WO2021177533A1 - 절삭부가 결합된 3차원 프린터 - Google Patents

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WO2021177533A1
WO2021177533A1 PCT/KR2020/013900 KR2020013900W WO2021177533A1 WO 2021177533 A1 WO2021177533 A1 WO 2021177533A1 KR 2020013900 W KR2020013900 W KR 2020013900W WO 2021177533 A1 WO2021177533 A1 WO 2021177533A1
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bed
unit
guider
coupled
cutting
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PCT/KR2020/013900
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English (en)
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Inventor
이동훈
Original Assignee
숭실대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Definitions

  • the present invention relates to a 3D printer, and more particularly, to a 3D printer capable of outputting a 3D stereoscopic output by performing additive molding and cutting in one 3D printer.
  • 3D printers have been used in various fields because they can output various outputs in three dimensions.
  • 3D printers have recently been widely distributed through online and offline shopping malls, and are receiving great attention to the point of being called a new industrial revolution.
  • the 3D printer manufactures the desired 3D output in the form of stacking and molding a predetermined molding material, steps in the form of steps are often formed in the stacked part, and additional grinding and cutting processes are required to remove these steps. It is often necessary
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent No. 10-1528850
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Registration No. 10-0771169
  • An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and the lamination process and the cutting process for forming a three-dimensional print can be performed in one three-dimensional printer, and the surface quality of the three-dimensional print can be improved. It is to provide a 3D printer that has been
  • a three-dimensional printer for achieving the above object, a main frame unit for providing a work space separated from the outside in order to make a three-dimensional output forming operation on the inside; a lamination unit disposed inside the main frame unit, moving in an X-direction or a Y-direction, and including a forming unit for laminating and molding a molding material, and forming the three-dimensional output; It is disposed on the lower side of the stacking part, and while the three-dimensional output is formed by the stacking part, the three-dimensional output is rotated about the Z axis perpendicular to the X or Y direction while supporting the three-dimensional output from the lower side.
  • a bed portion including a bed platform that is moved upwards or downwards; and a cutting unit disposed inside the main frame part and provided with a cutting tip for cutting or grinding the surface of the three-dimensional output formed by the lamination part, wherein the cutting unit is close to the bed platform or Or it may be characterized in that it includes; a cutting unit capable of executing a linear movement to be remote ( ⁇ ).
  • the cutting unit a unit arm coupled to one end so that the cutting unit can be rotated at an arbitrary angle; a horizontal movement guide that has an arbitrary length, is coupled to the unit arm so that it can be moved one way or is reciprocated in the longitudinal direction, and supports the unit arm; A pair of forward and backward movement that has an arbitrary length and is disposed at both ends of the horizontal movement guider and linearly moves the horizontal movement guider in the longitudinal direction so that the cutting unit is close to or remote from the bed platform movement guide; and a guider support coupled to the forward/backward movement guide and supporting the forward/backward movement guider to be positioned at an arbitrary height from the bottom of the main frame unit;
  • the guider support may be another feature in that the height is fixed or adjustable in height so as to be located at an arbitrary height from the bottom of the main frame unit.
  • the pair of forward and backward movement guiders are a first forward and backward movement guider and a second forward and backward movement guider, and one end of the horizontal movement guider is located above the first forward and backward movement guider, and the first Between the forward and backward movement guider and the horizontal movement guider, there is a first mount block in which the upper end is coupled to the horizontal movement guider, the lower end is mounted on the first forward and backward movement guider, and the upper side of the second forward and backward movement guider The other end of the horizontal movement guider is positioned, and between the second forward and backward movement guider and the horizontal movement guider, the upper end is coupled to the horizontal movement guider, and the lower end is mounted on the second forward and backward movement guider.
  • mount block There is a mount block, the first mount block, The upper end coupled to one end of the horizontal movement guider is rotatable at any angle, the second mount block, the upper end coupled to the other end of the horizontal movement guider is rotatable at any angle, and any one of the first and second mount blocks is capable of linear movement in the longitudinal direction of the first forward/backward movement guider or the second forward/backward movement guider. It can also be used as a feature.
  • the unit arm may be further characterized in that an azimuth driving motor for providing a driving force so that the cutting unit coupled to one end can be rotated clockwise or counterclockwise at an arbitrary angle is provided. have.
  • the cutting unit is provided with a high-angle driving motor for rotating the cutting tip at an arbitrary angle so that the cutting tip can be moved upward or downward.
  • the cutting unit may be further characterized in that a cutting motor for rotating the cutting tip is provided.
  • the bed unit may further include a bed supporter supporting the bed platform from the lower side so that the bed platform can be rotated with respect to the Z-axis.
  • the main frame part is provided with a bed part movement guide beam for guiding the movement of the bed part in the Z direction, and the bed part movement guide beam and the bed part movement guide beam so that the bed supporter of the bed part can be moved in the Z direction. It may be combined as another feature.
  • the bed unit may be further characterized in that it further includes a bed motor disposed on one side of the bed supporter and rotating the bed platform from a lower side of the bed platform.
  • the bed unit is disposed between the bed motor and the bed platform, is coupled to the rotational center axis of the bed motor, and is coupled at a plurality of points on the lower side of the bed platform to support the bed platform.
  • the auxiliary platform may be further characterized in that it supports the bed platform, which is rotated by the driving force of the bed motor, to maintain a horizontal state.
  • each of the plurality of points at which the bed platform and the auxiliary platform are coupled may be further characterized in that they are points symmetrical to each other with respect to the center of rotation in the center of the bed platform.
  • the main frame unit is provided with a lamination unit movement guide beam for guiding the movement of the lamination unit
  • the lamination unit includes: a forming unit provided with a forming nozzle through which the forming material is discharged; and a forming unit supporter disposed on the upper side of the forming unit and coupled to the forming unit, in which one end or the other end is coupled to the lamination unit moving guide beam so as to be moved in the longitudinal direction of the laminating unit moving guide beam; It may be included as another feature.
  • the forming unit may be further characterized in that it is coupled to the forming unit supporter so as to be movable in the longitudinal direction of the forming unit supporter.
  • the main frame part it may be further characterized in that a filament spool for supplying the molding material to the lamination part is provided.
  • the 3D printer according to the present invention can perform the lamination process and the cutting process for forming the 3D output in one 3D printer, the time for producing the 3D output is shortened, and the surface quality of the 3D output is improved. It has an improving effect.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views schematically illustrating a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views schematically showing a stacked part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a bed of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view schematically showing a bed portion of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 are perspective views schematically showing a cutting part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a side view schematically illustrating a side of a cutting part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically illustrating a horizontal movement guide and a cutting unit included in a cutting part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a part of a horizontal movement guide and a unit arm included in a cutting part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically illustrating a part of the first forward/backward movement guide in the cutting part of the 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side view schematically illustrating a partially deformed shape in a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views schematically showing a 3D printer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of the 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • the 3D printer includes a main frame unit 100 , a stacking unit 200 , a bed unit 300 , and a cutting unit 400 . .
  • the main frame unit 110 provides a working space separated from the outside in order to perform a three-dimensional output forming operation.
  • the main frame unit 100 may be said to form the external shape of the 3D printer, and a window may be provided so that the internal state can be checked from the outside.
  • the stacking part 200 , the bed part 300 , and the cutting part 400 are disposed inside the main frame part 100 .
  • the main frame unit 100 has the lamination unit movement guide beam 120 and the bed unit so that the lamination unit 200, the bed unit 300, and the cutting unit 400 can be moved from the inside of the main frame unit 100.
  • a guide beam 130 is provided.
  • a filament spool accommodating a molding material for forming a three-dimensional output may be mounted on the main frame unit 100 .
  • the molding material accommodated in the filament spool is supplied to the molding unit 230 side of the stacking unit 200 .
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views schematically showing a stacked part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • the stacking unit 200 is disposed inside the main frame unit 100 to receive support from the main frame unit 100 . Then, the molding material supplied from the filament spool is laminated and molded to form a three-dimensional output.
  • the stacking unit 200 includes a forming unit 230 and a forming unit supporter 210 .
  • the molding unit 230 is provided with a molding nozzle 232 in which the molding material supplied from the filament spool is melted and discharged.
  • the forming unit 230 is coupled to the forming unit supporter 210 so that it can be moved in the longitudinal direction of the forming unit supporter 210 , that is, in the Y-axis direction in FIG. 4 .
  • a rail is provided on the forming unit supporter 210 as shown in FIG. 5 so that the forming unit 230 can move one-way or reciprocally along the longitudinal direction of the forming unit supporter 210, and the upper side of the forming unit 230 A form in which the end is coupled so that it can be moved along the rail of the forming unit supporter 210 is also preferable.
  • the molding unit supporter 210 is coupled to the molding unit 230 to be movable.
  • the forming unit supporter 210 supports the movably coupled forming unit 230 .
  • the forming unit supporter 210 is shown in FIGS. 4 and 5 as being disposed on the upper side of the forming unit 230 , but it is limited to this form. No, the form in which the forming unit 230 is disposed on the upper side or the side of the forming unit supporter 210 is also sufficiently possible.
  • the forming unit supporter 210 and the lamination unit movement guide beam 120 are coupled so that the forming unit supporter 210 can be moved in the longitudinal direction of the lamination unit movement guide beam 120 .
  • one end or the other end of the forming unit supporter 210 is coupled to the lamination part movement guide beam 120 .
  • the form is shown, it is not limited to this form.
  • the forming unit supporter 210 may be moved in the longitudinal direction of the lamination part moving guide beam 120 fixed to the main frame part 100 .
  • the lamination part movement guide beam 120 has the shape of a rail, and the forming unit supporter 210 in the longitudinal direction of the lamination part movement guide beam 120, that is, in the X direction in FIG. 4 , can be moved one way or reciprocating. have.
  • the forming unit 230 coupled to the forming unit supporter 210 in a movable form may be moved in a two-dimensional plane.
  • a motor providing a driving force so that the forming unit 230 can be moved may be provided in the stacking unit 200 or the main frame unit 100 .
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a bed part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a front view schematically showing a bed part of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • the bed part 300 is disposed below the stacking part 200 .
  • the bed unit 300 includes a bed platform 330 and a bed supporter 310 , and may further include a bed motor 350 and an auxiliary platform 340 .
  • the bed platform 330 rotates the 3D output while supporting the 3D output from the lower side while the 3D output is laminated and formed by the stacking unit 200 .
  • the bed platform 330 rotates the three-dimensional output while supporting the three-dimensional output from the lower side
  • the bed platform 330 on which the three-dimensional output to be molded is placed is rotated as shown in the drawing rotation can be heard.
  • the bed supporter 310 supports the bed platform 330 from the lower side so that the bed platform 330 is rotatable.
  • the main plane part 100 is provided with a bed part movement guide beam 130 for guiding the movement of the bed part 300 .
  • the bed supporter 310 of the bed part 300 is coupled with the bed part movement guide beam 130 so that the bed part 300 can be moved in the longitudinal direction of the bed part movement guide beam 130 , that is, upward or downward. do.
  • An insertion hole 313 into which the bed movement guide beam 130 is inserted is provided in the bed supporter 310, and the bed portion movement guide beam 130 is inserted and coupled to the insertion hole 313.
  • a plurality of bed portion movement guide beams 130 may be provided so that the bed portion 300 can be stably moved upwardly or downwardly.
  • a motor providing a driving force so that the up-and-down position movement of the bed platform 330 can be made in this way may be provided in the bed unit 300 or the main frame unit 100 .
  • the bed motor 350 is disposed on one side of the bed supporter 310 and rotates the bed platform 330 from the lower side of the bed platform 330 .
  • the auxiliary platform 340 is disposed between the bed motor 350 and the bed platform 330 and is coupled to the rotational center axis of the bed motor 350 .
  • the auxiliary platform 340 is coupled at a plurality of points SP1 and SP2 on the lower side of the bed platform 330 to support the bed platform 330 .
  • the auxiliary platform 340 supports the bed platform 330 rotated by the driving force of the bed motor 350 to maintain a horizontal state.
  • Each of the plurality of points (SP1, SP2) where the bed platform 330 and the auxiliary platform 340 are coupled so that the bed platform 330 can be rotated while maintaining a horizontal state is the center of rotation of the bed platform 330 ( CP) is preferably a point that is symmetrical with respect to each other.
  • the central axis of rotation RA of the bed motor 350 and the central center CP of the bed platform 330 are arranged to coincide. And, the bed motor 350 and the bed platform 330 are connected via the auxiliary platform 340, and the bed platform 330 is supported so that it can be maintained horizontally while rotating.
  • FIG. 7 a form in which the bed platform 330, the auxiliary platform 340, the bed motor 350 and the bed supporter 310 are combined as shown in FIG. 7 is also preferred, but is not limited to this form, and the bed motor
  • the central axis of rotation of the bed platform 330 is directly connected to the lower middle surface, the bed motor is fixedly coupled to the auxiliary platform and supported, and the auxiliary platform is coupled with the bed supporter from the upper side of the bed supporter.
  • FIG. 8 and 9 are perspective views schematically showing the cutting part of the 3D printer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a side view schematically showing the side of the cutting part of the 3D printer according to the embodiment of the present invention
  • 11 is a perspective view schematically showing a horizontal movement guide and a cutting unit included in the cutting part of the 3D printer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a cutting part of the 3D printer according to an embodiment of the present invention.
  • the cutting part 400 of the 3D printer according to an embodiment of the present invention is disposed inside the main frame part 100 .
  • the cutting unit 400 includes a cutting unit 480 provided with a cutting tip 499 for cutting or grinding the outer surface of the three-dimensional output formed by the stacking unit 200 .
  • the cutting unit 400 may perform linear movement so that the cutting unit 480 is close to or remote from the bed platform 330 .
  • the cutting unit 400 includes a cutting unit 480 , a unit arm 470 , a horizontal movement guide 460 , forward and backward movement guiders 420 and 440 , and a guider support 410 .
  • the cutting unit 480 is provided with a cutting tip 499 formed with a blade for cutting or grinding the outer surface of the three-dimensional output.
  • a cutting motor 492 for rotating the cutting tip 499 is provided in the cutting unit 480, and as the cutting tip 499 rotates, it comes into contact with the outer surface of the 3D output to grind or cut the outer surface.
  • the cutting unit 480 is provided with a high-angle driving motor 482 for rotating the cutting tip 499 at an arbitrary angle so that the cutting tip 499 can be moved upward or downward.
  • the angle at which the cutting tip 499 is upward or downward with respect to the horizontal plane can be adjusted by the high-angle driving motor 482 .
  • the high angle driving motor 482 is fixedly coupled to the unit frame 481 of the cutting unit 480 , and is supported by the unit frame 481 .
  • a cutting unit 480 is coupled to one end of the unit arm 470 in a rotatable form. And, the unit arm 470 supports the cutting unit 480 coupled to one end.
  • the unit arm 470 is provided with an azimuth driving motor 472 .
  • the azimuth driving motor 472 provides a driving force so that the cutting tip 499 of the cutting unit 480 coupled to one end of the unit arm 470 can rotate clockwise or counterclockwise at an arbitrary angle.
  • the cutting tip 499 of the cutting unit 480 may be rotated clockwise or counterclockwise by the rotation of the azimuth driving motor 472 .
  • the cutting tip 499 can rotate clockwise or counterclockwise at an arbitrary angle, and the elevation angle provided in the cutting unit 480 .
  • the driving motor 482 By the rotation of the driving motor 482, the cutting tip 499 can be upward or downward at an arbitrary angle.
  • the cutting tip 499 can be rotated in a clockwise or counterclockwise direction at an arbitrary angle, while being upward or downward at an arbitrary angle, the shaft and the elevation drive motor 482 rotated by the azimuth drive motor 472 ), it is preferable to have a shape in which the axes rotated by the vertical intersect each other.
  • the unit arm 470 On the other side or the lower side of the unit arm 470, there is a horizontal movement guider 460 having an arbitrary length. And the unit arm 470 is coupled to the horizontal movement guider 460 is coupled in a form that can be moved one way or reciprocating along the longitudinal direction of the horizontal movement guider (460). Accordingly, the unit arm 470 may be moved while being supported by the horizontal movement guide 460 .
  • a guider top plate 464 is provided on the upper side of the horizontal movement guider 460 .
  • the other side portion of the unit arm 470 is mounted on the horizontal movement guider 460 to enable movement on the guider top plate (464).
  • the unit arm 470 may be moved one-way or reciprocally in the longitudinal direction of the guider top plate 464 , that is, in the longitudinal direction of the horizontal movement guider 460 .
  • the guider top plate 464 has the form of a flat plate, but as a somewhat applied or modified form, a portion of the guider top plate 464 may have a shape that can serve as a rail.
  • a portion of the guider top plate 464 may have a shape that can serve as a rail.
  • the side side portions 4642 on both sides may have a 'L' shape.
  • both side side portions 4642 of the guider top plate 464 may serve as an auxiliary guide so that the unit arm 470 moves stably. In addition, it can also serve to prevent foreign substances from entering the inside of the guider body 461 of the horizontal movement guider (460).
  • the unit arm 470 is coupled to the unit arm bracket 474 on the lower side, and the guider top plate 464 is disposed between the unit arm bracket 474 and the unit arm 470 . have.
  • Auxiliary grooves 4743 are provided in the unit arm bracket 474 to correspond to the side side portions 4642 of the guider top plate 464 having a 'L' shape. Therefore, as mentioned above, both side side portions 4642 of the guider top plate 464 have a 'L' shape, and since the auxiliary groove 4743 is provided, it can also serve as a rail.
  • the unit arm bracket 474 is fastened to the unit arm moving nut block 476 disposed on the lower side. It can be said that the unit arm moving nut block 476 supports the unit arm bracket 474 , and the unit arm bracket 474 supports the unit arm 470 .
  • the unit arm moving nut block 476 is coupled to the unit arm moving screw 463 .
  • the unit arm moving nut block 476 may be moved one way or reciprocating in the longitudinal direction of the unit arm moving screw 463 .
  • a guide groove 4613 is provided on the inner surface of the guider body 461 of the horizontal movement guider 460, and a guide groove 4613 is provided on the outer surface of the unit arm moving nut block 476 to guide the guide groove 4613. It is also possible that a guide convex 4763 is provided.
  • the guide convex 4763 and the guide groove 4613 are formed to correspond to each other as shown in FIG. 12 , and the unit arm moving nut block 476 can be stably moved by the unit arm moving screw 463 . It can also serve as a rail that can be used.
  • a horizontal driving motor is provided in the horizontal movement guide 460 so that the unit arm 470 can be moved.
  • a unit arm moving screw 463 is coupled to the rotation shaft of the horizontal drive motor.
  • the form in which the unit arm moving nut block 476 moved in the longitudinal direction of the unit arm moving screw 463 by the rotation of the unit arm moving screw 463 is provided on the unit arm 470 is sufficient. possible.
  • the forward and backward movement guides 420 and 440 have an arbitrary length as referenced in the drawings, and are disposed at both ends of the horizontal movement guider 460 .
  • the first forward/backward movement guider 420 forms a pair together with the second forward/backward movement guider 440, and collectively refers to the first forward/backward movement guider 420 and the second forward/backward movement guider 440 together. It may be referred to as a vibration movement guider (420,440).
  • the forward and backward movement guides 420 and 440 allow the cutting unit 480 to move linearly in the longitudinal direction so that the cutting unit 480 is close to or remote from the bed platform 330 .
  • the first forward/backward movement guide 420 and the second forward/backward movement guider 440 may each independently or interlock with each other to linearly move the horizontal movement guider 460 in the longitudinal direction.
  • One end of the horizontal movement guider 460 is positioned above the first forward/backward movement guide 420 . And, between the first forward/backward movement guide 420 and the horizontal movement guider 460, there is a first mount block 430.
  • the first mount block 430 is embedded inside the guider body 421 of the first forward and backward movement guider 420, and the guider top plate 424 of the first forward and backward movement guider 420 is the guider body. It is disposed on the upper side of the 420 and can block foreign substances from being introduced into the guider body 421 of the first forward/backward movement guider 420 from the outside.
  • the first mount block 430 includes an upper end 432 and a lower end 434 as shown in FIG. 13 .
  • the upper end 432 of the first mount block 430 is made of a rotating support portion 4322 including a slide portion 4321 and a bearing, and the slide portion 4321 is slidingly coupled with the horizontal movement guider 460, A bearing is embedded in the rotation support portion 4322 of the upper end portion 432 so that the slide portion 4321 can be rotated.
  • the swing motor is mounted on the side of the horizontal movement guide 460 , and the slide part 4321 of the upper end 432 of the first mount block 430 may be rotated by the rotation of the swing motor.
  • the swing motor may be mounted on the first mount block 430 in addition to the horizontal movement guider 460 or may be mounted on the first forward/backward movement guider 420 .
  • the horizontal movement guider 460 connected to the upper end 432 of the first mount block 430 is an arbitrary angle with respect to the longitudinal direction of the first forward/backward movement guider 420
  • the horizontal movement guider 460 is a certain part in the slide portion 4321.
  • the first mount block 430 may be equipped with various types of dynamic connection structures that can be slidable.
  • the upper end 432 of the first mount block 430 is coupled to the horizontal movement guide 460 .
  • the lower end 434 of the first mount block 430 is mounted on the first forward/backward movement guide 420 .
  • the lower end 434 of the first mount block 430 is connected to the lead screw 423 disposed in the guider body 421 of the first forward/backward movement guider 420, and the lead screw 423
  • the lead screw nut 436 is at the lower end 434 of the first mount block 430 so that it can be moved by the rotation of the .
  • the guider body 421 of the first forward and backward movement guider 420 is provided with a forward and backward driving motor 422 and a lead screw 423 .
  • the lead screw 423 is rotated, and the first mount block 430 is capable of linear movement in the longitudinal direction of the first forward/backward movement guider 420 .
  • the upper end 432 of the first mount block 430 coupled to one end of the horizontal movement guide 460 may be rotated at an arbitrary angle.
  • the other end of the horizontal movement guider 460 is positioned above the second forward and backward movement guider 440 .
  • the upper end of the second mount block 450 is coupled to the horizontal movement guide (460).
  • the lower end of the second mount block 450 is mounted on the second forward/backward movement guide 440 .
  • the second mount block 450 is capable of linear movement in the longitudinal direction of the second forward/backward movement guide 440 .
  • the second mount block 450 may be provided with a forward/backward driving motor 422 on the second forward/backward movement guider 440 so that the second forward/backward movement guider 440 can linearly move in the longitudinal direction.
  • the forward/backward driving motor 422 mounted on the first forward/backward movement guider 420 and the forward/backward/backward driving motor 422 mounted on the second forward/backward movement guider 440 may be driven independently of each other, A form that operates in conjunction is also sufficiently possible.
  • Either one of the first mount block 430 and the second mount block 450 is sufficiently capable of linear movement in the longitudinal direction of the first forward and backward movement guider 420 or the second forward and backward movement guider 440 . possible.
  • the upper end of the second mount block 450 coupled to the other end of the horizontal movement guide 460 may also be rotated at an arbitrary angle.
  • the second forward/backward movement guider 440 and the second mount block 450 are substantially the same as the description of the first forward/backward movement guider 420 and the first mount block 430 described above. Accordingly, the second forward and backward movement guider 440 and the second mount block 450 are replaced with the description of the first forward and backward movement guider 420 and the first mount block 430 described above. can
  • At least one of the first mount block 430 and the second mount block 450, the horizontal movement guider 460 at the upper end of the first mount block 430 or the upper end of the second mount block 450 is as mentioned above, a form in which a swing motor providing a driving force to be rotated at an arbitrary angle is provided is also possible.
  • the cutting tip 499 of the cutting unit 480 can access the surface of the 3D output at various angles to cut or grind.
  • the guider support 410 including the first guider support 411 and the second guider support 416 is coupled to the forward and backward movement guiders 420 and 440 . That is, the first guider support 411 is coupled to the lower side of the first forward and backward movement guider 420 to support the first forward and backward movement guider 420 .
  • the second guider support 416 is coupled to the lower side of the second forward and backward movement guider 440 to support the second forward and backward movement guider 440 .
  • the guider support 410 supports the forward and backward movement guides 420 and 440 to be located at an arbitrary height from the bottom of the main frame unit 100 .
  • first guider support 411 can support the first forward and backward movement guider 420
  • second guider support 416 can support the second forward and backward movement guider 440.
  • External shapes of the first guider support 411 and the second guider support 416 are not limited to specific shapes.
  • a deformable or applied form as shown in FIG. 14 is also sufficiently possible. That is, as shown in FIG. 14 , it is also possible that the horizontal movement guider 460 ′ and the first forward/backward movement guide 420 ′ are coupled and supported in a suspended form on the guider support 411 ′.
  • a hydraulic piston 413 is provided on the guider support 411' to adjust the height of the horizontal movement guider 460' and the first forward/backward movement guider 420', so that the height of the forward/backward movement guider 420'
  • the cutting unit can be moved in the X-direction or the Y-direction, while the direction in which the cutting tip is oriented can be switched, and the cutting unit can be moved upward or downward.
  • the three-dimensional output is laminated and formed and rotated together with the bed platform, the lamination process and the cutting process can be performed in one three-dimensional printer. Accordingly, there is an advantage in that the time for producing the 3D printed product is shortened and the surface quality of the 3D printed product is improved.
  • molding unit supporter 230 molding unit
  • auxiliary platform 350 bed motor
  • guider support 420 first forward and backward movement guider
  • azimuth drive motor 480 cutting unit

Landscapes

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Abstract

본 발명은 3차원 프린터에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 3차원 출력물이 형성되는 작업공간을 내측에 마련하는 메인프레임부; 성형소재를 적층 성형시켜서 상기 3차원 출력물을 형성하는 적층부; 적층부에 의해 형성되는 3차원 출력물을 회전시켜주는 베드부; 및 3차원 출력물의 외측면을 절삭 또는 연마하는 절삭유닛이 베드플렛폼에 근접하거나 또는 원격(遠隔)되도록 직선이동을 실행할 수 있는 절삭부;를 포함하므로 3차원 출력물의 출력에 소요되는 시간을 단축시키면서, 3차원 출력물의 표면품질을 향상시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

절삭부가 결합된 3차원 프린터
본 발명은 3차원 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 3차원 프린터 내에서 적층성형과 절삭가공을 하여 3차원 입체 출력물을 출력할 수 있는 3차원 프린터에 관한 것이다.
근래에 들어 3차원 프린터는 3차원 입체적으로 다양한 출력물을 출력할 수 있으므로 여러 분야에서 활용되고 있다. 국내에서도 최근에 온오프라인 쇼핑몰 등을 통해 3차원 프린터의 보급이 널리 이루어지고 있으며, 새로운 산업혁명이라고 일컬어질 정도로 크게 주목받고 있다.
이처럼 3차원 프린터의 보급이 널리 이루어지고 있으나, 여전히 목적하는 형태를 정밀하게 3차원 출력물에 반영하는 것이 어려우며, 3차원 출력물을 출력하는 속도 또한 아직까지는 다소 느리다는 단점이 있다. 따라서, 3차원 프린터에 대한 연구개발도 꾸준히 이루어지고 있다.
3차원 프린터는 소정의 성형소재를 적층 성형하는 형태로 목적하는 3차원 출력물을 제조하므로 적층되는 부분에 계단 형태의 단차가 형성되는 경우가 많으며, 이러한 단차를 제거하기 위해 추가적으로 연마, 절삭의 공정이 필요한 경우가 많다.
대체로 이러한 소재의 적층이 수행된 후에 별개의 공정으로 연마 또는 절삭 가공을 수행하는 경우가 많으며, 이러한 경우 시간과 비용이 소모된다. 따라서, 적층과 연마가공을 동시에 수행할 수 있는 3차원 프린터에 대한 진보된 기술이 요구된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1528850호
(특허문헌 2) 대한민국 등록특허 제10-0771169호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3차원 출력물을 형성하는 적층공정과 절삭공정을 하나의 3차원 프린터 내에서 수행할 수 있으며, 3차원 출력물의 표면 품질을 개선시킨 3차원 프린터를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터는, 3차원 출력물 형성작업이 이루어지기 위하여 외부와 구분되는 작업공간을 내측에 마련하는 메인프레임부; 상기 메인프레임부의 내측에 배치되고, X방향 또는 Y방향으로 이동하며 성형소재를 적층 성형시키는 성형유닛을 포함하며, 상기 3차원 출력물을 형성하는 적층부; 상기 적층부의 하측에 배치되고, 상기 3차원 출력물이 상기 적층부에 의해 형성되는 동안 상기 3차원 출력물을 하측에서 받쳐주면서 상기 3차원 출력물을 상기 X방향 또는 Y방향에 수직인 Z축에 대하여 회전시켜주며 상측 또는 하측으로 이동되는 베드플랫폼을 포함하는 베드부; 및 상기 메인프레임부의 내측에 배치되고, 상기 적층부에 의해 형성되는 상기 3차원 출력물의 표면을 절삭 또는 연마하기 위한 절삭팁이 구비된 절삭유닛을 포함하며, 상기 절삭유닛이 상기 베드플렛폼에 근접하거나 또는 원격(遠隔)되도록 직선이동을 실행할 수 있는 절삭부;를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 절삭부는, 상기 절삭유닛이 임의의 각도로 회전될 수 있도록 일측단에 결합된 유닛암; 임의의 길이를 갖추고 있고, 상기 유닛암이 길이방향으로 편도 또는 왕복이동될 수 있도록 결합되며, 상기 유닛암을 지지하여 주는 수평이동가이더; 임의의 길이를 갖추고 있고, 상기 수평이동가이더의 양 측단에 배치되며, 상기 절삭유닛이 상기 베드플렛폼에 근접하거나 원격(遠隔)되도록 상기 수평이동가이더를 길이방향으로 직선이동시켜주는 한 쌍의 전후진이동가이더; 및 상기 전후진이동가이더와 결합되고, 상기 전후진이동가이더를 상기 메인프레임부의 바닥으로부터 임의의 높이에 위치하도록 받쳐주는 가이더지지대;를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 가이더지지대는, 상기 메인프레임부의 바닥으로부터 임의의 높이에 위치하도록 높이가 고정된 형태이거나 높이가 조절 가능한 형태인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 전후진이동가이더는 제1 전후진이동가이더 및 제2 전후진이동가이더이고, 상기 제1전후진이동가이더의 상측에 상기 수평이동가이더의 일측단이 위치하며, 상기 제1전후진이동가이더와 상기 수평이동가이더 사이에는, 상단부가 상기 수평이동가이더와 결합되고, 하단부가 상기 제1전후진이동가이더에 장착되는 제1마운트블록이 있으며, 상기 제2전후진이동가이더의 상측에 상기 수평이동가이더의 타측단이 위치하고, 상기 제2전후진이동가이더와 상기 수평이동가이더 사이에는, 상단부가 상기 수평이동가이더와 결합되고, 하단부가 상기 제2전후진이동가이더에 장착되는 제2마운트블록이 있으며, 상기 제1마운트블록은,상기 수평이동가이더의 일측단에 결합된 상단부가 임의의 각도로 회전가능하고, 상기 제2마운트블록은, 상기 수평이동가이더의 타측단에 결합된 상단부가 임의의 각도로 회전가능하며, 상기 제1마운트블록 및 상기 제2마운트블록 둘 중 어느 하나는, 상기 제1 전후진이동가이더 또는 제2 전후진이동가이더의 길이방향으로 직선이동이 가능한 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 유닛암에는, 일측단에 결합된 상기 절삭유닛이 임의의 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있도록 구동력을 제공하는 방위각구동모터가 구비되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 절삭유닛에는, 상기 절삭팁이 상향 또는 하향될 수 있도록 임의의 각도로 회전시켜주는 고각구동모터가 구비되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 절삭유닛에는, 상기 절삭팁을 회전시켜주는 절삭모터가 구비되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베드부는, 상기 베드플랫폼이 상기 Z축에 대하여 회전될 수 있도록 상기 베드플랫폼의 하측에서 지지하는 베드서포터를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 메인프레임부에는, 상기 Z 방향으로 상기 베드부의 이동을 가이드하는 베드부이동가이드빔이 마련되어 있고, 상기 베드부의 상기 베드서포터가 상기 Z 방향으로 이동될 수 있도록 상기 베드부이동가이드빔과 결합된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베드부는, 상기 베드서포터의 일측에 배치되고, 상기 베드플랫폼의 하측에서 상기 베드플랫폼을 회전시켜주는 베드모터를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베드부는, 상기 베드모터와 상기 베드플랫폼 사이에 배치되어 상기 베드모터의 회전중심축과 결합되고, 상기 베드플랫폼의 하측면상의 다수의 지점에서 결합되어 상기 베드플랫폼을 받쳐주는 보조플랫폼을 더 포함하고, 상기 보조플랫폼은 상기 베드모터의 구동력에 의해 회전하게 되는 상기 베드플랫폼이 수평인 상태를 유지할 수 있도록 받쳐주는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베드플랫폼과 상기 보조플랫폼이 결합되는 상기 다수의 지점 각각은, 상기 베드플랫폼의 가운데 회전중심을 중심으로 하여 서로에 대하여 대칭을 이루는 지점인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 메인프레임부에는 상기 적층부의 이동을 가이드하는 적층부이동가이드빔이 마련되어 있고, 상기 적층부는, 상기 성형소재가 배출되는 성형노즐이 마련된 성형유닛; 및 상기 성형유닛의 상측에 배치되어 상기 성형유닛과 결합되고, 상기 적층부이동가이드빔의 길이방향으로 이동될 수 있도록 상기 적층부이동가이드빔과 일측단 또는 타측단이 결합되는 성형유닛서포터;를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 성형유닛은, 상기 성형유닛서포터의 길이방향으로 이동될 수 있도록 상기 성형유닛서포터에 결합된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 메인프레임부에는, 상기 적층부 측으로 상기 성형소재를 공급하는 필라멘트스풀이 마련되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 3차원 프린터는, 3차원 출력물을 형성하는 적층공정과 절삭공정을 하나의 3차원 프린터 내에서 수행할 수 있으므로 3차원 출력물이 제조되는 시간이 단축되며, 3차원 출력물의 표면품질을 향상시켜주는 효과가 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 일부를 생략하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 적층부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원프린터의 베드부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 베드부를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에 포함되는 수평이동가이더 및 절삭유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에 포함되는 수평이동가이더 및 유닛암의 일부 부분을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에서 제1 전후진이동가이더의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터에서 일부 변형된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 일부를 생략하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 기본으로 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터는, 메인프레임부(100), 적층부(200), 베드부(300) 및 절삭부(400)를 포함한다.
메인프레임부(110)는 3차원 출력물 형성작업이 이루어지기 위하여 외부와 구분되는 작업공간을 내측에 마련한다. 이러한 메인프레임부(100)는 3차원 프린터의 외형을 형성한다고 할 수 있으며, 내부상태를 외부에서 확인할 수 있도록 윈도우가 마련될 수도 있다.
그리고, 메인프레임부(100)의 내측에는 적층부(200), 베드부(300) 및 절삭부(400)가 배치된다.
메인프레임부(100)의 내측에서 적층부(200), 베드부(300) 및 절삭부(400)가 이동될 수 있도록 메인프레임부(100)에는 적층부이동가이드빔(120)과 베드부이동가이드빔(130)이 마련되어 있다.
그리고 도면에서는 생략되었으나, 3차원 출력물을 형성시키기 위한 성형 소재를 수용하는 필라멘트스풀(filament spool)이 메인프레임부(100)에 장착될 수도 있다. 필라멘트스풀에 수용된 성형소재는 적층부(200)의 성형유닛(230) 측으로 공급된다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 적층부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5를 더 참조하면, 적층부(200)는 메인프레임부(100)의 내측에 배치되어 메인프레임부(100)의 지지를 받는다. 그리고, 필라멘트스풀로부터 공급받은 성형소재를 적층 성형시켜서 3차원 출력물을 형성한다.
이러한 적층부(200)는 성형유닛(230)과 성형유닛서포터(210)를 포함한다.
성형유닛(230)에는 필라멘트스풀로부터 공급된 성형소재가 용융되어 배출되는 성형노즐(232)이 마련되어 있다.
성형유닛(230)은 성형유닛서포터(210)의 길이방향 즉, 도 4에서 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 성형유닛서포터(210)에 결합된다.
성형유닛(230)이 성형유닛서포터(210)의 길이방향을 따라 편도 또는 왕복이동을 할 수 있도록 도 5에 나타낸 바와 같이 성형유닛서포터(210)에 레일이 마련되고, 성형유닛(230)의 상측단이 성형유닛서포터(210)의 레일을 따라 이동될 수 있도록 결합된 형태도 바람직하다.
성형유닛서포터(210)에는 성형유닛(230)이 이동가능하도록 결합되어 있다. 그리고, 성형유닛서포터(210)은 이동가능하도록 결합된 성형유닛(230)을 지지한다. 이러한 성형유닛서포터(210)와 성형유닛(230)의 한 형태로서 성형유닛서포터(210)이 성형유닛(230)의 상측에 배치된 것을 도 4와 도 5에 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 성형유닛(230)이 성형유닛서포터(210)의 상측 또는 측면에 배치된 형태 또한 충분히 가능하다.
그리고, 성형유닛서포터(210)가 적층부이동가이드빔(120)의 길이방향으로 이동될 수 있도록 성형유닛서포터(210)와 적층부이동가이드빔(120)이 결합된다. 이의 예시적인 하나의 형태로서 도면에 나타낸 바와 같이 성형유닛서포터(210)의 일측(一側)단(端) 또는 타측(他側)단(端)이 적층부이동가이드빔(120)에 결합된 형태를 도시하였으나 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
성형유닛서포터(210)는 메인프레임부(100)에 고정된 적층부이동가이드빔(120)의 길이방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해 적층부이동가이드빔(120)은 레일의 형태를 갖추고 있으며, 적층부이동가이드빔(120)의 길이방향 즉, 도 4에서 X방향으로 성형유닛서포터(210)가 편도 또는 왕복이동될 수 있다.
따라서 성형유닛서포터(210)에 이동가능한 형태로 결합된 성형유닛(230)은 2차원적 평면상에서의 위치이동이 이루어질 수 있다.
참고로 도면에서는 표현되지 않았으나 이와 같이 성형유닛(230)의 위치이동이 이루어질 수 있도록 구동력을 제공하는 모터가 적층부(200) 또는 메인프레임부(100)에 마련될 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 3에 도 6과 도 7을 더 참조하여 베드부(300)에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원프린터의 베드부를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 베드부를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
베드부(300)는 적층부(200)의 하측에 배치된다. 베드부(300)는 베드플랫폼(330)과 베드서포터(310)를 포함하며, 여기에 베드모터(350)와 보조플랫폼(340)을 더 포함할 수 있다.
베드플랫폼(330)은 3차원 출력물이 적층부(200)에 의해 적층 성형되어 형성되는 동안 3차원 출력물을 하측에서 받쳐주면서 3차원 출력물을 회전시켜준다.
베드플랫폼(330)이 3차원 출력물을 하측에서 받쳐주면서 3차원 출력물을 회전시켜주는 하나의 예시적인 형태로서, 도면에서 참조되는 바와 같이 성형되는 3차원 출력물이 놓여진 베드플랫폼(330)이 자전하는 형태로 회전하는 것을 들을 수 있다.
베드서포터(310)는 베드플랫폼(330)이 회전가능하도록 베드플랫폼(330)의 하측에서 지지한다.
앞서 언급한 바와 같이 메인프레인부(100)에는 베드부(300)의 이동을 가이드하는 베드부이동가이드빔(130)이 마련되어 있다. 그리고 베드부(300)가 베드부이동가이드빔(130)의 길이방향 즉, 상향 또는 하향으로 이동될 수 있도록 베드부(300)의 베드서포터(310)가 베드부이동가이드빔(130)과 결합된다.
베드부이동가이드빔(130)이 삽입되는 삽입홀(313)이 베드서포터(310)에 마련되어 있으며, 이 삽입홀(313)에 베드부이동가이드빔(130)이 삽입되어 결합된다.
그리고, 베드부(300)가 안정적으로 상향 또는 하향이동될 수 있도록 베드부이동가이드빔(130)이 다수 마련될 수 있다.
참고로 도면에서는 표현되지 않았으나 이와 같이 베드플랫폼(330)의 상하 위치이동이 이루어질 수 있도록 구동력을 제공하는 모터가 베드부(300) 또는 메인프레임부(100)에 마련될 수 있다.
베드모터(350)는 베드서포터(310)의 일측에 배치되고, 베드플랫폼(330)의 하측에서 베드플랫폼(330)을 회전시켜준다.
그리고, 보조플랫폼(340)은 베드모터(350)와 베드플랫폼(330) 사이에 배치되어 베드모터(350)의 회전중심축과 결합된다. 아울러, 도 7에서 참조되는 바와 같이, 보조플랫폼(340)은 베드플랫폼(330)의 하측면상의 다수의 지점(SP1, SP2)에서 결합되어 베드플랫폼(330)을 받쳐준다. 보조플랫폼(340)은 베드모터(350)의 구동력에 의해 회전하게 되는 베드플랫폼(330)이 수평인 상태를 유지할 수 있도록 받쳐준다.
베드플랫폼(330)이 수평인 상태를 유지하면서 회전될 수 있도록 베드플랫폼(330)과 보조플랫폼(340)이 결합되는 다수의 지점(SP1, SP2) 각각은 베드플랫폼(330)의 가운데 회전중심(CP)을 중심으로 하여 서로에 대하여 대칭을 이루는 지점인 것이 바람직하다.
좀 더 구체적으로, 베드모터(350)의 회전중심축(RA)과 베드플랫폼(330)의 가운데 중심(CP)이 일치하도록 배치된다. 그리고, 베드모터(350)와 베드플랫폼(330)은 보조플랫폼(340)을 매개로 연결되며, 베드플렛폼(330)이 회전하면서 수평을 유지할 수 있게 받쳐준다.
이와 같이, 베드플렛폼(330)이 회전하면서 수평을 유지할 수 있으므로 베드플렛폼(330) 상에서 3차원 출력물이 안정적으로 형성될 수 있다.
아울러, 도 7에 도시된 바와 같이 베드플랫폼(330), 보조플랫폼(340), 베드모터(350)와 베드서포터(310)이 결합된 형태도 바람직하지만, 이러한 형태에만 국한되지는 아니하며, 베드모터의 회전중심축이 베드플랫폼(330)의 가운데 하측면에 직결되고, 베드모터가 보조플랫폼에 고정결합되어 지지되며, 보조플랫폼이 베드서포터의 상측에서 베드서포터와 결합된 형태 또한 충분히 가능하다.
다음으로 도 8 내지 도 13을 더 참조하여 절삭부에 대하여 설명을 하기로 한다.
도 8 과 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이다. 그리고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에 포함되는 수평이동가이더 및 절삭유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에 포함되는 수평이동가이더 및 유닛암의 일부분을 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부에서 제1 전후진이동가이더의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 절삭부(400)는 메인프레임부(100)의 내측에 배치되어 있다. 절삭부(400)는 적층부(200)에 의해 형성되는 3차원 출력물의 외측면을 절삭 또는 연마하기 위한 절삭팁(499)이 구비된 절삭유닛(480)을 포함한다.
그리고 절삭부(400)는 절삭유닛(480)이 베드플렛폼(330)에 근접하거나 또는 원격(遠隔)되도록 직선이동을 실행할 수 있다.
절삭부(400)는 절삭유닛(480), 유닛암(470), 수평이동가이더(460), 전후진이동가이더(420, 440) 및 가이더지지대(410)를 포함한다.
도 11에서 참조되는 바와 같이, 절삭유닛(480)에는 3차원 출력물의 외면을 절삭 또는 연삭하는 날이 형성된 절삭팁(499)이 구비되어 있다. 절삭팁(499)를 회전시켜주는 절삭모터(492)가 절삭유닛(480)에 구비되어 있으며, 절삭팁(499)이 회전하면서 3차원 출력물의 외면에 접촉하여 외면을 연마 또는 절삭하게 된다.
절삭유닛(480)에는 절삭팁(499)이 상향 또는 하향될 수 있도록 절삭팁(499)을 임의의 각도로 회전시켜주는 고각구동모터(482)가 구비되어 있다.
고각구동모터(482)에 의해 절삭팁(499)이 수평면에 대하여 상향 또는 하향되는 각도가 조절될 수 있다. 고각구동모터(482)는 절삭유닛(480)의 유닛프레임(481)에 고정결합되며, 유닛프레임(481)의 지지를 받는다.
유닛암(470)의 일측단에는 절삭유닛(480)이 회전가능한 형태로 결합되어 있다. 그리고, 유닛암(470)은 일측단에 결합된 절삭유닛(480)을 지지하여 준다.
아울러, 유닛암(470)에는 방위각구동모터(472)가 마련되어 있다. 방위각구동모터(472)는 유닛암(470)의 일측단에 결합된 절삭유닛(480)의 절삭팁(499)이 임의의 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있도록 구동력을 제공한다.
따라서 방위각구동모터(472)의 회전에 의해 절삭유닛(480)의 절삭팁(499)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다.
이와 같이, 유닛암(470)에 마련된 방위각구동모터(472)의 회전에 의해 절삭팁(499)이 임의의 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능하며, 절삭유닛(480)에 구비된 고각구동모터(482)의 회전에 의해 절삭팁(499)이 임의의 각도로 상향 또는 하향 될 수 있게 된다.
이처럼 절삭팁(499)이 임의의 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있으면서 임의의 각도로 상향 또는 하향될 수 있도록, 방위각구동모터(472)에 의해 회전되는 축과 고각구동모터(482)에 의해 회전되는 축이 서로 수직교차되는 형태를 갖춘 것이 바람직하다.
유닛암(470)의 타측 또는 하측에는 임의의 길이를 갖춘 수평이동가이더(460)가 있다. 그리고 유닛암(470)은 수평이동가이더(460)와 결합되되, 수평이동가이더(460)의 길이방향을 따라 편도 또는 왕복으로 이동될 수 있는 형태로 결합되어 있다. 따라서, 유닛암(470)은 수평이동가이더(460)의 지지를 받으며, 이동될 수 있다.
도 12를 더 참조하면, 수평이동가이더(460)의 상측에는 가이더상판(464)이 마련되어 있다. 그리고 유닛암(470)의 타측 부분이 가이더상판(464)에서 이동이 가능하도록 수평이동가이더(460)에 장착된다. 유닛암(470)은 가이더상판(464)의 길이방향 즉, 수평이동가이더(460)의 길이방향을 따라 편도 또는 왕복이동될 수 있다.
여기서 가이더상판(464)이 평판의 형태를 갖춘 것도 물론 가능하지만, 다소 응용 내지 변형된 형태로서, 가이더상판(464)의 일부 부분이 레일과 같은 역할을 할 수 있는 형태를 갖출 수도 있다. 예를 들어, 도12에서 참조되는 바와 같이 가이더상판(464)의 단면에서 볼 때 양측의 사이드 변 부분(4642)이 'ㄱ' 자 형태를 갖춘 형태도 가능하다는 것이다.
가이더상판(464)의 양측 사이드 변 부분(4642)이 'ㄱ' 자 형태를 갖추면 유닛암(470)의 이동이 안정적으로 이루어지도록 보조적인 가이드 역할을 할 수 있다. 아울러, 이물질이 수평이동가이더(460)의 가이더바디(461)의 내측으로 침입되는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다.
도 12에 예시적으로 나타낸 바와 같이 유닛암(470)은 하측에 유닛암브라켓(474)와 결합되어 있으며, 유닛암브라켓(474)과 유닛암(470) 사이에 가이더상판(464)이 배치되어 있다.
가이더상판(464)의 양측 사이드 변 부분(4642)이 'ㄱ' 자 형태를 갖춘 것에 대응되도록 보조홈(4743)이 유닛암브라켓(474)에 마련되어 있다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같이 가이더상판(464)의 양측 사이드 변 부분(4642)이 'ㄱ' 자 형태를 갖추고 있고, 보조홈(4743)이 마련되어 있으므로 레일과 같은 역할을 할 수도 있게 된다.
유닛암브라켓(474)은 하측에 배치되는 유닛암무빙너트블록(476)과 체결되어 있다. 유닛암무빙너트블록(476)이 유닛암브라켓(474)를 지지하며, 유닛암브라켓(474)는 유닛암(470)을 지지한다고 할 수 있다.
유닛암무빙너트블록(476)은 유닛암무빙스크류(463)와 결합되어 있다. 여기서 유닛암무빙스크류(463)의 회전에 따라 유닛암무빙너트블록(476)이 유닛암무빙스크류(463)의 길이방향으로 편도 또는 왕복이동이 이루어질 수 있다.
그리고, 수평이동가이더(460)의 가이더바디(461)의 내측면에 가이드홈(4613)이 마련되어 있고, 유닛암무빙너트블록(476)의 외측면에 가이드홈(4613)에 대응되는 형태로 가이드콘벡스(guide convex)(4763)가 마련되어 있는 것도 충분히 가능하다. 가이드콘벡스(4763)와 가이드홈(4613)은 도 12에서 참조되는 바와 같이 서로 대응되는 형태로 형성되며, 유닛암무빙너트블록(476)이 유닛암무빙스크류(463)에 의해 안정적으로 이동될 수 있는 레일과 같은 역할을 할 수도 있다.
유닛암(470)이 이동될 수 있도록 수평이동가이더(460)에는 수평구동모터가 마련되어 있다. 수평구동모터의 회전축에는 유닛암무빙스크류(463)가 결합된다.
따라서 앞서 언급한 바와 같이, 유닛암무빙스크류(463)의 회전에 의해 유닛암무빙스크류(463)의 길이방향으로 이동되는 유닛암무빙너트블록(476)가 유닛암(470)에 마련된 형태도 충분히 가능하다.
전후진이동가이더(420, 440)는 도면에서 참조되는 바와 같이 임의의 길이를 갖추고 있으며, 수평이동가이더(460)의 양 측단에 배치된다.
제1 전후진이동가이더(420)는 제2 전후진이동가이더(440)와 함께 한 쌍을 이루며, 제1 전후진이동가이더(420)와 제2 전후진이동가이더(440)를 함께 통칭하여 전후진이동가이더(420,440)라고 칭할 수 있다.
전후진이동가이더(420, 440)는 절삭유닛(480)이 베드플렛폼(330)에 근접하거나 원격되도록 수평이동가이더(460)를 길이방향으로 직선이동 시켜준다.
제1 전후진이동가이더(420)와 제2 전후진이동가이더(440)는 각기 독립적 또는 상호간에 연동하여 수평이동가이더(460)를 길이방향으로 직선이동 시켜줄 수 있다.
제1 전후진이동가이더(420)의 상측에는 수평이동가이더(460)의 일측단이 위치하고 있다. 그리고, 제1 전후진이동가이더(420)와 수평이동가이더(460) 사이에는, 제1마운트블록(430)이 있다.
다시 말해서, 제1 전후진이동가이더(420)의 가이더바디(421) 내측에는 제1마운트블록(430)이 내재되어 있고, 제1 전후진이동가이더(420)의 가이더상판(424)은 가이더바디(420)의 상측에 배치되어 외부로부터 제1 전후진이동가이더(420)의 가이더바디(421) 내측으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
제1마운트블록(430)은 도 13에서 나타낸 바와 같이, 상단부(432)와 하단부(434)를 포함한다. 제1마운트블록(430)의 상단부(432)는 슬라이드 부분(4321)과 베어링을 포함하는 회전받침부분(4322)로 되어 있으며, 슬라이드 부분(4321)은 수평이동가이더(460)과 슬라이딩결합되며, 상단부(432)의 회전받침부분(4322)에는 슬라이드 부분(4321)이 회전될 수 있도록 베어링이 내재되어 있다.
스윙모터는 수평이동가이더(460) 측에 장착되어 있으며, 스윙모터의 회전에 의해 제1마운트블록(430)의 상단부(432)의 슬라이드 부분(4321)이 회전될 수 있다. 여기서 스윙모터는 수평이동가이더(460) 이외에 제1마운트블록(430)에 장착되거나 제1 전후진이동가이더(420)에 장착될 수도 있다.
도 13은 하나의 예시적인 형태를 나타낸 것이며, 제1마운트블록(430)의 상단부(432)와 연결된 수평이동가이더(460)가 제1 전후진이동가이더(420)의 길이방향에 대하여 임의의 각도로 회전될 수 있고, 아울러 수평이동가이더(460)가 제1 전후진이동가이더(420)의 길이방향에 대하여 임의의 각도로 회전됨에 따라 수평이동가이더(460)가 슬라이드 부분(4321)에서 일정 부분 슬라이딩될 수 있음을 구현할 수 있는 다양한 형태의 동역학적 연결구조를 제1 마운트블록(430)이 갖출 수 있다.
제1마운트블록(430)의 상단부(432)는 수평이동가이더(460)와 결합된다. 제1마운트블록(430)의 하단부(434)는 제1전후진이동가이더(420)에 장착된다.
좀 더 구체적으로, 제1 마운트블록(430)의 하단부(434)는 제1전후진이동가이더(420)의 가이더바디(421) 내에 배치된 리드스크류(423)와 연결되며, 리드스크류(423)의 회전에 의해 이동될 수 있도록 리드스크류너트(436)가 제1 마운트블록(430)의 하단부(434)에 있다.
제1전후진이동가이더(420)의 가이더바디(421)에는 전후진구동모터(422) 및 리드스크류(423)가 마련되어 있다.
전후진구동모터(422)의 회전축이 회전함에 따라 리드스크류(423)이 회전되며, 제1마운트블록(430)은 제1 전후진이동가이더(420)의 길이방향으로 직선이동이 가능하다. 그리고 앞서 설명한 바와 같이 수평이동가이더(460)의 일측단에 결합된 제1마운트블록(430)의 상단부(432)가 임의의 각도로 회전될 수 있다.
제2전후진이동가이더(440)의 상측에는 수평이동가이더(460)의 타측단이 위치한다. 그리고, 제2전후진이동가이더(440)와 수평이동가이더(460) 사이에는 제2마운트블록(450)이 있다.
제2마운트블록(450)의 상단부는 수평이동가이더(460)와 결합된다. 제2마운트블록(450)의 하단부는 제2 전후진이동가이더(440)에 장착된다.
그리고, 제2 마운트블록(450)은 제 2 전후진이동가이더(440)의 길이방향으로 직선이동이 가능하다. 제2 마운트블록(450)은 제 2 전후진이동가이더(440)의 길이방향으로 직선이동이 가능하도록 제2 전후진이동가이더(440)에는 전후진구동모터(422)가 마련된 것도 충분히 가능하다.
제1 전후진이동가이더(420)에 장착된 전후진구동모터(422)와 제2 전후진이동가이더(440)에 장착된 전후진구동모터(422)는 서로에 대하여 독립적 구동이 가능하며, 서로 연동하여 구동하는 형태 또한 충분히 가능하다.
제1마운트블록(430) 및 제2마운트블록(450) 둘 중 어느 하나는, 제1 전후진이동가이더(420) 또는 제2 전후진이동가이더(440)의 길이방향으로 직선이동이 가능한 것도 충분히 가능하다.
수평이동가이더(460)의 타측단에 결합된 제2마운트블록(450)의 상단부도 임의의 각도로 회전될 수 있다.
제2전후진이동가이더(440)와 제2마운트블록(450)은 앞서 설명한 제1전후진이동가이더(420)와 제1마운트블록(430)에 대한 설명과 대동소이하다. 따라서, 제2전후진이동가이더(440)와 제2마운트블록(450)에 대한 부분은 앞서 설명한 제1전후진이동가이더(420)와 제1 마운트블록(430)에 관한 설명으로 치환하여 적용할 수 있다.
그리고, 제1마운트블록(430) 및 제2 마운트블록(450) 중 적어도 어느 하나에는, 제1 마운트블록(430)의 상단부 또는 제2 마운트블록(450)의 상단부에서 수평이동가이더(460)가 임의의 각도로 회전될 수 있도록 구동력을 제공하는 스윙모터가 마련된 형태도 가능함은 앞서 언급한 바와 같다.
수평이동가이더(460)가 임의의 각도로 회전될 수 있으므로 절삭유닛(480)의 절삭팁(499)가 다양한 각도에서 3차원 출력물의 표면에 접근하여 절삭 또는 연마를 할 수 있다.
제1가이더지지대(411)와 제2가이더지지대(416)를 포함하는 가이더지지대(410)는 전후진이동가이더(420, 440)와 결합된다. 즉, 제1 가이더지지대(411)는 제1전후진이동가이더(420)의 하측에 결합되어 제1전후진이동가이더(420)을 지지한다.
그리고 제2 가이더지지대(416)는 제2전후진이동가이더(440)의 하측에 결합되어 제2전후진이동가이더(440)를 지지한다.
이와 같이 가이더지지대(410)는 전후진이동가이더(420, 440)를 메인프레임부(100)의 바닥으로부터 임의의 높이에 위치하도록 지지한다.
제1가이더지지대(411)가 제1전후진이동가이더(420)를 지지할 수 있고, 제2가이더지지대(416)가 제2전후진이동가이더(440)를 지지하여 줄 수 있으면 충분하며, 제1가이더지지대(411)와 제2가이더지지대(416)의 외형적 형태는 특정 형태에 한정되지 않는다.
참고로, 도 14에 나타낸 바와 같은 변형적 또는 응용적 형태도 충분히 가능하다. 즉, 도 14에서 참조되는 바와 같이, 수평이동가이더(460`)와 제1전후진이동가이더(420`)가 가이더지지대(411`)에 매달리는 형태로 결합되어 지지되는 것 또한 가능하다.
아울러, 수평이동가이더(460`)와 제1전후진이동가이더(420`)의 높낮이 조절을 위하여 유압피스톤(413)이 가이더지지대(411`)에 구비되어 전후진이동가이더(420`)의 높낮이를 조절하여 줄 수 있는 응용적인 형태도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 3차원 프린터는, 절삭유닛이 X방향 또는 Y방향으로 위치이동될 수 있으면서 절착팁이 지향하는 방향의 전환이 가능하고, 절삭부가 상향 또는 하향이동되는 구성도 가능하며, 3차원 출력물이 적층 성형되어 형성되면서 베드플랫폼과 함께 회전되므로 적층공정과 절삭공정이 하나의 3차원 프린터 내에서 수행될 수 있다. 따라서, 3차원 출력물이 제조되는 시간이 단축되며, 3차원 출력물의 표면 품질이 향상된다는 장점이 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
[부호의 설명]
100 : 메인프레임부
120 : 적층부이동가이드빔 130 : 베드부이동가이드빔
140 : 절삭부이동가이드빔
200 : 적층부
210 : 성형유닛서포터 230 : 성형유닛
300 : 베드부
310 : 베드서포터 330 : 베드플랫폼
340 : 보조플랫폼 350 : 베드모터
400 : 절삭부
410 : 가이더지지대 420 : 제1 전후진이동가이더
422 : 전후진구동모터 430 : 제1 마운트블록
440 : 제2 전후진이동가이더 450 : 제2 마운트블록
460 : 수평이동가이더 470 : 유닛암
472 : 방위각구동모터 480 : 절삭유닛
482 : 고각구동모터 492 : 절삭모터
499 : 절삭팁

Claims (15)

  1. 3차원 출력물 형성작업이 이루어지기 위하여 외부와 구분되는 작업공간을 내측에 마련하는 메인프레임부;
    상기 메인프레임부의 내측에 배치되고, X방향 또는 Y방향으로 이동하며 성형소재를 적층 성형시키는 성형유닛을 포함하며, 상기 3차원 출력물을 형성하는 적층부;
    상기 적층부의 하측에 배치되고, 상기 3차원 출력물이 상기 적층부에 의해 형성되는 동안 상기 3차원 출력물을 하측에서 받쳐주면서 상기 3차원 출력물을 상기 X방향 또는 Y방향에 수직인 Z축에 대하여 회전시켜주며 상측 또는 하측으로 이동되는 베드플랫폼을 포함하는 베드부; 및
    상기 메인프레임부의 내측에 배치되고, 상기 적층부에 의해 형성되는 상기 3차원 출력물의 표면을 절삭 또는 연마하기 위한 절삭팁이 구비된 절삭유닛을 포함하며, 상기 절삭유닛이 상기 베드플렛폼에 근접하거나 또는 원격(遠隔)되도록 직선이동을 실행할 수 있는 절삭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절삭부는,
    상기 절삭유닛이 임의의 각도로 회전될 수 있도록 일측단에 결합된 유닛암;
    임의의 길이를 갖추고 있고, 상기 유닛암이 길이방향으로 편도 또는 왕복이동될 수 있도록 결합되며, 상기 유닛암을 지지하여 주는 수평이동가이더;
    임의의 길이를 갖추고 있고, 상기 수평이동가이더의 양 측단에 배치되며, 상기 절삭유닛이 상기 베드플렛폼에 근접하거나 원격(遠隔)되도록 상기 수평이동가이더를 길이방향으로 직선이동시켜주는 한 쌍의 전후진이동가이더; 및
    상기 전후진이동가이더와 결합되고, 상기 전후진이동가이더를 상기 메인프레임부의 바닥으로부터 임의의 높이에 위치하도록 받쳐주는 가이더지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가이더지지대는,
    상기 메인프레임부의 바닥으로부터 임의의 높이에 위치하도록 높이가 고정된 형태이거나 높이가 조절 가능한 형태인 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전후진이동가이더는 제1 전후진이동가이더 및 제2 전후진이동가이더이고,
    상기 제1전후진이동가이더의 상측에 상기 수평이동가이더의 일측단이 위치하며,
    상기 제1전후진이동가이더와 상기 수평이동가이더 사이에는,
    상단부가 상기 수평이동가이더와 결합되고, 하단부가 상기 제1전후진이동가이더에 장착되는 제1마운트블록이 있으며,
    상기 제2전후진이동가이더의 상측에 상기 수평이동가이더의 타측단이 위치하고,
    상기 제2전후진이동가이더와 상기 수평이동가이더 사이에는,
    상단부가 상기 수평이동가이더와 결합되고, 하단부가 상기 제2전후진이동가이더에 장착되는 제2마운트블록이 있으며,
    상기 제1마운트블록은,
    상기 수평이동가이더의 일측단에 결합된 상단부가 임의의 각도로 회전가능하고,
    상기 제2마운트블록은,
    상기 수평이동가이더의 타측단에 결합된 상단부가 임의의 각도로 회전가능하며,
    상기 제1마운트블록 및 상기 제2마운트블록 둘 중 어느 하나는,
    상기 제1 전후진이동가이더 또는 상기 제2 전후진이동가이더의 길이방향으로 직선이동이 가능한 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유닛암에는,
    일측단에 결합된 상기 절삭유닛이 임의의 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있도록 구동력을 제공하는 방위각구동모터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 절삭유닛에는,
    상기 절삭팁이 상향 또는 하향될 수 있도록 임의의 각도로 회전시켜주는 고각구동모터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 절삭유닛에는,
    상기 절삭팁을 회전시켜주는 절삭모터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 베드부는,
    상기 베드플랫폼이 상기 Z축에 대하여 회전될 수 있도록 상기 베드플랫폼의 하측에서 지지하는 베드서포터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 메인프레임부에는,
    상기 Z 방향으로 상기 베드부의 이동을 가이드하는 베드부이동가이드빔이 마련되어 있고,
    상기 베드부의 상기 베드서포터가 상기 Z 방향으로 이동될 수 있도록 상기 베드부이동가이드빔과 결합된 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 베드부는,
    상기 베드서포터의 일측에 배치되고, 상기 베드플랫폼의 하측에서 상기 베드플랫폼을 회전시켜주는 베드모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 베드부는,
    상기 베드모터와 상기 베드플랫폼 사이에 배치되어 상기 베드모터의 회전중심축과 결합되고, 상기 베드플랫폼의 하측면상의 다수의 지점에서 결합되어 상기 베드플랫폼을 받쳐주는 보조플랫폼을 더 포함하고,
    상기 보조플랫폼은 상기 베드모터의 구동력에 의해 회전하게 되는 상기 베드플랫폼이 수평인 상태를 유지할 수 있도록 받쳐주는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 베드플랫폼과 상기 보조플랫폼이 결합되는 상기 다수의 지점 각각은,
    상기 베드플랫폼의 가운데 회전중심을 중심으로 하여 서로에 대하여 대칭을 이루는 지점인 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 메인프레임부에는 상기 적층부의 이동을 가이드하는 적층부이동가이드빔이 마련되어 있고,
    상기 적층부는,
    상기 성형소재가 배출되는 성형노즐이 마련된 성형유닛; 및
    상기 성형유닛의 상측에 배치되어 상기 성형유닛과 결합되고, 상기 적층부이동가이드빔의 길이방향으로 이동될 수 있도록 상기 적층부이동가이드빔과 일측단 또는 타측단이 결합되는 성형유닛서포터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 성형유닛은,
    상기 성형유닛서포터의 길이방향으로 이동될 수 있도록 상기 성형유닛서포터에 결합된 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 메인프레임부에는,
    상기 적층부 측으로 상기 성형소재를 공급하는 필라멘트스풀이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 복합형 3차원 프린터.
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