KR20180064332A - 3-dimensional printer where injecting direction of modeling material is able to be variable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 설계도에 따라서 소정의 조형재료를 적층시켜 3차원의 조형물을 출력하는 3차원 프린터에 관한 것으로서, 상세하게는 조형재료를 분사하는 노즐부와, 조형물이 형성되는 조형판의 구조가 개선된 3차원 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer for laminating predetermined molding materials in accordance with a three-dimensional design scheme and outputting three-dimensional molding objects. More specifically, the present invention relates to a three-dimensional printer in which a molding part for spraying a molding material, To an improved three-dimensional printer.
3차원 프린팅은 평면의 용지 상에 2차원의 형상을 출력하는 통상적인 프린팅과 달리, 3차원의 조형물을 출력하는 방식을 지칭한다. 3차원 프린팅은, 컴퓨터 그래픽 설계 소프트웨어를 이용하여 조형물의 모양을 3차원적으로 렌더링하는 모델링 과정과, 모델링 결과에 따라서 조형재료에 의해 조형물을 형성하는 프린팅 과정과, 부산물의 제거나 경화 등과 같은 조형물에 대한 후처리를 수행하는 마무리 과정을 포함한다. 3차원 프린터는, 이러한 과정 중에서 프린팅 과정을 수행하는 장치를 통칭한다.3-dimensional printing refers to a method of outputting a three-dimensional sculpture, unlike conventional printing, which outputs a two-dimensional shape on a sheet of flat paper. The three-dimensional printing includes a modeling process of three-dimensionally rendering a shape of a molding using computer graphic design software, a printing process of forming a molding using a molding material in accordance with the modeling result, And a finishing process for performing post-processing on the image data. The three-dimensional printer collectively refers to an apparatus that performs the printing process in this process.
3차원 프린터는 3차원으로 렌더링된 설계 데이터에 따라서 소정의 조형재료를 플레이트 상에 적층 방식으로 쌓아올림으로써 조형물을 형성한다. 이러한 조형재료에는 액체 또는 파우더 형태의 수지, 금속 등, 다양한 재료가 사용될 수 있다. 또한, 조형재료를 적층하는 방식으로는, 압출, 분사, 광경화, 파우더 소결, 시트 접합 등이 있다.A three-dimensional printer forms a molding by stacking predetermined molding materials on a plate in a lamination manner in accordance with design data rendered in three dimensions. The molding material may include various materials such as resin or metal in the form of liquid or powder. Examples of the method of laminating the molding material include extrusion, injection, light curing, powder sintering, sheet joining, and the like.
3차원 프린터는 조형물의 형성 방식에 따라서 여러 가지의 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, FDM(fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터는 사각형의 격자 형상의 프레임 내에 플레이트 및 이송기구가 지지되며, 노즐부가 이송기구에 의해 프레임 내의 공간을 이동하면서 플레이트 상에 조형재료를 분사하는 구조를 가진다.The three-dimensional printer can have various structures depending on the method of forming a molding. For example, in a three-dimensional printer using an FDM (fused deposition modeling) method, a plate and a feed mechanism are supported in a rectangular lattice frame, and the nozzle portion is moved in a space in the frame by a feed mechanism to eject molding material on a plate .
그런데, 이와 같은 구조의 3차원 프린터는 노즐부의 이동범위가 프레임 또는 플레이트의 크기에 제한을 받으므로, 3차원 프린터가 출력 가능한 조형물의 스케일은 결과적으로 프레임 또는 플레이트의 크기에 의해 제한을 받게 된다. 즉, 3차원 프린터가 출력 가능한 조형물의 스케일은, 플레이트의 면적보다 작으며 프레임의 높이보다 낮다. 만일 플레이트의 면적보다 넓은 조형물을 출력하고자 한다면, 종래 기술에 따른 3차원 프린터로는 출력이 곤란하며, 해당 조형물을 출력 가능한 크기의 플레이트 및 프레임을 가지는 별도의 3차원 프린터가 필요하게 된다. 또는, 프레임의 높이보다 높은 조형물을 출력하고자 하는 경우에도 같은 문제가 있을 수 있다.However, since the moving range of the nozzle unit is limited by the size of the frame or the plate, the scale of the sculpture that can be output by the three-dimensional printer is limited by the size of the frame or the plate as a result. That is, the scale of the sculpture that can be output by the three-dimensional printer is smaller than the area of the plate and lower than the height of the frame. If an artifact larger than the area of the plate is to be output, a separate three-dimensional printer having a plate and a frame of a size capable of outputting the artifacts is required. Alternatively, there may be the same problem in the case of outputting a sculpture higher than the height of the frame.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안되는 것으로서, 하나의 3차원 프린터에 의해 다양한 스케일의 조형물을 쉽고 빠르게 출력할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a structure capable of quickly and easily outputting sculptures of various scales by a single three-dimensional printer.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터는, 각기 상이한 복수의 면을 구비하고, 중력 방향을 향하는 면이 변경되도록 회전 가능한 프레임; 상기 프레임의 회전에 따른 상기 프레임의 방위 변화에 따라 어느 하나의 판면이 중력방향을 향할 수 있게 변경 가능하도록 상기 프레임의 각기 상이한 복수의 면 중 적어도 두 면에 고정 설치된 복수의 조형판; 상기 프레임에 설치되며 조형재료를 분사하는 노즐부; 상기 노즐부로부터 분사되는 상기 조형재료에 의해 조형물이 형성되도록 상기 노즐부를 이동시키는 이송부; 상기 프레임의 회전에 따라 상기 프레임의 방위가 변화될 때 상기 노즐부의 분사방향이 중력방향을 향하는지를 감지하는 중력센서 또는 가속도 센서를 포함하는 감지부; 상기 노즐부를 상기 이송부에 대해 회전 가능하게 지지하는 힌지부; 상기 힌지부가 회전하도록 구동시키는 구동부; 및 상기 감지부의 상기 중력센서 또는 가속도 센서의 감지 결과에 따라서, 상기 힌지부가 회전하여 상기 노즐부를 상기 이송부에 대해 상기 변경된 조형판을 향한 방향으로 회전시키도록 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다. 이로써, 사용자는 프레임을 회전 시킴에 따라 다양한 면적을 가지는 복수의 조형판 중에서 조형물의 스케일에 맞는 어느 하나를 선택할 수 있을 뿐 아나라 수동으로 노즐부를 회전시킬 필요 없이 중력센서 또는 가속도 센서의 감지에 따라 바로 노즐부가 해당 조형판을 향하게 하여 조형재료을 분사할 수 있으므로, 하나의 3차원 프린터에 의해 사용자가 원하는 다양한 스케일의 조형물이 쉽고 빠르게 출력되도록 할 수 있다.In order to achieve the above object, a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention includes: a frame rotatably provided with a plurality of different surfaces and adapted to change a surface facing a gravitational direction; A plurality of shaping plates fixed to at least two surfaces of the plurality of different surfaces of the frame so that the one surface can be changed so as to be directed in the direction of gravity in accordance with the azimuth change of the frame as the frame rotates; A nozzle unit installed in the frame and spraying the molding material; A transfer unit for moving the nozzle unit so that a molding is formed by the molding material ejected from the nozzle unit; A sensing unit including a gravity sensor or an acceleration sensor for sensing whether the ejection direction of the nozzle unit is directed to the gravity direction when the azimuth of the frame changes according to the rotation of the frame; A hinge unit rotatably supporting the nozzle unit with respect to the conveyance unit; A driving unit for driving the hinge unit to rotate; And a control unit for controlling driving of the driving unit such that the hinge unit rotates and rotates the nozzle unit in the direction toward the modified shaping plate with respect to the transporting unit according to the detection result of the gravity sensor or the acceleration sensor of the sensing unit do. Accordingly, as the frame rotates, the user can select any one of a plurality of molding plates having various areas corresponding to the scales of the molding objects, and does not need to manually rotate the nozzle unit, Since the nozzle unit directs the shaping material to be directed toward the shaping plate, it is possible to easily and quickly output the sculptures of various scales desired by the user by one three-dimensional printer.
여기서, 3차원 프린터는, 상기 이송부에 설치되며, 상기 분사 방향이 가변함에 따라서 상기 노즐부가 가변된 위치를 유지하도록 지지하는 걸림부;를 더 포함할 수 있다. 이로써, 3차원 프린터는 노즐부가 어느 한 조형판을 향하도록 위치할 때, 해당 위치가 유지되도록 할 수 있다.Here, the three-dimensional printer may further include a latching part installed at the transfer part and supporting the nozzle part to maintain a variable position as the injection direction is changed. As a result, the three-dimensional printer can maintain the position when the nozzle portion is positioned toward one of the shaping plates.
또한, 3차원 프린터는, 상기 이송부를 구동시키는 하나 이상의 모터; 제1모드에 대응하는 구동신호를 인가하게 마련된 제1메인보드; 제2모드에 대응하는 구동신호를 인가하게 마련된 제2메인보드; 및 상기 복수의 조형판 중 상기 판면이 중력방향을 향하는 조형판의 변경에 대응하여, 상기 제1메인보드 및 상기 제2메인보드 중 어느 하나에 상기 하나 이상의 모터가 선택적으로 접속되도록 스위칭하는 스위칭부;를 더 포함할 수 있다. 이로써, 3차원 프린터는 상기 판면이 중력방향을 향하는 조형판이 변경될 때마다, 이송부의 구동을 위한 메인보드의 펌웨어 또는 드라이버가 매번 업데이트되는 것을 방지할 수 있다.Further, the three-dimensional printer may include at least one motor for driving the conveyance unit; A first main board configured to apply a driving signal corresponding to the first mode; A second main board configured to apply a driving signal corresponding to the second mode; And a switching unit for switching the one or more motors to be selectively connected to any one of the first main board and the second main board corresponding to the change of the shaping plate of the plurality of shaping plates toward the gravity direction, ; ≪ / RTI > Thus, the three-dimensional printer can prevent the firmware or the driver of the main board for driving the conveyance unit from being updated each time the shaping plate whose surface of the plate faces the gravity direction is changed.
본 발명에 따르면, 3차원 프린터는 다양한 면적을 가지는 복수의 조형판을 프레임에 설치하고, 중력센서 또는 가속도 센서의 감지에 따라 변경된 조형판에 대응하게 노즐부의 분사 방향이 바로 가변할 수 있게 하므로, 하나의 장치로 다양한 스케일의 조형물이 쉽고 빠르게 출력되도록 할 수 있다.According to the present invention, a three-dimensional printer is provided with a plurality of shaping plates having various areas on a frame, and the direction of injection of the nozzle unit can be directly changed corresponding to the modified shaping plate according to the detection of the gravity sensor or the acceleration sensor, It is possible to easily and quickly output the sculptures of various scales with one device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 제1출력모드에 있을 때의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 제2출력모드에 있을 때의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에 적용되는 노즐부의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에 적용되는 노즐부의 회전 구조를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 출력 모드에 따라서 각 모터의 구동신호를 가변하는 원리를 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에서 노즐부를 자동으로 회전시키는 원리를 나타내는 구성 블록도이다.1 is a perspective view showing a schematic view when a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention is in a first output mode.
2 is a perspective view showing a schematic view when the three-dimensional printer according to the embodiment of the present invention is in the second output mode.
3 is a perspective view showing the shape of a nozzle unit applied to a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a rotation structure of a nozzle unit applied to a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram showing a principle in which a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention varies drive signals of respective motors according to an output mode.
6 is a block diagram illustrating a principle of automatically rotating a nozzle unit in a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 이하 실시예에서는 본 발명의 사상과 직접적인 관련이 있는 구성들에 관해서만 설명하며, 그 외의 구성에 관해서는 설명을 생략한다. 그러나, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 설명이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것이 아님을 밝힌다. 실시예에서 "포함하다" 또는 "가지다"와 같은 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하기 위한 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가되는 가능성을 배제하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, only configurations directly related to the concept of the present invention will be described, and description of other configurations will be omitted. However, it is to be understood that, in the implementation of the apparatus or system to which the spirit of the present invention is applied, it is not meant that the configuration omitted from the description is unnecessary. It should be understood that terms such as " comprise "or" have "in the embodiments are intended to specify that there is a feature, number, step, operation, , ≪ / RTI > an operation, an element, or a combination thereof.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 상호 배타적인 구성이 아니며, 하나의 장치 내에서 복수 개의 실시예가 선택적으로 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 복수의 실시예의 조합은 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술자가 본 발명의 사상을 구현함에 있어서 임의로 선택되어 적용될 수 있다.In addition, the embodiments described with reference to the drawings are not mutually exclusive unless otherwise specified, and a plurality of embodiments may be selectively implemented in one apparatus. The combination of the plurality of embodiments may be arbitrarily selected and applied in implementing the spirit of the present invention by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 제1출력모드에 있을 때의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a schematic view when a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention is in a first output mode.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 조형물을 출력하도록 동작하는 출력부(100)와, 출력부(100)에 구동 전원 및 제어 신호 등을 출력함으로써 출력부(100)의 동작을 제어하는 제어박스(200)를 포함한다. 출력부(100) 및 제어박스(200)는 상호 분리되어 있으며, 케이블을 통해 제어박스(200)로부터의 신호가 출력부(100)로 전달되도록 마련된다.1, the three-
출력부(100)는 직사각형의 격자 형상을 가지는 프레임(110)과, 프레임(110)에 상호 이격되게 설치되는 복수의 조형판(120, 130)과, 소정의 조형재료를 분사하게 마련된 노즐부(140)와, 프레임(110)에 설치되며 노즐부(140)가 프레임(110) 내의 공간을 이동하도록 하는 이송부(150)를 포함한다.The
프레임(110)은 복수의 바아(bar)에 의해 구성된 직육면체의 형상을 가진다. 즉, 직육면체인 프레임(110)의 각 모서리는 복수의 바아에 의해 형성된다. 프레임(110)의 각 면은 복수의 조형판(120, 130)이 설치되거나 또는 일 조형판(120, 130) 상의 조형물을 프레임(110)의 외부로 꺼낼 수 있도록, 관통되게 마련된다. 프레임(110)을 이루는 복수의 바아는, 이송부(150), 또는 이송부(150)를 구동시키기 위한 구동기구(미도시)를 지지한다. 프레임(110)의 내부 공간은, 기본적으로 노즐부(140)가 이동 가능한 공간의 범위를 제공한다.The
복수의 조형판(120, 130)은 프레임(110)의 복수의 측면에 설치된다. 조형판(120, 130)은 프레임(110)의 내부 공간을 향하는 판면 상에 노즐부(140)로부터 분사되는 조형재료에 의해 조형물이 형성되는 구성인 바, 해당 판면이 기 설정된 허용범위 이내의 평탄도를 가지는 금속 또는 수지에 의한 플레이트를 포함한다.A plurality of shaping plates (120, 130) are installed on a plurality of side surfaces of the frame (110). The
프레임(110)에 설치되는 조형판(120, 130)의 개수는 둘 이상인데, 각 조형판(120, 130)은 프레임(110) 상에서 서로 상이한 면 상에 상호 이격되게 설치된다. 본 실시예에서 복수의 조형판(120, 130)은 제1조형판(120)과 제2조형판(130)을 포함하는데, 본 발명의 사상이 이에 한정되지 않으며 복수의 조형판(120, 130)은 셋 이상으로 마련될 수도 있다. 여기서, 제1조형판(120) 및 제2조형판(130)이 설치되는 프레임(110)의 구조 상, 제1조형판(120) 및 제2조형판(130)은 공간 상에서 상호 직교한 판면을 가진다.The number of the
프레임(110)이 직육면체의 형상을 가지는 특성 상, 제1조형판(120)의 면적과 제2조형판(130)의 면적은 서로 상이하다.The area of the
프레임(110)은 구조상 제어박스(200)와 분리되어 있으므로, 사용자에 의해 또는 별도의 기구에 의해 회전할 수 있게 마련된다. 프레임(110)의 회전에 따라서 설치면에 대한 제1조형판(120) 및 제2조형판(130)의 위치 또한 변화하며, 제1조형판(120) 및 제2조형판(130) 중에서 그 판면이 Z 방향을 향하도록 배치되는 어느 하나가 조형 프로세스에 사용되도록 선택된다.Since the
노즐부(140)는 프레임(110) 내측의 공간 내에서 이송부(150)에 의해 X축, Y축, Z축을 따라서 이동한다. 노즐부(140)는 이동하는 동안, 외부로부터 공급되는 필라멘트 등의 조형재료를 내부에서 가열시켜 제1조형판(120) 또는 제2조형판(130) 상에 분사함으로써, 설계도면에 따른 조형물을 형성한다.The
이송부(150)는 제1방향에 평행하게 연장된 바아 형상의 제1레일(151)과, 제1레일(151)을 이동 가능하게 지지하며 제2방향에 평행하게 연장된 바아 형상의 제2레일(153)과, 제2레일(153)을 이동 가능하게 지지하며 제3방향에 평행하게 연장된 바아 형상의 제3레일을 포함한다. 제1방향, 제2방향 및 제3방향은 실질적으로 상호 직교한다. 본 도면과 같이 제1조형판(120)의 판면이 Z 방향을 향하도록 프레임(110)이 배치된 경우에, 제1방향은 X 방향, 제2방향은 Y 방향, 제3방향은 Z 방향이 된다.The
제1레일(151)은 노즐부(140)를 지지하며, 노즐부(140)가 제1방향을 따라서 이동하도록 안내한다. 제1레일(151)의 단부에는 하나 이상의 모터(미도시)가 설치되며, 모터 및 노즐부(140) 사이를 결합시키는 벨트(미도시)에 의해 노즐부(140)가 이동할 수 있게 하는 한편, 제1레일(151)이 제2레일(153)을 따라서 이동할 수 있게 마련된다.The
제2레일(153)은 제2방향을 따라서 평행하게 연장된 한 쌍의 바아를 포함하며, 이러한 한 쌍의 바아가 각각 제1레일(151)의 양 단부를 지지한다. 제2레일(153)은 제1레일(151)이 제2방향을 따라서 이동하도록 안내한다.The
제3레일(155)은 프레임(110)에 설치되며 제3방향을 따라서 평행하게 연장된 복수의 바아를 포함하며, 각 바아가 한 쌍의 제2레일(153)의 양 단부를 지지한다. 예를 들면, 제3레일(155)은 네 개의 바아가 각기 한 쌍의 제2레일(153)의 양 단부를 지지하도록 마련될 수 있다. 제2레일(153)의 단부 또는 제3레일(155)의 단부에는 하나 이상의 모터(미도시)가 설치됨으로써, 제2레일(153)이 제3레일(155)을 따라서 이동할 수 있게 마련된다.The
본 실시예에서의 제1레일(151), 제2레일(153) 및 제3레일(155)의 개수는 한정적인 것이 아니며, 3차원 프린터(1)의 설계 방향에 따라서 변경될 수 있는 수치이다.The number of the
이와 같은 이송부(150)에 의한 이동 동작 및 노즐부(140)의 분사 동작 등은, 제어박스(200)로부터 케이블을 통해 전송되는 전원 및 제어신호에 따라서 수행된다.The moving operation by the transferring
제어박스(200)는 하우징(210)과, 하우징(210) 외측에 설치된 하나 이상의 디스플레이부(220)와, 사용자 입력을 위한 사용자입력부(230)를 포함한다.The
디스플레이부(220)는 조형물의 형성을 위한 도면의 상세, 도면에 따른 조형물의 형성 과정, 이송부(150) 및 노즐부(140)의 동작 상태 등, 3차원 프린터(1)의 제반 동작에 관한 정보를 표시한다. 디스플레이부(220)는 액정표시패널 등 다양한 종류의 디스플레이 패널이 적용될 수 있다.The
디스플레이부(220)는 3차원 프린터(1)의 설계 방식에 따라서 하나가 마련될 수도 있고, 둘 이상이 마련될 수도 있다. 본 실시예에서는 두 개의 디스플레이부(220)가 마련되는데, 이에 관한 설명은 후술한다.The
사용자입력부(230)는 사용자가 3차원 프린터(1)의 동작을 제어하도록 제공되는 사용자 인터페이스이다. 사용자입력부(230)는 하우징(210) 상에 설치되는 키, 버튼, 터치패드, 터치스크린 등 다양한 종류 및 형태로 구현될 수 있다.The
이러한 구조 하에서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 다음과 같이 동작한다.Under such a structure, the three-
중력에 따른 구조상, 조형물이 형성되는 조형판의 판면은 Z 방향을 향해야 한다. 본 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 프레임(110)이 회전 가능하게 마련되는 한편, 제1조형판(120) 및 제2조형판(130)이 상호 직교하도록 프레임(110)에 설치된다. 따라서, 프레임(110)의 회전에 따른 프레임(110)의 방위 변화에 따라서, 제1조형판(120) 및 제2조형판(130) 중 어느 하나가 Z 방향을 향하도록 마련될 수 있다.Due to the structure due to gravity, the plate surface of the molding plate on which the molding is to be formed should face the Z direction. The three
여기서, 제1조형판(120)이 Z 방향을 향하도록 배치됨으로써 그 판면 상에 조형물이 형성될 수 있게 마련되는 경우를 제1출력모드로, 제2조형판(130)이 Z 방향을 향하도록 배치됨으로써 그 판면 상에 조형물이 형성될 수 있게 마련되는 경우를 제2출력모드로 각각 지칭한다. 본 도면은 3차원 프린터(1)가 제1출력모드에 있는 모습을 나타내고 있다.Here, the case where the
프레임(110)의 방위 변화에 의해 제1조형판(120) 및 제2조형판(130) 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 어느 하나의 판면 상에 노즐부(140)로부터 조형재료가 분사되어야 한다. 이에, 본 실시예에 따른 노즐부(140)는 복수의 조형판(120, 130) 중 선택된 어느 하나에 대해 조형재료를 분사할 수 있게, 조형재료의 분사 방향이 가변 가능하도록 이송부(150)의 제1레일(151)에 지지된다.When any one of the
이로써, 본 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 제1조형판(120) 및 제2조형판(130) 중 선택된 어느 하나 상에 조형물이 형성되도록 할 수 있다. 이러한 구조에 의해 제공될 수 있는 효용성은 다음과 같다.Accordingly, the
3차원 프린터(1)가 제1출력모드에 있을 때에, 예를 들어 제1조형판(120)의 면적 또는 노즐부(140)가 제1조형판(120)에 평행한 방향으로 이동 가능한 최대 범위를 S1, 제1조형판(120)의 판면의 법선방향으로 노즐부(140)가 이동 가능한 최대 높이를 h1이라고 한다. 제1출력모드에서 출력될 수 있는 조형물의 최대 폭은 S1을 초과할 수 없으며, 조형물의 최대 높이는 h1을 초과할 수 없다. 즉, 조형물의 크기는 프레임(110)에 의해 제한되므로, 본 도면과 같은 구조에서 제1출력모드 시의 조형물은 폭이 좁고 세로로 긴 형상을 가진다.When the three-
그런데, 이와 대조적으로, 사용자가 폭이 넓고 세로로 낮은 형상을 가진 조형물을 요구할 수도 있다. 만일 사용자가 원하는 조형물의 폭이 S1을 초과한다고 한다면, 제1출력모드에서 해당 조형물을 출력하는 것은 곤란하다.By the way, in contrast, the user may require a sculpture having a wide and vertically low profile. If the width of the sculpture desired by the user exceeds S1, it is difficult to output the sculpture in the first output mode.
이에, 본 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 제1출력모드로부터 제2출력모드로 이행함으로써, 사용자의 요구에 대응할 수 있다.Thus, the three-
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 제2출력모드에 있을 때의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a schematic view when the three-dimensional printer according to the embodiment of the present invention is in the second output mode.
도 2에 도시된 바와 같이, 3차원 프린터의 출력부(100)는 프레임(110)의 방위 변화에 따라서 제2출력모드로 이행한다. 프레임(110)의 방위 변화를 위한 프레임(110)의 회전은, 사용자에 의한 것일 수 있고, 별도의 구동기구(미도시)에 의한 것일 수도 있다.As shown in Fig. 2, the
3차원 프린터의 출력부(100)가 제2출력모드에 있을 때, 제1조형판(120)은 Y-Z 판면에 평행하게 기립하는 반면에, 제2조형판(130)의 판면은 Z 방향을 향하도록 배치된다. 이에, 제2출력모드에서는 제2조형판(130) 상에 조형물이 형성되도록 마련된다.When the
또한, 프레임(110)의 방위 변화에 따라서 제1레일(151), 제2레일(153) 및 제3레일(155)의 각 연장방향 또는 이동방향이 변화한다. 앞선 제1출력모드의 경우에, 제1레일(151)이 연장되는 제1방향은 X 방향이고, 제2레일(153)이 연장되는 제2방향은 Y 방향이고, 제3레일(155)이 연장되는 제3방향은 Z 방향이었다. 이에 비해, 제2출력모드의 경우에, 제1방향은 Y 방향으로, 제2방향은 Z 방향으로, 제3방향은 X 방향이 된다. 이에 따라서, 이송부의 구동은 각 레일(151, 153, 155)의 위치 및 방위의 변화에 대응하여 조정되어야 하므로, 제2출력모드 시에 제어박스로부터의 전송되는 제어신호는 제1출력모드와 상이해야 한다. 이에 관한 내용은 후술한다.Further, the direction of extension or the direction of movement of the
그리고, 이와 같은 제2조형판(130) 및 이송부의 방위 변화에 대응하여, 최종적으로 노즐부(140)의 분사방향이 조정된다. 노즐부(140)는 기본적으로 이송부의 제1레일(151)에 지지되므로, 제1출력모드로부터 제2출력모드로의 이행에 대응하여 노즐부(140)의 분사방향이 제1조형판(120)으로부터 제2조형판(130)을 향하도록 노즐부(140)의 방위가 변화하게 마련된다. 이로써, 노즐부(140)는 제어박스로부터의 구동신호에 따라서, 제2출력모드 동안 제2조형판(130) 상에 조형재료를 분사함으로써 조형물을 형성할 수 있다.Then, the direction of ejection of the
3차원 프린터의 출력부(100)가 제2출력모드에 있을 때에, 예를 들어 제2조형판(130)의 면적 또는 노즐부(140)가 제2조형판(130)에 평행한 방향으로 이동 가능한 최대 범위를 S2, 제2조형판(130)의 판면의 법선방향으로 노즐부(140)가 이동 가능한 최대 높이를 h2이라고 한다. 구조상 제2출력모드에서 출력될 수 있는 조형물의 최대 폭은 S2를 초과할 수 없으며, 조형물의 최대 높이는 h2를 초과할 수 없다.When the
여기서, 제1출력모드 시에 제1조형판(120)의 면적 S1과 제1조형판(120)의 판면의 법선방향으로 노즐부(140)가 이동 가능한 최대 높이 h1를 제2출력모드 시의 S2 및 h2와 비교할 수 있다. 프레임(110)이 직육면체인 특성 상, S2는 S1보다 크고, h2는 h1보다 작다. 따라서, 3차원 프린터는 제1출력모드 시에 상대적으로 가로폭이 좁고 세로길이가 긴 형상의 조형물을 출력할 수 있는 것에 비해, 제2출력모드 시에 상대적으로 가로폭이 넓고 세로길이가 짧은 형상의 조형물을 출력할 수 있다.Here, the area S1 of the
즉, 사용자가 원하는 조형물의 폭이 S1을 초과한다면, 3차원 프린터의 출력부(100)는 제1출력모드로부터 제2출력모드로 이행함으로써 이러한 조형물을 출력할 수 있다. 반대로, 사용자가 원하는 조형물의 높이가 h2를 초과한다면, 3차원 프린터의 출력부(100)는 제2출력모드로부터 제1출력모드로 이행함으로써 이러한 조형물을 출력할 수 있다.That is, if the width of the desired sculpture exceeds S1, the
이와 같이, 본 실시예에 따른 3차원 프린터는, 하나의 장치에 의해 사용자의 요구에 맞는 다양한 스케일의 조형물을 출력할 수 있다.As described above, the three-dimensional printer according to the present embodiment can output the sculptures of various scales according to the demand of the user by one apparatus.
이러한 노즐부(140)의 방위 변화를 위한 방식으로는 수동 방식 및 자동 방식이 가능하다. 이하, 각 방식에 따른 구조에 관해 설명한다.As a method for changing the azimuth of the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에 적용되는 노즐부의 형상을 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing the shape of a nozzle unit applied to a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 노즐부(300)는 본체(310)와, 본체(310)의 상측에 형성되며 본체(310) 내부로 조형재료(410)가 장입되게 마련된 장입부(320)와, 본체(310)의 하측에 형성되며 조형재료(410)가 분사되게 마련된 분사부(330)를 포함한다. 노즐부(300)의 형상 및 구조는 설계 방식에 따라서 다양한 방향으로 변경이 가능한 사항이므로, 본 실시예에서의 노즐부(300)의 구조가 본 발명의 사상을 한정하지는 않는다.3, the
본체(310)는 장입부(320)를 통해 장입되는 필라멘트 형태의 조형재료(410)를 그 내부에서 이송시키기 위한 하나 이상의 롤러와, 조형재료(410)를 가열시켜 겔 또는 젤 형태로 변형시키는 가열기구를 가진다. 본체(310) 내에서 가열된 조형재료(410)는 노즐부(300)가 이동하는 동안에 분사부(330)로부터 분사됨으로써, 3차원의 조형물이 형성되도록 한다.The
노즐부(300)가 제1레일(미도시)에 지지됨에 있어서, 노즐부(300)는 직접 제1레일에 지지되는 것이 아닌, 제1레일에 지지되는 이송가이드부재(420)에 지지된다. 이송가이드부재(420)는 제1레일이 관통하게 마련된 홀(421)을 가지며, 제1레일 상을 따라서 이동할 수 있게 마련된다.The
노즐부(300)는 본체(310) 및 이송가이드부재(420) 사이를 결합시키는 지지부재(340)를 가진다. 지지부재(340)는 일단이 본체에 결합되는 한편, 타단이 이송가이드부재(420)에 착탈 가능하도록 마련된다. 예를 들면, 지지부재(340)는 이송가이드부재(420)에 결합되는 단부 상에 형성되며 스크루(430)에 의해 체결되기 위한 하나 이상의 제1체결홀(341)을 가진다. 여기서, 지지부재(340)는 제1레일이 관통하게 마련된 홀(345)을 더 가질 수 있다.The
도면에는 나타나 있지 않지만, 이송가이드부재(420)는 제1체결홀(341)에 대응하게 마련되며 스크루(430)에 의해 제1체결홀(341)과 함께 체결되도록 마련된 하나 이상의 제2체결홀(미도시)를 가진다. 제1체결홀(341) 및 제2체결홀이 함께 체결됨으로써, 노즐부(300)는 이송가이드부재(420)에 결합된다.Although not shown in the drawing, the
만일 노즐부(300)의 방위가 제1레일에 대해 변화하도록 하기 위해서, 사용자는 다음과 같은 동작을 수행한다. 사용자는 먼저 스크루(430)를 제1체결홀(341)로부터 분리시킴으로써 지지부재(340)를 이송가이드부재(420)로부터 분리시킨다. 사용자는 노즐부(300)의 방위가 요구하는 방향에 맞도록 노즐부(300)의 위치를 조정하고, 즉 노즐부(300)를 요구하는 방향을 향하도록 제1레일을 중심으로 회전시키고, 조정된 위치에 맞게 스크루(430)로 제1체결홀(341) 및 제2체결홀을 함께 체결한다.In order to cause the orientation of the
여기서, 제1체결홀(341)은 둘 이상이 마련되는 것이 바람직하다. 제1체결홀(341)이 하나만 있는 경우에도 본 발명의 사상은 성립될 수 있지만, 이 경우에는 노즐부(300)가 이송가이드부재(420)에 대해 안정적으로 지지되지 못할 수도 있다.Here, it is preferable that two or more first fastening holes 341 are provided. Even in the case where only one
이로써, 노즐부(300)는 사용자가 원하는 방향으로 조형재료(410)의 분사방향이 조정될 수 있다.In this way, the
한편, 노즐부(300)의 방위가 가변하는 구조는, 스크루(430)의 체결 및 분리 방식이 아닌, 힌지 구조로도 구현될 수 있다.On the other hand, the structure in which the direction of the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에 적용되는 노즐부의 회전 구조를 나타내는 측면도이다.4 is a side view showing a rotation structure of a nozzle unit applied to a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1레일(510)이 관통하는 이송가이드부재(520)가 있고, 노즐부(530)가 결합된 지지부재(540)가 제1레일(510)을 축으로 회전 가능하도록 이송가이드부재(520)에 지지된다.4, there is a
본 실시예에 따른 지지부재(540)는 이송가이드부재(520)로부터 분리 가능한 구조는 아니지만, 대신 이송가이드부재(520)에 대해 회전 가능한 구조를 가진다. 노즐부(530)는 제1레일(510)을 축으로 하여 회전 가능한 바, 노즐부(530)의 분사방향이 도면에서 하측을 향하는 제1위치와, 노즐부(530)의 분사방향이 도면에서 좌측을 향하는 제2위치 사이를 가변할 수 있다. 이와 같은 노즐부(530)의 위치 가변은, 사용자로부터의 조작에 의할 수도 있고, 별도의 구동기구(미도시)에 의할 수도 있다.The supporting
지지부재(540)가 이송가이드부재(520)에 대해 회전하도록 하는 구조는, 여러 가지 다양한 설계 방식이 있으므로 어느 한 가지의 구조에 의해 한정될 수 없다. 예를 들면, 지지부재(540)는 그 단부에 수용홀(541)을 가지며, 이송가이드부재(520)는 수용홀(541)에 수용됨으로써 지지부재(540)를 회동 가능하게 지지하는 회동안내부재(521)를 가진다. 회동안내부재(521) 및 수용홀(541)은 상호 대응하는 형상, 예를 들면 대체적으로 원형을 가지며, 노즐부(530)가 제1레일(510)을 중심으로 제1위치 및 제2위치 사이를 회전할 수 있도록 한다.The structure in which the
여기서, 노즐부(530)를 회전시키는 외력이 전자 제어에 따른 구동기구에 의한 것이 아닌, 사용자에 의한 것일 때에, 노즐부(530)가 제1위치 또는 제2위치를 정확하게 위치하도록 조정하는 것은 용이하지 않을 수 있다.Here, it is easy to adjust the
이에, 본 실시예에서는, 회동안내부재(521)는 노즐부(530)가 제1위치 또는 제2위치에 있을 때에 지지부재(540)의 회전을 제한하도록 돌출된 복수의 걸림부(523)를 포함한다. 그리고, 지지부재(540)는 수용홀(541)의 기 설정된 복수의 위치에 함몰 형성되며 지지부재(540)의 회전을 제한하도록 복수의 걸림부(523)를 수용하게 마련된 복수의 걸림단(543)을 포함한다.Therefore, in this embodiment, the
노즐부(530)가 제1위치에 있을 때에, 각 걸림부(523)는 각 걸림단(543)에 수용됨으로써 지지부재(540)의 회전을 제한한다. 노즐부(530)에 특별한 외력이 가해지지 않는 동안에는, 걸림단(543)은 걸림부(523)의 이동을 제한함으로써 노즐부(530)가 제1위치를 유지하도록 한다.When the
사용자가 외력을 가하여 노즐부(530)를 제2위치를 향해 회전시키면, 본 외력은 걸림단(543)이 걸림부(523)의 이동을 제한하는 한계를 초과하게 된다. 걸림부(523)는 걸림단(543)을 이탈하며, 지지부재(540)가 회동안내부재(521) 주위를 회전하고, 노즐부(530)는 제1레일(510)을 중심으로 회전하여 제2위치로 이동한다.When the user applies an external force and rotates the
노즐부(530)가 제2위치에 도달하면, 걸림부(523)는 걸림단(543)에 수용된다. 물론, 제1위치로부터 제2위치로 이동함에 따라서 노즐부(530)가 도면 상에서 90도 회전한 상태이므로, 각 걸림부(523)가 수용되는 각 걸림단(543)은 제1위치의 경우와 제2위치의 경우가 상이하다. 걸림단(543)은 다시 걸림부(523)의 이동을 제한하므로, 사용자는 노즐부(530)가 제2위치에 있음을 용이하게 인지할 수 있다. 이 상태에서 사용자가 노즐부(530)에 대한 외력을 해제하면, 걸림단(543) 및 걸림부(523) 사이의 인게이지에 의해 노즐부(530)는 제2위치를 유지할 수 있다.When the
이러한 구조에 따라서, 3차원 프린터는 노즐부(530)가 용이하게 회전하도록 제공할 수 있다.According to this structure, the three-dimensional printer can provide the
한편, 앞선 실시예에서는 3차원 프린터가 제1출력모드에 있을 때와 제2출력모드에 있을 때에, 각기 이송부의 구동 방식이 달라져야 한다고 설명한 바 있다. 이하, 이송부의 구동 방식에 관해 구체적으로 설명한다.On the other hand, in the above embodiment, it has been described that the driving method of the conveyance unit must be different when the three-dimensional printer is in the first output mode and in the second output mode. Hereinafter, the driving method of the conveyance unit will be described in detail.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터가 출력 모드에 따라서 각 모터의 구동신호를 가변하는 원리를 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary diagram showing a principle in which a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention varies drive signals of respective motors according to an output mode.
도 5에 도시된 바와 같이, 3차원 프린터(600)는 노즐부(610)를 이동시키는 제1모터(641)와, 노즐부(610)가 지지되는 제1레일(620)을 이동시키는 제2모터(643)와, 제1레일(620)이 지지되는 제2레일(630)을 이동시키는 제3모터(645)를 포함한다.5, the three-
또한, 3차원 프린터(600)는 각 모터(641, 643, 645)의 구동을 제어하는 복수의 메인보드(651, 653)와, 각 메인보드에 접속된 복수의 디스플레이부(661, 663)와, 복수의 메인보드(651, 653) 중 어느 하나를 각 모터(641, 643, 645)에 선택적으로 접속시키도록 스위칭하는 스위칭부(670)를 포함한다. 복수의 메인보드(651, 653)는 제1출력모드에 대응하게 설정된 제1메인보드(651)와, 제2출력모드에 대응하게 설정된 제2메인보드(653)를 포함한다.The three-
제1출력모드의 경우에, 노즐부(610)는 X 방향을 따라서 이동하며, 제1레일(620)은 Y 방향을 따라서 이동하며, 제2레일(630)은 Z 방향을 따라서 이동하게 마련된다. 한편, 제2출력모드의 경우에, 노즐부(610)는 Y 방향을 따라서 이동하며, 제1레일(620)은 Z 방향을 따라서 이동하며, 제2레일(630)은 X 방향을 따라서 이동하게 마련된다.In the first output mode, the
제1메인보드(651)는 노즐부(610)가 X 방향을 따라서 이동하도록 제1모터(641)를 구동시키며, 제1레일(620)이 Y 방향을 따라서 이동하도록 제2모터(643)를 구동시키며, 제2레일(630)이 Z 방향을 따라서 이동하도록 제3모터(645)를 구동시키는 구동신호를 출력하게 마련된다. 제1메인보드(651)에는 제1디스플레이부(661)가 접속된다.The first
한편, 제2메인보드(653)는 노즐부(610)가 Y 방향을 따라서 이동하도록 제1모터(641)를 구동시키며, 제1레일(620)이 Z 방향을 따라서 이동하도록 제2모터(643)를 구동시키며, 제2레일(630)이 X 방향을 따라서 이동하도록 제3모터(645)를 구동시키는 구동신호를 출력하게 마련된다. 제2메인보드(653)에는 제2디스플레이부(663)가 접속된다.The second
스위칭부(670)는 제1출력모드 및 제2출력모드 중 선택된 어느 하나에 대응하여, 제1메인보드(651) 및 제2메인보드(653) 중 어느 하나를 각 모터(641, 643, 645)에 선택적으로 접속시킨다. 즉, 스위칭부(670)는 3차원 프린터(600)가 제1출력모드이면 제1메인보드(651)를 각 모터(641, 643, 645)에 접속시키고 제1디스플레이부(661)를 표시 가능하게 활성화시키며, 3차원 프린터(600)가 제2출력모드이면 제2메인보드(653)를 각 모터(641, 643, 645)에 접속시키고 제2디스플레이부(663)를 표시 가능하게 활성화시킨다.The
제1출력모드 및 제2출력모드 중 어느 하나를 지정하는 것은, 예를 들면 사용자 입력에 의해 수행될 수 있고, 별도의 센서(미도시)에 의한 감지 결과에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들면, 센서는 중력 감지 센서로서, 센서가 어느 방향으로 중력이 작용하는지에 따라서 제1출력모드 및 제2출력모드 중 어느 하나가 선택되도록 할 수 있다.The designation of either the first output mode or the second output mode may be performed by, for example, a user input, or may be performed by a result of detection by a separate sensor (not shown). For example, the sensor is a gravity sensor, and one of the first output mode and the second output mode can be selected depending on the direction in which gravity acts on the sensor.
여기서, 설계 방식에 따라서는 하나의 메인보드가 제1출력모드 및 제2출력모드 각각에 대응하여 동작하는 경우도 가능하다. 이 경우에는 메인보드가 제1출력모드에 관한 설정 프로필과 제2출력모드에 관한 설정 프로필을 가지며, 선택된 출력모드에 대응하는 어느 하나의 설정 프로필에 따라서 메인보드의 설정을 갱신하는 방식이 될 수 있다.Here, depending on the design method, one main board may operate corresponding to each of the first output mode and the second output mode. In this case, the main board may have a setting profile for the first output mode and a setting profile for the second output mode, and may be a method for updating the setting of the main board according to any one setting profile corresponding to the selected output mode have.
다만, 메인보드의 펌웨어의 빈번한 갱신으로 인한 전자적 피로도나 소요시간이 문제가 될 수 있는 반면에 메인보드 제조 단가가 큰 문제가 되지 않는 제조환경이라면, 본 실시예와 같이 각 출력모드에 대응하는 복수의 메인보드(651, 653)가 마련되는 것도 가능하다.However, in a manufacturing environment in which the main board manufacturing cost is not a major problem while the electronic fatigue or the time required due to frequent updating of the firmware of the main board may be a problem, a plurality of The
디스플레이부(661, 663) 또한 복수의 메인보드(651, 653)에 대응하게 개별적으로 마련될 수 있고, 하나의 디스플레이부가 복수의 메인보드(651, 653) 각각에 의해 처리되는 영상을 표시하도록 마련될 수도 있다.The
이로써, 본 실시예에 따른 3차원 프린터(600)는 각 출력 모드에 대응하여 이송부의 구동 방식을 선택적으로 조정할 수 있다.Thus, the three-
한편, 노즐부의 분사방향 가변 조정은 수동 방식 뿐만 아니라, 자동 방식도 가능하다. 이하, 자동으로 노즐부의 분사방향을 조정하는 실시예에 관해 설명한다.On the other hand, the adjustment of the injection direction of the nozzle portion can be performed not only by a manual method but also by an automatic method. Hereinafter, an embodiment in which the injection direction of the nozzle portion is automatically adjusted will be described.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터에서 노즐부를 자동으로 회전시키는 원리를 나타내는 구성 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a principle of automatically rotating a nozzle unit in a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 3차원 프린터(700)는 출력부(710) 및 제어박스(720)를 포함한다. 출력부(710)는 노즐부(711)와, 노즐부(711)를 회전 가능하게 지지하는 힌지부(713)와, 힌지부(713)에 결합되며 힌지부(713)를 중심으로 노즐부(711)가 회전하도록 구동하는 모터(715)와, 3차원 프린터(700)의 출력 모드를 감지하는 감지부(717)를 포함한다. 그리고, 제어박스(720)는 모터(715)의 구동을 제어하는 제어부(721)를 포함한다. 제어부(721)는 앞선 실시예에서 설명한 바와 같은 메인보드일 수 있다.As shown in FIG. 6, the three-
감지부(717)는 3차원 프린터(700)가 현재 제1출력모드 및 제2출력모드 중 어느 모드에 있는지, 또는 제1출력모드 및 제2출력모드 중 어느 것이 선택되었는지 여부를 감지하며, 감지 결과를 제어부(721)에 전달한다.The
제어부(721)는 감지 결과에 따라서, 제1출력모드 및 제2출력모드 중 선택된 어느 하나에 대응하는 방향으로 노즐부(711)가 회전하도록 하는 구동제어신호를 모터(715)에 인가한다. 모터(715)는 제어부(721)로부터의 구동제어신호에 따라서 구동하며, 노즐부(711)가 힌지부(713)를 중심으로 회전하도록 한다.The
이로써, 본 실시예에 따른 3차원 프린터(700)는 사용자의 입력 없이, 출력 모드에 대응하여 자동으로 노즐부(711)의 분사방향이 변경되도록 할 수 있다.Thus, the three-
감지부(717)가 어떤 방식으로 감지하는가에 관해서는 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 감지부(717)는 현재 노즐부(711)의 분사 방향이 중력 방향을 향하고 있는지를 감지하는 센서일 수 있다. 제1조형판 및 제2조형판 중에서 조형을 위해 사용되는 것은, 그 판면이 중력 방향에 평행한 조형판이어야 한다. 따라서, 노즐부(711)의 분사 방향은 중력 방향을 향하여야 하므로, 감지부(717)는 중력센서 또는 가속도센서를 사용하여 노즐부(711)가 중력 방향을 향하는지 여부를 감지할 수 있다. 또는, 감지부(717)는 프레임의 방위를 감지하도록 마련될 수도 있다.Various methods can be applied as to how the
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalents may be made by those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the technical idea of the invention described in the following claims.
1 : 3차원 프린터
100 : 출력부
110 : 프레임
120 : 제1조형판
130 : 제2조형판
140 : 노즐부
150 : 이송부
151 : 제1레일
153 : 제2레일
155 : 제3레일1: 3D printer
100: Output section
110: frame
120: 1st edition plate
130: 2nd edition plate
140:
150:
151: first rail
153: second rail
155: third rail
Claims (3)
상기 프레임의 회전에 따른 상기 프레임의 방위 변화에 따라 어느 하나의 판면이 중력방향을 향할 수 있게 변경 가능하도록 상기 프레임의 각기 상이한 복수의 면 중 적어도 두 면에 고정 설치된 복수의 조형판;
상기 프레임에 설치되며 조형재료를 분사하는 노즐부;
상기 노즐부로부터 분사되는 상기 조형재료에 의해 조형물이 형성되도록 상기 노즐부를 이동시키는 이송부;
상기 프레임의 회전에 따라 상기 프레임의 방위가 변화될 때 상기 노즐부의 분사방향이 중력방향을 향하는지를 감지하는 중력센서 또는 가속도 센서를 포함하는 감지부;
상기 노즐부를 상기 이송부에 대해 회전 가능하게 지지하는 힌지부;
상기 힌지부가 회전하도록 구동시키는 구동부; 및
상기 감지부의 상기 중력센서 또는 가속도 센서의 감지 결과에 따라서, 상기 힌지부가 회전하여 상기 노즐부를 상기 이송부에 대해 상기 변경된 조형판을 향한 방향으로 회전시키도록 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.A rotatable frame having a plurality of different surfaces, each rotatable so that a surface facing the gravity direction is changed;
A plurality of shaping plates fixed to at least two surfaces of the plurality of different surfaces of the frame so that the one surface can be changed so as to be directed in the direction of gravity in accordance with the azimuth change of the frame as the frame rotates;
A nozzle unit installed in the frame and spraying the molding material;
A transfer unit for moving the nozzle unit so that a molding is formed by the molding material ejected from the nozzle unit;
A sensing unit including a gravity sensor or an acceleration sensor for sensing whether the ejection direction of the nozzle unit is directed toward the gravity direction when the azimuth of the frame changes according to the rotation of the frame;
A hinge unit rotatably supporting the nozzle unit with respect to the conveyance unit;
A driving unit for driving the hinge unit to rotate; And
And a control unit for controlling driving of the driving unit so that the hinge unit rotates and rotates the nozzle unit in the direction toward the modified shaping plate with respect to the conveyance unit in accordance with the detection result of the gravity sensor or the acceleration sensor of the sensing unit Wherein the three-dimensional printer is a three-dimensional printer.
상기 이송부에 설치되며, 상기 분사 방향이 가변함에 따라서 상기 노즐부가 가변된 위치를 유지하도록 지지하는 걸림부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.The method according to claim 1,
A retaining part installed on the conveying part and supporting the nozzle part to maintain a variable position as the ejecting direction is changed;
Dimensional printer.
상기 이송부를 구동시키는 하나 이상의 모터;
제1모드에 대응하는 구동신호를 인가하게 마련된 제1메인보드;
제2모드에 대응하는 구동신호를 인가하게 마련된 제2메인보드; 및
상기 복수의 조형판 중 상기 판면이 중력방향을 향하는 조형판의 변경에 대응하여, 상기 제1메인보드 및 상기 제2메인보드 중 어느 하나에 상기 하나 이상의 모터가 선택적으로 접속되도록 스위칭하는 스위칭부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터.The method according to claim 1,
One or more motors for driving the conveyance unit;
A first main board configured to apply a driving signal corresponding to the first mode;
A second main board configured to apply a driving signal corresponding to the second mode; And
A switching unit for switching the one or more motors to be selectively connected to any one of the first main board and the second main board corresponding to a change of the shaping plate whose surface of the plurality of shaping plates faces the gravity direction;
Dimensional printer.
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-
2018
- 2018-04-30 KR KR1020180049881A patent/KR20180064332A/en not_active Application Discontinuation
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