KR102366872B1

KR102366872B1 - 치과용 3d 프린터

Info

Publication number: KR102366872B1
Application number: KR1020200067286A
Authority: KR
Inventors: 박병규; 박관수
Original assignee: 박병규
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2022-02-23
Also published as: KR20210150211A

Abstract

본 발명은 상부 플레이트(10); 바닥 플레이트(38); 상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38)를 연결하며 Z 방향으로 연장되는 측면 플레이트(20); 상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38) 사이에 설치되는 Z 방향 스크류(14); 상기 Z 방향 스크류(14)를 작동시키기 위해 상기 상부 플레이트(10)에 설치되는 제1 모터(11); 상기 Z 방향 스크류(14)에 의해 Z 방향으로 이동되는 제1 수평 플레이트(28c); 상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38) 사이에 설치되어 상기 제1 수평 플레이트(28c)가 Z 방향 스크류(14)에 의해 이동할 때 가이드 역활을 하는 제1 내지 제2 선형 가이드(15a, 15b); 상기 제1 수평 플레이트(28c)의 양쪽 단부에서 X 방향으로 연장되어 설치되는 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b); 상기 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b) 사이에 설치되는 Y 방향 스크류(24) 및 제3 내지 제 4 선형 가이드(25a, 25b); 상기 제1 수직 플레이트(28a)에 설치되어 상기 Y 방향 스크류(24)를 이동시키는 제2 모터(21); 상기 제2 모터(21)의 작동에 의해 Y 방향 스크류의 회전으로 Y 방향 이동이 가능한 펠릿 플레이트(60); 상기 바닥 플레이트(38)로 부터 수직으로 설치된 수직 플레이트(37); 상기 수직 플레이트(37)에 설치된 제3 모터(31); 상기 제3 모터(31)의 작동에 의하여 회전하는 X 방향 스크류(34); 상기 X 방향 스크류(34)의 회전에 의하여 X 방향 이동이 가능한 작업대(40); 상기 펠릿 플레이트(60)에 설치되어 펠릿(90)을 배출하는 펠릿 디스펜서(100); 및 상기 상부 플레이트(10)의 상부에 설치되어 상기 펠릿 디스펜서(100)에 펠릿을 공급하는 펠릿 공급부(190)를 포함하는 치과용 3 차원 프린터에 관한 것이다.

Description

치과용 3D 프린터 {Dental 3D Printer}

본 발명은 덴탈 (= 치과용) 3D 프린터에 관한 것이다.

3차원 프린터는 특정의 형상을 갖는 제품에 대하여 전통적 제조 방법인 절삭 가공의 비효율성과 3차원 복잡 형상 제조 문제를 극복하기 위해 제안된 적층 제조 기법을 실시하기 위한 장비이다. 이와 같은 3차원 적층 제조 기술은 분말, 액체, 고체 형태의 특정 물질을 입체 형상 제조를 위한 모델링, 프린팅, 후처리 등의 요소 기술들을 포함하고 있다.

3차원 프린터의 제품 조형 방식은 크게 대상 물체를 2차원의 평면형태로 한 층씩 쌓아 올려 3차원으로 적층하면서 용융 부착하여 형태를 만들어가는 적층형과, 재료덩어리를 조각하듯이 절삭해서 형태를 만들어가는 절삭형이 있다.

적층형은 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 층(레이어)으로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만들어내는 방식으로서, 레이어가 얇을수록 정밀한 형상을 얻을 수 있고, 채색을 동시에 진행할 수 있는 장점이 있다.

적층형의 일종으로, 열가소성 플라스틱으로 된 와이어 또는 필라멘트를 공급릴과 이송롤을 통해 공급하고 공급된 필라멘트를 3차원이송기구에 장착된 히터 노즐에서 용융시켜서 배출하여 물체를 3차원으로 성형하는 필라멘트 용융 적층 조형방법이 있으나, 정밀한 조형이 필요하지 않는 경우 조형 시간이 오래 걸리고 고가의 필라멘트가 대량으로 사용되는 문제가 있다.

공개 특허 제10-2020-0023709호 (2020.03.06)

본 발명에는 치아 및 틀니를 원재료 형태인 고형 펠릿을 조형 소스로 사용하여 제작하고자 하는 3차원 프린터를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 공급되는 펠릿을 분쇄하고 분사하고자 하는 분사기(100)를 제공하도록 하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 분사기(100)의 위치를 조정하기 위한 3차원 프린터를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 상기 분사기(100)에는 에어 블로우어를 제공하여 펠릿이 쉽게 배출될 수 있도록 하고자 한다.

또한, 본 발명에서 분사기(100) 내부에 한싸의 경사진 측면 회전 분쇄기(123b, 123c)를 구비하여 펠릿이 보다 섞여서 분사될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서 상기 펠릿 디스펜서(100)는 상기 펠릿 플레이트(60)에 고정하기 위한 제1 내지 제4 고정부(111a, 111b, 111c, 111d), 상기 펠릿 공급부(190)에서 공급되는 펠릿이 투입되는 입구(153), 상기 펠릿 디스펜서(100)의 상부에 설치되는 제4 모터(121a), 상기 펠릿 디스펜서(100) 내부에 설치되어 상기 제4 모터(121a)에 의해 회전이 되는 디스펜서 수직 봉(131), 상기 수직 봉(131)에 설치된 회전 블레이드(132), 상기 디스펜서(100)의 외부 양쪽 측면에 설치된 제5 및 제6 모터(121b, 121c), 상기 제5 및 제6 모터(121b, 121c)에 의해 회전이 가능하고 디스 펜서(100) 내부에 설치된 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)는 서로 마주 보고 있으며, 상부에서 하부로 서로에 대한 폭이 좁아지도록 경사진 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)의 표면에는 다수의 원추형 돌기(123ba, 123ca)가 설치되어 있고, 상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c) 하부에는 서로 마주보는 제1 및 제2 에어 분사부(142a, 142b)가 설치되어 있을 수 있다.

본 발명에는 치아 및 틀니를 원재료 형태인 고형 펠릿을 조형 소스로 사용하여 제작하고자 하는 3차원 프린터를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 공급되는 펠릿을 분쇄하고 분사하고자 하는 분사기(100)를 제공한다.

또한, 본 발명에서는 분사기(100)의 위치를 조정하기 위한 3차원 프린터를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 분사기(100)에는 에어 블로우어를 제공하여 펠릿이 쉽게 배출될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서 분사기(100) 내부에 한쌍의 경사진 측면 회전 분쇄기(123b, 123c)를 구비하여 펠릿이 보다 고르게 섞여서 분사될 수 있다.

도 1은 본 발명이 제작하는 치과용 재료(50)에 대한 예시도이다.
도 2a는 본 발명 3D 프린터의 정면도이다.
도 2b는 본 발명 3D 프린터의 측면도이다.
도 2c는 본 발명 3D 프린터의 평면도이다.
도 3a는 본 발명 분쇄기(100)의 단면도이다.
도 3b는 본 발명 분쇄기(100) 내의 측면 회전부(123b, 123c)의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명 3D 프린터에서 제작하고자 하는 치아 구조물(50)을 도시하고 있으며, 도 2a 내지 도 2c는 3D 프린터의 정면도, 측면도 및 평면도이다.

본 발명에서는 상부 플레이트(10), 측면 플레이트(20) 및 바닥 플레이트(38)로 구성되고, 상부 플레이트의 상부에는 Z 방향 스크류(14)를 작동시키는 제1 모터(11)를 장착시키기 위한 제1 모터 장착 플레이트(13)가 설치된다.

상기 Z 방향 스크류(14)에 의해 제1 수평 플레이트(28c)가 Z 방향으로 이동한다.

상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38) 사이에는 제1 내지 제2 선형 가이드(15a, 15b)가 설치되어 상기 제1 수평 플레이트(28c)가 Z 방향 스크류(14)에 의해 이동할 때 가이드 역활을 한다.

상기 제1 수평 플레이트(28c)의 양쪽 단부에는 제1 및 제2 수직 플레이트(28a)가 설치되어 있으며 상기 제1 수직 플레이트(28a)에는 제2 모터(21)가 설치되고 제2 모터(21)는 상기 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b) 사이에 설치된 Y 방향 스크류(24)를 작동시키며 펠릿 플레이트(60)을 Y 방향으로 이동시킨다.

상기 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b) 사이에는 제3 내지 제 4 선형 가이드(25a, 25b)가 설치되어 상기 펠릿 플레이트(60)가 Y 방향으로 이동시 가이드 역활을 한다.

바닥 플레이트(38)로 부터 수직으로 설치된 수직 플레이트(37)에는 제3 모터(31)가 장착되고, 상기 제3 모터(31)은 X 방향 스크류(34)를 작동시켜며 상기 X 방향 스크류(34)은 작업대(40)를 X 방향으로 이동시킨다.

상기 상부 플레이트(10)에는 펠릿 공급부(190)가 설치되고, 상기 펠릿 플레이트(60)에는 펠릿 디스펜서(100)가 설치된다.

따라서, X 방향으로 이동 가능한 작업대(40)에서 생성되는 조형물 (예: 도면 번호 50의 치과용 조형물)은 Y 및 Z 방향으로 이동가능한 펠릿 플레이트(60)에서 걸치되어 펠릿 디스펜서(100)에 의하여 3차원으로 형성될 수 있다.

상기 펠릿 디스펜서(100)는 제1 내지 제4 고정부(111a, 111b, 111c, 111d)를 구비하여 펠릿 플레이트(60)에 고정되고 상기 펠릿 공급부(190)에서는 튜브(191)를 통해 펠릿 디스펜서(100)의 입구(153)를 통해 펠릿(90)을 제공한다.

상기 펠릿 디스펜서(100)의 상부에는 제4 모터(121a)가 설치되어 상기 펠릿 디스펜서(100) 내부에 설치된 디스펜서 수직 봉(131)을 회전시키고, 상기 수직 봉(131)에는 회전 블레이드(132)가 설치되어 회전 블레이드(132)의 회전에 의하여 입구(153)로 공급된 펠릿(90)이 하부의 배출구(151)로 공급되게 한다.

또한 본 발명 디스펜서(100)에서는 양쪽 측면에 제5 및 제6 모터(121b, 121c)가 설치되고 상기 제5 및 제6 모터(121b, 121c)는 디스 펜서(100) 내부에 설치된 경사진 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)를 회전 시킨다.

상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)는 서로 마주 보고 있으며, 상부에서 하부로 서로에 대한 폭이 좁아지도록 경사진 형상으로 디스펜서(100) 내부에 배치된다.

또한, 상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)의 표면에는 다수의 원추형 돌기(123ba, 123ca)가 설치되어 있어서 상부로 부터 공급되는 펠릿이 서로 고르게 혼합이 되면서 하부로 이동할수 있게 한다.

본 발명에서는 상기 수직 봉(131)에 설치된 회전 블레이드(132)와 양쪽 측면에 설치되는 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)가 회전하면서 디스펜서(100) 내부의 펠릿을 혼합하여 배출구(151)로 배출되는 것이 가능하게 한다.

또한, 상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c) 하부에는 제1 및 제2 에어 분사부(142a, 142b)가 설치되어 있어서 하부로 공급되는 펠릿(90)이 배출구(151) 쪽으로 이동되게 한다.

이와 같이 본 발명에서는 펠릿(90)을 혼합하여 배출구쪽으로 원활하게 배출되도로 하여 덴탈용 치아 구조물을 3차원으로 제작하는 것을 용이하게 하고자 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10: 상부 플레이트 11: 제1 모터
12: 기어 세트 13: 제1 모터 플레이트
14: Z 방향 스크류 15a, 15b: 제1 내지 제2 선형 가이드
20: 측면 플레이트 21: 제2 모터
28a, 28b: 제1 및 제2 수직 플레이트
28c: 수평 플레이트
100: 디스펜서

Claims

상부 플레이트(10);
바닥 플레이트(38);
상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38)를 연결하며 Z 방향으로 연장되는 측면 플레이트(20);
상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38) 사이에 설치되는 Z 방향 스크류(14);
상기 Z 방향 스크류(14)를 작동시키기 위해 상기 상부 플레이트(10)에 설치되는 제1 모터(11);
상기 Z 방향 스크류(14)에 의해 Z 방향으로 이동되는 제1 수평 플레이트(28c);
상기 상부 플레이트(10)와 상기 바닥 플레이트(38) 사이에 설치되어 상기 제1 수평 플레이트(28c)가 Z 방향 스크류(14)에 의해 이동할 때 가이드 역활을 하는 제1 내지 제2 선형 가이드(15a, 15b);
상기 제1 수평 플레이트(28c)의 양쪽 단부에서 X 방향으로 연장되어 설치되는 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b);
상기 제1 및 제2 수직 플레이트(28a, 28b) 사이에 설치되는 Y 방향 스크류(24) 및 제3 내지 제 4 선형 가이드(25a, 25b);
상기 제1 수직 플레이트(28a)에 설치되어 상기 Y 방향 스크류(24)를 이동시키는 제2 모터(21);
상기 제2 모터(21)의 작동에 의해 Y 방향 스크류의 회전으로 Y 방향 이동이 가능한 펠릿 플레이트(60);
상기 바닥 플레이트(38)로 부터 수직으로 설치된 수직 플레이트(37);
상기 수직 플레이트(37)에 설치된 제3 모터(31);
상기 제3 모터(31)의 작동에 의하여 회전하는 X 방향 스크류(34);
상기 X 방향 스크류(34)의 회전에 의하여 X 방향 이동이 가능한 작업대(40);
상기 펠릿 플레이트(60)에 설치되어 펠릿(90)을 배출하는 펠릿 디스펜서(100); 및
상기 상부 플레이트(10)의 상부에 설치되어 상기 펠릿 디스펜서(100)에 펠릿을 공급하는 펠릿 공급부(190)를 포함하고,
상기 펠릿 디스펜서(100)는 상기 펠릿 플레이트(60)에 고정하기 위한 제1 내지 제4 고정부(111a, 111b, 111c, 111d), 상기 펠릿 공급부(190)에서 공급되는 펠릿이 투입되는 입구(153), 상기 펠릿 디스펜서(100)의 상부에 설치되는 제4 모터(121a), 상기 펠릿 디스펜서(100) 내부에 설치되어 상기 제4 모터(121a)에 의해 회전이 되는 디스펜서 수직 봉(131), 상기 수직 봉(131)에 설치된 회전 블레이드(132), 상기 디스펜서(100)의 외부 양쪽 측면에 설치된 제5 및 제6 모터(121b, 121c), 상기 제5 및 제6 모터(121b, 121c)에 의해 회전이 가능하고 디스 펜서(100) 내부에 설치된 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)를 포함하고,
상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)는 서로 마주 보고 있으며, 상부에서 하부로 서로에 대한 폭이 좁아지도록 경사진 형상으로 디스 펜서(100) 내부에 설치되고,
상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c)의 표면에는 다수의 원추형 돌기(123ba, 123ca)가 설치되어 있고,
상기 제1 및 제2 회전 플레이트(123b, 123c) 하부에는 서로 마주보는 제1 및 제2 에어 분사부(142a, 142b)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 3차원 프린터.
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