KR102111367B1 - 표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3d 프린터 - Google Patents

표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3d 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3D 프린터 및 그것의 조립 방법은, 표시부와 조작부가 함께 조립되어 일체형으로 이루어진 내장품과, 이 내장품의 외부에 조립되어 내장품을 보호하는 외장 케이스를 포함하여 구성됨으로써, 출력 시험 시 외장 케이스가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 조립 구조도 간편하게 이루어져 생산성 향상에 기여할 수 있다.

Description

표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3D 프린터{3D printer with interior assembly that display unit and control unit are integrated}
본 발명은 광경화성 액상 수지 등을 이용하여 입체 모양의 성형품을 제작하는 3D 프린터에 관한 것이다.
일반적으로 3D 프린터는 컴퓨터 설계 프로그램으로 만든 3차원 데이터를 바탕으로 실물의 입체 모양 그대로 성형품을 제작할 수 있는 프린터이다.
3D 프린터는 열에 녹는 고체 플라스틱 소재를 실타래처럼 뽑아 이것을 조금씩 녹여가며 쌓는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식을 비롯하여, 광경화수지에 레이저 광을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식, SLA 방식에서 광경화수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Slective Laser Sintering) 방식, 광경화수지가 저장된 저장조의 하부로 광을 조사하여 부분적으로 경화되는 원리를 이용한 DLP(Digital Light Processing) 방식 등이 있다.
이와 같은 3D 프린터는 일부 외장 케이스 쪽에 LCD 표시부 및 조작부가 구성되어 있으므로 출하 전 출력 시험을 위해서는 표시부 및 조작부가 구성된 일부 외장 케이스를 내장품에 조립한 후에 출력 시험을 진행하고, 이상 유무를 점검한 후에 나머지 외장 케이스를 모두 조립한 다음, 3D 프린터의 출하가 이루어지게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 3D 프린터는 내장품에 외장 케이스의 일부분이 조립된 상태에서만 출력 시험이 가능하도록 구성되어 있기 때문에 출력 시험 중에 일부 조립된 외장 케이스가 오염되는 문제가 발생되고 있다. 특히, SLA 방식 및 DLP 방식 등의 3D 프린터는 광경화성 액상수지를 이용하는데, 출하전 시험과정에서 광경화성 수지가 내장품에 조립되어 있는 외장 케이스를 오염시키는 문제가 발생되고 있다.
또한, 종래 3D 프린터는 내장품과 외장 케이스의 조립 공정이 복잡하고, 많은 시간이 소요되는 문제점도 있다.
한국 공개특허 제10-2018-0016867호 한국 공개실용신안 제20-2017-0003103호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외장 케이스를 조립하지 않고도 내장품의 구성만으로 출력 시험이 가능하도록 구성함으로써 출력 시험 시 외장 케이스가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 조립 구조도 간편하게 이루어져 생산성 향상에 기여할 수 있는 표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3D 프린터 및 그것의 조립 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 3D 프린터는, 표시부와 조작부가 함께 조립되어 일체형으로 이루어진 내장품과; 상기 내장품의 외부에 조립되어 내장품을 보호하는 외장 케이스를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 내장품은, 상기 외장 케이스를 조립하기 전 또는 외장 케이스를 분리한 상태에서 성형품의 출력이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 내장품은, 본체부와, 상기 본체부의 상부에 위치되어 성형품이 제작되는 성형조와, 상기 성형조의 상부에 위치되어 레이저 광을 주사하는 광 주사기와, 상기 본체부에서 수직으로 세워져 상기 광 주사기를 지지하는 지지대와, 상기 본체부의 앞쪽 또는 어느 일측에 구성되는 표시부 및 조작부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 외장 케이스는, 상기 내장품의 하부에 조립되는 하부 케이스와, 상기 내장품의 상부에 조립되는 상부 케이스와, 상기 내장품의 앞쪽에 조립되는 하부 커버 및 상부 커버를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 케이스와 상부 케이스는 상기 내장품에 조립된 상태에서 상기 하부 커버 및 상부 커버가 결합되는 부분이 개방된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 하부 케이스는 상기 본체부의 성형조가 위치되는 높이까지 형성될 수 있다.
상기 하부 커버는 상기 내장품의 표시부 및 조작부가 외부로 노출될 수 있도록 개방된 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상부 커버는 성형품의 출력 상태를 확인할 수 있도록 창 구조를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 3D 프린터의 조립 방법은, 3D 프린터의 조립 방법으로서, 상기 외장 케이스를 조립하기 전에 3D 프린터 출력 및 제어가 가능하도록 상기 내장품을 조립하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후에, 상기 내장품의 하부에 상기 하부 케이스를 조립하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 후에, 상기 내장품 전면 하부에 상기 하부 커버를 조립하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계 후에, 상기 내장품 상부에 상기 상부 케이스를 조립하는 제 4 단계와; 상기 제 4 단계 후에, 상기 내장품 전면 상부에 상기 상부 커버를 조립하는 제 5 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 단계와 제 2 단계 사이에는 내장품에 일체로 조립된 표시부와 조작부를 이용하여 3D 프린터의 출력 시험을 실시하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3D 프린터 및 그것의 조립 방법은, 내장품과 외장 케이스를 각각 모듈화 하여, 외장 케이스를 조립하지 않고도 내장품의 구성만으로 출력 시험이 가능하도록 구성되기 때문에 출력 시험 시 외장 케이스가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 각각 독립적으로 관리할 수 있게 되어 조립 구조도 간편하게 이루어져 공정 단수화로 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터가 도시된 조립 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 내장품이 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터가 도시된 조립 전 상태의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 방법이 도시된 사시도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 방법이 도시된 측면도들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 구조를 예시한 도면들이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터가 도시된 도면들로서, 도 1은 조립 상태의 사시도, 도 2는 내장품의 사시도, 도 3은 조립 전 상태의 분해 사시도이다.
이들 도면은 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부와 조작부가 일체형으로 이루어진 내장품을 갖는 3D 프린터는, 크게 내장품(10)과 외장 케이스(50)로 이루어진다.
내장품(10)은 외장 케이스(50)를 조립하기 전 또는 외장 케이스(50)를 분리한 상태에서 3D 프린터 출력이 가능하도록 주요 부품들이 함께 조립되어 구성된다.
즉, 도 2를 참조하면, 내장품(10)은 3D 프린터를 구동하기 위한 각종 구성 부품들이 구비되는 동시에 이들을 지지하기 위한 프레임(17)이 구성되는 본체부(15)와, 이 본체부(15)의 상부에 위치되어 성형품이 제작되도록 광경화수지가 저장되는 성형조(20)와, 이 성형조(20)의 상부에 위치되어 레이저 광을 주사하는 광 주사기(25)와, 본체부(15)에서 수직으로 세워져 레이저 주사기(25)를 지지하는 지지대(27)와, 본체부(15)의 앞쪽 또는 어느 일측에 구성되는 표시부(30) 및 조작부(40)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본체부(15), 성형조(20), 광 주사기(25), 지지대(27)의 구성은 공지의 3D 프린터의 구성을 이용하여 다양하게 구성할 수 있다.
또한, 표시부(30)와 조작부(40) 역시 공지의 3D 프린터를 조작하거나 작동 상태 등을 표시하는 구성을 이용하여 다양하게 구성할 수 있다. 다만 표시부(30)와 조작부(40)는 본체부(15) 쪽에 일체로 조립되어 외장 케이스(50)가 조립되지 않거나, 분리되어 있는 상태에서도 3D 프린터의 출력 작동이 가능하도록 구성된다.
표시부(30)와 조작부(40)는 터치 스크린 구조를 이용하여 하나로 통합되어 구성되는 것도 가능하고, 도면에서와 같이 전면 패널(35)에 함께 조립되어 구성될 수 있다.
다음, 외장 케이스(50)는 상기한 바와 같은 내장품(10)의 외부에 조립되어 내장품(10)을 보호할 수 있도록 구성된다.
이러한 외장 케이스(50)는 내장품(10)의 형상 및 구조에 따라 다양하게 실시하여 구성할 수 있는데, 본 실시예에서는 하부 케이스(51), 상부 케이스(55), 하부 커버(61), 상부 커버(65)로 이루어진 구성을 예시한다.
여기서, 하부 케이스(51)는 상부가 개방된 용기형 구조로 형성되어 내장품(10)의 하부 쪽에 조립되게 구성된다.
하부 케이스(51)는 하부 커버(61)가 결합되는 앞쪽 부분도 개방된 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 하부 케이스(51)는 본체부(15)에서 성형조(20)가 위치되는 상면에 이르는 정도까지의 높이로 구성되는 것이 바람직하다.
상부 케이스(55)는 하부가 개방된 돔형 구조로 형성되어 내장품(10)의 상부에 조립되게 구성되고, 전면은 상부 커버(65)가 결합될 수 있도록 개방된 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상부 케이스(55)는 도면에 예시된 바와 같이 외형이 라운드형 구조를 갖도록 구성할 수 있다.
하부 커버(61)는 내장품(10)의 표시부(30) 및 조작부(40)가 외부로 노출될 수 있도록 개방된 구조를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 하부 커버(61)는 도 3을 참조하면, 하부 케이스(51)와 상부 커버(65)와 결합될 수 있는 테두리(62) 구조에 내장품(10)의 표시부(30) 및 조작부(40)가 노출되게 개방부(63)를 갖는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상부 커버(65)는 하부 커버(61)의 상부와 상부 케이스(55)의 앞쪽에 결합될 수 있는 테두리(66) 구조를 갖고, 테두리(66) 안쪽의 전면부는 프린팅 조작 상태를 쉽게 확인할 수 있도록 내부를 볼 수 있는 투명창(67)으로 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 상부 커버(65)는 상부 케이스(55)와 하부 커버(61) 측에 억지 맞춤 방식 등으로 조립되게 이루어져 필요시 간편하게 열고 닫을 수 있게 구성되는 것도 가능하다.
상기와 같은 하부 케이스(51), 상부 케이스(55), 하부 커버(61), 상부 커버(65)는 서로 맞춰지게 구성 및 조립되어, 3D 프린터의 외관을 형성할 수 있도록 구성된다. 하지만, 첨부된 도면의 형상에 제한되지 않고 실시 조건에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
또한, 외장 케이스(50)를 구성하는 하부 케이스(51), 상부 케이스(55), 하부 커버(61), 상부 커버(65)는 나사 등의 체결 도구 또는 억지 끼움 방식 등으로 상호 조립되거나 내장품(10) 쪽에 조립될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 6 내지 도 8은 외장 케이스(50)의 조립 구조를 보여주는 도면들로서, 도 6은 저면도, 도 7은 앞쪽 사시도, 도 8은 뒤쪽 사시도이다.
도 6에서는 하부 케이스(51)의 하부에 5개의 나사(s), 하부 커버(61)의 하단에 1개의 나사(s)가 내장품(10)쪽에 조립된 구조를 보여준다. 도 7에서는 하부 커버(61)의 상부에 1개의 나사(s), 상부 케이스(55) 앞쪽 하부에 2개의 나사(s)가 조립된 구조를 보여준다. 도 8에서는 하부 케이스(51)의 하부에 1개의 나사(s), 상부 케이스(55)의 뒷면에 2개의 나사(s)가 하부 케이스(51) 쪽에 조립된 구조를 보여준다.
외장 케이스(50)의 나사 조립 구조는 상기한 구성 및 도면 예시에 한정되지 않고, 공지의 여러 케이스 조립 구조를 이용하여 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.
다음, 도 4 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 방법에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 방법이 도시된 사시도 및 측면도들이다.
이들 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 조립 방법은 다음과 같다.
먼저, 도 4의 (a)와 도 5의 (a)에서와 같이, 외장 케이스(50)를 조립하기 전에 3D 프린터 출력 및 제어가 가능하도록 내장품(10)을 조립한다.
내장품(10)은 앞서 설명한 바와 같이 본체부(15), 성형조(20), 광 주사기(25), 지지대(27), 표시부(30)와 조작부(40) 등의 구성으로 이루어져 실제 3D 프린팅이 가능할 수 있는 모든 구성 요소가 포함되게 조립되어 구성된다. 도 2는 내장품(10)을 조립 상태를 보여준다.
다음, 내장품(10)에 일체로 조립된 표시부(30)와 조작부(40)를 이용하여 3D 프린터의 출력 시험을 실시한다. 즉, 내장품(10)에 외장 케이스(50)를 조립하기 전에 출하전 출력 시험을 실시하여 제품의 이상 유무를 확인하는 것이다. 따라서 출력 시험 중에 광경화수지가 외장 케이스(50) 등을 오염시키는 문제는 발생하지 않게 된다.
다음, 출력 시험 후 또는 출력 시험을 생략한 상태에서, 도 4의 (b)와 도 5의 (b)에서와 같이, 내장품(10)의 하부에 하부 케이스(51)를 조립한다. 이때 바닥에 위치된 하부 케이스(51)에 내장품(10)을 상측에서 삽입하는 방법으로 조립할 수 있다.
다음, 도 4의 (b)와 도 5의 (b)에서와 같이, 내장품(10) 전면 하부에 하부 커버(61)를 조립한다. 이때, 하부 커버(61)에 개방부(63)가 형성되어 있으므로 표시부(30) 및 조작부(40)는 외부로 노출된다.
다음, 도 4의 (c) 및 (d)와 도 5의 (c) 및 (d)에서와 같이, 내장품(10) 상부에 상부 케이스(55)를 조립한다. 이때 상부 케이스(55)는 하부 케이스(51)와 맞춰지면서 내장품(10) 상부에 성형품 출력 공간을 형성하게 된다.
다음, 도 4의 (e)와 도 5의 (e)에서와 같이, 내장품(10) 전면 상부에 상부 커버(65)를 조립한다.
상기와 같이 하여, 상부 커버(65)까지 순서대로 조립함으로써 외장 케이스(50)의 조립이 완료됨과 동시에 3D 프린터의 조립이 완료된다. 물론, 외장 케이스(50) 조립 전후에 3D 프린터를 구성하는 다른 여러 부품 또는 작업을 진행할 수 있다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 내장품 30 : 표시부
40 : 조작부 50 : 외장 케이스
51 : 하부 케이스 55 : 상부 케이스
61 : 하부 커버 65 : 상부 커버

Claims (8)

  1. 3D 프린터의 각종 구성구품들이 구비되고 이를 지지하는 프레임이 구성되는 본체부와, 상기 본체부의 상부에 위치되어 성형품이 제작되도록 광경화수지가 저장되는 성형조와, 상기 성형조의 상부에 위치되어 레이저 광을 주사하는 광 주사기와, 상기 본체부에서 수직으로 세워져 상기 광 주사기를 지지하는 지지대와, 상기 본체부의 앞쪽 또는 일측에 함께 조립되어 일체형으로 구성되는 표시부 및 조작부를 구비하는 내장품과;
    상기 내장품의 외부에 조립되어 상기 내장품을 보호하기 위해 상부가 개방된 용기형 구조로 형성되어 상기 내장품의 하부에 조립되는 하부 케이스와, 하부가 개방된 돔형 구조로 형성되어 상기 내장품의 상부에 조립되는 상부 케이스와, 상기 내장품의 앞쪽에 조립되는 하부 커버 및 상부 커버를 구비한 외장 케이스;를 포함하고,
    상기 하부 케이스는 상기 성형조가 위치되는 상면에 이르는 정도까지의 높이로 구성되고,
    상기 하부 커버는 상기 하부 케이스와 상기 상부 커버와 결합될 수 있는 제1 테두리 구조에 상기 표시부 및 조작부가 외부로 노출될 수 있도록 개방된 구조로 형성되고,
    상기 상부커버는 상기 하부 커버의 상부와 상기 상부 케이스의 앞쪽에 결합될 수 있는 제2 테두리 구조를 갖고, 상기 제2 테두리 안쪽의 전면부는 상기 성형품의 출력 상태를 확인할 수 있도록 내부를 볼 수 있는 투명창 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내장품은,
    상기 외장 케이스를 조립하기 전 또는 외장 케이스를 분리한 상태에서 성형품의 출력이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 케이스와 상부 케이스는 상기 내장품에 조립된 상태에서 상기 하부 커버 및 상부 커버가 결합되는 부분이 개방된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
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