KR20210142945A

KR20210142945A - 3d 프린터

Info

Publication number: KR20210142945A
Application number: KR1020200059748A
Authority: KR
Inventors: 장재원
Original assignee: 주식회사 모루테크
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2021-11-26

Abstract

본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로, 조형물을 받쳐주는 조형판(14)이 프레임(12)에 고정된 상태에서 원료토출유닛(46)이 승강체(20)에 의한 승강작동과 상기 승강체(20)로부터 전후이동체(34)에 의한 전후작동 및 상기 전후이동체(34)로부터 좌우이동체(42)에 의한 좌우작동으로 조형물을 성형해주도록 구성하여 조형물의 성형을 위한 작동시 관련부품의 관성에 의한 떨림을 방지하여 정밀제품까지도 성형해줄 수 있도록 한 것이다.

Description

3D 프린터{3D PRINTER}

본 발명은 디지털화된 도면정보에 기초하여 사출성형이나 절삭가공으로 조형물을 성형하는 3D 프린터에 관한 것이다.

일반적으로 3D 프린터는 디지털화된 도면정보를 바탕으로 원하는 형태의 조형물을 성형할 수 있도록 한 것으로서, 시제품개발을 위한 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고 또 주문량에 제한 없이 다품종 소량생산이 가능하며, 특별한 기술 없이도 원하는 형태의 조형물을 제작할 수 있어 제조업분야에서 널리 이용되고 있다.

그러나 이제껏 이용되어오고 있는 3D 프린터는 공개특허 10-2017-0073484 '휴대용 3D 프린터'와 등록특허 10-2072753 '3D 프린터 토출시스템' 및 공개특허 10-2019-0109711 '3D 프린터' 등과 같이 승강작동하는 조형판 상에서 원료토출유닛 또는 절삭유닛이 전후좌우작동하여 원하는 형태의 조형물을 사출형성해주거나 또는 절삭가공해주도록 한 것으로서, 이러한 구성의 3D 프린터는 조형물을 받쳐주는 무거운 조형판의 승강작동시 관성에 의한 미세한 떨림으로 정밀성형이 어렵게 되므로 정밀제품의 성형은 불가능함은 물론 이로 인하여 기기의 이용가치가 떨어지게 되는 등의 문제점들이 따르게 된다.

공개특허 10-2017-0073484 '휴대용 3D 프린터' 등록특허 10-2072753 '3D 프린터 토출시스템' 공개특허 10-2019-0109711 '3D 프린터'

본 발명의 목적은 조형물을 받쳐주는 조형판의 고정상태에서 원료토출유닛이 승강 및 전후좌우 작동하여 조형물의 성형이 이루어지도록 할 수가 있는 3D 프린터를 제공하는데 있다.

상기한 목적달성을 위한 본 발명 3D 프린터는 조형물을 받쳐주는 조형판이 프레임에 고정된 상태에서 원료토출유닛이 승강체에 의한 승강작동과 상기 승강체로부터 전후이동체에 의한 전후작동 및 상기 전후이동체로부터 좌우이동체에 의한 좌우작동으로 조형물을 성형해주도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 프레임(12)에 고정된 조형판(14)으로부터 원료토출유닛(46)이 승강 및 전후좌우로 작동하여 조형물의 성형이 이루어지도록 구성되므로 조형물의 성형을 위한 작동시 움직임이 주어지는 부품의 관성에 의한 떨림을 방지하여 정밀제품까지도 성형해줄 수 있게 되고 또 이로 인하여 기기의 이용가치를 높여줄 수가 있게 되는 등의 효과가 있다.

도 1 : 본 발명의 사시도
도 2 : 본 발명을 다른방향에서 본 사시도
도 3 : 본 발명을 전방에서 본 일부사시도
도 4 : 본 발명을 측면에서 본 일부사시도
도 5 : 본 발명을 측면에서 본 요부사시도
도 6 : 본 발명의 일측 요부사시도
도 7 : 본 발명의 타측 요부사시도
도 8 : 본 발명의 일측 다른요부사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명을 다른방향에서 본 사시도로서, 본 발명 3D 프린터(10)는 프레임(12)의 내측하부에 조형판(14)을 고정설치하고, 프레임(12)에 수직되게 연결설치된 복수개의 볼스크류(16)(18) 사이에는 승강체(20)를 연결설치하여 상기 승강체(20)가 조형판(14)의 상부에서 볼스크류(16)(18)와 연결된 서보모터(22)(24)의 정역회전에 의해 승강하도록 구성된다.

이때 볼스크류(16)(18)는 승강체(20)의 안정감 있는 승강작동을 위하여 프레임(12)의 사방에 설치하여 전후볼스크류(16)(18)간 타이밍벨트로 연결하고 또 서보모터(22)(24)는 전후볼스크류(16)(18) 중 선택된 볼스크류(16)(18)에 연결하거나 또는 각 볼스크류에 개별적으로 연결하여 회전작동이 이루어지도록 구성된다.

또한 승강체(20)에는 엘엠가이드(26)(28) 및 전후회전축 양측의 타이밍풀리 사이에 연결되는 한쌍의 타이밍벨트(30)(32)를 갖도록 하여 상기 엘엠가이드(26)(28)와 타이밍벨트(30)(32) 사이에 전후이동체(34)를 연결설치하고 또 전후 어느한 회전축에는 서보모터(36)를 연결설치하여 상기 서보모터(36)의 정역회전으로 전후이동체(34)가 전후로 작동하도록 구성된다.

또한 전후이동체(34)에는 엘엠가이드(38) 및 좌우타이밍풀리 사이에 연결되는 타이밍벨트(40)를 갖도록 하여 엘엠가이드(38)와 타이밍벨트(40) 사이에 좌우이동체(42)를 연결설치하고 또 좌우 어느한 타이밍풀리에는 서보모터(44)를 연결설치하여 상기 서보모터(44)의 정역회전으로 좌우이동체(42)가 좌우로 작동하도록 하며, 상기 좌우이동체(42)의 중앙부에는 원료토출유닛(46)을 고정설치하여 원료토출유닛(46)에 의해 토출되는 프린팅재료에 의해 조형물의 성형이 이루어지도록 구성된다.

그리고 본 발명은 원료토출유닛(46)에 의해 토출되는 프린팅재료에 의해 조형물의 성형이 이루어지도록 하는 것으로 설명하고 있으나, 좌우이동체(42)에 원료토출유닛(46)을 대신하여 절삭유닛을 고정설치하여 절삭유닛이 절삭물을 절삭가공하여 조형물을 성형해주도록 할 수도 있음을 유의하여야 한다.

본 발명을 이용한 3D 프린팅작업시를 살펴보면, 디지털화된 도면정보에 따라 프레임(12)에 고정된 조형판(14)으로부터 승강체(20)가 서보모터(22)(24)와 연결된 볼스크류(16)(18)에 의해 승강작동하게 되고, 상기 승강체(20)에 연결설치된 전후이동체(34)는 서보모터(36)와 연결된 타이밍벨트(30)(32)와 엘엠가이드(26)(28)를 따라 승강체(20)로부터 전후로 작동하게 되며, 상기 전후이동체(34)에 연결설치된 좌우이동체(42)는 이 역시 서보모터(44)와 연결된 타이밍벨트(40)와 엘엠가이드(38)를 따라 전후이동체(34)로부터 좌우로 작동하게 되므로 상기 좌우이동체(42)에 연결설치된 원료토출유닛(46)이 조형판(14)에 프린팅재료를 토출하여 조형물을 성형해주게 된다.

즉, 본 발명은 조형물을 받쳐주는 조형판(14)이 프레임(12)에 고정된 상태에서 좌우이동체(42)에 고정설치된 원료토출유닛(46)이 승강체(20)에 의한 승강작동과 전후이동체(34)에 의한 전후작동 및 좌우이동체(42)에 의한 좌우작동으로 조형물을 성형해주게 되므로 조형물의 성형을 위한 작동시 관련부품의 관성에 의한 떨림우려가 없어 정밀제품까지도 성형해줄 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 그 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 자명한 것이다.

(10)--3D 프린터 (12)--프레임
(14)--조형판 (16)(18)--볼스크류
(20)--승강체 (22)(24)(36)(44)--서보모터
(26)(28)(38)--엘엠가이드 (30(32)(40)--타이밍벨트
(34)--전후이동체 (42)--좌우이동체
(46)--원료토출유닛

Claims

프레임에 고정설치되는 조형판;
프레임에 연결설치된 복수개의 볼스크류 사이에 결합되어 조형판 상부에서 볼스크류와 연결된 서보모터에 의해 승강하는 승강체;
상기 승강체로부터 서보모터와 연결된 타이밍벨트와 엘엠가이드를 따라 작동하는 전후이동체;
상기 전후이동체로부터 서보모터와 연결된 타이밍벨트와 엘엠가이드를 따라 작동하는 좌우이동체; 및
상기 좌우이동체에 고정설치되는 원료토출유닛으로 구성함을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서, 상기 볼스크류는 프레임 사방에 연결설치하여 전후볼스크류간 타이밍벨트로 연결되게 하고 또 서보모터는 전후볼스크류 중 선택된 볼스크류에 연결하여 구성함을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서, 상기 전후이동체는 승강체에 연결설치된 엘엠가이드 및 전후회전축 양측의 타이밍풀리 사이에 연결되는 한쌍의 타이밍벨트 사이에 연결하여 전후 어느한 회전축에 연결설치된 서보모터의 정역회전에 의해 전후로 작동하도록 구성함을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서, 상기 좌우이동체는 전후이동체에 연결설치된 엘엠가이드 및 좌우타이밍풀리 사이에 연결되는 타이밍벨트 사이에 연결하여 좌우 어느한 타이밍풀리에 연결설치된 서보모터의 정역회전에 의해 좌우로 작동하도록 구성함을 특징으로 하는 3D 프린터.