KR20200143306A - 3D printer device for diagonal printouts - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a 3D printer device for diagonal printouts, capable of receiving high-quality printouts without support for the diagonal printouts which require support for sagging prevention and, more specifically, to a 3D printer device (D) comprising: a support frame (10) having a three-dimensional structure; a spray nozzle (20) fixed to an inner upper end of the support frame (10) and into which filaments supplied from a filament feeder are sprayed; and a bed (50) on which the printouts are stacked. On the bottom of the support frame (10) or bed (50), the filaments are always stacked vertically from an upper side of the bed (50), and in response to the amount of the filaments stacked, a vertical stacking means (100) for simultaneously tilting any one selected of the support frame (10) or the bed (50) is installed and fixed.

Description

사선형 출력물의 3D 프린터 장치{3D printer device for diagonal printouts}3D printer device for diagonal printouts

본 발명은 사선형 출력물의 3D 프린터 장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 처짐 방지용 서포트가 필요한 사선형 출력물을 서포트 없이도 품질 높은 출력물을 제공받을 수 있는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printer device for a diagonal printout, and more particularly, to a 3D printer device for a diagonal printout capable of receiving a high-quality printout without support for a diagonal printout requiring sagging prevention support.

일반적으로 3차원 프린터는 3차원 형상의 물체를 성형하는 장치로서, 입체 재료에 레이저 광선을 주사하여 원하는 형태로 물체를 성형하는 광주사 방식 3차원 프린터, 입체 재료를 절삭하여 물체를 성형하는 절삭 방식 3차원 프린터, 선(thread) 형태의 합성수지 필라멘트를 용융시켜 원하는 형태로 적층 하는 용융 방식(Fused Deposition Modeling(FDM) 또는 Fused Filament Fabrication(FFF)) 3차원 프린터 등이 있다.In general, a three-dimensional printer is a device that forms a three-dimensional object, which is a light scanning method three-dimensional printer that forms an object into a desired shape by scanning a laser beam on a three-dimensional material, and a cutting method that forms an object by cutting three-dimensional materials. There are three-dimensional printers, a fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication (FFF) three-dimensional printer that melts and laminates synthetic resin filaments in the form of a thread.

상기와 같은 3차원 프린터 중에서, 용융 방식(FDM) 3차원 프린터는 설비비 및 물체의 성형 비용이 상대적으로 저렴하므로, 제품을 상업적으로 대량 생산하는 기업 뿐 아니라, 취미, 연구 또는 개인용으로 소량의 제품을 제조하는 학교, 가정, 연구실 등으로도 널리 보급 및 그 응용범위가 확대되어가고 있는 추세에 있다.Among the 3D printers as described above, the melting method (FDM) 3D printer is relatively inexpensive in terms of equipment and object molding costs, so not only companies that commercially mass-produce products, but also small quantities of products for hobbies, research or personal use. There is a trend that it is widely distributed to manufacturing schools, homes, laboratories, etc. and its application range is expanding.

이러한 3D 프린터의 성형물 성형방식은 첨가법과 절삭법이 주로 사용되고 있으며, 첨가법은 대상물체(성형물)를 2차원의 평면형태로 성형한 것을 3차원으로 적층 하면서 용융 부착하여 형성하는 방식이고, 절삭법은 고체재료를 조각하듯이 절삭해서 형태를 만들어가는 방식이나 본원발명에서 주로 다루고자 하는 방식은 첨가법에 대한 부분이라 할 수 있다.The molding method of such a 3D printer mainly uses the addition method and the cutting method, and the addition method is a method in which an object (molded object) is formed in a two-dimensional planar form and is stacked in three dimensions and melted and attached. The method of cutting the solid material into shape by cutting it like carving or the method that the present invention intends to deal with is a part of the additive method.

보다 구체적으로 살펴보면 첨가법은 열가소성 플라스틱으로 된 와이어 또는 필라멘트를 공급 릴과 이송 롤을 통해 공급하고 공급된 필라멘트를 작업대에 대하여 상대적으로 X, Y, Z 세 방향으로 위치 조절되는 3차원 이송기구에 장착된 캐리어에서 용융시켜서 방출함으로써 2차원 평면 성형물을 만들고, 이를 순차적으로 적층 하면서 쌓아올려 물체를 3차원으로 성형하는 필라멘트 용융 적층 성형방법에 관한 것이다.More specifically, the additive method is to supply a wire or filament made of thermoplastic plastic through a supply reel and a transfer roll, and install the supplied filament in a three-dimensional transfer mechanism that is positioned in three directions relative to the worktable in X, Y, and Z. It relates to a filament melt lamination molding method in which a two-dimensional planar molded product is made by melting and discharging in a carrier, and then stacked and stacked to form an object in three dimensions.

상기와 같이 첨가법이 적용된 3D 프린터에 관한 선행기술로는 특허등록 제10-1451794호(발명의 명칭 : 복합 3D 프린터 및 그 제어방법)를 들 수 있다.Patent registration No. 10-1451794 (name of invention: complex 3D printer and its control method) is mentioned as a prior art related to the 3D printer to which the additive method is applied as described above.

상기 특허등록 제10-1451794호는 구조가 간단하면서도 256단계 이상의 풀칼라 색상을 가진 성형품을 성형할 수 있고, 물성이 서로 다른 소재를 3D 프린터 내에서 혼합할 수 있으며, 정밀도 및 성형 속도 면에서도 획기적일 뿐만 아니라, 물성이 서로 다른 소재를 복합적으로 혼합하여 제품을 성형하여도 이음매가 매끄럽고, 물성이 다른 소재의 완전한 혼합으로 인해 제품이 파손되지 않거나 일체성이 약화 되지 않는다는 장점이 있다.Patent Registration No. 10-1451794 has a simple structure and can mold a molded product with full color colors of 256 steps or more, and materials with different physical properties can be mixed in a 3D printer, and it is a breakthrough in terms of precision and molding speed. In addition, even if a product is formed by complexly mixing materials with different properties, the joint is smooth, and the product is not damaged or the integrity is not weakened due to the complete mixing of materials with different properties.

또한, 특허등록 제10-1430582호(발명의 명칭 : 멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법)에서는 3차원 프린터의 외관을 형성하는 본체; 하나의 모터로 제어되며 복수의 필라멘트를 수용하는 멀티 공급기; 상기 멀티 공급기를 통해 공급된 필라멘트를 하기 회전형 멀티 노즐로 이동시키기 위하여, 상기 멀티 공급기와 하기 회전형 멀티 노즐을 연결하는 튜브; 상기 멀티 공급기를 통해 공급된 필라멘트를 분사하기 위한 회전형 멀티 노즐; 상기 회전형 멀티 노즐 일측에는 상기 회전형 멀티 노즐을 X축으로 이동 가능하게 설치되는 X축 이동부; 상기 회전형 멀티 노즐이 설치된 X축 이동부를 Y축으로 이동 가능하게 설치되는 Y축 이동부; 상기 회전형 멀티 노즐에서 필라멘트가 분사되어 적층 되는 조형물이 부착되는 베드; 베드를 상하로 이동 가능하게 지지하는 베드 이동부; 에 관한 구성이 개시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제10-1346704호(발명의 명칭 : 멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법)에서는 레임의 상부에 배치되는 X 직선 이동기구와, Y 직선 이동기구에 탑재되어 X, Y 방향으로 위치 조절되는 히터노즐; 상기 히터노즐에 대하여 상대적으로 Z방향으로 위치 조절되는 Z 직선 운동기구에 탑재되는In addition, in Patent Registration No. 10-1430582 (name of the invention: a three-dimensional printer device consisting of an extruder composed of a multi-feeder and a rotary multi-nozzle, and a driving method thereof), a main body forming the appearance of a three-dimensional printer; A multi-feeder controlled by one motor and receiving a plurality of filaments; A tube connecting the multi-feeder and the following rotary multi-nozzle to move the filament supplied through the multi-feeder to the following rotary multi-nozzle; A rotating multi-nozzle for spraying the filaments supplied through the multi-feeder; An X-axis moving part installed at one side of the rotary multi-nozzle to move the rotary multi-nozzle along the X-axis; A Y-axis moving part installed to be movable in a Y-axis of the X-axis moving part in which the rotary multi-nozzle is installed; A bed to which the sculptures laminated by spraying the filaments from the rotary multi-nozzle are attached; A bed moving part for supporting the bed to be movable up and down; The configuration is disclosed, and in Korean Patent Registration No. 10-1346704 (name of the invention: a three-dimensional printer device consisting of an extruder composed of a multi-feeder and a rotary multi-nozzle and a driving method thereof), the X disposed on the upper part of the frame A heater nozzle mounted on the linear movement mechanism and the Y linear movement mechanism and positioned in the X and Y directions; Mounted on a Z linear exercise device that is positioned in the Z direction relative to the heater nozzle

작업대; 상기 프레임의 일측에 배치되며 와이어 형태로 된 복 수개의 열가소성 필라멘트를 상기 히터노즐로 각각 이동하는 복 수개의 필라멘트 이동부; 를 포함하고, 상기 히터노즐이 상기 복 수개의 필라멘트가 개별적으로 도입되는 복 수개의 도입공이 형성된 노즐 바디; 이들 복 수개의 도입 공이 단일의 통로로 합류되어 배출되는 단일의 배출 공이 형성된 노즐 헤드; 상기 히터노즐의 X, Y, Z 상의 위치조절과 상기 복 수개의 필라멘트 이동부의 이동동작을 개별적으로 제어하는 컨트롤러; 를 포함하는 3D 프린터 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.bench; A plurality of filament moving parts disposed on one side of the frame and moving a plurality of thermoplastic filaments in a wire shape to the heater nozzles; A nozzle body having a plurality of introduction holes into which the plurality of filaments are individually introduced into the heater nozzle; A nozzle head having a single discharge hole through which the plurality of introduction holes are merged into a single passage and discharged; A controller for individually controlling the position of the heater nozzle on X, Y, and Z and the movement of the plurality of filament moving parts; A technology related to a 3D printer device including a is disclosed.

상기와 같은 선행발명은 다색의 필라멘트를 다양하게 접목시켜 다양한 제품을 프린팅할 수 있다는 장점이 있는 반면, 도 1에서 도시된 바와 같이 사선형의 형상을 갖는 출력물은 출력이 이루어지는 과정에서 출력물의 중력에 의해 출력물의 처짐 현상이 발생한다.The prior invention as described above has the advantage of being able to print a variety of products by grafting multicolored filaments in various ways, whereas the printout having a diagonal shape as shown in FIG. 1 is subject to the gravity of the printout during the printing process. As a result, sagging of the printout occurs.

특히, 다단으로 층을 적재하는 출력물은 적층 하는 순간마다 미세하게 아래로 처짐현상이 발생함으로써 양질의 제품을 출력하지 못하는 단점이 있었다.In particular, there is a disadvantage in that the printouts stacking layers in multiple stages are not able to output high-quality products because a slight sag phenomenon occurs every time they are stacked.

이러한 부분을 개선하고자 시도한 것이 사선형 출력물(30)의 저면 방향에 서포트(40)를 동시에 출력하는 방식인데, 완전 출력 후에는 서포트 부분을 별도로 제거 후 후가공을 해야 할 뿐만 아니라, 서포트 출력에 따른 재료의 과다 소비와 더불어 출력시간이 지연되는 등의 문제점이 있었다.An attempt to improve this part is a method of simultaneously outputting the support 40 in the direction of the bottom of the oblique print 30. After complete printing, the support part must be removed separately and post-processed, as well as the material according to the support output. In addition to excessive consumption, there were problems such as delay in output time.

1. 특허등록 제10-1451794호(발명의 명칭 : 복합 3D 프린터 및 그 제어방법)1. Patent Registration No. 10-1451794 (Name of invention: complex 3D printer and its control method) 2. 대한민국 특허등록 제10-1430582호(발명의 명칭 : 멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법)2. Korean Patent Registration No. 10-1430582 (Name of the invention: 3D printer device consisting of an extruder composed of a multi-feeder and a rotary multi-nozzle and its driving method) 3. 대한민국 특허등록 제10-1346704호(발명의 명칭 : 멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법)3. Korean Patent Registration No. 10-1346704 (Name of invention: 3D printer device consisting of an extruder composed of a multi-feeder and a rotary multi-nozzle and its driving method)

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 3D 프린팅시 서포트가 필요한 사선형 출력물에 대해 서포트의 동시 출력 없이 안정적으로 프린팅할 수 있음과 동시에 고품질의 사선형 출력물을 프린팅할 수 있는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치를 제공함에 그 목 적이 있다.Therefore, in the present invention, it is conceived to eliminate the above problems. It is possible to stably print the diagonal prints that need support during 3D printing without simultaneous output of the support, and at the same time, it is possible to print high-quality diagonal prints. Its purpose is to provide a 3D printer device for linear output.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 사선형 출력물의 3D 프린터 장치는, 입체형 구조를 구비하는 지지프레임(10)과 상기 지지프레임(10)의 내측 상단에 고정되며 필라멘트 공급기로부터 공급된 필라멘트가 분사되는 분사노즐(20)과, 출력물이 적층 되는 베드(50)로 구성되는 3D 프린터 장치(D)에 있어서, 상기 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 저면에는 필라멘트가 베드(50)의 상측에서 항상 수직방향으로 적층 되도록 하되, 필라멘트가 적층 되는 양에 대응하여 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나를 동시에 기울여 주는 수직 적층 수단(100)이 설치 고정되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the 3D printer device of the oblique output of the present invention includes a support frame 10 having a three-dimensional structure and a filament supplied from a filament feeder that is fixed to the inner upper end of the support frame 10 In the 3D printer device (D) consisting of the spray nozzle 20 to be sprayed and the bed 50 on which the output is stacked, a filament is formed on the bottom of the support frame 10 or the bed 50. It is characterized in that the vertical stacking means 100 for simultaneously inclining any one of the support frame 10 or the bed 50 in response to the amount of the filament stacked is installed and fixed according to the amount of the filament stacked. .

이때 상기 수직 적층 수단(100)은 반원 형상의 레일(111) 복수 개가 지지바(112)에 의해 연결 고정된 반구형 구조체(113)와, 상기 레일(111)의 상단에서 스텝 모터(114)와 축 이음 연결되어 연동하는 다수 개의 이송 롤러(115) 및 그 이송 롤러(115)를 회전시키면서 기울기가 변경되도록 하는 스텝모터(114)를 포함하여 구성되는 궤도형(110) 또는 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 4개 모서리 저면에 연결 고정되어 좌, 우측 높낮이 밸런스를 조절하여 기울기가 변경되도록 다수 개의 액추에이터(121)로 구성되는 밸런스형(120) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.At this time, the vertical stacking means 100 includes a semi-spherical structure 113 in which a plurality of semicircular rails 111 are connected and fixed by a support bar 112, and a step motor 114 and a shaft at the top of the rail 111 A track type 110 or a support frame 10 or a bed comprising a plurality of transfer rollers 115 connected and interlocked with each other and a step motor 114 to change the inclination while rotating the transfer roller 115 It is characterized in that it is any one selected from among the balance type 120 composed of a plurality of actuators 121 so that the inclination is changed by connecting and fixing the bottom of the four corners of 50 to adjust the left and right height balance.

또한, 상기 수직 적층 수단(100)은 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나의 저면에 일체형으로 고정되되, 3D 프린터 장치(D)의 제어부와 연결되어 동작제어가 되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical stacking means 100 is integrally fixed to the bottom of any one selected from the support frame 10 or the bed 50, and is connected to the control unit of the 3D printer device D to control the operation. To do.

상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 사선형 출력물의 3D 프린터 장치는 3D 프린팅시 서포트가 필요한 사선형 출력물에 대해 서포트의 동시 출력 없이 안정적으로 프린팅할 수 있음과 동시에 고품질의 사선형 출력물을 대량으로 프린팅할 수 있는 효과가 있다.The 3D printer device for diagonal printouts of the present invention having the above characteristics can stably print the diagonal printouts that need support during 3D printing without simultaneous output of the support, and simultaneously prints high-quality diagonal printouts in large quantities. There is an effect that can be done.

도 1은 종래 3D 프린터장치를 개략적으로 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도
도 3은 도 2의 작동상태를 개략적으로 도시한 사시도
도 4, 5는 본 발명의 또 다른 일실시 예를 보인 사시도1 is a perspective view schematically showing a conventional 3D printer apparatus
Figure 2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the present invention
3 is a perspective view schematically showing the operating state of FIG. 2
4 and 5 are perspective views showing another embodiment of the present invention

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에서 제공하는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, according to the accompanying drawings and a preferred embodiment, a description will be given of a 3D printer device for oblique output provided by the present invention.

먼저, 본 발명에서 제공하는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치는 도 2에서 도시된 바와 같이 입체형 구조를 구비하는 지지프레임(10)과 상기 지지프레임(10)의 내측 상단에 고정되며 필라멘트 공급기로부터 공급된 필라멘트가 분사되는 분사노즐(20)과, 출력물이 적층 되는 베드(50)로 구성되는 3D 프린터 장치(D)에서, 상기 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 저면에는 필라멘트가 베드(50)의 상측에서 항상 수직방향으로 적층 되도록 하되, 필라멘트가 적층 되는 양에 대응하여 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나를 동시에 기울여 주는 수직 적층 수단(100)이 설치 고정한 것이 본원 발명의 핵심이다.First, the 3D printer device for the oblique output provided by the present invention is fixed to the inner upper end of the support frame 10 and the support frame 10 having a three-dimensional structure as shown in FIG. 2 and supplied from the filament feeder. In a 3D printer device (D) consisting of a spray nozzle 20 into which a filament is sprayed and a bed 50 on which the output is stacked, the filament is a bed 50 on the bottom of the support frame 10 or the bed 50 The vertical stacking means 100 for simultaneously inclining any one selected from the support frame 10 or the bed 50 in response to the amount of the filament stacked is installed and fixed according to the amount of the filament stacked. It is the key.

상기 수직 적층 수단(100)은 도 2 내지 3에서 도시된 바와 같이 궤도형(110)이 될 수도 있고, 도 4 내지 5에서 도시된 바와 같은 밸런스형(120)이 될 수 있으며, 지지프레임(10)에 궤도형(110) 또는 밸런스형(120)을 적용하여 설치할 수도 있고, 베드(50)에 궤도형(110) 또는 밸런스형(120)을 선택하여 적용할 수도 있다.The vertical stacking means 100 may be a track type 110 as shown in FIGS. 2 to 3, or may be a balanced type 120 as shown in FIGS. 4 to 5, and the support frame 10 ) May be installed by applying the track type 110 or the balanced type 120 to the bed 50, or may be applied by selecting the track type 110 or the balance type 120 to the bed 50.

보다 구체적으로 상기 궤도형(110)은 도 2 내지 3에서 도시된 바와 같이 반원 형상의 레일(111) 복수 개가 지지바(112)에 의해 연결 고정되어 반구형의 구조로 형성되는 반구형 구조체(113)가 구비된다.More specifically, the track type 110 has a hemispherical structure 113 formed in a hemispherical structure by connecting and fixing a plurality of semicircular rails 111 by a support bar 112 as shown in FIGS. 2 to 3. It is equipped.

상기 레일(111)의 상단에는 다수 개의 이송 롤러(115)가 회전 가능하도록 설치되는바, 전술한 바와 같이 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나에 일체형으로 설치 고정된다.A plurality of transfer rollers 115 are rotatably installed at the upper end of the rail 111, and as described above, it is integrally installed and fixed to any one selected from the support frame 10 or the bed 50.

상기 이송 롤러(115)는 스텝 모터(114)와 축 이음 연결되어 구동을 하며, 스텝 모터(114)는 같은 선상에 배치된 이송 롤러(115)에 설치하거나 혹은 각각의 롤러 모두에 설치할 수 있는바, 핵심은 유동거림이 최소화되어야 한다는데 있다.The transfer roller 115 is axially connected to the step motor 114 to drive, and the step motor 114 can be installed on the transfer rollers 115 arranged on the same line, or can be installed on all rollers. However, the key is that the fluctuation should be minimized.

상기와 같이 설치되었을 때 도 4에서 도시된 바와 같이 필라멘트가 적층이 되는 높이만큼 스텝모터(114)가 작동을 하여 이송 롤러(115)를 회전시키게 되고, 이와 동시에 기울기가 지속적으로 변경되면서 항상 수직의 각도로 프린팅 되는 것이다.When installed as described above, as shown in FIG. 4, the step motor 114 operates to rotate the transfer roller 115 by the height at which the filaments are stacked. It is printed at an angle.

그리고 상기 밸런스형(120)은 도 4 내지 5에서 도시된 바와 같이 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 4개 모서리 저면에 액추에이터(121)를 각각 설치고정한 다음 동일 선상의 액추에이터(121)를 동시에 작동을 하면 3D 프린터 장치(D)의 좌, 우측 높낮이 밸런스가 조절되면서 기울기가 변경되는 것이다.And the balance type 120, as shown in Figs. 4 to 5, the actuator 121 is installed and fixed on the bottom of the four corners of the support frame 10 or the bed 50, respectively, and then the actuator 121 on the same line is When operated at the same time, the tilt is changed while the balance of the left and right heights of the 3D printer device D is adjusted.

한편, 상기 수직 적층 수단(100)은 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나의 저면에 일체형으로 고정되되, 3D 프린터 장치(D)의 제어부(미도시)와 연결되어 동작제어가 되며, 본원 발명의 핵심은 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나를 필라멘트가 적층 되는 높이만큼 수치 제어에 의해 자동으로 기울어지도록 함으로써 필라멘트는 항상 수직방향으로만 적층이 되도록 한 것이다.On the other hand, the vertical stacking means 100 is integrally fixed to the bottom of any one selected from the support frame 10 or the bed 50, but is connected to the control unit (not shown) of the 3D printer device (D) to control the operation. The core of the present invention is to automatically incline one of the support frame 10 or the bed 50 by numerical control by the height at which the filaments are stacked, so that the filaments are always stacked only in the vertical direction.

상기와 같이 필라멘트가 수직방향으로 적층이 되면, 사선형 출력물(30)을 서포트 없이도 안정적으로 출력할 수 있으며, 후가공의 공정과 불필요한 재료의 투입이 필요 없게 되어 제조원가를 절감할 수 있음과 동시에 높은 품질의 제품을 대량생산 할 수 있는 것이다.When the filaments are stacked in the vertical direction as described above, the oblique print 30 can be stably output without support, and the post-processing process and unnecessary material input are not required, reducing manufacturing cost and at the same time high quality. It can mass-produce products.

본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성 요소의 부가, 변경 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can use the present invention by adding, changing, deleting, or adding elements within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes will be possible, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

D: 3D 프린터 장치
10: 지지프레임 20: 분사 노즐
30: 사선형 출력물 40: 서포트
50: 배드 100: 수직 적층 수단
110: 궤도형 111: 레일
112: 지지바 113: 반구형 구조체
114: 스텝 모터러 115: 이송 롤러
120: 밸러스형 121: 액추에이터D: 3D printer device
10: support frame 20: spray nozzle
30: diagonal printout 40: support
50: bed 100: vertical lamination means
110: track type 111: rail
112: support bar 113: hemispherical structure
114: step motor 115: feed roller
120: balance type 121: actuator

Claims (3)

입체형 구조를 구비하는 지지프레임(10)과 상기 지지프레임(10)의 내측 상단에 고정되며 필라멘트 공급기로부터 공급된 필라멘트가 분사되는 분사노즐(20)과, 출력물이 적층 되는 베드(50)로 구성되는 3D 프린터 장치(D)에 있어서,
상기 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 저면에는 필라멘트가 베드(50)의 상측에서 항상 수직방향으로 적층 되도록 하되, 필라멘트가 적층 되는 양에 대응하여 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나를 동시에 기울여 주는 수직 적층 수단(100)이 설치 고정되는 것을 특징으로 하는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치.
Consisting of a support frame 10 having a three-dimensional structure, a spray nozzle 20 fixed to the inner upper end of the support frame 10 and spraying the filament supplied from the filament feeder, and a bed 50 on which the output is stacked. In the 3D printer device (D),
On the bottom of the support frame 10 or the bed 50, the filaments are always stacked vertically from the upper side of the bed 50, but in response to the amount of the filaments stacked, the support frame 10 or the bed 50 A 3D printer apparatus for a diagonal print, characterized in that vertical stacking means (100) for tilting any one selected at the same time are installed and fixed.
 제1항에 있어서,
상기 수직 적층 수단(100)은 반원 형상의 레일(111) 복수 개가 지지바(112)에 의해 연결 고정된 반구형 구조체(113)와, 상기 레일(111)의 상단에서 스텝 모터(114)와 축 이음 연결되어 연동하는 다수 개의 이송 롤러(115) 및 그 이송 롤러(115)를 회전시키면서 기울기가 변경되도록 하는 스텝모터(114)를 포함하여 구성되는 궤도형(110) 또는 지지프레임(10) 또는 베드(50)의 4개 모서리 저면에 연결 고정되어 좌, 우측 높낮이 밸런스를 조절하여 기울기가 변경되도록 다수 개의 액추에이터(121)로 구성되는 밸런스형(120) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치.
The method of claim 1,
The vertical stacking means 100 includes a semi-spherical structure 113 in which a plurality of semicircular rails 111 are connected and fixed by a support bar 112, and a step motor 114 and a shaft joint at the upper end of the rail 111 A track type 110 or a support frame 10 or a bed consisting of a plurality of connected and interlocked transfer rollers 115 and a step motor 114 to change the inclination while rotating the transfer roller 115 50) is connected and fixed to the bottom of the four corners to adjust the balance of the left and right heights to change the inclination of the diagonal output, characterized in that it is any one selected from the balanced type 120 composed of a plurality of actuators 121 3D printer device.
 제1항에 있어서,
상기 수직 적층 수단(100)은 지지프레임(10) 또는 베드(50) 중 선택된 어느 하나의 저면에 일체형으로 고정되되, 3D 프린터 장치(D)의 제어부와 연결되어 동작제어가 되도록 한 것을 특징으로 하는 사선형 출력물의 3D 프린터 장치.The method of claim 1,
The vertical stacking means 100 is integrally fixed to the bottom of any one selected from the support frame 10 or the bed 50, and is connected to the control unit of the 3D printer device D to control the operation. 3D printer device for oblique prints.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102445729B1 (en) * 2021-04-21 2022-09-21 경북대학교 산학협력단 Reconfigurable print bed for 3D printers

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000015515U (en) * 1999-01-07 2000-08-05 안효찬 Multi-functional cradle
KR101346704B1 (en) 2013-10-18 2013-12-31 이재식 3-dimensional printer being capable of forming muiti-color products
KR101430582B1 (en) 2014-01-17 2014-08-21 비즈텍코리아 주식회사 3D printer with extruder including multi feeder and rotable multi nozzle and thereof operating method
KR101451794B1 (en) 2014-03-24 2014-10-16 주식회사 쓰리디코리아 Complex 3D printer and its control method
WO2015058182A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 +Mfg, LLC Method and apparatus for fabrication of articles by molten and semi-molten deposition
CN104908323A (en) * 2015-05-27 2015-09-16 常州大学 Six-freedom degree three-dimensional printing equipment
CN108311698A (en) * 2018-01-22 2018-07-24 华南理工大学 A kind of various dimensions print platform of metal 3D printer and adjustment and Method of printing
CN109228307A (en) * 2018-09-18 2019-01-18 陕西理工大学 A kind of multi-angle parallel connection 3D printer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000015515U (en) * 1999-01-07 2000-08-05 안효찬 Multi-functional cradle
KR101346704B1 (en) 2013-10-18 2013-12-31 이재식 3-dimensional printer being capable of forming muiti-color products
WO2015058182A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 +Mfg, LLC Method and apparatus for fabrication of articles by molten and semi-molten deposition
KR101430582B1 (en) 2014-01-17 2014-08-21 비즈텍코리아 주식회사 3D printer with extruder including multi feeder and rotable multi nozzle and thereof operating method
KR101451794B1 (en) 2014-03-24 2014-10-16 주식회사 쓰리디코리아 Complex 3D printer and its control method
CN104908323A (en) * 2015-05-27 2015-09-16 常州大学 Six-freedom degree three-dimensional printing equipment
CN108311698A (en) * 2018-01-22 2018-07-24 华南理工大学 A kind of various dimensions print platform of metal 3D printer and adjustment and Method of printing
CN109228307A (en) * 2018-09-18 2019-01-18 陕西理工大学 A kind of multi-angle parallel connection 3D printer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102445729B1 (en) * 2021-04-21 2022-09-21 경북대학교 산학협력단 Reconfigurable print bed for 3D printers

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