KR20170104908A - 3차원 프린터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 프린터에 관한 것으로서, 입체 물체를 성형시키며, 이 프린터에는 플랫폼, 입체 프린팅 모듈 및 착색 노즐 모듈이 포함되고, 플랫폼에는 베어링면이 구비되며; 입체 프린팅 모듈은 플랫폼 위쪽에 설치되고, 입체 모듈 정보에 의하여 베어링면 상에 입체 물체를 성형시키며; 착색 노즐 모듈은 플랫폼 위쪽에 설치되어 입체 모델 정보에 의하여 입체 물체의 표면에 착색을 진행하고, 적어도 하나의 착색 노즐 및 적어도 하나의 메시 홀 부품을 포함하며, 착색 노즐에는 적어도 하나의 노즐구가 구비되고, 메시 홀 부품에는 적어도 하나의 메시 홀이 구비되며, 메시 홀이 노즐구에 대응되게 구비되고 또한 메시 홀의 면적이 노즐구의 면적보다 작다. 이로써, 메시 홀의 면적을 착색 노즐의 노즐구 면적보다 작도록 하여, 착색 노즐 모듈이 더욱 쉽고 간편하게 입체 물체에 대하여 착색을 진행하게 하였다.
Description
본 발명은 프린터에 관한 것으로서, 특히 3차원 프린터에 관한 것이다.
3D 프린팅(3D printing)은 쾌속 성형 기술로서, 이는 분말 상태의 금속 또는 플라스틱 등 접합 가능한 재료를 이용하고, 한 층씩 스택 방식으로 누적시키는 방식으로 물체를 구성하는 바, 즉 "적층가공"이다. 현재 완구 어셈블리, 기계 부품 또는 인체 골격 부품 등은 모두 3D 프린팅을 통하여 빠르게 제작할 수 있기 때문에, 3D 프린팅은 점차적으로 널리 보급되는 기술로 변하고 있다.
그리고 3D 프린팅에 의하여 제조된 완성품의 색상은 대부분 분말 상태의 금속 또는 플라스틱 등 접합가능한 재료 자체의 색상으로서, 만일 3D 프린팅 완성품의 색상을 구현하려면 반드시 컬러 프린팅 노즐을 이용하여 3D 프린팅 완성품에 대하여 착색을 진행하여야만 3D 프린팅 완성품의 색상을 다양하게 할 수 있다.
하지만 종래의 컬러 프린팅 노즐은 하기 결함을 갖고 있는 바, 즉 3D 프린팅 완성품이 적층 방식에 의하여 제조되기 때문에 컬러 프린팅 노즐이 단지 3D 프린팅 완성품의 외주변에 대하여 착색을 진행하기만 하면 되지만, 종래의 컬러 프린팅 노즐의 노즐구가 너무 크고 분사각이 너무 넓어 안료를 3D 프린팅 완성품 이외의 구역에 착색시켜 3D 프린팅 완성품의 색상이 정확하지 않거나 또는 불균일한 문제를 초래한다.
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 발명자는 종래의 기술에 대하여 깊은 연구를 진행하고 당업계의 기술을 이용하여 상기 문제를 해결함으로써 본 발명을 달성하였다.
본 발명에서는 3차원 프린터를 제공하는 바, 이는 3차원 프린터가 입체 물체 퇴적 성형 및 입체 물체 착색 기능을 동시에 구비하도록 하고 또한 메시 홀의 면적을 착색 노즐의 노즐구 면적보다 작도록 하여, 착색 노즐 모듈이 더욱 쉽고 간편하게 입체 물체에 대하여 착색을 진행하게 하였다.
본 발명의 실시예에서, 3차원 프린터를 제공하는 바, 입체 물체를 성형시키며, 상기 3차원 프린터에는, 베어링면이 구비된 플랫폼; 상기 플랫폼 위쪽에 설치되고, 입체 모듈 정보에 의하여 상기 베어링면 상에 상기 입체 물체를 성형시키는 입체 프린팅 모듈; 및 상기 플랫폼 위쪽에 설치되어 상기 입체 모델 정보에 의하여 상기 입체 물체의 표면에 착색을 진행하고, 적어도 하나의 착색 노즐 및 적어도 하나의 메시 홀 부품을 포함하며, 상기 착색 노즐에는 적어도 하나의 노즐구가 구비되고, 상기 메시 홀 부품에는 적어도 하나의 메시 홀이 구비되며, 상기 메시 홀이 상기 노즐구에 대응되게 구비되고 또한 상기 메시 홀의 면적이 상기 노즐구의 면적보다 작은 착색 노즐 모듈이 포함된다.
상기 구조에 의하여, 메시 홀이 노즐구에 대응되게 구비되고 또한 메시 홀의 면적이 노즐구의 면적보다 작기 때문에, 메시 홀은 노즐구의 착색 구역 및 각도를 축소시켜 착색 노즐이 더욱 쉽고 간편하게 각 층의 입체 물체의 외측면에 대하여 착색을 진행하게 할 수 있다.
상기 구조에 의하여, 입체 프린팅 모듈에는 이동 모듈 및 입체 프린팅 노즐이 포함되고, 입체 프린팅 노즐은 이동 모듈에 고정되어 입체 프린팅 노즐이 착색 노즐과 함께 이동 모듈에 고정되어 이동 모듈을 따라 이동되게 함으로써, 본 발명의 입체 프린터가 더욱 빠르게 입체 물체에 대하여 퇴적 및 착색을 진행하게 할 수 있다.
상기 구조에 의하여, 메시 홀 부품은 조절 구조를 구비하고, 메시 홀 부품은 조절 구조를 통하여 노즐구에 대응되게 설치된 메시 홀의 크기를 조절하여, 나아가 노즐구의 착색 구역 및 각도를 조절하여 3차원 프린터가 정확하게 착색을 진행할 수 있는 장점을 갖도록 한다.
상기 구조에 의하여, 본 발명의 3차원 프린터에는 또한 커버링 구조가 포함되며, 커버링 구조는 다수의 메시 홀을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하여 노즐구의 색상 또는 수량을 제한하여 색상 설계 요구를 만족시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 3차원 프린터의 제1 실시예의 조립도.
도2는 본 발명의 입체 프린팅 모듈의 제1 실시예의 입체도.
도3은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제1 실시예의 단면도.
도4는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제1 실시예의 사용 상태도.
도5는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제2 실시예의 단면도.
도6은 본 발명의 3차원 프린터의 제3 실시예의 조립도.
도7은 본 발명의 입체 프린팅 모듈의 제4 실시예의 입체도.
도8은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제4 실시예의 사용 상태도.
도9는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제5 실시예의 입체도.
도10은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제6 실시예의 사용 상태도.
도11은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제7 실시예의 사용 상태도.
도12는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제8 실시예의 사용 상태도.
도13은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제9 실시예의 사용 상태도.
도14는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제9 실시예의 다른 사용 상태도.
도15는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제10 실시예의 사용 상태도.
도16은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제10 실시예의 다른 사용 상태도.
도2는 본 발명의 입체 프린팅 모듈의 제1 실시예의 입체도.
도3은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제1 실시예의 단면도.
도4는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제1 실시예의 사용 상태도.
도5는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제2 실시예의 단면도.
도6은 본 발명의 3차원 프린터의 제3 실시예의 조립도.
도7은 본 발명의 입체 프린팅 모듈의 제4 실시예의 입체도.
도8은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제4 실시예의 사용 상태도.
도9는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제5 실시예의 입체도.
도10은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제6 실시예의 사용 상태도.
도11은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제7 실시예의 사용 상태도.
도12는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제8 실시예의 사용 상태도.
도13은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제9 실시예의 사용 상태도.
도14는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제9 실시예의 다른 사용 상태도.
도15는 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제10 실시예의 사용 상태도.
도16은 본 발명의 착색 노즐 모듈의 제10 실시예의 다른 사용 상태도.
아래, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세한 설명을 진행하도록 하나, 첨부된 도면은 단지 설명을 위한 것이지 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
도1을 참조하면, 본 발명에서는 3차원 프린터의 제1 실시예를 제공하는 바, 이 3차원 프린터(10)에는 주요하게 플랫폼(1), 입체 프린팅 모듈(2) 및 착색 노즐 모듈(3)이 포함된다.
도1에 도시된 바와 같이, 플랫폼(1)에는 베어링면(11)이 구비되고, 본 실시예의 3차원 프린터(10)는 FFF(Fused Filament Fabrication) 3차원 프린터나, 3차원 프린터(10)는 실제 상황에 따라 SLA(Stereolithography Apparatus), SLS(Selective Laser Sintering), LOM(Laminated Object Manufacturing), 3DP(Three Dimensional Printing) 등 3차원 프린터일 수 있으며, 본 실시예에 제한되지 않는다.
도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 입체 프린팅 모듈(2)은 플랫폼(1) 위쪽에 설치되고, 입체 모듈 정보에 의하여 베어링면(11) 상에 입체 물체(100)를 성형시키며, 이 입체 프린팅 모듈(2)에는 이동 모듈(21) 및 입체 프린팅 노즐(22)이 포함되고, 이동 모듈(22)은 플랫폼(1) 위쪽에 설치되며, 입체 프린팅 노즐(22)은 이동 모듈(21)에 고정되고 또한 이동 모듈(21)을 따라 이동한다.
상세하게 설명하면, 이동 모듈(21)에는 제1 로드 부품(211), 제2 로드 부품(212) 및 노즐 베이스(213)가 포함되고, 노즐 베이스(213)에는 상호 수직되게 설치되는 제1 홀(214) 및 제2 홀(215)이 구비되며, 제1 로드 부품(211)과 제1 홀(214)이 상호 관통 연결되어 슬라이딩되고, 제2 로드 부품(212)과 제2 홀(215)이 관통 연결되어 슬라이딩되며, 입체 프린팅 노즐(22)은 노즐 베이스(213)에 고정되어 노즐 베이스(213)를 따라 이동한다.
그 중에서, 제1 로드 부품(211)은 X축 로드, Y축 로드 중의 하나이고, 제2 로드 부품(212)은 X축 로드, Y축 로드 중의 다른 하나이며, 또한 제1 홀(214) 및 제2 홀(215)은 각각 서로 대응되는 축 홀이고, 노즐 베이스(213)는 벨트를 통하여 제1 로드 부품(211) 및 제2 로드 부품(212)에 대하여 슬라이딩하며; 그리고, 제1 로드 부품(211)은 X나사 로드, Y나사 로드 중의 하나이고, 제2 로드 부품(212)은 X나사 로드, Y나사 로드 중의 다른 하나이며, 또한 제1 홀(214) 및 제2 홀(215)은 각각 서로 대응되는 나사 홀이고, 노즐 베이스(213)는 나사 로드와 나사 홀의 나사 연결 전동을 통하여 제1 로드 부품(211) 및 제2 로드 부품(212)에 대하여 슬라이딩한다.
도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 착색 노즐 모듈(3)은 플랫폼(1) 위쪽에 설치되어 상기 입체 모델 정보에 의하여 입체 물체(100)의 표면에 착색을 진행하고, 착색 노즐 모듈(3)은 하나 또는 다수의 착색 노즐(31) 및 하나 또는 다수의 메시 홀 부품(32)을 포함한다. 그 중에서, 본 실시예의 착색 노즐(31) 및 메시 홀 부품(32)의 수량은 하나이나, 이에 제한되지 않는다.
착색 노즐(31)에는 하나 또는 다수의 노즐구(311)가 구비되고, 메시 홀 부품(32)에는 하나 또는 다수의 메시 홀(321)이 구비된다. 그 중에서, 본 실시예에서 동일한 착색 노즐(31) 상의 노즐구(311)의 수량은 하나이고, 동일한 메시 홀 부품(32) 상의 메시 홀(321)의 수량은 하나이나, 이에 제한되지 않으며, 또한 노즐구(311)는 단일 색상 또는 여러 색상을 분사하는 노즐구일 수 있다.
그리고, 메시 홀(321)은 노즐구(311)에 대응되게 구비되고 또한 메시 홀(321)의 면적이 노즐구(311)의 면적보다 작다. 그 중에서, 메시 홀(321)의 길이는 노즐구(311)의 길이보다 작고, 메시 홀(321)의 너비는 노즐구(311)의 너비보다 작으며, 또한 메시 홀(321)의 길이 및 너비는 수동 또는 전동으로 조절할 수 있으며, 수요에 따라 메시 홀을 더욱 작은 면적으로 조절하여 프린팅 목표의 착색 위치에 더욱 정확하게 착색을 진행할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 착색 노즐(31)은 이동 모듈(21) 상에 고정 및 베어링되고 또한 이동 모듈(21)을 따라 이동하는 바, 즉 착색 노즐(31)은 노즐 베이스(213)에 고정되고 또한 노즐 베이스(213)를 따라 이동하며, 그리고 메시 홀 부품(32)은 착색 노즐(31) 상에 고정되고 또한 착색 노즐(31)을 덮는다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 3차원 프린터(10)는 또한 프로세서(4)를 포함하고, 프로세서(4)는 입체 프린팅 모듈(2) 및 착색 노즐 모듈(3)과 각각 전기적으로 연결되며, 프로세서(4)는 상기 입체 모델 정보를 수신하여 착색 노즐(31)의 컬러 프린팅 경로를 산출한다.
도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 3차원 프린터(10)의 조립은, 플랫폼(1)에 베어링면(11)이 구비되며; 입체 프린팅 모듈(2)이 플랫폼(1) 위쪽에 설치되고, 입체 모듈 정보에 의하여 베어링면(11) 상에 입체 물체(100)를 성형시키며; 착색 노즐 모듈(3)이 플랫폼 위쪽에 설치되어 입체 모델 정보에 의하여 입체 물체(100)의 표면에 착색을 진행하고, 착색 노즐 모듈(3)은 착색 노즐(31) 및 메시 홀 부품(32)을 포함하며, 착색 노즐(31)에는 노즐구(311)가 구비되고, 메시 홀 부품(32)에는 메시 홀(321)이 구비되며, 메시 홀(321)이 노즐구(311)에 대응되게 구비되고 또한 메시 홀(321)의 면적이 노즐구(311)의 면적보다 작다. 이로써, 3차원 프린터(1)가 입체 물체(100) 퇴적 성형 및 입체 물체(100) 착색 기능을 동시에 구비하도록 하고 또한 메시 홀(321)의 면적을 착색 노즐(31)의 노즐구(311) 면적보다 작도록 하여, 착색 노즐(31)이 더욱 쉽고 정확하게 입체 물체(100)에 대하여 착색을 진행하게 하였다.
도4에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 입체 프린터(10)의 사용 상태로서, 우선 입체 프린팅 모듈(2)을 이용하여 층층이 적층되는 입체 물체(100)를 성형하고, 이어 착색 노즐(31)을 이용하여 각 층의 입체 물체(100)의 외측면에 대하여 착색을 진행한다.
하지만 상기 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도가 비교적 크나 각 층의 입체 물체(100)의 두께는 단지 약 0.1mm 내지 0.4mm 사이이기 때문에, 각 층의 입체 물체(100)의 착색이 필요한 구역 및 각도가 비교적 작으므로, 메시 홀(321)이 노즐구(311)에 대응되게 구비되고 또한 메시 홀(321)의 길이 및 너비(면적)가 노즐구(311)의 길이 및 너비(면적)보다 작도록 하여, 메시 홀(321)이 노즐구(311)의 착색 구역을 축소시키도록 함으로써, 착색 노즐(31)이 더욱 쉽고 정확하게 각 층의 입체 물체(100)의 외측면에 대하여 착색을 진행하도록 하였다.
그리고, 프로세서(4)(도1 참조)가 상기 입체 모델 정보를 수신하여 착색 노즐(31)의 컬러 프린팅 경로를 산출하도록 하여, 입체 프린팅 모듈(2)이 우선 각 층의 입체 물체(100)를 적층시키고, 이동 모듈(21)이 이어 착색 노즐(31)을 구동시켜 각 층의 입체 물체(100)에 대하여 착색을 진행하도록 한다.
그리고, 입체 프린팅 노즐(22)은 착색 노즐(31)과 함께 이동 모듈(21)에 고정되어 이동 모듈(21)을 따라 이동되게 함으로써, 본 발명의 입체 프린터(10)가 더욱 빠르게 입체 물체(100)에 대하여 퇴적 및 착색을 진행하게 할 수 있다.
도5에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 착색 노즐 모듈(3)의 제2 실시예로서, 제2 실시예는 제1 실시예와 대체적으로 동일하나, 제2 실시예와 제1 실시예의 차이점이라면 메시 홀 부품(32)이 노즐 베이스(213) 상에 고정되고 또한 착색 노즐(31)을 덮고 있다. 이로써 제1 실시예와 같은 기능 및 효과를 구현한다.
도6에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제3 실시예로서, 제3 실시예는 제1 실시예와 대체적으로 동일하나, 제3 실시예와 제1 실시예의 차이점이라면 3차원 프린터(10)가 SLA(Stereolithography Apparatus) 3차원 프린터인 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 3차원 프린터(10)가 SLA(Stereolithography Apparatus) 3차원 프린터이기 때문에, 플랫폼(1)에 재료 탱크(5) 및 광원 모듈(6)이 구비되고, 또한 착색 노즐 모듈(3)에는 또한 작동기구(33)가 포함되며, 작동기구(33)는 플랫폼(1)에 설치되고, 착색 노즐(31)은 작동기구(33)에 고정되고 또한 작동기구(33)를 따라 이동한다. 이로써, SLA(Stereolithography Apparatus) 3차원 프린터가 우선 층층이 적층되는 입체 물체(100)를 성형하고, 이어 착색 노즐(31)과 메시 홀 부품(32)이 작동기구(33)를 통하여 각 층의 입체 물체(100)의 외측면에 대하여 착색을 진행하여 제1 실시예와 같은 기능 및 효과를 구현한다.
그리고, 본 실시예서의 작동기구(33)는 로봇암이나, 작동기구(33)는 실제 상황에 따라 조정할 수 있으며, 본 실시예에 제한되지 않는다.
그리고, 본 실시예의 3차원 프린터(10)는 SLA(Stereolithography Apparatus) 3차원 프린터나, 3차원 프린터(10)는 실제 상황에 따라 FFF(Fused Filament Fabrication), SLS(Selective Laser Sintering), LOM(Laminated Object Manufacturing), 3DP(Three Dimensional Printing) 등 3차원 프린터일 수 있으며, 본 실시예에 제한되지 않는다.
도7 내지 도8에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제4 실시예로서, 제4 실시예는 제1 실시예와 대체적으로 동일하나, 제4 실시예와 제1 실시예의 차이점이라면 동일한 착색 노즐(31) 상의 노즐구(311)의 수량이 다수이고, 동일한 메시 홀 부품(32) 상의 메시 홀(321)의 수량이 다수인 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 본 실시예의 착색 노즐(31) 상의 다수의 노즐구(311)는 단일 색상을 분출할 수 있는 다수의 노즐구이고, 각 메시 홀(321)은 각 노즐구(311)에 각각 대응되게 구비되어 제1 실시예와 같은 기능 및 효과를 구현한다.
도9에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제5 실시예로서, 제5 실시예는 제1 실시예와 대체적으로 동일하나, 제5 실시예와 제1 실시예의 차이점이라면 메시 홀 부품(32)에 조절 구조(322)가 구비되고, 조절 구조(322)는 노즐구(311)에 대응되게 구비되는 메시 홀(321)의 크기를 조절한다.
더욱 상세하게 설명하면, 동일한 메시 홀 부품(32) 상의 메시 홀(321)의 수량이 다수이고, 다수 메시 홀(321)의 크기가 서로 다르며, 조절 구조(322)는 착색 노즐(31) 및 메시 홀 부품(32) 사이에 연결된 가동 모듈(323)으로서, 가동 모듈(323)은 메시 홀 부품(32)을 구동시켜 착색 노즐(31)에 대하여 슬라이딩 이동하여, 다수의 메시 홀(321) 중의 하나를 선택하여 노즐구(311)에 대응되게 할 수 있다.
그리고, 가동 모듈(323)에는 브라켓(3231) 및 슬라이딩 레일(3232)이 포함되고, 브라켓(3231)은 착색 노즐(31)로부터 연장 형성되며, 슬라이딩 레일(3232)은 메시 홀 부품(32) 상에 형성되며, 브라켓(3231)은 슬라이딩 레일(3232)에서 슬라이딩 이동하여 나아가 메시 홀 부품(32)을 구동시켜 노즐구(311)에 대하여 이동함으로써, 다수의 크기가 다른 메시 홀(321)에서 필요한 크기를 선택하여 노즐구(311)에 대응되도록 한다.
이로써 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도가 비교적 크고 또한 크기가 고정되나, 착색하고자 하는 입체 물체의 착색 위치가 각과 변두리 위치에서 착색하고자 하는 구역 및 각도가 비교적 작고, 착색하고자 하는 입체 물체의 착색 위치가 표면에서 착색하고자 하는 구역 및 각도가 비교적 커 입체 물체는 착색 위치가 다름에 따라 다른 착색 구역 및 각도를 필요로 하므로, 메시 홀 부품(32)은 조절 구조(322)를 통하여 다수의 크기가 다른 메시 홀(321)에서 필요한 크기를 선택하여 노즐구(311)에 대응되도록 하여, 메시 홀 부품(32)이 메시 홀(321)의 크기를 조절할 수 있게 하고, 나아가 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도를 조절하도록 하여, 3차원 프린터(10)로 하여금 정확하게 프린트하게 하는 장점을 갖도록 한다.
도10에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제6 실시예로서, 제6 실시예는 제5 실시예와 대체적으로 동일하나, 제6 실시예와 제5 실시예의 차이점이라면 조절 구조(322)에 가동 모듈(323') 및 이동판(3235)이 포함되는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 이동판(3235)이 메시 홀(321)에 대응되도록 구비되고 또한 크기가 서로 다른 다수의 중공홀(3236)이 구비되며, 가동 모듈(323')이 이동판(3235) 및 메시 홀 부품(32) 사이에 연결되고, 가동 모듈(323')이 프로세서(4)(도1 참조)와 전기적으로 연결되고 또한 이동판(3235)을 구동시켜 메시 홀(321)에 대하여 슬라이딩 이동하여, 다수의 중공홀(3236)에서 하나를 선택하여 메시 홀(321)에 대응되도록 한다.
그리고, 가동 모듈(323')에는 브라켓(3231'), 슬라이딩 레일(3232'), 랙 레일(3233) 및 구동 기어(3234)가 포함되고, 브라켓(3231')은 메시 홀 부품(32)으로부터 연장 형성되고, 슬라이딩 레일(3232')과 랙 레일(3233) 각각 이동판(3235) 상에 형성되며, 브라켓(3231')은 슬라이딩 레일(3232')에서 슬라이딩 이동하고, 구동 기어(3234)는 프로세서(4)(도1 참조)와 전기적으로 연결되고 또한 랙 레일(3233)과 치합 전동되며, 프로세서(4)(도1 참조)가 상기 입체 모델 정보를 수신하여 구동 기어(3234)의 회전을 산출 및 제어하여 나아가 이동판(3235)을 구동시켜 메시 홀(321)에 대하여 이동함으로써 다수의 크기가 서로 다른 중공홀(3236) 중에서 필요한 크기를 선택하여 메시 홀(321)에 대응되도록 한다.
이로써 메시 홀 부품(32)은 조절 구조(322)를 통하여 다수의 크기가 다른 중공홀(3236)에서 필요한 크기를 선택하여 메시 홀(321)의 크기에 대응되도록 하여, 메시 홀 부품(32)이 메시 홀(321)의 크기를 조절할 수 있게 하고, 나아가 노즐구(311)(도9 참조)의 착색 구역 및 각도를 조절하도록 하여, 3차원 프린터(10)로 하여금 정확하게 프린트하게 하는 장점을 갖도록 한다.
도11에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(11)의 제7 실시예로서, 제7 실시예는 제6 실시예와 대체적으로 동일하나, 제7 실시예와 제6 실시예의 차이점이라면 이동판(3235')이 메시 홀(321)에 대응되게 구비되고 또한 사다리꼴 장공(3237)이 구비되는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 가동 모듈(323')이 이동판(3235') 및 메시 홀 부품(32) 사이에 연결되고, 가동 모듈(323')이 프로세서(4)(도1 참조)와 전기적으로 연결되고 또한 이동판(3235')을 구동시켜 메시 홀(321)에 대하여 슬라이딩 이동하여, 사다리꼴 장공(3237)를 구동시켜 메시 홀(321)에 대하여 슬라이딩 이동한다.
이로써, 사다리꼴 장공(3237)이 메시 홀(321)에 대하여 슬라이딩 이동하는 과정에서, 사다리꼴 장공(3237) 자체 형상의 너비가 큰것으로부터 작은것으로 점차 작아지기 때문에, 사다리꼴 장공(3237)의 비교적 작은 너비는 메시 홀(321)에 대응되어 노즐구(311)(도9 참조)의 착색 구역 및 각도를 제한 축소시킬 수 있고, 사다리꼴 장공(3237)의 비교적 큰 너비는 메시 홀(321)에 대응되어 노즐구(311)(도9 참조)의 착색 구역 및 각도를 유지할 수 있으며, 나아가 노즐구(311)(도9 참조)의 착색 구역 및 각도를 조절하여 3차원 프린터(10)로 하여금 정확하게 프린트하게 하는 장점을 갖도록 한다. 도12에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제8 실시예로서, 제8 실시예는 제5 실시예와 대체적으로 동일하나, 제8 실시예와 제5 실시예의 차이점이라면 조절 구조(322)가 메시 홀(321)에 대응되게 구비되는 홀 축소 모듈(324)로서, 홀 축소 모듈(324)은 메시 홀(321)을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 홀 축소 모듈(324)에는 회전 도어(3241), 랙 레일(3242) 및 구동 기어(3243)가 포함되고, 회전 도어(3241)는 메시 홀(321)에 대응되게 구비되고, 랙 레일(3242)은 회전 도어(3241) 상에 형성되며, 구동 기어(3243)는 프로세서(4)(도1 참조)와 전기적으로 연결되고 또한 랙 레일(3242)과 치합 전동되며, 프로세서(4)(도1 참조)가 상기 입체 모델 정보를 수신하여 구동 기어(3243)의 회전을 산출 및 제어하여 나아가 회전 도어(3241)의 개구의 개방과 폐쇄를 제어함으로써 회전 도어(3241)의 개구가 메시 홀(321)을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 한다.
이로써, 회전 도어(3241)의 열고 닫기는 개구가 비교적 작으면 노즐구(311)(도9 참조) 및 메시 홀(321)의 착색 구역 및 각도를 제한 축소시킬 수 있고, 회전 도어(3241)의 열고 당기는 개구가 비교적 크면 노즐구(311)(도9 참조) 및 메시 홀(321)의 착색 구역 및 각도를 유지할 수 있으며, 나아가 노즐구(311)(도9 참조)의 착색 구역 및 각도를 조절하여 3차원 프린터(10)로 하여금 정확하게 프린트하게 하는 장점을 갖도록 한다.
도13 내지 도14에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제9 실시예로서, 제9 실시예는 제6 실시예와 대체적으로 동일하나, 제9 실시예와 제6 실시예의 차이점이라면 동일한 착색 노즐(31) 상의 노즐구(311)의 수량이 다수이고, 메시 홀 부품(32)의 수량이 다수이며, 각 메시 홀 부품(32)은 각 노즐구(311)에 각각 대응되도록 구비되는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 각 메시 홀 부품(32)은 조절 구조(322)을 통하여 각 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도를 조절할 수 있다. 착색하고자 하는 입체 물체의 착색 위치가 각 및 변두리에 있을 때, 노즐구(311)에 대응되게 구비된 메시 홀(321)의 크기가 축소하여 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도를 제한 축소시키며; 착색하고자 하는 입체 물체의 착색 위치가 표면에 있을 때, 노즐구(311)에 대응되게 구비된 메시 홀(321)의 크기가 확대되어 노즐구(311)의 착색 구역 및 각도를 유지한다.
마찬가지로, 제5, 7, 8 실시예의 동일한 착색 노즐(31) 상의 노즐구(311)의 수량도 다수일 수 있고, 메시 홀 부품(32)의 수량도 다수일 수 있으며, 각 메시 홀 부품(32)은 각 노즐구(311)에 각각 대응될 수 있다.
도15 내지 도16에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 3차원 프린터(10)의 제10 실시예로서, 제10 실시예는 제4 실시예와 대체적으로 동일하나, 제10 실시예와 제4 실시예의 차이점이라면 본 발명의 3차원 프린터(10)에 또한 커버링 구조(7)가 포함되는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면, 동일한 착색 노즐(31) 상의 노즐구(311)의 수량이 다수이고(도7 내지 도8 참조), 메시 홀(32)의 수량이 다수이며, 각 메시 홀 부품(32)은 각 노즐구(311)에 각각 대응되고(도7 내지 도8 참조), 커버링 구조(7)는 복수의 메시 홀(321)에 대응되게 구비되며, 커버링 구조(7)는 메시 홀(321)을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 한다.
커버링 구조(7)에는 하나 또는 다수의 가동 도어(71) 및 하나 또는 다수의 구동 기어(72)가 포함되고, 메시 홀 부품(32)에는 브라켓(325)이 구비되며, 가동 도어(71)에는 슬라이딩 레일(711) 및 랙 레일(712)이 포함되고, 브라켓(325)은 슬라이딩 레일(711)에서 슬라이딩 이동되며, 구동 기어(72)는 프로세서(4)(도1 참조)와 전기적으로 연결되고 또한 랙 레일(712)과 치합 전동되며, 프로세서(4)(도1 참조)가 상기 입체 모델 정보를 수신하여 구동 기어(72)의 회전을 산출 및 제어하여, 나아가 가동 도어(71)를 구동시켜 다수의 메시 홀(321)에 대하여 슬라이딩 이동하여 가동 도어(71)로 하여금 메시 홀(321)을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 한다.
이로써 가동 도어(71)로 하여금 메시 홀(321)을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하여, 나아가 복수의 노즐구(311)(도7 내지 도8 참조)를 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하여, 노즐구(311)의 색상 또는 수량을 제한하여 색상 설계 요구를 만족시킬 수 있다.
요약하면, 본 발명의 3차원 프린터는 동일한 유형의 제품이 개시되어 사용되지 않았으며, 또한 산업상 이용가능성, 창조성 및 진보성을 구비하고 있기 때문에 새로운 특허 출원의 요건을 완전하게 만족시킬 수 있으므로 특허법에 의하여 본 발명을 출원한다.
10: 3차원 프린터
1: 플랫폼
11: 베어링면
2: 입체 프린팅 모듈
21: 이동 모듈
211: 제1 로드 부품
212: 제2 로드 부품
213: 노즐 베이스
214: 제1 홀
215: 제2 홀
22: 입체 프린팅 노즐
3: 착색 노즐 모듈
31: 착색 노즐
311: 노즐구
32: 메시 홀 부품
321: 메시 홀
322: 조절 구조
323, 323': 가동 모듈
3231, 3231': 브라켓
3232, 3232': 슬라이딩 레일
3233: 랙 레일
3234: 구동 기어
3235, 3235': 이동판
3236: 중공홀
3237: 사다리꼴 장공
324: 홀 축소 모듈
3241: 회전 도어
3242: 랙 레일
3243: 구동 기어
325: 브라켓
33: 작동기구
4: 프로세서
5: 재료 탱크
6: 광원 모듈
7: 커버링 구조
71: 가동 도어
711: 슬라이딩 레일
712: 랙 레일
72: 구동 기어
100: 입체 물체
1: 플랫폼
11: 베어링면
2: 입체 프린팅 모듈
21: 이동 모듈
211: 제1 로드 부품
212: 제2 로드 부품
213: 노즐 베이스
214: 제1 홀
215: 제2 홀
22: 입체 프린팅 노즐
3: 착색 노즐 모듈
31: 착색 노즐
311: 노즐구
32: 메시 홀 부품
321: 메시 홀
322: 조절 구조
323, 323': 가동 모듈
3231, 3231': 브라켓
3232, 3232': 슬라이딩 레일
3233: 랙 레일
3234: 구동 기어
3235, 3235': 이동판
3236: 중공홀
3237: 사다리꼴 장공
324: 홀 축소 모듈
3241: 회전 도어
3242: 랙 레일
3243: 구동 기어
325: 브라켓
33: 작동기구
4: 프로세서
5: 재료 탱크
6: 광원 모듈
7: 커버링 구조
71: 가동 도어
711: 슬라이딩 레일
712: 랙 레일
72: 구동 기어
100: 입체 물체
Claims (13)
- 3차원 프린터에 있어서, 입체 물체를 성형시키며, 상기 3차원 프린터에는,
베어링면이 구비된 플랫폼;
상기 플랫폼 위쪽에 설치되고, 입체 모듈 정보에 의하여 상기 베어링면 상에 상기 입체 물체를 성형시키는 입체 프린팅 모듈; 및
상기 플랫폼 위쪽에 설치되어 상기 입체 모델 정보에 의하여 상기 입체 물체의 표면에 착색을 진행하고, 적어도 하나의 착색 노즐 및 적어도 하나의 메시 홀 부품을 포함하며, 상기 착색 노즐에는 적어도 하나의 노즐구가 구비되고, 상기 메시 홀 부품에는 적어도 하나의 메시 홀이 구비되며, 상기 메시 홀이 상기 노즐구에 대응되게 구비되고 또한 상기 메시 홀의 면적이 상기 노즐구의 면적보다 작은 착색 노즐 모듈이 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터. - 제1항에 있어서, 상기 메시 홀 부품에는 조절 구조가 포함되고, 상기 조절 구조는 상기 노즐구에 대응되게 구비된 상기 메시 홀의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제1항에 있어서, 동일한 상기 메시 홀 부품 상의 메시 홀의 수량이 다수이고, 상기 다수의 메시 홀의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제2항에 있어서, 상기 조절 구조에는 가동 모듈 및 이동판이 포함되고, 상기 이동판은 상기 적어도 하나의 메시 홀에 대응되게 구비되고 또한 크기가 서로 다른 다수의 중공홀이 구비되며, 상기 가동 모듈은 슬라이딩 이동 가능하게 상기 이동판 및 상기 메시 홀 부품 사이에 연결되어, 상기 다수의 중공홀 중의 하나를 선택하여 상기 적어도 하나의 메시 홀에 슬라이딩 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제2항에 있어서, 상기 조절 구조에는 가동 모듈 및 이동판이 포함되고, 상기 이동판은 상기 메시 홀에 대응되게 구비되고 또한 사다리꼴 장공이 구비되며, 상기 가동 모듈은 슬라이딩 이동 가능하게 상기 이동판 및 상기 메시 홀 부품 사이에 연결되어 상기 사다리꼴 장공을 구동시켜, 상기 적어도 하나의 메시 홀에 슬라이딩 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제2항에 있어서, 상기 조절 구조는 상기 메시 홀에 대응되게 구비되는 홀 축소 모듈로서, 상기 홀 축소 모듈은 상기 메시 홀을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제1항에 있어서, 커버링 구조를 더 포함하는 바, 동일한 상기 착색 노즐 상의 노즐구의 수량이 다수이고, 메시 홀의 수량이 다수이며, 각 상기 메시 홀은 각 상기 노즐구에 각각 대응되게 구비되고, 상기 커버링 구조는 상기 다수의 메시 홀에 대응되게 구비되며, 상기 커버링 구조는 상기 다수의 메시 홀을 일부 차폐, 모두 차폐 또는 모두 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제1항에 있어서, 상기 입체 프린팅 모듈에는 이동 모듈 및 입체 프린팅 노즐이 포함되고, 상기 이동 모듈은 상기 플랫폼에 설치되며, 상기 입체 프린팅 노즐은 상기 이동 모듈에 고정되고 또한 상기 이동 모듈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제8항에 있어서, 상기 착색 노즐은 상기 이동 모듈에 고정되고 또한 상기 이동 모듈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제8항에 있어서, 상기 이동 모듈에는 제1 로드 부품, 제2 로드 부품 및 노즐 베이스가 포함되고, 상기 노즐 베이스에는 상호 수직되게 설치되는 제1 홀 및 제2 홀이 구비되며, 상기 제1 로드 부품과 상기 제1 홀이 상호 관통 연결되어 슬라이딩되고, 상기 제2 로드 부품과 상기 제2 홀이 관통 연결되어 슬라이딩되며, 상기 입체 프린팅 노즐은 상기 노즐 베이스에 고정되고 또한 상기 노즐 베이스를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제10항에 있어서, 상기 착색 노즐은 상기 노즐 베이스에 고정되고 또한 상기 노즐 베이스를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제1항에 있어서, 상기 착색 노즐 모듈에는 또한 작동기구가 포함되고, 상기 작동기구는 상기 플랫폼에 설치되며, 상기 착색 노즐은 상기 작동기구에 고정되고 또한 상기 작동기구를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
- 제1항에 있어서, 상기 메시 홀 부품은 상기 착색 노즐 상에 고정되고 또한 상기 착색 노즐을 덮는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.
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