KR102219229B1 - 3D Printer system having material stirring function - Google Patents

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삼육대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은, 출력물을 형성하기 위한 액상의 광경화성 재료를 교반할 수 있도록 한 구성을 적용하여 장치에서 출력을 실시하지 않는 상태 또는 출력을 실시하는 특정의 시간이나 공정의 간격마다 액상의 재료를 교반하므로써, 액상의 재료가 항상 최적의 상태를 유지하도록 하고, 빛이 투과되는 작업수조 바닥의 필름면을 항상 청결하게 유지할 수 있도록 한 3차원 프린터 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 최하측의 광원부에서 방출되는 빛을 특정의 형태로 투과시키도록 한 LCD패널이 배치되고, 상기 LCD패널의 상부에 광경화성의 액상 재료가 담겨지는 작업수조가 배치되며, 그 상부에 작업물이 적층되는 지그가 배치되어 구성된 3차원 프린터에 있어서, 상기 작업수조의 상부에 배치되며, 양측에서 액상 재료가 담겨진 작업수조의 내측으로 하향 설치된 연결프레임을 포함하는 메인프레임과; 상기 작업수조 내측에 배치되도록 연결프레임에 결합되어 작업수조 내에서 왕복 이동되어 액상 재료를 교반하는 교반수단과; 상기 메인프레임의 일측 또는 양측에 작업수조의 외측으로 지지프레임이 하향 설치되고, 상기 지지프레임은 작업수조 외측에 설치된 레일구동기구와 결합되어 상기 레일구동기구의 구동에 의해 교반수단을 작업수조 내에서 왕복이동시키는 이동레일부;를 포함하여 구성된다.
The present invention applies a configuration that allows the liquid photocurable material to be stirred to form an output, so that the liquid material is stirred in a state in which the device is not performing output or at a specific time or interval of the printing process. By doing so, it ensures that the liquid material always maintains the optimal state, and the bottom of the work tank through which light is transmitted. It relates to a three-dimensional printer system to keep the film surface clean at all times.
In the present invention, an LCD panel is disposed to transmit light emitted from the lowermost light source in a specific form, and a working tank containing a photocurable liquid material is disposed on the top of the LCD panel, and A 3D printer comprising a jig on which a work is stacked, comprising: a main frame disposed at an upper portion of the work tank and including a connection frame installed downward from both sides of the work tank containing liquid material; Agitation means coupled to the connection frame so as to be disposed inside the working tank to reciprocate in the working tank to stir the liquid material; A support frame is installed downward to the outside of the working tank on one or both sides of the main frame, and the support frame is coupled with a rail drive mechanism installed outside the working tank, so that the stirring means is moved within the working tank by driving the rail drive mechanism. It is configured to include; a moving rail part for reciprocating movement.

Description

재료 교반 기능을 갖는 3차원 프린터 시스템{3D Printer system having material stirring function}3D printer system having material stirring function

본 발명은 재료 교반 기능을 갖는 3차원 프린터 시스템에 관한 것이다. 상세하게 본 발명은, 출력물을 형성하기 위한 액상의 광경화성 재료를 교반할 수 있도록 한 구성을 적용하여 장치에서 출력을 실시하지 않는 상태 또는 출력을 실시하는 특정의 시간이나 공정의 간격마다 액상의 재료를 교반하므로써, 액상의 재료가 항상 최적의 상태를 유지하도록 하고, 빛이 투과되는 작업수조 바닥의 필름면을 항상 청결하게 유지할 수 있도록 한 3차원 프린터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer system having a material stirring function. In detail, the present invention applies a configuration in which a liquid photocurable material for forming an output is agitated, so that the device does not output or the liquid material at each specific time or interval of the process By stirring the liquid material to always maintain the optimum state, and It relates to a three-dimensional printer system to keep the film surface clean at all times.

3차원 프린터는 특정의 형상을 갖는 제품에 대하여 전통적 제조방법인 절삭가공의 비효율성과 3차원 복잡형상 제조문제를 극복하기 위해 제안된 적층제조 기법을 실시하기 위한 장비이다. 이와 같은 3차원 적층제조 기술은 분말, 액체, 고체 형태의 특정 물질을 입체 형상 제조를 위한 모델링, 프린팅, 후처리 등의 요소기술들을 포함하고 있다.The 3D printer is an equipment for implementing the proposed additive manufacturing technique to overcome the problem of manufacturing inefficiency and 3D complex shape manufacturing, which are traditional manufacturing methods, for products having a specific shape. Such 3D additive manufacturing technology includes element technologies such as modeling, printing, and post-processing for manufacturing a three-dimensional shape of a specific material in the form of powder, liquid and solid.

대한민국 특허출원 제2016-96228호(3차원 프린터 및 프린팅 시스템, 이하 기출원발명)에는 광경화성 액상 재료를 이용하여 목적하는 형상의 제품을 제작하기 위한 프린터 및 프린팅 시스템이 제시되어 있다.Republic of Korea Patent Application No. 2016-96228 (three-dimensional printer and printing system, hereinafter previously applied invention) discloses a printer and a printing system for manufacturing a product having a desired shape using a photocurable liquid material.

기출원발명은「상면이 개방된 육면체 형상으로 형성되되, 저면은 상부 필름층을 포함하는 필름층으로 형성되고, 내부에 광경화성 재료를 수납하는 수납부; 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 수납부의 하부에서 배치되되 상기 광경화성 재료를 향해 빛을 조사하는 광원부; 상기 광원부 및 상기 수납부 사이에 배치되는 LCD패널을 포함하고, 상기 LCD패널에 포함된 각각의 픽셀을 개폐하여 상기 광원부에서 조사되는 빛을 상기 광경화성 재료를 향해 선택적으로 통과시키는 스위칭부; 및 상기 스위칭부의 하부에 배치되어 상기 스위칭부의 위치 및 형상이 고정되도록 상기 스위칭부를 지지하되 98%이상의 빛투과율을 갖는 디아망 유리로 구성되는 지지부를 포함하고, 상기 광원부의 상부에는, 상기 광원부에 포함된 각각의 발광 다이오드와 대응되는 집광렌즈를 적어도 하나 포함하는 집광부가 배치되고, 상기 집광렌즈는 볼록렌즈 형태로 형성되어 각각의 상기 발광 다이오드의 수직방향 상부에 각각 배치되며, 상기 발광 다이오드에서 조사되는 빛을 상기 발광다이오드와 대응되는 상기 LCD패널의 픽셀을 향해 집광시키는, 3차원 프린터」의 구성을 갖추고 있다.The previously applied invention "is formed in a hexahedral shape with an open top surface, the bottom surface is formed of a film layer including an upper film layer, and includes a storage unit for storing a photocurable material therein; A light source unit including at least one light-emitting diode, disposed below the receiving unit, and irradiating light toward the photocurable material; A switching unit including an LCD panel disposed between the light source unit and the accommodating unit, and selectively passing light emitted from the light source unit toward the photocurable material by opening and closing each pixel included in the LCD panel; And a support part formed of diamant glass having a light transmittance of 98% or more while being disposed under the switching part to fix the position and shape of the switching part, and the light source part included in the upper part of the light source part. A condensing unit including at least one condensing lens corresponding to each of the light-emitting diodes is disposed, and the condensing lenses are formed in a convex lens shape and are disposed above each of the light-emitting diodes in a vertical direction, and are irradiated from the light-emitting diodes. It is equipped with a configuration of a "three-dimensional printer" that condenses light toward a pixel of the LCD panel corresponding to the light-emitting diode.

이와 같은 기출원발명의 3차원 프린터는 특정의 평면데이터를 다수 적층하며 출력물 형태를 형성하는 과정을 실시하게 된다.Such a 3D printer of the previously applied invention performs a process of laminating a plurality of specific plane data and forming a print form.

이러한 3차원 프린터의 출력물을 형성하는 재료는 액상의 광경화성 재료를 사용하게 되는데, 상기 광경화성 재료는 특정한 몇가지 원료를 혼합하여 사용하기 때문에 일정한 시간이 경과하게 되면, 특정 원료가 고형화되어 고액분리 현상이 발생되거나, 상당한 시간 출력이 실시되지 않으면 재료 자체가 전체적으로 굳어져 재료를 폐기하는 등의 문제점이 노출된다.The material forming the output of such a 3D printer is a liquid photocurable material.Since the photocurable material uses a mixture of several specific raw materials, after a certain period of time, certain raw materials solidify and solid-liquid separation phenomenon. If this occurs, or if the output is not performed for a considerable period of time, the material itself is completely hardened and the material is discarded.

또한, 상기 작업수조의 바닥면은 필름으로 형성되어 LCD 패널을 통과한 빛이 투과되도록 하는데, 상기 재료의 원료가 작업수조의 바닥면에 고착된 상태가 되면 작업물의 불량을 야기시키는 문제점이 발생된다.In addition, the bottom surface of the working tank It is formed as a film so that light passing through the LCD panel is transmitted. When the raw material of the material is fixed to the bottom surface of the working tank, a problem of causing a defect of the work occurs.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.The present invention was invented to solve the above problem.

이에 본 발명은, 출력물을 형성하기 위한 액상의 광경화성 재료를 교반할 수 있도록 한 구성을 적용하여 장치에서 출력을 실시하지 않는 상태 또는 출력을 실시하는 특정의 시간이나 공정의 간격마다 액상의 재료를 교반하므로써, 액상의 재료가 항상 최적의 상태를 유지하도록 하고, 빛이 투과되는 작업수조 바닥의 유리면을 항상 청결하게 유지할 수 있도록 한 3차원 프린터 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention applies a configuration that allows the liquid photocurable material to be stirred to form an output, so that the liquid material is prepared in a state in which the device is not performing output or at a specific time or interval of the process. An object thereof is to provide a 3D printer system in which a liquid material is always maintained in an optimum state by stirring and a glass surface of a work tank bottom through which light is transmitted is always kept clean.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

본 발명은, 최하측의 광원부에서 방출되는 빛을 특정의 형태로 투과시키도록 한 LCD패널이 배치되고, 상기 LCD패널의 상부에 광경화성의 액상 재료가 담겨지는 작업수조가 배치되며, 그 상부에 작업물이 적층되는 지그가 배치되어 구성된 3차원 프린터에 있어서, 상기 작업수조의 상부에 배치되며, 양측에서 액상 재료가 담겨진 작업수조의 내측으로 하향 설치된 연결프레임을 포함하는 메인프레임과; 상기 작업수조 내측에 배치되도록 연결프레임에 결합되어 작업수조 내에서 왕복 이동되어 액상 재료를 교반하는 교반수단과; 상기 메인프레임의 일측 또는 양측에 작업수조의 외측으로 지지프레임이 하향 설치되고, 상기 지지프레임은 작업수조 외측에 설치된 레일구동기구와 결합되어 상기 레일구동기구의 구동에 의해 교반수단을 작업수조 내에서 왕복이동시키는 이동레일부;를 포함하여 구성된다.In the present invention, an LCD panel is disposed to transmit light emitted from the lowermost light source in a specific form, and a working tank containing a photocurable liquid material is disposed on the top of the LCD panel, and A 3D printer comprising a jig on which a work is stacked, comprising: a main frame disposed at an upper portion of the work tank and including a connection frame installed downward from both sides of the work tank containing liquid material; A stirring means coupled to the connection frame so as to be disposed inside the working tank and moving reciprocally in the working tank to agitate the liquid material; A support frame is installed downward to the outside of the working tank on one or both sides of the main frame, and the support frame is coupled with a rail drive mechanism installed outside the working tank, so that the stirring means is moved within the working tank by driving the rail drive mechanism. It is configured to include; a moving rail part for reciprocating movement.

여기서, 상기 교반수단은 연결프레임과 결합된 결합바의 길이방향에 대응하여 결합된 블레이드로 구성된다. 이때, 상기 블레이드는 연질의 합성수지 재질이거나 결합바에 모식된 브러쉬 형태로 적용된다.Here, the stirring means is composed of a blade coupled in correspondence with the longitudinal direction of the coupling bar coupled to the connection frame. At this time, the blade is made of a soft synthetic resin or applied in the form of a brush modeled on the bonding bar.

또한, 상기 레일구동기구는 LM 가이드 기구로 적용될 수 있다.In addition, the rail drive mechanism can be applied as an LM guide mechanism.

한편, 상기 교반수단은 연결프레임에 회전가능하게 결합된 회전축 상에 스크류날개가 형성된 교반스크류로 구성되고, 상기 교반스크류는 메인프레임에 설치된 동력기구와 동력전달기구에 의해 동력을 전달받아 회전되도록 연결될 수도 있다.Meanwhile, the stirring means is composed of a stirring screw having screw blades formed on a rotating shaft rotatably coupled to the connection frame, and the stirring screw is connected to be rotated by receiving power by a power mechanism and a power transmission mechanism installed in the main frame. May be.

이상에서와 같이 본 발명은, 액상의 광경화성 재료가 충진된 작업수조 내에서 수시로 교반과정이 실시되도록 하여 액상 재료가 고액분리 또는 굳어지는 현상 없이 항상 최적의 상태가 유지되므로써, 항상 우수하고 균일한 품질의 출력물을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention allows the stirring process to be carried out at any time in the working tank filled with the liquid photocurable material, so that the liquid material is always kept in an optimal state without solid-liquid separation or hardening, so that it is always excellent and uniform. There is an effect of obtaining quality printouts.

또한, 출력작업의 시작전이나 출력작업 도중 특정한 시점에서 작업수조의 바닥면을 블레이드에 의해 닦아 빛이 투과되는 필름면이 항상 청결한 상태를 유지하게 되어 더욱 우수한 품질의 출력물을 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by wiping the bottom surface of the working tank with a blade before the start of the printing operation or at a specific point during the printing operation, the film surface through which the light is transmitted is always kept clean, so that more excellent quality printouts can be obtained. .

도 1은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템 정면 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 측단면도.
도 5는 본 발명의 다른실시예 정면 예시도.
도 6은 본 발명의 다른실시예 측단면 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 회로구성 블록도.
1 is an exemplary front view of a 3D printer system according to the present invention.
2 is a perspective view of a stirring device of the 3D printer system according to the present invention.
3 is a front view of the stirring device of the 3D printer system according to the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view of the stirring device of the three-dimensional printer system according to the present invention.
Figure 5 is an exemplary front view of another embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exemplary side cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of a circuit configuration of a 3D printer system according to the present invention.

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 도 1은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템 정면 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 정면도, 도 4는 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 교반 장치부 측단면도이다.1 is an exemplary front view of a 3D printer system according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a stirring device part of a 3D printer system according to the present invention, and FIG. 3 is a stirring device part of a 3D printer system according to the present invention. Front view, Figure 4 is a side cross-sectional view of the stirring device of the three-dimensional printer system according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템은 빛을 방출하는 광원부(1)가 최하측에 배치되고, 그 상부에 광원부(1)의 빛을 특정의 형태로 투과시켜 작업물(O)의 형태를 지정하는 스크린 기능의 LCD 패널(2)과, 상기 LCD 패널(2)의 상부에 배치되어 LCD 패널(2)을 통과한 빛에 의해 실제 작업물(O)을 형성하기 위한 액상 재료가 담겨지는 작업수조(3) 및 그 상부에 작업수조(3) 내에서 형성된 작업물(O)을 적층하기 위한 지그(4)가 배치되어 3차원 프린터가 구성된다.Referring to the drawings, in the 3D printer system according to the present invention, a light source unit 1 that emits light is disposed at the lowermost side, and the light from the light source unit 1 is transmitted in a specific form on the upper side of the work piece O. The LCD panel (2) with a screen function to designate the shape of the LCD panel (2) and a liquid material for forming the actual work (O) by the light that has passed through the LCD panel (2) is placed above the LCD panel (2). A three-dimensional printer is configured by arranging a working tank 3 to be contained and a jig 4 for stacking the work pieces O formed in the working tank 3 on the top thereof.

이와 같이 구성된 3차원 프린터의 구성에서 상기 작업수조(3)에는 액상 광경화성 재료의 일부 원료가 고형화되거나 전체적으로 굳어지는 현상을 방지하기 위해 출력 작업의 시작전 또는 출력 작업이 진행되지 않는 상황에서 적정한 시간대에 액상 재료를 수시로 교반하고, 특정 작업시점에서 작업수조(3) 바닥의 필름면을 닦아내기 위한 교반 구성이 설치된다.In the configuration of the 3D printer configured as described above, in order to prevent the phenomenon that some raw materials of the liquid photocurable material solidify or solidify as a whole, the working tank 3 has an appropriate time period before the start of the printing operation or when the printing operation is not in progress. A stirring configuration is installed to agitate the liquid material from time to time and wipe the film surface of the bottom of the working tank 3 at a specific work point.

상기 액상 재료의 교반구성은 메인프레임(10), 교반수단(20), 이동레일부(30)로 이루어진다.The stirring configuration of the liquid material comprises a main frame 10, a stirring means 20, and a moving rail part 30.

상기 메인프레임(10)은 상기 작업수조(3)의 상부에 배치되며, 양측에서 액상 재료가 담겨진 작업수조의 내측으로 하향 설치된 연결프레임(11)과, 상기 메인프레임(10)의 일측 또는 양측(본 실시예에서는 양측)에 작업수조(3)의 외측으로 하향 설치된 지지프레임(12)을 포함하여 구성된다.The main frame 10 is disposed on the upper portion of the working tank 3, the connecting frame 11 installed downward from both sides to the inside of the working tank containing the liquid material, and one or both sides of the main frame 10 ( In this embodiment, it is configured to include a support frame (12) installed downward to the outside of the working tank (3) on both sides.

이러한 메인프레임(10)은 전체적으로 겐트리 형태의 구성이며, 상기 연결프레임(11)은 교반수단(20)을 배치시키기 위한 구성이고, 상기 지지프레임(12)은 메인프레임(10)을 이동시킴에 의해 연결프레임(11)과 결합된 교반수단(20)을 왕복이동시키기 위한 구성이다.This main frame 10 is a gantry-shaped configuration as a whole, the connection frame 11 is a configuration for arranging the stirring means 20, the support frame 12 to move the main frame 10 It is a configuration for reciprocating the stirring means 20 combined with the connection frame 11 by.

상기 교반수단(20)은 연결프레임(11)에 결합된 상태에서 작업수조(3)의 내측에 배치되어 구성된다. 이와 같은 교반수단(20)은 작업수조(3) 내에서 왕복이동되어 액상의 재료를 교반할 수 있도록 하기 위한 구성이다.The stirring means 20 is configured to be disposed inside the working water tank 3 in a state coupled to the connection frame 11. Such agitation means 20 is configured to reciprocate within the working water tank 3 to stir the liquid material.

이를 위해 상기 교반수단(20)은 연결프레임(11)과 결합된 결합바(21)의 길이방향에 대응하여 결합된 블레이드(22)로 구성되는데, 상기 블레이드(22)는 실리콘 등의 연질 합성수지나 천연/인조 고무 재질로 형성될 수 있으며, 다른 실시상태로 상기 결합바(21)에 다수의 털을 모식하여서 된 브러쉬 형태로 구성될 수 있다To this end, the stirring means 20 is composed of a blade 22 coupled in correspondence with the longitudinal direction of the coupling bar 21 coupled to the connection frame 11, and the blade 22 is made of a soft synthetic resin such as silicon or It may be formed of a natural/artificial rubber material, and in another embodiment, it may be configured in the form of a brush made by modeling a plurality of hairs on the coupling bar 21.

이때, 상기 블레이드(22)는 액상 재료의 교반과 함께 작업수조(3) 바닥면에 접촉되어 작업수조(3) 바닥의 필름면을 닦아 내는 기능을 수행하여 LCD 패널(2)을 통과한 빛이 목적하는 투과율로 투과될 수 있도록 하는 것이다.At this time, the blade 22 is in contact with the bottom surface of the working tank 3 with stirring of the liquid material to perform a function of wiping the film surface of the bottom of the working tank 3 so that the light passing through the LCD panel 2 It is to allow it to be transmitted at a desired transmittance.

상기 이동레일부(30)는 작업수조(3)의 외측에 레일구동기구(31)가 설치되고, 상기 메인프레임(10)과 결합된 지지프레임(12)이 레일구동기구(31)와 결합되어 구성된다. 이러한 구성에 의해 레일구동기구(31)가 구동되면 궁극적으로 교반수단(20)이 작업수조(3) 내부를 왕복이동하며 액상의 재료를 교반할 수 있게 된다.The moving rail part 30 is provided with a rail driving mechanism 31 on the outside of the working tank 3, and the support frame 12 coupled with the main frame 10 is coupled with the rail driving mechanism 31 Is composed. When the rail drive mechanism 31 is driven by this configuration, ultimately, the stirring means 20 reciprocates the working water tank 3 and can stir the liquid material.

이때, 상기 레일구동기구(31)는 모터 또는 실린더 등에 의해 직선왕복 구동이 수행되도록 구성될 수 있지만, 바람직하게는 직선왕복 구동에 적합한 LM 가이드 기구를 적용하여 손쉽게 구성될 수 있다.At this time, the rail drive mechanism 31 may be configured to perform a linear reciprocating drive by a motor or a cylinder, but it may be easily configured by applying an LM guide mechanism suitable for linear reciprocating drive.

<다른실시예><Another Example>

도 도 5는 본 발명의 다른실시예 정면 예시도, 도 6은 본 발명의 다른실시예 측단면 예시도이다.Figure 5 is an exemplary front view of another embodiment of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional side view of another embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 다른실시예의 3차원 프린터 시스템은 원실시예 교반수단(20)인 블레이드(22)를 대체하여 교반스크류(23)를 적용한 구성을 제시한다. 이와 같은 교반스크류(23)는 연결프레임(11)에 회전가능하게 설치되어 작업수조(3) 내에서 왕복이동과 동시에 회전되어 보다 우수한 교반효율을 얻을 수 있도록 한 것이다.Referring to the drawings, a 3D printer system according to another embodiment proposes a configuration in which a stirring screw 23 is applied in place of the blade 22, which is the stirring means 20 in the original embodiment. Such agitation screw 23 is rotatably installed on the connection frame 11 and rotates simultaneously with the reciprocating movement within the working water tank 3 to obtain a more excellent stirring efficiency.

이때, 상기 교반스크류(23)는 연결프레임(11)에 회전가능하게 결합된 회전축(24) 상에 스크류날개(25)가 형성된 구성으로, 상기 회전축(24)과 스크류날개(25)는 실리콘 등의 연질 합성수지 재질로 일체 형성됨이 바람직하다.At this time, the stirring screw 23 is a configuration in which screw blades 25 are formed on a rotating shaft 24 rotatably coupled to the connection frame 11, and the rotating shaft 24 and the screw blades 25 are silicon, etc. It is preferable to be integrally formed of a soft synthetic resin material.

또한, 상기 교반스크류(23)를 회전시키기 위해 상기 메인프레임(10)에는 동력기구(26)로 모터를 설치하고, 상기 동력기구(26)의 회전축과 교반스크류(23)의 회전축(24)에 체인 또는 밸트나 기타 동력전달기구(27) 등을 연결하여 구성된다.In addition, in order to rotate the stirring screw 23, a motor is installed on the main frame 10 as a power mechanism 26, and the rotation shaft 24 of the power mechanism 26 and the stirring screw 23 It is configured by connecting a chain or belt or other power transmission mechanism (27).

특히, 상기 교반스크류(23)는 작업수조(3)의 용적이나 액상 재료가 담겨지는 용량에 대응하여 상, 하, 좌, 우로 2이상 열과 행으로 배치하여 액상 재료의 교반효율을 극대화 시킬 수도 있다.In particular, the stirring screw 23 may be arranged in two or more rows and columns up, down, left, and right according to the volume of the working water tank 3 or the capacity containing the liquid material to maximize the stirring efficiency of the liquid material. .

도 7은 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 회로구성 블록도이다.7 is a block diagram of a circuit configuration of a 3D printer system according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 3차원 프린터 시스템의 회로구성은 프린터의 전체적인 구동을 제어하는 프린터 제어부(40)와 연결된 교반구동 제어부(41)와, 교반구동 제어부(41)의 제어신호에 의해 레일구동기구(31)(원실시예/다른실시예) 및 교반스크류(23)를 회전시키기 위한 동력기구(26)(다른실시예)를 구동시키기 위한 레일구동부(42), 모터구동부(43)로 이루어진다.Referring to the drawings, the circuit configuration of the 3D printer system according to the present invention is based on a control signal from the agitation drive control unit 41 and the agitation drive control unit 41 connected to the printer control unit 40 that controls the overall operation of the printer. The rail drive mechanism 31 (original/other embodiment) and the power mechanism 26 for rotating the stirring screw 23 (another embodiment) for driving the rail drive unit 42, the motor drive unit 43 Consists of

이때, 상기 교반구동 제어부(41)는 교반에 관련한 구동만을 제어하기 위한 구성으로 교반구동시 에러요인이 발생될 경우, 에러신호를 시청각적으로 표시하기 위한 신호출력부(44)와 교반구동 상황 및 교반구동에 관련한 데이터가 저장된 메모리(45)를 포함하여 구성된다.At this time, the stirring drive control unit 41 is a configuration for controlling only driving related to stirring, and when an error factor occurs during stirring driving, the signal output unit 44 for visually displaying an error signal and the stirring driving situation and It includes a memory 45 in which data related to the stirring drive is stored.

10: 메인프레임 11: 연결프레임
12: 지지프레임 20: 교반수단
21: 결합바 22: 블레이드
30: 이동레일부 31: 레일구동기구
10: mainframe 11: connecting frame
12: support frame 20: stirring means
21: coupling bar 22: blade
30: moving rail part 31: rail driving mechanism

Claims (5)

최하측의 광원부(1)에서 방출되는 빛을 특정의 형태로 투과시키도록 한 LCD패널(2)이 배치되고, 상기 LCD패널(2)의 상부에 광경화성의 액상 재료가 담겨지는 작업수조(3)가 배치되며, 그 상부에 작업물(O)이 적층되는 지그(4)가 배치되어 구성된 3차원 프린터에 있어서,
상기 작업수조(3)의 상부에 배치되며, 양측에서 액상 재료가 담겨진 작업수조의 내측으로 하향 설치된 연결프레임(11)을 포함하는 메인프레임(10)과; 상기 작업수조(3) 내측에 배치되도록 연결프레임(11)에 결합되어 작업수조(3) 내에서 왕복 이동되어 액상 재료를 교반하는 교반수단(20)과; 상기 메인프레임(10)의 일측 또는 양측에 작업수조(3)의 외측으로 지지프레임(12)이 하향 설치되고, 상기 지지프레임(12)은 작업수조(3) 외측에 설치된 레일구동기구(31)와 결합되어 상기 레일구동기구(31)의 구동에 의해 교반수단(20)을 작업수조(3) 내에서 왕복이동시키는 이동레일부(30);를 포함하며,
상기 교반수단(20)은, 연결프레임(11)에 회전가능하게 결합된 회전축(24) 상에 스크류날개(25)가 형성된 교반스크류(23)로 구성되고, 상기 교반스크류(23)는 메인프레임(10)에 설치된 동력기구(26)와 동력전달기구(27)에 의해 동력을 전달받아 회전되도록 연결된 것을 특징으로 하는 재료 교반 기능을 갖는 3차원 프린터 시스템.
An LCD panel 2 that transmits light emitted from the lowermost light source unit 1 in a specific form is disposed, and a working tank 3 in which a photocurable liquid material is contained on the top of the LCD panel 2 ) Is disposed, and a jig (4) on which a work (O) is stacked is disposed on the top thereof,
A main frame (10) disposed above the working tank (3) and including a connecting frame (11) installed downward from both sides of the working tank containing the liquid material; A stirring means (20) coupled to the connection frame (11) so as to be disposed inside the working tank (3) to reciprocate in the working tank (3) to stir the liquid material; The support frame 12 is installed downward to the outside of the work tank 3 on one or both sides of the main frame 10, and the support frame 12 is a rail drive mechanism 31 installed outside the work tank 3 It is coupled to the moving rail unit 30 for reciprocating the stirring means 20 in the working water tank 3 by driving of the rail driving mechanism 31; includes,
The stirring means 20 is composed of a stirring screw 23 having screw blades 25 formed on a rotating shaft 24 rotatably coupled to the connection frame 11, and the stirring screw 23 is a main frame A three-dimensional printer system having a material stirring function, characterized in that the power mechanism 26 and the power transmission mechanism 27 installed in (10) are connected to receive power and rotate.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 레일구동기구(31)는
LM 가이드 기구로 적용된 것을 특징으로 하는 재료 교반 기능을 갖는 3차원 프린터 시스템.
The method of claim 1, wherein the rail drive mechanism (31)
A three-dimensional printer system having a material stirring function, which is applied as an LM guide mechanism.
삭제delete
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118664901A (en) * 2024-03-27 2024-09-20 南京工业大学 Photocuring 3D printer with disturbance function
CN118144272B (en) * 2024-04-25 2024-09-06 广州瑞鑫通科技有限公司 Resin 3D printer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002036372A (en) * 2000-07-19 2002-02-05 Sanyo Electric Co Ltd Stereo lithographic apparatus
JP2007237683A (en) 2006-03-10 2007-09-20 Osaka Univ Method of manufacturing stereolithography product
KR101800860B1 (en) * 2015-07-28 2017-11-23 주식회사 류진랩 3d printer and printing system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3762481B2 (en) * 1996-06-05 2006-04-05 オリンパス株式会社 Optical modeling equipment
KR20170003103U (en) * 2017-07-19 2017-09-04 한국산업기술대학교산학협력단 3D printer using photopolymer material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002036372A (en) * 2000-07-19 2002-02-05 Sanyo Electric Co Ltd Stereo lithographic apparatus
JP2007237683A (en) 2006-03-10 2007-09-20 Osaka Univ Method of manufacturing stereolithography product
KR101800860B1 (en) * 2015-07-28 2017-11-23 주식회사 류진랩 3d printer and printing system

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