KR20190130188A

KR20190130188A - 다기능 3d 프린터

Info

Publication number: KR20190130188A
Application number: KR1020180044645A
Authority: KR
Inventors: 김종실; 주영태; 이형옥
Original assignee: 주식회사 휴인텍
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-11-22

Abstract

본 발명은, 프레임; 상기 프레임에서 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 이송체; 상기 프레임에 배치되어 상기 이송체를 이동시키는 구동부; 상기 이송체에 고정되어 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 제1 체결부재; 및 상기 제1 체결부재에 착탈 가능하게 결합되는 제2 체결부재;를 포함하는 다기능 3D 프린터를 제공한다.

Description

다기능 3D 프린터{MULTIFUNCTIONAL 3D PRINTER}

본 발명은 구조가 개선되어 여러 기능을 가질 수 있는 다기능 3D 프린터에 관한 것이다.

3D 프린터(3-dimension printer)는 입력된 3차원 도면을 입체적으로 출력하는 장비로서, 최근 이러한 3D 프린터의 개발 및 활용이 활발하게 이루어지고 있다.

이러한 3D 프린터는 열가소성 플라스틱 등의 재료를 적층하면서 가공품을 프린팅하는 첨가형과, 재료를 조각하여 가공품을 만드는 절삭형이 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1802087호(발명의 명칭: 복수의 노즐이 형성된 3D 프린터 및 그 동작 방법)이 있다.

이러한 종래 특허는 첨가형 3D 프린터에 관한 것으로, 3차원적으로 이동되는 x, y, z축 이동부에 노즐을 배치하여 가공품을 형성한다.

그러나, 종래의 3D 프린터는 첨가형을 절삭형으로 사용하거나, 반대로 절삭형을 첨가형으로 변경하여 사용할 수 없기 때문에 3D 프린터의 사용범위가 한정적으로 제한될 수 밖에 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 여러가지 기능으로 사용될 수 있는 3D 프린터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 프레임; 상기 프레임에서 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 이송체; 상기 프레임에 배치되어 상기 이송체를 이동시키는 구동부; 상기 이송체에 고정되어 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 제1 체결부재; 및 상기 제1 체결부재에 착탈 가능하게 결합되는 제2 체결부재;를 포함하는 다기능 3D 프린터를 제공한다.

또한, 상기 제2 체결부재에는 열가소성 플라스틱이 배출되는 노즐이 고정될 수 있다.

또한, 상기 제2 체결부재에는 절삭툴을 클램핑 할 수 있는 스핀들이 고정될 수 있다.

또한, 상기 제2 체결부재에는 온도 센서가 고정될 수 있다.

또한, 상기 제1 체결부재는 일측면에 적어도 한 개 이상의 결합홈이 형성되고, 상기 제2 체결부재의 일측면에는 상기 결합홈에 대응되는 결합돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 체결부재의 내부에는 상기 결합홈에 인접한 곳에 자성 금속이 배치되고, 상기 제2 체결부재의 내부에는 상기 결합돌기에 인접한 곳에 자석이 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 체결부재의 측면에는 회전 가능하게 배치되는 고리가 배치되고, 상기 제1 체결부재의 측면에는 상기 고리가 끼워져 고정될 수 있도록 상기 고리의 형상에 대응되도록 돌출되어 형성되는 돌기가 배치될 수 있다.

또한, 본 발명은 프레임; 상기 프레임에 배치되어 가공품이 안치되는 테이블; 상기 프레임에 고정되는 제1 체결부재; 및 상기 테이블에 고정되어 상기 제1 체결부재에 착탈 가능하게 결합되는 제2 체결부재;를 포함하는 다기능 3D 프린터를 제공할 수 있다.

본 발명은 이송체에 착탈이 용이하게 배치되는 제1 체결부재를 포함하고, 노즐, 모터, 또는 센서와 같은 다양한 용도의 장치가 배치된 제2 체결부재를 상기 제1 체결부재에 용이하고 견고하게 착탈시킬 수 있으므로, 다양한 기능으로 활용될 수 있는 3D 프린터를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 사시도.
도 2는 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 노즐을 확대한 도면.
도 3은 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 센서를 확대한 도면.
도 4는 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 스핀들을 확대한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결부재와 제2 체결부재의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 사시도, 도 2는 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 노즐을 확대한 도면, 도 3은 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 센서를 확대한 도면, 도 4는 도 1에서 제1 체결부재와 제2 체결부재에 의해 고정된 스핀들을 확대한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결부재와 제2 체결부재의 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터는 크게 프레임(100), 구동부(200), 이송체(300), 제1 체결부재(400) 및 제2 체결부재(500)를 포함할 수 있으며, 또한, 테이블(600)을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임(100)은 바닥에 안치되는 베이스프레임(110)과, 상기 베이스프레임(110)으로부터 수직 방향으로 배치되는 측면프레임(120)과, 상기 측면프레임(120)의 상측에 배치되는 상측프레임(130)을 포함할 수 있다.

도시된 프레임(100)은 대략적으로 ㅁ자 형상으로 형성되며, 즉, 베이스프레임(110)에 한 쌍의 측면프레임(120)이 배치되고, 상기 한 쌍의 측면프레임(120)의 상측에 하나의 상측프레임(130)이 배치되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 전체적으로 직육면체 또는 정육면체의 형상으로 프레임(100)이 형성될 수도 있다.

상기 구동부(200)는 상기 프레임(100)에 배치되어 후술할 이송체(300)를 x축, y축 또는 z축으로 이송시킬 수 있으며, 이를 위해 x축 구동유닛(210), y축 구동유닛(220) 및/또는 z축 구동유닛(230)을 포함할 수 있다.

상기 x축 구동유닛(210)은 상기 이송체(300)를 상기 베이스프레임(110)과 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 x축 구동유닛(210)은 후술할 한 쌍의 z축 볼스크류(232)에 각각 배치되는 한 쌍의 x축 브라켓(211)과, 상기 한 쌍의 x축 브라켓(211)에 일단과 타단이 연결되어 후술할 이송체(300)가 배치되는 x축 볼스크류(212)와, 상기 한 쌍의 x축 브라켓(211) 중 일측에 배치되어 상기 x축 볼스크류(212)에 회전력을 제공하는 x축 모터(213)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 x축 구동유닛(210)은 상기 한 쌍의 x축 브라켓(211)에 상기 x축 볼스크류(212)와 평행하도록 일단과 타단이 연결되어 후술할 이송체(300)의 이동을 가이드 하는 x축 가이드봉(214)을 더 포함할 수 있다.

상기 y축 구동유닛(220)은 상기 측면프레임(120)을 x축과 수직된 방향이며 상기 베이스프레임(110)과 평행한 방향으로 이동시켜 결과적으로 상기 이송체(300)를 이동시킬 수 있다.

또는, 상기 y축 구동유닛(220)은 상기 베이스프레임(110)을 x축과 수직된 방향이며 지면과 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 y축 구동유닛(220)은 상기 베이스프레임(110)에 배치되는 한 쌍의 y축 브라켓(221)과, 상기 한 쌍의 y축 브라켓(221)에 일단과 타단이 연결되어 상기 측면프레임(120)이 배치되는 y축 볼스크류(222)와, 상기 y축 브라켓(221)의 일측에 배치되어 상기 y축 볼스크류(222)에 회전력을 제공하는 y축 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 z축 구동유닛(230)은 상기 이송체(300) 및/또는 x축 구동유닛(210)을 상기 베이스프레임(110)과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 z축 구동유닛(230)은 상기 한 쌍의 측면프레임(120)에 각각 배치되는 한 쌍의 z축 브라켓(231)과, 상기 한 쌍의 z축 브라켓(231)에 각각 일단과 타단이 연결되어 상기 x축 구동유닛(210)이 배치되는 한 쌍의 z축 볼스크류(232)와, 상기 한 쌍의 z축 브라켓(231)의 일측에 배치되어 상기 z축 볼스크류(232)에 회전력을 제공하는 z축 모터(233)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 z축 구동유닛(230)은 상기 한 쌍의 z축 브라켓(231)에 상기 z축 볼스크류(232)와 평행하도록 일단과 타단이 연결되어 후술할 이송체(300)의 이동을 가이드 하는 z축 가이드봉(234)을 더 포함할 수 있다.

상기 이송체(300)는 상기 구동부(200)에 의해 상기 프레임(100)에서 x축, y축 또는 z축으로 이송될 수 있다.

구체적으로, 상기 이송체(300)는 상기 x축 볼스크류(212)에 너트 체결되어 상기 x축 볼스크류(212)의 정, 역 회전시 x축 상에서 이동될 수 있다.

또한, 상기 이송체(300)는 상기 y축 구동유닛(220)의 구동에 의해 상기 측면프레임(120)이 y축 상에서 이동되기 때문에 같이 y축 상에서 이동될 수 있다.

또한, 상기 이송체(300)는 상기 z축 구동유닛(230)의 구동에 의해 상기 x축 구동유닛(210)이 z축 상에서 이동되기 때문에 z축 상에서 같이 이동될 수 있다.

상기 제1 체결부재(400)는 상기 이송체(300)에 고정되어 x축, y축 또는 z축으로 이송될 수 있으며, 상기 제2 체결부재(500)는 상기 제1 체결부재(400)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 체결부재(400)는 일측면에 적어도 한 개 이상의 결합홈(410)이 형성되고, 상기 제2 체결부재(500)의 일측면에는 상기 결합홈(410)에 대응되는 결합돌기(510)가 형성되어 상호 체결될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 3D 프린터는 이러한 결합홈(410) 및 결합돌기(510)에 의해 레고 블록처럼 정확한 체결이 가이드되기 때문에 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 정확한 성능을 보장할 수 있다.

또한, 상기 제1 체결부재(400)의 내부에는 상기 결합홈(410)에 인접한 곳에 자성 금속(420)이 배치되고, 상기 제2 체결부재(500)의 내부에는 상기 결합돌기(510)에 인접한 곳에 자석(520)이 배치될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 3D 프린터는 이러한 자력을 이용하여 더욱 신속하고 견고한 체결력을 도모할 수 있다.

또한, 상기 제2 체결부재(500)의 측면에는 회전 가능하게 배치되는 고리(530)가 배치되고, 상기 제1 체결부재(400)의 측면에는 상기 고리(530)가 끼워져 고정될 수 있도록 상기 고리(530)의 형상에 대응되도록 돌출되어 형성되는 돌기(430)가 배치될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 3D 프린터는 이러한 고리(530)와 돌기(430)의 결합력을 이용하여, 더욱 견고한 체결력을 도모할 수 있다.

한편, 전술한 상기 제1 체결부재(400)와 상기 제2 체결부재(500)는 상기 프레임(100)에 배치되어 가공품이 안치되는 테이블(600)을 착탈 가능하게 배치하기 위해 사용될 수도 있다.

상기 3D 프린터에 노즐(10)이 체결될 경우 상기 테이블(600)은 가열이 되는 테이블(600)이 배치되어야 할 수 있으며, 온도 센서(20) 또는 스핀들(30)이 체결될 경우 좌표가 눈금으로 표시된 테이블(600)로 교체할 수 있으며, 기타 용도에 맞는 테이블(600)로 교체할 수 있는 이점이 있다.

이러한 상기 제1 체결부재(400) 및 제2 체결부재(500)의 기술적 특징은 전술한 것과 동일하게 상기 프레임(100)과 테이블(600)에 배치된 각각의 제1 체결부재(400)와 제2 체결부재(500)에 적용될 수 있다.

요컨대, 본 발명에 따른 3D 프린터는 이송체(300)에 배치된 제1 체결부재(400)에 노즐(10), 스핀들(30), 온도 센서(20) 기타 필요에 따른 기구에 배치된 제2 체결부재(500)를 용이하고 신속하고 견고하게 결합할 수 있으며, 또한, 프레임(100)에 용도에 맞는 테이블(600)을 용이하고 신속하고 견고하게 결합할 수 있기 때문에 3D 프린터를 다양한 용도로 사용할 수 있는 이점이 있다.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

100: 프레임 110: 베이스프레임
120: 측면프레임 130: 상측프레임
200: 구동부 210: x축 구동유닛
211: x축 브라켓 212: x축 볼스크류
213: x축 모터 214: x축 가이드봉
220: y축 구동유닛 221: y축 브라켓
222: y축 볼스크류 230: z축 구동유닛
231: z축 브라켓 232: z축 볼스크류
233: z축 모터 234: z축 가이드봉
300: 이송체 400: 제1 체결부재
410: 결합홈 420: 자성 금속
430: 돌기 500: 제2 체결부재
510: 결합돌기 520: 자석
530: 고리 600: 테이블

Claims

프레임;
상기 프레임에서 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 이송체;
상기 프레임에 배치되어 상기 이송체를 이동시키는 구동부;
상기 이송체에 고정되어 x축, y축 또는 z축으로 이송되는 제1 체결부재; 및
상기 제1 체결부재에 착탈 가능하게 결합되는 제2 체결부재;를 포함하는 다기능 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제2 체결부재에는 열가소성 플라스틱이 배출되는 노즐이 고정되는 다기능 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제2 체결부재에는 절삭툴을 클램핑 할 수 있는 스핀들이 고정되는 다기능 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제2 체결부재에는 온도 센서가 고정되는 다기능 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 제1 체결부재는 일측면에 적어도 한 개 이상의 결합홈이 형성되고,
상기 제2 체결부재의 일측면에는 상기 결합홈에 대응되는 결합돌기가 형성되는 다기능 3D 프린터.
제5항에 있어서,
상기 제1 체결부재의 내부에는 상기 결합홈에 인접한 곳에 자성 금속이 배치되고,
상기 제2 체결부재의 내부에는 상기 결합돌기에 인접한 곳에 자석이 배치되는 다기능 3D 프린터.
제5항에 있어서,
상기 제2 체결부재의 측면에는 회전 가능하게 배치되는 고리가 배치되고,
상기 제1 체결부재의 측면에는 상기 고리가 끼워져 고정될 수 있도록 상기 고리의 형상에 대응되도록 돌출되어 형성되는 돌기가 배치되는 다기능 3D 프린터.
프레임;
상기 프레임에 배치되어 가공품이 안치되는 테이블;
상기 프레임에 고정되는 제1 체결부재; 및
상기 테이블에 고정되어 상기 제1 체결부재에 착탈 가능하게 결합되는 제2 체결부재;를 포함하는 다기능 3D 프린터.
제8항에 있어서,
상기 제1 체결부재는 일측면에 적어도 한 개 이상의 결합홈이 형성되고,
상기 제2 체결부재의 일측면에는 상기 결합홈에 대응되는 결합돌기가 형성되는 다기능 3D 프린터.
제9항에 있어서,
상기 제1 체결부재의 내부에는 상기 결합홈에 인접한 곳에 자성 금속이 배치되고,
상기 제2 체결부재의 내부에는 상기 결합돌기에 인접한 곳에 자석이 배치되는 다기능 3D 프린터.
제9항에 있어서,
상기 제2 체결부재의 측면에는 회전 가능하게 배치되는 고리가 배치되고,
상기 제1 체결부재의 측면에는 상기 고리가 끼워져 고정될 수 있도록 상기 고리의 형상에 대응되도록 돌출되어 형성되는 돌기가 배치되는 다기능 3D 프린터.