KR101954019B1 - Molding Chamber Replacement Structure of SLS 3D Printer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a molding chamber replacement structure of a selective laser sintering (SLS) type 3D printer including a computer. More specifically, in an SLS method irradiating a stronger laser than an ultraviolet ray to a powder material to melt the powder material and solidifying the molten material to produce a traditional metal part, a molding chamber to mold a molding product therein is formed as a replaceable cartridge to be separated from an elevation device. Moreover, the molding chamber, in which a metal part is completely molded, is transferred to the outside of the printer by a transfer device together with the elevation device to be replaced with a new molding chamber by a rotational device using a turntable, thereby continuously performing a molding process without interrupting a printing process for taking out the molding product.

Description

SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조{Molding Chamber Replacement Structure of SLS 3D Printer}[0001] The present invention relates to a molding chamber replacing structure of a SLS type 3D printer,

본 발명은 컴퓨터를 포함하는 선택적 레이저 소결 조형(Selective laser sintering : SLS)방식의 3D 프린터의 조형챔버 교체구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말형태의 재료에 자외선보다 강한 레이저를 주사하여 분말재료를 녹이고 굳혀 전통적인 금속 부품을 생산하는 선택적 레이저 소결조형에서 성형품을 성형하는 조형챔버를 교체 가능한 카트리지로서 구성하여 승강장치와 분리 형성하고 금속부품의 조형이 완료된 조형챔버를 승강장치와 함께 이송장치에 의해 프린터의 외부로 이송시켜 턴테이블을 이용한 회전장치에 의해 새로운 조형챔버와 교체시키므로서 성형품의 취출을 위한 프린팅작업의 중단없이 연속적인 조형작업을 가능하게 한 SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조에 관한 것이다. The present invention relates to a forming chamber replacement structure of a selective laser sintering (SLS) type 3D printer including a computer, and more particularly, to a structure for replacing a powder material by injecting a laser stronger than ultraviolet A forming chamber for forming a molded product is formed as a replaceable cartridge by separating the forming chamber from the elevating device in a selective laser sintering mold for melting and hardening and producing a conventional metal part, The present invention relates to a molding chamber replacing structure of a SLS type 3D printer, which enables a continuous molding operation without interrupting a printing operation for taking out a molded product by replacing a new molding chamber with a rotating device using a turntable.

근래에는 3차원 데이터를 이용하여 복잡한 구조의 제품을 다양한 디자인으로 손쉽게 성형하여 제작하는 3D 프린터가 상용화되어 사용되고 있다. In recent years, 3D printers, which easily form and manufacture products of complex structures using various designs by using three-dimensional data, have been commercialized and used.

금속소재를 이용하여 3D 프린팅을 수행하는 기술은 조형방식에 따라 고체 기반의 압출 적층방식인 FDM, 파우더 기반의 SLS, 광경화성 액체 기반의 SLA, 라미네이트 방식의 LOM 으로 크게 나뉘는 데, 그중에서 분말소재를 얇게 펼쳐서 배열한 뒤에 자외선보다 강한 CO2 레이저를 주사하여 소재를 소결하고 다시 그위에 분말소재를 올려 레이저로 소결하는 반복적인 작업으로 다품종의 제품을 빠른 속도로 대량생산할 수 있는 선택적 레이저 소결 조형(SLS)방식의 3D 프린터가 많은 관심을 받고 있다. 3D printing using metallic materials is largely classified into solid-based extrusion lamination FDM, powder-based SLS, photo-curable liquid-based SLA and laminate-type LOM according to the molding method. Among them, And then sintered the material by sintering the material by injecting a CO2 laser stronger than ultraviolet rays and then sintering the material by laser and sintering it with a laser so that a selective laser sintering molding (SLS ) -Type 3D printers are receiving much attention.

이러한 SLS 방식의 3D 프린터는 파우더 베드가 피스톤에 의해 승하강되게 설치된 조형챔버와 상기 조형챔버의 내부에 분말소재를 공급하는 소재 카트리지와, 상기 소재 카트리지로 부터 일정량의 분말소재를 조형챔버의 파우더 베드의 상면에 얇게 펼쳐 공급하는 레벨링 롤러와, 레이저 및 스캐너 시스템으로 크게 구성되어 있으며, 조형챔버에서 조형이 끝나면 성형품을 분말소재와 함께 피스톤에 의해 상승시켜 별도의 카트리지에 성형품과 분말소재를 담아 외부에서 성형품을 분리해내는 작업을 하게 된다. The SLS type 3D printer includes a molding chamber in which a powder bed is raised and lowered by a piston, a material cartridge for supplying a powder material to the inside of the molding chamber, and a powder material in a predetermined amount from the material cartridge, And a laser and a scanner system. When the molding is finished in the molding chamber, the molded article is lifted by the piston together with the powder material, and the molded article and the powder material are loaded in a separate cartridge, The work of separating the molded article is performed.

따라서, 종래의 SLS 방식의 3D 프린터는 제품 성형후 제품을 취출시 성형품과 분말소재를 챔버로 부터 상승시켜 별도의 카트리지에 옮겨 담은 후 프린터로 부터 분리하여 취출하게 되므로 분말소재를 옳게 담고 취출하는 작업이 수동적으로 이루어지게 됨에 따라 불편하고 작업시간이 오래 걸리는 문제가 있고, 또 조형작업이 완료된 후 프린터 기계에 설치된 진공흡입기로서 분말소재를 흡입하면서 브러쉬로 제품에 묻은 분말을 제거하는 방법으로 취출하는 방법도 사용되고 있으나 이는 취출작업을 하는 데 소요되는 많은 시간 중에는 조형작업을 할 수 없어 연속적이고 효율적인 성형작업을 할 수 없는 폐단이 있었다. Therefore, in the conventional 3D SLP printer, when the product is taken out after the product is molded, the molded product and the powder material are lifted from the chamber, transferred to a separate cartridge, and then taken out from the printer to be taken out. There is a problem that it is inconvenient and takes a long time to work as a result of being passively performed. Also, there is a problem in that, after the molding work is completed, the vacuum inhaler installed in the printer machine sucks the powder material and removes the powder adhered to the product with a brush But it was not possible to perform the molding work during the long time required for the taking-out work, so that the continuous and efficient molding work could not be performed.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조형챔버를 내부에 베드테이블이 설치된 상태의 카트리지로 승강장치와 별도 분리 또는 결합가능하게 구성하고, 조형이 완료된 조형챔버를 유압실린더에 의해 승강장치와 함께 프린터의 외부에 설치된 턴테이블로 이동시킨 상태에서 턴테이블을 회전시켜 반대쪽에 비치한 빈 조형챔버와 자리바꿈함과 동시에 승강장치와 결합하여 유압실린더에 의해 빈 조형챔버를 프린터의 내부로 후진시킴으로써 연속적인 조형작업을 할 수 있게 하여 성형품의 생산성을 높이고 작업의 편리함을 제공할 수 있게 한 SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a molding machine, The turntable is rotated while being moved to a turntable provided outside the printer together with the elevating device, and the turntable is reversed with the empty forming chamber provided on the opposite side. At the same time, the empty forming chamber is moved back into the printer by the hydraulic cylinder And to provide a structure for replacing a molding chamber of a SLS-type 3D printer, which enables a continuous molding operation to be performed, thereby enhancing productivity of a molded product and providing convenience of operation.

본 발명은 이와같은 목적을 달성하기 위한 수단으로, 레이저 장치, XY축 테이블, 조형챔버의 내부에서 리드스크류와 피스톤으로 구성된 승강장치에 의해 승하강되는 Z축 베드테이블, 소재공급장치, 레벨링 롤러를 포함하여 이루어지고 상기 베드테이블이 내부에 설치된 조형챔버를 독립적인 카트리지로 구성하고 리드스크류와 피스톤으로 이루어진 승강장치와 분리 결합되도록 설치되며, 상기 조형챔버와 분리 결합되는 승강장치는 브라켓트에 설치된 유압실린더에 의해 프린터의 외측에 설치된 턴테이블에 이동자재되게 설치된 것에 있어서, 상기 조형챔버의 내부에 설치된 베드테이블의 저면 내부 양측에는 한개의 메인바에 다수개의 록킹바를 횡설한 록킹장치가 안내홈에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있되 메인바의 안내돌기에 탄설한 스프링의 외향탄발력으로 조형챔버의 측벽 하부에 형성된 구멍에 삽입되어 베드테이블과 조형챔버가 결합된 상태에서 승강장치의 피스톤의 양측을 관통하는 캠축의 상단에 형성된 캠이 안내홈의 내부에서 회전되면서 메인바를 스프링의 압축과 함께 내측으로 이동시켜 록킹바를 구멍으로 부터 이탈시킴으로써 베드테이블과 조형챔버가 분리되도록 구성됨을 특징으로 하는 SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조를 제공한다. The present invention provides a laser apparatus, an X-axis table, a Z-axis bed table which is lifted and lowered by a lifting device composed of a lead screw and a piston in a molding chamber, a material supply device, a leveling roller And the lift table is detachably coupled to the elevating device composed of the lead screw and the piston, and the lifting and lowering device separated from and connected to the molding chamber is connected to the hydraulic cylinder installed in the bracket A locking device having a plurality of locking bars horizontally disposed on one main bar is slidably installed in a guide groove on both sides of a bottom surface of a bed table provided inside the molding chamber, Other than the spring of the spring on the guide protrusion of the main bar The cam formed on the upper end of the camshaft passing through both sides of the piston of the lifting device is rotated in the guide groove while the bed table and the shaping chamber are engaged with the hole formed in the lower portion of the side wall of the molding chamber by the fragrance force, And the locking table is moved to the inside along with the compression to release the locking bar from the hole, thereby separating the bed table from the molding chamber.

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또한, 상기 턴테이블은 회전축을 중심으로 대칭되는 두 개 한 조로 이루어져 성형작업이 완료된 조형챔버와 성형작업을 할 새로운 조형챔버카트리지가 각각 안치되고, 조형챔버와 승강장치가 유압실린더에 의해 이동시 베드테이블과 결합된 피스톤이 들어갈 수 있도록 중간에 요입부가 형성된 말발굽형태로 이루어짐을 특징으로 한다. Further, the turntable includes two molding chambers symmetrically disposed about the rotation axis, and a molding chamber in which a molding operation is completed and a new molding chamber cartridge for performing a molding operation are respectively housed. When the molding chamber and the lift table are moved by a hydraulic cylinder, And a horseshoe shape in which a recessed portion is formed in the middle so that the piston can be inserted.

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이와 같은 본 발명에 따르면, 조형챔버를 교체 가능한 카트리지로 구성하여 조형완료와 동시에 이송장치에 의해 밖으로 이송시킴과 동시에 턴테이블의 회전으로 새로운 조형챔버를 프린터의 내부로 배치시켜 연속적인 성형작업이 이루어지므로서 생산성이 향상되고 종래 조형이 끝난 분말소재를 성형품과 같이 외부로 들어내거나 진공흡입기로서 흡입시켜 성형품을 취출하는 것에 비해 효율적인 작업을 할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, since the molding chamber is constituted by the replaceable cartridge, the molding chamber is transferred to the outside by the transfer device at the same time as the molding is completed, and the new molding chamber is arranged inside the printer by the rotation of the turntable, As a result, the productivity can be improved and an efficient operation can be performed as compared with the case where the powdered material, which has been previously molded, is taken out from the mold as in the case of a molded article or taken out as a vacuum inhaler.

도 1은 본 발명의 일부 단면 정면 예시도
도 2는 조형챔버와 턴테이블의 설치 상태도,
도 3은 본 발명의 조형챔버가 승강장치에 의해 상승된 상태의 단면도
도 4는 본 발명의 조형챔버가 턴테이블에 안치된 상태의 단면도
도 5는 조형챔버의 측부에 설치된 턴테이블의 회전 작동 설명 평면도
도 6은 파우더 베드의 저면에 설치된 록킹장치의 평면도
도 7은 록킹장치의 부분 확대 단면도
도 8은 도 7의 "가-가" 선 단면도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a partial cross-
Fig. 2 is a view showing the state of installation of the molding chamber and the turntable,
3 is a cross-sectional view of the state in which the forming chamber of the present invention is lifted by the lifting device
4 is a cross-sectional view of the state where the molding chamber of the present invention is placed on a turntable
Fig. 5 is a plan view showing the rotational operation of the turntable installed on the side of the shaping chamber
6 is a plan view of a locking device provided on the bottom surface of the powder bed
7 is a partially enlarged cross-sectional view of the locking device
8 is a cross-sectional view taken along the line "

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

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 SLS 방식 3D 프린터는 레이저 장치(100), XY축 테이블(200), 조형챔버(300)의 내부에서 리드스크류(1)와 피스톤(2)으로 구성된 승강장치(400)에 의해 승하강되는 Z축 베드테이블(500), 소재공급장치(600), 레벨링 롤러(700)를 포함하여 이루어져 있다. 1, a general SLS 3D printer includes a laser device 100, an XY-axis table 200, and a lifting device 400 including a lead screw 1 and a piston 2 in a molding chamber 300 A Z-axis bed table 500, a material supply device 600, and a leveling roller 700 that are lifted and lowered by a lifting mechanism (not shown).

이와같은 장치는 베드테이블(500)이 승강장치(400)에 의해 조형챔버(300)의 내부 상단에 배치된 상태에서 소재공급장치(600)에 저장된 분말소재(M)가 레벨링 롤러(700)에 의해 얇게 펼쳐져 배열되면 성형품의 형상대로 레이저 장치(100)가 레이저를 주사하여 분말소재(M)를 소결시키고 이어서 베드테이블(500)이 하강하면 다시 소재공급장치(600)의 분말소재(M)가 레벨링 롤러(700)에 의해 베드테이블(500)의 상면에 얇게 펼쳐져 레이저에 의해 다시 소결되는 과정을 반복함으로써 실제 물체처럼 입체감있게 제품을 생산하게 됨은 공지된 바와 같다. In such an apparatus, the powder material M stored in the material supply apparatus 600 is supplied to the leveling roller 700 in a state where the bed table 500 is disposed at the upper inside of the molding chamber 300 by the lifting apparatus 400 The laser device 100 sinters the powder material M by scanning the laser in the form of a molded product and then the powder material M of the material supply device 600 is returned again when the bed table 500 is lowered It is known that a product is produced in a three-dimensional manner like an actual object by repeating the process of thinly spreading on the top surface of the bed table 500 by the leveling roller 700 and sintering again by laser.

본 발명은 이와같은 종래의 3D 프린터에서 베드테이블(500)이 내부에 설치된 조형챔버(300)를 카트리지로서 독립적으로 구성하고 리드스크류(1)와 피스톤(2)으로 이루어진 승강장치(400)와 분리 결합되도록 설치되며, 상기 조형챔버(300)와 분리 결합되는 승강장치(400)는 브라켓트(3)에 설치된 유압실린더(4)에 의해 외측에 설치된 턴테이블(800)에 이동자재되게 설치된다. In the conventional 3D printer of the present invention, the forming chamber 300 in which the bed table 500 is installed is independently constituted as a cartridge, and is separated from the elevating device 400 composed of the lead screw 1 and the piston 2, And the lifting and lowering device 400 detachably coupled to the molding chamber 300 is movably installed on the turntable 800 installed on the outer side by a hydraulic cylinder 4 mounted on the bracket 3.

상기 조형챔버(300)의 내부에 설치된 베드테이블(500)의 저면 내부 양측에는 한개의 메인바(5)에 다수개의 록킹바(6)(6')를 횡설한 록킹장치(510)가 안내홈(7)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있되 메인바(5)의 안내돌기(8)에 탄설한 스프링(9)에 의해 외향탄발되어 조형챔버(300)의 측벽 하부에 형성된 구멍(10)(10')에 삽입됨으로써 베드테이블(500)과 조형챔버(300)가 결합된 상태에서 승강장치(400)의 피스톤(2)의 양측을 관통하는 캠축(11)의 상단에 형성된 캠(12)이 모터(P)에 의해 안내홈(7)의 내부에서 회전되면서 메인바(5)를 스프링(9)의 압축과 함께 내측으로 이동시켜 록킹바(6)(6')를 구멍(10)(10')으로 부터 이탈시킴으로써 베드테이블(500)과 조형챔버(300)가 분리되도록 구성되어 있다.A locking device 510 having a plurality of locking bars 6 and 6 'formed in a single main bar 5 on both sides of a bottom surface of a bed table 500 installed in the molding chamber 300 is provided with guide grooves Holes 10 and 10 'formed in the lower portion of the sidewall of the molding chamber 300 so as to be slidable outwardly by the spring 9 elastically mounted on the guide protrusion 8 of the main bar 5, The cam 12 formed on the upper end of the camshaft 11 passing through both sides of the piston 2 of the elevating device 400 is inserted into the motor (not shown) in the state where the bed table 500 and the molding chamber 300 are engaged. The main bar 5 is moved inward with the compression of the spring 9 while the locking bars 6 and 6 'are rotated in the holes 10 and 10' So that the bed table 500 and the molding chamber 300 are separated from each other.

또한, 턴테이블(800)은 회전축(13)을 중심으로 대칭되는 두 개 한 조로 이루어져 성형작업이 완료된 조형챔버(300)와 성형작업을 할 새로운 조형챔버(300)카트리지가 각각 안치되고, 조형챔버(300)와 승강장치(400)가 유압실린더(4)에 의해 이동시 베드테이블(500)과 결합된 피스톤(2)이 들어갈 수 있도록 중간에 요입부(810)가 형성된 말발굽형태로 이루어진다. The turntable 800 is formed by two pairs symmetrical about the rotation axis 13 so that the molding chamber 300 in which the molding operation is completed and the new molding chamber 300 cartridge in which the molding operation is to be performed are respectively housed, And a piston 2 coupled to the bed table 500 when the lifting device 400 is moved by the hydraulic cylinder 4. The hood is formed in the shape of a horseshoe in which a recessed portion 810 is formed.

그리고, 턴테이블(800)의 상면과 조형챔버(300)의 외저면에는 계합돌기(14)와 계합홈(15)이 각각 형성되어 결합시 유동을 방지하고, 또한, 조형챔버(300)의 베드테이블(500)의 저면과 피스톤(2)의 상면에도 유동을 방지하는 계합돌기(14)와 계합홈(15)이 형성되어 있다.An engaging projection 14 and an engaging groove 15 are formed on the upper surface of the turntable 800 and the outer bottom surface of the molding chamber 300 so as to prevent flow during engagement, An engaging projection 14 and an engaging groove 15 are formed on the bottom surface of the piston 500 and the upper surface of the piston 2 to prevent the flow.

이와같이 된 본 발명은 조형챔버(300)를 승강장치(400)와 분리하여 각각 독립적인 카트리지 형식으로 형성하고 조형챔버(300)의 내부에서 승강되는 베드테이블(500)은 조형챔버(300)와 록킹장치(510)에 의해 결합 또는 분리되게 설치되며 또 조형챔버(300)와 분리 결합되는 승강장치(400)는 브라켓트(3)에 설치된 유압실린더(4)에 의해 외측에 설치된 턴테이블(800)에 이동자재되게 설치되어 있으므로 조형챔버(300)가 결합된 승강장치(400)를 유압실린더(4)에 의해 이동시키면 조형장치와 승강장치(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 프린터의 외측으로 이동이 이루어지게 된다. In the present invention as described above, the molding chamber 300 is separated from the lifting device 400 and formed into independent cartridge types, and the bed table 500, which is lifted and raised inside the molding chamber 300, The lifting device 400 installed or detached by the device 510 and separated from the molding chamber 300 is moved to the turntable 800 installed on the outer side by the hydraulic cylinder 4 mounted on the bracket 3 When the elevating apparatus 400 coupled to the forming chamber 300 is moved by the hydraulic cylinder 4, the forming apparatus and the elevating apparatus 400 are moved to the outside of the printer as shown in FIG. 2 .

이와같이 조형챔버(300)를 승강장치(400)와 함께 이동시킬 때에는 조형챔버(300)에서 조형작업이 완료된 상태로서 이동시 베드테이블(500)의 유동이 방지되도록 조형챔버(300)와 록킹장치(510)로서 록킹되어 일체가 된 상태로 이송되는 데 록킹장치(510)는 베드테이블(500)의 안내홈(7)에 슬라이딩 가능하게 끼워 설치된 메인바(5)의 안내돌기(8)가 스프링(9)에 의해 외향 탄발되도록 되어 있으므로 메인바(5)는 베드테이블(500)의 외측으로 밀려나 이에 분기 횡설된 다수개의 록킹바(6)(6')가 조형돌기의 측벽 하부에 뚫린 구멍(10)(10')속에 끼워져 록킹됨에 따라 조형챔버(300)와 베드테이블(500)은 일체로 결합된 상태에 있다. When the shaping chamber 300 is moved together with the elevating device 400, the shaping chamber 300 and the locking device 510 The locking protrusion 8 of the main bar 5 which is slidably fitted in the guide groove 7 of the bed table 500 is pushed by the spring 9 The main bar 5 is pushed to the outside of the bed table 500 and a plurality of locking bars 6 and 6 'branched and horizontally branched are inserted into the holes 10 formed in the lower side of the side walls of the molding protrusions, The shaping chamber 300 and the bed table 500 are integrally coupled as they are inserted and locked in the frame 10 '.

이와 반대로 조형챔버(300)의 내부에서 조형작업을 할 때에는 베드테이블(500)이 조형장치의 내부에서 승강되어야 하므로 조형챔버(300)와 서로 분리되어야 하는 바 이때에는 승강장치(400)의 피스톤(2)의 양측을 관통하는 캠축(11)의 상단에 형성된 캠(12)을 작동시키는 모터(P)를 작동시키게 되면 베드테이블(500)의 안내홈(7)의 내부에서 캠(12)이 회전되면서 도 7과 같이 메인바(5)를 스프링(9)의 압축과 함께 내측으로 이동시켜 록킹바(6)(6')를 구멍(10)(10')으로 부터 이탈시키게 되므로 베드테이블(500)과 조형챔버(300)는 서로 분리되어 조형작업시 베드테이블(500)이 하강 또는 상승될 수 있게 된다. On the other hand, when the molding operation is performed inside the molding chamber 300, the bed table 500 must be lifted from the inside of the molding apparatus 300, and therefore, it must be separated from the molding chamber 300. In this case, The cam 12 is rotated in the guide groove 7 of the bed table 500 by operating the motor P that operates the cam 12 provided at the upper end of the camshaft 11 passing through both sides of the bed table 500, The main bar 5 is moved inward with the compression of the spring 9 to release the locking bars 6 and 6 'from the holes 10 and 10' And the molding chamber 300 are separated from each other so that the bed table 500 can be lowered or raised during the molding operation.

또한, 턴테이블(800)은 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(13)을 중심으로 대칭되는 두개 한 조로 이루어지고 조형챔버(300)와 승강장치(400)가 유압실린더(4)에 의해 이동시 베드테이블(500)과 결합된 피스톤(2)이 들어갈 수 있도록 중간에 요입부(810)가 형성된 말발굽형태로 이루어져 성형이 완료된 조형챔버(300)와 내부가 빈 새로운 조형챔버(300)가 각각 안치되는 것으로 조형이 완료되면 캠(12)을 원상태로 회전시켜 스프링(9)의 탄발복귀력으로 록킹장치(510)의 록킹바(6)(6')를 조형챔버(300)의 구멍(10)(10')에 끼워 록킹하고 조형챔버(300)를 승강장치(400)의 피스톤(2)으로 약간 상승시킨 상태에서 유압실린더(4)에 의해 승강장치(400)와 조형챔버(300)가 외측의 턴테이블(800)로 전진 이송되면 말발굽 형태로 중간에 요입부(810)가 형성된 턴테이블(800)의 속으로 피스톤(2)이 들어가 턴테이블(800)의 상부에는 조형챔버(300)가 그리고 하부에는 승강장치(400)가 각각 위치되어지고 이 상태에서 피스톤(2)을 원래의 위치로 하강시키게 되면 조형챔버(300)는 턴테이블(800)의 상면에 계합돌기(14)와 계합홈(15)의 결합으로 안정되게 안착되어진다. 5, the turntable 800 is composed of two sets symmetrical about the rotary shaft 13, and the shaping chamber 300 and the elevating apparatus 400 are moved by the hydraulic cylinder 4, A molding chamber 300 having a molded horseshoe shape in which a recessed portion 810 is formed so that a piston 2 coupled with the piston 500 can be inserted therein and a new molding chamber 300 having a hollow interior When the shaping is completed, the cam 12 is returned to its original position so that the locking bars 6 and 6 'of the locking device 510 are moved to the holes 10 of the shaping chamber 300 And the elevating device 400 and the molding chamber 300 are rotated by the hydraulic cylinder 4 in the state where the molding chamber 300 is slightly lifted by the piston 2 of the elevating device 400, The piston 2 is inserted into the turntable 800 having the concave portion 810 formed in the form of a horseshoe, When the forming chamber 300 is positioned above the turntable 800 and the elevating apparatus 400 is positioned below the turntable 800 and the piston 2 is lowered to the original position in this state, 800 by the engagement of the engaging projections 14 and the engaging grooves 15.

이와같이 조형챔버(300)가 턴테이블(800)에 안착되면 승강장치(400)의 작동으로 피스톤(2)을 하강시키고 피스톤(2)을 베드테이블(500)과 완전 분리시킨 상태에서 턴테이블(800)을 회전시켜 조형챔버(300)의 위치를 서로 바꾸게 되면 성형이 완료된 조형챔버(300) 카트리지는 반대쪽에 오게 되고 빈 조형챔버(300) 카트리지는 승강장치(400)의 상측에 위치하게 된다. When the molding chamber 300 is mounted on the turntable 800, the piston 2 is lowered by the operation of the lifting device 400 and the piston 2 is completely separated from the bed table 500, When the position of the forming chamber 300 is changed by rotating the cartridge, the cartridge of the molding machine 300 that has been formed is brought to the opposite side and the cartridge of the empty molding chamber 300 is placed on the upper side of the lifting device 400.

이 상태에서 승강장치(400)를 상승시켜 피스톤(2)과 베드테이블(500)을 결합시키고 이어서 조형챔버(300)가 도 3과 같이 턴테이블(800)과 분리되도록 조금 더 상승시킨 상태에서 유압실린더(4)를 프린터의 내부로 후진시키고 승강장치(400)의 피스톤(2)을 원위치로 하강시킴과 동시에 캠(12)을 회전시켜 록킹장치(510)를 풀어 베드테이블(500)이 조형장치와 분리되게 한 후 전기한 바와 같은 새로운 조형작업을 실시하게 되면 프린팅 작업을 멈추지 않고 연속적으로 실시할 수 있게 되는 것이다. In this state, the lifting device 400 is lifted to couple the piston 2 and the bed table 500, and then the molding chamber 300 is lifted slightly so as to be separated from the turntable 800 as shown in FIG. 3, And the locking mechanism 510 is released by rotating the cam 12 while the piston 2 of the lifting and lowering device 400 is lowered to the original position and the bed table 500 is rotated by the shaping device If a new molding operation is performed as described above after being separated, the printing operation can be continuously performed without stopping.

이상과 같은 작동과정을 요약하면, 프린터의 내부에 베드테이블(500)과 조형챔버(300)가 분리된 상태에서 분말소재(M)의 레이저 소결작업이 완료되면 캠(12)을 회전시켜 록킹장치(510)의 해정으로 베드테이블(500)과 조형챔버(300)를 일체로 결합하고 승강장치(400)의 피스톤(2)을 상승시켜 조형챔버(300)를 약간 상승시킨 상태에서 유압실린더(4)의 작동으로 승강장치(400)를 프린터의 외부로 전진시키게 되면 조형챔버(300)와 승강장치(400)는 프린터의 외부에 설치된 턴테이블(800)의 요입부(810)를 통해 들어가게 되고 이 상태에서 피스톤(2)을 하강시켜 조형챔버(300)를 턴테이블(800)과 결합한 상태에서 피스톤(2)을 조금 더 하강시킨 다음 턴테이블(800)을 회전시켜 턴테이블(800)에 비치된 빈 조형챔버(300)가 승강장치(400)의 상부에 오도록 위치를 교환하여 턴테이블(800)과 분리시키고 유압실린더(4)를 후진시켜 새로운 조형챔버(300)가 프린터의 내부로 오게 하면 프린팅 작업을 멈추지 않고 연속적으로 실시할 수 있게 되고, 조형작업이 완료된 조형챔버(300)는 턴테이블(800)로 부터 들어내어 성형물을 취출하고 분말소재(M)는 재사용하면 매우 편리하게 프린팅작업을 할 수 있게 된다.In summary, when the laser sintering operation of the powder material M is completed in a state where the bed table 500 and the molding chamber 300 are separated from each other in the printer, the cam 12 is rotated, The bed table 500 and the molding chamber 300 are integrally coupled with each other by the opening of the molding cylinder 300 and the piston 2 of the elevating apparatus 400 is raised to raise the molding chamber 300 slightly, The shaping chamber 300 and the elevating apparatus 400 are inserted through the recessed portion 810 of the turntable 800 installed on the outside of the printer, The piston 2 is lowered to couple the molding chamber 300 to the turntable 800 and then the piston 2 is further lowered and the turntable 800 is rotated to rotate the piston 2 in the empty molding chamber 300 are positioned at the top of the lifting device 400, And the hydraulic cylinder 4 is moved back to bring the new molding chamber 300 into the printer, the printing operation can be continuously performed without stopping. The molding chamber 300, which has completed the molding operation, So that the molding material can be taken out and the powder material M can be reused very conveniently.

이와같이 본 발명은 조형챔버(300)를 승강장치(400)와 분리하여 카트리지로 구성하고 이를 기계적으로 교체할 수 있게 함으로써 종래 프린터에서 성형품을 취출하거나 성형품을 분말소재(M)와 함께 외부로 들어내어 작업하는 것에 비해 프린팅 작업을 멈추지 않고 연속적으로 실시할 수 있어 매우 효율적이 생산성이 높아지는 장점이 있고 작업시간도 단축할 수 있는 효과도 아울러 가진다. As described above, the present invention separates the forming chamber 300 from the elevating device 400 to constitute a cartridge, which can be mechanically replaced, thereby taking out a molded article from a conventional printer or bringing a molded article together with a powder material M The printing operation can be continuously performed without stopping the printing operation as compared with the case where the printing operation is performed, which is advantageous in that the productivity is improved and the working time can be shortened.

1 : 리드스크류 2 : 피스톤 3 : 브라켓트 4 : 유압실린더 5 : 메인바 6, 6' : 록킹바 7 : 안내홈 8 : 안내돌기 9 : 스프링 10, 10' : 구멍 11 : 캠축 12 : 캠 13 : 회전축 14 : 계합돌기 15 : 계합홈 100 : 레이저 장치 200 : XY축 테이블 300 : 조형챔버 400 : 승강장치 500 : 베드테이블 510 : 록킹장치 600 : 소재공급장치 700 : 레벨링 롤러 800 : 턴테이블 810 : 요입부 M : 분말소재 P : 모터1: Lead screw 2: Piston 3: Bracket 4: Hydraulic cylinder 5: Main bar 6, 6 ': Locking bar 7: Guide groove 8: Guide projection 9: Spring 10, 10' The present invention relates to an image forming apparatus including a rotary table and an image forming apparatus having a rotary table and an image forming apparatus. M: Powder material P: Motor

Claims (4)

레이저 장치(100), XY축 테이블(200), 조형챔버(300)의 내부에서 리드스크류(1)와 피스톤(2)으로 구성된 승강장치(400)에 의해 승하강되는 Z축 베드테이블(500), 소재공급장치(600), 레벨링 롤러(700)를 포함하여 이루어지고 상기 베드테이블(500)이 내부에 설치된 조형챔버(300)를 독립적인 카트리지로 구성하여 리드스크류(1)와 피스톤(2)으로 이루어진 승강장치(400)와 분리 결합되도록 설치되며, 상기 조형챔버(300)와 분리 결합되는 승강장치(400)는 브라켓트(3)에 설치된 유압실린더(4)에 의해 프린터의 외측에 설치된 턴테이블(800)에 이동자재되게 설치된 것에 있어서, 상기 조형챔버(300)의 내부에 설치된 베드테이블(500)의 저면 내부 양측에는 한개의 메인바(5)에 다수개의 록킹바(6)(6')를 횡설한 록킹장치(510)가 안내홈(7)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있되 메인바(5)의 안내돌기(8)에 탄설한 스프링(9)의 외향 탄발력으로 조형챔버(300)의 측벽 하부에 형성된 구멍(10)(10')에 삽입되어 베드테이블(500)과 조형챔버(300)가 결합된 상태에서 승강장치(400)의 피스톤(2)의 양측을 관통하는 캠축(11)의 상단에 형성된 캠(12)이 안내홈(7)의 내부에서 회전되면서 메인바(5)를 스프링(9)의 압축과 함께 내측으로 이동시켜 록킹바(6)(6')를 구멍(10)(10')으로 부터 이탈시킴으로써 베드테이블(500)과 조형챔버(300)가 분리되도록 구성됨을 특징으로 하는 SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조.A Z axis bed table 500 which is lifted and lowered by a lifting device 400 constituted by a lead screw 1 and a piston 2 inside a laser apparatus 100, an XY axis table 200 and a shaping chamber 300, The material supply device 600 and the leveling roller 700 and the molding chamber 300 in which the bed table 500 is installed is formed as an independent cartridge so that the lead screw 1 and the piston 2 And the lifting device 400 is detachably coupled to the forming chamber 300. The elevating device 400 is detachably coupled to the turntable 400 mounted on the outside of the printer by a hydraulic cylinder 4 mounted on the bracket 3 A plurality of locking bars 6 and 6 'are provided on one main bar 5 on both sides of the bottom surface of the bed table 500 installed in the molding chamber 300 The locking device 510 is slidably installed in the guide groove 7, Is inserted into the holes 10 and 10 'formed at the lower side of the sidewall of the molding chamber 300 by the outward elastic force of the spring 9 striking the guide protrusion 8 so that the bed table 500 and the molding chamber 300 The cam 12 formed on the upper end of the camshaft 11 passing through both sides of the piston 2 of the lifting device 400 in the coupled state is rotated in the guide groove 7 to rotate the main bar 5 9 so that the bed table 500 and the molding chamber 300 are separated from each other by separating the locking bars 6 and 6 'from the holes 10 and 10' SLS 3D printer modeling chamber replacement structure. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 턴테이블(800)은 회전축(13)을 중심으로 대칭되는 두 개 한 조로 이루어져 성형작업이 완료된 조형챔버(300)와 성형작업을 할 새로운 조형챔버(300)카트리지가 각각 안치되고, 조형챔버(300)와 승강장치(400)가 유압실린더(4)에 의해 이동시 베드테이블(500)과 결합된 피스톤(2)이 들어갈 수 있도록 중간에 요입부(810)가 형성된 말발굽형태로 이루어짐을 특징으로 하는 SLS 방식 3D 프린터의 조형챔버 교체구조.The turntable (800) according to claim 1, wherein the turntable (800) is formed by two pairs symmetrical about the rotation axis (13), and a molding chamber (300) in which molding operation is completed and a new molding chamber , And a horseshoe shape in which a recessed portion 810 is formed so that the piston 2 coupled with the bed table 500 can be inserted into the molding chamber 300 and the lifting device 400 when the lifting device 400 is moved by the hydraulic cylinder 4 Wherein the SLS-type 3D printer includes a plurality of protrusions. 삭제delete
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