特表 2024-508397 レーザ成形装置用パウダー供給管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-27

(54)【発明の名称】レーザ成形装置用パウダー供給管理装置

(51)【国際特許分類】

   B22F 12/57 20210101AFI20240219BHJP

   B22F 10/25 20210101ALI20240219BHJP

   B22F 12/52 20210101ALI20240219BHJP

   B28B 1/30 20060101ALI20240219BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20240219BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240219BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20240219BHJP

   B29C 64/153 20170101ALI20240219BHJP

   B33Y 40/00 20200101ALI20240219BHJP

   B29C 64/329 20170101ALI20240219BHJP

   B29C 64/343 20170101ALI20240219BHJP

【ＦＩ】

B22F12/57

B22F10/25

B22F12/52

B28B1/30

B33Y50/02

B33Y30/00

B29C64/393

B29C64/153

B33Y40/00

B29C64/329

B29C64/343

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023548213

(86)(22)【出願日】2022-02-17

(85)【翻訳文提出日】2023-10-04

(86)【国際出願番号】 KR2022002323

(87)【国際公開番号】W WO2022177308

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】10-2021-0022378

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523300207

【氏名又は名称】インステク，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】ソ，ソク ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ウォン フェ

(72)【発明者】

【氏名】リ，ソン ジュ

【テーマコード（参考）】

4F213

4G052

4K018

【Ｆターム（参考）】

4F213AR14

4F213WA25

4F213WB01

4F213WF46

4F213WL03

4F213WL13

4F213WL32

4F213WL74

4F213WL85

4G052DA02

4G052DB12

4G052DC01

4G052DC06

4K018BC40

4K018CA44

4K018EA51

4K018EA60

(57)【要約】

本明細書において開示する技術は、レーザ成形に必要な量のパウダーが一定に供給されるようにパウダー供給を管理するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置に関するものであって、本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、パウダーを排出するホッパと、前記ホッパから排出されたパウダーの一部をレーザ成形装置に導き、残りのパウダーを他のところに排出するように導くメインサンプリング部と、前記メインサンプリング部から分離された残りのパウダーの量を算出する排出モニタリング部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パウダーを排出するホッパと、
前記ホッパから排出されたパウダーの一部をレーザ成形装置に導き、残りのパウダーを他のところに排出するように導くメインサンプリング部と、
前記メインサンプリング部から分離された残りのパウダーの量を算出する排出モニタリング部と、
を備えるレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項2】

前記メインサンプリング部から排出モニタリング部に排出されるパウダーの一部を前記排出モニタリング部に排出するように導くものの、残りのパウダーをレーザ成形装置に導くサブサンプリング部をさらに備える請求項１に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項3】

ホッパ内部のパウダー保管状態を撮影する保管モニタリング部をさらに備える請求項１に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項4】

前記メインサンプリング部は、
前記ホッパと連結されて、前記ホッパから排出されるパウダーを分割するメインスリッター部と、
前記メインスリッター部の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置に導く第１のメイン誘導管と、
前記メインスリッター部の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部に導く第２のメイン誘導管と、
を備える請求項１～３のいずれか１項に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項5】

メインスリッター部は、
一対で設けられるものの、互いに分離して第１の通路空間を設けるスリッターを備え、
前記スリッターの側面にさらに他のスリッターが位置して第２の通路空間を設けるものの、前記第１の通路空間及び前記第２の通路空間の一方は互いに連結され、他方は互いに異なる方向に分離されるように設けられ、
前記スリッターの側面を覆い、パウダーが前記第１の通路空間及び前記第２の通路空間に移動され得るように設けられたスリッターガイドを備える請求項４に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項6】

一対のスリッターが互いに分離して設けられる前記第１の通路空間及び第２の通路空間は、
縦方向の縦空間と、
前記縦空間と連結されるものの、横方向に傾いた横空間と、
を備える請求項５に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【請求項7】

前記サブサンプリング部は、
前記メインサンプリング部と連結されて、前記排出モニタリング部に導かれたパウダーを分割するサブスリッター部と、
前記サブスリッター部の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置に導く第１のサブ誘導管と、
前記サブスリッター部の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部に導く第２のサブ誘導管と、
を備える請求項２に記載のレーザ成形装置用パウダー供給管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置に関し、より詳細には、レーザ成形に必要な量のパウダーが一定に供給されるようにパウダー供給を管理するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本明細書において開示される技術は、レーザ成形装置用パウダー供給管理装置に関するものであって、代表的に、レーザ直接金属造形技術（ｌａｓｅｒ－ａｉｄｅｄ ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｔａｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）を挙げることができる。レーザ直接金属造形技術は、機能性素材（金属、合金、またはセラミック等）を使用してコンピュータに格納された３次元デジタル形状情報（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ ｏｆ ３Ｄ ｓｕｂｊｅｃｔｓ）に応じて精密にレーザで直接溶着させるレーザクラッディング（ｌａｓｅｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ）技術を利用し、３次元形態の製品または製品生産に必要なツール（ｔｏｏｌｓ）を非常に速い時間内に製作することができる。３次元形状情報は、３次元ＣＡＤデータ、医療用ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ；コンピュータ断層撮影）、及びＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ；磁気共鳴映像法）データ、３次元スキャナー（３Ｄ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｉｇｉｔｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）で測定されたデジタルデータなどをいう。ツールは、ダイ（Ｄｉｅ）やモールド（Ｍｏｌｄｓ）などの製品生産に必要な量産金型をいう。このような技術は、ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ；コンピュータ数値制御）及びその他、加工機械を利用した切削と鋳造などの既存加工方式とは比較できない速い時間内に金属試作品、量産金型、複雑な形状の最終製品、及び各種ツールを製作でき、リバースエンジニアリング（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）を利用した金型の回復（Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）、リモデリング（Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）、及び修正（Ｒｅｐａｉｒｉｎｇ）にも適用可能である。ＣＡＤデータからその物理的形状を実現する基本概念は、一般プリンタと類似している。プリンタがコンピュータに格納されている文書データファイルを用いて２次元紙平面上の正確な位置にインクをつけて文書を製作するように、直接金属造形技術は、３次元ＣＡＤデータを用いて３次元空間の正確な位置に機能性素材を要求する量の分だけ形成させることにより３次元の物理的形状を実現する。このような技術は、３Ｄプリンタで開発されており、近年、プラスチック、セラミック、紙、金属など、素材の特徴によって各々他の方向に商用化されている。レーザ直接金属造形技術において２次元の平面は、レーザクラッディング（ｌａｓｅｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ）技術を利用して物理的に実現する。

【0003】

従来の韓国特許第１０－２０１７－００９７４２０号公報（２０１７．０８．２８．公開、「３次元金属プリンタを用いた非晶質金属製造装置及びこれにより製造される非晶質金属」）には、試験片にレーザビームを照射して溶融プールを生成するレーザ照射部と、前記生成された溶融プールに金属粉末を供給する粉末供給部と、前記金属粉末が溶融された金属溶融液の厚み及び３次元ＣＡＤデータに対応して前記レーザ照射部の移動を制御する制御部と、前記金属溶融液を非晶質金属で急冷させる冷却部とを備える。前記３次元金属プリンタを用いた非晶質金属製造装置は、前記金属溶融液のイメージを撮影する撮影部及び前記撮影されたイメージを分析して前記金属溶融液の厚みを測定するイメージ分析部をさらに備えることができる。前記制御部は、前記３次元ＣＡＤデータから工具経路（Ｔｏｏｌ Ｐａｔｈ）を算出し、前記金属溶融液の厚みが予め設定された厚みに到達する場合、前記算出された工具経路に沿って前記レーザ照射部を移動させることができる。前記冷却部は、不活性気体を用いて前記予め設定された厚みで前記工具経路に沿って溶融された金属融融液を前記非晶質金属で急冷させることができる。前記金属粉末は、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｍｇ、Ｙ、Ｓｍ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎｂ、及びＳｉのうち１つ以上を含むことができる。前記３次元金属プリンタを用いた非晶質金属製造装置は、前記レーザビームを発振させるレーザ発振部及び前記発振されたレーザビームを集光させるレーザ集光部をさらに備えることができる。前記レーザ照射部は、前記集光されたレーザビームを前記試験片に照射することができる。前記制御部は、前記レーザ照射部が前記レーザビームを照射する過程で前記レーザビームの焦点距離を維持するように前記レーザ照射部の移動を制御できる。前記制御部は、前記レーザ照射部の移動速度に対応して前記粉末供給部から供給される前記金属粉末の噴射速度を制御できる。本発明に係る非晶質金属は、前記３次元金属プリンタを用いた非晶質金属製造装置で製造されることができる技術が開示されている。

【0004】

前記従来技術の粉末（パウダー）は、レーザ照射部とともに制御されなければならないが、代表的に、従来の韓国公開特許第１０－２０１６－０１２４７１０号公報（２０１６．１０．２８．付け公開、「振動フィーダ用トラフ装置」）には、大供給及び小供給用振動フィーダと、前記大供給及び小供給用振動フィーダの前に設けられた大供給用振動フィーダにより供給された原料を前方へ移動させて計量部に投入するための振動フィーダ用トラフ装置において、下面が前記大供給及び小供給用振動フィーダの上面に定着される第１の底部と、下端が前記第１の底部の左側端と結合して立てられる第１の左側面壁と、下端が前記第１の底部の右側端と結合して立てられる第１の右側面壁と、下端が前記第１の底部の後端と結合して立てられる第１の後面壁とを備えて構成され、前記第１の底部と前記第１の左側面壁と前記第１の右側面壁と前記第１の後面壁で囲まれた内部空間を有し、前面及び上面が開口された供給部と、前記第１の底部の前端部と結合して前方向へと延びる大供給及び小供給用トラフであって、前記大供給及び小供給用トラフは、後端部が前記供給部の前端部と結合し、前方へ行くほど、左側縁及び右側縁が左右中心に次第に近づくことにより左右幅が狭くなる幅収縮部と、後端部が前記幅収縮部の前端部と結合して前方へと延びるものの、左右幅が一定に維持される小供給移送部で構成される大供給及び小供給用トラフ、及び前記大供給及び小供給用トラフの下に位置する大供給急用トラフであって、下面が前記大供給用振動フィーダの上面に定着される第２の底部と、下端が前記第２の底部の左側端と結合して立てられる第２の左側面壁と、下端が前記第２の底部の右側端と結合して立てられる第２の右側面壁と、下端が前記第２の底部の後端と結合して立てられる第２の後面壁とを備えて構成され、前記第２の底部と前記第２の左側面壁と前記第２の右側面壁と前記第２の後面壁で囲まれた内部空間を有し、前面及び上面が開口されて、前記幅収縮部の左側縁及び右側縁から流れ落ちる原料を供給されて、第２の底部の前面縁を介して原料を計量部に排出させる大供給用トラフを備えて構成され、前記小供給移送部の前端が前記第２の底部の前端より前に位置するように構成された技術が開示されている。

【0005】

また、従来の韓国公開特許第１０－２０１６－０１２４７１０号公報（２０１６．１０．２８．付け公開、「振動フィーダ用トラフ装置」）のように、３Ｄプリンタなどの成形装置に使用される振動フィーダは、対象物供給装置を介して供給された供給対象物（パウダー等）を振動で外部に移動させて供給対象物が等しく広がるようにし、移動対象物の移動速度によって外部に排出される量が一定になるようにする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国特許第１０－２０１７－００９７４２０号公報

【特許文献2】韓国公開特許第１０－２０１６－０１２４７１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のレーザ成形装置は、パウダーを保管しているフィーダからレーザ成形装置に供給される過程での様々な理由のため、定量のパウダーをレーザ成形装置に均一に供給できず、成形物の不良が発生するという問題点があり、このため、成形物の不良有無を別途工程にて判別している実情である。

【0008】

これにより、本明細書において開示する技術は、ホッパからレーザ成形装置に供給されるパウダーの流れを管理して成形物の不良有無を事前に判別できるレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の提供を解決しようとする課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一実施形態において、レーザ成形装置用パウダー供給管理装置が開示（ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）される。

【0010】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、パウダーを排出するホッパ１００と、前記ホッパ１００から排出されたパウダーの一部をレーザ成形装置１に導き、残りのパウダーを他のところに排出するように導くメインサンプリング部２００と、前記メインサンプリング部２００から分離された残りのパウダーの量を算出する排出モニタリング部３００とを備える。

【0011】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、前記メインサンプリング部２００からモニタリング部３００に排出されるパウダーの一部を前記モニタリング部３００に排出するように導くものの、残りのパウダーをレーザ成形装置１に導くサブサンプリング部４００を選択的にさらに備えることができる。

【0012】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、ホッパ１００内部のパウダー保管状態を撮影する保管モニタリング部５００を選択的にさらに備えることができる。

【0013】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の前記メインサンプリング部２００は、前記ホッパ１００と連結されて、前記ホッパ１００から排出されるパウダーを分割するメインスリッター部２１０と、前記メインスリッター部２１０の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置１に導く第１のメイン誘導管２２０と、前記メインスリッター部２１０の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部３００に導く第２のメイン誘導管２３０とを備えることができる。

【0014】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置のメインスリッター部２１０は、一対で設けられるものの、互いに分離して第１の通路空間１０を設けるスリッター２１１を備え、前記スリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１が位置して第２の通路空間２０を設けるものの、前記第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０の一方は互いに連結され、他方は互いに異なる方向に分離されるように設けられ、前記スリッター２１１の側面を覆い、パウダーが前記第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０に移動され得るように設けられたスリッターガイド２１２を備えることができる。

【0015】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の一対のスリッター２１１が互いに分離して設けられる前記第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０は、縦方向の縦空間２と、前記縦空間２と連結されるものの、横方向に傾いた横空間３とを備えることができる。

【0016】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の前記サブサンプリング部４００は、前記メインサンプリング部２００と連結されて、前記排出モニタリング部３００に導かれたパウダーを分割するサブスリッター部４１０と、前記サブスリッター部４１０の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置１に導く第１のサブ誘導管４２０と、前記サブスリッター部４１０の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部３００に導く第２のサブ誘導管４３０とを備えることができる。

【発明の効果】

【0017】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、メインスリッター部２００を介してホッパ１００から成形装置１に供給されるパウダーの一部をサンプリングし、排出モニタリング部３００を介して定量有無を判別できるところ、レーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、作業者をしてホッパ１００からレーザ成形装置１に供給されるパウダーの流れを管理し、成形物の不良有無を判別できるという効果がある。

【0018】

前述した内容は、後で詳細に記述される事項について簡略化された形態で選択的な概念だけを提供する。本内容は、特許請求の範囲の主な特徴または必須的特徴を限定するか、特許請求の範囲の範囲を制限する意図で提供されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本明細書において開示する技術の一実施形態を示した図である。

【図2】本明細書において開示するメインサンプリング部の一例を示した図である。

【図3】図２に開示されたメインスリッター部の一例によって分解した図である。

【図4】図２に開示されたメインスリッター部の他の例によって分解した図である。

【図5】図２に開示されたメインスリッター部のさらに他の例によって分解した図である。

【図6】本明細書において開示する技術の他の一実施形態を示した図である。

【図7】本明細書において開示するスリッター部の他の例を示した図である。

【図8】本明細書において開示する他の一実施形態を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本明細書に開示された実施形態等を図面を参照して詳細に説明しようとする。本文において他に明示しない限り、図面の類似した参照番号は、類似した構成要素を表す。詳細な説明、図面、及び請求項で詳述する例示的な実施形態等は、限定のためのものではなく、他の実施形態等が利用され得るし、ここで開示される技術の思想や範疇を逸脱しない限り、他の変更等も可能である。本技術分野の通常の技術者は、本開示の構成要素等、すなわち、ここで一般的に記述され、図面に記載される構成要素等を様々に他の構成で配列、構成、結合、図案することができ、これらは共に明白に考案され、本開示の一部を形成していることを容易に理解できるであろう。図面において種々の層（または、膜）、領域、及び形状を明確に表現するために、構成要素の幅、長さ、厚み、または形状などは、誇張されて表現されることもできる。

【0021】

一構成要素が他の構成要素に「設け」と言及される場合、前記一構成要素が前記他の構成要素に直接設けられる場合はもちろん、これらの間に追加的な構成要素が介在される場合も含むことができる。

【0022】

一構成要素が他の構成要素に「提供」と言及される場合、前記一構成要素が前記他の構成要素に直接提供される場合はもちろん、これらの間に追加的な構成要素が介在される場合も含むことができる。

【0023】

開示された技術に関する説明は、構造的ないし機能的説明のための実施形態に過ぎないので、開示された技術の権利範囲は、本文に説明された実施形態によって制限されることと解釈されてはならない。すなわち、実施形態は、様々な変更が可能であり、種々の形態を有することができるので、開示された技術の権利範囲は、技術的思想を実現できる均等物を含むことと理解されるべきである。

【0024】

単数の表現は、文脈上、明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含むことと理解されなければならず、「含む」または「有する」などの用語は、実施された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。

【0025】

ここで使用されたあらゆる用語は、異なるように定義されない限り、開示された技術の属する分野における通常の技術者により一般的に理解されることと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語等は、関連技術の文脈上有する意味と一致することと解釈されなければならず、本出願において明白に定義しない限り、理想的であるか、過度に形式的な意味を有することと解釈されることができない。

【0026】

本明細書に添付された図１は、本明細書において開示する技術の一実施形態を示した図である。図２は、本明細書において開示するメインサンプリング部の一例を示した図である。図３は、図２に開示されたメインスリッター部の一例によって分解した図である。図４は、図２に開示されたメインスリッター部の他の例によって分解した図である。図５は、図２に開示されたメインスリッター部のさらに他の例によって分解した図である。図６は、本明細書において開示する技術の他の一実施形態を示した図である。図７は、本明細書において開示するスリッター部の他の例を示した図である。

【0027】

添付された図面を参照したレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、大別して、パウダーを排出するホッパ１００と、前記ホッパ１００から排出されたパウダーの一部をレーザ成形装置１に導き、残りのパウダーを他のところに排出するように導くメインサンプリング部２００と、前記メインサンプリング部２００から分離された残りのパウダーの量を算出する排出モニタリング部３００とを備える。

【0028】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、前記メインサンプリング部２００からモニタリング部３００に排出されるパウダーの一部を前記モニタリング部３００に排出するように導くものの、残りのパウダーをレーザ成形装置１に導くサブサンプリング部４００を選択的にさらに備えることができる。

【0029】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、ホッパ１００内部のパウダー保管状態を撮影する保管モニタリング部５００を選択的にさらに備えることができる。

【0030】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の前記メインサンプリング部２００は、前記ホッパ１００と連結されて、前記ホッパ１００から排出されるパウダーを分割するメインスリッター部２１０と、前記メインスリッター部２１０の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置１に導く第１のメイン誘導管２２０と、前記メインスリッター部２１０の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部３００に導く第２のメイン誘導管２３０とを備えることができる。

【0031】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置のメインスリッター部２１０は、一対で設けられるものの、互いに分離して第１の通路空間１０を設けるスリッター２１１を備え、前記スリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１が位置して第２の通路空間２０を設けるものの、前記第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０の一方は互いに連結され、他方は、互いに異なる方向に分離されるように設けられ、前記スリッター２１１の側面を覆い、パウダーが前記第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０に移動され得るように設けられたスリッターガイド２１２を備えることができる。

【0032】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の一対のスリッター２１１が互いに分離して設けられる前記第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０は、縦方向の縦空間２と、前記縦空間２と連結されるものの、横方向に傾いた横空間３とを備えることができる。

【0033】

本明細書において開示するレーザ成形装置用パウダー供給管理装置の前記サブサンプリング部４００は、前記メインサンプリング部２００と連結されて、前記排出モニタリング部３００に導かれたパウダーを分割するサブスリッター部４１０と、前記サブスリッター部４１０の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置１に導く第１のサブ誘導管と、前記サブスリッター部４１０の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部３００に導く第２のサブ誘導管４３０とを備えることができる。

【0034】

以下、本明細書において、添付した図面を参照してより詳細に説明する。

【0035】

図１に開示された一実施形態を参照したレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、大別して、ホッパ１００とメインサンプリング部２００と排出モニタリング部３００とを備える。

【0036】

ホッパ１００は、パウダーを排出する。ホッパ１００は、通常のホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）と通常のフィーダ（ｆｅｅｄｅｒ）とを備えることができる。ホッパ１００は、成形装置１で要求する一定量のパウダーを排出する。

【0037】

メインサンプリング部２００は、図２のように、ホッパ１００から排出されたパウダーの一部をレーザ成形装置１に導き、残りのパウダーを他のところに排出するように導く。メインサンプリング部２００は、大別して、メインスリッター部２１０と第１のメイン誘導管２２０と第２のメイン誘導管２３０とを備えることができる。

【0038】

メインスリッター部２１０は、ホッパ１００と連結されて、ホッパ１００から排出されるパウダーを分割する。より詳細に説明すれば、メインスリッター部２１０は、大別して、スリッター２１１とスリッターガイド２１２とを備えることができる。

【0039】

スリッター２１１は、図３～図５のように、２個の板体を一対で設けることができる。スリッター２１１は、２個の板体が互いに分離して第１の通路空間１０を設けることができる。

【0040】

スリッター２１１は、複数個で設けられることができる。スリッター２１１は、第１の通路空間１０を備えるスリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１を位置させて第２の通路空間２０を設けることができる。このとき、第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０の一方は、互いに連結されることができる。他方は、互いに異なる方向に分離されるように設けられることができる。

【0041】

一例として、スリッター２１１は、図３のように、四角形板体で設けられるものの、上部中央から垂直に下部に向かい、さらに、下部エッジまで切り欠いた形態で設けられることができる。スリッター２１１は、切り欠いた２個の板体を互いに分離して縦方向の縦空間２と、縦空間２と連結されるものの、横方向に傾いた横空間３とを備える第１の通路空間１０を設けることができる。第１の通路空間１０を備えるスリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１を位置させるものの、切り欠き方向が互いに異なるように結合する。このとき、追加設置されたスリッター２１１によって第２の通路空間２０が形成される。複数のスリッター２１１が互いに結合されれば、第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の上部が互いに連結される形状になり、エッジ部分の第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の下部は、互いに異なる方向に向かうようになる。

【0042】

一方、スリッター２１１は、三角形または五角形などの様々な形態で設けられることもできる。

【0043】

他の例として、スリッター２１１は、図４のように、四角形板体で設けられるものの、上部中央から下部エッジまで切り欠いた形態で設けられることができる。スリッター２１１は、切り欠いた２個の板体を互いに分離して、傾いた１字状の第１の通路空間１０を設けることができる。第１の通路空間１０を備えるスリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１を位置するものの、切り欠き方向が互いに異なるように結合する。このとき、追加設置されたスリッター２１１によって第２の通路空間２０が形成される。複数のスリッター２１１が互いに結合されれば、第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の上部が互いに連結される形状になり、エッジ部分の第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の下部は、互いに異なる方向に向かうようになる。

【0044】

他の例として、スリッター２１１は、図５のように、四角形板体で設けられるものの、上部中央から垂直に下部に向かい、さらに、下部エッジまでの方向に向かい、さらに、垂直に下部まで切り欠いた形態で設けられることができる。スリッター２１１は、切り欠いた２個の板体を互いに分離し、上部の中央部分に位置した縦方向の縦空間２と、縦空間２と連結されて横方向に傾いた横空間３と、横空間３と連結されて垂直に下部に向かう垂直のさらに他の縦空間２とを備える第１の通路空間１０を設けることができる。第１の通路空間１０を備えるスリッター２１１の側面にさらに他のスリッター２１１を位置させるものの、切り欠き方向が互いに異なるように結合する。このとき、追加設置されたスリッター２１１によって第２の通路空間２０が形成される。複数のスリッター２１１が互いに結合されれば、第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の上部が互いに連結される形状になり、エッジ部分の第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の下部は、互いに異なる方向に向かうようになる。

【0045】

上記で説明されたスリッター２１１は、第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の上部側が互いに連結される。第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の上部側は、ホッパ１００から排出されたパウダーが流入して第１の通路空間１０と第２の通路空間２０とに自由に流入することができる。つまり、スリッター２１１上部に流入したパウダーは、第１の通路空間１０と第２の通路空間２０とによって互いに分離されて、互いに異なる方向に導かれて分離される。スリッター２１１は、複数個で設けられることができ、第１の通路空間１０または第２の通路空間２０の割合を簡便に調整することができる。例えば、第１の通路空間１０が８個、第２の通路空間２０が２個になるように、合計１０個のスリッター２１１を結合できる。ここで、第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１が連続して結合し、その側面に第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１が連続して結合することもできる。

【0046】

スリッターガイド２１２は、スリッター２１１の側面を覆い、パウダーが前記第１の通路空間１０及び前記第２の通路空間２０に移動され得るように設けられることができる。より詳細に説明すれば、スリッターガイド２１２は、板体で設けられることができる。スリッターガイド２１２は、複数のスリッター２１１が互いに結合された後、両端に位置するスリッター２１１の側面に結合されることができる。スリッターガイド２１２は、スリッター２１１の第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の側面にパウダーが離脱しないようにする。

【0047】

上記で説明されたメインスリッター部２１０は、ホッパ１００から流入するパウダーを上部に受け入れ、流入したパウダーが第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０に分離されて排出されるように導く。メインスリッター部２１０は、スリッター２１１の数量と第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の割合によってパウダーの分離割合が決定される。例えば、第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１８と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１とを結合したメインスリッター部２１０は、第１の通路空間１０には８０％のパウダーが移動され、第２の通路空間１０には２０％のパウダーが排出されるものである。

【0048】

第１のメイン誘導管２２０は、メインスリッター部２１０の一方に連結されて、分割されたパウダーをレーザ成形装置１に移動するように導く。第１の誘導管２２０は、通常の管で設けられることができる。第１の誘導管２２０の一方は、スリッター２１１の第１の通路空間１０が位置するメインスリッター部２１０の下部の一方に連結される。第１の誘導管２２０の他方は、成形装置１と連結される。例えば、第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１２とを結合したメインスリッター部２１０から第１の通路空間１０に第１の誘導管２２０が結合されるものである。すなわち、第１の誘導管２２０を介してホッパ１００から排出されるパウダーの８０％が成形装置１に移動される。

【0049】

第２の誘導管２３０は、メインスリッター部２１０の他方に連結されて、分割された残りのパウダーを排出モニタリング部３００に移動するように導く。第２の誘導管２３０は、通常の管で設けられることができる。第２の誘導管２３０の一方は、スリッター２１１の第２の通路空間２０が位置するスリッター部２１０の下部の一方に連結される。第２の誘導管２３０の他方は、排出モニタリング部３００と連結される。例えば、第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１とを結合したメインスリッター部２１０から第２の通路空間２０に第２の誘導管２３０が結合されるものである。すなわち、第２の誘導管２３０を介してホッパ１００から排出されるパウダーの２０％が排出モニタリング部３００に移動される。

【0050】

前記メインサンプリング部２００は、ホッパ１００から流入したパウダーの一部を成形装置１に供給させ、残りのパウダーを排出モニタリング部３００に供給させる。すなわち、成形装置１に供給されるパウダーの一部をサンプリングできるようにするものである。

【0051】

排出モニタリング部３００は、メインサンプリング部２００から分離された残りのパウダーの量を算出する。排出モニタリング部３００は、通常のＥＣＴ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）センサと映像分析部とを備えることができる。排出モニタリング部３００は、第２の誘導管２３０に設けられることができる。第２の誘導管２３０をリアルタイムセンシングし、センシングされた映像を映像分析部で分析してパウダーの移動量を算出できる。例えば、第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１とを結合したメインスリッター部２１０から第２の通路空間２０に第２の誘導管２３０が結合された場合、排出モニタリング部３００は、ホッパ１００で設定されたパウダーの排出量を基準にパウダーの移動量が２０％を超過または不足した状態であるかを管理できる。

【0052】

一方、排出モニタリング部３００は、通常の重量計または通常の流速計などで設けられることもできる。

【0053】

前記一実施形態を参照して説明したレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、メインスリッター部２００を介してホッパ１００から成形装置１に供給されるパウダーの一部をサンプリングし、排出モニタリング部３００を介して定量有無を判別できるところ、レーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、作業者をしてホッパ１００からレーザ成形装置１に供給されるパウダーの流れを管理して成形物の不良有無を判別できるという効果がある。

【0054】

図６または図７を参照した他の一実施形態を参照したレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、メインサンプリング部２００からモニタリング部３００に排出されるパウダーの一部をモニタリング部３００に排出するように導くものの、残りのパウダーをレーザ成形装置１に導くサブサンプリング部４００を選択的にさらに備えることができる。サブサンプリング部４００は、大別して、サブスリッター部４１０と第１のサブ誘導管と第２のサブ誘導管４３０とを備えることができる。サブサンプリング部４００は、上記で説明されたメインサンプリング部２００と同様の構成で設けられることができる。

【0055】

図７を参照したサブサンプリング部４００は、上記で説明されたメインサンプリング部２００と同様に構成されることができる。

【0056】

サブスリッター部４１０は、メインサンプリング部２００と連結されて、排出モニタリング部３００に導かれたパウダーを分割する。サブスリッター部４１０は、上記で説明されたメインスリッター部２１０と同じスリッター２１１の組み合わせで設けられることができる。

【0057】

第１のサブ誘導管は、上記で説明された第１のメイン誘導管２２０と同様に設けられることができる。第１のサブ誘導管は、サブスリッター部４１０の一方に連結されて、前記分割されたパウダーを前記レーザ成形装置１に導く。例えば、サブスリッター部４１０が第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１とを結合したものである場合、第１のサブ誘導管は、第１の通路空間１０が位置するサブスリッター部４１０の下部の一方に連結される。

【0058】

第２のサブ誘導管４３０は、上記で説明された第２のメイン誘導管２３０と同様に設けられることができる。第２のサブ誘導管４３０は、サブスリッター部４１０の他方に連結されて、前記分割された残りのパウダーを前記排出モニタリング部３００に導く。例えば、サブスリッター部４１０が第１の通路空間１０を備える８個のスリッター２１１と第２の通路空間２０を備える２個のスリッター２１１とを結合したものである場合、第２のサブ誘導管４３０は、第２の通路空間２０が位置するサブスリッター部４１０の下部の一方に連結される。

【0059】

前記サブサンプリング部４００は、メインサンプリング部２００でサンプルとして分離されたパウダーを再度分離し、排出モニタリング部３００で算出するために必要なパウダーの量をさらに減らすことができる。

【0060】

図６を参照した他の一実施形態を参照したレーザ成形装置用パウダー供給管理装置は、ホッパ１００内部のパウダー保管状態を撮影する保管モニタリング部５００を選択的にさらに備えることができる。保管モニタリング部５００は、通常のＥＣＴ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）センサと映像分析部とを備えることができる。保管モニタリング部５００は、ホッパ１００に保管されたパウダーが積まれた形状を撮影する。ホッパ１００内部のパウダーがいずれか一方に偏った状態で保管されたかを判別する。保管モニタリング部５００を介して排出モニタリング部３００で定量でないことが確認される場合、ホッパ１００に保管されたパウダー状態を確認できるようにして、作業者をして不良の原因要素を減らすことができるという効果がある。

【0061】

一方、図８を参照した他の一実施形態を参照すれば、メインスリッター部２１０は、第１の通路空間１０及び第２の通路空間２０の割合が異なるさらに他のメインスリッター部２１０をさらに結合することができる。このとき、メインスリッター部２１０を移動させる移送部６００をさらに備えることができる。移送部６００は、メインスリッター部２１０を移動させて、ホッパ１００と連結されるメインスリッター部２１０を選択できるようにする。このとき、さらに結合されたメインスリッター部２１０のスリッター２１１の全てが第１の通路空間１０を備えるようにする場合には、サンプリングがなされないようにするか、サンプリングに必要なパウダーの量を様々に調整できるなどの様々な組み合わせが完成され得るであろう。

【0062】

移送部６００は、通常のエアーチューブで設けられることができる。移送部６００は、スリッター２１１またはスリッターガイド２１２に結合される。移送部６００は、流体または気体の流入有無によって膨脹と収縮がなされる。移送部６００の膨脹と収縮によってメインスリッター部２１０またはさらに結合されたメインスリッター部２１０がホッパ１００と選択的に連結されるようにする。さらに、第１のメイン誘導管２２０と第２のメイン誘導管２３０との連結も選択的に構成することができる。また、サブスリッター部４１０も上記のように構成してサンプリング割合を容易に調整することもできる。エアーチューブで構成された移送部６００は、微細粒子であるパウダーなどの一部が移送部６００に流入する場合に、誤作動が抑制されるという効果がある。すなわち、ギアまたはピストンなどによって前後進する装置は、パウダーによって摩耗及び誤作動可能性が高まるという問題点を抑制するものである。

【0063】

一方、移送部６００は、メインスリッター部２１０の両端スリッター２１１またはスリッターガイド２１２に接してそれぞれ設けられることができる。このとき、移送部６００は、一方が膨脹すれば他方が収縮する方式にて動作することができる。

【0064】

移送部６００は、上記で説明されたサブスリッター部４１０でも同様に設けられることができる。

【0065】

一方、メインスリッター部２１０は、スリッター２１１を貫通するレールを備えることができる。レール終端には、スリッターガイド２１２が固定され得る。レールの他方には、スリッター２１１を加圧する加圧部を備えることができる。すなわち、メインスリッター部２１０は、作業者の必要に応じて、必要なスリッター２１１をレールに挟んだ後、加圧部を作動させると、加圧部によってスリッター２１１がスリッターガイド２１２側に移動しながら加圧されて堅固に固定される。このとき、加圧部は、前記移送部６００で構成されることもできる。

【0066】

さらに、加圧部及びレールを備えるスリッター部２１０に通常の振動素子をさらに備えることができる。振動素子は、レールに設けられることができる。振動素子は、加圧部の作動が解除された状態で作動されるようにする。振動素子を備えるスリッター部２１０は、加圧が解除された状態のスリッター２１１に振動を加えてスリッター２１１間に離隔が発生されるようにする。すなわち、振動素子によって発生された離隔を介してスリッター２１１間に挟まれたパウダーなどを完全に除去できるという効果がある。

【0067】

一方、振動素子は、スリッター部２１０が加圧された状態で作動することもできる。

【0068】

一方、スリッター部２１０は、スリッター２１１と他のスリッター２１１との間に通路空間がない板体をさらに備えて、メインスリッター部２１０またはサブスリッター部４１０を設けることもできる。

【0069】

上記により、本開示の様々な実施形態が例示のために記述され、さらに、本開示の範疇及び思想から逸脱せずに、可能な様々な変形例が存在することを理解できるであろう。そして、開示されている前記様々な実施形態等は、本開示の思想を限定するためのものではなく、本当の思想及び範疇は、下記の請求項から提示されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】