KR102219957B1 - Portable 3D Printer with enhanced portability - Google Patents

Portable 3D Printer with enhanced portability Download PDF

Info

Publication number
KR102219957B1
KR102219957B1 KR1020190035815A KR20190035815A KR102219957B1 KR 102219957 B1 KR102219957 B1 KR 102219957B1 KR 1020190035815 A KR1020190035815 A KR 1020190035815A KR 20190035815 A KR20190035815 A KR 20190035815A KR 102219957 B1 KR102219957 B1 KR 102219957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support
space
lower body
printer
support groove
Prior art date
Application number
KR1020190035815A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200119407A (en
Inventor
전광섭
Original Assignee
전광섭
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 전광섭 filed Critical 전광섭
Priority to KR1020190035815A priority Critical patent/KR102219957B1/en
Publication of KR20200119407A publication Critical patent/KR20200119407A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102219957B1 publication Critical patent/KR102219957B1/en

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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/25—Housings, e.g. machine housings
    • 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
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • 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
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • 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
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • 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
    • 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
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • 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 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터에 관한 것으로서, 내부에 제1 공간부가 형성되고 상부가 개방된 하부몸체와, 내부에 제2 공간부가 형성되고 하부가 개방되며 일단부가 상기 하부몸체의 일측에 회전가능하게 결합되어 상기 하부몸체의 상부를 개폐하는 상부몸체를 포함하는 수납케이스와, 상기 제1 공간부가 형성된 상기 하부몸체의 내부 일측에 상기 하부몸체의 길이방향인 X축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상면에 3D 프린팅을 위한 작업영역이 형성된 베드부와, 상기 하부몸체의 내부 일측 중 상기 베드부가 설치되지 않은 영역 일측에 하단부가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 공간부 내에 수납된 상태에서 회전하여 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 겐트리 형상의 지지대와, 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 상기 지지대의 일측에 설치되어 상기 지지대를 따라 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되되, 상기 지지대의 일측으로부터 Y축 방향으로 연장형성된 이동몸체와, 상기 이동몸체의 일측에 상기 이동몸체의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 외부로부터 공급되는 소재를 용융하여 용융된 소재를 하방으로 토출하는 프린터헤드 및 미리 입력된 설계데이터에 기초하여 상기 이동몸체 및 상기 베드부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 하부몸체는 상기 제1 공간부 중 상기 베드부 외측에 상기 지지대와 대응되는 형상의 수납공간이 마련되어 상기 지지대가 상기 제1 공간부 내에 수납되는 경우 상기 수납공간 내에 배치되고, 상기 지지대의 하단과 대응되는 영역에 지지홈이 형성됨과 아울러 상기 지지홈이 형성된 내주면에 상기 지지홈의 내측방향으로 하향경사진 제1 경사면이 형성되며, 상기 지지대는 하단에 상기 지지홈과 대응되는 형상의 지지돌기가 형성되어 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 경우 상기 지지돌기가 상기 지지홈에 삽입되되, 상기 지지돌기의 외주면에 상기 제1 경사면과 대응되는 형상의 제2 경사면이 형성되며, 상기 지지돌기와, 상기 지지홈이 형성된 상기 하부케이스의 일측에는 서로 대향되는 일측에 각각 자성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 3D 프린팅을 위한 구성요소의 설치공간을 제공하고, 3D 프린팅을 위한 작업공간을 제공하면서도 부피를 최소화하여 휴대성을 크게 향상시킬 수 있으면서도 보관이 용이한 효과가 있다.The present invention relates to a mobile 3D printer with enhanced portability, wherein a first space part is formed inside and the upper body is opened, and a second space part is formed inside and the lower part is opened, and one end is one side of the lower body. It is rotatably coupled to the storage case including an upper body that opens and closes the upper portion of the lower body, and the first space portion is formed on an inner side of the lower body so as to be movable in the X-axis direction, which is the longitudinal direction of the lower body The bed is installed and has a working area for 3D printing formed on the upper surface, and a lower end is rotatably installed on one side of the area where the bed is not installed among the inner side of the lower body, and is accommodated in the first space It is installed on one side of a gantry-shaped support that is rotated in and is vertically disposed on the bottom of the lower body, and is installed on one side of the support that is disposed perpendicular to the bottom of the lower body, and is movable in the Z-axis direction along the support. , A moving body extending in the Y-axis direction from one side of the support, and installed to be movable in the Y-axis direction along the length direction of the moving body on one side of the moving body, and melted by melting the material supplied from the outside. And a control unit for controlling the movement of the moving body and the bed part based on a print head for discharging the material downward and design data previously input, wherein the lower body includes the support stand outside the bed part of the first space part. A storage space having a shape corresponding to is provided, and when the support is accommodated in the first space, the support is disposed in the storage space, and a support groove is formed in a region corresponding to the lower end of the support, and the support groove is formed on the inner peripheral surface of the support groove. A first inclined surface inclined downward in the inner direction of the support groove is formed, and the support protrusion is formed with a support protrusion having a shape corresponding to the support groove at the lower end and is disposed perpendicular to the bottom surface of the lower body. Doedoe inserted into the support groove, a second inclined surface having a shape corresponding to the first inclined surface is formed on the outer circumferential surface of the support protrusion, the support protrusion and the lower It provides a portable 3D printer with enhanced portability, characterized in that a magnetic body is installed on one side of the sub-case opposite to each other.
According to the present invention as described above, there is an effect of providing an installation space for components for 3D printing, providing a work space for 3D printing, minimizing the volume, greatly improving portability, and easy storage.

Description

휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터{Portable 3D Printer with enhanced portability}Portable 3D Printer with enhanced portability}

본 발명은 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하게 이루어지면서도 부피를 최소화하여 휴대성을 크게 향상시킬 수 있고, 3D 프린팅을 위한 구성요소의 설치공간과 3D 프린팅 작업공간을 제공하면서도 간단한 구조로 형성되어 피출력물 출력시 이웃하는 구성간 간섭발생을 방지할 수 있고, 불량률을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 부피를 최소화하여 휴대성을 현저하게 향상시킬 수 있는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile 3D printer with enhanced portability, and more specifically, a simple structure, while minimizing the volume, can greatly improve portability, and the installation space of components for 3D printing and 3D Portability that provides a printing work space and is formed in a simple structure to prevent interference between neighboring components when printing a printed object, greatly reduce the defect rate, and significantly improve portability by minimizing the volume. This is an enhanced mobile 3D printer.

3D(3-Dimension, 3차원) 프린터는 미리 설계된 3차원 입체모형의 데이터를 3차원적인 피출력물로 구현하는 장치를 의미하는 것으로서, 자동차 산업과 의료 산업을 비롯하여 칫솔이나 면도기와 같은 가정용 제품에 이르기까지 다양한 분야에서 그 사용처가 급속하게 확산되고 있다.A 3D (3-Dimension) printer refers to a device that implements pre-designed three-dimensional data of a three-dimensional model as a three-dimensional printed object, ranging from automobile industry and medical industry to household products such as toothbrushes and razors. The application is rapidly spreading in various fields.

이러한, 3D 프린터의 프린팅 방식은 실조형물의 구현 방식에 따라 크게 FDM 방식(Fused Deposition Modelling), DLP 방식(Digital Light Processing), SLA 방식(Stereolithography Apparatus), SLS 방식(Selective Laser Sintering) 등으로 분류될 수 있는데, 여기서, FDM 방식은 열가소성 필라멘트를 용융하고 이를 입체적으로 적층하여 실조형물을 구현하는 방식으로, 프린터헤드가 베드상에서 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동하며 피출력물을 3차원적으로 출력하도록 구성된다.The 3D printer printing method can be classified into FDM method (Fused Deposition Modeling), DLP method (Digital Light Processing), SLA method (Stereolithography Apparatus), SLS method (Selective Laser Sintering), etc. Here, the FDM method is a method in which a thermoplastic filament is melted and three-dimensionally stacked to realize a real object, and the print head moves along the X-axis, Y-axis and Z-axis directions on the bed to make the printed object three-dimensional. Is configured to output as.

보다 상세하게는 상부에 피출력물이 형성되는 베드부와, 그 상부에 이동가능하게 설치되고 외부로부터 공급되는 소재, 즉 열가소성 필라멘트를 용융한 후 이를 하방으로 토출하여 베드부 상면에 피출력물을 형성하는 프린터 헤드와, 프린터 헤드를 X축 방향으로 이송하기 위한 X축 유닛과, 프린터 헤드를 Y축 방향으로 이송하기 위한 Y축 유닛과, 프린터 헤드를 Z축 방향으로 이송하기 위한 Z축 유닛과, 각 유닛에 동력을 제공하기 위한 동력수단과, 이들의 동작을 제어하기 위한 제어부로 구성된다.More specifically, the bed portion on which the object to be printed is formed on the top, and a material that is movably installed on the top and supplied from the outside, that is, a thermoplastic filament, is melted and discharged downward to form a printed object on the upper surface of the bed portion. The printer head and the X-axis unit for transferring the print head in the X-axis direction, the Y-axis unit for transferring the print head in the Y-axis direction, and the Z-axis unit for transferring the print head in the Z-axis direction, respectively, It is composed of a power means for providing power to the unit and a control unit for controlling their operation.

그러나, 상기한 3D 프린터는 프린터헤드의 이동방향을 가이드하기 위한 가이드 수단 중 Z축 방향 이동을 가이드하기 위한 지지대가 베드부에 대해 항상 직립 상태로 배치됨에 따라 박스형태의 외형을 갖도록 제작되어 상당한 부피를 가지게 됨에 따라 소형으로 제작하기 어려운 문제점이 있으며, 이에 휴대 및 보관이 번거롭고 불편한 문제점이 있었다.However, the 3D printer described above is manufactured to have a box-shaped external shape as the support for guiding the movement in the Z-axis direction among the guide means for guiding the movement direction of the print head is always arranged upright with respect to the bed part. As it has, there is a problem that it is difficult to manufacture it in a small size, and there is a problem that it is cumbersome and inconvenient to carry and store.

이에 최근에는 휴대성이 강화된 3D 프린터가 개발되어 제안된 바 있는데, 그 일예가 한국등록특허 제1610922호(이하 '종래의 이동식 3D 프린터'라 함)에 개시되어 있다.Accordingly, recently, a 3D printer with enhanced portability has been developed and proposed, and an example thereof is disclosed in Korean Patent No. 1610922 (hereinafter referred to as'conventional mobile 3D printer').

도1은 종래의 이동식 3D 프린터를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a conventional mobile 3D printer.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 하부케이스(111)와 이에 회전가능하게 결합되는 상부케이스(112)를 포함하여 대략 가방 형상으로 형성되고 내부에 공간부(113)가 형성된 본체(110)와, 상부케이스(112)의 일측에 설치되는 대략 가방 형상으로 형성되고 내부에 공간부(113)가 형성된 본체(110)와, 하부케이스(111)의 내부에 설치되는 Y축 구동부(120)와, Y축 구동부(120)의 일측에 설치되는 베드부(130)와, 상부케이스(112)에 설치되는 Z축 구동부(140)와, Z축 구동부(140) 일측에 Z축 구동부(140)를 따라 이동가능하게 설치되는 X축 구동부(150) 및 X축 구동부(150) 일측에 X축 구동부(150)를 따라 이동가능하게 설치되는 프린터헤드(160) 및 이들 구성의 동작을 제어하는 제어부(170)로 구성된다.As shown in Fig. 1, the conventional mobile 3D printer 100 includes a lower case 111 and an upper case 112 rotatably coupled thereto, and is formed in an approximately bag shape, and a space 113 is formed therein. The main body 110 and the main body 110 formed in an approximately bag shape installed on one side of the upper case 112 and having a space 113 therein, and a Y-axis driving unit installed inside the lower case 111 (120), a bed part 130 installed on one side of the Y-axis driving part 120, a Z-axis driving part 140 installed in the upper case 112, and a Z-axis driving part on one side of the Z-axis driving part 140 Controls the operation of the X-axis driving unit 150 and the X-axis driving unit 150 installed to be movable along 140 and the print head 160 installed to be movable along the X-axis driving unit 150 on one side of the X-axis driving unit 150 It consists of a control unit 170.

이러한, 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 상부케이스(112)를 회전하여 하부케이스(111)에 직각으로 배치한 상태에서 제어부(170)가 프린터 헤드와, X축 구동부(150) 및 베드부(130)의 이동동작을 제어함으로써 베드부(130) 상면에 피출력물을 출력한다.In such a conventional mobile 3D printer 100, in a state in which the upper case 112 is rotated and disposed at a right angle to the lower case 111, the control unit 170 controls the printer head, the X-axis driving unit 150, and the bed unit. By controlling the movement operation of 130), the object to be printed is output on the upper surface of the bed unit 130.

또한, 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 서류가방 형상의 본체(110) 내부에 3D 프린팅을 위한 구성요소의 설치공간을 제공하면서도 3D 프린팅을 위한 작업공간을 동시에 제공함으로써 기존 3D 프린터(100)에 비해 부피를 크게 줄임으로써 휴대 및 보관이 용이하게 이루어질 수 있는 특징을 갖는다.In addition, the conventional mobile 3D printer 100 provides an installation space for components for 3D printing inside the main body 110 in the shape of a briefcase, while simultaneously providing a working space for 3D printing to the existing 3D printer 100. Compared to that, it has a feature that can be easily carried and stored by greatly reducing the volume.

그러나, 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 Z축 구동부(140) 및 X축 구동부(150)가 상부케이스(112)에 설치되는 구조로서, Z축 구동부(140)가 직립상태를 유지할 수 있도록 상부케이스(112)가 하부케이스(111)를 기준으로 90도로 개방된 상태로 고정되어야 하는 바 이를 위해 회동안내판(A)이 설치되고, 회동안내판(A)과 X축 구동부(150)의 이동판이 회동안내판(A)에 결합한 상태에서 상부케이스(112)의 개방동작이 가능하도록 링크 구조물(L)을 추가로 설치해야 함에 따라 전체적으로 매우 복잡한 구조를 취하게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional mobile 3D printer 100 has a structure in which the Z-axis driving unit 140 and the X-axis driving unit 150 are installed in the upper case 112, so that the Z-axis driving unit 140 can maintain an upright state. The case 112 must be fixed in an open state at 90 degrees with respect to the lower case 111. For this purpose, a rotating inner plate (A) is installed, and the rotating inner plate (A) and the moving plate of the X-axis driving unit 150 are rotated. As the link structure L must be additionally installed to enable the opening operation of the upper case 112 in the state of being coupled to the guide plate A, there is a problem that the overall structure takes a very complex structure.

또한, 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 Z축 구동부(140)가 상부케이스(112)에 설치됨에 따라 X축 방향으로 베드부(130)가 이동할 수 있도록 상부케이스(112)에 개구를 형성하고, 이를 커버로 덮은 후 실제 상용시에는 커버를 고정하는 볼트를 분리하여야 하므로 사용상의 불편함이 발생되었다.In addition, in the conventional mobile 3D printer 100, as the Z-axis driving unit 140 is installed in the upper case 112, an opening is formed in the upper case 112 so that the bed unit 130 can move in the X-axis direction. However, after covering it with a cover, in actual use, the bolt fixing the cover must be removed, causing inconvenience in use.

뿐만 아니라 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 상부케이스(112)의 직립상태를 유지하기 위해 다수의 구성이 결합되는 구조를 취하고 있는 바 각 구성간 유격으로 인해 상부케이스(112)의 고정상태가 불안정해지며, 그로 인해 상부케이스(112)에 부착된 프린터헤드(160)의 유동이 발생되어 피출력물의 불량율이 크게 증가하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional mobile 3D printer 100 has a structure in which a plurality of components are combined to maintain the upright state of the upper case 112, and the fixed state of the upper case 112 is unstable due to the gap between each component. As a result, there is a problem in that the print head 160 attached to the upper case 112 flows, thereby greatly increasing the defect rate of the printed object.

아울러, 종래의 이동식 3D 프린터(100)는 필라멘트가 권취된 릴을 거치할 수 있는 공간이 마련되어 있지 않아 별도의 릴 거치대를 휴대하여야 할 뿐 아니라 휴대를 위해 작은 크기의 릴 거치대를 사용하는 경우 필라멘트를 안정적으로 공급할 수 없을 뿐 아니라 이로 인해 필라멘트 공급이 단속적으로 끊기게 되면서 피출력물의 불량을 발생하거나 출력작업이 중단되면서 생산성이 저하되는 문제점이 발생되었다.In addition, the conventional mobile 3D printer 100 does not have a space for mounting a reel on which a filament is wound, so a separate reel holder needs to be carried, and when a small size reel holder is used for portability, the filament is used. In addition to being unable to supply stably, the filament supply was interrupted intermittently, resulting in a defect in the object to be printed or a problem in which productivity was lowered as the printing operation was stopped.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하게 이루어지면서도 부피를 최소화하여 휴대성을 크게 향상시킬 수 있고, 3D 프린팅을 위한 구성요소의 설치공간과 3D 프린팅 작업공간을 제공하면서도 간단한 구조로 형성되어 피출력물 출력시 이웃하는 구성간 간섭발생을 방지할 수 있고, 불량률을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 부피를 최소화하여 휴대성을 현저하게 향상시킬 수 있는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터를 제공함에 있다.The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to greatly improve portability by minimizing the volume while simplifying the structure, and installing space of components for 3D printing and While providing a 3D printing work space, it is formed in a simple structure to prevent interference between neighboring components when printing a printed object, greatly reduce the defect rate, and minimize the volume to remarkably improve portability. It is to provide a portable 3D printer with enhanced performance.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 상부케이스의 내면 일측에 외면에 필라멘트가 권취된 릴을 지지하는 릴 거치부를 제공함으로써 3D 프린팅시 필라멘트의 공급이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 피출력물의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a reel mount on one side of the inner surface of the upper case to support the reel on which the filament is wound on the outer surface so that the supply of the filament can be made stably during 3D printing, thereby greatly improving the quality of the printed matter. It is to provide a portable 3D printer with enhanced portability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 제1 공간부가 형성되고 상부가 개방된 하부몸체와, 내부에 제2 공간부가 형성되고 하부가 개방되며 일단부가 상기 하부몸체의 일측에 회전가능하게 결합되어 상기 하부몸체의 상부를 개폐하는 상부몸체를 포함하는 수납케이스와, 상기 제1 공간부가 형성된 상기 하부몸체의 내부 일측에 상기 하부몸체의 길이방향인 X축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상면에 3D 프린팅을 위한 작업영역이 형성된 베드부와, 상기 하부몸체의 내부 일측 중 상기 베드부가 설치되지 않은 영역 일측에 하단부가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 공간부 내에 수납된 상태에서 회전하여 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 겐트리 형상의 지지대와, 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 상기 지지대의 일측에 설치되어 상기 지지대를 따라 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되되, 상기 지지대의 일측으로부터 Y축 방향으로 연장형성된 이동몸체와, 상기 이동몸체의 일측에 상기 이동몸체의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 외부로부터 공급되는 소재를 용융하여 용융된 소재를 하방으로 토출하는 프린터헤드 및 미리 입력된 설계데이터에 기초하여 상기 이동몸체 및 상기 베드부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 하부몸체는 상기 제1 공간부 중 상기 베드부 외측에 상기 지지대와 대응되는 형상의 수납공간이 마련되어 상기 지지대가 상기 제1 공간부 내에 수납되는 경우 상기 수납공간 내에 배치되고, 상기 지지대의 하단과 대응되는 영역에 지지홈이 형성됨과 아울러 상기 지지홈이 형성된 내주면에 상기 지지홈의 내측방향으로 하향경사진 제1 경사면이 형성되며, 상기 지지대는 하단에 상기 지지홈과 대응되는 형상의 지지돌기가 형성되어 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 경우 상기 지지돌기가 상기 지지홈에 삽입되되, 상기 지지돌기의 외주면에 상기 제1 경사면과 대응되는 형상의 제2 경사면이 형성되며, 상기 지지돌기와, 상기 지지홈이 형성된 상기 하부케이스의 일측에는 서로 대향되는 일측에 각각 자성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a first space part is formed inside and the upper part is opened, and a second space part is formed therein and the lower part is opened, and one end of the lower body A storage case including an upper body that is rotatably coupled to one side and opens and closes an upper portion of the lower body, and the first space part is formed on an inner side of the lower body and is movable in the X-axis direction, which is the longitudinal direction of the lower body The bed part is installed so that the working area for 3D printing is formed on the upper surface, and the lower part is rotatably installed on one side of the area where the bed part is not installed among the inner side of the lower body, and is accommodated in the first space part. A gantry-shaped support that is rotated in a state and is disposed perpendicular to the bottom of the lower body, and is installed on one side of the support that is disposed perpendicular to the bottom of the lower body, and is installed to be movable in the Z-axis direction along the support However, a moving body extending from one side of the support in the Y-axis direction, and installed on one side of the moving body to be movable in the Y-axis direction along the longitudinal direction of the moving body, and melting and melting the material supplied from the outside And a control unit for controlling movement of the moving body and the bed part based on a print head for discharging the formed material downward and a pre-input design data, wherein the lower body is outside the bed part of the first space part. A storage space having a shape corresponding to the support is provided, and when the support is received in the first space, the support is disposed in the storage space, and a support groove is formed in a region corresponding to the lower end of the support, and an inner circumferential surface on which the support groove is formed. In the case where a first inclined surface inclined downward in the inner direction of the support groove is formed, the support protrusion is formed with a support protrusion having a shape corresponding to the support groove at the lower end and is disposed perpendicular to the bottom surface of the lower body. Is inserted into the support groove, a second inclined surface having a shape corresponding to the first inclined surface is formed on the outer circumferential surface of the support protrusion, and the support protrusion and the lower portion having the support groove One side of the case provides a portable 3D printer with enhanced portability, characterized in that magnetic bodies are installed on one side opposite to each other.

삭제delete

또한, 상기 수납케이스는 상기 제2 공간부가 형성된 상기 상부몸체의 내부 일측에 고정설치되고, 외면에 소재가 권취된 중공의 릴 내면 일측이 지지되는 릴 거치부를 더 포함할 수 있다.In addition, the storage case may further include a reel mounting portion fixedly installed on an inner side of the upper body in which the second space portion is formed, and supporting one side of an inner surface of a hollow reel wound with a material on the outer surface.

삭제delete

삭제delete

상기와 같은 본 발명에 따르면, 구조가 간단하게 이루어지면서도 부피를 최소화하여 휴대성을 크게 향상시킬 수 있고, 3D 프린팅을 위한 구성요소의 설치공간과 3D 프린팅 작업공간을 제공하면서도 간단한 구조로 형성되어 피출력물 출력시 이웃하는 구성간 간섭발생을 방지할 수 있고, 불량률을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 부피를 최소화하여 휴대성을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to greatly improve portability by minimizing the volume while the structure is simple, and it is formed in a simple structure while providing an installation space for components for 3D printing and a 3D printing work space. When outputting an object to be printed, interference between neighboring components can be prevented, the defect rate can be greatly reduced, and the volume can be minimized to remarkably improve portability.

그리고, 본 발명은 상부케이스의 내면 일측에 외면에 필라멘트가 권취된 릴을 지지하는 릴 거치부를 제공함으로써 3D 프린팅시 필라멘트의 공급이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하여 피출력물의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a reel mount on one side of the inner surface of the upper case to support the reel on which the filament is wound on the outer surface, so that the supply of the filament can be made stably during 3D printing, thereby greatly improving the quality of the printed object. There is.

도1은 종래의 이동식 3D 프린터를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터의 평면도,
도4는 도2에 표시된 A-A선 단면도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 상부케이스가 회전된 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 지지대가 회전하여 하부케이스에 수직하게 배치된 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 지지대의 지지돌기가 지지홈에 삽입되는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드가 회전되는 상태를 도시한 도면,
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 베드부에 소재가 적층되는 상태를 도시한 도면.1 is a view schematically showing a conventional mobile 3D printer;
2 is a perspective view of a portable 3D printer with enhanced portability according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan view of a mobile 3D printer with enhanced portability according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 2;
5 is a view showing a state in which the upper case is rotated according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a state in which a support according to an embodiment of the present invention is rotated and disposed perpendicularly to a lower case;
7 is a view showing a state in which a support protrusion of a support according to an embodiment of the present invention is inserted into a support groove;
8 is a view showing a state in which the print head is rotated according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing a state in which a material is laminated on a bed portion according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터의 평면도이며, 도4는 도2에 표시된 A-A선 단면도이다.2 is a perspective view of a portable 3D printer with enhanced portability according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of a portable 3D printer with enhanced portability according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a cross-sectional view taken along line AA shown in 2.

도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터(1)는 수납케이스(10)와, 베드부(20)와, 지지대(30)와, 이동몸체(40)와, 프린터헤드(50) 및 제어부(60)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 4, the portable 3D printer 1 with enhanced portability according to an embodiment of the present invention includes a storage case 10, a bed part 20, a support 30, and It comprises a body 40, a printer head 50 and a control unit 60.

수납케이스(10)는 전체적으로 내부에 공간부(S)가 형성된 서류가방과 같은 형태를 취하는 것으로서, 하부케이스(11)와, 일측이 하부케이스(11) 일측에 회전가능하게 결합되어 하부케이스(11)의 상부를 개폐하는 상부케이스(12)를 포함하여 구성되며, 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 상하부케이스(11)가 상호 결합되면서 휴대성과 보관이 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서도 상부케이스(12)가 개방되는 경우 3D 프린팅을 위한 작업공간을 제공하는 역할을 한다.The storage case 10 as a whole takes the form of a briefcase with a space portion S formed therein, and is rotatably coupled to a lower case 11 and one side to one side of the lower case 11 so that the lower case 11 ) To open and close the upper part of the upper case 12, and provides an installation area for each configuration described later, and the upper and lower cases 11 are coupled to each other to facilitate portability and storage, while the upper case ( When 12) is open, it serves to provide a workspace for 3D printing.

하부케이스(11)는 대략 직육면체의 박스형상으로 형성되되, 내부에 제1 수용공간(11a)이 형성되고, 상면이 개방된 형상으로 형성된다.The lower case 11 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape, with a first receiving space 11a formed therein, and an open top surface.

상기한 하부케이스(11)는 상부케이스(12)와 결합되어 통상의 서류가방 크기와 대응되는 정도의 부피를 제공하여 휴대성을 극대화할 수 있으면서도 각 구성의 설치영역을 제공하는 역할을 한다.The lower case 11 is combined with the upper case 12 to provide a volume corresponding to the size of a conventional briefcase, thereby maximizing portability and providing an installation area for each configuration.

상부케이스(12)는 하부케이스(11)와 대응되는 형상으로 형성되되, 내부에 제2 수용공간(12a)이 형성되고, 저면이 개방된 형상으로 형성되며, 일측이 하부케이스(11)의 일측에 회전가능하게 결합되어 회전하면서 하부케이스(11)를 상부를 개폐한다.The upper case 12 is formed in a shape corresponding to the lower case 11, a second accommodation space 12a is formed therein, the bottom surface is formed in an open shape, and one side is one side of the lower case 11 It is rotatably coupled to and opens and closes the upper part of the lower case 11 while rotating.

보다 상술하면, 상부케이스(12)는 하부케이스(11)의 상부에 결합되어 하부케이스(11)의 내부를 차폐하는 위치에서 일단부를 기준으로 회전하여 하부케이스(11)에 수직하게 배치되면서 하부케이스(11)의 내부를 개방한다.In more detail, the upper case 12 is coupled to the upper part of the lower case 11 and rotates about one end at a position to shield the interior of the lower case 11 and is disposed perpendicular to the lower case 11. (11) Open the inside.

여기서, 하부케이스(11)의 상부를 차폐하는 경우 외부요인으로부터 하부케이스(11) 내에 설치된 구성을 보호하는 역할을 하고, 하부케이스(11)의 상부를 개방하는 경우에는 후술하는 지지대(30) 및 프린터 헤드가 각 위치에서 회전하여 3D 프린팅을 위한 위치에 위치할 수 있도록 작업공간을 제공하는 역할을 한다.Here, when the upper part of the lower case 11 is shielded, it serves to protect the structure installed in the lower case 11 from external factors, and when the upper part of the lower case 11 is opened, the support 30 and It serves to provide a working space so that the print head can be rotated in each position and placed in a position for 3D printing.

그리고, 본 실시예에 따른 수납케이스(10)는 상부케이스(12)의 내면 일측에 형성된 릴 거치부(13)를 더 포함할 수 있다.In addition, the storage case 10 according to the present embodiment may further include a reel mounting portion 13 formed on one side of the inner surface of the upper case 12.

여기서, 릴 거치부(13)는 대략 블록 형상으로 형성되고 상부케이스(12)의 내면 일측에 탈부착가능하게 설치되는 지지블럭(13a)과, 지지블럭(13a)의 일측에 결합되어 외면에 소재가 권취된 중공의 릴 내면을 지지하는 지지봉(13b)을 포함하여 구성되며, 3D 프린팅 시 릴을 안정적으로 지지함과 아울러 권취된 소재가 인출되는 경우 소재의 인출속도에 따라 릴이 자연스럽게 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다.Here, the reel mounting portion 13 is formed in an approximate block shape and is coupled to a support block 13a detachably installed on one side of the inner surface of the upper case 12, and a material on the outer surface thereof. It is composed of a support rod (13b) that supports the inner surface of the wound hollow reel, and supports the reel stably during 3D printing and allows the reel to rotate naturally according to the drawing speed of the material when the wound material is withdrawn. Plays a role.

베드부(20)는 하부케이스(11)의 내부 일측에 하부케이스(11)의 길이방향인 X축 방향으로 설치된 X축 가이드(21)와, X축 가이드(21) 상부에 X축 가이드(21)를 따라 이동가능하게 설치되고 상면에 3D 피출력물을 형성하기 위한 작업영역이 형성된 스테이지(22)를 포함하여 구성된다.The bed part 20 includes an X-axis guide 21 installed in the X-axis direction, which is the length direction of the lower case 11, on one inner side of the lower case 11, and an X-axis guide 21 on the upper side of the X-axis guide 21. ) Is installed to be movable along the upper surface and a work area for forming a 3D object to be printed is formed on the upper surface.

이러한 베드부(20)는 후술하는 제어부(60)의 제어신호에 따라 스테이지(22)가 X축 가이드(21)를 따라 이동되는 바 프린터헤드(50)가 X축 위치 중 특정 위치에 용융된 소재를 토출할 수 있도록 함과 아울러 3D 피출력물을 형성하기 위한 작업영역을 제공하는 역할을 한다.In this bed part 20, the stage 22 is moved along the X-axis guide 21 according to a control signal from the control unit 60 to be described later, and the print head 50 is a material melted at a specific position among the X-axis positions. It plays a role of providing a work area for forming a 3D object to be printed and to be able to discharge.

지지대(30)는 대략 "∩"형상으로 형성되고, 하단부가 하부케이스(11)의 내부 일측 중 베드부(20)가 설치되지 않은 영역 일측에 회전가능하게 설치되며, 수납시 회전하여 하부케이스(11)의 제1 수용공간(11a) 내에 위치하며, 3D 프린팅시 다시 하부케이스(11)에 수직하게 회전하여 후술하는 이동몸체(40) 및 프린터헤드(50)를 견고하게 지지하는 역할을 한다.The support 30 is formed in an approximately "∩" shape, and the lower part is rotatably installed on one side of an area where the bed part 20 is not installed among the inner side of the lower case 11, and rotates during storage to rotate the lower case ( It is located in the first accommodation space 11a of 11) and serves to firmly support the moving body 40 and the print head 50, which will be described later, by rotating vertically to the lower case 11 again during 3D printing.

여기서, 본 실시예는 지지대(30)가 하부케이스(11)에 수직하게 배치된 경우 이동몸체(40) 및 프린터헤드(50)를 보다 견고하게 지지될 수 있도록 하부케이스(11)의 내부 일측 중 지지대(30)의 하단과 대응되는 영역에 지지홈(11b)이 형성되고, 지지대(30)의 하단에는 지지홈(11b)과 대응되는 형상의 지지돌기(31)가 형성된다.Here, in this embodiment, when the support 30 is vertically disposed on the lower case 11, one of the inner side of the lower case 11 may be more rigidly supported so that the moving body 40 and the print head 50 can be supported. A support groove 11b is formed in a region corresponding to the lower end of the support 30, and a support protrusion 31 having a shape corresponding to the support groove 11b is formed at the lower end of the support 30.

이러한 본 실시예는 지지대(30)가 회전하여 하부케이스(11)에 수직하게 배치되는 경우 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 삽입되면서 지지대(30)가 보다 안정적으로 수직배치될 수 있다.In this embodiment, when the support 30 is rotated and disposed perpendicularly to the lower case 11, the support 30 may be more stably disposed vertically while the support protrusion 31 is inserted into the support groove 11b. .

그리고, 본 실시예는 지지홈(11b)이 형성된 하부케이스(11)의 내주면에 지지홈(11b)의 내측방향으로 하향경사진 제1 경사면(11ba)이 형성되고, 지지돌기(31)의 외주면에 제1 경사면(11ba)과 대응되는 제2 경사면(31a)이 형성되어 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 삽입되는 경우 제2 경사면(31a)이 제1 경사면(11ba)에 접하면서 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 보다 용이하게 삽입될 수 있다.In this embodiment, a first inclined surface 11ba inclined downward in the inner direction of the support groove 11b is formed on the inner peripheral surface of the lower case 11 in which the support groove 11b is formed, and the outer peripheral surface of the support protrusion 31 In the case where the second inclined surface 31a corresponding to the first inclined surface 11ba is formed so that the support protrusion 31 is inserted into the support groove 11b, the second inclined surface 31a is in contact with the first inclined surface 11ba. The support protrusion 31 may be more easily inserted into the support groove 11b.

또한, 본 실시예는 지지돌기(31)와, 지지홈(11b)이 형성된 하부케이스(11)의 일측 중 서로 대향되는 일측에 각각 자석(M) 및 자성체(F)가 설치될 수 있다.In addition, in the present embodiment, a magnet (M) and a magnetic material (F) may be installed respectively on one side of the lower case 11 on which the support protrusion 31 and the support groove 11b are formed, which face each other.

이는 지지대(30)가 회전하면서 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 삽입되는 경우 자석(M)과 자성체(F)간 발생하는 인력을 통해 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 정확하게 삽입될 수 있도록 유도하면서도 자석(M)과 자성체(F)간 자성결합을 통해 수직으로 배치된 지지대(30)를 보다 견고하게 지지하여 지지대(30)가 수직배치상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한다.This means that when the support 30 is rotated and the support protrusion 31 is inserted into the support groove 11b, the support protrusion 31 is moved to the support groove 11b through attractive force generated between the magnet (M) and the magnetic body (F). While inducing to be inserted accurately, the support 30 is more firmly supported through the magnetic coupling between the magnet (M) and the magnetic body (F) so that the support 30 can be stably maintained in the vertical position. do.

이동몸체(40)는 일측이 지지대(30)에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 하부케이스(11)의 폭방향, 즉 Y축 방향으로 길이를 갖는 막대형상으로 형성되어 지지대(30)를 따라 상하이동하면서 후술하는 프린터헤드(50)에 상하방향, 즉 Z축 방향으로 이동력을 제공함과 아울러 프린터헤드(50)가 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 이를 가이드하는 역할을 한다.One side of the moving body 40 is installed to be movable in the vertical direction on the support 30, and is formed in a rod shape having a length in the width direction of the lower case 11, that is, in the Y-axis direction. While moving up and down, the printer head 50 to be described later is provided with a moving force in the vertical direction, that is, in the Z-axis direction, and serves to guide the print head 50 so that it can be moved in the Y-axis direction.

여기서, 이동몸체(40)는 지지대(30) 일측에 설치되는 볼스크류 일측에 결합되어 상하이동될 수 있으며, 프린터헤드(50)가 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 LM가이드가 사용될 수 있다.Here, the moving body 40 may be coupled to one side of a ball screw installed on one side of the support 30 and may be moved upwardly, and an LM guide may be used so that the print head 50 may be moved in the Y-axis direction.

프린터헤드(50)는 외부로부터 공급되는 소재를 용융하고, 이를 하방으로 토출하여 설정된 작업영역에 적층함으로써 3D 피출력물을 형성하는 역할을 하는데, 본 실시예에 따른 프린터헤드(50)는 일측이 이동몸체(40)의 일측에 회전가능하게 결합된다.The print head 50 serves to form a 3D printed object by melting the material supplied from the outside, discharging it downward, and stacking it on a set working area, and the print head 50 according to the present embodiment moves one side. It is rotatably coupled to one side of the body 40.

이에 프린터헤드(50)는 하부케이스(11)의 상부에 하부케이스(11)와 수평하게 배치된 상태에서 하방으로 용융된 소재를 토출하여 스테이지(22) 상면, 즉 작업영역에 3D 피출력물을 형성하고, 각 구성을 수납하고자 하는 경우 상방으로 회전하여 지지대(30)에 근접하게 배치됨에 따라 설치부피를 축소시킬 수 있으며, 이에 협소한 하부케이스(11)의 제1 수용공간(11a) 내에 용이하게 수납될 수 있다.Accordingly, the print head 50 discharges the melted material downward while being disposed horizontally with the lower case 11 on the upper part of the lower case 11 to form a 3D object on the upper surface of the stage 22, that is, the work area. And, when each component is to be stored, the installation volume can be reduced as it is rotated upward and disposed close to the support 30, and thus, it is easily within the first accommodation space 11a of the narrow lower case 11 Can be stored.

제어부(60)는 베드부(20)와, 이동몸체(40) 및 프린터헤드(50)와 전기적으로 연결되고, 작업영역에 3D 피출력물을 형성할 수 있도록 미리 입력된 설계데이터에 기초하여 베드부(20), 이동몸체(40) 및 프린터헤드(50)의 동작을 제어하는 역할을 한다.The control unit 60 is electrically connected to the bed unit 20, the moving body 40, and the printer head 50, and is based on the design data previously input so that a 3D object can be formed in the work area. (20), serves to control the operation of the moving body 40 and the print head 50.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 상부케이스가 회전된 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 지지대가 회전하여 하부케이스에 수직하게 배치된 상태를 도시한 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 지지대의 지지돌기가 지지홈에 삽입되는 상태를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드가 회전되는 상태를 도시한 도면이며, 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 베드부에 소재가 적층되는 상태를 도시한 도면이다.5 is a view showing a state in which an upper case is rotated according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view showing a state in which a support according to an embodiment of the present invention is rotated and disposed perpendicularly to the lower case. 7 is a view showing a state in which a support protrusion of a support according to an embodiment of the present invention is inserted into a support groove, and FIG. 8 is a view showing a state in which the print head is rotated according to an embodiment of the present invention. 9 is a view showing a state in which materials are stacked on a bed according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 3D 프린터의 동작을 첨부된 도5 내지 도9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the 3D printer with enhanced portability according to an embodiment of the present invention having such a configuration will be described below with reference to FIGS. 5 to 9.

먼저, 상부케이스(12) 및 하부케이스(11)가 결합되고, 그 내부에 각 구성이 수납된 상태로 휴대 또는 보관되다가 3D 프린팅을 하고자 하는 경우 하부케이스(11)의 저면을 일정영역에 거치한 후 상부케이스(12)를 상방으로 회전하여 하부케이스(11)의 상부를 개방한다.First, the upper case 12 and the lower case 11 are combined, and when carrying or storing each component in a state stored therein, and for 3D printing, the bottom of the lower case 11 is mounted in a certain area. After that, the upper case 12 is rotated upward to open the upper part of the lower case 11.

다음, 하부케이스(11) 내부에 수용된 지지대(30)를 상방으로 회전하여 지지대(30)를 하부케이스(11) 저면을 기준으로 수직하게 배치한다.Next, the support 30 accommodated in the lower case 11 is rotated upward so that the support 30 is disposed vertically with respect to the bottom surface of the lower case 11.

이때, 지지대(30) 하부에 형성된 지지돌기(31)가 하부케이스(11) 내부 일측에 형성된 지지홈(11b)에 삽입되는데, 지지돌기(31)의 외주면에 형성된 제2 경사면(31a)이 제1 경사면(11ba)에 접촉된 상태로 지지돌기(31)가 지지홈(11b)에 삽입, 지지돌기(31)가 제1 경사면(11ba) 및 제2 경사면(31a)에 의해 지지홈(11b)방향으로 안내되어 삽입됨에 따라 지지돌기(31)의 삽입동작이 용이하게 이루어질 수 있다.At this time, the support protrusion 31 formed under the support 30 is inserted into the support groove 11b formed on one side of the lower case 11, and the second inclined surface 31a formed on the outer circumferential surface of the support protrusion 31 is 1 In a state in contact with the inclined surface (11ba), the support protrusion (31) is inserted into the support groove (11b), the support protrusion (31) is the support groove (11b) by the first inclined surface (11ba) and the second inclined surface (31a) As it is guided and inserted in the direction, the insertion operation of the support protrusion 31 can be easily performed.

그리고, 지지대(30)가 수직으로 배치된 상태에서 프린터헤드(50)를 하방으로 회전하여 프린터헤드(50)를 하부케이스(11)에 수평하게 배치하며, 릴거치부에 소재가 권취된 릴을 거치한 후 소재의 일단부를 프린터헤드(50)와 연결한다.And, while the support 30 is arranged vertically, the print head 50 is rotated downward to horizontally arrange the print head 50 on the lower case 11, and the reel with the material wound is mounted on the reel holder. After that, one end of the material is connected to the print head 50.

상기한 바와 같이 프린팅을 위한 준비동작이 완료되면, 제어부(60)에서는 미리 입력된 설계데이터에 기초하여 베드부(20)와, 이동블럭 및 프린터헤드(50)를 제어하여 베드부(20) 상부에 3D 피출력물을 출력한다.When the preparation operation for printing is completed as described above, the control unit 60 controls the bed unit 20, the moving block, and the print head 50 based on the previously input design data to The 3D object is output to.

보다 상술하면, 프린트 데이터에 따라 베드부(20) 상에 토출되는 소재의 위치를 X,Y,Z축으로 이동,적층하여 3D 프린트물을 출력하는데, X축 이동동작은 베드부(20)가 X축방향으로 이동하면서 조절되고, Y축은 프린터헤드(50)가 이동블럭을 따라 이동하면서 조절되며, Z축은 이동블럭이 지지대(30)를 따라 상하방향으로 이동하면서 조절된다.In more detail, the position of the material discharged on the bed part 20 according to the print data is moved and laminated in the X, Y, and Z axes to output a 3D print. The X-axis movement is performed by the bed part 20 It is adjusted while moving in the X-axis direction, and the Y-axis is adjusted as the print head 50 moves along the moving block, and the Z-axis is adjusted as the moving block moves up and down along the support 30.

즉, 베드부(20), 프린터헤드(50) 및 이동블럭이 제어부(60)의 제어신호에 따라 각각 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동되면서 3D 프린트물을 출력한다.That is, the bed part 20, the print head 50, and the moving block are moved in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions according to the control signal of the controller 60, respectively, and output a 3D print.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 3D 프린터(1)는 Z축 구동부(Z)가 지지대(30)를 통해 하부케이스(11) 일측에 설치되는 바 상부케이스(12) 개방에 연동하는 별도의 결합구조가 요구되지 않을 뿐 아니라 상기한 지지돌기(31)와 지지홈(11a)의 지지력 및 자석(M)과 자성체(F)의 결합력을 통해 지지대(30)의 직립상태가 안정적으로 유지될 수 있다.As described above, in the 3D printer 1 with enhanced portability according to an embodiment of the present invention, the Z-axis driving unit Z is installed on one side of the lower case 11 through the support 30, and the upper case 12 is opened. Not only does not require a separate coupling structure interlocking with the support protrusion 31 and the support groove (11a), the upright state of the support 30 through the support force of the magnet (M) and the magnetic body (F) It can be kept stable.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 3D 프린터(1)는 지지대(30)가 상부케이스(120)의 개방 위치와 직교하는 방향으로 설치되어 프린터헤드(50)와 동시에 상하이동하는 이동몸체(40)와 상부케이스(120)간 간섭문제가 전혀 발생하지 않을 뿐 아니라 상부케이스(12)개방, 지지대(30) 직립, 프린터헤드(50) 회전, 릴 거치부(13) 릴 거치의 동작만으로 프린팅 준비동작이 완료되는 바 사용상 편의성을 크게 향상시킬 수 있는 특징이 있다.In addition, in the 3D printer 1 with enhanced portability according to an embodiment of the present invention, the support 30 is installed in a direction orthogonal to the open position of the upper case 120, so that the printer head 50 and the printer head 50 There is no interference problem between the moving body 40 and the upper case 120, and the upper case 12 is opened, the support 30 is upright, the print head 50 is rotated, the reel mounting part 13 is mounted on the reel. Since the printing preparation operation is completed only by the operation of, the convenience in use can be greatly improved.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대성이 강화된 3D 프린터(1)는 상부케이스(120) 내부 중 비교적 높은 위치에 릴 거치가 가능하여 필라멘트의 공급이 연속적으로 원활하게 공급될 수 있는 바 필라멘트의 불안정적인 공급에 의한 작업 중단 또는 불량발생의 문제를 미연에 방지할 수 있다.In addition, the 3D printer 1 with enhanced portability according to an embodiment of the present invention can be mounted on a reel at a relatively high position inside the upper case 120 so that the supply of filaments can be continuously and smoothly supplied. It is possible to prevent the problem of interruption of work or occurrence of defects due to unstable supply of filaments.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications or variations that fall within the gist of the present invention.

10 : 수납케이스 11 : 하부케이스
11a : 제1 수용공간 11b : 지지홈
11ba : 제1 경사면 12 : 상부케이스
12a : 제2 수용공간 13 : 릴 거치부
13a : 지지블럭 13b : 지지봉
20 : 베드부 21 : X축 가이드
22 : 스테이지 30 : 지지대
31 : 지지돌기 31a : 제2 경사면
40 : 이동몸체 50 : 프린터헤드
60 : 제어부 10: storage case 11: lower case
11a: first accommodation space 11b: support groove
11ba: first slope 12: upper case
12a: second accommodation space 13: reel mounting portion
13a: support block 13b: support rod
20: bed part 21: X-axis guide
22: stage 30: support
31: support protrusion 31a: second slope
40: moving body 50: print head
60: control unit

Claims (6)

내부에 제1 공간부가 형성되고 상부가 개방된 하부몸체와, 내부에 제2 공간부가 형성되고 하부가 개방되며 일단부가 상기 하부몸체의 일측에 회전가능하게 결합되어 상기 하부몸체의 상부를 개폐하는 상부몸체를 포함하는 수납케이스와;
상기 제1 공간부가 형성된 상기 하부몸체의 내부 일측에 상기 하부몸체의 길이방향인 X축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상면에 3D 프린팅을 위한 작업영역이 형성된 베드부와;
상기 하부몸체의 내부 일측 중 상기 베드부가 설치되지 않은 영역 일측에 하단부가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 공간부 내에 수납된 상태에서 회전하여 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 겐트리 형상의 지지대와;
상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 상기 지지대의 일측에 설치되어 상기 지지대를 따라 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되되, 상기 지지대의 일측으로부터 Y축 방향으로 연장형성된 이동몸체와;
상기 이동몸체의 일측에 상기 이동몸체의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 외부로부터 공급되는 소재를 용융하여 용융된 소재를 하방으로 토출하는 프린터헤드; 및
미리 입력된 설계데이터에 기초하여 상기 이동몸체 및 상기 베드부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 하부몸체는 상기 제1 공간부 중 상기 베드부 외측에 상기 지지대와 대응되는 형상의 수납공간이 마련되어 상기 지지대가 상기 제1 공간부 내에 수납되는 경우 상기 수납공간 내에 배치되고, 상기 지지대의 하단과 대응되는 영역에 지지홈이 형성됨과 아울러 상기 지지홈이 형성된 내주면에 상기 지지홈의 내측방향으로 하향경사진 제1 경사면이 형성되며,
상기 지지대는 하단에 상기 지지홈과 대응되는 형상의 지지돌기가 형성되어 상기 하부몸체의 저면에 수직하게 배치되는 경우 상기 지지돌기가 상기 지지홈에 삽입되되, 상기 지지돌기의 외주면에 상기 제1 경사면과 대응되는 형상의 제2 경사면이 형성되며,
상기 지지돌기와, 상기 지지홈이 형성된 하부케이스의 일측에는 서로 대향되는 일측에 각각 자성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터.
A lower body with a first space part formed therein and an open upper part, and an upper part that opens and closes the upper part of the lower body by rotatably coupled to one side of the lower body with a second space part formed therein and the lower part opened, A storage case including a body;
A bed portion installed to be movable in an X-axis direction in the longitudinal direction of the lower body on an inner side of the lower body in which the first space portion is formed, and having a working area for 3D printing formed on an upper surface thereof;
A gantry-shaped lower part is rotatably installed on one side of an area in which the bed part is not installed among the inner side of the lower body, and is rotated while being accommodated in the first space part to be disposed perpendicular to the bottom surface of the lower body. With supports;
A moving body installed on one side of the support, which is disposed perpendicular to the bottom surface of the lower body, is installed to be movable in the Z-axis direction along the support, and extends in the Y-axis direction from one side of the support;
A printer head installed on one side of the moving body so as to be movable in the Y-axis direction along the longitudinal direction of the moving body, and discharging the molten material downward by melting a material supplied from the outside; And
Including a control unit for controlling the movement of the moving body and the bed portion based on the previously input design data,
The lower body is disposed in the storage space when a storage space having a shape corresponding to the support is provided outside the bed part of the first space part, and when the support is accommodated in the first space part, the lower body of the support and A support groove is formed in a corresponding region, and a first inclined surface inclined downward in the inner direction of the support groove is formed on an inner peripheral surface in which the support groove is formed,
When the support has a support protrusion having a shape corresponding to the support groove at the lower end and is disposed perpendicular to the bottom surface of the lower body, the support protrusion is inserted into the support groove, and the first inclined surface is on the outer peripheral surface of the support protrusion. A second inclined surface having a shape corresponding to is formed,
A portable 3D printer with enhanced portability, characterized in that a magnetic material is installed on one side of the support protrusion and the lower case on which the support groove is formed, respectively, on one side opposite to each other.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수납케이스는
상기 제2 공간부가 형성된 상기 상부몸체의 내부 일측에 고정설치되고, 외면에 소재가 권취된 중공의 릴 내면 일측이 지지되는 릴 거치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대성이 강화된 이동식 3D 프린터.The method of claim 1,
The storage case is
A portable 3D printer with enhanced portability, characterized in that it further comprises a reel mounting portion fixedly installed on an inner side of the upper body in which the second space portion is formed, and supported on an inner surface of a hollow reel wound with a material on the outer surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190035815A 2019-03-28 2019-03-28 Portable 3D Printer with enhanced portability KR102219957B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190035815A KR102219957B1 (en) 2019-03-28 2019-03-28 Portable 3D Printer with enhanced portability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190035815A KR102219957B1 (en) 2019-03-28 2019-03-28 Portable 3D Printer with enhanced portability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200119407A KR20200119407A (en) 2020-10-20
KR102219957B1 true KR102219957B1 (en) 2021-02-24

Family

ID=73025358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190035815A KR102219957B1 (en) 2019-03-28 2019-03-28 Portable 3D Printer with enhanced portability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102219957B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106863790A (en) * 2016-05-09 2017-06-20 红品晶英科技（深圳）有限公司 Folding utility 3D printing equipment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106863790A (en) * 2016-05-09 2017-06-20 红品晶英科技（深圳）有限公司 Folding utility 3D printing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200119407A (en) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9724758B2 (en) Apparatus for producing an integrally laminated three-dimensional object by repeating formation of powder layer and solidified layer
CN106346006B (en) A kind of the laser gain material manufacturing equipment and method of metal parts
US20210031266A1 (en) Large scale additive machine
US11103928B2 (en) Additive manufacturing using a mobile build volume
CN107735215B (en) Processing machine
US20170297110A1 (en) Three-dimensional object building apparatus and method for building three-dimensional object
CN100404190C (en) Nozzle change magazine for laser beam machine
JP5841650B1 (en) Additive manufacturing equipment
US10744596B2 (en) Material feeder of additive manufacturing apparatus, additive manufacturing apparatus, and additive manufacturing method
JP5272871B2 (en) Additive manufacturing equipment
CN101134269B (en) Automatic tool changer of laser beam machine
US10583607B2 (en) Lamination molding apparatus
US20180200962A1 (en) Additive manufacturing using a dynamically grown build envelope
WO2018132283A1 (en) Additive manufacturing using a mobile scan area
WO2015151313A1 (en) Method for manufacturing lamination-fabricated object, and mixed material
US7169100B2 (en) Tool change magazine for laser beam machine
CA3013502A1 (en) High-precision manufacturing machine
KR101681230B1 (en) Potable 3d printer
CN104827664A (en) 3D printer
JP6356177B2 (en) Additive manufacturing equipment
EP2025449A1 (en) Machine tool with automatic tool changer
JP2007146216A5 (en)
CN105922574B (en) A kind of plasma cladding manufacture 3D printing device and method
JP2747167B2 (en) Automatic winding machine
KR102219957B1 (en) Portable 3D Printer with enhanced portability

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant