KR101773717B1

KR101773717B1 - 3-D soft composite actuators priter

Info

Publication number: KR101773717B1
Application number: KR1020160086759A
Authority: KR
Inventors: 최병훈; 안성훈; 송성혁; 김민수; 김형일; 김민철
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-08-31

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional flexible composite driver printer. More specifically, the present invention relates to a three-dimensional flexible composite driver printer which is constructed in a simple structure to enable a flexible polymer material and a wire type driving source to be laminated. The three-dimensional flexible composite driver printer of the present invention comprises: a case; a bottom plate which is installed within the case and is moved up and down; a transfer unit which is installed at an upper side of the bottom plate within the case and is moved up and down, forwards and backwards, and left and right; a rigid material lamination unit which is installed at the transfer unit and heats a rigid material supplied from one side to discharge the heated rigid material to the outside; a flexible material lamination unit which is installed at the transfer unit and mixes materials in a liquid state to discharge the mixed materials to the outside; a circuit lamination unit which is installed at the transfer unit and discharges a conductive material in a liquid state to the outside; and a driving source lamination unit which is installed at the transfer unit and discharges a wire type driving source to the outside. The rigid material lamination unit includes a rigid material supply unit, a heating unit, a sensor unit, and a fan.

Description

3-D soft composite actuators priter}

제안기술은 3차원 유연 복합재 구동기 프린터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구조로 구성되어 유연한 폴리머 재료의 적층과 와이어 형태의 구동원 적층이 가능한 3차원 유연 복합재 구동기 프린터에 관한 발명이다.The present invention relates to a three-dimensional flexible composite actuator printer, and more particularly, to a three-dimensional flexible composite actuator printer capable of stacking a flexible polymer material and a wire-like driving source stacked with a simple structure.

일반적으로 3D 프린팅 기술은 재료를 적층하여 목표로 하는 다양한 형상을 제작할 수 있는 기술의 총칭이다. 3D 프린팅 기술은 기존의 절삭가공으로는 제작이 불가능한 복잡합 형상을 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있어 시제품 제작뿐 아니라 의료, 의류, 로봇 등 다양한 분야에 적용되고 있다.Generally, 3D printing technology is a generic term for technologies that can produce various shapes by stacking materials. 3D printing technology has been applied to a variety of fields such as medical, clothing, and robot as well as prototyping because it has the merit of easily producing complex shapes that can not be produced by conventional cutting.

3D 프린터의 제품 성형 방식은 조형 방법에 따라 크게 광경화성 수지를 빛을 이용하여 경화하는 방식, 레이저를 사용하여 분말 상태의 재료를 녹여 조형하는 방식, 박판을 적층하여 조형하는 방식, 재료를 연속적으로 노즐로 밀어내면서 조형하는 방식, 잉크젯 프린팅 방식, 광경화성 수지를 잉크젯 방식과 같이 헤드에서 분사하면서 경과 및 조형하는 방식이 있다.The product molding method of the 3D printer can be classified into a method of curing light curable resin by using light, a method of melting powdered material using laser, a method of laminating thin sheet, A method of molding by pushing with a nozzle, an ink-jet printing method, and a method of forming a light-curable resin by jetting it from a head like an ink-jet method.

그 중에서 재료를 노즐로 연속적으로 밀어내면서 조형하는 공정인 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이 공정 시스템이 간소하고 상대적으로 저가의 재료가 사용되어 가장 대중적으로 많이 쓰이고 있다.Among them, the FDM (Fused Deposition Modeling) method, which is a process of continuously pouring materials into nozzles, is the most widely used because of its simple and relatively low cost process system.

하지만 대부분의 3D 프린터의 경우 플라스틱 혹은 금속과 같이 유연하지 않은 재료를 주로 사용하기 때문에 고무 특성을 지닌 파트 제작이 쉽지 않다는 문제가 있었다. 따라서 고무와 유사한 특성을 지닌 재료의 적층을 위해 광경화성 수지를 잉크젯 방식과 같이 분사하면서 경화하는 공정을 활용하거나 레이저를 사용하여 분말 상태의 재료를 녹여 조형하는 방법이 개발된 바 있지만 이러한 공정을 활용한 장비는 그 시스템의 복잡도와 재료의 단가가 높아 제작 단가가 상승한다는 문제가 있었다.However, most 3D printers use flexible materials such as plastic or metal, which makes it difficult to produce parts with rubber properties. Therefore, in order to laminate materials having rubber-like properties, there has been developed a method of curing a photo-curable resin by spraying it in the same manner as an ink-jet method, or by melting a powdered material by using a laser, One system has a problem that the cost of production increases because of complexity of the system and high unit price of materials.

이와 같은 종래의 문제점으로 인해 최근 FDM 방식으로 고무 재료의 적층이 가능한 고무 특성을 가진 필라멘트가 개발된 바 있으나, FDM 방식의 특성상 고무 재료 사이에 공극이 많이 발생하여 고무와 같은 인장 특성을 가지기 어렵고, 적층 균일성도 저하된다는 문제가 있었다.Due to such conventional problems, filaments having rubber properties capable of laminating rubber materials by the FDM method have been developed. However, due to the nature of the FDM method, many voids are generated between the rubber materials, There has been a problem that the lamination uniformity is lowered.

이와 동시에 생물체의 특성을 모사하기에 적합한 유연 구동기 제작에 있어, 고무 재료 적층이 가능한 프린터가 많지 않고, 구동원으로 사용되는 형상기억합금 및 이에 전류 인가가 가능한 도선 적층까지 가능한 프린터는 존재하지 않아 보통 유연 구동기는 수작업으로 제작이 진행되어 왔다.At the same time, there are not many printers capable of laminating rubber materials in the production of flexible actuators suitable for simulating characteristics of living organisms, and there is no shape memory alloy used as a driving source and printers capable of stacking electric currents capable of applying electric current thereto. The actuators have been manufactured by hand.

따라서 대중적인 FDM 공정에서 고무 재료의 적층이 용이하고, 인장 특성이 우수한 고무 재료와 플라스틱 특성을 가진 구조체가 삽입되며, 구동원으로 사용되는 형상기억합금 적층 및 전류 인가를 위한 도선으로 구성되는 구동기 제작을 위한 3차원 유연 복합재 구동기 프린터의 개발이 필요한 실정이다. Therefore, in the popular FDM process, it is easy to laminate the rubber materials, the rubber material with excellent tensile characteristics and the structure with plastic characteristics are inserted, and the shape memory alloy lamination used as the driving source and the driver made up of the conductor for current application are manufactured The development of a three-dimensional flexible composite actuator printer is required.

한국 공개특허공보 제2015-0135567호Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0135567

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 단순한 구조로 구성되어, 유연한 폴리머 재료의 적층과 와이어 형태의 구동원 적층이 가능하고 3차원의 유연 복합재 구동기 제작의 자동화가 가능한 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 제공하는데 목적이 있다. Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a three-dimensional flexible composite material capable of stacking a flexible polymer material and a wire- It is an object of the present invention to provide a driver printer.

케이스와 상기 케이스 내부에 설치되며, 상하로 이동되는 바닥판과 상기 케이스 내부에서 상기 바닥판 상측에 설치되며, 상하 전후좌우로 이동되는 이송부와 상기 이송부에 설치되며, 일측으로부터 공급되는 강성 재료를 가열하여 외부로 토출시키는 강성 재료 적층부와 상기 이송부에 설치되며, 액상 상태의 재료를 혼합하여 외부로 토출시키는 유연 재료 적층부와 상기 이송부에 설치되며, 액상 상태의 전도성 재료를 외부로 토출시키는 회로 적층부와 상기 이송부에 설치되며, 와이어 형태의 구동원을 외부로 토출시키는 구동원 적층부를 포함한다.A bottom plate disposed inside the case and disposed in the case; a transfer unit installed on the top of the bottom plate in the inside of the case, the transfer unit moving up and down and left and right; and a heating unit installed in the transfer unit, A flexible material laminating portion provided on the conveying portion for mixing the liquid material and discharging the mixed material to the outside, and a circuit stacking portion provided on the conveying portion for discharging the liquid conductive material to the outside, And a driving source laminating unit installed in the feeding unit and discharging the driving source in the form of a wire to the outside.

상기 강성 재료 적층부는,The stiff material stacking portion includes:

강성 재료를 공급하는 강성 재료 공급부와 공급된 강성 재료를 용융시키는 가열부와 상기 가열부의 목표 온도를 설정하는 센서부와 상기 가열부의 냉각을 위한 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.A rigid material supply part for supplying the rigid material, a heating part for melting the supplied rigid material, a sensor part for setting a target temperature of the heating part, and a fan for cooling the heating part.

상기 유연 재료 적층부는, The flexible material-

공기압 공급 튜브에 일정 공기압을 발생시키는 공기압 발생 장치와 상기 공기압 공급 튜브 하단에 연결되어 액상 상태의 주제와 경화제를 각각 보관 및 토출하는 액상 용기와 상기 액상 용기 하단에 형성되어 상기 주제와 상기 경화제를 혼합하여 토출시키는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An air pressure generating device for generating a constant air pressure in the air pressure supply tube, and a liquid container connected to the lower end of the air pressure supply tube for storing and discharging the liquid state subject and the curing agent, And a nozzle unit for discharging the ink.

상기 회로 적층부는,The circuit-

액체 상태의 전도성 재료를 보관하는 용기와 상기 전도성 재료를 가압하여 토출시키는 가압 장치로 구성되는 것으로, 구동원에 전류 인가를 위한 회로를 3차원으로 작성하는 것을 특징으로 한다.A container for storing a conductive material in a liquid state and a pressurizing device for pressurizing and discharging the conductive material, wherein a circuit for applying a current to the drive source is three-dimensionally created.

상기 구동원 적층부는,The drive source-

모터를 이용하여 능동 회전하며, 표면에 고무 패킹이 구비된 능동 롤러부와 상기 능동 롤러부의 회전에 의해 상기 고무 패킹과 마찰하며 상기 바닥판 측으로 이송되는 구동원과 상기 능동 롤러부와 대칭되는 위치에 설치되어 상기 고무 패킹과 상기 구동원의 마찰에 의해 회전하는 수동 롤러부와 상기 능동 롤러부의 하단에 설치되어 상기 바닥판 측으로 이송되는 상기 구동원을 절단하는 절단날과 상기 절단날에 왕복 운동을 발생시키는 리니어 모터부와 상기 수동 롤러부 하단에 설치되어 상기 구동원 쪽으로 이동하는 상기 절단날이 삽입되는 공간인 절단 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A driving source which is frictionally engaged with the rubber packing and is conveyed to the bottom plate side by rotation of the active roller unit and is installed at a position symmetrical to the active roller unit; A linear motor for generating a reciprocating motion in the cutting blade and a cutting blade for cutting the driving source which is installed at the lower end of the active roller portion and is fed to the bottom plate side by the friction between the rubber packing and the driving source, And a cutting guide portion provided at the lower end of the manual roller portion and serving as a space into which the cutting blade moving toward the driving source is inserted.

상기 바닥판은,Wherein the bottom plate comprises:

상기 구동원을 삽입하여 고정시킬 수 있도록 상면에 'V' 형상의 그루브가 형성된 폴리머 블록과 상기 구동원의 초기 위치를 고정시키는 것으로, 'F' 형상이 반시계 방향으로 90도 회전되어 상기 바닥판 내부에 삽입된 구조의 고정 레버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the initial position of the driving source is fixed, so that the 'F' shape is rotated 90 degrees in the counterclockwise direction to fix the initial position of the driving source to the inside of the bottom plate And a fixed lever portion of an inserted structure.

상기 고정 레버부는 반시계 방향으로 회전된 'F' 형상에서, 가로 부분인 가로부와 세로 부분 중 가장 왼쪽에 형성되며, 끝단이 상기 바닥판에 힌지 고정된 제1세로부와 상기 제1세로부에서 상기 구동원의 이동방향으로 일정 간격 이격되어 형성되며, 끝단이 상기 바닥판 상면에 일정 길이 돌출되도록 형성된 제2세로부와 상기 제2세로부에서 상기 구동원의 이동방향으로 일정 간격 이격된 위치의 상기 가로부의 하면과 상기 바닥판 하면 사이에 형성되는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The fixed lever portion is formed in a left-hand side of a transverse portion and a transverse portion in a 'F' shape which is rotated in a counterclockwise direction, and has a first longitudinal portion whose end is hinged to the bottom plate, A second vertical part formed at a predetermined distance in the moving direction of the driving source and protruding from the upper surface of the bottom plate by a predetermined length and a second vertical part formed at a position spaced apart from the second vertical part by a predetermined distance in the moving direction of the driving source, And a spring formed between the bottom surface of the transverse portion and the bottom surface of the bottom plate.

상기 노즐부는,In the nozzle unit,

상기 주제 액상 용기와 상기 경화제 액상 용기에서 각각 토출된 상기 주제와 상기 경화제를 혼합하기 위한 믹서부와 상기 믹서부에서 혼합된 상기 주제와 상기 경화제를 토출하기 위한 니들부로 이루어지며, 상기 믹서부 내벽에는 다수 개의 요철 구조가 형성되는 것을 특징으로 한다.A mixer unit for mixing the curing agent and the subject discharged from the subject liquid container and the curing agent liquid container, and a needle unit for discharging the mixture and the curing agent mixed in the mixer unit, And a plurality of concavo-convex structures are formed.

상기 공기압 발생 장치는,The air pressure generating device includes:

목표 공기압보다 높은 공기압을 발생시키는 펌프와 목표 공기압과 정해진 시간에 따라 공기압을 토출시키는 공기압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A pump for generating an air pressure higher than the target air pressure, and an air pressure controller for discharging the air pressure according to the target air pressure and a predetermined time.

상기 펌프 내부에는 피스톤과 실린더가 구성되어, 상기 공기압 제어부에서 상기 피스톤의 이동 거리를 조절하여 상기 실린더 내부의 공기 압축 정도를 조절함으로써 공기압을 발생시키는 것을 특징으로 한다.A piston and a cylinder are formed in the pump, and the air pressure is controlled by adjusting the moving distance of the piston in the air pressure control unit to adjust the degree of air compression inside the cylinder.

3차원 유연 복합재 구동기 프린터의 구동원 고정 방법에 있어서,A method of fixing a driving source of a three-dimensional flexible composite actuator printer,

이송부가 바닥판 측으로 이동하여 구동원 적층부를 고정 레버부의 상측에 위치시키는 단계;Positioning the drive source stacking portion on the upper side of the fixed lever portion by moving the conveying portion to the bottom plate side;

상기 구동원 적층부의 누름부가 상기 고정 레버부의 제2세로부를 누르는 단계;Pressing the pushing portion of the driving source stacking portion against the second vertical portion of the fixing lever portion;

상기 고정 레버부의 제1세로부 힌지 고정에 의해 상기 고정 레버부의 가로부 끝단이 상기 바닥판의 하측으로 이동하는 단계;Moving the transverse end of the fixed lever part to the lower side of the bottom plate by fixing the first vertical hinge of the fixed lever part;

상기 바닥판 상면과 상기 가로부 사이에 형성된 관통홀을 통해 상기 구동원 적층부에서 토출된 구동원이 상기 바닥판 내부에 삽입되는 단계;Inserting a drive source discharged from the drive source stacking portion through a through hole formed between an upper surface of the bottom plate and the transverse portion into the bottom plate;

상기 이송부가 상측으로 이동하면서 상기 고정 레버부가 스프링에 의해 원래의 위치로 복원되어 상기 구동원이 상기 가로부의 끝단과 상기 바닥판의 수직면 사이에 고정되는 단계;The movable lever is restored to its original position by the spring and the driving source is fixed between the end of the transverse portion and the vertical plane of the bottom plate while the conveying unit moves upward;

상기 구동원 적층부에서 계속해서 상기 구동원을 토출시킴과 동시에 상기 이송부가 상기 바닥판의 폴리머 블록 위를 차례로 이동하여 상기 구동원을 상기 폴리머 블록의 그루브에 삽입시키는 단계;Continuously injecting the drive source in the drive source stacking part and simultaneously moving the transfer part on the polymer block of the bottom plate to insert the drive source into the groove of the polymer block;

상기 구동원이 상기 고정 레버부에서 가장 먼 곳에 위치한 상기 폴리머 블록에 삽입되면 상기 이송부를 상기 바닥판 측으로 이동시키는 단계;Moving the transfer unit to the bottom plate when the driving source is inserted into the polymer block located farthest from the fixed lever unit;

상기 구동원 적층부의 절단날을 이용하여 상기 구동원의 끝단을 절단시키는 단계;Cutting the end of the driving source by using a cutting edge of the driving source stacking portion;

를 포함한다..

3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용한 구동기 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a driver using a three-dimensional flexible composite actuator printer,

강성 재료 적층부에서 강성 재료를 토출하여 제1 구동원 홀더가 형성된 몰드를 적층시키는 단계;Stacking a mold having the first drive source holder by discharging a rigid material from the rigid material stacking portion;

상기 제1 구동원 홀더에 구동원을 삽입하여 상기 구동원을 적층시키는 단계;Inserting a driving source into the first driving source holder to stack the driving source;

상기 제1 구동원 홀더에 삽입된 상기 구동원 윗부분을 덮도록 상기 몰드의 측면을 적층시키는 단계;Stacking a side surface of the mold so as to cover the upper portion of the driving source inserted in the first driving source holder;

상기 몰드 내부에 유연 재료 적층부에서 토출된 유연 재료를 적층시키는 단계;Stacking the flexible material discharged from the flexible material stacking portion in the mold;

상기 유연 재료의 상면에 다수 개의 제1 방향성 구조체를 적층시키는 단계;Stacking a plurality of first directional structures on an upper surface of the flexible material;

상기 제1 방향성 구조체의 상면에 다수 개의 제2 방향성 구조체를 적층시키는 단계;Stacking a plurality of second directional structures on an upper surface of the first directional structure;

상기 몰드의 측면이 상기 제2 방향성 구조체의 높이보다 높아지도록 제2 구동원 홀더가 형성된 상기 몰드의 측면을 적층시키는 단계;Stacking a side surface of the mold in which a second drive source holder is formed such that a side surface of the mold is higher than a height of the second directional structure;

상기 제2 구동원 홀더에 구동원을 삽입하여 상기 구동원을 적층시키는 단계;Inserting a driving source into the second driving source holder to stack the driving source;

상기 몰드 내부에 유연 재료를 적층시키는 단계;Stacking a flexible material inside the mold;

몰드를 제거하는 단계;Removing the mold;

를 포함한다..

본 발명에 따르면, 기존에 보편적으로 사용되던 필라멘트뿐만 아니라 액상 상태의 폴리머를 적층 가능하도록 하여 고무와 같은 특성을 지닌 파트를 제작할 수 있으며, 와이어 형태의 형상기억합금을 적층할 수 있는 모듈이 구비되어 복합재 형태의 구동기를 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to fabricate a part having characteristics such as rubber by making it possible to laminate not only commonly used filaments but also liquid state polymers, and a module capable of stacking wire-shaped shape memory alloys is provided It is possible to easily manufacture a composite-type driver.

또한, 기존에는 액상 폴리머 경화 시 몰드를 따로 제작하여 사용하여야 했지만, 본 발명은 강성 재료 적층부의 필라멘트를 이용하여 몰드 파트 제작이 가능하므로 액상 상태의 폴리머 적층 시 몰드를 따로 제작할 필요가 없어 공정이 단순화되는 효과가 있다.In addition, since molds can be fabricated by using filaments of a laminate of rigid material, it is not necessary to separately prepare molds for polymer lamination in a liquid state, so that the process is simplified .

또한, 본 발명은 기존의 고무 성질을 가진 파트를 3차원 프린터를 활용하여 제작할 경우 요구되었던 높은 가격 및 복잡한 메커니즘에 비해 훨씬 단순한 구조와 저가의 재료를 활용하여 고무 파트 제작이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that a rubber part can be manufactured by using a simpler structure and a low cost material compared to a high price and a complicated mechanism which are required when a conventional rubber-like part is manufactured using a three-dimensional printer.

또한, 본 발명은 기존의 수작업으로만 진행 가능했던 구동기 제작 공정을 자동화하여 공정 시간이 단축되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of shortening the processing time by automating the driver manufacturing process which can be performed only by the conventional manual operation.

도 1은 본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터의 정면도.
도 2는 본 발명의 유연 재료 적층부 사시도.
도 3은 본 발명의 공기압 발생 장치 개념도.
도 4는 본 발명의 회로 적층부를 이용한 회로 적층의 제1 실시예.
도 5는 본 발명의 회로 적층부를 이용한 회로 적층의 제2 실시예.
도 6은 본 발명의 구동원 적층부 개념도.
도 7은 본 발명의 고정 레버부의 작동 원리 개념도.
도 8은 본 발명의 구동원의 고정 원리 개념도.
도 9는 본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용한 구동기 제조의 일 실시예.1 is a front view of a three-dimensional flexible composite actuator printer of the present invention.
2 is a perspective view of the flexible material laminate portion of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing the air pressure generating device of the present invention.
4 is a first embodiment of a circuit laminate using the circuit laminate portion of the present invention.
5 is a second embodiment of a circuit laminate using the circuit laminate portion of the present invention.
6 is a conceptual view of a drive source stacking portion of the present invention.
7 is a conceptual view illustrating the operation principle of the fixed lever portion of the present invention.
8 is a conceptual view illustrating the principle of fixing the driving source of the present invention.
9 is an embodiment of a driver manufacturing apparatus using a three-dimensional flexible composite actuator printer of the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 단순한 구조로 구성되어 유연한 폴리머 재료의 적층과 와이어 형태의 구동원 적층이 가능하고, 3차원의 유연 복합재 구동기 제작의 자동화가 가능한 3차원 유연 복합재 구동기 프린터에 관한 발명이다.The present invention relates to a three-dimensional flexible composite driver printer capable of automating the production of a three-dimensional flexible composite driver capable of stacking a flexible polymer material and a wire-like driving source laminated with a simple structure.

도 1은 본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터의 정면도를 도시하고 있다.1 shows a front view of a three-dimensional flexible composite actuator printer of the present invention.

본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터는 케이스(2)와 상기 케이스(2) 내부에 설치되어 상하로 이동 가능한 바닥판(4)과 상기 케이스(2) 내부에서 상기 바닥판(4)의 상측에 설치되며 상하 전후좌우로 이동 가능한 이송부(6)를 포함하여 구성된다.A three-dimensional flexible composite actuator printer of the present invention comprises a case (2), a bottom plate (4) installed inside the case (2) and movable up and down, And a transfer unit (6) installed vertically and horizontally and horizontally.

상기 이송부(6)의 상면에는 강성 재료 적층부(8), 유연 재료 적층부(10), 회로 적층부(12), 구동원 적층부(14)가 설치된다,A rigid material layered portion 8, a flexible material layered portion 10, a circuit layered portion 12, and a drive source layered portion 14 are provided on the upper surface of the transfer portion 6,

상기 강성 재료 적층부(8)는 일측으로부터 공급되는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 폴리락틱액시드(Poly Lactic Acid, PLA) 등의 열가소성 플라스틱 필라멘트인 강성 재료를 가열하여 외부로 토출시키기 위한 구성으로, 강성 재료를 공급하는 강성 재료 공급부와 공급된 강성 재료를 용융시키는 가열부와 상기 가열부의 목표 온도를 설정하는 센서부와 상기 가열부의 냉각을 위한 팬으로 이루어진다.The rigid material laminate portion 8 is formed by heating a rigid material such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polylactic acid liquid (PLA) or the like supplied from one side and a thermoplastic plastic filament A sensor unit for setting a target temperature of the heating unit, and a fan for cooling the heating unit. The heating unit includes a heating unit for heating the supplied rigid material, a sensor unit for setting a target temperature of the heating unit, and a fan for cooling the heating unit.

상기 강성 재료 적층부(8)는 출력하고자하는 형태의 외곽 부분부터 재료를 차근차근 쌓도록 출력한 후 외곽 부분을 내측을 메꾸는 형식으로 하나의 솔리드 형태를 만들어주는 기존 FDM 방식의 필라멘트 적층 메커니즘과 유사한 방식으로 작동된다.The rigid material lamination unit 8 is a conventional FDM type filament lamination mechanism that outputs a material from the outer part of the shape to be outputted to a side of the outer side, It works in a similar way.

도 2는 본 발명의 유연 재료 적층부 사시도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 공기압 발생 장치 개념도를 도시하고 있다.Fig. 2 shows a perspective view of the flexible material laminate part of the present invention, and Fig. 3 shows a conceptual diagram of an air pressure generating device of the present invention.

상기 유연 재료 적층부(10)는 액상 폴리머와 같은 액상 상태의 유연 재료(74)를 혼합하여 외부로 토출시키기 위한 구성으로, 공기압 공급 튜브(16)와 상기 공기압 공급 튜브(16)에 일정 공기압을 발생시키는 공기압 발생 장치와 상기 공기압 공급 튜브(16) 하단에 연결되어 액상 상태의 주제와 경화제를 각각 보관 및 토출시키는 액상 용기(18, 20)와 상기 액상 용기(18, 20) 하단에 형성되어 상기 주제와 상기 경화제를 혼합하여 토출시키는 노즐부로 이루어진다. The flexible material layered portion 10 has a structure for mixing and discharging the flexible material 74 in a liquid state such as a liquid polymer and discharging the flexible material 74 to the outside. A predetermined air pressure is applied to the air pressure supply tube 16 and the air pressure supply tube 16 (18, 20) for storing and discharging a liquid-state subject and a curing agent, respectively, connected to a lower end of the air pressure supply tube (16) And a nozzle portion for mixing and discharging a mixture of the subject and the curing agent.

상기 공기압 발생 장치는 목표 공기압보다 높은 공기압을 발생시키는 펌프(28)와 목표 공기압과 정해진 시간에 따라 공기압을 토출시키는 공기압 제어부(30)를 포함하여 이루어지는 것으로, 상기 펌프(28) 내부에 피스톤과 실린더가 구성되어, 상기 공기압 제어부(30)에서 상기 피스톤의 이동 거리를 조절하여 상기 실린더 내부의 공기 압축 정도를 조절함으로써 공기압을 발생시키게 된다.The air pressure generating device includes a pump 28 for generating an air pressure higher than the target air pressure and an air pressure controller 30 for discharging the air pressure according to the target air pressure and the predetermined time. And the air pressure is controlled by adjusting the moving distance of the piston in the air pressure control unit 30 to adjust the degree of air compression inside the cylinder.

상기 유연 재료 적층부(10)의 작동은 다음과 같이 이루어진다. 유연 재료(74)인 주제와 경화제가 주제 액상 용기(20)와 경화제 액상 용기(18)에 각각 보관되어 있다가 상기 공기압 발생장치에서 상기 액상 용기(18, 20)의 상단에 각각 연결된 공기압 공급 튜브(16)에 공기압을 주입하면 상기 주제 액상 용기(20)와 상기 경화제 액상 용기(18)에서 주제와 경화제를 각각 토출하게 된다.The operation of the flexible material lamination portion 10 is as follows. The main body of the flexible material 74 and the curing agent are stored in the subject liquid container 20 and the hardener liquid container 18 and then the air pressure supply tube connected to the upper ends of the liquid containers 18, (20) and the curing agent liquid container (18), respectively, when the air pressure is injected into the liquid container (16).

상기 액상 용기(18, 20)에서 토출된 상기 주제와 경화제는 상기 액상 용기(18, 20) 하단에 형성된 노즐부의 믹서부(22)에서 혼합된다. 상기 믹서부(22)의 내벽에는 다수 개의 요철 구조(24)가 형성되어 있어 별도의 혼합 장치 구동 없이 주제와 경화제가 토출되면서 자연스럽게 혼합되어 토출될 수 있도록 한다.The subject and the curing agent discharged from the liquid containers 18 and 20 are mixed in the mixer section 22 of the nozzle section formed at the lower end of the liquid containers 18 and 20. A plurality of concave and convex structures 24 are formed on the inner wall of the mixer unit 22 so that motions and curing agents are dispensed and mixed naturally without being driven by a separate mixing device.

상기 믹서부(22)에서 혼합된 주제와 경화제는 상기 믹서부(22) 하단에 장착된 니들부(26)를 통하여 토출되어진다. The mixed matters and the curing agent in the mixer unit 22 are discharged through the needle unit 26 mounted on the lower end of the mixer unit 22. [

상기 니들부(26)는 혼합된 주제와 경화제가 토출되는 끝단의 직경 크기를 조절하여 토출량을 제어가 가능하게 구성된다.The needle portion 26 is configured to be able to control the discharge amount by adjusting the size of the mixed tip and the tip end at which the curing agent is discharged.

상기 회로 적층부(12)는 액상 상태의 전도성 재료(72)를 외부로 토출시키기 위한 구성으로, 액체 상태의 전도성 재료(72)를 보관하는 용기와 상기 전도성 재료(72)를 가압하여 토출시키는 가압 장치로 구성되어 구동원(32)에 전류를 인가하기 위한 회로를 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 3차원으로 작성할 수 있도록 한다.The circuit laminate portion 12 has a structure for discharging the liquid conductive material 72 to the outside and includes a container for storing the conductive material 72 in a liquid state and a pressurizing portion for pressing and discharging the conductive material 72. [ So that a circuit for applying a current to the driving source 32 can be formed in three dimensions as shown in FIGS.

도 6은 본 발명의 구동원 적층부 개념도를 도시하고 있다.Fig. 6 shows a conceptual view of the drive source stacking portion of the present invention.

상기 구동원 적층부(14)는 형상기억합금으로 만들어진 와이어 형태의 구동원(32)을 외부로 토출시키기 위한 구성으로, 모터(36)를 이용하여 능동 회전하며, 표면에 고무 패킹(40)이 구비된 능동 롤러부(34)와 상기 능동 롤러부(34)의 회전에 의해 상기 고무 패킹(40)과 마찰하며 상기 바닥판(4) 측으로 이송되는 구동원(32)과 상기 능동 롤러부(34)와 대칭되는 위치에 설치되어 상기 고무 패킹(40)과 상기 구동원(32)의 마찰을 감소시키기 위해 상기 고무 패킹(40)과 상기 구동원(32)의 마찰에 의해 회전하는 수동 롤러부(38)와 상기 능동 롤러부(34)의 하단에 설치되어 상기 바닥판(4) 측으로 이송되는 상기 구동원(32)이 필요한 길이만큼 토출되면 상기 구동원(32)을 절단하는 절단날(44)과 상기 절단날(44)이 이동하여 상기 구동원(32)을 절단할 수 있도록 상기 절단날(44)에 왕복 운동을 발생시키는 리니어 모터부(42)와 상기 수동 롤러부(38) 하단에 설치되어 상기 구동원(32)의 절단을 위해 상기 구동원(32) 쪽으로 이동하는 상기 절단날(44)이 삽입되는 공간인 절단 가이드부(46)로 이루어진다.The driving source stacking portion 14 is configured to discharge a wire-shaped driving source 32 made of a shape memory alloy to the outside. The driving source stacking portion 14 is actively rotated using a motor 36 and has a rubber packing 40 The drive source 32 that rubs against the rubber packing 40 and is transported toward the bottom plate 4 by the rotation of the active roller unit 34 and the active roller unit 34, (38) rotatable by friction between the rubber packing (40) and the driving source (32) to reduce friction between the rubber packing (40) and the driving source (32) When the driving source 32 installed at the lower end of the roller portion 34 and discharged to the bottom plate 4 is discharged by a required length, the cutting blade 44 for cutting the driving source 32 and the cutting blade 44, So that the cutting blade 44 can be cut so that the driving source 32 can be cut. And a cutting blade 44 installed at the lower end of the manual roller portion 38 and adapted to move toward the driving source 32 for cutting the driving source 32. [ And a cutting guide portion (46).

상기에서 명시된 구동원(32)은 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 작동하게 하는 구동원이 아닌 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용하여 제조하는 구동기의 구동원(32)을 의미한다.The driving source 32 described above refers to a driving source 32 of a driver that uses a three-dimensional flexible composite driver printer, not a driving source for operating a three-dimensional flexible composite driver printer.

상기 바닥판(4) 내부에는 상기 구동원 적층부(14)에서 토출된 상기 구동원(32)을 삽입하여 고정시킬 수 있도록 상면에 'V' 형상의 그루브가 형성된 폴리머 블록(60)과 상기 구동원(32)의 초기 위치를 고정시키며, 'F' 형상이 반시계 방향으로 90도 회전된 형상의 고정 레버부(50)가 삽입되어 구성된다. Inside the bottom plate 4, a polymer block 60 having a V-shaped groove formed on its upper surface so as to be able to insert and fix the driving source 32 discharged from the driving source stacking portion 14, And a fixing lever portion 50 having a shape in which the 'F' shape is rotated counterclockwise by 90 degrees is inserted.

상기 고정 레버부(50)는 반시계 방향으로 회전된 'F' 형상을 기준으로 하였을 때, 가로 부분인 가로부(52)와 세로 부분 중 가장 왼쪽에 형성되며, 끝단이 상기 바닥판(4)에 힌지 고정된 제1세로부(54)와 상기 제1세로부(54)에서 상기 구동원(32)의 이동방향으로 일정 간격 이격되어 형성되며, 끝단이 상기 바닥판(4) 상면에 일정 길이 돌출되도록 형성된 제2세로부(56)와 상기 제2세로부(56)에서 상기 구동원(32)의 이동방향으로 일정 간격 이격된 위치에 형성되는 것으로, 상기 가로부(52)의 하면과 상기 바닥판(4) 하면 사이에 형성되는 스프링(58)으로 이루어진다.The fixed lever portion 50 is formed at the leftmost of the transverse portion 52 and the longitudinal portion when the 'F' shape rotated in the counterclockwise direction is taken as a reference, And an end portion of the first vertical portion 54 is protruded from the upper surface of the bottom plate 4 by a predetermined length, And the second vertical portion 56 is formed at a position spaced apart from the second longitudinal portion 56 by a predetermined distance in the moving direction of the driving source 32. The bottom surface of the transverse portion 52, And a spring 58 formed between the lower surface of the base 4 and the lower surface.

상기 바닥판(4) 하면과 상기 가로부(52) 사이에는 상기 가로부(52)의 길이에서 상기 구동원(32)의 직경이 더해진 길이만큼의 가로 길이와 압축이 되지 않은 상기 스프링(58) 길이만큼의 높이로 이루어진 빈공간이 구성된다.A length of the length of the transverse portion 52 that is longer than the diameter of the driving source 32 and a length of the spring 58 that is not compressed are formed between the bottom surface of the bottom plate 4 and the transverse portion 52, As shown in FIG.

상기 바닥판(4)에서 상기 빈공간이 끝나는 부분의 수직면은 상기 바닥판(4) 상면과 상기 가로부(52) 사이에 형성된 관통홀(62)로 연결되는 것으로, 상기 관통홀(62)은 상기 가로부(52) 끝단에서 상기 제2세로부(56) 측으로 일정 길이 이격된 부분에 형성된다.The vertical surface of the bottom plate 4 where the empty space ends is connected to the through hole 62 formed between the upper surface of the bottom plate 4 and the transverse portion 52, And is formed at a portion spaced from the end of the transverse portion 52 by a predetermined distance from the second longitudinal portion 56.

도 7은 본 발명의 고정 레버부의 작동 원리 개념도를 도시하고 있으며, 도 8은 본 발명의 구동원의 고정 원리 개념도를 도시하고 있다.FIG. 7 is a conceptual view of the operating principle of the fixed lever portion of the present invention, and FIG. 8 is a conceptual view of the fixing principle of the driving source of the present invention.

본 발명의 고정 레버부(50)의 작동은,The operation of the fixed lever portion (50)

상기 이송부(6)가 상기 바닥판(4) 측으로 이동하여 상기 구동원 적층부(14)를 상기 고정 레버부(50) 상측에 위치시키는 단계;Positioning the drive source stacking part (14) on the upper side of the fixed lever part (50) by moving the conveying part (6) to the bottom plate (4) side;

상기 이송부(6)가 상기 바닥판(4) 측으로 계속해서 이동하면 상기 구동원 적층부(14)의 누름부(48)가 상기 제2세로부(56)를 누르는 단계;Pressing the second vertical portion (56) of the pushing portion (48) of the driving source stacking portion (14) when the feeding portion (6) continues to move toward the bottom plate (4) side;

상기 바닥판(4)에 힌지 고정된 상기 제1세로부(54)에 의해 상기 고정 레버부(50)의 가로부(52) 끝단이 상기 바닥판(4)의 하측으로 이동하는 단계;Moving the end of the transverse portion (52) of the fixing lever portion (50) to the lower side of the bottom plate (4) by the first vertical portion (54) hinged to the bottom plate (4);

상기 구동원 적층부(14)에서 토출된 상기 구동원(32)의 끝단이 상기 관통홀(62)을 통해 상기 바닥판(4) 내부 빈공간에 수직으로 삽입되는 단계;The end of the driving source 32 discharged from the driving source stacking portion 14 is vertically inserted into the hollow space in the bottom plate 4 through the through hole 62;

상기 이송부(6)가 상측으로 이동하면서 상기 고정 레버부(50)가 상기 스프링(58)에 의해 원래의 위치로 복원되어 상기 구동원(32)이 상기 가로부(52)의 끝단과 상기 바닥판(4)의 수직면 사이에 끼어져 고정되는 단계;The movable lever portion 50 is restored to the original position by the spring 58 while the conveying portion 6 is moved upward and the driving source 32 is moved to the end portion of the transverse portion 52 and the bottom plate 4);

상기 구동원 적층부(14)에서 계속해서 상기 구동원(32)을 토출시킴과 동시에 상기 이송부(6)가 상기 바닥판(4)에 삽입된 폴리머 블록(60) 위를 차례로 이동하면서 상기 구동원(32)을 상기 폴리머 블록(60)의 그루브에 삽입시키는 단계;The drive source 32 is continuously discharged from the drive source stacking unit 14 and the transfer unit 6 is sequentially moved on the polymer block 60 inserted in the bottom plate 4, Into the groove of the polymer block (60);

상기 구동원(32)이 상기 고정 레버부(50)에서 가장 먼 곳에 위치한 상기 폴리머 블록(60)에 완전히 삽입될 수 있도록 상기 이송부(6)를 상기 바닥판(4) 측으로 이동시키는 단계;Moving the transfer part (6) to the bottom plate (4) so that the drive source (32) can be completely inserted into the polymer block (60) located farthest from the fixed lever part (50);

상기 구동원 적층부(14)의 상기 절단날(44)을 이용하여 상기 구동원(32)의 끝단을 절단시키는 단계;Cutting the end of the driving source (32) using the cutting edge (44) of the drive source stacking part (14);

를 포함하여 이루어지게 된다..

도 9는 본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용한 구동기 제조의 일 실시예를 도시하고 있다.FIG. 9 illustrates an embodiment of a driver using a three-dimensional flexible composite actuator printer of the present invention.

본 발명의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용한 구동기 제조 방법은,A method of manufacturing a driver using a three-dimensional flexible composite actuator printer according to the present invention includes:

상기 강성 재료 적층부(8)에서 강성 재료를 토출하여 양측에 제1 구동원 홀더(68)가 형성된 몰드(66)를 적층시키는 단계;Depositing a rigid material in the rigid material laminate part (8) and stacking molds (66) on both sides of which the first drive source holder (68) is formed;

상기 구동원 적층부(14)에서 토출된 상기 구동원(32)을 상기 바닥판(4)에 삽입된 상기 폴리머 블록(60)과 상기 제1 구동원 홀더(68)에 삽입하여 상기 구동원(32)을 적층시키는 단계;The drive source 32 discharged from the drive source stacking part 14 is inserted into the polymer block 60 inserted into the bottom plate 4 and the first drive source holder 68 to stack the drive source 32 ;

상기 제1 구동원 홀더(68)에 삽입된 상기 구동원(32) 윗부분을 덮도록 상기 몰드(66)의 측면을 더 적층시키는 단계;Further laminating the side surface of the mold (66) so as to cover the upper portion of the driving source (32) inserted into the first driving source holder (68);

상기 몰드(66) 내부에 유연 재료 적층부(10)에서 토출된 유연 재료(74)를 적층시키는 단계;Laminating the flexible material (74) discharged from the flexible material lamination portion (10) inside the mold (66);

적층된 상기 유연 재료(74)의 상면에 다수 개의 제1 방향성 구조체(64)를 적층시키는 단계;Stacking a plurality of first directional structures (64) on the upper surface of the stacked flexible material (74);

상기 제1 방향성 구조체(64)의 상면에 다수 개의 제2 방향성 구조체(64)를 적층시키는 단계;Stacking a plurality of second directional structures (64) on the upper surface of the first directional structure (64);

상기 몰드(66)의 측면이 상기 제2 방향성 구조체(64)의 높이보다 높아지도록 양측에 제2 구동원 홀더(70)가 형성된 상기 몰드(66)의 측면을 더 적층시키는 단계;Further laminating a side surface of the mold (66) on which a second drive source holder (70) is formed on both sides so that the side surface of the mold (66) is higher than the height of the second directional structure (64);

상기 제2 구동원 홀더(70)에 상기 구동원 적층부(14)에서 토출된 상기 구동원(32)을 삽입하여 상기 구동원(32)을 적층시키는 단계;Stacking the driving source (32) by inserting the driving source (32) discharged from the driving source stacking portion (14) into the second driving source holder (70);

상기 몰드(66) 내부에 유연 재료(74)를 적층시키는 단계;Stacking a flexible material (74) inside the mold (66);

상기 몰드(66)를 제거하는 단계;Removing the mold (66);

를 포함하여 이루어지게 된다..

상기에서 설명한 구성의 3차원 유연 복합재 구동기 프린터를 이용하여 구동기를 제작하게 되면, 기존에 보편적으로 사용되던 필라멘트뿐만 아니라 유연 재료(74)인 액상 상태의 폴리머를 적층 가능하도록 하여 고무와 같은 특성을 지닌 파트를 제작할 수 있으며, 와이어 형태의 형상기억합금을 적층할 수 있는 모듈인 구동원 적층부(14)가 구비되어 복합재 형태의 구동기를 용이하게 제작할 수 있게 된다.When a driver is manufactured by using the three-dimensional flexible composite actuator printer having the above-described configuration, it is possible to laminate a polymer in a liquid state, which is not only a conventionally used filament but also a flexible material 74, And a drive source stacking portion 14, which is a module capable of stacking wire-shaped shape memory alloys, is provided, so that a composite drive device can be easily manufactured.

또한, 기존에는 액상 재료(74) 경화 시 몰드를 따로 제작하여 사용하여야 했지만, 본 발명은 강성 재료 적층부(8)에서 토출되는 필라멘트를 이용하여 몰드(66) 파트 제작이 가능하므로 액상 상태의 폴리머 적층 시 몰드를 따로 제작할 필요가 없어 공정이 단순화 될 수 있다.Since the mold 66 can be manufactured using the filament discharged from the rigid material lamination unit 8, it is possible to manufacture the polymer in the liquid state, It is not necessary to separately prepare a mold for stacking, and the process can be simplified.

또한, 기존에는 고무 성질을 가진 파트를 3차원 프린터로 제작할 경우 높은 가격과 복잡한 메커니즘이 요구되었지만 본 발명의 3차원 프린터를 이용하면 훨씬 단순한 구조와 저가의 재료를 활용하여 고무 파트 제작이 가능해 진다.In addition, in the past, when manufacturing a rubber-like part with a three-dimensional printer, a high price and complicated mechanism are required. However, when the three-dimensional printer of the present invention is used, a rubber part can be manufactured by using a simpler structure and low-

또한, 기존의 수작업으로만 진행 가능했던 구동기 제작 공정을 자동화하여 공정 시간을 단축 할 수 있게 된다.In addition, it is possible to shorten the processing time by automating the driver manufacturing process which can be performed only by the conventional manual operation.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

2 : 케이스
4 : 바닥판
6 : 이송부
8 : 강성 재료 적층부
10 : 유연 재료 적층부
12 : 회로 적층부
14 : 구동원 적층부
16 : 공기압 공급 튜브
18 : 경화제 액상 용기
20 : 주제 액상 용기
22 : 믹서부
24 : 요철
26 : 니들부
28 : 펌프
30 : 공기압 제어부
32 : 구동원
34 : 능동 롤러부
36 : 모터
38 : 수동 롤러부
40 : 고무패킹
42 : 리니어 모터부
44 : 절단날
46 : 절단 가이드부
48 : 누름부
50 : 고정 레버부
52 : 가로부
54 : 제1세로부
56 : 제2세로부
58 : 스프링
60 : 폴리머 블록
62 : 관통홀
64 : 방향성 구조체
66 : 몰드
68 : 제1 구동원 홀더
70 : 제2 구동원 홀더
72 : 전도성 재료
74 : 유연 재료2: Case
4: bottom plate
6:
8: Stiffness material lamination part
10: Flexible material lamination part
12:
14:
16: Air pressure supply tube
18: Hardener liquid container
20: The subject liquid container
22: Mixer section
24: unevenness
26: Needle portion
28: Pump
30: Air pressure controller
32: driving source
34: active roller section
36: Motor
38:
40: Rubber packing
42: Linear motor section
44: cutting blade
46: Cutting guide portion
48:
50: Fixing lever part
52:
54:
56: second vertical part
58: spring
60: polymer block
62: Through hole
64: directional structure
66: Mold
68: first drive source holder
70: second drive source holder
72: Conductive material
74: Flexible material

Claims

case;
A bottom plate installed inside the case and being moved up and down;
A transfer unit installed on the upper side of the bottom plate in the case, the transfer unit moving up and down and left and right;
A rigid material stacking part installed at the transfer part and heating and discharging the rigid material supplied from one side to the outside;
A flexible material laminating unit installed in the conveying unit for mixing the liquid material and discharging it to the outside;
A circuit stacking unit installed at the transferring unit and discharging the conductive material in a liquid state to the outside;
And a driving source stacking unit installed at the feeding unit and discharging the driving source in the form of a wire to the outside,
The stiff material stacking portion includes:
A rigid material supply unit for supplying a rigid material;
A heating unit for melting the supplied rigid material;
A sensor unit for setting a target temperature of the heating unit;
A fan for cooling the heating unit;
Dimensional flexible composite printer driver.

delete

The method according to claim 1,
The flexible material-
An air pressure generating device for generating a constant air pressure in the air pressure supply tube;
A liquid container connected to the lower end of the air pressure supply tube for storing and discharging a liquid state subject and a curing agent, respectively;
A nozzle unit formed at a lower end of the liquid container to mix and discharge the curing agent and the curing agent;
Dimensional flexible composite driver printer.

The method according to claim 1,
The circuit-
A container for storing a conductive material in a liquid state;
And a pressing device for pressing and discharging the conductive material,
And a circuit for applying a current to the driving source is three-dimensionally created.

The method according to claim 1,
The drive source-
An active roller unit that is actively rotated using a motor and has a rubber packing on its surface;
A driving source which is frictionally engaged with the rubber packing by the rotation of the active roller unit and is conveyed to the bottom plate side;
A manual roller unit installed at a position symmetrical to the active roller unit and rotated by friction between the rubber packing and the driving source;
A cutting blade installed at a lower end of the active roller to cut the driving source fed to the bottom plate;
A linear motor unit for generating reciprocating motion on the cutting blade;
A cutting guide unit installed at a lower end of the manual roller unit and serving as a space into which the cutting blade moving toward the driving source is inserted;
Dimensional flexible composite driver printer.

The method according to claim 1,
Wherein the bottom plate comprises:
A polymer block having a V-shaped groove formed on an upper surface thereof so that the driving source can be inserted and fixed;
A fixing lever portion having a structure in which an initial position of the driving source is fixed and the 'F' shape is rotated 90 degrees counterclockwise and inserted into the bottom plate;
Dimensional flexible composite driver printer.

The method according to claim 6,
In the 'F' shape in which the fixed lever portion is rotated counterclockwise,
A transverse portion;
A first vertical portion formed at the leftmost of the vertical portions and having an end hinged to the bottom plate;
A second vertical portion formed at a predetermined distance from the first longitudinal portion in a moving direction of the driving source and having an end protruded from the upper surface of the bottom plate by a predetermined length;
And a spring formed between the bottom surface of the transverse portion and the bottom surface of the bottom portion at a position spaced apart from the second longitudinal portion by a predetermined distance in the moving direction of the driving source
Dimensional flexible composite driver printer.

The method of claim 3,
In the nozzle unit,
A mixer unit for mixing the curing agent and the subject discharged from the subject liquid container and the curing agent liquid container, respectively;
And a needle portion for discharging the mixed substance and the curing agent in the mixer portion,
And a plurality of concavo-convex structures are formed on the inner wall of the mixer unit.

The method of claim 3,
The air pressure generating device includes:
A pump for generating an air pressure higher than the target air pressure;
An air pressure control unit for discharging the air pressure according to a target air pressure and a predetermined time;
Dimensional flexible composite driver printer.

10. The method of claim 9,
Wherein a piston and a cylinder are formed inside the pump, and the air pressure is generated by adjusting the moving distance of the piston in the air pressure control unit to adjust the degree of air compression inside the cylinder.

A driving source fixing method for a three-dimensional flexible composite actuator printer according to any one of claims 1 to 10,
Positioning the drive source stacking portion on the upper side of the fixed lever portion by moving the conveying portion to the bottom plate side;
Pressing the pushing portion of the driving source stacking portion against the second vertical portion of the fixing lever portion;
Moving the transverse end of the fixed lever part to the lower side of the bottom plate by fixing the first vertical hinge of the fixed lever part;
Inserting a drive source discharged from the drive source stacking portion through a through hole formed between an upper surface of the bottom plate and the transverse portion into the bottom plate;
The movable lever is restored to its original position by the spring and the driving source is fixed between the end of the transverse portion and the vertical plane of the bottom plate while the conveying unit moves upward;
Continuously injecting the drive source in the drive source stacking part and simultaneously moving the transfer part on the polymer block of the bottom plate to insert the drive source into the groove of the polymer block;
Moving the transfer unit to the bottom plate when the driving source is inserted into the polymer block located farthest from the fixed lever unit;
Cutting the end of the driving source by using a cutting edge of the driving source stacking portion;
Dimensional flexible composite actuator printer.

11. A method of manufacturing a driver using a three-dimensional flexible composite actuator printer according to any one of claims 1 to 10,
Stacking a mold having the first drive source holder by discharging a rigid material from the rigid material stacking portion;
Inserting a driving source into the first driving source holder to stack the driving source;
Stacking a side surface of the mold so as to cover the upper portion of the driving source inserted in the first driving source holder;
Stacking the flexible material discharged from the flexible material stacking portion in the mold;
Stacking a plurality of first directional structures on an upper surface of the flexible material;
Stacking a plurality of second directional structures on an upper surface of the first directional structure;
Stacking a side surface of the mold in which a second drive source holder is formed such that a side surface of the mold is higher than a height of the second directional structure;
Inserting a driving source into the second driving source holder to stack the driving source;
Stacking a flexible material inside the mold;
Removing the mold;
Dimensional flexible composite drive printer. &Lt; Desc / Clms Page number 20 >