KR20180056338A - 3D Printer for education - Google Patents

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KR20180056338A
KR20180056338A KR1020160184245A KR20160184245A KR20180056338A KR 20180056338 A KR20180056338 A KR 20180056338A KR 1020160184245 A KR1020160184245 A KR 1020160184245A KR 20160184245 A KR20160184245 A KR 20160184245A KR 20180056338 A KR20180056338 A KR 20180056338A
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하재상
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Abstract

The present invention relates to a 3D printer for education, and more specifically, to a 3D printer for education capable of being manufactured by assembling separate blocks. According to the present invention, a 3D printer can be assembled by having a block shape which can be easily assembled. The block type 3D printer for education can be effective for anyone to understand and handle principles easily.

Description

교육용 3D 프린터{3D Printer for education}Education 3D Printer {3D Printer for education}

본 발명은 교육용 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 블록을 조립하여 제작할 수 있는 교육용 3D 프린터에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a 3D printer for education, and more particularly, to an educational 3D printer capable of assembling and manufacturing blocks.

종래, 한국공개특허 제2006-0061983호에 의하면, 히팅롤러와, 용지를 사이에 두고 히팅롤러를 가압하며 회전하고 축방향으로 연장된 회전축을 갖는 프레스롤러, 및 프레스롤러 회전축을 지지하는 축지지부재를 포함하는 레이저 프린터 정착 장치에 있어서, 축지지부재는, 프레스롤러 회전축의 일부 원주 구간을 지지하는 주지지부를 구비한 축지지본체와, 프레스롤러 회전축의 다른 일부 원주 구간을 지지하며 프레스롤러 회전축의 반경 방향으로 소정 폭 이동가능한 이동지지부, 및 축지지본체에 부착되며 회전축이 반경 방향으로 열변형됨에 따라 이동지지부가 반경 방향으로 이동하도록 이동지지부를 프레스롤러 회전축을 향해 탄성지지하는 스프링을 포함한다.In the past, Korean Unexamined Patent Publication No. 2006-0061983 discloses an image forming apparatus including a heating roller, a press roller having a rotation shaft extending in the axial direction by rotating the heating roller between the paper and a shaft support member Wherein the shaft support member includes a shaft support main body having a main support portion for supporting a part of the circumferential section of the press roller rotation shaft and a shaft support main body supporting another part circumferential section of the press roller rotation shaft, And a spring attached to the shaft support body and elastically supporting the movement support portion toward the press roller rotation axis so that the movement support portion moves in the radial direction as the rotation shaft is thermally deformed in the radial direction.

한편, 기존의 3D프린터는 구조가 복잡하게 되어 KIT조립시 최소 8시간 이상 소요되고, 관련 지식이 없는 청소년과 학생들에게 교육이 상당히 어려운 문제점이 있다.
On the other hand, existing 3D printers are complicated in structure, so it takes at least 8 hours to assemble the KIT, and education is very difficult for the youth and students who do not have related knowledge.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 각 블록을 조립하여 교육용 3D 프린터를 조립할 수 있도록 하는 교육용 3D 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an educational 3D printer capable of assembling educational 3D printers by assembling each block.

본 발명의 일 측면에 따른 교육용 3D 프린터는 바닥판의 상부 전후 측에 전측 블록(110) 및 후측 블록(120)이 각각 배치되고, 상기 전측 블록과 후측 블록 사이에 환봉으로 연결되어 y축 모터구동에 의한 벨트로 전후 이동하는 프린트 베드판이 설치되는 y축 모듈(100); 상기 바닥판의 좌우측에 좌측 블록(210) 및 우측 블록(220)이 배치되고, 상기 좌우측 블록에 각각 환봉과 지지대가 연결되어 z축 모터구동에 의해 상하이동하는 z축 모듈(200); 상기 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 x축 방향으로 환봉으로 연결되어 x축 모터구동에 의한 벨트로 이동하는 익스트루더 블록이 설치되는 x축 모듈(300);을 포함할 수 있다. The 3D printer for education according to one aspect of the present invention is characterized in that a front block 110 and a rear block 120 are disposed on the front and rear sides of the bottom plate, respectively, and a round bar is connected between the front block and the rear block, A y-axis module (100) on which a print bed plate moving forward and backward by a belt is installed; A z axis module 200 in which a left block 210 and a right block 220 are disposed on left and right sides of the bottom plate, respectively, and a round bar and a support bar are connected to the left and right blocks, respectively, A second left block 310 and a second right block 320 connected to the respective round rods and the support rods of the z axis module are connected by a round rod in the x axis direction and moved to a belt by driving the x axis motor, And an x-axis module 300 in which the x-axis module 300 is installed.

바람직하게 바닥판에 형성된 표시방향에 따라 x,y,z축 모듈의 배치방향이 일치하도록 조립할 수 있다.Preferably, the arrangement directions of the x-, y-, and z-axis modules coincide with the display direction formed on the bottom plate.

바람직하게 y축 모듈(100)은 상기 전측 블록(110) 및 후측 블록(120) 중 어느 하나의 블록에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 y축 구동블록(11); 상기 y축 구동블록과 y축 방향으로 마주하되 일정거리 이격되어 배치되는 블록 상부에 베어링이 형성된 베어링 블록(12); 상기 y축 구동블록과 베이링 블록 각각 양측에 환봉이 y축 방향으로 삽입되도록 하는 삽입 홀이 형성되어 전측 블록과 후측 블록이 환봉으로 연결되도록 설치되는 환봉블록(13); 및 상기 환봉블록의 환봉에 관통되어 상기 전측블록과 후측블록 사이에 설치되고, 상기 y축 구동블록(11)과 베어링 블록(12) 사이로 연결되는 벨트를 고정하여, 상기 y축 구동블록의 풀리와 베어링 블록의 베어링으로 전후 이동이 가능하도록 설치되는 프린트 베드판(14);을 포함할 수 있다.Preferably, the y-axis module 100 includes a y-axis driving block 11 for accommodating a stepping motor and a pulley in any one of the front block 110 and the rear block 120; A bearing block (12) bearing a bearing on an upper portion of a block facing the y-axis drive block in a y-axis direction and spaced apart from the y-axis drive block by a predetermined distance; A round bar block 13 having insertion holes for inserting a round bar into both sides of the y-axis drive block and the bay ring block so that the round bar is inserted in the y-axis direction, so that the front block and the rear block are connected by a round bar; And a belt connected between the y-axis driving block (11) and the bearing block (12) through a round bar of the round bar and fixed between the front block and the rear block, And a print bed plate (14) installed to be movable back and forth by a bearing of a bearing block.

또한 바람직하게 z축 모듈(200)은 상기 y축 모듈의 전측 블록과 후측 블록과 일평면상에서 수직으로 교차할 수 있도록 좌측 블록(210)과 우측 블록(220)이 배치되되, 상기 좌우측 블록 각각에 나사선이 형성된 환봉이 스태핑 모터와 커플링에 수직으로 연결되는 z축 구동블록(21); 상기 바닥판에 배치되는 z축 구동블록의 외측으로 지지대를 삽입가능한 홀이 형성되는 지지대 블록(22); 상기 나사선이 형성된 환봉에 끼워져 상기 z축 구동블록의 회전에 따라 상하이동하는 너트(23);를 포함할 수 있다.Preferably, the z-axis module 200 includes a left block 210 and a right block 220 arranged so as to intersect vertically on one plane with a front block and a rear block of the y-axis module, A z-axis drive block 21 in which a threaded circular rod is connected vertically to the stepping motor and the coupling; A supporter block (22) having a hole through which a supporter can be inserted to the outside of a z-axis driving block disposed on the bottom plate; And a nut (23) inserted in the threaded bar and moving up and down according to the rotation of the z-axis driving block.

또한 바람직하게 x축 모듈(300)은 상기 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 서로 마주하여 수평으로 환봉으로 연결되며, 상기 제2 좌측 블록(310) 또는 제2 우측 블록(320) 중 어느 하나에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 x축 구동블록(31); 상기 x축 구동블록과 마주하여 환봉을 수평으로 연결하여 배치되는 블록 일측에 베어링이 형성된 베어링 블록(32); 및 상기 x축 구동블록의 풀리와 상기 베어링 블록의 베어링에 연결되는 벨트를 고정하는 고정 홈이 형성되어, x축 방향으로 이동하는 익스트루더 블록(33);을 포함할 수 있다.Preferably, the x-axis module 300 includes a second left block 310 and a second right block 320, which are connected to the respective rods and supports of the z-axis module, An x-axis driving block 31 for accommodating the stepping motor and the pulley in either the left block 310 or the second right block 320; A bearing block (32) having bearings formed on one side of the block arranged horizontally with the round bar facing the x-axis drive block; And an extruder block 33 having a fixing groove for fixing a belt connected to the bearing of the bearing block and the pulley of the x-axis driving block, and moving in the x-axis direction.

또한 바람직하게 z축 모듈의 바닥판쪽으로부터 연결되는 환봉과 지지대의 상단부에서 환봉으로 연결하여 고정하도록 하는 상단캡(400);을 더 포함할 수 있다.The upper cap 400 may further include a round bar connected to the bottom plate of the z-axis module and a top end of the support bar.

또한 바람직하게 상기 바닥판 상부에 y축 모듈 또는 z축 모듈을 설치한 후, 상기 z축 모듈의 환봉과 지지대에 x축 모듈을 설치할 수 있다.Preferably, the y-axis module or the z-axis module is installed on the bottom plate, and then the x-axis module is installed on the round bar and the support bar of the z-axis module.

그리고 바람직하게 y축 모듈은 후측 블록에 상기 익스트루더 블록에 프린트 재료를 공급하기 위한 필라멘트 거치대가 설치된다.
Preferably, the y-axis module is provided with a filament holder for feeding print material to the extruder block in the rear block.

본 발명에 따르면, 조립이 용이한 블록형태를 갖고 3D프린터를 조립할 수 있는 효과가 있다. 교육을 목적으로 하는 블록형 3D 프린터로서, 누구나 원리를 쉽게 이해하고 다룰 수 있도록 하는데 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to assemble a 3D printer with a block shape that is easy to assemble. It is a block 3D printer for education purpose, and it is effective for anyone to understand and handle the principle easily.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교육용 3D프린터의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교육용 3D프린터의 회로도를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교육용 3D프린터의 바닥판을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 y축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 z축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 x축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동블록을 나타낸 예시도이다. 1 is a configuration diagram of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view illustrating a bottom plate of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary view for explaining a y-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view illustrating a z-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view for explaining an x-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a driving block according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. 또한 본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 마찬가지로 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention. It is also to be understood that the specific structure or functional description presented in the embodiments of the present invention is illustrated for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention only and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms . Likewise, it should be understood that the present invention should not be construed as limited to the embodiments described herein, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D 프린터의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 교육용 3D 프린터는 y축 모듈(100), z축 모듈(200), x축 모듈(300), 상단캡(400)을 포함할 수 있다.1, the 3D printer for education may include a y-axis module 100, a z-axis module 200, an x-axis module 300, and a top cap 400.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교육용 3D프린터의 회로도를 나타낸 예시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 모듈별로 구동하는 모터에 전원을 공급하고 제어하고, 데이터 입력명령과 출력을 나타내는 회로를 포함한다.2 is a circuit diagram of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, includes a circuit for supplying and controlling power to a motor driven for each module, and for indicating a data input command and an output.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교육용 3D프린터의 바닥판을 나타낸 예시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥판에 각 블록을 설치시 바닥판에 표시된 설치방향에 따라 용이하게 설치할 수 있다.3 is an exemplary view illustrating a bottom plate of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, when the respective blocks are installed on the bottom plate, they can be easily installed according to the installation direction indicated on the bottom plate.

y축 모듈(100)은 바닥판의 상부 전후 측에 전측 블록(110) 및 후측 블록(120)이 각각 배치되고, 상기 전측 블록과 후측 블록 사이에 환봉으로 연결되어 y축 모터구동에 의한 벨트로 전후 이동하는 프린트 베드판이 설치되는 구성이다.The y-axis module 100 includes a front block 110 and a rear block 120 disposed on the upper front and rear sides of the bottom plate, respectively. The y-axis module 100 is connected by a round rod between the front block and the rear block, And a print bed plate moving forward and backward is installed.

z축 모듈(200)은 바닥판의 좌우측에 좌측 블록(210) 및 우측 블록(220)이 배치되고, 상기 좌우측 블록에 각각 환봉과 지지대가 연결되어 z축 모터구동에 의해 상하이동하는 구성이다.The z-axis module 200 is configured such that a left block 210 and a right block 220 are disposed on the left and right sides of a bottom plate, respectively, and a bar and a support are connected to the left and right blocks.

x축 모듈(300)은 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 x축 방향으로 환봉으로 연결되어 x축 모터구동에 의한 벨트로 이동하는 익스트루더 블록이 설치되는 구성이다.The x-axis module 300 includes a second left block 310 and a second right block 320 connected to the respective rods and supports of the z-axis module by a round bar in the x-axis direction, And a moving extruder block is installed.

상술한 x,y,z모듈은 각 블록마다 배치가능한 방향이 표시되어 있고, 바닥판에 표시된 방향에 따라 사각형태의 블록을 배치하여 바닥판과 각 블록의 배치방향이 일치하도록 하여 용이하게 설치할 수 있는 효과가 있다.The x, y, and z modules described above are arranged in a direction that can be arranged for each block, and rectangular blocks are arranged along the direction indicated on the bottom plate, so that the placement directions of the bottom plate and the blocks coincide with each other. There is an effect.

x,y,z축 모듈에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The x, y, and z axis modules are described in detail below.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 y축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 4 is an exemplary view for explaining a y-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.

y축 모듈(100)은 y축 구동블록(11), 베어링 블록(12), 환봉블록(13), 프린트 베드판(14)을 포함할 수 있다.The y-axis module 100 may include a y-axis drive block 11, a bearing block 12, a round bar block 13, and a print bed plate 14.

y축 구동블록(11)은 전측 블록(110) 및 후측 블록(120) 중 어느 하나의 블록에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 구성이다.The y-axis driving block 11 is configured to accommodate a stepping motor and a pulley in any one of the front block 110 and the rear block 120.

베어링 블록(12)은 y축 구동블록과 y축 방향으로 마주하되 일정거리 이격되어 배치되는 블록 상부에 베어링이 형성된다.The bearing block 12 is formed with a bearing on an upper portion of the block which faces the y-axis drive block in a y-axis direction and is spaced apart from the y-axis drive block by a predetermined distance.

환봉블록(13)은 y축 구동블록과 베이링 블록 각각 양측에 환봉이 y축 방향으로 삽입되도록 하는 삽입 홀이 형성되어 전측 블록과 후측 블록이 환봉으로 연결되도록 설치할 수 있는 구성이다.In the round bar block 13, insertion holes are formed in both sides of the y-axis driving block and the bearing block so that the round bar is inserted in the y-axis direction, so that the front block and the rear block can be connected by a round bar.

프린트 베드판(14)은 환봉블록의 환봉에 관통되어 상기 전측블록과 후측블록 사이에 설치되고, y축 구동블록(11)과 베어링 블록(12) 사이로 연결되는 벨트를 고정하여, 상기 y축 구동블록의 풀리와 베어링 블록의 베어링으로 전후 이동이 가능하도록 설치할 수 있는 구성이다.The print bed plate 14 is provided between the front block and the rear block through the round bar of the round bar and fixes a belt connected between the y-axis driving block 11 and the bearing block 12, It is a structure that can be installed to be able to move back and forth with the pulleys of the block and the bearings of the bearing block.

그리고 y축 모듈은 후측 블록에 익스트루더 블록에 프린트 재료를 공급하기 위한 필라멘트 거치대가 설치될 수 있다.
And the y-axis module may be provided with a filament rest for feeding the print material to the extruder block in the rear block.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 z축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary view illustrating a z-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, z축 모듈(200)은 y축 모듈의 전측 블록과 후측 블록과 일평면상에서 수직으로 교차할 수 있도록 좌측 블록(210)과 우측 블록(220)이 배치되되, z축 구동블록(21), 지지대 블록(22), 너트(23)를 포함할 수 있다.5, the z-axis module 200 includes a left block 210 and a right block 220 arranged so as to vertically intersect the front block and the rear block of the y-axis module on one plane, and z An axial drive block 21, a support block 22, and a nut 23.

z축 구동블록(21)은 좌우측 블록 각각에 나사선이 형성된 환봉이 스태핑 모터와 커플링에 수직으로 연결되는 구성이다.The z-axis driving block 21 is a structure in which a round bar having threads on each of the right and left blocks is vertically connected to the stepping motor and the coupling.

지지대 블록(22)은 바닥판에 배치되는 z축 구동블록의 외측으로 지지대를 삽입가능한 홀이 형성되는 구성이다.The support block 22 has a structure in which a hole into which a support can be inserted is formed outside the z-axis drive block disposed on the bottom plate.

너트(23)는 나사선이 형성된 환봉에 끼워져 상기 z축 구동블록의 회전에 따라 상하이동하는 구성이다.
The nut (23) is inserted into a threaded round bar and moves up and down according to the rotation of the z-axis driving block.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D프린터의 x축 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.6 is an exemplary view for explaining an x-axis module of a 3D printer for education according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, x축 모듈(300)은 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 서로 마주하여 수평으로 환봉으로 연결되며, x축 구동블록(31), 베어링 블록(32), 익스트루더 블록(33)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the x-axis module 300 includes a second left block 310 and a second right block 320, which are connected to the respective rods and supports of the z-axis module, And may include an x-axis drive block 31, a bearing block 32, and an extender block 33.

x축 구동블록(31)은 제2 좌측 블록(310) 또는 제2 우측 블록(320) 중 어느 하나에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 구성이다.The x-axis driving block 31 is configured to accommodate the stepping motor and the pulley in either the second left block 310 or the second right block 320.

베어링 블록(32)은 x축 구동블록과 마주하여 환봉을 수평으로 연결하여 배치되는 블록 일측에 베어링이 형성된다.The bearing block 32 is formed with a bearing on one side of the block arranged to horizontally connect the round bar to the x-axis driving block.

익스트루더 블록(33)은 x축 구동블록의 풀리와 상기 베어링 블록의 베어링에 연결되는 벨트를 고정하는 고정 홈이 형성되어, x축 방향으로 이동하는 구성이다.
The extruder block 33 has a structure in which a pulley of the x-axis driving block and a fixing groove for fixing a belt connected to the bearing of the bearing block are formed and moved in the x-axis direction.

상단캡(400)은 z축 모듈의 바닥판쪽으로부터 연결되는 환봉과 지지대의 상단부에서 환봉으로 연결하여 고정하도록 하는 구성이다.The upper cap 400 is configured to be fixed by connecting a round bar connected from the bottom plate side of the z axis module to the upper end of the support bar by a round bar.

조립순서는 바닥판 상부에 y축 모듈 또는 z축 모듈을 설치한 후, 상기 z축 모듈의 환봉과 지지대에 x축 모듈을 설치할 수 있다.The assembling procedure is to install the y-axis module or the z-axis module on the top of the bottom plate, and then the x-axis module on the round bar and the support block of the z-axis module.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동블록을 나타낸 예시도이다. 스태핑 모터가 삽입되도록 상부가 개방되고, 모터와 회로가 연결되도록 일측면에 개방된 사각형 형태를 갖는다. 또한 블록 일측에 바닥판과 설치가 용이하도록 방향표시가 되어있다. 본 실시예에서는 사각형 형태로 설명하였지만, 원형이나 모터를 수용하고 회로를 연결하기 위한 다양한 형태로 구성할 수 있다.7 is a block diagram illustrating a driving block according to an embodiment of the present invention. The upper portion is opened to insert the stepping motor, and has a rectangular shape opened to one side so that the motor and the circuit are connected. Also, a directional mark is provided on one side of the block to facilitate installation of the bottom plate. Although the present embodiment has been described in the form of a rectangle, it can be configured in various forms for accommodating a circle or a motor and connecting a circuit.

본 발명의 일실시예에 따른 교육용 3D 프린터를 다르게 살펴보면 다음과 같다.A 3D printer for education according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

바닥판에는 각 블록배치가 용이하도록 화살표 표시가 되어 있고, 블록 상에도 화살표시가 표시되어 바닥판 방향과 블록 방향이 맞도록 배치하여 조립이 용이하도록 할 수 있다.An arrow mark is provided on the bottom plate so that each block can be easily arranged, and an arrow mark is also displayed on the block, so that the bottom plate direction and the block direction are aligned with each other.

y축 모듈은 환봉이 연결되는 블록 사이 중앙 블록에 구동블록(스태핑 모터, 풀리)과 베어링 블록(베어링)이 위치하고, 구동블록과 베어링 블록 사이에는 벨트가 스태핑 모터 상에 있는 풀리와 베어링 블록 상에 있는 베어링과 연결될 수 있다. 구동 블록과 베어링 블록은 양측에 환봉을 설치하기 위한 블록이 위치하고, 바닥판의 후측 상판에 위치하는 구동 블록 사이에 위치하는 양측 환봉 블록에는 후단에 필라멘트를 거치할 수 있는 필라멘트 거치대가 구비된다. 필라멘트 거치대가 연결되는 환봉 블록 일측에 필라멘트 거치대와 체결되는 체결홈과 나사홈이 형성되어 필라멘트 거치대를 환봉 블록 일측에 형성된 체결홈에 삽입하여 나사홈에 나사를 삽입하여 고정할 수 있다.In the y-axis module, a driving block (stepping motor, pulley) and a bearing block (bearing) are located in a central block between the blocks to which the rods are connected, and a belt between the driving block and the bearing block is provided on the pulley on the stepping motor and on the bearing block The bearing can be connected to the bearing. The driving block and the bearing block are provided with a block for installing a round bar on both sides and the both side round bar blocks located between the driving blocks positioned on the rear upper plate of the bottom plate are provided with a filament holder for mounting a filament at the rear end. A thread groove is formed on one side of the round bar block to which the filament holder is connected and a thread groove is formed to be fastened to the filament holder, and the filament holder is inserted into the fastening groove formed on one side of the round bar.

도면상에 나타낸 예시도를 참고하여 배치되는 블록을 설명하면, y축 모듈의 전측 블록과 후측 블록 사이에 배치되는 프린트 베드판 하부에 환봉이 관통하여 체결되는데, 프린트 베드판 하측에 벨트를 고정하기 위한 고정홈이 형성되어 벨트를 고정하며 환봉 블록에 체결된 환봉에서 프린트 베드판이 y축으로 이동가능하도록 설치된다.A round bar is inserted into a lower portion of a print bed plate disposed between a front block and a rear block of a y-axis module and fixed to a lower side of the print bed plate. And the print bed plate is installed to be movable in the y-axis in a round bar fixed to the round bar block.

y축 방향으로 이동하는 프린트 베드판의 일측이 전측 블록에 위치하는 환봉블록에 y축 제로값 위치를 설정하기 위한 스위치가 구비된다.a switch for setting a y-axis zero value position is provided in a round bar block in which one side of the print bed plate moving in the y-axis direction is located in the front side block.

y축 모듈의 구동블록은 내부가 모터를 수용할 수 있도록 상부가 개방된 수용부가 형성되고, 블록 일측이 개방되어 전기선이 스태핑 모터에 연결될 수 있도록 한다.The driving block of the y-axis module is formed with an accommodating portion whose upper portion is opened so as to accommodate the motor therein, and one side of the block is opened so that the electric wire can be connected to the stepping motor.

z축 모듈은 바닥판에 y측 모듈과 일평면상에 수직으로 교차할 수 있도록 배치되되, 바닥판 y축 모듈의 전후측 사이의 후측단 쪽으로 좌우측단에 배치된다. z축 모듈의 구동블록은 두 개이고, 구동블록은 스태핑 모터와 커플링이 설치된다. 이때 커플링은 위에서 흔들려도 진동을 안받게 탄성력이 있는 스프링 기능을 하는 구성이다. 커플링에는 나사선이 형성된 환봉이 체결되어 스태핑 모터가 구동시에 회전 방향에 따라 나사선을 따라 체결되는 너트가 상하 구동하여 z축으로 상하이동할 수 있도록 한다. 이??, 나사선이 형성된 환봉에 너트가 끼워지고, 너트 상부에 와셔가 위치하며, 그위에 x축 블록이 연결될 수 있다. 너트는 x축 블록에 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있다.The z-axis module is disposed on the bottom plate so as to intersect vertically with the y-side module on one plane, and disposed at the left and right ends toward the rear end side between the front and rear sides of the bottom plate y- The drive block of the z axis module has two drive blocks, and the stepping motor and coupling are installed. At this time, the coupling is configured to have a spring function that does not vibrate even if it is shaken from above. In the coupling, a round bar having a screw thread is fastened so that the nut, which is fastened along the screw thread according to the rotating direction of the stepping motor, moves up and down in the z-axis to move up and down. In this case, a nut is inserted into a threaded round bar, a washer is placed on the nut, and an x-axis block can be connected thereto. The nut can prevent vibration from being transmitted to the x-axis block.

구동블록 일측에 z축 상에서 x축 모듈이 상하이동 할 수 있도록 하는 지지대역할을 하는 지지대가 설치되는 지지대 설치 블록이 바닥판에 배치되는 구동블록의 외측에 배치되도록 한다.A support block installation block provided with a support block serving as a support for allowing the x-axis module to move up and down on the z-axis on one side of the drive block is disposed outside the drive block disposed on the bottom plate.

x축 모듈은 z축 모듈의 상부에 나사선 환봉과 지지대에 끼워져 위에서 언급한 너트와 와셔 위에 설치되며, x축 모듈의 좌우측 블록은 수평으로 연결되는 환봉으로 서로 연결되어 z축의 나사선 환봉에 따라 너트를 돌려 수평을 유지하여 설치할 수 있도록 한다.The x-axis module is mounted on the nut and washer above the z-axis module on the top of the z-axis module, and the left and right blocks of the x-axis module are connected to each other by a horizontal connecting rod. Turn it so that it can be installed horizontally.

x축 모듈의 구동부 일측에 스태핑 모터와 풀리가 위치하고, 구동부와 x축 방향으로 마주하는 블록에는 베어링이 위치하고, 이들 사이에 벨트가 연결되는데, 이러한 벨트가 익스트루더 블록에 고정되어 환봉을 따라 익스트루더 블록이 x축 방향으로 이동가능하도록 설치된다. 익스트루더 블록에는 벨트를 고정하기 위한 고정홈이 형성되어 벨트를 고정하여 x축 모듈인 구동블록과 베어링블록 사이를 이동할 수 있다.A stepping motor and a pulley are located on one side of the driving part of the x-axis module, and a bearing is located in a block facing the driving part in the x-axis direction, and a belt is connected between these parts. The belt is fixed to the extruder block, The torsion block is provided so as to be movable in the x-axis direction. In the extruder block, a fixing groove for fixing the belt is formed, and the belt can be fixed to move between the driving block, which is the x-axis module, and the bearing block.

z축 모듈의 어느 하나의 지지대 블록에 z축 제로값 위치를 설정하기 위한 영점 볼트가 고정설치되고, x축 모듈의 구동블록과 베어링블록 중 z축 모듈의 영점 볼트가 접촉되는 지점에 z축 제로값 위치를 설정하기 위한 스위치가 구비되며, x축 방향으로 익스트루더 블록과 접촉되는 x축 모듈의 구동블록과 베어링 블록 중 어느 하나에 x축 제로값 위치를 설정하기 위한 스위치가 구비된다. 이들 각 스위치는 회로기판과 연결되어 x,y,z축의 영점을 설정하여 익스트루더 블록의 x축, z축 이동과 프린트 베드의 y축 이동범위를 설정할 수 있다.
a zero-point bolt for setting a z-axis zero-value position is fixedly attached to one of the support blocks of the z-axis module, and a z-axis zero point is provided at a point where the zero- And a switch for setting an x-axis zero value position to one of a driving block and a bearing block of the x-axis module in contact with the extruder block in the x-axis direction is provided. Each of these switches is connected to the circuit board to set the x, y, and z axis zero points, so that the x and y axis movements of the extruder block and the y axis movement range of the print bed can be set.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described above and that various modifications and changes may be made by one of ordinary skill in the art without departing from the scope of the present invention, It is to be understood that the technical idea of the present invention extends to the extent possible.

100 : y축 모듈 110 : 전측 블록
120 : 후측 블록 200 : z축 모듈
210 : 좌측 블록 220 : 우측 블록
300 : x축 모듈 310 : 제2 좌측 블록
320 : 제2 우측 블록 400 : 상단캡
11, 21, 31 : 구동블록 12, 32 : 베어링 블록
13 : 환봉블록 14 : 프린트 베드판
22 : 지지대 블록 23 : 너트
33 : 익스트루더 블록100: y-axis module 110: front block
120: rear side block 200: z axis module
210: Left block 220: Right block
300: x-axis module 310: second left block
320: second right side block 400: upper cap
11, 21, 31: drive block 12, 32: bearing block
13: Round bar 14: Printed bed plate
22: support block 23: nut
33: Extruder Block

Claims (7)

바닥판의 상부 전후 측에 전측 블록(110) 및 후측 블록(120)이 각각 배치되고, 상기 전측 블록과 후측 블록 사이에 환봉으로 연결되어 y축 모터구동에 의한 벨트로 전후 이동하는 프린트 베드판이 설치되는 y축 모듈(100);
상기 바닥판의 좌우측에 좌측 블록(210) 및 우측 블록(220)이 배치되고, 상기 좌우측 블록에 각각 지지대와 나사선이 형성된 환봉이 연결되며, 상기 환봉에 연결되는 z축 모터구동에 의해 상하이동하는 z축 모듈(200);
상기 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 x축 방향으로 환봉으로 연결되어 x축 모터구동에 의한 벨트로 이동하는 익스트루더 블록이 설치되는 x축 모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
A front block 110 and a rear block 120 are disposed on the front and rear sides of the upper and lower sides of the bottom plate and connected to each other by a round bar between the front block and the rear block, A y-axis module (100);
A left block 210 and a right block 220 are disposed on the left and right sides of the bottom plate, respectively. The left and right blocks are respectively connected to a support rod and a threaded rod, and the movable block is moved up and down by a z- a z-axis module 200;
A second left block 310 and a second right block 320 connected to the respective round rods and the support rods of the z axis module are connected by a round rod in the x axis direction and moved to a belt by driving the x axis motor, And an x-axis module (300) in which the x-axis module (300) is installed.
제 1 항에 있어서,
상기 y축 모듈(100)은,
상기 전측 블록(110) 및 후측 블록(120) 중 어느 하나의 블록에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 y축 구동블록(11);
상기 y축 구동블록과 y축 방향으로 마주하되 일정거리 이격되어 배치되는 블록 상부에 베어링이 형성된 베어링 블록(12);
상기 y축 구동블록과 베이링 블록 각각 양측에 환봉이 y축 방향으로 삽입되도록 하는 삽입 홀이 형성되어 전측 블록과 후측 블록이 환봉으로 연결되도록 설치되는 환봉블록(13); 및
상기 환봉블록의 환봉에 관통되어 상기 전측블록과 후측블록 사이에 설치되고, 상기 y축 구동블록(11)과 베어링 블록(12) 사이로 연결되는 벨트를 고정하여, 상기 y축 구동블록의 풀리와 베어링 블록의 베어링으로 전후 이동이 가능하도록 설치되는 프린트 베드판(14);을 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The y-axis module (100)
A y-axis driving block 11 for accommodating a stepping motor and a pulley in any one of the front block 110 and the rear block 120;
A bearing block (12) bearing a bearing on an upper portion of a block facing the y-axis drive block in a y-axis direction and spaced apart from the y-axis drive block by a predetermined distance;
A round bar block (13) provided with insertion holes for inserting a round bar into both sides of the y-axis driving block and the baying block so as to be inserted in the y-axis direction, so that the front block and the rear block are connected by a round bar; And
A belt connected between the y-axis drive block 11 and the bearing block 12 is fixed to the y-axis drive block through a round bar of the round bar to be fixed between the y-axis drive block 11 and the bearing block 12, And a print bed plate (14) installed to be movable back and forth by a bearing of the block.
제 1 항에 있어서,
z축 모듈(200)은,
상기 y축 모듈의 전측 블록과 후측 블록과 일평면상에서 수직으로 교차할 수 있도록 좌측 블록(210)과 우측 블록(220)이 배치되되,
상기 좌우측 블록 각각에 나사선이 형성된 환봉이 스태핑 모터와 커플링에 수직으로 연결되는 z축 구동블록(21);
상기 바닥판에 배치되는 z축 구동블록의 외측으로 지지대를 삽입가능한 홀이 형성되는 지지대 블록(22);
상기 나사선이 형성된 환봉에 끼워져 상기 z축 구동블록의 회전에 따라 상하이동하는 너트(23);를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The z-axis module 200,
A left block 210 and a right block 220 are disposed so as to intersect vertically on one plane with a front block and a rear block of the y-axis module,
A z-axis driving block (21) in which a round bar having threads on each of the right and left blocks is connected to the stepping motor and the coupling vertically;
A supporter block (22) having a hole through which a supporter can be inserted to the outside of a z-axis driving block disposed on the bottom plate;
And a nut (23) inserted in the threaded bar and moving up and down according to rotation of the z-axis driving block.
제 1 항에 있어서,
x축 모듈(300)은,
상기 z축 모듈의 각 환봉과 지지대에 연결되는 제2 좌측 블록(310) 및 제2 우측 블록(320)이 서로 마주하여 수평으로 환봉으로 연결되며,
상기 제2 좌측 블록(310) 또는 제2 우측 블록(320) 중 어느 하나에 스태핑 모터와 풀리를 수용하는 x축 구동블록(31);
상기 x축 구동블록과 마주하여 환봉을 수평으로 연결하여 배치되는 블록 일측에 베어링이 형성된 베어링 블록(32); 및
상기 x축 구동블록의 풀리와 상기 베어링 블록의 베어링에 연결되는 벨트를 고정하는 고정 홈이 형성되어, x축 방향으로 이동하는 익스트루더 블록(33);을 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The x-axis module 300,
The second left block 310 and the second right block 320 connected to the respective rods and supports of the z-axis module face each other and are connected by a round bar horizontally,
An x-axis driving block 31 for accommodating the stepping motor and the pulley in either the second left block 310 or the second right block 320;
A bearing block (32) having bearings formed on one side of the block arranged horizontally with the round bar facing the x-axis drive block; And
And an extruder block (33) having a fixing groove for fixing a belt connected to the bearing of the bearing block and the pulley of the x-axis driving block and moving in the x-axis direction. .
제 1 항에 있어서,
상기 z축 모듈의 바닥판쪽으로부터 연결되는 환봉과 지지대의 상단부에서 환봉으로 연결하여 고정하도록 하는 상단캡(400);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
The method according to claim 1,
And a top cap (400) for connecting and fixing a round bar connected to the bottom plate of the z-axis module and a top end of the support bar by a round bar.
제 1 항에 있어서,
상기 바닥판 상부에 y축 모듈 또는 z축 모듈을 설치한 후, 상기 z축 모듈의 환봉과 지지대에 x축 모듈을 설치하며, 상기 바닥판에 형성된 표시방향에 따라 x,y,z축 모듈의 배치방향이 일치하도록 조립가능한 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.
The method according to claim 1,
Axis module is installed on the top of the bottom plate, the x-axis module is installed on the round bar and the support bar of the z-axis module, and the x-, y-, and z- And the assembling direction can be assembled so as to coincide with each other.
제 1 항에 있어서,
상기 y축 모듈은,
후측 블록에 상기 익스트루더 블록에 프린트 재료를 공급하기 위한 필라멘트 거치대가 설치되는 것을 특징으로 하는 교육용 3D 프린터.The method according to claim 1,
The y-
And a filament holder for feeding the print material to the extruder block is installed in the rear side block.
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