KR101909824B1 - 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터 - Google Patents

다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터 Download PDF

Info

Publication number
KR101909824B1
KR101909824B1 KR1020170072563A KR20170072563A KR101909824B1 KR 101909824 B1 KR101909824 B1 KR 101909824B1 KR 1020170072563 A KR1020170072563 A KR 1020170072563A KR 20170072563 A KR20170072563 A KR 20170072563A KR 101909824 B1 KR101909824 B1 KR 101909824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
error signal
switch
circuit
holding means
unit
Prior art date
Application number
KR1020170072563A
Other languages
English (en)
Inventor
김주일
Original Assignee
김주일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김주일 filed Critical 김주일
Priority to KR1020170072563A priority Critical patent/KR101909824B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101909824B1 publication Critical patent/KR101909824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/241—Driving means for rotary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B29C64/336—Feeding of two or more materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Abstract

본 발명은 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터에 있어서, 특히 다수의 회전축과 정밀제어를 통해 준비된 색상 만큼의 UV레진 파렛트를 이용하여 하나의 조형물에 다양한 색상 조합이 가능하고 동시 서로 다른 색상의 출력물을 만들 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터에 관한 것으로,
광경화성 수지를 제어에 의한 X축, Y축, Z축의 이동 및 경화를 통해 특정 형태의 대상물로 제조하는 삼차원 프린터에 있어서, 제 1 광경화성 수지와; 상기 광경화성 수지를 X축, Y축으로 이동시키는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 광경화성 수지의 일단을 고정하고 Z축으로 이동시키는 제 1 빌드플랫폼과; 상기 베이스의 하부에서 상기 광경화성 수지에 가시광을 조사하는 광제공수단과; 상기 베이스가 지지되고 상기 광제공수단을 수용하는 본체 하우징과; 상기 본체 하우징에 설치되며 제 1 빌드플랫폼 및 베이스를 제어에 의해 이송시키는 구동력을 제공하는 모터(M)와; 상기 모터(M)가 명령한대로 움직이는지를 파악하여 에러상황이 발생한 것으로 판단되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력하는 제어부(600)와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 에러신호를 외부로 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터{Multi color layered DLP 3D printer}
본 발명은 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터에 관한 것으로, 특히 다수의 회전축과 정밀제어를 통해 준비된 색상 만큼의 UV레진 파렛트를 이용하여 하나의 조형물에 다양한 색상 조합이 가능하고 동시 서로 다른 색상의 출력물을 만들 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터에 관한 것이다.
3D 프린터는 2D 프린터가 활자나 그림을 인쇄하듯이 입력한 도면을 바탕으로 3차원의 입체 출력물을 만들어내는 장치이다. 이러한 3D 프린터는 상품을 내놓기 전 시제품을 만들기 위해 개발된 것으로, 실제 상품에 어떤 문제점이 있는지 알아보기 위해 실제 상품을 만드는 대신 3D 프린터를 이용하여 실제 상품과 똑같은 시제품을 생산하여 비용과 시간을 절약하며 실제 상품의 문제점을 알아볼 수 있기 때문에 기업에서 사용하기 시작했다.
2D 프린터는 앞뒤(x축)와 좌우(y축)으로만 운동하지만, 3D 프린터는 여기에 상하(z축) 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체 물품을 만들어낸다. 3D 도면은 3D CAD(computer aided design)나 3D 모델링 프로그램 또는 3D 스캐너 등을 이용하여 제작한다.
이러한 3D 프린터는 지난 수년 사이에 오픈소스(RepRap 등)를 기반으로 급속히 발전하여 왔다. 불과 1~2년 사이에 국내에서도 3D 프린터를 데스크탑용으로 개발하여 대중화에 나서고 있으며, 인터넷 쇼핑몰 등을 이용하여 점차 폭넓게 확산 되어가고 있다.
일반적인 3D 프린터의 프린팅 방식은 크게 FDM방식(Fused Deposition Modelling)과 DLP방식(Digital Light Processing), SLA방식(Stereolithography Apparatus) 그리고 SLS방식(Selective Laser Sintering)으로 구분되어 지고 있다. 또한, 사용 재료는 세라믹, 플라스틱, 금속, 수지 등 다양한 종류가 사용되어 지고 있으며, 3D 프린팅 소재 산업의 발달과 함께 식재료 등을 포함하여 더욱더 다양해지고 있는 추세이다.
여기서, DLP 방식은, DMD(Digital Micromirror Device)라는 미세한 칩을 이용해 액체 상태의 광경화성수지(빛을 받으면 경화되는 수지)에 조형하고자 하는 모양의 광을 투사하여 수지를 층층이 경화시키는 방식으로, 투명 플레이트로 형성된 바닥면을 가진 레진수조(vat)의 하부에서 광을 조사하고, 상기 레진수조에 베이스를 위치시켜 레진수조 내에서 수지를 경화시킨 후, 경화된 출력물이 부착된 베이스를 상향으로 이송시키면서 적층하는 방식이다.
이러한 DLP 방식은 FDM 방식에 비해 고속으로 높은 품질의 출력물을 제조할 수 있고 조형 내부에 지지대 없이 출력이 가능하다.
한편, 상기와 같은 DLP 방식의 3D 프린터는 출력물의 크기가 크거나 형상이 단조롭지 않은 경우, 베이스가 상향으로 이송됨에 따라 출력물의 처짐이 발생하기 때문에 상기 출력물을 고정 지지할 수 있는 기초 레이어를 베이스 상에 출력해야만 한다.
그리고, 종래의 프린터는 단일색상의 조형물만 가능한 문제점이 있었다.
KR 10-[0010] 2014-0036285 A KR 10-1407050 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로,
Z축 방식의 프린터에 암(ARM)을 달고 좌우 스텝 모터 장치를 추가하여 대상물을 회전시켜 다양한 색상의 레진 제작물을 완성할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
아울러, 모터의 움직임을 지령하여 원하는 만큼 모터가 움직이지 않으면 시스템 에러로 판단하여 에러신호를 계속적으로 출력토록하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 광경화성 수지를 제어에 의한 X축, Y축, Z축의 이동 및 경화를 통해 특정 형태의 대상물로 제조하는 삼차원 프린터에 있어서, 제 1 광경화성 수지와; 상기 광경화성 수지를 X축, Y축으로 이동시키는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 광경화성 수지의 일단을 고정하고 Z축으로 이동시키는 제 1 빌드플랫폼과; 상기 베이스의 하부에서 상기 광경화성 수지에 가시광을 조사하는 광제공수단과; 상기 베이스가 지지되고 상기 광제공수단을 수용하는 본체 하우징과; 상기 본체 하우징에 설치되며 제 1 빌드플랫폼 및 베이스를 제어에 의해 이송시키는 구동력을 제공하는 모터(M)와; 상기 모터(M)가 명령한대로 움직이는지를 파악하여 에러상황이 발생한 것으로 판단되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력하는 제어부(600)와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 에러신호를 외부로 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하고; 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 제어부로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 광제공수단을 내부에 포함하여 이루어지며 광제공수단을 이용하여 레진을 경화시키는 제 2 본체 하우징(50)과; 상기 본체 하우징으로부터 수직하게 설치된 Z축 수직 이송부(200)와; 상기 본체 하우징(50)의 내부에 설치되며 Z축 수직 이송부의 랙 기어부(210)와 맞물리도록 피니언 기어부(110)를 포함하고, 상기 피니언 기어부를 회동하여 랙 기어부를 승하강시킴으로서 Z축 수직 이송부를 승하강시키는 모터부(100)와; 상기 Z축 수직 이송부의 상부면에 수평하게 설치되는 수평 회전 지지대(500)와; 상기 수평 회전 지지대의 중심축에 설치되어 Z축 수직 이송부를 기준으로 수평 회전 지지대를 수평 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 1 스텝모터(310)와; 상기 수평 회전 지지대의 양 끝단에 설치되며 빌스 플렛폼(330, 331)을 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 2 스텝모터(320, 321)와; 상기 본체 하우징(50)의 상부에 설치되며 다양한 색상으로 분리 설치되며, 빌스 플렛폼(330, 331)의 상부 이동에 따라 레진 경화물을 생성하되 제 1 스텝모터(310)와 제 2 스텝모터(320, 321)의 작용으로 다양한 색상의 광 경화성 수지를 생성시키는 제 2 광경화성 수지(401, 402, 403, 404)와; 상기 제 1 스텝모터 및 제 2 스텝모터가 명령한대로 움직이는지를 파악하여 에러상황이 발생한 것으로 판단되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력하는 제어부(600)와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 에러신호를 외부로 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하고; 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 제어부로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 제 1 자기유지수단(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 릴레이 스위치(1107) 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 전원 유지용 스위칭부(1118)의 온 상태를 지속시키는 제 2 자기유지수단(1134)과; 상기 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키며, 제 1 자기유지수단(1133)이 망실되더라도 제 2 자기유지수단(1134)에 영향을 미치어서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치의 오프 상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 제 2 자기유지수단과 자기적으로 결합되어 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키는 보조 자기유지수단(1133a)과; 상기 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 보다 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하고, 제 1 자기유지수단의 S극과 제 2 자기유지수단의 S극은 상호 마주보게 되어 분리상태를 용이하게 유지할 수 있도록하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 상호 결합되게 되면 제 1 자기유지수단의 N극과 제 2 자기유지수단의 S극이 바로 근접하게 위치하게 되어, 자기적으로 강하게 결합되어 릴레이 스위치가 오프되도라도 회로 작동용 철편(1131)의 하강상태가 지속됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 지속시킬 수 있도록 유도하는 간격제(1134a)와; 상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 Z축 방식의 프린터에 암(ARM)을 달고 좌우 스텝 모터 장치를 추가하여 대상물을 회전시켜 다양한 색상의 레진 제작물을 완성할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 모터의 움직임을 지령하여 원하는 만큼 모터가 움직이지 않으면 시스템 에러로 판단하여 에러신호를 계속적으로 출력하여 에러상황을 빠른 시간내에 치유하도록 유도하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예 구성도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예 구성의 요부 확대도.
도 4는 본 발명의 에러신호 자동 출력을 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 에러신호 자동 출력부 회로도.
도 6은 도 5의 요부 확대도.
도 7은 본 발명의 동작 예시도.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예 구성도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예 구성의 요부 확대도.
도 4는 본 발명의 에러신호 자동 출력을 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 에러신호 자동 출력부 회로도.
도 6은 도 5의 요부 확대도.
도 7은 본 발명의 동작 예시도이다.
(제 1 실시예)
도 1 은 본 발명에 따른 삼차원 프린터의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 삼차원 프린터는, 제 1 광경화성 수지(10), 베이스(20), 제 1 빌드플랫폼(30), 광제공수단(40) 및 본체 하우징(50)을 포함하며, 제 1광경화성 수지(10)를 제어에 의한 X축, Y축, Z축의 이동 및 경화를 통해 특정 형태의 대상물로 제조하는 삼차원 프린터로서, 상기 제 1 광경화성 수지(10)를 가시광을 통해 경화시키도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제 1 광경화성 수지(10)는 본 발명에 따른 삼차원 프린터에 의해 제조되는 대상물의 재질이 되는 구성이다.
베슬(12)은 제 1 광경화성 수지(10) 수용 및 지지하는 구성으로 후술할 베이스(20)에 의해 지지된다.
베이스(20)는 제 1 광경화성 수지(10)가 수용된 베슬(12)을 X축 및 Y축 이송부(미도시)에 의해 제어에 따라 변위시키는 구성이다.
여기서, 베슬(12)과 베이스(20)의 하부면은 제 1 광경화성 수지(10)의 경화를 위하여 투명한 재질의 글래스, 쿼츠 등의 재질로 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 광원으로부터 발생된 광이 용이하게 투과될 수 있는 다양한 재질로 마련될 수 있음은 물론이다.
제 1 빌드플랫폼(30)은 베이스(20)의 상부에 배치되며 제 1 광경화성 수지(10)의 일단을 고정한 상태에서 이를 Z축으로 이동시키는 구성이다.
도 1에서와 같이, 제 1 빌드플랫폼(30)은 제 1 광경화성 수지(10)의 일단을 고정시키고, 빌드플랫폼(30)이 베이스(20)의 측방에 기립형성된 지지부(34)를 따라 모터(M)의 구동력에 의해 Z축으로 이동하는 Z축 이송부(32)에 결합됨으로써, 빌드플랫폼(30)의 Z축 이동이 구현된다.
광제공수단(40)은 베이스(20)의 하부에서 제 1 광경화성 수지(10)에 가시광을 조사하는 역할을 수행하는 구성으로 본 발명의 특징적 구성이다.
여기서, 광제공수단(40)은 디스플레이 패널 또는 디스플레이 패널을 구비한 전자기기로 마련될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널은 LCD, LED, PDP, DLP 패널 등의 평판형 디스플레이 패널로 마련되어 상기 제 1 광경화성 수지(10)에 가시광을 조사하는 역할을 수행한다.
또한, 광제공수단(40)이 디스플레이 패널로 마련될 경우, 삼차원 프린터는 상기 디스플레이 패널의 동작을 제어 및 전원을 공급하는 구성이 별도로 부가되어야 하며, 광제공수단(40)이 디스플레이 패널을 구비한 전자기기, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 등으로 마련될 경우, 삼차원 프린터는 별도의 구성 없이도 구현이 가능하다.
본체 하우징(50)은 베이스(20)를 지지하고 제 1 빌드플랫폼(30), Z축 이송부(32), 지지부(34) 등의 구성이 설치되는 공간을 제공함과 동시에 광제공수단(40)이 수용되는 공간을 제공하는 구성이다.
여기서, 광제공수단(40)은 본체 하우징(50)으로부터 착탈 가능하도록 마련된다.
상기 광제공수단(40)이 본체 하우징(50)으로부터 착탈되는 것은 다양한 형태로 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 도 1 에서와 같이, 본체 하우징(50)에 광제공수단(40)이 수용되는 공간에 광제공수단(40)을 지지하는 지지돌기(52)를 형성하고, 측방으로부터 슬라이드 방식 또는 기타 착탈 방식으로 광제공수단(40)이 본체 하우징(50)으로부터 착탈되도록 마련될 수 있다.
또한, 도 1 의 본체 하우징(50)에는 각 구성요소(빌드플랫폼, 베이스)를 제어에 의해 이송시키는 구동력을 제공하는 모터(M)를 내장하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 삼차원 프린터의 설계에 따라 모터(M) 및 그 밖의 제어 구성이 본체 하우징 외측에 설치되어 본체 하우징(50)의 내부 공간을 컴팩트하게 구성할 수도 있음은 물론이다.
아울러, 도 1 의 경우, 광제공수단(40)이 베이스(20)의 하부에 배치되고, 경화에 따라 제 1 빌드플랫폼(30)이 상부로 이송되며 순차적 경화에 의한 적층으로 대상물을 제조하는 방식(빌드플랫폼 하면에 고정된 부분의 대상물의 하부면으로 형성, 대상물이 빌드플랫폼에 역으로 매달려 있는 형태)의 삼차원 프린터가 도시되었으나, 광제공수단(40)이 제 1 광경화성 수지(10) 상부에 배치되고, 수지의 분사, 경화 및 베이스의 하방 이송을 통한 순차적인 적층으로 대상물을 제조하는 방식 형태의 삼차원 프린터로 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명은 상기 모터의 출력 결과를 제어부(600)에서 판단하여 원하는 만큼 모터가 유동하지 않으면 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 에러신호를 출력한다.
(제 2 실시예)
광제공수단을 내부에 포함하여 이루어지며 광제공수단을 이용하여 레진을 경화시키는 본체 하우징(50)과;
상기 본체 하우징으로부터 수직하게 설치된 Z축 수직 이송부(200)와;
상기 본체 하우징(50)의 내부에 설치되며 Z축 수직 이송부의 랙 기어부(210)와 맞물리도록 피니언 기어부(110)를 포함하고, 상기 피니언 기어부를 회동하여 랙 기어부를 승하강시킴으로서 Z축 수직 이송부를 승하강시키는 모터부(100)와;
상기 Z축 수직 이송부의 상부면에 수평하게 설치되는 수평 회전 지지대(500)와;
상기 수평 회전 지지대의 중심축에 설치되어 Z축 수직 이송부를 기준으로 수평 회전 지지대를 수평 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 1 스텝모터(310)와;
상기 수평 회전 지지대의 양 끝단에 설치되며 제 2 빌스 플렛폼(330, 331)을 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 2 스텝모터(320, 321)와;
상기 본체 하우징(50)의 상부에 설치되며 다양한 색상으로 분리 설치되며, 빌스 플렛폼(330, 331)의 상부 이동에 따라 레진 경화물을 생성하되 제 1 스텝모터(310)와 제 2 스텝모터(320, 321)의 작용으로 다양한 색상의 광 경화성 수지를 생성시키는 제 2 광경화성 수지(401, 402, 403, 404)를 포함하여 구성한다.
상기와 같이 이루어지는 제 2 실시예는 본체 하우징(50)에 설치되는 모터부(100)의 작용으로 Z축 수직 이송부(200)가 승하강하고, 이때 본체 하우징(50)의 내부에 설치되는 광제공수단에 의해서 경화된 구조물이 생성된다.
그리고, 상기 모터부(100)를 구동하여 Z축 수직 이송부가 상승하면서 원하는 모양의 3차원 구조물이 완성되기 시작한다.
이때, 본 발명에서는 제 2스텝모터(320, 321)를 구동하여 각기 다른 색상으로 인접하여 배치되는 제 2 광경화성 수지를 바꾸어서 연속 제작이 가능하고, 더 나아가 제 1 스텝 모터(310)를 구동하여 수평회전 지지대(500)를 회동시킴으로서 다른 지점에 배치된 다른 색상의 광 경화성 수지를 이용하여 제작가능하다.
즉, 제 1 스텝모터 또는 제 2 스텝모터를 이용하여 다른 색상으로 배치된 광 경화성 수지에 제 2 빌스 플렛폼을 위치시켜 다양한 색상의 구조물을 제작할 수 있는 것이다.
이에 따라 본 발명을 이용하게 되면 총 4가지 다른 색상으로 이루어진 3차원 구조물을 제작하는 것이 가능하게 된다.
한편, 본 발명은 스텝모터(310, 320, 321)의 작동이 제대로 이루어지지 않으면 제어부(600)에서 이를 파악하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 에러신호를 계속적으로 출력토록 한다.
상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 회로 전원부(1101)와, 에러신호 출력부(1102)와, 발진 트랜스(1103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와, 릴레이 스위치(1107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 통신 단말기 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(1118)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원부(1101)는 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시킨다.
상기 에러신호 출력부(1102)는 제어부로부터 제어신호가 출력되면 전원 회로를 스위칭시킨다.
상기 발진 트랜스(1103)는 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.
상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)는 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.
상기 릴레이 스위치(1107)는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.
상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.
또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 경보신호 작동 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 제 1 자기유지수단(1133)과, 제 2 자기유지수단(1134)과, 보조 자기유지수단(1133a)과, 간극제(1134a)와, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.
상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 전원 유지용 스위치부(1118)를 온 시킨다.
상기 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도한다.
상기 제 1 자기유지수단(1133)은 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.
상기 제 2 자기유지수단(1134)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 릴레이 스위치(1107) 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 전원 유지용 스위칭부(1118)의 온 상태를 지속시킨다. 이때 상기 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 회로작동용 철편이 동작하면 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편이 자동으로 작동하여 경보신호가 외부로 출력되도록 동작한다.
상기 보조 자기유지수단(1133a)는 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시킨다.
특히, 보조 자기유지수단(1133a)은 제 1 자기유지수단(1133)이 망실되더라도 제 2 자기유지수단(1134)에 영향을 미치어서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치의 오프 상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 제 2 자기유지수단과 자기적으로 결합되어 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시킨다.
상기 간격제(1134a)는 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 상기 간격제의 작용으로 보다 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도한다. 만약에 간격제가 존재하지 않으면 제 1 자기유지수단의 몸체와 제 2 자기유지수단의 몸체가 직접 붙게 되므로 나중에 상호 분리가 어렵게 된다. 이에 따라 본 발명에서는 간격제를 더 부가 설치하여 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 용이하게 분리될 수 있도록 하였다.
그리고, 상기 간격제를 제 2 자기유지수단의 N극 주변에만 설치하는 이유는 릴레이 스위치 미작동시 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 분리되어 있어야 하며, 이때 제 1 자기유지수단의 S극과 제 2 자기유지수단의 S극이 상호 마주보게 되어 분리상태를 용이하게 유지할 수 있다. 만약에 간격제를 제 2 자기유지수단의 S극까지 감싸게 되면 릴레이 미작동시 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단의 S극이 간격제의 방해에 의해서 밀치는 강도가 약해지므로 이격상태 유지가 불안정해질 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 제 2 자기유지수단의 N극에만 간격제를 설치하여 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단의 분리가 용이하게 이루어지도록하고, 자기적으로 결합시에는 인접한 서로다른 극의 배치로 인하여 상호 용이하게 자기적 결합상태를 유지시키도록 하였다. 실제로 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 상호 결합되게 되면 제 1 자기유지수단의 N극과 제 2 자기유지수단의 S극이 바로 근접하게 위치하게 되며, 이로 인하여 자기적으로 강하게 결합되어 릴레이 스위치가 오프되도라도 회로 작동용 철편(1131)의 하강상태가 지속됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 지속시킬 수 있다.
상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 에러신호 출력부가 오프된 상태에서 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프되어 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 한다.
이하에서 에러신호 자동 출력부(1000)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 에러신호 출력부(1102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.
2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.
이 직류 전원은 릴레이 스위치(1107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(1108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(1118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.
즉, 저항(1109)과 콘덴서(1110) 사이의 전압이 다이오드(1120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(1108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(1107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.
한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프된다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프되면서 다이오드(1120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(1110)에 충전된다.
이 충전된 전압이 다이악(1111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(1108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유하도록 유도한다.
즉, 에러신호 출력부(1102)가 온 상태에서는 사용자가 수동 스위치(1135)를 작동시켜 경보신호를 오프시키게 되더라도, 다시 전원을 복귀시켜 경보신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 에러상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 경보신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 에러신호를 완전히 차단하는 것을 유도할 수 있다.
만약에 에러신호 출력부가 오프되면 이때에는 수동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 경보신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.
10: 제 1 광경화성 수지 20: 베이스
30: 제 1 빌드플랫폼 40: 광제공수단
50: 본체 하우징 100: 모터부
110: 피니언 기어부 200: Z축 수직 이송부
210: 랙 기어부 310: 제 1 스텝모터
320, 321: 제 2 스텝모터 401, 402, 403, 404: 제 2 광경화성 수지
500: 수평 회전 지지대 600: 제어부
1000: 에러신호 자동 출력부

Claims (3)

  1. 광경화성 수지를 제어에 의한 X축, Y축, Z축의 이동 및 경화를 통해 특정 형태의 대상물로 제조하는 삼차원 프린터에 있어서,
    제 1 광경화성 수지와;
    상기 광경화성 수지를 X축, Y축으로 이동시키는 베이스와;
    상기 베이스의 상부에 배치되며 상기 광경화성 수지의 일단을 고정하고 Z축으로 이동시키는 제 1 빌드플랫폼과;
    상기 베이스의 하부에서 상기 광경화성 수지에 가시광을 조사하는 광제공수단과;
    상기 베이스가 지지되고 상기 광제공수단을 수용하는 본체 하우징과;
    상기 본체 하우징에 설치되며 제 1 빌드플랫폼 및 베이스를 제어에 의해 이송시키는 구동력을 제공하는 모터(M)와;
    상기 모터(M)가 명령한대로 움직이는지를 파악하여 에러상황이 발생한 것으로 판단되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력하는 제어부(600)와;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 에러신호를 외부로 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하고;
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    제어부로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
    상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터.
  2. 광제공수단을 내부에 포함하여 이루어지며 광제공수단을 이용하여 레진을 경화시키는 제 2 본체 하우징(50)과;
    상기 본체 하우징으로부터 수직하게 설치된 Z축 수직 이송부(200)와;
    상기 본체 하우징(50)의 내부에 설치되며 Z축 수직 이송부의 랙 기어부(210)와 맞물리도록 피니언 기어부(110)를 포함하고, 상기 피니언 기어부를 회동하여 랙 기어부를 승하강시킴으로서 Z축 수직 이송부를 승하강시키는 모터부(100)와;
    상기 Z축 수직 이송부의 상부면에 수평하게 설치되는 수평 회전 지지대(500)와;
    상기 수평 회전 지지대의 중심축에 설치되어 Z축 수직 이송부를 기준으로 수평 회전 지지대를 수평 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 1 스텝모터(310)와;
    상기 수평 회전 지지대의 양 끝단에 설치되며 빌스 플렛폼(330, 331)을 회전시켜 다양한 색상의 레진 대상물을 생산하기 위한 제 2 스텝모터(320, 321)와;
    상기 본체 하우징(50)의 상부에 설치되며 다양한 색상으로 분리 설치되며, 빌스 플렛폼(330, 331)의 상부 이동에 따라 레진 경화물을 생성하되 제 1 스텝모터(310)와 제 2 스텝모터(320, 321)의 작용으로 다양한 색상의 광 경화성 수지를 생성시키는 제 2 광경화성 수지(401, 402, 403, 404)와;
    상기 제 1 스텝모터 및 제 2 스텝모터가 명령한대로 움직이는지를 파악하여 에러상황이 발생한 것으로 판단되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력하는 제어부(600)와;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 에러신호를 외부로 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하고;
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    제어부로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
    상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 제 1 자기유지수단(1133)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 릴레이 스위치(1107) 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 전원 유지용 스위칭부(1118)의 온 상태를 지속시키는 제 2 자기유지수단(1134)과;
    상기 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키며, 제 1 자기유지수단(1133)이 망실되더라도 제 2 자기유지수단(1134)에 영향을 미치어서 릴레이 스위치(1107) 미작동시 제 1 회로 연결 스위치의 오프 상태를 유지시키고, 릴레이 스위치(1107) 작동시 제 2 자기유지수단과 자기적으로 결합되어 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키는 보조 자기유지수단(1133a)과;
    상기 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 보다 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하고, 제 1 자기유지수단의 S극과 제 2 자기유지수단의 S극은 상호 마주보게 되어 분리상태를 용이하게 유지할 수 있도록하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 상호 결합되게 되면 제 1 자기유지수단의 N극과 제 2 자기유지수단의 S극이 바로 근접하게 위치하게 되어, 자기적으로 강하게 결합되어 릴레이 스위치가 오프되도라도 회로 작동용 철편(1131)의 하강상태가 지속됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 지속시킬 수 있도록 유도하는 간격제(1134a)와;
    상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 다중 색상 적층 DLP 방식 3D 프린터.
KR1020170072563A 2017-06-09 2017-06-09 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터 KR101909824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170072563A KR101909824B1 (ko) 2017-06-09 2017-06-09 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170072563A KR101909824B1 (ko) 2017-06-09 2017-06-09 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101909824B1 true KR101909824B1 (ko) 2018-10-18

Family

ID=64133137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170072563A KR101909824B1 (ko) 2017-06-09 2017-06-09 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101909824B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109648044A (zh) * 2019-01-17 2019-04-19 贵州航天风华精密设备有限公司 一种六角形底座的树脂砂砂芯3d打印装置
CN113211787A (zh) * 2021-04-22 2021-08-06 赵阳 一种基于光固化的多色3d打印系统
US20220234281A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Southern University Of Science And Technology Multi-material photocuring 3d printer and 3d printing method
EP4183555A1 (de) * 2021-11-17 2023-05-24 Ivoclar Vivadent AG Verfahren und vorrichtung zum simultanen aufbau von formkörpern
CN117087057A (zh) * 2023-08-21 2023-11-21 河源市皓吉达通讯器材有限公司 一种多种类树脂共同成型产品的制备方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022379A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Board Of Regents, The University Of Texas System Multi-material stereolithography
KR20140036285A (ko) 2014-02-11 2014-03-25 김형진 3d 프린터 (반)액상소재용 카트리지 및 압출장치
KR101407050B1 (ko) 2013-11-07 2014-06-12 비즈텍코리아 주식회사 가변형 수조 적층방식을 이용한 3차원 프린터 및 이를 이용한 조형방법
KR101406900B1 (ko) * 2014-01-10 2014-06-13 (주)아이투스 인터내셔날 삼차원 프린터
US20150306825A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Xyzprinting, Inc. Three-dimensional printing apparatus
KR20160018096A (ko) * 2014-08-08 2016-02-17 주식회사 캐리마 복합재료 3d 프린팅 장치 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022379A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Board Of Regents, The University Of Texas System Multi-material stereolithography
KR101407050B1 (ko) 2013-11-07 2014-06-12 비즈텍코리아 주식회사 가변형 수조 적층방식을 이용한 3차원 프린터 및 이를 이용한 조형방법
KR101406900B1 (ko) * 2014-01-10 2014-06-13 (주)아이투스 인터내셔날 삼차원 프린터
KR20140036285A (ko) 2014-02-11 2014-03-25 김형진 3d 프린터 (반)액상소재용 카트리지 및 압출장치
US20150306825A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Xyzprinting, Inc. Three-dimensional printing apparatus
KR20160018096A (ko) * 2014-08-08 2016-02-17 주식회사 캐리마 복합재료 3d 프린팅 장치 및 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109648044A (zh) * 2019-01-17 2019-04-19 贵州航天风华精密设备有限公司 一种六角形底座的树脂砂砂芯3d打印装置
CN109648044B (zh) * 2019-01-17 2024-02-13 贵州航天风华精密设备有限公司 一种六角形底座的树脂砂砂芯3d打印装置
US20220234281A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Southern University Of Science And Technology Multi-material photocuring 3d printer and 3d printing method
US11801632B2 (en) * 2021-01-25 2023-10-31 Southern University Of Science And Technology Multi-material photocuring 3D printer and 3D printing method
CN113211787A (zh) * 2021-04-22 2021-08-06 赵阳 一种基于光固化的多色3d打印系统
EP4183555A1 (de) * 2021-11-17 2023-05-24 Ivoclar Vivadent AG Verfahren und vorrichtung zum simultanen aufbau von formkörpern
CN117087057A (zh) * 2023-08-21 2023-11-21 河源市皓吉达通讯器材有限公司 一种多种类树脂共同成型产品的制备方法及装置
CN117087057B (zh) * 2023-08-21 2024-03-12 河源市皓吉达通讯器材有限公司 一种多种类树脂共同成型产品的制备方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101909824B1 (ko) 다중 색상 적층 dlp 방식 3d 프린터
US9561624B1 (en) Laser 3D printer
CN103786347A (zh) 三维打印机及其打印方法
CN103448248B (zh) 用于光固化3d打印机的压板装置及面成型3d打印机
US9908290B1 (en) Configurable printers
WO2017219618A1 (zh) 一种成型方法
CN206605783U (zh) 一种可自动更换喷头的三维打印机
CN107042627A (zh) 一种可自动更换喷头的三维打印机
CN103448249A (zh) 一种面成型3d打印方法和系统
ITUB20159181A1 (it) Apparecchiatura di stampa tridimensionale e relativo procedimento
CN211518504U (zh) 一种双液晶屏和双料槽的光固化3d打印机
CN203485447U (zh) 用于光固化3d打印机的压板装置及面成型3d打印机
WO2019164413A1 (en) A printer for 3d printing
CN105196548A (zh) 液槽内成型的溢流式高精度快速光固化3d打印机
CN107263871B (zh) 一种可实现连续打印功能的智能3d打印机
CN203485446U (zh) 一种面成型3d打印系统
CN103465641B (zh) 一种面成型3d打印设备
CN107953548A (zh) 一种新型光固化3d打印机
CN103273652B (zh) 数字光信号处理立体成型机及其立体成型方法
CN203876232U (zh) 一种fdm的3d扫描打印装置
CN203264974U (zh) 灌胶装置
CN216182831U (zh) 过滤装置、过滤机构及3d打印设备
CN111267342A (zh) 一种3d光固化打印系统
CN206877894U (zh) 一种远程控制的隔离开关
KR101575835B1 (ko) 배선공임을 개선한 모바일기기 융착장치

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant