KR20200052322A - 적층 인쇄 변환 장치 및 좌표 측정 기계들을 위한 키트 - Google Patents

적층 인쇄 변환 장치 및 좌표 측정 기계들을 위한 키트 Download PDF

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조나단 제이. 오헤르
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헥사곤 메트롤로지, 인크.
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Abstract

CMM 시스템은 적어도 3개의 자유도로 이동 가능한 CMM 암, CMM 암과 착탈식으로 결합 가능한 3D 인쇄 헤드, 및 인쇄 헤드와 CMM 암 사이의 단열기를 갖는다.

Description

적층 인쇄 변환 장치 및 좌표 측정 기계들을 위한 키트
우선권
이 특허 출원은 조나단 제이. 오헤어(Jonathan J. O'Hare)에 의해 "적층 인쇄 변환 장치 및 좌표 측정 기계들을 위한 키트(ADDITIVE PRINTING CONVERSION APPARATUS AND KIT FOR COORDINATE MEASURING MACHINES)"라는 명칭으로 2017년 9월 8일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/556,042호로부터 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 본 명세서에 전체적으로 참조로 통합된다.
발명의 분야
본 발명의 예시적인 실시예들은 일반적으로 적층 인쇄(additive printing)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명의 예시적인 실시예들은 적층 인쇄기들로서 사용하기 위해 좌표 측정 기계들을 개조(retrofit)하는 것에 관한 것이다.
3D 인쇄는 소정 종류의 베이스에 재료를 더함으로써 물체들을 만드는 적층 제조(additive manufacturing)로서 더 일반적으로 알려진 것에 대한 일반적인 용어이다. 예를 들어, 일부 3D 인쇄 프로세스들은 절단, 밀링(milling), 보링( boring) 또는 다른 유사한 프로세스를 통해 더 큰 재료 스톡(stock)으로부터 재료를 빼는 것이 아니라 재료 층들을 연속적으로 더한다. 3D 인쇄는 금속들뿐만 아니라 폴리머들도 포함하는 다양한 재료들을 사용할 수 있다. 금속들의 경우, 프로세스는 통상적으로, 제조되는 각각의 층을 위해 금속 파우더를 소결 또는 용융시키는 것을 포함한다. 폴리머들의 경우, 프로세스는 통상적으로, (스테레오리소그래피(stereolithography)/SLA로서 알려진) UV 광 활성화를 통한 폴리머 유체의 경화 또는 (융합 퇴적 모델링(fused deposition modeling)/FDM 또는 융합 필라멘트 제조(fused filament fabrication)/FFF로서 알려진) 폴리머의 그의 융점에서의 융합을 포함한다.
후자의 경우, "열가소성 물질(thermoplastic)"로 알려진 타입의 폴리머가 일반적으로 그의 융점에서 한 번에 한 층씩 평평한 표면상으로 압출(extrude)되어 단단한 물체를 형성한다. 이 프로세스는 간단한데, 그 이유는 대부분의 인쇄 가능한 열가소성 물질들이 층들을 융합하기 위해 비교적 낮은 온도(예를 들어, 섭씨 190-250도)를 요구하기 때문이다. 결과적으로, 요구되는 최소의 하드웨어는 종종 단순히, 용융된 열가소성 물질을 압출하는 3D 인쇄 헤드 및 압출기를 3개의 차원 - X, Y 및 Z 차원들/방향들로 이동시키기 위한 포지셔닝 프레임을 포함한다. 이와 함께, 이러한 간단한 프로세스 및 저렴한 열가소성 물질들은 FDM을 사용하는 3D 인쇄 열가소성 물질들의 인기를 유발하였다. 더욱이, 새로 엔지니어링된 폴리머들 및 복합물들과 같은 열가소성 물질들 자체의 진보는 단지 프로토타이핑(prototyping)을 넘어서는 기능적 응용들을 위한 3D 인쇄 컴포넌트들의 더 광범위한 사용을 유도하였다. 이러한 기능적 응용들 중 일부는 맞춤형 보철 디바이스들, 맞춤형 스포츠 장비, 및 제조를 위한 맞춤형 도구들 및 지그들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CMM 시스템은 적어도 3개의 자유도로 이동 가능한 CMM 암(arm), CMM 암과 착탈식으로 결합 가능한 3D 인쇄 헤드, 및 인쇄 헤드와 CMM 암 사이의 단열기(thermal insulator)를 갖는다.
CMM 시스템은 또한 베이스 및 베이스에 의해 착탈식으로 지지되는 열 베드(heat bed)를 가질 수 있다. 이러한 배열에서, 열 베드는 베이스와 CMM 암 사이에 있다. 열 베드는 열 베드의 온도를 모니터링하기 위한 센서, 및 열 베드의 온도에 따라 열 베드의 온도를 제어하기 위한 제어기를 포함할 수 있다.
단열기는 열로부터 암을 보호하고, 바람직하게는 사용 동안 3D 인쇄 헤드에 의해 전도되는 열을 실질적으로 감소/완화시킨다. 이를 위해, 브래킷(bracket)은 바람직하게는 단열재로 형성된다.
재료 로딩을 용이하게 하기 위해, 3D 인쇄 헤드는 암으로부터 오프셋되도록 위치설정될 수 있다. 예를 들어, 3D 인쇄 헤드는 인쇄 헤드 종축을 갖는 것으로 간주될 수 있고, 마찬가지로 CMM 암도 암 종축을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 이 예에서, 헤드 종축은 암 종축과 실질적으로 평행하지만, 물질 로딩을 용이하게 하기 위해 장애물로서의 암을 회피하도록 충분한 간극으로 오프셋된다. CMM이 수평 암을 가질 때와 같은 다른 실시예들에서, 2개의 언급된 종축은 갈라질 수 있다(예를 들어, 서로 수직이거나 서로 소정의 각도를 이룰 수 있다).
사실상, CMM 시스템은 계측 디바이스로도 사용될 수 있다. 이를 위해, CMM 시스템은 또한 암과 착탈식으로 결합 가능한 프로브를 가질 수 있다. 바람직하게는, 암은 한 번에 단지 하나의 프로브 또는 3D 인쇄 헤드를 수용하도록 구성된다.
다른 실시예들에 따르면, 이동 가능한 암을 갖는 CMM과 함께 사용하기 위한 키트는 3D 인쇄 헤드, 3D 인쇄 헤드에 유동적으로 연결된 공급 라인, 및 3D 인쇄 헤드를 CMM의 이동 가능한 암과 착탈식으로 결합하도록 구성된 브래킷을 포함한다.
키트는 또한 CMM의 베이스에 의해 지지되도록 구성된 열 베드를 가질 수 있다. 열 베드는 제어 가능한 온도를 갖는 상면 및 단열재를 갖는 하면을 갖는다.
브래킷은 3D 인쇄 헤드를 이동 가능한 암으로부터 전도성으로 단열시킨다. 다른 실시예들에서와 같이, 브래킷은 이동 가능한 암과 결합될 때 암으로부터 3D 인쇄 헤드를 오프셋시키도록 구성된다.
다른 실시예들에 따르면, 이동 가능한 암 및 베이스를 갖는 CMM을 개조하는 방법은 3D 인쇄 헤드를 CMM의 암에 착탈식으로 결합하고, 열 베드를 CMM의 베이스 상에 착탈식으로 위치설정한다. 이어서, 방법은 열 베드의 온도를 상승시킨다.
위에서 그리고 아래에서 논의된 일부 실시예들은 CMM을 사용하지 않으며, 3개 이상의 차원(예를 들어, X, Y 및 Z)에서 이동하는 암을 갖는 다른 디바이스를 사용할 수 있다. 이러한 디바이스들 중 일부는 그 아래에서 암이 이동하는 베이스를 갖거나 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 그러한 실시예들은 밀링 기계, 로봇, 3D 비전 시스템 또는 유사한 디바이스를 사용할 수 있다.
이 분야의 기술자들은 바로 아래에 요약된 도면들을 참조하여 논의된 다음의 "예시적 실시예들의 설명"으로부터 본 발명의 다양한 실시예들의 이점들을 더 충분히 이해해야 한다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 구성될 수 있는 좌표 측정 기계(CMM)를 개략적으로 도시한다.
도 1b는 도 1a의 CMM과 함께 사용될 수 있는 사용자 인터페이스를 개략적으로 도시한다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 관련 실시예들을 구현하는 CMM 시스템의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예들을 구현하는 CMM 시스템의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들과 함께 사용될 수 있는 가열 베드의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 3의 가열 베드의 단면도를 개략적으로 도시한다.
예시적인 실시예들은 큰 좌표 측정 기계(CMM)의 스케일과 같은 큰 스케일의 3D 인쇄를 가능하게 한다. 이를 위해, CMM 시스템은 인쇄를 위해 3D 인쇄 디바이스로 변환 가능하고, 계측/측정 목적을 위해 CMM으로 다시 변환 가능할 수 있다. 많은 방식 중에서 특히, CMM 시스템은 CMM 자체의 이동 가능한 암과 착탈식으로 결합 가능한 3D 인쇄 헤드를 포함할 수 있다. 게다가, CMM 시스템은 또한 CMM의 베이스의 온도를 제어하고, 인쇄되는 물체와 물체가 인쇄되는 표면 사이의 접촉 온도를 최적화하기 위한 휴대용 가열 베드를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들의 세부 사항들은 아래에서 논의된다.
도 1a는 예시적인 실시예들에 따라 구성될 수 있는 일 타입의 좌표 측정 기계(10)(즉, 이하 "CMM 10"으로도 지칭되는 CMM 시스템)를 개략적으로 도시한다. 사실상, 이 CMM(10)은 다양한 실시예들을 구현할 수 있는 다수의 상이한 타입의 CMM 중 하나일 뿐이다. 따라서, 이러한 CMM은 모든 실시예들을 제한하려는 것은 아니다.
이 분야의 기술자들에게 알려진 바와 같이, CMM(10)은 화강암 또는 다른 재료로 형성될 수 있는 그의 베드/베이스("베이스(101)"로 지칭됨) 상의 물체(11)(또는 작업물)를 측정한다. 일반적으로, 베이스(101)는 CMM(10)을 지지하는 바닥의 평면에 통상적으로 평행한 X-Y 평면을 정의한다. 예시적인 실시예들에서, 베이스(101)는 베이스(101)에 대해 물체(11)를 제어 가능하게 회전시키는 회전 테이블(14)을 지지한다(아래에서 논의됨).
물체(11)를 측정하기 위해, CMM(10)은 이동 가능한 암(20)과 결합된 프로브(18A)(예를 들어, 참조 번호 18A로 식별되는 하나 이상의 접촉 또는 비접촉(예를 들어, 광학) 프로브)와 같은 측정 디바이스(18)를 이동시키도록 배열된 이동 가능한 특징들(movable features, 16)(예를 들어, 캐리지(103) 및 다른 부품들)을 갖는다. 대안적으로, 일부 실시예들은 고정식 측정 디바이스(18)에 대해 베이스(101)를 이동시킨다. 어느 쪽이든, CMM(10)의 이동 가능한 특징들(16)은 측정 디바이스(18)와 물체(11)의 상대적 위치들을 조작하여 원하는 측정을 얻는다. 어느 경우에나, 이동 가능한 특징들(16)(및 아래에 논의되는 그의 암(20))은 베이스(101)에 대해 이동 가능하다.
CMM(10)은 CMM(10) 내부, CMM(10) 외부, 또는 내부 및 외부 둘 다의 컴포넌트들을 가질 수 있는 그의 이동들 및 활동들을 제어 및 조정하는 제어 시스템(22)(도 1A에 "제어기(22)"로서 개략적으로 도시됨)을 갖는다. 특히, 제어 시스템(22)은 바람직하게는 전용 하드웨어 시스템들 및/또는 컴퓨터 프로세서 하드웨어와 같은 하드웨어를 포함한다. 특히, 컴퓨터 프로세서는 인텔사로부터 입수 가능한 집적 회로 마이크로프로세서들의 인텔 "코어 i7" 패밀리의 멤버와 같은 마이크로프로세서 또는 텍사스 인스트루먼트사로부터의 디지털 신호 프로세서 집적 회로들의 TMS320C66x 패밀리의 멤버와 같은 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로세서는 제어 시스템 동작들 및 방법들의 일부 또는 전부를 구현하기 위한 명령을 포함하여, 데이터 및/또는 컴퓨터 코드를 저장하기 위한 온보드 디지털 메모리를 갖는다. 대안적으로 또는 추가로, 컴퓨터 프로세서는 그러한 컴퓨터 코드 및/또는 제어 데이터를 저장하기 위한 프로그래밍 가능 메모리 회로, 또는 RAM 또는 ROM과 같은 다른 디지털 메모리에 동작 가능하게 결합될 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 일부 실시예들은 CMM(10)을 외부 컴퓨터 시스템(24)("호스트 컴퓨터(24)")과 결합한다. 도 1a는 제어 시스템의 일부로서 컴퓨터 시스템(24)을 도시하지만, 이 분야의 기술자들은 컴퓨터 시스템이 제어 시스템(22)과 분리될 수 있음을 이해해야 한다. 제어 시스템(22)과 유사한 방식으로, 호스트 컴퓨터(24)는 전술한 것들과 같은 컴퓨터 프로세서 및 CMM(10)의 프로세서와 통신하는 컴퓨터 메모리를 갖는다. 메모리는 그의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 비일시적 컴퓨터 명령어들을 유지하고/하거나, 1) 측정 스캔 동안 측정 디바이스(18)를 안내하는 데 사용되는 스캔 경로 데이터 및/또는 2) 베이스(101) 상의 물체(11)의 측정들의 결과로서 획득된 데이터와 같은 비일시적 데이터를 저장하도록 구성된다.
특히, 호스트 컴퓨터 시스템(24)은 데스크탑 컴퓨터, 타워 컴퓨터, 또는 델 사로부터 입수 가능한 것들과 같은 랩탑 컴퓨터, 또는 심지어 애플사로부터 입수 가능한 IPAD™와 같은 태블릿 컴퓨터 중 하나 또는 양자로서 구현될 수 있다. 호스트 컴퓨터(24)는 이더넷 케이블과 같은 유선 연결을 통해, 또는 블루투스 링크 또는 와이파이 링크와 같은 무선 링크를 통해 CMM(10)에 결합될 수 있다. 제어 시스템(22)의 일부로서, 호스트 컴퓨터(24)는 예를 들어 사용 또는 교정 동안 CMM(10)을 제어하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있고/있거나 교정 프로세스 동안 획득된 데이터를 처리하도록 구성된 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 호스트 컴퓨터(24)는 사용자가 CMM(10)을 수동 또는 자동으로 동작시키는 것을 가능하게 하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
그들의 상대적 위치들이 이동 가능한 특징들(16)의 액션에 의해 결정되기 때문에, CMM(10)은 베이스(101), 회전 테이블(14), 회전 테이블 상의 물체(11) 및 측정 디바이스(18)의 상대적 위치들에 대한 지식을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 더 구체적으로, 제어 시스템(22) 및/또는 컴퓨터 시스템(24)은 이동 가능한 특징들(16)의 모션을 제어하고 그에 관한 정보를 저장할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 일부 실시예들의 이동 가능한 특징들(16)은 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)의 위치들을 감지하고 그러한 데이터를 제어 시스템(22) 및/또는 컴퓨터 시스템(24)에 보고하는 센서들을 포함한다. CMM(10)의 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)의 모션 및 위치에 관한 정보는 CMM(10) 상의 포인트를 기준으로 하는 1차원, 2차원(예를 들어, X-Y; X-Z; Y-Z) 또는 3차원(X-Y-Z) 좌표계와 관련하여 기록될 수 있다.
CMM(10)은 3개 이상의 자유도; 즉 이 예에서 X, Y 및 Z 방향보다 더 많은 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어, 암(20)의 단부는 측정 디바이스(18/18A)를 회전시켜 최대 3개 이상의 자유도를 제공하는 손목 메커니즘(wrist mechanism)을 포함할 수 있다.
일부 CMM들(100)은 또한 도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같은 수동 사용자 인터페이스(125)를 포함한다. 특히, 수동 인터페이스(125)는 사용자가 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)/회전 테이블(14)의 (예를 들어, 서로에 대한) 위치를 변경하고 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)/회전 테이블(14)의 위치에 관한 데이터를 기록하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이를 위해, 수동 사용자 인터페이스(125)는 사용자가 CMM(10)을 수동으로 동작시키는 것을 가능하게 하는 제어 버튼들(125A) 및 조이스틱들 또는 노브들(125B)을 가질 수 있다. 인터페이스(125)는 또한 시스템 위치들을 보여주고 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)의 소정의 기능들 및 위치들을 프로그래밍하기 위한 디스플레이 윈도우(125C)(예를 들어, 액정 디스플레이)를 가질 수 있다. 물론, 수동 인터페이스(125)는 다수의 다른 컴포넌트를 가질 수 있으며, 따라서 이 도면에 도시된 컴포넌트들(125A-125C)은 단지 예시의 목적을 위한 것이다. 다른 실시예들은 이 수동 인터페이스(125)를 생략할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 인쇄 프로세스는 통상적으로 자동화되기 때문에, 이 인터페이스(125)는 사용되지 않을 수 있다.
이동 테이블 CMM(10)에서, 예를 들어, 측정 디바이스(18)는 또한 제어 버튼들(125A)을 통해 이동 가능할 수 있다. 따라서, 이동 가능한 특징들(16)은 수동 제어에 응답하거나 내부 컴퓨터 프로세서의 제어 하에서 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)(예를 들어, 기계적 CMM(10) 내의 기계적 프로브 또는 레이저 프로브)를 서로에 대해 이동시킬 수 있다. 따라서, 이 배열은 측정되는 물체(11)가 다양한 각도들로부터 그리고 다양한 위치들에서 측정 디바이스(18)에 제시될 수 있게 한다.
많은 통상적인 CMM 응용들에서, 검사 프로세스는 검사 오퍼레이터들에 의해 신중하게 모니터링되어야 한다. 따라서, CMM들(10)은 종종 그러한 오퍼레이터들의 정상적인 작업 교대들(working shifts) 동안에만 이용된다. 그러나, 교대들 사이 또는 철야 작업시에는 그러한 CMM들은 거의 사용되지 않는다.
폴리머들, 특히 열가소성 물질들을 3D 인쇄할 때 또한 문제가 있다. 구체적으로, 큰 열가소성 물체들(11)은 제조하기 어렵다. 이에 대한 몇 가지 이유가 있다. 첫째, 이러한 큰 물체들(11)을 인쇄하기 위해 처리량을 정당화하는 비용으로는 큰 정밀 포지셔닝 프레임들이 생성될 수 없다. 많은 현재의 작은 경제적인 정밀 포지셔닝 시스템들은 일상적인 데스크탑 컴퓨터 인쇄기들에 대한 요구로 인해 비용이 절감된 모듈 컴포넌트들로 이루어진다. 이것은 전통적인 제조업에 대한 배경 지식이 없는 취미 디자이너들(hobbyist designers)이 주로 시장을 점령하는 데스크탑 3D 인쇄기들의 확산을 유도하였다. 이러한 추세는 이러한 작고 비용 효과적인 시스템들을 위주로 기술이 개발되게 하였다.
예를 들어, 많은 기성(off-the-shelf) 3D 인쇄 헤드는 0.7mm 이하의 고정 직경으로 열가소성 물질을 압출하도록 설계되며, 이는 현재의 FDM 기술의 확장성을 크게 제한한다. 예를 들어, 0.7mm 노즐을 사용하여 250mm 큐브보다 큰 물체 크기를 인쇄하는 레이트는 수십 시간이 걸릴 수 있다. 250mm 큐브 볼륨보다 큰 물체들(11)을 제조하려면 0.7mm 노즐에 의해 허용되는 것보다 훨씬 더 높은 재료 퇴적 레이트(rates of material deposition)가 필요할 것이다.
더 큰 영역들에 걸쳐 열가소성 물질을 배치하는 데 필요한 표면들은 다른 문제를 제기한다. 구체적으로, 많은 폴리머는 제1 층을 인쇄할 때 베이스 표면에 쉽게 부착되지 않는다. 구체적으로, 열가소성 물질이 냉각 및 수축됨에 따라 에지들 주위가 말린다. 이러한 효과는 더 큰 길이들에 대해 두드러지는데, 이는 폴리머의 냉각이 더 불균일해지기 때문이다. CMM(10)의 베이스(101)에 걸친 불균일한 온도들은 이러한 문제를 악화시킨다.
이러한 문제들을 인식하여, 본 발명자는 야간과 같은 비작업 시간에 CMM들(10)을 사용하여 더 큰 물체들(11)의 인쇄/제조를 가능하게 하는 CMM 시스템(10)을 개발하였다. 특히, 이러한 실시예들은 도 1a의 CMM(10)을 3D 인쇄 장비로 개조하며, 따라서 CMM(10)은 비작업 시간에 3D 인쇄기로서 사용될 수 있다. 디자인은 또한 민감하고 주의깊게 교정된 CMM(10)을 3D 인쇄 프로세스에 의한 우발적인 손상으로부터 보호하기 위한 열적, 물리적 보호 수단들을 갖는다. 이를 위해, 도 2a 및 2b는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 구성된 CMM 시스템(10)의 정면도들을 개략적으로 도시한다.
도시된 바와 같이, 암(20)의 단부에 있는 프로브 헤드/측정 디바이스(18)는 제거되고 3D 인쇄 헤드(200)로 대체된다. 3D 인쇄 헤드(200)는 바람직하게는 수직 레일의 축(즉, 암(20)의 축)으로부터 3D 인쇄 헤드 수직 축을 오프셋시키는 어댑터 브래킷(240)에 의해 CMM 프레임에 피팅된다. 이러한 오프셋 배열은 인쇄 재료가 최소의 방해로 압출기에 로딩될 수 있게 한다. 어댑터(240)는 또한 수동 또는 자동 수단에 의해 3D 인쇄 헤드(200)를 신속하게 변경하는 데 사용될 수 있는 잠금 조인트 메커니즘을 구비한다.
가열된 3D 인쇄 헤드(200)로부터의 전도성 열 효과를 완화/감소시키기 위해, 어댑터 브래킷(240)은 탄소 섬유와 같은 단열재로 제조될 수 있거나, 3D 인쇄 헤드(200)와 수직 레일/암(20) 사이에 단열재의 층을 포함할 수 있다. 이 단열재는 3D 인쇄 헤드(200)와 CMM(10)의 수직 축 레일 사이의 전도성 열 전달을 크게 완화하여 CMM 암(20) 및 프레임을 보호한다.
바람직하지 않게, 고온 공기의 이동과 같은 대류 형태의 열 전달이 있을 수도 있다. 이러한 열을 완화하기 위해, CMM 시스템(10)은 또한 3D 인쇄 헤드(200)의 고온 단부의 온도를 조절하는 것을 돕기 위해 3D 인쇄 헤드(200) 또는 소정의 다른 위치에 통합된 냉각 팬(211)을 갖는다. 3D 인쇄 헤드 고온 단부의 온도 조절은 그의 노즐을 통한 압출된 재료의 일관된 흐름을 위해 필요하다. 그러나, 팬(211)의 불량한 배치는 대류에 의해 이러한 열을 CMM 프레임으로 전달하여 측정 및/또는 인쇄 성능에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예들은 가열된 공기가 CMM 프레임의 중요한 부재들로부터 벗어나도록 팬(211)을 위치설정하고 배향시킨다. 이것은 팬(211)을 (도 3에 211로서 도시된) 수직 레일/암(20) 바로 또는 거의 아래에 위치 설정함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 이러한 위치는 공기 흐름을 3D 인쇄 헤드 고온 단부를 향하고 수직 레일/암(20)의 중심선으로부터 벗어나게 지향시킨다. 일부 실시예들은 팬(211)과 3D 인쇄 헤드(200)를 단일 유닛으로서 통합할 수 있다. 이것은 단지, 그러한 일체형 3D 인쇄 헤드들(200)의 배치가 별개의 팬(211)을 사용하여 설명된 것과 유사한 방식으로 완료되어야 한다는 것을 의미한다. CMM 프레임으로의 대류 열 전달을 완화하기 위한 하나의 선호는 3D 인쇄 헤드(200)의 고온 단부로부터의 배기 공기를 마운팅 레일로부터 벗어나게 지향시키는 것이다.
언급한 바와 같이, CMM 시스템(10)은 쉽게 접근할 수 있고 CMM 프레임의 정상적인 위치 설정을 방해하지 않는 재료 분배기(material dispenser, 230)를 갖는다. 열가소성 물질들의 경우, 많은 재료 분배기(230)는 1.75mm 또는 3.0mm 필라멘트를 포함하는 스풀(spool)의 형태일 수 있다. 스풀 타입 분배기(230)는 3D 인쇄 헤드(200)로부터 원격으로 예를 들어 CMM 프레임의 고정 부분 상에 장착될 수 있다. 분배기(230)는 공급 라인(feed-line)을 사용하여 3D 인쇄 헤드(200)와 유동적으로 연결된다. 인쇄 헤드(200)를 프레임의 고정 부분 상에 배치하는 것은 저장된 재료의 무게를 이동하는 3D 인쇄 헤드(200)에 도입하지 않고 대량의 인쇄 재료가 이용 가능한 것을 가능하게 할 수 있다.
유사하게, CMM 프레임 상의 (도 2a에서 230으로 도시된) 재료 분배기(230)에 대한 다른 위치는 이동 가능한 캐리지(103) 또는 (도 3에 102로 도시된) 브리지의 지지 구동 레그 상이다. 캐리지(103) 상에 재료 분배기(230)를 장착하는 것의 한 가지 이점은 수직 레일/암(20)이 재료의 무게를 지탱하지 않고 위치 설정 동안 3D 인쇄 헤드(200)와 정렬된다는 것이다. 재료 분배기(230)와 3D 인쇄 헤드(200)의 똑바른 수직 정렬(direct vertical alignment)은 또한, 특히 재료가 필라멘트 형태인 경우에 재료 로딩의 신뢰성을 보장하는 데 도움이 된다. 부서지기 쉬운 열가소성 물질들의 경우, 필라멘트는 3D 인쇄 헤드(200)의 빠른 모션으로 자주 구부러질 때 더 쉽게 부서질 수 있다. 예시적인 실시예들은 필라멘트에 대한 더 짧은 거리 및 더 직선인 경로를 가짐으로써 이러한 가능성을 완화한다. 상이한 형태의 스톡 재료를 사용하는 다른 로딩 시스템들은 또한 3D 인쇄 헤드(200)와 재료 분배기(230) 사이에 짧은 고정 거리를 갖는 것이 유리하다. 예를 들어, 재료가 펠릿 형태로 공급 호퍼(feeding hopper)(도 2b에 230으로 도시됨) 내로 로딩되는 것은 3D 인쇄 헤드(200)에 대해 공급 튜브(231)를 수직으로 배향하는, 공급 튜브(231) 또는 가요성 덕트(도 2b에 231로 도시됨)를 통한 중력의 도움을 필요로 할 수 있다.
예시적인 실시예들은 인쇄될 때 물체(11)를 지지하기 위한 효과적인 인쇄 조건들을 보장하도록 베이스(101)의 온도를 제어한다. 이를 위해, CMM 시스템(10)은 또한 CMM 작업 표면(221)상의 상이한 위치들로 이동 가능할 뿐만 아니라 필요하지 않을 때 CMM 시스템(10)으로부터 제거 가능한 열 베드(220) 또는 제어 가능하게 가열되는 표면을 갖는다. 예를 들어, 특히, 열 베드(220)는 도 2a, 2b 및 3에 도시된 바와 같은 이동 가능한 팔레트(참조 번호 "220"으로도 식별됨)의 형태일 수 있다. 모든 3D 인쇄 재료들이 열 베드(220)를 요구하지는 않지만, 다양한 폴리머들의 인쇄 성능은 종종 폴리머의 유리 전이 온도에 가깝게 초기 층을 유지함으로써 개선된다. 이것은 작업 표면(221)이 주위 온도에 있는 동안 넓은 영역에 걸쳐 열 수축에 더 민감한 큰 물체(11)를 제조할 때 특히 그러하다. 실제로, 3D 인쇄를 위해 CMM 프레임을 이용하는 것의 이점들 중 하나는 통상적인 것보다 큰 작업 면적 및 볼륨(예를 들어, 10 내지 100 제곱 피트 면적의 작업 표면)을 가져서 더 큰 물체(11)의 제조를 가능하게 한다는 점이다. 따라서, 이 가열된 작업 표면(221)의 바람직한 크기는 통상적으로 3D 인쇄 컴포넌트 시장에서 일반적으로 발견되는 것보다 더 크다. 이것은 사용자가 물체(11)를 인쇄하기 위해 CMM(10)의 큰 표면적 및 정밀도를 이용할 수 있게 한다.
따라서, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들과 함께 사용될 수 있는 열 베드(220)를 도시한다. 도 5는 그러한 열 베드(220)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 이 가열 유닛은 더 작은 기성 열 베드들(220) 또는 더 큰 표면에 충분한 열을 공급하도록 구성된 다른 표준화된 전기 가열 요소들(electric heating elements)의 매트릭스를 포함할 수 있다. 열 베드(220)는 또한 바람직하게는 표면 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서 또는 복수의 온도 센서(도시되지 않음), 및 표면 온도를 피드백 제어 루프를 통해 설정된 온도 포인트/범위로 조절하기 위한 제어 로직(예를 들어, 제어기)을 갖는다. 따라서, 제어 로직은 온도 센서(들)를 통해 온도 센서를 모니터링하고, 규정된 온도 범위 내로 유지하기 위해 필요에 따라 온도를 상승, 유지 및/또는 감소시킬 수 있다.
큰 열 베드 표면에 걸쳐 온도를 조절하는 것을 더 돕기 위해, 열 베드(220)의 상부는 알루미늄 또는 다른 열 전도성 재료로 형성된 히트 싱크로서 작용하는 작업 표면(221)을 가질 수 있다. 이 작업 표면은 또한 평평한 3D 인쇄 표면에 필요한 강성을 해결하는 구조적 컴포넌트(structural component)의 역할을 한다.
열 베드/팔레트(220)는 또한 CMM 시스템(10)의 베이스(101)를 보호하도록 구성된다. 구체적으로, 바람직한 실시예들에서, 이동 가능한 열 베드/팔레트(220)는 또한 견고하고 내구성 있는 재료로 형성된 절연성 장벽(insulative barrier, 224)을 갖는다. 특히, 절연성 장벽(224)은 전기 가열 유닛과 CMM 작업 표면(221) 사이의 이동 가능한 접촉 표면 및 단열기 양자로서 기능할 수 있다. 팔레트(220)는 또한 전체 팔레트(220)를 더 쉽게 이동/제거하기 위한 핸들들 또는 리프팅 브래킷들(이들 양자는 총칭적으로 참조 번호 222로 식별됨)뿐만 아니라 전력을 연결/분리하기 위한 소켓(225)도 갖는다. 핸들들(222)은 사용자가 팔레트를 CMM 작업 표면(221) 상에 그리고 그로부터 벗어나게 수동으로 배치 및 위치 설정할 수 있게 한다. 따라서, 열 베드/팔레트(220)는 제거 가능하거나 단순히 CMM 시스템(10)의 베이스(101) 상에 배치되는 것으로 간주될 수 있다. 자동화된 팔레트 변경 시스템들의 경우, 리프팅 브래킷들(222)이 핸들들(222)을 대체할 수 있으며, 따라서 자동 팔레트 변경 시스템과의 더 쉬운 기계적 맞물림이 이루어질 수 있다.
마찬가지로, 전력 및 데이터 소스들을 연결하기 위한 소켓(225)은 수동 또는 자동 방식 중 하나 또는 둘 모두의 방식으로 이용될 수 있다. 수동 구현을 위해, 전력 및 데이터 케이블은 손으로 소켓(225) 내로 플러깅될 수 있다. 자동 구현을 위해, 전력 및 데이터 케이블을 위한 플러그는 소켓(225)과 정렬되고 팔레트 변경 시스템을 통해 자동으로 맞물리도록 CMM 작업 표면(221)상의 소정의 포인트에 고정될 수 있다.
CMM 시스템(10)은 2개의 모드, 즉 인쇄 모드와 측정 모드 사이에서 스위칭하기 위한 스위칭 로직을 갖는다. 예를 들어, 제어기(22) 및/또는 컴퓨터(24)는 사용자가 양 모드 사이에서 스위칭할 수 있게 하는 인터페이스를 가질 수 있다. 바람직한 실시예들에서, CMM 시스템(10)은 단지 하나의 모드에서 사용되며, 동시에 양 모드에서 사용되지는 않는다.
본 발명의 일부 실시예들은 3D 인쇄 헤드(200), 공급 라인(스풀을 사용하지 않는 경우), 공급기 및 어댑터 브래킷(240) 중 하나 이상을 갖는 키트로서 구현될 수 있다. 키트는 또한 열 베드(220) 및 다른 관련 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 키트에 관한 명령어들은 사용자에게 CMM 시스템(10)을 측정 모드와 인쇄 모드 사이에서 변경하는 방법을 지시할 수 있다.
측정 모드에서 인쇄 모드로 스위칭하기 위해, 사용자 또는 로직은 프로브(18A)를 제거하고 어댑터 브래킷(240)을 암(20)에 결합한다. 브래킷(240)에는 이미 3D 인쇄 헤드(200)가 결합되었을 수 있다. 그렇지 않다면, 사용자 또는 로직은 3D 인쇄 헤드(200)를 브래킷(240)에 고정하고, 공급기 및 공급 라인을 CMM 구조에 적절하게 결합할 수 있다. 이어서, 공급기에는 열가소성 물질이 공급될 수 있고, 모드는 인쇄 모드로 변경될 수 있다. 인쇄 모드에서 측정 모드로 변경하기 위해 역 프로세스가 사용될 수 있다.
따라서, 3D 인쇄 헤드(200)는 쉽게 제거 가능하며, 따라서 CMM(10)은 3D 인쇄 응용들 대신 측정 응용들을 위해 복귀될 수 있다. 통합의 편의를 더 용이하게 하기 위해, 3D 인쇄 헤드(200)는 측정 프로브 헤드가 와이어링되는 방식과 유사한 방식으로 수직 레일/암(20)을 통해 직접 와이어링될 수 있다. 실제로, 3D 인쇄 헤드(200)는 또한 측정 프로브 헤드와 동일한 와이어링의 일부 또는 전부를 공유할 수 있으며, 따라서 3D 인쇄 헤드(200)는 동일한 소프트웨어 또는 펌웨어를 통해 제어될 수 있다. 자동 변경을 위해, 3D 인쇄 헤드(200)는 또한 자동 변경을 위해 3D 인쇄 헤드(200)를 연결 및 분리하는, 측정 헤드와 유사한 수단을 가질 수 있다.
CMM(10)을 사용하는 대신에, 일부 실시예들은 이동 가능한 요소를 갖는 다른 시스템을 사용할 수 있다. 예를 들어, 이들 실시예는 수평, 수직, 또는 3개 이상의 차원(예를 들어, X, Y 및 Z)에서 이동하는 다른 암 또는 다른 구조를 갖는 다른 디바이스를 사용할 수 있다. 그러한 일부 디바이스들은 암 아래에 베이스(101)를 갖거나 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 그러한 실시예들은 밀링 기계, 로봇, 3D 비전 시스템 또는 유사한 디바이스를 사용할 수 있다.
상기 논의는 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들을 개시하지만, 이 분야의 기술자들은 본 발명의 진정한 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 이점들 중 일부를 달성하는 다양한 변경들을 수행할 수 있음이 명백해야 한다.

Claims (20)

  1. CMM 시스템으로서,
    적어도 3개의 자유도로 이동 가능한 CMM 암;
    상기 암과 착탈식으로 결합 가능한 3D 인쇄 헤드; 및
    상기 인쇄 헤드와 상기 암 사이의 단열기
    를 포함하는, CMM 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    베이스; 및
    상기 베이스에 의해 착탈식으로 지지되는 열 베드
    를 더 포함하며, 상기 열 베드는 상기 베이스와 상기 CMM 암 사이에 있는, CMM 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열 베드는:
    상기 열 베드의 온도를 모니터링하기 위한 센서; 및
    상기 열 베드의 상기 온도에 따라 상기 열 베드의 온도를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하는, CMM 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단열기는 단열재로 형성된 브래킷을 포함하는, CMM 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 3D 인쇄 헤드는 상기 CMM 암으로부터 오프셋되도록 위치 설정되는, CMM 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 3D 인쇄 헤드는 인쇄 헤드 종축을 갖고, 또한 상기 CMM 암은 암 종축을 가지며, 상기 헤드 종축은 상기 암 종축과 실질적으로 평행하거나 또는 그로부터 분기되는, CMM 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 CMM 암과 착탈식으로 결합 가능한 프로브를 더 포함하며, 상기 CMM 암은 한 번에 단지 하나의 프로브 또는 상기 3D 인쇄 헤드를 수용하도록 구성되는, CMM 시스템.
  8. 이동 가능한 암을 갖는 CMM과 함께 사용하기 위한 키트로서,
    3D 인쇄 헤드;
    상기 3D 인쇄 헤드에 재료를 공급하기 위한 공급기; 및
    상기 3D 인쇄 헤드를 상기 CMM의 상기 이동 가능한 암과 착탈식으로 결합하도록 구성된 브래킷
    을 포함하는, 키트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 브래킷은 상기 이동 가능한 암으로부터 상기 3D 인쇄 헤드를 전도성으로 단열시키는, 키트.
  10. 제8항에 있어서, CMM의 베이스에 의해 지지되도록 구성된 열 베드를 더 포함하는, 키트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 열 베드는 제어 가능한 온도를 갖는 상면을 포함하며, 상기 열 베드는 또한 단열재를 갖는 하면을 포함하는, 키트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 열 베드는:
    상기 열 베드의 온도를 모니터링하기 위한 센서; 및
    상기 열 베드의 상기 온도에 따라 상기 열 베드의 온도를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하는, 키트.
  13. 제8항에 있어서, 상기 브래킷은 상기 3D 인쇄 헤드를 상기 이동 가능한 암으로부터 오프셋시키도록 구성되는, 키트.
  14. 이동 가능한 암 및 베이스를 갖는 CMM을 개조하는 방법으로서,
    3D 인쇄 헤드를 상기 CMM의 상기 이동 가능한 암에 착탈식으로 결합하는 단계;
    상기 CMM의 상기 베이스 상에 열 베드를 착탈식으로 위치 설정하는 단계; 및
    상기 열 베드의 온도를 상승시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 3D 인쇄 헤드를 상기 CMM의 상기 암에 착탈식으로 결합하기 전에 상기 이동 가능한 암으로부터 프로브를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 3D 인쇄 헤드를 착탈식으로 결합하는 단계는 상기 3D 인쇄 헤드와 상기 CMM의 상기 암 사이에 브래킷을 결합하는 단계를 포함하며, 상기 브래킷은 단열기인, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 열 베드의 상기 온도를 모니터링하는 단계;
    상기 온도가 규정된 온도 범위를 벗어날 때 상기 열 베드의 상기 온도를 조정하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  18. 제14항에 있어서, 열가소성 물질을 공급기에 로딩하며 상기 로딩된 열가소성 물질을 상기 3D 인쇄 헤드로 지향시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제14항에 있어서, 3D 인쇄 헤드를 착탈식으로 결합하는 단계는 상기 CMM의 상기 암으로부터 오프셋되도록 상기 3D 인쇄 헤드를 결합하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 열 베드는 제어 가능한 온도를 갖는 상면을 포함하며, 상기 열 베드는 또한 단열재를 갖는 하면을 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3179203B1 (en) * 2015-12-11 2021-03-31 TESA Sàrl Articulating probe head for measuring system
DE102017106741B4 (de) * 2017-03-29 2019-11-14 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessgerät
DE102018103420A1 (de) 2018-02-15 2019-08-22 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Messgerät zur Oberflächen- oder Konturmessung
DE102020108182A1 (de) 2019-05-07 2020-11-12 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessgerät
CN111595277B (zh) * 2020-05-19 2021-10-01 江苏日研精工智能制造有限公司 一种滤波器壳体三次元检测仪
US20220274202A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-01 Mazak Corporation Additive manufacturing machine
CA3161970A1 (fr) * 2022-06-07 2023-12-07 Coalia Tete d'impression et procedes de fabrication additive
CN117232449B (zh) * 2023-11-10 2024-01-23 常州张华精密机械有限公司 基于医疗器械的小型精密三坐标智能检测机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2887011B1 (de) * 2013-12-20 2017-02-08 Hexagon Technology Center GmbH Koordinatenmessmaschine mit hochpräziser 3D-Druckfunktionalität
CN105813825B (zh) * 2013-12-20 2020-06-23 海克斯康测量技术有限公司 集成的测量与添加制造设备和方法
CN205705311U (zh) * 2016-03-15 2016-11-23 东华大学 一种3d打印机平台
CN107009621A (zh) * 2017-06-05 2017-08-04 北京优造智能科技有限公司 一种便利式3d打印设备
DE102017006860A1 (de) * 2017-07-21 2019-01-24 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Spektrumswandler
US10703044B2 (en) * 2017-07-27 2020-07-07 Robert Bosch Tool Corporation Removable build plate with evenly heated build surface of 3D printer
KR101959222B1 (ko) * 2017-08-09 2019-03-18 신동원 3d 프린터의 하부 베드

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