호스 또는 배관 내부에 유체나 기체가 여전히 흐르며 압력이 형성된 상태에서 커플러를 임의로 분리할 경우 발생할 수 있는 발파성 사고와 인명 상해를 방지하기 위해 기획·설계·제작한 안전 캠록 커플러입니다. 사용자가 잔류 압력이 남아 있는 상태에서는 커플러를 쉽게 해체할 수 없도록 하여, 현장 안전성을 높이는 것을 목표로 했습니다.
의뢰 기관의 초기 기획안은 배관 내부에 일정 수준 이상의 압력이 존재할 경우, 사용자가 캠록을 분리할 수 없도록 잠금장치가 작동하는 구조의 캠록 커플러였습니다. 이에 문스톤 디자인 3D는 캠록 배관 양측에 압력 감지 실린더를 적용하는 방식을 고안했습니다. 배관 내부에 압력이 형성된 상태가 유지되면 실린더가 그 압력에 의해 상승하고, 이에 연동된 록커가 QR 레버의 움직임을 기계적으로 봉쇄함으로써 커플러의 결합 해체를 방지하도록 설계했습니다.
또한 본 제품은 금속 3D 프린팅을 통해 제작되는 것을 전제로 설계되어, 기존 금형 방식으로는 구현이 어려운 언더컷 부위도 비교적 용이하게 형성할 수 있도록 했습니다. 더불어, AM 기반 금속 부품이 가지는 높은 제작 단가의 한계를 보완하기 위해, 다양한 규격의 배관에 대응할 수 있도록 샤프트 교체식 구조를 적용하여 범용성을 높였습니다.
해당 시제품은 알루미늄으로 출력되었으며, 일부 방수 구조만 추가로 보완된다면 실제 사용 환경에서도 적용 가능할 수준으로 제작되었습니다. 본 사례는 압력 감지, 기계식 잠금, AM 공정 적합 설계를 통합하여 안전성과 생산성을 함께 고려한 캠록 커플러 설계 사례로 볼 수 있습니다.
발주처 : 국내 대학 공대 캡스톤
완성일시 : 2025년 12월
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Prototype Safety Camlock Coupler with a Pressure-Based Locking Mechanism
[Domestic University Engineering Capstone]
This safety camlock coupler was planned, designed, and fabricated to prevent blast-related accidents and personal injury that may occur when a coupler is disconnected while fluid or gas is still flowing inside a hose or pipe and internal pressure remains present. The concept aimed to improve field safety by preventing easy separation of the coupler under residual pressure conditions.
The initial concept proposed by the requesting institution envisioned a camlock coupler equipped with a locking device that would prevent disconnection whenever pressure above a certain level existed inside the line. In response, Moonstone Design 3D developed a structure incorporating pressure-sensing cylinders on both sides of the camlock pipe section. When internal pressure is maintained, the cylinders rise under that pressure, and a linked locking component mechanically blocks the movement of the QR lever, thereby preventing the coupling from being released.
The product was also designed with metal 3D printing in mind, allowing undercut regions that would be difficult to realize with conventional mold-based production to be implemented more easily. In addition, to compensate for the cost limitations of AM-based metal manufacturing, the design adopted an interchangeable shaft system so that pipes of various sizes could be fitted, thereby improving versatility.
The prototype was printed in aluminum, and it was produced to a level that could be considered practically usable with only minor additional improvements to its waterproofing structure. This case can therefore be understood as a camlock coupler design integrating pressure sensing, mechanical locking, and AM-oriented structural design with both safety and manufacturability in mind.
Client : Domestic University Engineering Capstone
Completion Date : December 2025
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圧力連動ロック機構を適用した安全カムロックカプラー試作品
[韓国内大学工学系キャップストーン]
ホースまたは配管内部に流体や気体がなお流れており、圧力が形成された状態でカプラーを任意に分離した場合に発生し得る破裂事故や人的被害を防止するために、企画・設計・製作した安全カムロックカプラーです。残留圧力が残っている状態では、使用者が容易にカプラーを解除できないようにすることで、現場安全性の向上を目的としました。
依頼機関の初期構想は、配管内部に一定以上の圧力が存在する場合、使用者がカムロックを分離できないようロック装置が作動する構造のカムロックカプラーでした。これに対し、ムーンストーンデザイン3Dでは、カムロック配管の両側に 圧力感知シリンダー を設ける方式を考案しました。配管内に圧力が維持されると、シリンダーがその圧力によって押し上げられ、連動したロッカーが QRレバー の動きを機械的に封鎖することで、結合解除を防止する構造として設計しています。
また本製品は、金属3Dプリンティングによる製作を前提に設計されており、従来の金型方式では実現しにくいアンダーカット部も比較的容易に形成できるようにしました。さらに、AMベースの金属製品が持つ製作コストの高さを補うために、さまざまな規格の配管に対応できるよう 交換式シャフト構造 を採用し、汎用性を高めています。
本試作品はアルミニウムで出力されており、若干の防水構造を追加で改善すれば、実使用環境でも適用可能と考えられるレベルまで製作されました。本事例は、圧力感知、機械式ロック、AM工法に適した構造設計を統合し、安全性と生産適合性の両方を考慮したカムロックカプラー設計事例として位置づけることができます。
発注先 : 韓国内大学工学系キャップストーン
完成時期 : 2025年12月
호스 또는 배관 내부에 유체나 기체가 여전히 흐르며 압력이 형성된 상태에서 커플러를 임의로 분리할 경우 발생할 수 있는 발파성 사고와 인명 상해를 방지하기 위해 기획·설계·제작한 안전 캠록 커플러입니다. 사용자가 잔류 압력이 남아 있는 상태에서는 커플러를 쉽게 해체할 수 없도록 하여, 현장 안전성을 높이는 것을 목표로 했습니다.
의뢰 기관의 초기 기획안은 배관 내부에 일정 수준 이상의 압력이 존재할 경우, 사용자가 캠록을 분리할 수 없도록 잠금장치가 작동하는 구조의 캠록 커플러였습니다. 이에 문스톤 디자인 3D는 캠록 배관 양측에 압력 감지 실린더를 적용하는 방식을 고안했습니다. 배관 내부에 압력이 형성된 상태가 유지되면 실린더가 그 압력에 의해 상승하고, 이에 연동된 록커가 QR 레버의 움직임을 기계적으로 봉쇄함으로써 커플러의 결합 해체를 방지하도록 설계했습니다.
또한 본 제품은 금속 3D 프린팅을 통해 제작되는 것을 전제로 설계되어, 기존 금형 방식으로는 구현이 어려운 언더컷 부위도 비교적 용이하게 형성할 수 있도록 했습니다. 더불어, AM 기반 금속 부품이 가지는 높은 제작 단가의 한계를 보완하기 위해, 다양한 규격의 배관에 대응할 수 있도록 샤프트 교체식 구조를 적용하여 범용성을 높였습니다.
해당 시제품은 알루미늄으로 출력되었으며, 일부 방수 구조만 추가로 보완된다면 실제 사용 환경에서도 적용 가능할 수준으로 제작되었습니다. 본 사례는 압력 감지, 기계식 잠금, AM 공정 적합 설계를 통합하여 안전성과 생산성을 함께 고려한 캠록 커플러 설계 사례로 볼 수 있습니다.
발주처 : 국내 대학 공대 캡스톤
완성일시 : 2025년 12월
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Prototype Safety Camlock Coupler with a Pressure-Based Locking Mechanism
[Domestic University Engineering Capstone]
This safety camlock coupler was planned, designed, and fabricated to prevent blast-related accidents and personal injury that may occur when a coupler is disconnected while fluid or gas is still flowing inside a hose or pipe and internal pressure remains present. The concept aimed to improve field safety by preventing easy separation of the coupler under residual pressure conditions.
The initial concept proposed by the requesting institution envisioned a camlock coupler equipped with a locking device that would prevent disconnection whenever pressure above a certain level existed inside the line. In response, Moonstone Design 3D developed a structure incorporating pressure-sensing cylinders on both sides of the camlock pipe section. When internal pressure is maintained, the cylinders rise under that pressure, and a linked locking component mechanically blocks the movement of the QR lever, thereby preventing the coupling from being released.
The product was also designed with metal 3D printing in mind, allowing undercut regions that would be difficult to realize with conventional mold-based production to be implemented more easily. In addition, to compensate for the cost limitations of AM-based metal manufacturing, the design adopted an interchangeable shaft system so that pipes of various sizes could be fitted, thereby improving versatility.
The prototype was printed in aluminum, and it was produced to a level that could be considered practically usable with only minor additional improvements to its waterproofing structure. This case can therefore be understood as a camlock coupler design integrating pressure sensing, mechanical locking, and AM-oriented structural design with both safety and manufacturability in mind.
Client : Domestic University Engineering Capstone
Completion Date : December 2025
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圧力連動ロック機構を適用した安全カムロックカプラー試作品
[韓国内大学工学系キャップストーン]
ホースまたは配管内部に流体や気体がなお流れており、圧力が形成された状態でカプラーを任意に分離した場合に発生し得る破裂事故や人的被害を防止するために、企画・設計・製作した安全カムロックカプラーです。残留圧力が残っている状態では、使用者が容易にカプラーを解除できないようにすることで、現場安全性の向上を目的としました。
依頼機関の初期構想は、配管内部に一定以上の圧力が存在する場合、使用者がカムロックを分離できないようロック装置が作動する構造のカムロックカプラーでした。これに対し、ムーンストーンデザイン3Dでは、カムロック配管の両側に 圧力感知シリンダー を設ける方式を考案しました。配管内に圧力が維持されると、シリンダーがその圧力によって押し上げられ、連動したロッカーが QRレバー の動きを機械的に封鎖することで、結合解除を防止する構造として設計しています。
また本製品は、金属3Dプリンティングによる製作を前提に設計されており、従来の金型方式では実現しにくいアンダーカット部も比較的容易に形成できるようにしました。さらに、AMベースの金属製品が持つ製作コストの高さを補うために、さまざまな規格の配管に対応できるよう 交換式シャフト構造 を採用し、汎用性を高めています。
本試作品はアルミニウムで出力されており、若干の防水構造を追加で改善すれば、実使用環境でも適用可能と考えられるレベルまで製作されました。本事例は、圧力感知、機械式ロック、AM工法に適した構造設計を統合し、安全性と生産適合性の両方を考慮したカムロックカプラー設計事例として位置づけることができます。
発注先 : 韓国内大学工学系キャップストーン
完成時期 : 2025年12月