KR102084096B1 - 3d프린터 후가공기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3D프린터 후가공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아세톤 캡슐을 캡슐삽입부에 장착한 후 초음파 진동을 통해 기화시키기 때문에 아세톤 투입 시 사용자가 유해가스를 흡입하는 것을 방지할 수 있으며, 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능한 카메라 및 보조분사노즐을 설치하여 3D프린터 출력물의 표면을 세밀하게 처리할 수 있는 3D프린터 후가공기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 3D프린터 후가공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아세톤 캡슐을 캡슐삽입부에 장착한 후 초음파 진동을 통해 기화시키기 때문에 아세톤 투입 시 사용자가 유해가스를 흡입하는 것을 방지할 수 있으며, 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능한 카메라 및 보조분사노즐을 설치하여 3D프린터 출력물의 표면을 세밀하게 처리할 수 있는 3D프린터 후가공기에 관한 것이다.
3D프린팅은 디지털 설계 도면과 3D 프린터만 있으면 누구나 전 세계 어디서든 필요한 제품을 생산할 수 있고, 제조 공정의 획기적인 간소화를 통하여 제조업 패러다임 변화의 핵심으로 주목받고 있다. 3D 프린팅 자체는 이미 1980년대 말부터 생산 현장에서 시제품 제작에 주로 이용되어 왔지만, 최근 소재 기술의 발달로 플라스틱뿐만 아니라 유리, 금속 등으로까지 확대 적용되면서 제작 범위가 다양해졌다. 그리고 3D 프린팅 과정은 컴퓨터에서 3D 디자인 프로그램 등을 이용해서 디자인한 후에 이를 정해진 데이터 양식으로 저장하고, 3D 프린터가 이러한 입체적인 디자인을 '미분'하듯이 얇은 가로 층으로 나누어 분석하고, 그런 다음에 디자인 파일에 그려진 형태대로 재료를 바닥부터 꼭대기까지 차곡차곡 쌓아올리게 되면 입체 모형이 완성된다. 즉, 하나의 모형을 한없이 잘게 썰어 가는 미분과, 이렇게 잘게 썰어진 조각을 합쳐 원래의 모형으로 환원시키는 적분의 원리를 모두 사용하고 있다.
3D 프린팅 방식으로는 공정 방식(고체, 액체, 파우더 기반)별로 분류할 수 있는데, 즉 FDM(고체기반, 수지압출기술), SLA(액체 기반 광경화수지조형기술), DLP(디지털광학기술), SLS(파우더 기반 쾌속조형기술) 등으로 분류할 수 있다. 또한, 3D 프린팅 기술은 사용하는 재료가 액체인지 고체인지 혹은 파우더인지 또는 해당 재료를 가지고 어떤 방식으로 형상을 만드느냐에 따라 분류될 수도 있다.
FDM 방식의 경우, 열에 녹는 고체 플라스틱 등과 같은 재료를 실타래처럼 뽑아 이것을 조금씩 녹여가면서 쌓는 방식으로, 전후좌우 이동이 가능한 분사기에 재료를 삽입시켜 순간적으로 녹여, 분사기가 모형을 만드는 자리를 오가면서 조금씩 재료를 분사해 형체를 만든다.
SLA 방식의 경우, 빛에 반응하는 액체 형태의 광경화성 플라스틱이 들어있는 수조에 레이저를 쏘아 한 층씩 굳히는 방법으로, 조형판이 수조 안에서 아래로 내려가면서 조금씩 굳어진 재료가 쌓이게 되므로, 표면이 매끄럽고 복잡하거나 섬세한 형상을 만드는데 적합하지만, 재료 가격과 비용이 고가인 단점이 있다.
DLP 방식의 경우, 레이저나 강한 자외선에 반응하는 광경화 플라스틱을 판 위에 얇게 분사해 가면서 결과물을 얻는 방식으로, 분사된 액체가 분사기양 옆에 달려 있는 자외선램프에 의해 즉시 굳게 되며 이렇게 굳은 층 위에 다시원료를 분사해 가면서 쌓아올린다. 이러한 DLP 방식은 정밀도가 가장 높아 섬세한 표현까지 가능하지만, 시간이 오래 걸리고 가격이 비싸다는 단점이 있다. 정밀도와 표면 마감, 제작 속도 면에서는 DLP 방식이 유리하지만, 재료 강도는 FDM 방식이 오히려 더 유리하다.
상술한 바와 같은 FDM 방식 3D프린터의 경우에 비용이 상대적으로 저렴하고, 재료를 다양하게 투입할 수 있고, 만들어진 모형의 내구성이 강한 장점이 있는 반면에, 제작 속도도 오래 걸리며, 정밀도가 아주 높지 않으며, 재료 분사기의 굵기 때문에 표면에 층이 확연히 드러나고 완성된 제작물의 표면이 거칠기 때문에 표면을 다듬는 후처리 과정이 반드시 필요하다. 이에, 일반적인 훈증기를 사용하여 후처리를 수행할 수도 있는데, 이러한 3D프린터 성형물 표면처리 장치는 아세톤을 열을 가해 기화시키는 형태이기 때문에 가열된 아세톤의 경우 폭발 위험이 있어 사용자에게 안전상의 위험을 줄 수 있다. 또한 이와 같은 기존의 아세톤을 가열하는 형태의 표면처리 장치는 아세톤의 가열 온도에 따라 아세톤의 기화입자 크기 및 입자 양이 달라지기 때문에 3D 입체 제작물의 균일한 표면처리가 어려운 점이 있다.
또한, 아세톤을 투입 시 아세톤이 대기 중에 노출되면서 사용자가 유해가스를 흡입하게 되는 문제점이 있었으며, 사용자가 표면 처리 상태를 직접 보면서 표면처리장치를 제어하여야 하기 때문에 사용자의 사용 편의성을 저해시키는 문제점이 있었다.
한편, 3D프린터 후가공기에 관한 종래기술로는 대한민국등록특허 제10-1567585호가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 아세톤 캡슐을 캡슐삽입부에 장착한 후 초음파 진동을 통해 기화시키기 때문에 아세톤 투입 시 사용자가 유해가스를 흡입하는 것을 방지할 수 있으며, 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능한 카메라 및 보조분사노즐을 설치하여 3D프린터 출력물의 표면을 세밀하게 처리할 수 있는 3D프린터 후가공기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D프린터 후가공기는 표면 처리기의 전체 작동을 제어하는 제어부; 아세톤 캡슐을 투입하는 곳으로, 덮개 및 캡슐삽입공이 형성된 캡슐삽입부; 유입공을 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 개폐수단이 형성된 유입공 개폐부; 배기공을 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 개폐수단이 형성된 배기공 개폐부; 3D프린터 출력물이 올려지는 거치대; 아세톤 미세 입자를 균일분사 시키는 대류팬;을 포함하는 작업부; 상기 작업부의 외측을 감싸서 보호하는 하우징; 및 상기 작업부의 하단에 배치되는 배기부;를 포함하며, 상기 캡슐삽입부의 상기 덮개를 개방하고, 상기 캡슐삽입공에 상기 아세톤 캡슐을 장착하여 아세톤 미세 입자를 분사하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 배기부는, 아세톤 미세 입자를 녹이는 물이 담겨있는 수조부; 및 상기 수조부에서 물에 녹지 않고 남은 아세톤 미세 입자를 필터링 하는 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작업부는 VOC센서 및 온도센서를 더 포함하며, 상기 VOC센서에서 측정된 상기 작업부 내부의 아세톤 미세 입자의 농도가 미리 설정된 기준치 이하로 떨어졌을 경우에만 록킹수단이 상기 작업부의 전면도어의 록킹 상태를 해제하고, 상기 온도센서에 의해 측정된 상기 작업부의 내부 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높아지면 상기 제어부가 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 3D프린터 후가공기는, 상기 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능하도록 형성되어 상기 거치대에 올려진 상기 3D프린터 출력물의 둘레 전체면을 실시간으로 촬영하는 카메라; 및 상기 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능하도록 형성되어 상하 이동하면서 표면처리가 미흡한 부분에 추가로 아세톤 미세 입자를 분사하는 보조분사노즐;을 더 포함하며, 상기 카메라를 통해 촬영된 이미지를 클릭하면 상기 제어부가 상기 거치대를 회전시키고, 상기 보조분사노즐을 상하 이동시켜 상기 3D프린터 출력물의 둘레 전체면 중 상기 이미지에 해당하는 면이 상기 보조분사노즐과 마주하도록 하여 보완작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 카메라가 상기 3D프린터 출력물의 표면을 촬영하여 촬영된 이미지를 상기 제어부로 보내면 상기 제어부에서 촬영된 이미지를 통해 상기 3D 프린터 출력물의 표면조도를 파악하여 예상 작업시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3D프린터 후가공기는 아세톤 캡슐을 캡슐삽입부에 장착하고 덮개를 덮어 캡슐삽입부를 완전히 밀폐시킨 후 초음파 진동을 통해 기화시키기 때문에 아세톤 투입 시 아세톤이 외부로 전혀 노출되지 않기 때문에 아세톤이 외부로 누출되어 사용자가 흡입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능한 카메라 및 보조분사노즐을 설치하여 카메라를 통해 3D프린터 출력물의 둘레 전체면을 촬영하여 표면처리가 부족한 부분을 파악하여 보조분사노즐을 통해 보완작업을 하는 것이 가능하기 때문에 3D 프린터 출력물의 표면을 세밀하게 처리할 수 있다.
또한, 카메라가 3D프린터 출력물의 표면을 촬영하면 제어부에서 촬영된 이미지로 3D프린터 출력물의 표면조도를 파악하여 자동으로 작업시간을 산출할 수 있다.
또한, 작업부의 내부 상단에 VOC센서 및 온도 센서가 형성되어, VOC센서를 통해 실시간으로 작업부 내부의 농도를 측정하여 농도가 기준치를 초과하는 경우 전면도어의 록킹 상태를 유지하고, 농도가 기준치 이하로 떨어졌을 경우에만 록킹 상태를 해제하여 전면도어를 열 수 있게 되기 때문에, 아세톤이 외부로 누출되는 것을 원천 차단할 수 있으며, 온도센서를 통해 온도를 실시간으로 측정하여 내부온도가 높아지면 사용자에게 경고를 하기 때문에 사용자가 안전하게 사용할 수 있다.
또한, 작업부의 하단에 배기부를 별도로 마련하여 표면처리 후에 배출부를 통해 배기부로 배출된 아세톤을 물과 필터를 통해 정화시킨 후, 외부로 배출함으로써, 사용자가 기화된 아세톤 미세 입자를 흡입하는 것을 방지할 수 있고, 아세톤이 거의 완벽하게 희석되어 무해한 물을 배출하기 때문에 환경 오염의 문제도 없다.
또한, 작업부 전면도어에 기밀유지 패킹이 형성되어, 전면도어가 닫히면 작업부 내부가 완벽하게 밀폐되어 아세톤의 누출을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 작업부 상단에 내부 동작 상태 알림 LED 조명을 형성하여, 표면 처리기의 동작에 따라 각기 다른 색의 조명으로 바뀜으로써 사용자가 현재 작업 상태를 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 전면도어가 열린 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 하우징 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부 뒤쪽의 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 배기부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 수조부 및 필터부의 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부에 카메라 및 보조분사노즐이 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 전면도어가 열린 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 하우징 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부 뒤쪽의 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 배기부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 수조부 및 필터부의 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부에 카메라 및 보조분사노즐이 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에 대하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 이하에서는 3D프린터 출력물의 표면을 처리하기 위한 용액으로 아세톤 용액을 예로 들어 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며 3D프린터 출력물의 재료에 따라 다양한 용액을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 전면도어가 열린 모습을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 배면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 하우징 내부 구조를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부 뒤쪽의 구조를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부의 구조를 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 배기부의 구조를 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 수조부 및 필터부의 모습을 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부에 카메라 및 보조분사노즐이 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기는 크게 상단의 작업부(200)와 작업부(200)의 하단에 배치되는 배기부(300)로 구성되고, 배기부(300)의 하단에는 바닥과 맞닿아 표면 처리기를 지지하는 지지부(400)가 형성되어 있으며, 작업부(200) 및 배기부(300)에는 전면도어(201, 301)가 형성되어 있어 전면도어(201, 301)를 닫음으로써 작업부(200) 및 배기부(300)의 내부를 밀폐시킬 수 있다. 또한, 작업부(200)의 전면도어(201)에는 마그네틱 스위치 방식의 보조 잠금장치(307)가 형성되어, 후술할 주 잠금장치(302)와 함께 작업부(200)의 전면도어(201)를 잠금 또는 잠금 해제 시키며, 작업부(200)의 전면도어(201)에는 기밀유지 패킹(미도시)이 형성되어 있으며, 기밀유지 패킹(미도시)의 전방이 강화유리면과 맞닿고 후방이 커버 프레임의 가장자리와 맞닿아 작업부(200)를 완벽하게 밀폐시킬 수 있다.
작업부(200)는 3D프린터 출력물의 표면처리를 하는 공간으로, 작업부(200)의 외측을 하우징(100)이 감싸서 보호하고 있으며, 내부에는 거치대(202), 대류팬(203), VOC센서(204), 온도센서(205), 초음파 진동부(206), 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215), 백색 LED 조명(216), 유입공(209) 및 배기공(212)이 형성되어 있고, 외측 상단에는 제어판넬부(101), 제어부(101a), 유입공 개폐부(207) 및 캡슐삽입부(102)가 형성되어 있으며, 외측 후단에는 배기공 개폐부(210) 및 배기팬(213)이 형성되어 있다.
제어부(101a)는 표면 처리기의 전체 작동을 제어하는 구성으로, 상단에는 사용자가 표면 처리기를 제어하기 위한 각종 버튼들 및 디스플레이를 포함하는 제어판넬부(101)가 하우징(100)의 상단을 관통하여 외부로 노출되도록 형성된다.
캡슐삽입부(102)는 아세톤 캡슐을 투입하는 곳으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상단에 덮개(103)가 슬라이드 이동하여 열리고 닫힐 수 있도록 형성되어 있으며, 제어판넬부(101)와 마찬가지로 하우징(100)의 상단을 관통하여 외부로 노출되도록 형성된다. 또한, 캡슐삽입부(102)의 내부 바닥면에는 아세톤 캡슐이 삽입되는 2개의 캡슐삽입공(104)이 아세톤 캡슐의 모양과 대응되는 형상으로 작업부(200)의 상단을 관통하여 작업부(200)의 내부로 돌출 형성되어 있으며, 캡슐삽입공(104)의 끝단에는 아세톤 캡슐에 내장된 아세톤 용액을 공급받아 진동자의 초음파 진동 작동을 유도하여 미세 입자로 기화시켜 분사시키는 2개의 초음파 진동부(206)가 형성되어 있다. 또한, 캡슐삽입공(104)의 내측에는 캡슐의 밀폐필름을 찢을 수 있는 절개침(미도시)이 각각 형성되어 있다.
유입공(209)은 하우징의 뒷면 상단 및 좌측면 상단에 형성된 유입부(105, 106)를 통해 유입된 외부 공기를 작업부(200)의 내부로 공급하는 구성으로, 작업부(200)의 상단을 관통하여 형성되며, 유입공(209)의 상단에는 유입공(209)을 개방 또는 폐쇄할 수 있는 유입공 개폐부(207)가 형성되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유입공 개폐부(207)는 덮개(207a)의 내부에 형성되며, 모터(미도시)의 동작에 의해 회전하는 개폐수단(208)이 형성되어, 개폐수단(208)의 회전에 의해 유입공(209)을 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 또한, 유입공 개폐부(207)를 외부에서 감싸서 보호하는 덮개(207a)의 좌측 상단에는 통공(207b)이 형성되어 있어, 유입부(105, 106)를 통해 유입된 외부 공기가 통공(207b) 및 유입공(209)을 통해 작업부(200)의 내부에 공급될 수 있다.
VOC센서(204) 및 온도센서(205)는 작업부(200)의 상단 좌측과 우측에 각각 형성되며, 3D프린터 출력물의 표면처리 작업 중에 작업부(200) 내부의 아세톤 농도 및 온도를 실시간으로 측정하게 된다. VOC센서(204) 및 온도센서(205)에서 측정한 측정값에 따른 표면 처리기의 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
거치대(202)는 3D프린터 출력물을 올려놓는 곳으로, 3D프린터 출력물을 고정시킬 수 있도록 날카로운 형상의 돌출부가 다수개 형성되어 있으며, 표면처리 작업 시에는 시계 또는 반시계 방향으로 일정한 속도로 회전하게 된다.
대류팬(203)은 작업부(200) 상단 중앙의 덮개(203a) 내부에 형성되며, 기화된 아세톤 미세 입자의 균일분사와 배기 겸용으로 작용된다. 구체적으로, 캡슐삽입공(104)에 장착된 아세톤 캡슐이 초음파 진동부(206)에 의해 미세 입자로 기화되어 분사될 때에는 대류팬(203)이 저속으로 회전하여 내부공간에 순환기류 형성함으로써 아세톤 미세 입자를 내부 공간에 고르게 분산시켜, 기화된 아세톤 미세 입자가 3D프린터 출력물의 표면에 균일하게 분사될 수 있도록 하며, 3D프린터 출력물의 표면처리작업이 완료되고 기화된 아세톤 미세 입자를 배기시킬 때에는, 대류팬(203)이 고속으로 회전하여 작업부(200)에 잔존하는 아세톤 미세 입자를 후술할 배기부(200)로 배출시킨다.
내부 동작 상태 알림 LED 조명(215) 및 백색 LED 조명(216)은 작업부(200) 상단의 대류팬(203)을 중심으로 좌측 및 우측에 형성되며, 백색 LED 조명(216)은 3D프린터 후가공기가 동작할 때에는 상기 가동되어 작업부(200)의 내부를 밝혀주는 역할을 하며, 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215)은 표면 처리기의 동작 상태에 따라 각기 다른 색의 조명(적색, 흰색, 청색, 녹색)으로 바뀜으로써 사용자가 현재 작업 상태를 직관적으로 파악할 수 있도록 하는 역할을 한다.
배기공(212)은 표면처리 작업 후에 작업부(200) 내부에 잔존하는 아세톤 미세입자를 배기시키는 곳으로, 작업부(200)의 후면을 관통하여 형성되며, 배기공(212)의 상단에는 배기공(212)을 개방 또는 폐쇄할 수 있는 배기공 개폐부(210) 및 배기팬(213)이 형성되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 배기공 개폐부(210) 및 배기팬(213)은 덮개(213a)의 내부에 형성되며, 배기공 개폐부(210)에는 모터(미도시)의 동작에 의해 회전하는 개폐수단(211)이 형성되어, 개폐수단(211)의 회전에 의해 배기공(212)을 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 배기 시에 개폐수단(211)이 회전하여 배기공(212)를 개방하면, 배기팬(213)의 회전에 의해 작업부(200) 내부에 잔존하는 아세톤 미세입자가 배기공(212)을 통해 강제 배기되어 배기호스(214)를 통해 후술할 배기부(300)의 수조부(600)로 이동하게 된다.
한편, 배기부(300)는 작업부(200)의 하단에 배치되며 3D프린터 출력물의 표면처리작업 후에 작업부(200)에 잔존하는 아세톤 미세 입자를 정화하여 외부로 배출하는 역할을 하는 구성으로, 배출판(303), 배출호스(304), 회수통(305), 수조부(600), 필터부(601) 및 주 잠금장치(302)를 포함하여 형성된다.
배출판(303)은 작업부(200)의 바닥면을 형성하며, 상단 중앙에 거치대(202)가 결합되고, 일측에 배출공(303a)이 형성되어 있으며, 배출공(303a)에는 배출공(303a)을 개폐시킬 수 있는 솔레노이드 밸브(미도시)가 형성되어 있다.
이에 따라, 솔레노이드 밸브(미도시)에 의해 배출공(303a)이 개방되면, 작업부(200) 내부에 액체 상태로 있는 아세톤 용액이 배출공(303a) 및 배출공(303a)과 연결되어 있는 배출호스(304)를 통해 회수통(305)으로 회수되며, 회수된 아세톤 용액은 재사용하는 것이 가능하다. 또한, 회수통(305)과 수조부(600) 또한 배출호스(304)로 연결되어 있어, 액체 상태의 아세톤 용액은 회수통(305)에 모이고, 일부의 아세톤 미세 입자는 배출호스(304)를 통해 수조부(600)로 이동하게 된다.
수조부(600)는 배출호스(304) 및 배기호스(214)와 연결되어 있으며, 이에 따라, 배출공(303a)을 통해 유입된 아세톤 미세 입자 및 배기공(212)을 통해 유입된 아세톤 미세 입자가 배출호스(304) 및 배기호스(214)를 통해 수조부(600)로 모인 후, 수조부(600)에 담겨 있는 물을 통과함으로써 아세톤 미세 입자의 대부분이 물에 녹게 된다.
상기와 같이 수조부(600)에 모인 아세톤 미세 입자는 수조부(600)에 담겨 있는 물을 통과한후 통공(602)을 통해 이동하여 필터부(601)를 통과한 후 외부로 배출된다. 이러한 배기과정에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
주 잠금장치(302)는 제1배기판(303)의 하단에 설치되어 제어부(101a)의 록킹신호에 따라 제1배기판(303)을 관통하도록 돌출되어 작업부(200)의 전면도어(201)하단의 홈(미도시)에 삽입되어 전면도어(201)가 열리지 않도록 하거나, 제어부(101a)의 록킹해제신호에 따라 제1배기판(303)의 하단으로 인입되어 작업부(200)의 전면도어(201)가 열리도록 한다.
이하, 도 9를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 배기과정에 대하여 설명하도록 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(101a)의 신호에 의해 유입공 개폐부(207)의 개폐수단(208)이 회전하여 유입공(209)을 개방함과 동시에, 배기공 개폐부(210)의 개폐수단(211)이 회전하여 배기공(212)을 개방하면, 대류팬(203)이 고속으로 회전하면서 유입부(105)를 통해 유입된 외기가 유입공(209)을 통해 작업부(200) 내부로 유입된 후, 배기팬(213)의 작동에 의해 작업부(200) 내부에 잔존하는 아세톤 미세 입자와 함께 배기공(212) 및 배기호스(214)를 순차적으로 통과하여 배기부(300)의 수조부(600)로 이동하게 되며, 이동된 아세톤 미세 입자는 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하게 되며, 이때, 아세톤 미세 입자의 대부분이 물에 녹게 된다. 이때, 배출공(303a) 및 배출호스(304)를 통해 수조부(600)로 이동된 일부의 아세톤 미세 입자도 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하면서 대부분이 물에 녹게 된다.
이후, 남은 아세톤 미세 입자는 통공(602)를 통해 이동하여 탄소필터(601a) 및 촉매필터(602a)를 거친 후 배출부(306)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 탄소필터(601) 및 촉매필터(602)로는 야자수 탄소필터 및 파나듐 촉매필터를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 공지의 필터를 사용할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기에서 작업부에 카메라(700) 및 보조분사노즐(800)이 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 카메라(700) 및 보조분사노즐(800)은 작업부(200)의 내부에 상하로 이동이 가능하도록 형성되며, 카메라(700)는 상하로 이동하면서 거치대(202)에 올려진 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면을 실시간으로 촬영하고, 보조분사노즐(800)은 상하 이동하면서 표면처리가 미흡한 부분에 추가로 아세톤 미세 입자를 분사하여 보완작업을 한다. 이때, 도시되지는 않았지만 보조분사노즐(800)에도 초음파 진동자(미도시)가 설치되며, 아세톤 용액을 공급하기 위한 공급부(미도시)가 보조분사노즐(800)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 별도의 공급부(미도시)로부터 공급관(미도시)이 연결되어 공급받는 것도 가능하며, 보조분사노즐(800)에 일체로 아세톤 캡슐 장착부(미도시)가 마련되어 아세톤 캡슐을 통해 아세톤 용액을 공급받는 것도 가능하다.
이때, 카메라(700)는 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면을 실시간으로 촬영하여 외부에 표시하게 되는데, 촬영된 이미지를 제어부(101a)에서 수신받아 제어판넬부(101)의 디스플레이를 통해 표시하도록 형성하는 것도 가능하며, 제어부(101a)와 블루투스 등을 통해 무선 송수신이 가능한 별도의 표시장치(미도시)를 통해 표시하도록 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 촬영된 이미지를 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 사용자가 확인한 후, 표면처리가 미흡한 부분을 파악하여 사용자가 직접 제어판넬부(101)를 조작하여 표면처리가 미흡한 부분이 보조분사노즐(800)을 향하도록 거치대(202)를 회전시킨 후, 보조분사노즐(800)을 상하로 이동시켜 표면처리가 미흡한 부분에 아세톤 미세 입자를 추가 분사하여 보완 작업을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자가 제어판넬부(101)를 조작하여 수동으로 보완작업을 수행하는 것 이외에, 본 발명에서는 자동으로 보완작업을 수행하는 것도 가능하다.
구체적으로, 카메라(700)가 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면을 촬영 시에, 제어부(101a)는 거치대(202)의 회전량 및 카메라(700)의 높이를 각 촬영이미지마다 매칭하여 저장한다. 또한, 제어부(101a)는 거치대(202)의 회전량 데이터 및 카메라(700)의 높이 데이터가 서로 매칭되어 누적된 데이터를 저장하고 있다.
이에 따라, 카메라(700)를 통해 촬영된 이미지들을 사용자가 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 확인한 후, 표면처리가 미흡한 부분에 해당하는 이미지를 클릭하게 되면 제어부(101a)가 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면 중 클릭된 이미지에 해당하는 면이 보조분사노즐(800)과 마주하도록 자동으로 거치대(202)를 회전시키고, 보조분사노즐(800)을 상하 이동시킨 후 보조분사노즐(800)을 통해 아세톤 미세 입자를 추가 분사하여 자동으로 보완작업을 수행한다. 즉, 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면 중 해당 이미지의 위치에 보조분사노즐(800)을 정확히 조준해야 하기 때문에 해당 이미지와 매칭되어 저장된 거치대(202)의 회전량 데이터 및 카메라(700)의 높이 데이터를 기반으로 거치대(202) 및 보조분사노즐(800)을 구동시켜 해당 이미지의 위치에 보조분사노즐(800)을 정확히 조준하여 아세톤 미세 입자를 분사한다.
이에 더하여, 작업부(200)의 거치대(202)에 3D프린터 출력물(900)을 올려놓고 표면처리작업을 수행하기 전에 카메라(700)가 3D프린터 출력물(900)의 표면을 촬영하여 촬영된 이미지를 제어부(101a)로 보내면 제어부(101a)에서 촬영된 이미지를 통해 3D프린터 출력물(900)의 표면조도(표면의 거칠기)를 파악하여 자동으로 예상 작업시간을 산출하여 제어판넬부(101)의 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D프린터 후가공기의 표면처리 과정에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 사용자가 하우징(100) 후면의 전원스위치(500)를 켜고 작업부(200)의 전면도어(201)를 열어 3D프린터 출력물(900)을 거치대(202)에 올려놓은 후, 캡슐삽입부(102)의 덮개(103)를 열고 캡슐삽입공(104)에 아세톤 캡슐을 장착하고 덮개(103)를 닫는다.
상기와 같이, 캡슐삽입공(104)에 장착되기 전에는 캡슐에 의해 아세톤 용액이 완전히 밀봉된 상태에 있으며, 캡슐삽입공(104)에 장착된 후에만 캡슐삽입공(104)의 내측에 형성된 절개침(미도시)에 의해 캡슐의 밀폐필름이 찢어져 아세톤 용액이 배출되기 때문에 아세톤이 외부로 전혀 노출되기 않게 된다.
이후, 제어판넬부(101)를 통해 3D프린터 출력물(900)의 표면처리작업을 시작하게 되면, 제어부(101a)의 신호에 의해 유입공 개폐부(207)의 개폐수단(208)이 회전하여 유입공(209)을 폐쇄함과 동시에, 배기공 개폐부(210)의 개폐수단(211)이 회전하여 배기공(212)을 폐쇄하고, 주 잠금장치(302)가 제1배기판(303)의 상단으로 돌출되어 작업부(200) 전면도어(201)의 하단 홈(미도시)으로 인입되고, 마그네틱 스위치 방식의 보조 잠금장치(307)가 작동하여, 작업부(200)의 전면도어(201)가 록킹상태가 된다. 또한, 거치대(202)가 시계 또는 반시계 방향으로 일정한 속도로 회전을 하게 된다.
이때, 표면처리작업을 수행하기 전에 카메라(700)가 3D프린터 출력물(900)의 표면을 촬영하여 촬영된 이미지를 제어부(101a)로 보내면 제어부(101a)에서 촬영된 이미지를 통해 3D프린터 출력물(900)의 표면조도(표면의 거칠기)를 파악하여 자동으로 예상 작업시간을 산출하여 제어판넬부(101)의 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 이때, 제어부(101a)에는 촬영된 이미지에 줄이 굵은지 얇은지를 기준으로 조도에 대한 데이터가 저장되어 있고, 이를 참조하여 조도를 판정하게 된다. 구체적으로, 촬영된 이미지에 존재하는 줄의 두께에 따른 예상 작업시간 데이터가 제어부(101a)에 설정되어 있고, 제어부(101a)는 촬영된 이미지의 줄의 두께를 파악한 후, 미리 저장된 줄의 두께에 따른 예상 작업시간 데이터를 통해 예상 작업시간을 산출하는 것이다. 이에 따라, 사용자는 표면처리작업 전에 미리 소요 시간을 파악하는 것이 가능하다.
다음으로, 캡슐삽입공(104)에 장착된 아세톤 캡슐로부터 아세톤 용액을 공급받은 초음파 진동부(206)에서 진동자의 초음파 진동 작동을 유도하여 아세톤 용액을 미세 입자로 기화시켜 분사시키며, 분사된 아세톤 미세 입자는 저속으로 회전하는 대류팬(203)에 의해 3D프린터 출력물(900)의 표면에 균일하게 분사된다.
이때, 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215)이 적색으로 점등되어 작업자에게 아세톤 미세 입자가 분사되고 있는 상태를 알리며, 백색 LED 조명(216)이 점등되어 작업부(200) 내부를 밝혀준다.
이후, 아세톤 미세 입자의 분사가 끝나면 동작을 멈추고 분사된 아세톤 미세 입자가 3D프린터 출력물(900)의 표면을 녹일 수 있도록 대기 모드에 들어가며, 이때, 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215)이 흰색으로 점등되고, 대류팬(203)이 계속 저속으로 회전하면서 3D프린터 출력물(900)을 건조시킨다.
이와 동시에, 솔레노이드 밸브(미도시)에 의해 배출공(303a)이 개방되어, 작업부(200) 내부에 액체 상태로 있는 아세톤 용액이 배출공(303a) 및 배출공(303a)과 연결되어 있는 배출호스(304)를 통해 회수통(305)에 모이고, 일부의 아세톤 미세 입자는 배출호스(304)를 통해 수조부(600)로 이동하게 된다.
대기 상태가 끝나면, 제어부(101a)의 신호에 의해 유입공 개폐부(207)의 개폐수단(208)이 회전하여 유입공(209)을 개방함과 동시에, 배기공 개폐부(210)의 개폐수단(211)이 회전하여 배기공(212)을 개방하면, 대류팬(203)이 고속으로 회전하면서 유입부(105)를 통해 유입된 외기가 유입공(209)을 통해 작업부(200) 내부로 유입된 후, 배기팬(213)의 작동에 의해 작업부(200) 내부에 잔존하는 아세톤 미세 입자와 함께 배기공(212) 및 배기호스(214)를 순차적으로 통과하여 배기부(300)의 수조부(600)로 이동하게 되며, 이동된 아세톤 미세 입자는 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하게 되어, 아세톤 미세 입자의 대부분이 물에 녹게 된다. 이때, 배출공(303a) 및 배출호스(304)를 통해 수조부(600)로 이동된 일부의 아세톤 미세 입자도 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하면서 대부분이 물에 녹게 된다. 이때, 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215)은 청색으로 점등된다.
상기와 같은 배기 동작을 반쯤 수행한 후 배기 가동을 중단하고, 카메라(700)를 통해 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면을 실시간으로 촬영하여, 촬영된 이미지를 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 표시하여 사용자가 표면처리작업이 미흡한 부분을 파악할 수 있도록 한다.
이때, 미흡한 부분이 발견되지 않으면 상술한 배기과정을 계속해서 수행하고, 미흡한 부분이 발견되면 보완작업을 수행하게 된다.
표면처리작업이 미흡한 부분에 대한 보완작업은 두 가지 방식으로 선택적으로 진행될 수 있다.
첫 번째로, 촬영된 이미지를 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 사용자가 확인한 후, 표면처리가 미흡한 부분을 파악하여 사용자가 직접 제어판넬부(101)를 조작하여 표면처리가 미흡한 부분이 보조분사노즐(800)을 향하도록 거치대(202)를 회전시킨 후, 보조분사노즐(800)을 상하로 이동시켜 표면처리가 미흡한 부분에 아세톤 미세 입자를 추가 분사하여 보완 작업을 수행할 수 있다.
두 번째로, 카메라(700)를 통해 촬영된 이미지들을 사용자가 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 확인한 후, 표면처리가 미흡한 부분에 해당하는 이미지를 클릭하게 되면 제어부(101a)가 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면 중 클릭된 이미지에 해당하는 면이 보조분사노즐(800)과 마주하도록 자동으로 거치대(202)를 회전시키고, 보조분사노즐(800)을 상하 이동시킨 후 보조분사노즐(800)을 통해 아세톤 미세입자를 추가 분사하여 자동으로 보완작업을 수행할 수 있다.
상기와 같은 보완작업 중에는 솔레노이드 밸브(미도시)에 의해 배출공(303a)이 잠금 상태가 되며, 보완작업에서도 본 작업에서와 마찬가지로 3D프린터 출력물(900)을 건조시키기 위한 대기 상태 및 배기과정을 수행하게 되며, 카메라(700)를 통해 3D프린터 출력물(900)의 둘레 전체면을 실시간으로 재촬영하여, 촬영된 이미지를 제어판넬부(101)의 디스플레이 또는 별도의 표시장치(미도시)를 통해 표시하여 사용자가 표면처리작업이 미흡한 부분을 파악하는 과정도 수행하게 된다.
상기와 같은, 표면처리작업, 보완작업 및 배기작업이 수행될 때, 작업부(200)의 내부 상단에 설치된 VOC센서(204) 및 온도센서(205)에서 실시간으로 아세톤 미세입자의 농도 및 작업부(200) 내부의 온도를 측정한다.
VOC센서(204)에서 측정된 작업부(200) 내부의 아세톤 미세 입자의 농도가 미리 설정된 기준치를 초과하는 경우에는 제어부(101a)의 록킹신호에 의해 주 잠금장치(302) 및 보조 잠금장치(307)가 작업부(200)의 전면도어(201)를 록킹 상태로 유지하게 되고, 측정된 아세톤 미세 입자의 농도가 미리 설정된 기준치 이하로 떨어졌을 경우에 제어부(101a)의 록킹해제신호에 의해 주 잠금장치(302) 및 보조 잠금장치(307)가 전면도어(201)의 록킹 상태를 해제하게 된다.
또한, 온도센서(205)에 의해 측정된 작업부(200)의 내부 온도가 기준온도보다 높아지면 아세톤 미세입자가 발화될 수 있기 때문에, 제어부(101a)가 경고신호를 발생시키게 된다. 이때, 제어부(101a)의 경고신호에 따라 사용자에게 경고하는 방식은 경고음을 발생시키거나 제어판넬부(101)의 디스플레이에 경고메세지를 표시하는 등의 공지의 다양한 방식을 사용할 수 있다.
따라서, VOC센서(204)에서 측정된 작업부(200) 내부의 아세톤 농도가 배기작업에 의해 미리 설정된 기준치 이하로 떨어져야만 작업부(200) 전면도어(201)의 록킹 상태가 해제되어 전면도어(201)를 개방하고 표면처리작업이 완료된 3D프린터 출력물(900)을 꺼낼 수 있게 된다. 이때, VOC센서(204)에서 측정된 작업부(200) 내부의 아세톤 농도가 미리 설정된 기준치 이하로 떨어지게 되면 내부 동작 상태 알림 LED 조명(215)이 안전하다는 표시로 녹색으로 점등된다.
한편, 배기과정을 통해 배출된 아세톤 미세 입자는 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하게 되며, 이때, 아세톤 미세 입자의 대부분이 물에 녹게 된다. 이때, 배출공(303a) 및 배출호스(304)를 통해 수조부(600)로 이동된 일부의 아세톤 미세 입자도 수조부(600)에 담겨있는 물을 통과하면서 대부분이 물에 녹게 된다.
이후, 남은 아세톤 미세 입자는 통공(602)를 통해 이동하여 탄소필터(601a) 및 촉매필터(602a)를 거친 후 배출부(306)를 통해 외부로 배출된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 3D프린터 후가공기는 아세톤 캡슐을 캡슐삽입부에 장착하고 덮개를 덮어 캡슐삽입부를 완전히 밀폐시킨 후 초음파 진동을 통해 기화시키기 때문에 아세톤 투입 시 아세톤이 외부로 전혀 노출되지 않기 때문에 아세톤이 외부로 누출되어 사용자가 흡입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능한 카메라 및 보조분사노즐을 설치하여 카메라를 통해 3D프린터 출력물의 둘레 전체면을 촬영하여 표면처리가 부족한 부분을 파악하여 보조분사노즐을 통해 보완작업을 하는 것이 가능하기 때문에 3D프린터 출력물의 표면을 세밀하게 처리할 수 있다.
또한, 카메라가 3D프린터 출력물의 표면을 촬영하면 제어부에서 촬영된 이미지로 3D 프린터 출력물의 표면조도를 파악하여 자동으로 작업시간을 산출할 수 있다.
또한, 작업부의 내부 상단에 VOC센서 및 온도 센서가 형성되어, VOC센서를 통해 실시간으로 작업부 내부의 농도를 측정하여 농도가 기준치를 초과하는 경우 전면도어의 록킹 상태를 유지하고, 농도가 기준치 이하로 떨어졌을 경우에만 록킹 상태를 해제하여 전면도어를 열 수 있게 되기 때문에, 아세톤이 외부로 누출되는 것을 원천 차단할 수 있으며, 온도센서를 통해 온도를 실시간으로 측정하여 내부온도가 높아지면 사용자에게 경고를 하기 때문에 사용자가 안전하게 사용할 수 있다.
또한, 작업부의 하단에 배기부를 별도로 마련하여 표면처리 후에 배출부를 통해 배기부로 배출된 아세톤을 물과 필터를 통해 정화시킨 후, 외부로 배출함으로써, 사용자가 기화된 아세톤 미세 입자를 흡입하는 것을 방지할 수 있고, 아세톤이 거의 완벽하게 희석되어 무해한 물을 배출하기 때문에 환경 오염의 문제도 없다.
또한, 작업부 전면도어에 기밀유지 패킹이 형성되어, 전면도어가 닫히면 작업부 내부가 완벽하게 밀폐되어 아세톤의 누출을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 작업부 상단에 내부 동작 상태 알림 LED 조명을 형성하여, 표면 처리기의 동작에 따라 각기 다른 색의 조명으로 바뀜으로써 사용자가 현재 작업 상태를 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 하우징
101 : 제어판넬부
101a : 제어부
102 : 캡슐삽입부
103 : 덮개
104 : 캡슐삽입공
105, 106 : 유입부
200 : 작업부
201 : 전면도어
202 : 거치대
203 : 대류팬
203a : 덮개
204 : VOC센서
205 : 온도센서
206 : 초음파 진동부
207 : 유입공 개폐부
207a : 덮개
208 : 개폐수단
209 : 유입공
210 : 배기공 개폐부
211 : 개폐수단
212 : 배기공
213 : 배기팬
214 : 배기호스
300 : 배기부
301 : 전면도어
302 : 주 잠금장치
303 : 배출판
303a : 배출공
304 : 배출호스
305 : 회수통
306 : 배출공
500 : 전원스위치
600 : 수조부
601 : 필터부
601a : 탄소필터
602b : 촉매필터
700 : 카메라
800 : 보조분사노즐
900 : 3D프린터 출력물
101 : 제어판넬부
101a : 제어부
102 : 캡슐삽입부
103 : 덮개
104 : 캡슐삽입공
105, 106 : 유입부
200 : 작업부
201 : 전면도어
202 : 거치대
203 : 대류팬
203a : 덮개
204 : VOC센서
205 : 온도센서
206 : 초음파 진동부
207 : 유입공 개폐부
207a : 덮개
208 : 개폐수단
209 : 유입공
210 : 배기공 개폐부
211 : 개폐수단
212 : 배기공
213 : 배기팬
214 : 배기호스
300 : 배기부
301 : 전면도어
302 : 주 잠금장치
303 : 배출판
303a : 배출공
304 : 배출호스
305 : 회수통
306 : 배출공
500 : 전원스위치
600 : 수조부
601 : 필터부
601a : 탄소필터
602b : 촉매필터
700 : 카메라
800 : 보조분사노즐
900 : 3D프린터 출력물
Claims (5)
- 표면 처리기의 전체 작동을 제어하는 제어부;
아세톤 용액을 밀봉하고 있는 아세톤 캡슐을 투입하는 곳으로, 덮개 및 캡슐삽입공이 형성된 캡슐삽입부;
상기 캡슐삽입부의 상기 캡슐삽입공의 끝단에 형성되어 상기 아세톤 용액을 미세 입자로 기화시켜 분사시키는 초음파 진동부;
유입공을 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 개폐수단이 형성된 유입공 개폐부;
배기공을 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 개폐수단이 형성된 배기공 개폐부;
3D프린터 출력물이 올려지는 거치대;
아세톤 미세 입자를 균일분사 시키는 대류팬;을 포함하는 작업부;
상기 작업부의 외측을 감싸서 보호하는 하우징; 및
상기 작업부의 하단에 배치되는 배기부;를 포함하며,
상기 배기부는,
배출호스 및 배기호스를 통해 유입된 아세톤 미세 입자를 녹이는 물이 담겨있는 수조부;
통공을 통해 이동해온 상기 수조부에서 물에 녹지 않고 남은 아세톤 미세 입자를 필터링 하는 필터부;를 포함하고,
상기 작업부는 VOC센서를 더 포함하며,
상기 VOC센서에서 측정된 상기 작업부 내부의 아세톤 미세 입자의 농도가 미리 설정된 기준치 이하로 떨어졌을 경우에만 록킹수단이 상기 작업부의 전면도어의 록킹 상태를 해제하고,
상기 캡슐삽입부의 상기 덮개를 개방하고, 상기 캡슐삽입공에 아세톤 용액을 밀봉하고 있는 상기 아세톤 캡슐을 장착하고 상기 덮개를 닫으면 상기 아세톤 캡슐의 밀폐필름이 상기 캡슐삽입공의 내측에 형성된 절개침에 의해 찢어짐으로써 아세톤 용액이 배출되어 상기 초음파 진동부에 공급되어 아세톤 미세 입자를 분사하는 것을 특징으로 하는 3D프린터 후가공기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 작업부는 온도센서를 더 포함하며,
상기 온도센서에 의해 측정된 상기 작업부의 내부 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높아지면 상기 제어부가 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 3D프린터 후가공기.
- 제1항에 있어서,
상기 3D프린터 후가공기는,
상기 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능하도록 형성되어 상기 거치대에 올려진 상기 3D프린터 출력물의 둘레 전체면을 실시간으로 촬영하는 카메라; 및
상기 작업부의 내부에 상하로 이동이 가능하도록 형성되어 상하 이동하면서 표면처리가 미흡한 부분에 추가로 아세톤 미세 입자를 분사하는 보조분사노즐;을 더 포함하며,
상기 카메라를 통해 촬영된 이미지를 클릭하면 상기 제어부가 상기 거치대를 회전시키고, 상기 보조분사노즐을 상하 이동시켜 상기 3D프린터 출력물의 둘레 전체면 중 상기 이미지에 해당하는 면이 상기 보조분사노즐과 마주하도록 하여 보완작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D프린터 후가공기.
- 제4항에 있어서,
상기 카메라가 상기 3D프린터 출력물의 표면을 촬영하여 촬영된 이미지를 상기 제어부로 보내면 상기 제어부에서 촬영된 이미지를 통해 상기 3D프린터 출력물의 표면조도를 파악하여 예상 작업시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 3D프린터 후가공기.
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| KR1020180053868A KR102084096B1 (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 3d프린터 후가공기 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180053868A KR102084096B1 (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 3d프린터 후가공기 |
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| KR20190134908A KR20190134908A (ko) | 2019-12-05 |
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- 2018-05-10 KR KR1020180053868A patent/KR102084096B1/ko active IP Right Grant
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| KR20190134908A (ko) | 2019-12-05 |
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