the sheet film 20, the sealing material 620, and the reinforcing plate 200 therebetween. The lower resin tank may be formed to partially extend toward the opening area in order to stably support the reinforcing plate.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치를 포함하는 시트필름 방식의 3D 프린터를 도시한 도면이다.7 is a diagram showing a sheet film-type 3D printer including a device for separating a 3D sculpture and a sheet film according to an embodiment of the present invention.

시트필름 방식의 경우, 시트필름(20)이 좌우 양측에 존재하는 롤러(710)에 의해 감겨져 있고, 시트필름(20)의 일 측에서 광경화성 수지(30)가 공급되면, 시트필름(20)을 이동하여 공급된 광경화성 수지(30)를 노광영역까지 이동시킨다. 이 때, 노광영역은 성형 이미지광이 조사될 수 있는 보강판(200)의 개구영역(210)이다. 이 때, 시트필름(20)은 양 롤러(710)에 의해 팽팽하게 당겨질 수 있고, 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 분리장치(100)는 3D 조형물과 시트필름(20)을 보다 용이하게 분리될 수 있다. In the case of the sheet film method, the sheet film 20 is wound by rollers 710 on both left and right sides, and when the photocurable resin 30 is supplied from one side of the sheet film 20, the sheet film 20 moves the supplied photocurable resin 30 to the exposure area. At this time, the exposure area is the opening area 210 of the reinforcing plate 200 to which molding image light can be irradiated. At this time, the sheet film 20 can be pulled taut by both rollers 710, and through this, the separator 100 according to an embodiment of the present invention more easily separates the 3D sculpture and the sheet film 20. can be separated

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트필름(20)의 하면에서 헤더모듈(110)이 동작하므로, 3D 조형물과 시트필름(20)을 분리할 때, 광경화성 수지(30)와 닿지 않고 동작할 수 있어, 광경화성 수지(30) 혹은 헤더모듈(110)이 서로 오염되는 현상을 방지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, since the header module 110 operates on the lower surface of the sheet film 20, when separating the 3D sculpture and the sheet film 20, it can operate without touching the photocurable resin 30. Therefore, it is possible to prevent the photocurable resin 30 or the header module 110 from being contaminated with each other.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더모듈을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a header module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 헤더모듈(110)은 흡입하는 기능 외에도 광경화성 수지를 경화시키는 노광시스템을 포함할 수 있다. The header module 110 according to an embodiment of the present invention may include an exposure system for curing a photocurable resin in addition to a suction function.

본 발명의 일 실시에에 따르면, 제어부(400)는, 개구 영역(210) 내에서 헤더모듈(110)이 이동하면서, 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)에 단위 성형 이미지광을 상향 조사하도록 노광시스템을 제어하고, 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 3D 조형물(10)을 시트필름(20)과 분리하도록 헤더모듈(110)을 제어할 수 있다. 즉, 흡입장치로서의 동작 뿐만 아니라 광원으로서의 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 노광시스템을 별도로 구비하지 않아도 되므로, 장치의 경량화 및 간소화가 가능하다.According to one embodiment of the present invention, while the header module 110 moves within the opening area 210, the control unit 400 attaches the sheet film 20 corresponding to one area where the header module 110 is located as a unit. The exposure system may be controlled to upwardly irradiate the molding image light, and the header module 110 may be controlled to separate the 3D object 10 from the sheet film 20 for each unit molding layer cured by the unit molding image light. That is, it can function as a light source as well as an operation as an inhalation device. In this case, since a separate exposure system is not required, it is possible to reduce the weight and simplify the device.

본 실시예의 헤더모듈(110)은 노광작업 과정에서 동시에 성형면과 시트필름의 분리작업이 가능하여, 생산속도를 단축시킬 수 있다. 이때, 조형판(300)은 헤더모듈(110)이 현재 경화된 단위성형층의 분리작업 과정에서 다음 단위성형층 범위만큼 이동할 수 있다. 즉, 동일시점에서 현재 단위성형층의 분리작업과 동시에 다음 단위성형층의 노광작업이 가능할 수 있다. The header module 110 of this embodiment can separate the molding surface and the sheet film at the same time during the exposure process, thereby reducing the production speed. At this time, the molding plate 300 may move as much as the range of the next unit molding layer in the process of separating the unit molding layer in which the header module 110 is currently cured. That is, at the same time, the separation of the current unit shaping layer and the exposure of the next unit shaping layer may be performed at the same time.

본 발명의 또 다른 실시예로, 헤더모듈(110)에 포함된 노광시스템(810)은 도 5의 노광시스템(500)에 추가로 구비된 보조 노광시스템 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 보조 노광시스템(810)은 본 발명의 노광시스템(500)과 광경화 파장 영역대가 다른 노광장치일 수 있다. 노광시스템에 의해 조사되는 이미지 광의 광경화 파장은 그 파장의 길이가 길수록 노광 심도, 즉, 노광되는 깊이가 길다. 따라서, 3D 프린터(1000)의 노광시스템(500)과 보조 노광시스템(810)의 광경화 파장 영역대를 다르게 두고, 노광을 더욱 정밀하게 할 수 있다. As another embodiment of the present invention, the exposure system 810 included in the header module 110 may serve as an auxiliary exposure system additionally provided to the exposure system 500 of FIG. 5 . For example, the auxiliary exposure system 810 may be an exposure apparatus having a different wavelength range from the exposure system 500 of the present invention. The longer the photocuring wavelength of the image light irradiated by the exposure system, the longer the exposure depth, that is, the longer the exposure depth. Therefore, the exposure can be performed more precisely by setting the photocuring wavelength ranges of the exposure system 500 and the auxiliary exposure system 810 of the 3D printer 1000 to be different.

보조 노광시스템(810)은 노광시스템(500)만을 구비한 경우와 비교하여 해상도 및 엔진 출력 측면에서 보완하여 더욱 정밀한 형상의 성형작업이 가능한 이점이 있으며, 아울러 전체 장치에서 대부분의 원가를 차지하는 고가의 노광시스템(500) 비용을 최소화하면서도, 고정밀, 고품질의 성형 작업물을 출력할 수 있는 장점이 있다.Compared to the case of having only the exposure system 500, the auxiliary exposure system 810 has the advantage of being able to perform molding work of a more precise shape by supplementing in terms of resolution and engine output, and in addition, it is expensive to take up most of the cost of the entire device. While minimizing the cost of the exposure system 500, there is an advantage in that a high-precision, high-quality molding work can be output.

본 발명의 일 실시예에 따른 헤더모듈(110)은 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함할 수 있다. 성형조건 온도를 최적화하기 위한 온도조절장치는, 예컨대, 냉온풍기나, 열선 등으로 구현될 수 있다. 광경화성 수지의 경우 그 점도 등에 따라 성형품질이 달라질 수 있으므로, 온도조절장치를 이용하여 성형 온도를 적정하게 맞출 수 있다.The header module 110 according to an embodiment of the present invention may include a temperature control device for adjusting the molding temperature of the photocurable resin. A temperature control device for optimizing the molding condition temperature may be implemented with, for example, a cooling/heating fan or a hot wire. In the case of a photocurable resin, since the molding quality may vary depending on its viscosity, the molding temperature can be appropriately adjusted using a temperature control device.

본 발명의 일 실시에에 따르면, 제어부(400)는, 개구 영역(210) 내에서 헤더모듈(110)이 이동하면서, 헤더모듈(110)이 위치한 일 영역에 대응하는 시트필름(20)에 공급된 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하도록 온도조절장치를 제어할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, while the header module 110 moves within the opening area 210, the controller 400 supplies the sheet film 20 corresponding to one area where the header module 110 is located. The temperature controller can be controlled to adjust the molding temperature of the photocurable resin.

이 외에도, 헤더모듈(110)은 세척 장치, 건조기, 경화기 등 다양한 기능을 구비할 수 있다.In addition to this, the header module 110 may have various functions such as a cleaning device, a dryer, and a curing device.

상기 기술한 다양한 기능 및 기능의 조합을 위해 헤더모듈이 복수 개 구비될 수 있다.A plurality of header modules may be provided to combine the various functions and functions described above.

10: 3D 조형물
20: 시트필름
100: 분리장치
110: 헤더모듈
200: 보강판
300: 조형판
400: 제어부
500: 노광시스템
610: 수지조
620: 실링재10: 3D sculpture
20: sheet film
100: separator
110: header module
200: reinforcement plate
300: molding plate
400: control unit
500: exposure system
610: resin tank
620: sealing material

Claims (13)

3D 조형물과 시트필름을 분리하는 장치에 있어서,
시트필름을 흡입하는 헤더모듈;
개구 영역이 형성된 판 형상을 가지고, 상기 시트필름의 하면을 압착 지지하는 보강판; 및
상기 시트필름에 고착된 상기 3D 조형물을 분리하도록 상기 시트필름의 하면에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 일 영역에 대응하는 상기 시트필름을 흡입하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 보강판은,
양단에 적어도 하나의 곡률 구간을 가지는 경사면을 가지는 장치.In the device for separating the 3D sculpture and the sheet film,
A header module that sucks sheet film;
A reinforcing plate having a plate shape with an opening area formed thereon and compressing and supporting the lower surface of the sheet film; and
A control unit for controlling the suction of the sheet film corresponding to a region where the header module is located while the header module moves on the lower surface of the sheet film to separate the 3D object fixed to the sheet film,
The reinforcing plate,
A device having an inclined surface having at least one section of curvature at both ends. 제1항에 있어서,
상기 헤더모듈은, 상기 보강판의 개구 영역 내에 배치되고,
상기 제어부는, 상기 헤더모듈이 상기 개구 영역 내에서 이동하도록 제어하는 장치.According to claim 1,
The header module is disposed in an opening area of the reinforcing plate,
The control unit controls the header module to move within the opening area. 제1항에 있어서,
인터페이스부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 인터페이스부를 통해 상기 헤더모듈을 제어하기 위한 제어신호를 수신하고,
상기 수신된 제어신호에 기초하여 상기 헤더모듈을 제어하는 장치.According to claim 1,
Further comprising an interface unit,
The control unit receives a control signal for controlling the header module through the interface unit,
An apparatus for controlling the header module based on the received control signal. 3D 프린터에 있어서,
광경화성 수지가 놓여 경화되는 시트필름;
개구 영역이 형성된 판 형상을 가지고, 시트필름의 하면을 압착 지지하는 보강판;
3D 조형물을 형성하도록 상기 경화된 광경화성 수지가 적층되는 조형판;
상기 개구 영역의 일 영역에 배치되어 상기 시트필름을 흡입하는 헤더모듈;
상면이 상기 조형판에 적층되고, 하면이 상기 시트필름에 고착된 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름을 흡입하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 보강판은,
양단에 적어도 하나의 곡률 구간을 가지는 경사면을 가지는 3D 프린터.In the 3D printer,
A sheet film in which a photocurable resin is placed and cured;
A reinforcing plate having a plate shape with an opening area formed thereon and compressing and supporting the lower surface of the sheet film;
A molding plate on which the cured photocurable resin is laminated to form a 3D object;
a header module disposed in one area of the opening area to suck the sheet film;
While the header module is moved in the opening area so that the upper surface is laminated on the molding plate and the lower surface is separated from the sheet film, the 3D object fixed to the sheet film corresponds to the area where the header module is located. And a control unit for controlling to suck the sheet film,
The reinforcing plate,
A 3D printer having an inclined surface having at least one curvature section at both ends. 제4항에 있어서,
노광시스템을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 보강판의 하부에서 단위 성형 이미지광을 상향 조사하도록 상기 노광시스템을 제어하고,
상기 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 헤더모듈을 제어하는 3D 프린터.According to claim 4,
Further comprising an exposure system,
The control unit,
Controlling the exposure system to upwardly irradiate unit molding image light from a lower portion of the reinforcing plate;
A 3D printer for controlling the header module to separate the 3D sculpture from the sheet film for each unit molding layer cured by the unit molding image light. 제4항에 있어서,
상기 헤더모듈은 상기 광경화성 수지를 경화시키는 노광시스템을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름에 단위 성형 이미지광을 상향 조사하도록 상기 노광시스템을 제어하고,
상기 단위 성형 이미지광에 의해 경화된 단위 성형층마다 상기 3D 조형물을 상기 시트필름과 분리하도록 상기 헤더모듈을 제어하는 3D 프린터.According to claim 4,
The header module includes an exposure system for curing the photocurable resin,
The control unit,
While the header module moves within the opening area, the exposure system is controlled to upwardly irradiate unit molding image light to the sheet film corresponding to the one area where the header module is located,
A 3D printer for controlling the header module to separate the 3D sculpture from the sheet film for each unit molding layer cured by the unit molding image light. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 단위 성형층마다 상기 조형판을 상기 단위 성형층의 두께 범위 내에서 승강하도록 제어하는 3D 프린터.According to claim 5 or 6,
The control unit controls the molding plate to be moved up and down within a thickness range of the unit molding layer for each unit molding layer. 제4항에 있어서,
상기 헤더모듈은 상기 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 개구 영역 내에서 상기 헤더모듈이 이동하면서, 상기 헤더모듈이 위치한 상기 일 영역에 대응하는 상기 시트필름에 공급된 상기 광경화성 수지의 성형 온도를 조절하도록 상기 온도조절장치를 제어하는 3D 프린터.According to claim 4,
The header module includes a temperature control device for controlling the molding temperature of the photocurable resin,
The control unit,
3D printer for controlling the temperature control device to adjust the molding temperature of the photocurable resin supplied to the sheet film corresponding to the one region where the header module is located while the header module moves within the opening region. 제4항에 있어서,
상기 곡률 구간의 곡률은 상기 경사면의 끝단으로 갈수록 높아지는 3D 프린터.According to claim 4,
The curvature of the curvature section is a 3D printer that increases toward the end of the inclined surface. 제4항에 있어서,
상기 시트필름은 복수개로 구성되며,
상기 복수개의 시트필름은 서로 밀착되어 상기 보강판에 밀착 지지되는 3D 프린터.According to claim 4,
The sheet film is composed of a plurality,
The plurality of sheet films are 3D printers in close contact with each other and closely supported by the reinforcing plate. 제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 시트필름에 조형물이 고착된 상태로 상기 조형판을 승강 구동시키는 3D 프린터.According to claim 4,
The control unit lifts and drives the molding plate in a state in which the molding is fixed to the sheet film. 제4항에 있어서,
상기 헤더모듈은 노광작업 과정에서 동시에 성형면과　상기 시트필름을 분리하는 3D 프린터.According to claim 4,
The header module is a 3D printer that separates the molding surface and the sheet film at the same time in the exposure operation process. 제4항에 있어서,
상기 헤더모듈은 복수개로 구성되는 3D 프린터.According to claim 4,
The header module is a 3D printer consisting of a plurality.
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