WO2017196137A1 - 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치 - Google Patents

삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치 Download PDF

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WO2017196137A1
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wire
supply
feeding unit
feeding
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김재구
최기봉
이창우
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한국기계연구원
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object, and more particularly, when manufacturing a three-dimensional object by melting the wire using a laser beam, the wire can be stably supplied to the laser beam to stabilize the melting of the wire
  • the present invention relates to a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object.
  • the manufacturing method for forming a three-dimensional object may use a selective laser sintering (SLS) method using a laser as one of the powder bed fusion method.
  • SLS selective laser sintering
  • the powder for sintering is applied to the entire worktable, the sintering part is formed using a laser, and the three-dimensional object may be formed by repeating the above-described application and sintering processes.
  • the sintering powder when forming a three-dimensional object as in the prior art, the sintering powder should be applied to the entire worktable, and as a support for the sintered portion, the sintering powder should be injected to fill the entire worktable, and Prior to sintering, there was a problem that the production speed is delayed because there are many pretreatment processes.
  • One aspect of the present invention is to provide a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object that can stabilize the melting of the wire by stably supplying the wire to the lazy beam when melting the wire using a laser beam to produce a three-dimensional object.
  • the feeding unit is provided in a state spaced apart from the laser beam irradiated from the processing head to supply a wire to the laser beam;
  • a supply spool unit rotatably provided in a state spaced apart from the laser beam and the feeding unit, wherein a wire supplied from the feeding unit is wound;
  • a rotating plate unit rotatably connected to the processing head, wherein the laser beam passes, and the feeding unit and the supply spool unit are coupled to be spaced apart from each other.
  • the feeding unit may include a first feeding unit and a second feeding unit disposed symmetrically with respect to the rotation axis of the rotating plate unit.
  • the supply spool unit includes a first spool unit and a second spool unit which are disposed symmetrically with respect to the rotation axis of the rotating plate unit, and each of which wires supplied from the first feeding unit and the second feeding unit are wound. can do.
  • Each of the first feeding unit and the second feeding unit includes a wire feeding unit provided in a state spaced apart from the laser beam and supplying the wire wound to the supply spool unit to the laser beam; A feeding nozzle unit coupled to the wire feeding unit to form a supply path of a wire supplied to the laser beam; And a position adjusting unit for moving the wire feeding unit to which the feeding nozzle unit is coupled such that the wire supplied from the feeding nozzle unit and the laser beam intersect with each other.
  • the wire supplied from the first feeding unit may be made of the same material as the wire supplied from the second feeding unit.
  • the wire supplied from the first feeding unit may be made of a material different from that of the wire supplied from the second feeding unit.
  • the wire feeding unit may include: a supply body coupled to the position adjusting unit such that a wire wound on the supply spool unit passes in a state spaced apart from the laser beam; A supply roller rotatably provided at the supply body; A supply motor for rotating the supply roller; A roller body pivotally coupled to the supply body; A support roller rotatably coupled to the roller body while facing the supply roller; And a preload lever coupled to the supply body and adjusting a gap between the supply roller and the support roller.
  • the position adjusting unit may move the wire feeding unit in a first direction which is the same as the supply direction of the wire and in a second direction which is perpendicular to the first direction.
  • the position adjusting unit includes: a first adjusting unit for moving the wire feeding unit in the first direction; A second adjusting unit which moves the wire feeding unit in the second direction; And a connecting bracket for connecting and fixing the first adjusting unit and the second adjusting unit to each other.
  • the position adjusting unit may further include a third adjusting unit coupled to the connecting bracket and moving the wire feeding unit in a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction.
  • the supply angle control unit the adjustment bracket; An adjustment guide provided on the adjustment bracket to form a rotation path of the wire feeding unit; And an adjusting slider coupled to the wire feeding unit and moved along the adjusting guide.
  • Each of the first feeding unit and the second feeding unit may further include a vibration unit for vibrating the feeding nozzle unit to vibrate in a direction crossing the direction in which the wire supplied from the feeding nozzle unit is supplied.
  • the wire supply apparatus for manufacturing the three-dimensional object may further include a slip ring unit which prevents the wire for supplying electricity to the feeding unit according to the relative rotation of the rotating plate unit with respect to the processing head.
  • the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object when manufacturing a three-dimensional object by melting the wire using a laser beam, it is possible to stabilize the melting of the wire by supplying the wire stably to the lazy beam. .
  • the melting time of the wire may be shortened, the supply amount of the melted wire may be increased, and the manufacturing time of the three-dimensional object may be shortened.
  • the three-dimensional object may be easily manufactured from a material having alloy properties.
  • the supply position of the wire can be accurately adjusted according to the supply point of the wire and the type of the wire, and the melting accuracy of the wire can be stabilized by improving the matching accuracy of the wire and the laser beam.
  • the supply angle of the wire to adjust the supply amount of the wire supplied to the laser beam, when the wire of the same material is supplied, it is possible to adjust the melt amount of the wire, different When the wire of the material is supplied, it is possible to have a desired alloy properties in the three-dimensional object by varying the alloy ratio.
  • the supply speed of the wire to adjust the supply amount of the wire supplied to the laser beam, when the wire of the same material is supplied, it is possible to adjust the amount of melting of the wire, different When the wire of the material is supplied, it is possible to have a desired alloy properties in the three-dimensional object by varying the alloy ratio.
  • the supply position of the wire is changed according to the shape of the three-dimensional object, It is possible to improve the processing quality of three-dimensional objects.
  • the rotating plate unit when the rotating plate unit is rotated by the arrangement structure of the first feeding unit and the second feeding unit and the arrangement structure of the first spool unit and the second spool unit, an eccentric load is generated. And the position of the processing head and the irradiation position of the laser beam can be prevented from being changed in accordance with the operation of the rotating plate unit.
  • the coupling of the rotating plate unit and the slip ring unit It can be stabilized.
  • FIG. 1 is a front view showing an installation state of a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a bottom perspective view showing a wire supply apparatus for producing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a supply spool unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a feeding unit in a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a modification of the feeding unit in the three-dimensional object manufacturing wire supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a wire feeding unit of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an operating state of the wire feeding unit of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a vibration unit of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view showing an installation state of a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object is provided under the processing head 1, and when manufacturing the three-dimensional object, a laser beam irradiated from the processing head 1 (
  • the wire 3 can be stably supplied to L) to stabilize the melting of the wire 3.
  • a guide plate 4 for guiding the molten wire and the laser beam may be provided at a portion where the laser beam L and the wire 3 intersect.
  • An induction hole 4a is formed in the guide plate 4 so that the molten wire and the laser beam can pass therethrough.
  • the guide plate 4 can protect the three-dimensional object to be manufactured.
  • FIG. 2 is a bottom perspective view showing a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object includes a feeding unit, a supply spool unit, and a rotating plate unit.
  • the feeding unit supplies the wire 3 to the laser beam, and may include a first feeding unit 10 and a second feeding unit 20.
  • the supply spool unit is a portion in which the wire 3 supplied from the feeding unit is wound, and may include a first spool unit 30 and a second spool unit 40.
  • the rotating plate unit is a portion that supports the feeding unit and the supply spool unit and is connected to the processing head (1), a detailed description thereof will be described later, the first detailed configuration of the feeding unit and the supply spool unit.
  • the first feeding unit 10 is provided in a state spaced apart from the laser beam.
  • the first feeding unit 10 supplies the wire 3 to the laser beam.
  • the wire 3 supplied from the first feeding unit 10 may be supplied to the focus of the laser beam.
  • the second feeding unit 20 is provided to be spaced apart from the laser beam and the first feeding unit 10, respectively.
  • the second feeding unit 20 supplies the wire 3 to the laser beam.
  • the wire 3 supplied from the second feeding unit 20 may be supplied to the focus of the laser beam.
  • the wire 3 supplied from the first feeding unit 10 may be made of the same material as the wire 3 supplied from the second feeding unit 20.
  • the wire 3 supplied from the first feeding unit 10 may be made of a material different from that of the wire 3 supplied from the second feeding unit 20.
  • the first spool unit 30 is rotatably provided in a state spaced apart from the laser beam, the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20, respectively.
  • the first spool unit 30 is wound with a wire 3 supplied from the first feeding unit 10.
  • the second spool unit 40 is rotatably provided in a state spaced apart from the laser beam, the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20, respectively.
  • the second spool unit 40 is wound around the wire 3 supplied from the second feeding unit 20.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a supply spool unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • the first spool unit 30 and the second spool unit 40 each include a supply spool 31, a support shaft 32, and a support member 33. It may further include (35).
  • the supply spool 31 is wound around the wire 3 supplied from the feeding unit.
  • the support shaft 32 is rotatably coupled to the supply spool 31.
  • the support member 33 is coupled to the support shaft 32 to rotatably support the supply spool 31 to the support shaft 32.
  • the spool bracket 35 fixes the support shaft 32 to the rotating plate unit 110 described later.
  • the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20 each include a wire feeding unit 50, a feeding nozzle unit 60, and a position adjusting unit 70. It may further include at least one of the supply angle adjusting unit 80 and the vibration unit 90.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a feeding unit in a three-dimensional object manufacturing wire supply apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a modification of the feeding unit in a three-dimensional object manufacturing wire supply apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 7 is an exploded perspective view of the wire feeding apparatus of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing the operating state of the wire feeding unit of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • the wire feeding unit 50 is provided to be spaced apart from the laser beam.
  • the wire feeding unit 50 supplies the wire 3 wound on the supply spool unit to the laser beam.
  • the wire feeding unit 50 is coupled to the position adjusting unit 70 via the feeding bracket 59.
  • the wire feeding unit 50 includes a supply body 51, a supply roller 52, a supply motor 53, a roller body 54, a support roller 55, and a preload lever. And 56.
  • the supply body 51 passes through the wire 3 wound around the supply spool unit while being spaced apart from the laser beam.
  • the supply body 51 is coupled to the positioning unit 70 via the feeding bracket 59.
  • the supply body 51 includes a supply hole 511 through which the wire 3 passes, a supply link part 512 for linkage with the roller body 54, and a preload lever 56.
  • a supply coupling part 513 for coupling and a locking jaw portion 514 for supporting the locking protrusion 542 provided on the roller body 54 may be provided.
  • the locking jaw portion 514 may be provided in the supply coupling portion 513.
  • the feed roller 52 is rotatably provided in the supply body (51).
  • the supply motor 53 rotates the supply roller 52.
  • the supply motor 53 may rotate the supply roller 52 by generating a rotational force by the applied power.
  • the supply motor 53 may adjust the rotational speed of the supply roller 52 by adjusting the rotational force by a control unit (not shown) that controls the apparatus for manufacturing a three-dimensional object.
  • the roller body 54 is pivotally coupled to the supply body 51.
  • the roller body 54 has a roller link portion 541 for linkage with the supply body 51 and a locking protrusion 542 protruding to support the locking jaw portion 514 provided in the supply body 51. It may be provided.
  • the supply link unit 512 and the roller link unit 541 are mutually coupled so that the roller body 54 pivots with respect to the supply body 51, and the locking protrusion 542 is connected to the locking step 514. To be supported.
  • the support roller 55 is provided to face the supply roller 52.
  • the support roller 55 is rotatably coupled to the roller body 54.
  • the preload lever 56 is coupled to the supply body 51.
  • the preload lever 56 adjusts the distance between the feed roller 52 and the support roller 55.
  • the preload lever 56 adjusts the distance between the feed roller 52 and the support roller 55 when the wire 3 passes between the feed roller 52 and the support roller 55, thereby reducing the wire 3. It may be supplied to the feeding nozzle unit 60 according to the rotation of the feed roller 52 in a state in close contact with the feed roller 52 and the support roller 55.
  • the preload lever 56 is a lever coupling portion 561 coupled to the supply coupling portion 513 provided in the supply body 51, and the roller body 54 or the locking jaw portion while moving up and down at the lever coupling portion 561 ( It may include a preload adjusting unit 562 for pressing the 514 toward the feed roller 52, and a lever operating unit 563 coupled to the preload adjusting unit 562 to operate the preload adjusting unit 562.
  • the lever operating part 563 can move the preload adjusting part 562 up and down by rotating the preload adjusting part 562. At this time, when the locking protrusion 542 is supported by the locking jaw portion 514, the movement of the support roller 55 is restricted, and the support roller 55 and the supply roller 52 are damaged according to the operation of the preload lever 56. Can be prevented.
  • the feeding nozzle unit 60 is coupled to the wire feeding unit 50.
  • the feeding nozzle unit 60 forms a supply path of the wire 3 supplied to the laser beam.
  • the end of the feeding nozzle unit 60 is formed to have a smaller diameter toward the laser beam so that the wire 3 passes, thereby preventing the wire 3 from flowing when the wire 3 is discharged and supplied to the laser beam. can do.
  • the position adjusting unit 70 moves the wire feeding unit 50 to which the feeding nozzle unit 60 is coupled such that the wire 3 supplied from the feeding nozzle unit 60 and the laser beam intersect. As shown in FIG. 5, according to an embodiment of the present invention, the positioning unit 70 moves the wire feeding unit 50 perpendicular to the first direction and the same direction as the supply direction of the wire 3. It can be moved in the second direction. Position adjusting unit 70 is coupled to the wire feeding unit 50 via the feeding bracket (59).
  • the position adjusting unit 70 includes a first adjusting unit 71 for moving the wire feeding unit 50 in the first direction, a second adjusting unit 72 for moving the wire feeding unit 50 in the second direction, and , A connecting bracket 73 for fixing and fixing the first adjusting unit 71 and the second adjusting unit 72 to each other.
  • the first adjustment unit 71 is coupled to the first guide 711 provided along the first direction and the first guide 711 to slide in the first direction from the first guide 711.
  • the second adjusting unit 72 is coupled to the second guide 721 provided along the second direction and the second guide 721 to slide in the second direction from the second guide 721.
  • the connecting bracket 73 includes a first bracket 731 for connecting and fixing the first adjusting unit 71 and the second adjusting unit 72 to each other, and a supply angle adjusting unit (described below) of the first adjusting unit 71. 80) or a second bracket 732 fixed to the rotating plate unit 110 to be described later.
  • the second guide 721 is coupled to the feeding bracket 59
  • the first slider 712 and the second slider 722 are coupled to the first bracket 731, respectively, and to the second bracket 732
  • the first guide 711 is coupled.
  • an adjustment hole 591 through which the first adjustment member 713 passes may be formed in the feeding bracket 59 for the degree of freedom of the first adjustment member 713.
  • the position adjustment unit 70 may further include a third adjustment unit 74 as shown in the modification shown in FIG.
  • the third adjusting unit 74 is coupled to the connecting bracket 73 and moves the wire feeding unit 50 in a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction.
  • the third adjusting unit 74 is coupled to the third guide 741 provided along the third direction and coupled to the third guide 741 so as to slide in the third direction from the third guide 741. 742 and a third adjusting member 743 for moving the third slider 742 in the third direction with respect to the third guide 741, from the third guide 741 to the third slider 742. It may further include a third fixing member 744 for fixing the.
  • the third adjustment unit 74 may be inserted and coupled between the first adjustment unit 71 and the first bracket 731.
  • the third adjustment unit 74 may be inserted and coupled between the first adjustment unit 71 and the second bracket 732.
  • the third adjustment unit 74 may be inserted and coupled between the second adjustment unit 72 and the first bracket 731.
  • the third adjustment unit 74 may be inserted and coupled between the second bracket 732 and the feeding bracket 59.
  • the third adjustment unit 74 may be inserted and coupled between the first bracket 731 and the supply angle adjustment unit 80 to be described later.
  • the position adjusting unit 70 can precisely adjust the position of the wire feeding unit so that the wire supplied from the feeding nozzle unit exactly intersects the laser beam, the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention. It is possible to achieve the effect of correcting the assembly error that may occur during the assembly process.
  • the supply angle adjusting unit 80 adjusts the supply angle of the wire 3 to the laser beam.
  • the supply angle adjusting unit 80 rotates the wire feeding unit 50 about one point of the laser beam (focus of the laser beam).
  • the supply angle adjustment unit 80 is coupled to the adjustment bracket 81, the adjustment guide 82 is provided in the adjustment bracket 81 to form a rotation path of the wire feeding unit 50, and the wire feeding unit 50 And an adjustment slider 83 which is moved along the adjustment guide 82, and may further include a stop member 84 that fixes the adjustment slider 83 in the adjustment guide 82.
  • the adjustment bracket 81 may be formed in an arc shape corresponding to the supply angle of the wire 3 and the rotation path of the wire feeding unit 50, and may be coupled to the rotating plate unit 110 to be described later.
  • the adjustment guide 82 is formed in an arc shape corresponding to the supply angle of the wire 3 and the rotation path of the wire feeding unit 50.
  • the adjustment slider 83 may be operated by an applied power source to adjust the supply angle of the wire 3.
  • the second bracket 732 is coupled to the adjusting slider 83 to rotate the wire feeding unit 50.
  • the vibration unit 90 vibrates the feeding nozzle unit 60 so that the wire 3 supplied from the feeding nozzle unit 60 vibrates in a direction crossing the laser beam.
  • the vibration unit 90 is inserted into and coupled between the wire feeding unit 50 and the feeding nozzle unit 60, and causes the feeding nozzle unit 60 to vibrate based on the wire feeding unit 50.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a vibration unit of the feeding unit in the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention.
  • the vibration unit 90 is spaced apart from the first base 91 and the first base 91 coupled to the supply body 51 of the wire feeding unit 50.
  • the second base 92 to be connected, the first base 91 and the second base 92 and the elastic connection member 93 which is elastically deformed and bent according to vibration, and at one side of the elastic connection member 93
  • the first base 91 and the second base 92 is connected, and includes a vibration member 94 for generating vibration in accordance with the applied power, and is spaced adjacent to the vibration member 94 and the first base 91 ) May further include an elastic support member 95 that is elastically supported in a state in which the second base 92 is connected to each other.
  • the vibration member 94 may include a piezoelectric element in which deformation is caused by an applied voltage.
  • the second base 92 pivots about the elastic connecting member 93 with respect to the first base 91 and moves the feeding nozzle unit 60. You can pivot.
  • the elastic support member 95 limits the amount of pivot movement of the second base 92 to limit the vibration width of the wire (3) intersecting the laser beam and to allow the laser beam to melt the wire (3) stably. .
  • the insulating member 96 is inserted and fixed between the second base 92 and the feeding nozzle unit 60 to prevent the vibration of the vibration unit 90 from being transmitted to the feeding nozzle unit 60 and in the first direction. It is possible to prevent the vibration from proceeding, and to make the pivot movement of the pivot nozzle unit 60 clear.
  • the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object may further include a feeding control unit 100.
  • the feeding control unit 100 slows down the supply speed of the wire 3 supplied from the first feeding unit 10 and the supply speed of the wire 3 supplied from the second feeding unit 20.
  • Feeding control unit 100 is composed of a reducer is coupled to the supply motor 53 of the wire feeding unit 50 to reduce the rotational speed of the supply motor 53, increase the torque of the supply motor 53 to the wire ( 3) can be smoothly supplied.
  • the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object includes a rotating plate unit (110).
  • the rotating plate unit 110 is passed through the laser beam irradiated from the processing head 1, the first feeding unit 10, the second feeding unit 20, the first spool unit 30 and the second spool unit ( 40) are combined to be spaced apart from each other.
  • the rotating plate unit 110 may be arranged to allow relative rotation with respect to the processing head 1.
  • the rotating plate unit 110 may be rotatably connected to the processing head (1).
  • the rotating plate unit 110 may be coupled or supported to be rotatable relative to the processing head (1).
  • Rotating plate unit 110 may be rotated by a separate rotation motor.
  • the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20 are symmetrical with respect to the center of the rotating plate unit 110, the first spool unit 30 and the second spool unit 40 is the rotating plate
  • the center of the rotating plate unit 110 may be a rotating axis of the rotating plate unit 110, the rotating axis of the rotating plate unit 110 is arranged in parallel with the laser beam or in line with the laser beam.
  • the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20, and the first spool unit 30 and the second spool unit 40 may be arranged symmetrically with respect to the rotation axis of the rotating plate unit 110. Can be.
  • the rotating plate unit 110 may include the rotating plate 111 coupled to the first feeding unit 10, the second feeding unit 20, the first spool unit 30, and the second spool unit 40 to be spaced apart from each other.
  • the through hole 114 is formed through the center of the rotating plate 111, and may further include a plurality of vent holes 112 formed through the rotating plate 111.
  • the laser beam irradiated from the processing head 1 may pass through the through hole 114 to melt the wire 3 without interference, and in the vent hole 112, the wire ( Foreign substances such as fume generated by melting of 3) can be discharged.
  • the spool bracket 35 and the adjustment bracket 81 are fixedly coupled to the rotating plate 111 so that the first feeding unit 10, the second feeding unit 20, and the first spool unit are rotated according to the rotation of the rotating plate 111. 30 and the second spool unit 40 to be rotated at the same time.
  • the rotating plate 111 may be in the form of a disc, but is not limited thereto.
  • the wire supply apparatus for manufacturing a 3D object may further include a slip ring unit 120.
  • the slip ring unit 120 is twisted wire for supplying electricity to the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20 in accordance with the relative rotation of the rotary plate unit 110 relative to the processing head (1). You can prevent it.
  • the slip ring unit 120 is formed in a hollow tube shape for the passage of the laser beam, the processing head 1 may be connected to the slip ring unit 120.
  • the slip ring unit 120 may be disposed between the processing head 1 and the rotating plate unit 110.
  • the slip ring unit 120 In order to support the slip ring unit 120, the slip ring unit 120 is provided with a rotation support part 2, and as shown in FIGS. 2 and 3, the rotating plate unit 110 rotates with the rotation support part 2.
  • Connection bracket 113 that is possibly coupled may be formed to protrude in the center of the rotating plate (111).
  • the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention has been described as having two wires 3 supplied thereto, but the present invention is not limited thereto, and includes three or more wires 3 supplied thereto. , One wire 3 may be supplied.
  • the wire 3 and the laser beam intersect through the position adjusting unit 70, and the supply angle of the wire 3 through the supply angle adjusting unit 80 Adjust
  • the substrate (not shown) on which the three-dimensional object is stacked is moved in a direction crossing the laser beam according to the shape of the three-dimensional object
  • the rotating plate unit 110 is rotated, the tangential direction with respect to the stacked direction of the manufactured three-dimensional object ( Processing direction of the laser beam) Since the wire 3 can be supplied to the laser beam from the front side, a three-dimensional object can be manufactured more easily and effectively, and a high quality shape can be manufactured.
  • the present invention may include one wire 3 being supplied. That is, the wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object according to another embodiment of the present invention is a wire supply apparatus for manufacturing a three-dimensional object having one first feeding unit 10 and one first spool unit 30. And a feeding unit 10, the first spool unit 30, and the rotating plate unit 110.
  • the first feeding unit 10 may include the wire feeding unit 50, the feeding nozzle unit 60, and the position adjusting unit 70.
  • the wire feeding unit 50, the supply body 51, the supply roller 52, the supply motor 53, the roller body 54, the support roller 55, The preload lever 56 may be included.
  • the first feeding unit 10 may further include the supply angle adjusting unit 80.
  • the matters added or limited in the three-dimensional manufacturing wire supply apparatus according to another embodiment of the present invention are the same as the configuration of the three-dimensional manufacturing wire supply apparatus according to an embodiment of the present invention, description thereof will be omitted.
  • the wire 3 when manufacturing a three-dimensional object using a laser beam, the wire 3 can be stably supplied to the laser beam to stabilize melting of the wire 3.
  • the melting time of the wire 3 may be shortened, the supply amount of the melted wire may be increased, and the manufacturing time of the three-dimensional object may be shortened.
  • wires 3 of different materials are supplied, three-dimensional objects may be easily manufactured from materials having alloy properties.
  • the supply of the wire 3 can be prevented from being intermittently interrupted, and the slipping of the supplied wire 3 can be prevented to stabilize the supply of the wire 3.
  • the supply position of the wire 3 is precisely adjusted according to the supply point of the wire 3 and the kind of the wire 3, and the matching accuracy of the wire 3 and the laser beam is improved to melt the wire 3. It can be stabilized.
  • the supply amount of the wire 3 supplied to the laser beam is controlled by adjusting the supply angle of the wire 3. At this time, when the wire 3 of the same material is supplied, it is possible to adjust the amount of melting of the wire 3, when the wire 3 of different materials is supplied, the desired alloy properties in the three-dimensional object by varying the alloy ratio Can have
  • the supply angle of the wire 3 can be easily adjusted, and the supply position of the wire 3 can be prevented from escaping from the laser beam when the supply angle of the wire 3 is adjusted.
  • the melting of the wire 3 in the laser beam can be stabilized, and the wire 3 can be stably melted by the laser beam even if the diameter of the wire 3 is increased.
  • the alloy ratios may be varied to have desired alloy properties in the three-dimensional object.
  • first feeding unit 10 and the second feeding unit 20 are rotated so that the wire 3 is supplied in front of the processing direction of the laser beam, and the supply position of the wire 3 is adjusted according to the shape of the three-dimensional object. Change and improve the processing quality of the three-dimensional object.
  • the rotating plate unit 110 when the rotating plate unit 110 is rotated by the arrangement structure of the first feeding unit 10 and the second feeding unit 20 and the arrangement structure of the first spool unit 30 and the second spool unit 40.
  • the eccentric load can be prevented from being generated, and the position of the processing head 1 and the irradiation position of the laser beam can be prevented from being changed according to the operation of the rotating plate unit 110.
  • the rotating plate unit 110 According to the rotation of the rotating plate unit 110 to prevent the twisting of the wire connected to the wire supply device, to enable the rotation of the rotating plate unit 110 in one direction, the rotating plate unit 110 and slip ring unit 120 It can stabilize the binding of.
  • guide plate 4a guide hole 10: first feeding unit
  • second feeding unit 30 first supply bush unit 40: second supply spool unit
  • Spool Bracket 50 Wire Feeding Unit 51: Supply Body
  • supply hole 512 supply link portion 513: supply coupling portion
  • roller body 541 roller link portion 542: locking projections
  • first adjusting unit 711 first guide 712: first slider
  • first adjusting member 714 first fixing member 72: second adjusting unit
  • vibration unit 91 first base 92: second base

Landscapes

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Abstract

본 발명은 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는, 가공헤드에서 조사되는 레이저빔으로부터 이격된 상태로 구비되어 레이저빔에 와이어를 공급하는 피딩유닛; 상기 레이저빔과 상기 피딩유닛으로부터 각각 이격된 상태로 회전 가능하게 구비되고, 상기 피딩유닛에서 공급되는 와이어가 권취되는 공급스풀유닛; 및 상기 가공헤드에 회전 가능하게 연결되되, 상기 레이저빔이 통과되고, 상기 피딩유닛과 상기 공급스풀유닛이 상호 이격된 상태로 결합되는 회전판유닛;을 포함한다.

Description

삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치
본 발명은 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저빔을 이용하여 와이어를 용융시켜서 삼차원 물체를 제조할 때, 와이어를 레이저빔에 안정되게 공급하여 와이어의 용융을 안정화시킬 수 있는 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 삼차원 물체를 쾌속으로 조형하는 이른바 3D 프린팅 기술이 개발되어 실용화되고 있는 실정이다. 일예로, 삼차원 물체를 형성하는 제조방법은 Powder bed fusion 방식의 하나로써 레이저를 이용하는 선택적 레이저 소결법(Selective Laser Sintering, SLS)을 사용할 수 있다. 이러한 레이저 소결법은 작업테이블 전체에 소결용 분말을 도포하고, 레이저를 이용하여 삼차원 물체를 형성하는 부분만 소결시키며, 상술한 도포 과정 및 소결 과정을 반복함에 따라 삼차원 물체를 형성할 수 있다.
하지만, 종래와 같이 삼차원 물체를 형성하는 경우, 소결용 분말을 작업테이블 전체에 도포해야 하고, 소결된 부분에 대한 지지대의 역할로써, 소결용 분말이 작업테이블 전체에 채워지도록 투입되어야 하며, 레이저의 소결에 앞서, 전처리 공정이 많아 제작 속도가 지연되는 문제점이 있었다.
또한, 작업테이블에서 미소결된 분말에 대한 재사용율이 제한되어 삼차원 물체의 재료 소비율이 높은 문제점이 있었다.
본 발명의 일 측면은 레이저빔을 이용하여 와이어를 용융시켜서 삼차원 물체를 제조할 때, 와이어를 레이지빔에 안정되게 공급하여 와이어의 용융을 안정화시킬 수 있는 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는, 가공헤드에서 조사되는 레이저빔으로부터 이격된 상태로 구비되어 레이저빔에 와이어를 공급하는 피딩유닛; 상기 레이저빔과 상기 피딩유닛으로부터 각각 이격된 상태로 회전 가능하게 구비되고, 상기 피딩유닛에서 공급되는 와이어가 권취되는 공급스풀유닛; 및 상기 가공헤드에 회전 가능하게 연결되되, 상기 레이저빔이 통과되고, 상기 피딩유닛과 상기 공급스풀유닛이 상호 이격된 상태로 결합되는 회전판유닛;을 포함한다.
상기 피딩유닛은, 상기 회전판유닛의 회전축을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제1피딩유닛 및 제2피딩유닛을 포함할 수 있다.
상기 공급스풀유닛은, 상기 회전판유닛의 회전축을 기준으로 상호 대칭되게 배치되고, 상기 제1피딩유닛 및 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어가 각각 권취되는 제1스풀유닛 및 제2스풀유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은, 상기 레이저빔에서 이격된 상태로 구비되고, 상기 공급스풀유닛에 권취된 와이어를 상기 레이저빔에 공급하는 와이어피딩유닛; 상기 와이어피딩유닛에 결합되어 상기 레이저빔에 공급되는 와이어의 공급 경로를 형성하는 피딩노즐유닛; 및 상기 피딩노즐유닛에서 공급되는 와이어와 상기 레이저빔이 교차되도록 상기 피딩노즐유닛이 결합된 상기 와이어피딩유닛을 이동시키는 위치조정유닛;을 포함할 수 있다.
상기 제1피딩유닛에서 공급되는 와이어는 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1피딩유닛에서 공급되는 와이어는 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어와 다른 재질로 이루어질 수 있다.
상기 와이어피딩유닛은, 상기 레이저빔에서 이격된 상태에서 상기 공급스풀유닛에 권취된 와이어가 통과하도록 상기 위치조정유닛에 결합되는 공급바디; 상기 공급바디에 회전 가능하게 구비되는 공급롤러; 상기 공급롤러를 회전시키는 공급모터; 상기 공급바디에 피벗 운동 가능하게 결합되는 롤러바디; 상기 공급롤러와 마주보면서 상기 롤러바디에 회전 가능하게 결합되는 지지롤러; 및 상기 공급바디에 결합되고, 상기 공급롤러와 상기 지지롤러 사이의 간격을 조절하는 예압레버;를 포함할 수 있다.
상기 위치조정유닛은 상기 와이어피딩유닛을 와이어의 공급 방향과 동일한 제1방향과 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 위치조정유닛은, 상기 와이어피딩유닛을 상기 제1방향으로 이동시키는 제1조정유닛; 상기 와이어피딩유닛을 상기 제2방향으로 이동시키는 제2조정유닛; 및 상기 제1조정유닛과 상기 제2조정유닛을 상호 연결 고정시키는 연결브라켓;을 포함할 수 있다.
상기 위치조정유닛은, 상기 연결브라켓에 결합되고, 상기 와이어피딩유닛을 상기 제1방향과 상기 제2방향에 모두 수직인 제3방향으로 이동시키는 제3조정유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은, 상기 레이저빔에 대한 와이어의 공급 각도를 조절하도록 상기 레이저빔의 어느 한 점을 중심으로 상기 와이어피딩유닛을 회전시키는 공급각조절유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 공급각조절유닛은, 조절브라켓; 상기 조절브라켓에 구비되어 상기 와이어피딩유닛의 회전 경로를 형성하는 조절가이드; 및 상기 와이어피딩유닛이 결합되고, 상기 조절가이드를 따라 이동되는 조절슬라이더;를 포함할 수 있다.
상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은, 상기 피딩노즐유닛에서 공급되는 와이어가 공급되는 방향과 교차되는 방향으로 진동하도록 상기 피딩노즐유닛을 진동시키는 진동유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는, 상기 가공헤드에 대한 상기 회전판유닛의 상대 회전에 따라 상기 피딩유닛으로의 전기 공급을 위한 전선이 꼬이는 것을 방지하는 슬립링유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에 따르면, 레이저빔을 이용하여 와이어를 용융시켜서 삼차원 물체를 제조할 때, 와이어를 레이지빔에 안정되게 공급하여 와이어의 용융을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 재질의 와이어가 복수로 공급됨에 따라 와이어의 용융시간을 단축시키고, 용융되는 와이어의 공급량을 증대시키며, 삼차원 물체의 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 재질의 와이어가 공급됨에 따라 합금 성질을 갖는 재료로 간편하게 삼차원 물체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어의 공급이 간헐적으로 중단되는 현상을 방지하고, 공급되는 와이어의 미끄러짐 현상을 방지하여 와이어의 공급을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어의 공급 개소, 와이어의 종류에 따라 와이어의 공급 위치를 정확하게 조절하고, 와이어와 레이저빔의 일치 정밀도를 향상시켜 와이어의 용융을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어의 공급 각도를 조절하여 레이저빔에 공급되는 와이어의 공급량을 조절하고, 동일한 재질의 와이어가 공급되는 경우, 와이어의 용융량을 조절할 수 있고, 서로 다른 재질의 와이어가 공급되는 경우, 합금 비율을 달리하여 삼차원 물체에서 원하는 합금 성질을 가지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어의 공급 각도 조절이 용이하고, 와이어의 공급 각도가 조절됨에 있어서 와이어의 공급 위치가 레이저빔에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저빔에서 와이어의 용융을 안정화시키고, 와이어의 직경이 커지더라도 레이저빔에 의해 와이어가 안정되게 용융되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어의 공급 속도를 조절하여 레이저빔에 공급되는 와이어의 공급량을 조절하고, 동일한 재질의 와이어가 공급되는 경우, 와이어의 용융량을 조절할 수 있고, 서로 다른 재질의 와이어가 공급되는 경우, 합금 비율을 달리하여 삼차원 물체에서 원하는 합금 성질을 가지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1피딩유닛과 제2피딩유닛을 회전시켜 레이저빔의 가공 방향 정면에서 와이어가 공급되도록 하고, 삼차원 물체의 형상에 따라 와이어의 공급 위치를 변경시키며, 삼차원 물체의 가공 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1피딩유닛과 제2피딩유닛의 배치 구조 및 제1스풀유닛과 제2스풀유닛의 배치 구조에 의해 회전판유닛이 회전될 때, 편심하중이 발생되는 것을 방지하고, 회전판유닛의 동작에 따라 가공헤드의 위치 및 레이저빔의 조사 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전판유닛의 회전에 따라 와이어 공급장치에 접속되는 전선의 꼬임을 방지하고, 회전판유닛의 한 방향 회전을 가능하게 하며, 회전판유닛과 슬립링유닛의 결합을 안정화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치의 설치 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치를 도시한 저면사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 공급스풀유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛의 변형례을 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 와이어피딩유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 와이어피딩유닛의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 진동유닛을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "~위에" 또는 "~상에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에" 또는 "~상에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치의 설치 상태를 도시한 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 가공헤드(1)의 하측에 구비되고, 삼차원 물체를 제조할 때, 가공헤드(1)에서 조사되는 레이저빔(L)에 와이어(3)를 안정되게 공급하여 와이어(3)의 용융을 안정화시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 레이저빔(L)과 와이어(3)가 교차되는 부분에 용융된 와이어와 레이저빔을 안내하는 유도판(4)이 구비될 수 있다. 유도판(4)에는 용융된 와이어와 레이저빔이 통과되도록 유도홀(4a)이 관통 형성된다. 유도판(4)은 제조되는 삼차원 물체를 보호할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치를 도시한 저면사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치를 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 피딩유닛과, 공급스풀유닛, 및 회전판유닛을 포함한다.
상기 피딩유닛은 레이저빔에 와이어(3)를 공급하는 것으로, 제1피딩유닛(10)과, 제2피딩유닛(20)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 공급스풀유닛은 피딩유닛에서 공급되는 와이어(3)가 권취되는 부분으로, 제1스풀유닛(30)과, 제2스풀유닛(40)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 회전판유닛은 피딩유닛과 공급스풀유닛을 지지하고 가공헤드(1)에 연결되는 부분으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하고, 먼저 피딩유닛과 공급스풀유닛의 상세 구성을 설명한다.
상기 제1피딩유닛(10)은 레이저빔으로부터 이격된 상태로 구비된다. 제1피딩유닛(10)은 레이저빔에 와이어(3)를 공급한다. 제1피딩유닛(10)에서 공급되는 와이어(3)는 레이저빔의 초점에 공급되도록 할 수 있다.
상기 제2피딩유닛(20)은 레이저빔과 제1피딩유닛(10)으로부터 각각 이격된 상태로 구비된다. 제2피딩유닛(20)은 레이저빔에 와이어(3)를 공급한다. 제2피딩유닛(20)에서 공급되는 와이어(3)는 레이저빔의 초점에 공급되도록 할 수 있다.
이때, 제1피딩유닛(10)에서 공급되는 와이어(3)는 제2피딩유닛(20)에서 공급되는 와이어(3)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1피딩유닛(10)에서 공급되는 와이어(3)는 제2피딩유닛(20)에서 공급되는 와이어(3)와 다른 재질로 이루어지질 수 있다.
상기 제1스풀유닛(30)은 레이저빔과 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)으로부터 각각 이격된 상태로 회전 가능하게 구비된다. 제1스풀유닛(30)은 제1피딩유닛(10)에서 공급되는 와이어(3)가 권취된다.
상기 제2스풀유닛(40)은 레이저빔과 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)으로부터 각각 이격된 상태로 회전 가능하게 구비된다. 제2스풀유닛(40)은 제2피딩유닛(20)에서 공급되는 와이어(3)가 권취된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 공급스풀유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1스풀유닛(30)과 상기 제2스풀유닛(40)은 각각 공급스풀(31)과, 지지축(32)과, 지지부재(33)를 포함하고, 스풀브라켓(35)을 더 포함할 수 있다.
상기 공급스풀(31)은 피딩유닛에서 공급되는 와이어(3)가 권취된다. 상기 지지축(32)은 상기 공급스풀(31)이 회전 가능하게 결합된다. 상기 지지부재(33)는 상기 지지축(32)에 결합되어 상기 공급스풀(31)을 상기 지지축(32)에 회전 가능하게 지지한다. 상기 스풀브라켓(35)은 지지축(32)을 후술하는 회전판유닛(110)에 고정시킨다.
도 3을 참조하면, 상기 제1피딩유닛(10)과 상기 제2피딩유닛(20)은 각각 와이어피딩유닛(50)과, 피딩노즐유닛(60)과, 위치조정유닛(70)을 포함하고, 공급각조절유닛(80)과 진동유닛(90) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
이하, 도면을 달리하여 제1피딩유닛(10)과 상기 제2피딩유닛(20)의 구체적인 구성들을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛을 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛의 변형례을 도시한 분해사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 와이어피딩유닛을 도시한 분해사시도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 와이어피딩유닛의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 와이어피딩유닛(50)은 레이저빔에서 이격된 상태로 구비된다. 와이어피딩유닛(50)은 공급스풀유닛에 권취된 와이어(3)를 레이저빔에 공급한다. 와이어피딩유닛(50)은 피딩브라켓(59)을 매개로 위치조정유닛(70)에 결합된다.
도 5를 참조하면, 와이어피딩유닛(50)은 공급바디(51)와, 공급롤러(52)와, 공급모터(53)와, 롤러바디(54)와, 지지롤러(55)와, 예압레버(56)를 포함한다.
상기 공급바디(51)는 레이저빔에서 이격된 상태에서 공급스풀유닛에 권취된 와이어(3)가 통과된다. 공급바디(51)는 피딩브라켓(59)을 매개로 위치조정유닛(70)에 결합된다. 도 7을 참조하면, 공급바디(51)에는 와이어(3)가 통과하는 공급홀(511)과, 롤러바디(54)와의 링크 결합을 위한 공급링크부(512)와, 예압레버(56)와의 결합을 위한 공급결합부(513)와, 롤러바디(54)에 구비되는 걸림돌부(542)의 지지를 위한 걸림턱부(514)가 구비될 수 있다. 상기 걸림턱부(514)는 공급결합부(513)에 구비될 수 있다.
상기 공급롤러(52)는 공급바디(51)에 회전 가능하게 구비된다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 공급모터(53)는 공급롤러(52)를 회전시킨다. 공급모터(53)는 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시켜 공급롤러(52)를 회전시킬 수 있다. 공급모터(53)는 삼차원 물체의 제조장치를 제어하는 제어유닛(미도시)에 의해 회전력이 조절되어 공급롤러(52)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
상기 롤러바디(54)는 공급바디(51)에 피벗 운동 가능하게 결합된다. 롤러바디(54)에는 공급바디(51)와의 링크 결합을 위한 롤러링크부(541)와, 공급바디(51)에 구비되는 걸림턱부(514)와의 지지를 위해 돌출 형성되는 걸림돌부(542)가 구비될 수 있다.
그러면, 공급링크부(512)와 롤러링크부(541)가 상호 링크 결합되어 공급바디(51)에 대해 롤러바디(54)가 피벗 운동되도록 하고, 걸림돌부(542)는 걸림턱부(514)에 지지되도록 한다.
상기 지지롤러(55)는 공급롤러(52)와 마주보도록 구비된다. 지지롤러(55)는 롤러바디(54)에 회전 가능하게 결합된다.
상기 예압레버(56)는 공급바디(51)에 결합된다. 예압레버(56)는 공급롤러(52)와 지지롤러(55) 사이의 간격을 조절한다. 예압레버(56)는 공급롤러(52)와 지지롤러(55) 사이에 와이어(3)가 지나갈 때, 공급롤러(52)와 지지롤러(55) 사이의 간격을 조절함으로써, 와이어(3)는 공급롤러(52)와 지지롤러(55)에 밀착된 상태로 공급롤러(52)의 회전에 따라 피딩노즐유닛(60)으로 공급될 수 있다.
예압레버(56)는 공급바디(51)에 구비되는 공급결합부(513)에 결합되는 레버결합부(561)와, 레버결합부(561)에서 승강 이동하면서 롤러바디(54) 또는 걸림턱부(514)를 공급롤러(52) 쪽으로 가압하는 예압조절부(562)와, 예압조절부(562)에 결합되어 예압조절부(562)를 동작시키는 레버작동부(563)를 포함할 수 있다. 레버작동부(563)는 예압조절부(562)를 회전시킴으로써, 예압조절부(562)를 승강 이동시킬 수 있다. 이때, 걸림돌부(542)가 걸림턱부(514)에 지지되면 지지롤러(55)의 이동을 제한하고, 예압레버(56)의 동작에 따라 지지롤러(55)와 공급롤러(52)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 피딩노즐유닛(60)은 와이어피딩유닛(50)에 결합된다. 피딩노즐유닛(60)은 레이저빔에 공급되는 와이어(3)의 공급 경로를 형성한다. 피딩노즐유닛(60)의 끝단부는 레이저빔을 향해 직경이 작아지도록 형성되어 와이어(3)가 통과함으로써, 와이어(3)가 배출되어 레이저빔에 공급될 때, 와이어(3)가 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 위치조정유닛(70)은 피딩노즐유닛(60)에서 공급되는 와이어(3)와 레이저빔이 교차되도록 피딩노즐유닛(60)이 결합된 와이어피딩유닛(50)을 이동시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치조정유닛(70)은 와이어피딩유닛(50)을 와이어(3)의 공급 방향과 동일한 제1방향과 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동시킬 수 있다. 위치조정유닛(70)은 피딩브라켓(59)을 매개로 와이어피딩유닛(50)에 결합되도록 한다.
위치조정유닛(70)은 와이어피딩유닛(50)을 제1방향으로 이동시키는 제1조정유닛(71)과, 와이어피딩유닛(50)을 제2방향으로 이동시키는 제2조정유닛(72)과, 제1조정유닛(71)과 제2조정유닛(72)을 상호 연결 고정시키는 연결브라켓(73)을 포함한다.
상기 제1조정유닛(71)은 제1방향을 따라 구비되는 제1가이드(711)와, 제1가이드(711)에서 제1방향을 따라 슬라이드 이동되도록 제1가이드(711)에 결합되는 제1슬라이더(712)와, 제1가이드(711)에 대하여 제1슬라이더(712)를 제1방향으로 이동시키는 제1조정부재(713)를 포함하고, 제1가이드(711)에서 제1슬라이더(712)를 고정시키는 제1고정부재(714)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2조정유닛(72)은 제2방향을 따라 구비되는 제2가이드(721)와, 제2가이드(721)에서 제2방향을 따라 슬라이드 이동되도록 제2가이드(721)에 결합되는 제2슬라이더(722)와, 제2가이드(721)에 대하여 제2슬라이더(722)를 제2방향으로 이동시키는 제2조정부재(723)를 포함하고, 제2가이드(721)에서 제2슬라이더(722)를 고정시키는 제2고정부재(724)를 더 포함할 수 있다.
상기 연결브라켓(73)은 제1조정유닛(71)과 제2조정유닛(72)을 상호 연결 고정시키는 제1브라켓(731)과, 제1조정유닛(71)을 후술하는 공급각조절유닛(80) 또는 후술하는 회전판유닛(110)에 고정시키는 제2브라켓(732)을 포함한다.
그러면, 제2가이드(721)는 피딩브라켓(59)에 결합되고, 제1브라켓(731)에는 제1슬라이더(712)와 제2슬라이더(722)가 각각 결합되며, 제2브라켓(732)에는 제1가이드(711)가 결합된다. 이때, 제1조정부재(713)의 자유도를 위해 피딩브라켓(59)에는 제1조정부재(713)가 통과하는 조정홀(591)이 관통 형성될 수 있다.
본 발명의 변형례에 따르면, 위치조정유닛(70)은 도 6에 도시된 변형례와 같이 제3조정유닛(74)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3조정유닛(74)은 연결브라켓(73)에 결합되고, 와이어피딩유닛(50)을 제1방향과 제2방향에 모두 수직인 제3방향으로 이동시킨다.
제3조정유닛(74)은 제3방향을 따라 구비되는 제3가이드(741)와, 제3가이드(741)에서 제3방향을 따라 슬라이드 이동되도록 제3가이드(741)에 결합되는 제3슬라이더(742)와, 제3가이드(741)에 대하여 제3슬라이더(742)를 제3방향으로 이동시키는 제3조정부재(743)를 포함하고, 제3가이드(741)에서 제3슬라이더(742)를 고정시키는 제3고정부재(744)를 더 포함할 수 있다.
그러면, 제3조정유닛(74)은 제1조정유닛(71)과 제1브라켓(731) 사이에 삽입 결합될 수 있다. 다른 예로, 제3조정유닛(74)은 제1조정유닛(71)과 제2브라켓(732) 사이에 삽입 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제3조정유닛(74)은 제2조정유닛(72)과 제1브라켓(731) 사이에 삽입 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제3조정유닛(74)은 제2브라켓(732)과 피딩브라켓(59) 사이에 삽입 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제3조정유닛(74)은 제1브라켓(731)과 후술하는 공급각조절유닛(80) 사이에 삽입 결합될 수 있다.
전술한 위치조정유닛(70)은 피딩노즐유닛에서 공급되는 와이어가 레이저빔과 정확히 교차되도록 와이어피딩유닛의 위치를 정밀하게 조정할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치의 조립 과정에서 발생될 수 있는 조립 오차를 보정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 3, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 상기 공급각조절유닛(80)은 레이저빔에 대한 와이어(3)의 공급 각도를 조절한다. 공급각조절유닛(80)은 레이저빔의 어느 한 점(레이저빔의 초점)을 중심으로 와이어피딩유닛(50)을 회전시킨다.
공급각조절유닛(80)은 조절브라켓(81)과, 조절브라켓(81)에 구비되어 와이어피딩유닛(50)의 회전 경로를 형성하는 조절가이드(82)와, 와이어피딩유닛(50)에 결합되어 조절가이드(82)를 따라 이동되는 조절슬라이더(83)를 포함하고, 조절가이드(82)에서 조절슬라이더(83)를 고정시키는 멈춤부재(84)를 더 포함할 수 있다.
상기 조절브라켓(81)은 와이어(3)의 공급 각도 및 와이어피딩유닛(50)의 회전 경로에 대응하여 호 형상으로 형성될 수 있고, 후술하는 회전판유닛(110)에 결합될 수 있다. 상기 조절가이드(82)는 와이어(3)의 공급 각도 및 와이어피딩유닛(50)의 회전 경로에 대응하여 호 형상으로 형성된다. 상기 조절슬라이더(83)는 인가되는 전원에 의해 동작되어 와이어(3)의 공급 각도를 조절할 수 있다.
그러면, 조절슬라이더(83)에는 제2브라켓(732)이 결합되어 와이어피딩유닛(50)을 회전시킬 수 있다.
상기 진동유닛(90)은 레이저빔을 중심으로 피딩노즐유닛(60)에서 공급되는 와이어(3)가 레이저빔과 교차되는 방향으로 진동하도록 피딩노즐유닛(60)을 진동시킨다. 진동유닛(90)은 와이어피딩유닛(50)과 피딩노즐유닛(60) 사이에 삽입 결합되고, 와이어피딩유닛(50)을 기준으로 피딩노즐유닛(60)이 진동되도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에서 피딩유닛 중 진동유닛을 도시한 사시도이다.
도 5, 도 6, 및 도 9를 참조하면, 진동유닛(90)은 와이어피딩유닛(50)의 공급바디(51)에 결합되는 제1베이스(91)와, 제1베이스(91)에서 이격되는 제2베이스(92)와, 제1베이스(91)와 제2베이스(92)를 연결하고 진동에 따라 탄성 변형되어 구부러지는 탄성연결부재(93)와, 탄성연결부재(93)의 일측에서 제1베이스(91)와 제2베이스(92)를 연결하고, 인가되는 전원에 따라 진동을 발생시키는 진동부재(94)를 포함하고, 진동부재(94)에 인접하여 이격되고 제1베이스(91)와 제2베이스(92)를 상호 연결한 상태로 탄성 지지되는 탄성지지부재(95)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 진동부재(94)는 인가되는 전압에 의하여 변형이 발생되는 피에조 소자를 포함할 수 있다.
그러면, 진동부재(94)의 동작에 따라 진동이 발생되면, 제1베이스(91)에 대하여 제2베이스(92)가 탄성연결부재(93)를 중심으로 피벗 운동하면서 피딩노즐유닛(60)을 피벗 운동시킬 수 있다. 이때, 탄성지지부재(95)는 제2베이스(92)의 피벗 운동량을 제한하여 레이저빔과 교차하는 와이어(3)의 진동 폭을 제한하고 레이저빔이 와이어(3)를 안정되게 용융시키도록 한다.
여기서, 제2베이스(92)와 피딩노즐유닛(60) 사이에는 절연부재(96)가 삽입 고정되어 진동유닛(90)의 진동이 피딩노즐유닛(60)으로 전달되는 것을 방지하고, 제1방향으로 진동이 진행되는 것을 방지하며, 피벗노즐유닛(60)의 피벗 운동을 명확하게 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 피딩조절유닛(100)을 더 포함할 수 있다.
상기 피딩조절유닛(100)은 제1피딩유닛(10)에서 공급되는 와이어(3)의 공급 속도와 제2피딩유닛(20)에서 공급되는 와이어(3)의 공급 속도를 감속한다. 피딩조절유닛(100)은 감속기로 구성되어 와이어피딩유닛(50)의 공급모터(53)에 결합되어 공급모터(53)의 회전속도를 감속시키고, 공급모터(53)의 토크를 증대시켜 와이어(3)의 공급을 원활하게 할 수 있다.
이하, 전술한 피딩유닛 및 공급스풀유닛을 지지하면서 가공헤드(1)에 연결되는 회전판유닛을 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 회전판유닛(110)을 포함한다.
상기 회전판유닛(110)은 가공헤드(1)에서 조사되는 레이저빔이 통과되고, 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)과 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)이 상호 이격된 상태로 결합된다. 회전판유닛(110)은 가공헤드(1)에 대한 상대 회전이 가능하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 회전판유닛(110)은 가공헤드(1)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 회전판유닛(110)은 가공헤드(1)에 상대 회전 가능하게 결합 또는 지지될 수 있다. 회전판유닛(110)은 별도의 회전모터에 의해 회전될 수 있다.
이때, 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)은 회전판유닛(110)의 중심을 기준으로 상호 대칭을 이루고, 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)은 회전판유닛(110)의 중심을 기준으로 상호 대칭을 이루도록 하여 회전판유닛(110)의 중심을 기준으로 무게 중심을 형성하고, 회전판유닛(110)이 회전될 때, 편심하중이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전판유닛(110)의 중심은 회전판유닛(110)의 회전축일 수 있으며, 회전판유닛(110)의 회전축은 레이저빔과 나란하게 배열되거나 레이저빔과 일직선상에 배열될 수 있다. 즉, 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20), 그리고 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)은 회전판유닛(110)의 회전축을 중심으로 상호 대칭으로 배치될 수 있다.
회전판유닛(110)은 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)과 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)이 상호 이격된 상태로 결합되는 회전판(111)과, 회전판(111)의 중심에 관통 형성되는 투과홀(114)을 포함하고, 회전판(111)에 관통 형성되는 다수의 통기공(112)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 회전판유닛(110)이 회전하더라도 간섭없이 가공헤드(1)에서 조사되는 레이저빔이 투과홀(114)을 통과하여 와이어(3)를 용융시킬 수 있고, 통기공(112)에서는 와이어(3)의 용융에 따라 발생되는 퓸(fume)과 같은 이물질을 배출시킬 수 있다.
또한, 회전판(111)에는 스풀브라켓(35)과 조절브라켓(81)이 결합 고정되어 회전판(111)의 회전에 따라 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)과 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)이 동시에 회전되도록 한다.
회전판(111)은 원판 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 슬립링유닛(120)을 더 포함할 수 있다.
상기 슬립링유닛(120)은 가공헤드(1)에 대한 회전판유닛(110)의 상대 회전에 따라 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)으로의 전기 공급을 위한 전선이 꼬이는 것을 방지할 수 있다.
슬립링유닛(120)은 레이저빔의 통과를 위해 중공의 관 형태로 이루어지고, 슬립링유닛(120)에는 가공헤드(1)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 슬립링유닛(120)은 가공헤드(1)와 회전판유닛(110)의 사이에 배치될 수 있다.
슬립링유닛(120)의 지지를 위해 슬립링유닛(120)에는 회전지지부(2)가 구비되고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전판유닛(110)에는 회전지지부(2)와 회전 가능하게 결합되는 연결브라켓(113)이 회전판(111)의 중심에 돌출 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 2개의 와이어(3)가 공급되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 와이어(3)가 공급되는 것을 포함하고, 하나의 와이어(3)가 공급되는 것을 포함할 수 있다.
상술한 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치의 동작을 살펴보면, 위치조정유닛(70)을 통해 와이어(3)와 레이저빔이 교차되도록 하고, 공급각조절유닛(80)을 통해 와이어(3)의 공급 각도를 조절한다. 그리고 삼차원 물체의 형상에 따라 삼차원 물체가 적층되는 기판(미도시)이 레이저빔과 교차하는 방향으로 이동될 때, 회전판유닛(110)을 회전시키면, 제조되는 삼차원 물체의 적층 방향에 대한 접선 방향(레이저빔의 가공 방향) 정면 쪽에서 레이저빔에 와이어(3)를 공급할 수 있으므로, 삼차원 물체를 보다 용이하고 효과적으로 제조할 수 있으며, 고품질의 형상을 제조할 수 있다.
전술하였듯이, 본 발명은 하나의 와이어(3)가 공급되는 것을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치는 하나의 제1피딩유닛(10)과 하나의 제1스풀유닛(30)을 구비하는 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치로써, 상기 제1피딩유닛(10)과, 상기 제1스풀유닛(30), 및 회전판유닛(110)을 포함한다. 이때, 상기 제1피딩유닛(10)은 상기 와이어피딩유닛(50)과, 상기 피딩노즐유닛(60)과, 위치조정유닛(70)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 와이어피딩유닛(50)은 상기 공급바디(51)와, 상기 공급롤러(52)와, 상기 공급모터(53)와, 상기 롤러바디(54)와, 상기 지지롤러(55)와, 상기 예압레버(56)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1피딩유닛(10)은 상기 공급각조절유닛(80)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 제조용 와이어 공급장치에서 부가 또는 한정하는 사항은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 제조용 와이어 공급장치의 구성과 동일하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
상술한 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치에 따르면, 레이저빔을 이용하여 삼차원 물체를 제조할 때, 와이어(3)를 레이저빔에 안정되게 공급하여 와이어(3)의 용융을 안정화시킬 수 있다.
또한, 동일한 재질의 와이어(3)가 복수로 공급됨에 따라 와이어(3)의 용융 시간을 단축시키고, 용융되는 와이어의 공급량을 증대시키며, 삼차원 물체의 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 서로 다른 재질의 와이어(3)가 공급됨에 따라 합금 성질을 갖는 재료로 간편하게 삼차원 물체를 제조할 수 있다.
또한, 와이어(3)의 공급이 간헐적으로 중단되는 현상을 방지하고, 공급되는 와이어(3)의 미끄러짐 현상을 방지하여 와이어(3)의 공급을 안정화시킬 수 있다.
또한, 와이어(3)의 공급 개소, 와이어(3)의 종류에 따라 와이어(3)의 공급 위치를 정확하게 조절하고, 와이어(3)와 레이저빔의 일치 정밀도를 향상시켜 와이어(3)의 용융을 안정화시킬 수 있다.
또한, 와이어(3)의 공급 각도를 조절하여 레이저빔에 공급되는 와이어(3)의 공급량을 조절한다. 이때, 동일한 재질의 와이어(3)가 공급되는 경우, 와이어(3)의 용융량을 조절할 수 있고, 서로 다른 재질의 와이어(3)가 공급되는 경우, 합금 비율을 달리하여 삼차원 물체에서 원하는 합금 성질을 가지도록 할 수 있다.
또한, 와이어(3)의 공급 각도 조절이 용이하고, 와이어(3)의 공급 각도가 조절됨에 있어서 와이어(3)의 공급 위치가 레이저빔에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 레이저빔에서 와이어(3)의 용융을 안정화시키고, 와이어(3)의 직경이 커지더라도 레이저빔에 의해 와이어(3)가 안정되게 용융되도록 할 수 있다.
또한, 와이어(3)의 공급 속도를 조절하여 레이저빔에 공급되는 와이어(3)의 공급량을 조절하고, 동일한 재질의 와이어(3)가 공급되는 경우, 와이어(3)의 용융량을 조절할 수 있고, 서로 다른 재질의 와이어(3)가 공급되는 경우, 합금 비율을 달리하여 삼차원 물체에서 원하는 합금 성질을 가지도록 할 수 있다.
또한, 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)을 회전시켜 레이저빔의 가공 방향 정면에서 와이어(3)가 공급되도록 하고, 삼차원 물체의 형상에 따라 와이어(3)의 공급 위치를 변경시키며, 삼차원 물체의 가공 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1피딩유닛(10)과 제2피딩유닛(20)의 배치 구조 및 제1스풀유닛(30)과 제2스풀유닛(40)의 배치 구조에 의해 회전판유닛(110)이 회전될 때, 편심하중이 발생되는 것을 방지하고, 회전판유닛(110)의 동작에 따라 가공헤드(1)의 위치 및 레이저빔의 조사 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 회전판유닛(110)의 회전에 따라 와이어 공급장치에 접속되는 전선의 꼬임을 방지하고, 회전판유닛(110)의 한 방향 회전을 가능하게 하며, 회전판유닛(110)과 슬립링유닛(120)의 결합을 안정화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
- 부호의 설명 -
1: 가공헤드 2: 회전지지부 3: 와이어
4: 유도판 4a: 유도홀 10: 제1피딩유닛
20: 제2피딩유닛 30: 제1공급수풀유닛 40: 제2공급스풀유닛
31: 공급수풀 32: 지지축 33: 지지부재
5: 스풀브라켓 50: 와이어피딩유닛 51: 공급바디
511: 공급홀 512: 공급링크부 513: 공급결합부
514: 걸림턱부 52: 공급롤러 53: 공급모터
54: 롤러바디 541: 롤러링크부 542: 걸림돌부
55: 지지롤러 56: 예압레버 561: 레버결합부
562: 예압조절부 563: 레버작동부 59: 피딩브라켓
591: 조정홀 60: 피딩노즐유닛 70: 위치조정유닛
71: 제1조정유닛 711: 제1가이드 712: 제1슬라이더
713: 제1조정부재 714: 제1고정부재 72: 제2조정유닛
721: 제2가이드 722: 제2슬라이더 723: 제2조정부재
724: 제2고정부재 73: 연결브라켓 731: 제1브라켓
732: 제2브라켓 80: 공급각조절유닛 81: 조절브라켓
82: 조절가이드 83: 조절슬라이더 84: 멈춤부재
90: 진동유닛 91: 제1베이스 92: 제2베이스
93: 탄성연결부재 94: 진동부재 95: 탄성지지부재
96: 절연부재 100: 피딩조절유닛 110: 회전판유닛
111: 회전판 112: 통기공 113: 연결브라켓
114: 투과홀 120: 슬립링유닛

Claims (14)

  1. 가공헤드에서 조사되는 레이저빔으로부터 이격된 상태로 구비되어 레이저빔에 와이어를 공급하는 피딩유닛;
    상기 레이저빔과 상기 피딩유닛으로부터 각각 이격된 상태로 회전 가능하게 구비되고, 상기 피딩유닛에서 공급되는 와이어가 권취되는 공급스풀유닛; 및
    상기 가공헤드에 회전 가능하게 연결되되, 상기 레이저빔이 통과되고, 상기 피딩유닛과 상기 공급스풀유닛이 상호 이격된 상태로 결합되는 회전판유닛;
    을 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피딩유닛은,
    상기 회전판유닛의 회전축을 기준으로 상호 대칭되게 배치되는 제1피딩유닛 및 제2피딩유닛을 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급스풀유닛은,
    상기 회전판유닛의 회전축을 기준으로 상호 대칭되게 배치되고, 상기 제1피딩유닛 및 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어가 각각 권취되는 제1스풀유닛 및 제2스풀유닛을 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은,
    상기 레이저빔에서 이격된 상태로 구비되고, 상기 공급스풀유닛에 권취된 와이어를 상기 레이저빔에 공급하는 와이어피딩유닛;
    상기 와이어피딩유닛에 결합되어 상기 레이저빔에 공급되는 와이어의 공급 경로를 형성하는 피딩노즐유닛; 및
    상기 피딩노즐유닛에서 공급되는 와이어와 상기 레이저빔이 교차되도록 상기 피딩노즐유닛이 결합된 상기 와이어피딩유닛을 이동시키는 위치조정유닛;을 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1피딩유닛에서 공급되는 와이어는 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어와 동일한 재질로 이루어지는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1피딩유닛에서 공급되는 와이어는 상기 제2피딩유닛에서 공급되는 와이어와 다른 재질로 이루어지는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 와이어피딩유닛은,
    상기 레이저빔에서 이격된 상태에서 상기 공급스풀유닛에 권취된 와이어가 통과하도록 상기 위치조정유닛에 결합되는 공급바디;
    상기 공급바디에 회전 가능하게 구비되는 공급롤러;
    상기 공급롤러를 회전시키는 공급모터;
    상기 공급바디에 피벗 운동 가능하게 결합되는 롤러바디;
    상기 공급롤러와 마주보면서 상기 롤러바디에 회전 가능하게 결합되는 지지롤러; 및
    상기 공급바디에 결합되고, 상기 공급롤러와 상기 지지롤러 사이의 간격을 조절하는 예압레버;를 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 위치조정유닛은
    상기 와이어피딩유닛을 와이어의 공급 방향과 동일한 제1방향과 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동시키는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위치조정유닛은,
    상기 와이어피딩유닛을 상기 제1방향으로 이동시키는 제1조정유닛;
    상기 와이어피딩유닛을 상기 제2방향으로 이동시키는 제2조정유닛; 및
    상기 제1조정유닛과 상기 제2조정유닛을 상호 연결 고정시키는 연결브라켓;을 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위치조정유닛은,
    상기 연결브라켓에 결합되고, 상기 와이어피딩유닛을 상기 제1방향과 상기 제2방향에 모두 수직인 제3방향으로 이동시키는 제3조정유닛;을 더 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은,
    상기 레이저빔에 대한 와이어의 공급 각도를 조절하도록 상기 레이저빔의 어느 한 점을 중심으로 상기 와이어피딩유닛을 회전시키는 공급각조절유닛;을 더 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공급각조절유닛은,
    조절브라켓;
    상기 조절브라켓에 구비되어 상기 와이어피딩유닛의 회전 경로를 형성하는 조절가이드; 및
    상기 와이어피딩유닛이 결합되고, 상기 조절가이드를 따라 이동되는 조절슬라이더;를 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제1피딩유닛과 상기 제2피딩유닛 각각은,
    상기 피딩노즐유닛에서 공급되는 와이어가 공급되는 방향과 교차되는 방향으로 진동하도록 상기 피딩노즐유닛을 진동시키는 진동유닛;을 더 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 가공헤드에 대한 상기 회전판유닛의 상대 회전에 따라 상기 피딩유닛으로의 전기 공급을 위한 전선이 꼬이는 것을 방지하는 슬립링유닛;을 더 포함하는, 삼차원 물체 제조용 와이어 공급장치.
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