KR20200019287A

KR20200019287A - 정상동작체크 기능이 있는 3d 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치

Info

Publication number: KR20200019287A
Application number: KR1020180092416A
Authority: KR
Inventors: 김수곤
Original assignee: 김수곤
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-02-24

Abstract

본 발명은,
헤드부(10)가 필라멘트를 녹여 베드플레이트(20) 위에 토출해서 쌓는 방식으로 해당 형상물을 만드는 FDM방식의 3D 프린터에서 베드플레이트 레벨링 장치로서,
상기 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분에 압력이 가해질 때 반발하는 복수 개의 스프링(32)의 상단이 접촉하고 상기 복수 개의 스프링(32)의 하단이 아래에 위치된 받침대(30)를 아래에서 위로 빙빙 비틀리면서 관통된 복수 개의 볼트(36)에 접촉되도록 이루어져 상기 복수 개의 볼트(36)를 회전시킴으로써 상기 스프링(32)의 탄력을 조절하여 상기 헤드부(10)와 상기 베드플레이트(20) 사이의 간격이 조정되도록 하며,
3D 프린트가 수행되는 중에 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리를 레이저 스캔하여 취득하는 레이저 거리 스캔부(40); 및
상기 레이저 거리 스캔부(40)로부터 제공되는 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 3D 프린트 정상 여부 판단부(50);
를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치{Bedplate leveling device of 3D printer with normal operation check function}

본 발명은 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링(bedplate leveling) 장치에 관한 것이다.

일반적으로 FDM(Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링)방식의 3D 프린터에 있어 헤드부는 필라멘트를 녹여 베드플레이트 위에 토출해서 쌓는 방식으로 해당 형상물을 만든다.

따라서 헤드부와 베드플레이트 사이의 간격이 매우 중요하다. 이때 베드플레이트의 꼭지점 별로 나사를 조였다 풀었다 하면서 헤드부와 베드플레이트 사이의 간격을 조정하는 것을 베드 레벨링이라고 한다.

특히 대형 3D출력을 하는 3D 프린터의 경우 베드플레이트가 넓어야 한다.

이와 같이 넓은 베드플레이트는 구간별로 휘어 있는 경우가 많다.

따라서 FDM방식의 3D 프린터에 있어 베드플레이트를 복수의 구간에서 용이하게 레벨링하도록 하여 베드플레이트가 전반적으로 용이하게 미세 레벨링이 이루어지도록 해서 베드플레이트 위에 해당 형상물이 양호하게 만들어지도록 할 필요가 있다.

또한 3D 프린트가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단하여 베드플레이트 위에 해당 형상물이 양호하게 만들어지는지를 감시하도록 할 필요도 있다.

정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치

이와 관련된 선행기술문헌 정보: 공개특허공보 제10-2016-0056033호(공개일자 2016년05월19일) "3Ｄ프린터의 베드레벨 조절시스템"

이와 같은 "3Ｄ프린터의 베드레벨 조절시스템"은,

베드의 레벨을 조절하기 위한 각 모서리 부분에 가장 적합한 레벨점을 표시하여 사용자가 그 레벨점을 보고 베드의 레벨 이상 유무를 판단해서 베드의 레벨에 이상 발생 시 사용자가 그 레벨점대로 베드의 레벨을 조절하도록 하는 것으로,

FDM방식의 3D 프린터에 있어 베드플레이트를 복수의 구간에서 용이하게 레벨링하도록 하여 베드플레이트가 전반적으로 용이하게 미세 레벨링이 이루어지도록 하지는 못한다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, FDM방식의 3D 프린터에 있어 베드플레이트를 복수의 구간에서 용이하게 레벨링하도록 하여 베드플레이트가 전반적으로 용이하게 미세 레벨링이 이루어지도록 하고 3D 프린트가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단하도록 하기 위한 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 형태에 따르면,

헤드부(10)가 필라멘트를 녹여 베드플레이트(20) 위에 토출해서 쌓는 방식으로 해당 형상물을 만드는 FDM방식의 3D 프린터에서 베드플레이트 레벨링 장치로서,

상기 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분에 압력이 가해질 때 반발하는 복수 개의 스프링(32)의 상단이 접촉하고 상기 복수 개의 스프링(32)의 하단이 아래에 위치된 받침대(30)를 아래에서 위로 빙빙 비틀리면서 관통된 복수 개의 볼트(36)에 접촉되도록 이루어져 상기 복수 개의 볼트(36)를 회전시킴으로써 상기 스프링(32)의 탄력을 조절하여 상기 헤드부(10)와 상기 베드플레이트(20) 사이의 간격이 조정되도록 하며,

3D 프린트가 수행되는 중에 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리를 레이저 스캔하여 취득하는 레이저 거리 스캔부(40); 및

상기 레이저 거리 스캔부(40)로부터 제공되는 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 3D 프린트 정상 여부 판단부(50);

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분과 상기 복수 개의 스프링(32)의 상단 사이에 위치되는 밑면이 파인 복수 개의 지지부(22)를 더 구비하여 상기 복수 개의 스프링(32)의 상단이 상기 파인 부분에 안착되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 스프링(32)의 하단과 상기 복수 개의 볼트(36) 사이에 위치되는 ⊥ 형상의 복수 개의 스토퍼(34)를 더 구비하여 상기 복수 개의 스프링(32)의 하단이 상기 복수 개의 볼트(36)와 안정적으로 접촉되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 3D 프린트 정상 여부 판단부(50)는 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하면 표시부(52)에 '3D 프린트 정상 수행 중'을 표시하며, 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하지 않으면 상기 표시부(52)에 '3D 프린트 비정상 수행 중'을 표시하고 경보음 출력부(54)를 통해 경보음을 출력하여 사용자가 3D 프린트가 비정상으로 수행되고 있음을 알 수 있도록 한다.

본 발명은, FDM방식의 3D 프린터에 있어 베드플레이트(20)를 복수의 구간에서 용이하게 레벨링하도록 하여 베드플레이트(20)가 전반적으로 용이하게 미세 레벨링이 이루어지도록 하고 3D 프린트가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단하도록 하기 때문에, 베드플레이트(20) 위에 해당 형상물이 양호하게 만들어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치의 일 실시 예를 나타낸 도면으로, 헤드부(10), 베드플레이트(20), 지지부(22), 받침대(30), 스프링(32), 스토퍼(34), 볼트(36), 레이저 거리 스캔부(40), 3D 프린트 정상 여부 판단부(50), 표시부(52) 및 경보음 출력부(54)로 구성된다.

이와 같은 본 발명을 상세히 보면 다음과 같다.

도 1에 있어서, 먼저 FDM방식의 3D 프린터는 헤드부가 필라멘트를 녹여 베드플레이트 위에 토출해서 쌓는 방식으로 해당 형상물을 만든다.

이와 같은 FDM방식의 3D 프린터에 있어 본 발명에 따른 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치는, 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분에 압력이 가해질 때 반발하는 복수 개의 스프링(32)의 상단이 접촉하고 복수 개의 스프링(32)의 하단이 아래에 위치된 받침대(30)를 아래에서 위로 빙빙 비틀리면서 관통된 복수 개의 볼트(36)에 접촉되도록 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치에서 복수 개의 볼트(36)를 회전시킴으로써 스프링(32)의 탄력을 조절하여 헤드부(10)와 베드플레이트(20) 사이의 간격이 조정되도록 한다. 이때 복수 개의 볼트(36)를 선택적으로 회전시킨다.

한편, 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분과 복수 개의 스프링(32)의 상단 사이에 위치되는 밑면이 파인 복수 개의 지지부(22)를 더 구비하여 복수 개의 스프링(32)의 상단이 파인 부분에 안착되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 복수 개의 스프링(32)의 하단과 복수 개의 볼트(36) 사이에 위치되는 ⊥ 형상의 복수 개의 스토퍼(34)를 더 구비하여 복수 개의 스프링(32)의 하단이 복수 개의 볼트(36)와 안정적으로 접촉되도록 하는 것이 좋다. 이때 ⊥ 형상은 각진 부분을 완만하게 만들 수 있다.

여기서 베드플레이트(20)의 가장자리 하면과 받침대(30)의 가장자리 상면 사이에 복수 개의 스프링(도면 중에 도시되지 않음)이 고정 설치되어 있어 베드플레이트(20)와 받침대(30) 사이의 간격이 탄력적으로 유지된다. 이때 복수 개의 스프링은 장력 스프링 또는 압력이 가해질 때 반발하는 스프링이다.

또한 레이저 거리 스캔부(40)는 3D 프린트가 수행되는 중에 헤드부(10)의 하단과 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리를 레이저 스캔하여 취득해서 3D 프린트 정상 여부 판단부(50)로 제공한다.

3D 프린트 정상 여부 판단부(50)는 레이저 거리 스캔부(40)로부터 제공되는 헤드부(10)의 하단과 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하는지 여부를 판단한다.

즉, 3D 프린트 정상 여부 판단부(50)는 헤드부(10)의 하단과 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하면 표시부(52)에 '3D 프린트 정상 수행 중'을 표시하며, 헤드부(10)의 하단과 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하지 않으면 표시부(52)에 '3D 프린트 비정상 수행 중'을 표시하고 경보음 출력부(54)를 통해 경보음을 출력하여 사용자가 3D 프린트가 비정상으로 수행되고 있음을 알 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명은 FDM방식의 3D 프린터에 있어 베드플레이트(20)를 복수의 구간에서 용이하게 레벨링하도록 하여 베드플레이트(20)가 전반적으로 용이하게 미세 레벨링이 이루어지도록 하고 3D 프린트가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단하도록 하기 때문에, 베드플레이트(20) 위에 해당 형상물이 양호하게 만들어지는 장점이 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

헤드부(10)가 필라멘트를 녹여 베드플레이트(20) 위에 토출해서 쌓는 방식으로 해당 형상물을 만드는 FDM방식의 3D 프린터에서 베드플레이트 레벨링 장치로서,
상기 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분에 압력이 가해질 때 반발하는 복수 개의 스프링(32)의 상단이 접촉하고 상기 복수 개의 스프링(32)의 하단이 아래에 위치된 받침대(30)를 아래에서 위로 빙빙 비틀리면서 관통된 복수 개의 볼트(36)에 접촉되도록 이루어져 상기 복수 개의 볼트(36)를 회전시킴으로써 상기 스프링(32)의 탄력을 조절하여 상기 헤드부(10)와 상기 베드플레이트(20) 사이의 간격이 조정되도록 하며,
3D 프린트가 수행되는 중에 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리를 레이저 스캔하여 취득하는 레이저 거리 스캔부(40); 및
상기 레이저 거리 스캔부(40)로부터 제공되는 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 3D 프린트 정상 여부 판단부(50);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 베드플레이트(20)의 밑면 중에서 복수의 부분과 상기 복수 개의 스프링(32)의 상단 사이에 위치되는 밑면이 파인 복수 개의 지지부(22)를 더 구비하여 상기 복수 개의 스프링(32)의 상단이 상기 파인 부분에 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수 개의 스프링(32)의 하단과 상기 복수 개의 볼트(36) 사이에 위치되는 ⊥ 형상의 복수 개의 스토퍼(34)를 더 구비하여 상기 복수 개의 스프링(32)의 하단이 상기 복수 개의 볼트(36)와 안정적으로 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 3D 프린트 정상 여부 판단부(50)는 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하면 표시부(52)에 '3D 프린트 정상 수행 중'을 표시하며, 상기 헤드부(10)의 하단과 상기 베드플레이트(20)의 상면 사이의 거리가 설정 범위 내에 속하지 않으면 상기 표시부(52)에 '3D 프린트 비정상 수행 중'을 표시하고 경보음 출력부(54)를 통해 경보음을 출력하여 사용자가 3D 프린트가 비정상으로 수행되고 있음을 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정상동작체크 기능이 있는 3D 프린터의 베드플레이트 레벨링 장치.