KR102028533B1 - 연속 출력이 가능한 3d 프린터용 베드 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체에 관한 것으로서, 특히, 프린터 노즐에 의하여 입체적으로 제조된 조형물을 제조 공간으로부터 외부로 배출시키도록 무빙시키는 무빙 베드와, 상기 무빙 베드의 일단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드를 무빙시키는 구동력을 제공하는 구동 유닛과, 상기 무빙 베드의 타단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드로부터 상기 조형물을 컷팅시켜 분리하는 조형물 분리부를 포함하고, 상기 무빙 베드는, 상면에 상기 프린터 노즐에 의하여 용융 적층되는 용융 수지가 수용 안착되는 복수개의 조형물 접착부가 형성되고, 무빙 방향에 대하여 직교되는 방향으로 길게 형성된 복수개의 단위 베드들과, 인접하게 배치된 상기 단위 베드들의 길이방향 일단과 타단을 연결하되, 상기 단위 베드들의 길이방향 측으로 중공을 가지도록 폐루프를 형성하는 복수개의 체인들을 포함함으로써, 사용자의 편의성을 향상시키고, 조형물의 변형을 방지할 수 있는 이점을 제공한다.

Description

연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체{BED ASSEMBLY FOR THREE DIMENSIONAL PRINTER CAPABLE OF PRINTING CONTINUOUSLY}
본 발명은 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 완성된 조형물을 탈거가 용이한 일측의 배출 공간으로 이동시킴은 물론, 조형물의 이동 과정 동안 조형물의 변형을 방지하도록 히팅시키는 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체에 관한 것이다.
3D 프린팅이란 입체로 디자인된 설계도를 이용하여 플라스틱, 금속, 세라믹 등 각종 소재를 층층이 쌓아 제조하는 것을 말한다. 3D 프린터는 소재를 출력하는 방식에 따라 구분되는데, 분말로 된 소재를 레이저로 소결하는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식, 빛으로 소재를 굳히는 SLA(Stereolithography) 방식, 플라스틱 필라멘트를 용융하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이 널리 사용되고 있다.
이와 같은 3D 프린팅은, 프린터 케이스 내부에 조형물을 프린팅 하기 위한 프린팅 공간이 마련되고, 프린팅 공간에 조형물이 형성되어 안착되기 위한 베드가 수평되게 구비되며, 베드의 상부면에 상술한 방식들 중 어느 하나를 이용하여 조형물을 형성한다.
그러나, 종래 기술에 따른 3D 프린터용 베드는 프린팅 공간에 고정되어 있는 바, 사용자가 조형물을 제조한 후, 외부로 조형물을 배출할 때 불편함이 초래되는 한편, 조형물이 내부 구조물과 간섭되어 손상될 수 있다.
한편, 가정용이나 일반 사무용 3D 프린터의 경우에는, 조형물을 단수개 제작하는 것이 일반적이어서 작업 효율에 큰 영향이 없으나, 상업용 3D 프린터일 경우에는, 사용자가 상술한 조형물의 베드로부터의 탈거 작업을 반복하여야 하는 바, 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프린팅 공간 내에서 조형물을 완성한 후 외부로 배출하기 용이하도록 베드를 이동시키고, 베드가 이동되는 도중에 베드에 소정의 열을 가함으로써 조형물의 변형을 방지할 수 있는 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예는, 프린터 노즐에 의하여 입체적으로 제조된 조형물을 제조 공간으로부터 외부로 배출시키도록 무빙시키는 무빙 베드와, 상기 무빙 베드의 일단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드를 무빙시키는 구동력을 제공하는 구동 유닛과, 상기 무빙 베드의 타단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드로부터 상기 조형물을 컷팅시켜 분리하는 조형물 분리부를 포함하고, 상기 무빙 베드는, 상면에 상기 프린터 노즐에 의하여 용융 적층되는 용융 수지가 수용 안착되는 복수개의 조형물 접착부가 형성되고, 무빙 방향에 대하여 직교되는 방향으로 길게 형성된 복수개의 단위 베드들과, 인접하게 배치된 상기 단위 베드들의 길이방향 일단과 타단을 연결하되, 상기 단위 베드들의 길이방향 측으로 중공을 가지도록 폐루프를 형성하는 복수개의 체인들을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제조 공간에 배치된 바디부를 더 포함하고, 상기 바디부는, 상기 제조 공간에 고정되는 결합부와, 상기 결합부로부터 외측으로 수평되게 연장되고, 상기 무빙 베드와 상기 구동 유닛이 설치되는 설치부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 유닛은, 상기 설치부의 내측에 설치된 구동 모터와, 상기 무빙 베드의 중공 중 상기 일단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하되, 상기 구동 모터의 구동력을 전달받아 회전되는 동작으로 상기 복수개의 체인들에 형성된 걸림홀에 걸림되어 상기 무빙 베드를 순환 회전시키는 구동 스프라켓 기어와, 상기 무빙 베드의 중공 중 상기 타단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하는 종동 스프라켓 기어와, 상기 구동 모터의 회전축에 연동하여 회전되고, 상기 구동 모터로부터 상기 구동 스프라켓 기어로 구동력을 전달하는 전달 기어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 스프라켓 기어와 상기 종동 스프라켓 기어는 상기 설치부의 내측에 구비될 수 있다.
또한, 상기 전달 기어부는, 상기 구동 모터의 회전축에 직결되어 회전되는 제1피니언 기어와, 상기 제1피니언 기어의 일측에 치합되도록 구비되고, 상기 구동 스프라켓 기어와 동축으로 연결되어 회전되는 제2피니언 기어를 포함하고, 상기 설치부의 외측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 구동 유닛은, 상기 복수개의 단위 베드들의 길이방향 일단부 및 타단부에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
또한, 상기 무빙 베드의 내측 상면을 지지하도록 상기 중공 내에 배치된 가이드 플레이트와, 상기 가이드 플레이트의 하면에 적층 배치되고, 상기 가이드 플레이트 및 상기 무빙 베드를 매개로 상기 조형물에 소정의 열을 가하는 히팅부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 히팅부로부터 공급받은 열은 상기 가이드 플레이트를 매개로 상기 무빙 베드로 전달되고, 상기 가이드 플레이트의 상면과 상기 무빙 베드의 내측면은 상기 무빙방향으로 길게 요철부로 형성될 수 있다.
또한, 상기 요철부는, 상기 복수개의 단위 베드들의 길이방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.
또한, 상기 요철부는, 상기 무빙 베드의 무빙방향으로 상호 간섭되지 않도록, 상기 요철부의 오목부 또는 돌기부 중 어느 하나가 상기 가이드 플레이트의 상면에 상기 무빙방향으로 길게 형성되고, 상기 요철부의 오목부 또는 돌기부 중 나머지 하나가 상기 복수개의 단위 베드들 중 상기 중공에 노출된 내측면에 상기 무빙방향으로 길게 연속되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 조형물 접착부는, 상기 무빙 베드의 외측면이 소정깊이 함몰된 수용홈 또는 상기 무빙 베드의 외측면으로 소정길이 돌출된 접착돌기 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 조형물 분리부는, 상기 무빙 베드의 무빙방향 외측에 해당하는 상기 설치부의 타단부를 연결하는 연결 플레이트의 선단부에서 상기 무빙 베드의 외측면으로 경사지게 연장 형성된 컷터 날로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 무빙 베드에 의하여 인쇄 성형이 완성된 조형물을 제조 공간으로부터 자동으로 외측으로 무빙시킴으로써, 사용자 편의성이 향상되는 효과를 가진다.
둘째, 무빙 베드의 조형물에 히팅부를 통한 열전달이 효과적으로 이루어지도록 함은 물론, 조형물의 유격 및 흔들림을 방지하도록 가이드 플레이트가 구비됨으로써 조형물의 변형을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이며,
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이고,
도 4는 도 1의 B-B선을 따라 취한 절개 사시도 및 부분 확대도이며,
도 5는 도 1의 구성 중 히팅부, 가이드 플레이트 및 무빙 베드의 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B선을 따라 취한 절개 사시도 및 부분 확대도이며, 도 5는 도 1의 구성 중 히팅부, 가이드 플레이트 및 무빙 베드의 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터용 베드 조립체는, 프린터 노즐에 의하여 입체적으로 제조된 조형물을 제조 공간으로부터 외부로 배출시키도록 무빙시키는 무빙 베드(20), 무빙 베드(20)의 일단부 측에 배치되고, 무빙 베드(20)를 무빙시키는 구동력을 제공하는 구동 유닛(40), 및 무빙 베드(20)의 타단부 측에 배치되고, 무빙 베드(20)로부터 조형물을 컷팅시켜 분리하는 조형물 분리부(70)를 포함할 수 있다.
조형물은 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 3D 프린터를 이루는 프린터 바디의 내부 공간인 상기 제조 공간에서 움직이면서 인쇄하는 프린터 노즐에 의하여 적층 형성될 수 있다.
무빙 베드(20)는, 도 1 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 상면에 프린터 노즐에 의하여 용융 적층되는 용융 수지가 수용 안착되는 복수개의 조형물 접착부(23)가 형성되고, 무빙 베드(20)의 무빙방향에 대하여 직교되는 방향으로 길게 형성된 복수개의 단위 베드들(21)로 구성될 수 있다.
복수개의 단위 베드들(21)은, 길이방향 일단과 타단이 무빙 베드(20)의 폭을 형성하고, 복수개가 무빙 베드(20)의 무빙방향으로 인접되게 배치되어 상술한 조형물을 인쇄 성형되는 안착부 역할을 할 수 한다.
한편, 무빙 베드(20)는, 인접하게 배치된 단위 베드들(21)의 길이방향 일단과 타단을 연결하되, 단위 베드들(21)의 길이방향 측으로 중공을 가지도록 폐루프를 형성하는 복수개의 체인들(27)로 이루어진 체인부(26)를 더 포함할 수 있다.
복수개의 체인들(27)은, 각각 단위 베드들(21)의 길이방향 일단과 타단의 외측부에 구비되되, 일단부는 인접하는 단위 베드들(21) 중 어느 하나에 힌지 회동 가능하게 결합되고, 타단부는 인접하는 단위 베드들(21) 중 다른 하나에 힌지 회동 가능하게 결합될 수 있다.
따라서, 복수개의 단위 베드들(21)은, 복수개의 체인들(27)에 의해 상술한 폐루프를 형성하는 소정의 곡면 구간을 형성할 수 있다. 즉, 복수개의 단위 베드들(21)은 복수개의 체인들(27)에 의하여 상호 인접되게 연결되면서 하나의 링 형상의 무빙 베드(20)를 형성할 수 있다.
복수개의 단위 베드들(21)은, 도 3에 참조된 바와 같이, 상술한 소정의 곡면 구간이 원활하게 형성되도록, 폭 방향 양단부가 중공으로 갈수록 인접하는 단위 베드들(21) 사이의 거리가 점점 증가하도록 경사진 경사단부를 더 포함할 수 있다.
따라서, 복수개의 단위 베드들(21)이 수평되게 구비된 경우에는, 경사단부가 상호 이격되어 있다가, 무빙 베드(20)의 무빙에 의하여 곡면 구간으로 접어들면, 경사단부가 상호 밀착되면서 원활하게 곡면을 이루면서 무빙 베드(20)가 무빙될 수 있다.
복수개의 체인들(27)에는, 각각 후술하는 구동 스프라켓 기어(47A) 및 종동 스프라켓 기어(47B)의 기어치가 수용 걸림되는 걸림홀(27h)이 관통되게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예는, 도 1 내지 3에 참조된 바와 같이, 제조 공간에 수평되게 배치된 바디부(10)를 더 포함할 수 있다.
바디부(10)는, 상술한 무빙 베드(20)와 구동 유닛(40) 및 조형물 분리부(70)가 설치되는 장소를 제공할 수 있다.
보다 상세하게는, 바디부(10)는, 도 1 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 제조 공간에 고정되는 결합부(11)와, 결합부(11)로부터 외측으로 수평되게 연장되고, 실질적으로 무빙 베드(20)와 구동 유닛(40) 및 조형물 분리부(70)가 설치되는 설치부(13)를 포함할 수 있다.
결합부(11)는, 배터리와 같은 전원부 및 전원부에 전원 공급에 의하여 작동되는 제어부 등이 그 내부에 배치되고, 상대적으로 설치부(13)보다 더 큰 상단 높이를 가질 수 있다. 결합부(11)는, 무빙 베드(20)의 무빙방향을 '전후 방향'으로 정의할 경우, 좌우 방향으로 길게 배치될 수 있다.
설치부(13)는, 대략 결합부(11)의 좌우 양단에서 전후 방향으로 길게 연장된 한 쌍의 측면 플레이트와, 결합부(11)에 대향되는 부위인 한 쌍의 측면 플레이트의 선단부를 연결시키는 연결 플레이트(12)로 구비될 수 있다.
아울러, 설치부(13)는 후술하는 가이드 플레이트(60)와 히팅부(50)가 설치되도록, 한 쌍의 측면 플레이트의 상단을 좌우로 연결시키는 지지 플레이트(19)를 더 포함할 수 있다. 지지 플레이트(19)는 대략 전후 길이와 좌우 폭의 차이가 크지 않은 장방형 또는 정사각형의 수평 플레이트로 형성됨이 바람직하다. 이는, 무빙 베드(20)의 내측면을 충분히 상측으로 지지하도록 하기 위함이다.
설치부(13)는, 한 쌍의 측면 플레이트의 일단부 측을 상기 결합부(11)가 연결하고, 한 쌍의 측면 플레이트의 타단부 측을 상기 연결 플레이트(12)가 연결함으로써 전체적으로 장방형의 틀 형상으로 구비될 수 있다.
한 쌍의 측면 플레이트에는, 후술하는 구동 유닛(40)의 회전축이 관통 설치되는 모터 설치홀(15)과, 구동 유닛(40)의 구동 샤프트(31) 및 종동 샤프트(33)가 축 지지되는 구동 샤프트 홀(17A) 및 종동 샤프트 홀(17B)이 형성될 수 있다.
이하에서는, 이해의 혼선을 방지하기 위하여, 한 쌍의 측면 플레이트 사이의 공간을 '설치부(13)의 내측'이라 정의하고, 한 쌍의 측면 플레이트 외측 공간을 '설치부(13)의 외측'이라 정의한다.
한편, 구동 유닛(40)은, 도 2에 참조된 바와 같이, 설치부(13)의 내측에 설치된 구동 모터(41)와, 무빙 베드(20)의 중공 중 일단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하되, 구동 모터(41)의 구동력을 전달받아 회전되는 동작으로 복수개의 체인들(27)에 형성된 걸림홀(27h)에 걸림되어 무빙 베드(20)를 순환 회전시키는 구동 스프라켓 기어(47A)와, 무빙 베드(20)의 중공 중 타단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하는 종동 스프라켓 기어(47B)와, 구동 모터(41)의 회전축에 연동하여 회전되고, 구동 모터(41)로부터 구동 스프라켓 기어(47A)로 구동력을 전달하는 전달 기어부를 포함할 수 있다.
여기서, 구동 스프라켓 기어(47A)와 종동 스프라켓 기어(47B) 및 구동 모터(41)는 설치부(13)의 내측에 구비되는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 구동 모터(41)는, 설치부(13)의 내측 중 결합부(11)에 인접하는 부위에 설치될 수 있다. 아울러, 구동 스프라켓 기어(47A)와 종동 스프라켓 기어(47B)는, 설치부(13)의 내벽면에 인접되도록 설치될 수 있다. 구동 모터(41)와 구동 스프라켓 기어(47A) 및 종동 스프라켓 기어(47B)는 모두 무빙 베드(20)의 무빙방향에 대해 직교되는 수평축을 가질 수 있다.
한편, 전달 기어부는, 구동 모터(41)의 회전축에 직결되어 회전되는 제1피니언 기어(43)와, 제1피니언 기어(43)의 일측에 치합되도록 구비되고, 구동 스프라켓 기어(47A)와 동축으로 연결되어 회전되는 제2피니언 기어(45)를 포함할 수 있다.
제1피니언 기어(43)는, 제조 공간 내의 소정 부위에 대한 고정을 매개하는 고정 블록(43')에 의해 회전 가능하게 고정된다. 보다 상세하게는, 제1피니언 기어(43)는, 구동 모터(41)의 회전축 중 설치부(13)에 형성된 모터 설치홀(15)을 관통하여 노출되는 외측 부위에 직결되고, 설치부(13)의 외측벽과 고정 블록(43') 사이에서 구동 모터(41)의 회전축과 연동하여 회전되도록 구비될 수 있다.
제2피니언 기어(45)는, 제1피니언 기어(43)와 치합되도록 구비되되, 상대적으로 반경이 더 큰 피니언 기어로 구비되어 무빙 베드(20)의 무빙 속도를 감속시킨다. 아울러, 제2피니언 기어(45)는 제1피니언 기어(43)와 마찬가지로 설치부(13)의 외측에 구비되고, 설치부(13)의 내측에 구비된 구동 스프라켓 기어(47A)와 구동 샤프트 홀(17A)을 관통하는 구동 샤프트(31)에 의해 동축으로 연결될 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어진 구동 유닛(40)은, 복수개의 단위 베드들(21)의 길이방향 일단부 및 타단부에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 즉, 구동 유닛(40)은, 바디부(10)의 좌우 양단부에 한 쌍이 구비되고, 일측 구동 유닛(40)의 제2피니언 기어(45)와 구동 스프라켓 기어(47A) 및 타측 구동 유닛(40)의 제2피니언 기어(45)와 구동 스프라켓 기어(47A)를 동축으로 연결시켜 구동력을 증대시킬 수 있다.
아울러, 종동 스프라켓 기어(47B) 또한 복수개의 단위 베드들(21)의 길이방향 일단부 및 타단부에 각각 하나씩 배치되고, 종동 샤프트 홀(17B)에 회전 가능하게 지지되도록 구비된 종동 샤프트(33)에 의하여 동축으로 연결될 수 있다. 종동 스프라켓 기어(47B)는 일종의 아이들러 기어로서, 무빙 베드(20)의 무빙 동작에 의해 회전될 수 있다.
보다 상세하게는, 구동 스프라켓 기어(47A)는, 상술한 중공을 이루는 무빙 베드(20)의 일단부 측 곡면 부위의 단위 베드들(21)에 연결된 복수개의 체인들(27)의 걸림홀(27h)에 기어 치합되면서 무빙 베드(20)를 회전시킬 수 있다. 그리고, 종동 스프라켓 기어(47B)는, 상술한 중공을 이루는 무빙 베드(20)의 타단부 측 곡면 부위의 단위 베드들(21)에 연결된 복수개의 체인들(27)의 걸림홀(27h)에 기어 치합되면서 무빙 베드(20)의 회전 시 이를 회전 지지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예는, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 무빙 베드(20)의 내측 상면을 지지하도록 중공 내에 배치된 가이드 플레이트(60)와, 가이드 플레이트(60)의 하면에 적층 배치되고, 가이드 플레이트(60) 및 무빙 베드(20)를 매개로 조형물에 소정의 열을 가하는 히팅부(50)를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 프린터 노즐에 의하여 적층되는 용융 수지가 냉각될 때 조형물이 조형물의 변형될 우려가 있으므로 제조 공간 내부 전체를 승온시키거나 조형물에 소정의 열을 가할 필요가 있는 바, 히팅부(50)는 이를 위한 구성이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에서, 히팅부(50)로부터 공급받은 열은 직접 접촉하고 있는 가이드 플레이트(60)를 매개로 무빙 베드(20)에 열전도 방식으로 열전달될 수 있다.
그러나, 무빙 베드(20)는 가이드 플레이트(60)의 상면에 의해 지지됨과 아울러 무빙되도록 구비되는 바, 물리적으로 가이드 플레이트(60)와 분리된 상태이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 가이드 플레이트(60)와 무빙 베드(20) 사이의 열전달 면적이 더욱 증가되도록, 가이드 플레이트(60)의 상면과 무빙 베드(20)의 내측면은 무빙방향으로 길게 형성된 요철부를 포함할 수 있다.
요철부는 복수개의 단위 베드들(21)의 길이방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다. 즉, 복수개의 요철부가 무빙 베드(20)의 무빙방향인 전후방향으로 길게 형성되되, 단위 베드들(21)의 길이방향인 좌우방향으로 오목부(65) 및 돌기부(25)가 반복되게 배열되어 무빙 베드(20)의 무빙방향으로 상호 간섭되지 않도록 구현될 수 있다.
오목부(65) 및 돌기부(25) 중 어느 하나는 가이드 플레이트(60)의 상면에 무빙방향으로 길게 형성될 수 있고, 마찬가지로 오목부(65) 및 돌기부(25) 중 다른 하나는 복수개의 단위 베드들(21) 중 중공에 노출된 내측면에 무빙방향으로 길게 연속되도록 형성될 수 있다.
따라서, 요철부의 오목부(65) 및 돌기부(25)가 형성하는 접촉면적 만큼 히팅부(50)로부터 전달된 열의 열전달 면적이 증가하는 바, 조형물로 전달되는 열을 극대화할 수 있으므로, 가이드 플레이트(60)와 무빙 베드(20)가 물리적으로 분리된 상태에서도 히팅부(50)의 성능이 향상됨은 물론, 오목부(65) 각각에 돌기부(25)가 삽입되어 무빙 베드(20)의 무빙을 안내하므로 무빙 베드(20)의 유격 및 흔들림을 방지하여 안정적으로 조형물을 배출할 수 있다.
한편, 조형물 접착부(23)는, 무빙 베드(20)의 외측면이 소정깊이 함몰된 수용홈 또는 무빙 베드(20)의 외측면으로 소정길이 돌출된 접착돌기 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
조형물 접착부(23)는 조형물 컷팅부에 의하여 컷팅 및 분리가 용이하도록 수용홈으로 형성되는 것이 바람직하다.
프린터 노즐에 의하여 용융 수지가 무빙 베드(20)의 상면에 적층되면 수용홈에 스며들거나 접착돌기를 감싸도록 적층됨으로써 무빙 베드(20)의 상측에 견고하게 접착이 이루어진 다음, 무빙 베드(20)의 무빙에 의하여 제조 공간으로부터 외부로의 배출이 용이하게 이루어진다.
아울러, 조형물 분리부(70)는, 도 1 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 바디부(10) 중 무빙 베드(20)의 무빙방향 외측에 해당하는 설치 플레이트의 타단부를 연결하는 연결 플레이트(12)의 선단부에서 무빙 베드(20)의 외측면으로 상향 경사지게 연장된 컷터 날로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 컷터 날의 끝 부분은 무빙 베드(20)의 중공 중 타단부 측의 곡면이 시작되는 부위에 인접하도록 분리 배치되어, 무빙 베드(20)에 의하여 조형물이 외측으로 무빙되면, 컷터 날에 의하여 자동 컷팅됨으로써 사용자가 용이하게 무빙 베드(20)로부터 분리된 조형물을 배출할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예의 작동 과정을 첨부된 도면을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 무빙 베드(20)를 정지된 상태로 제조 공간 내에 배치시킨 다음, 프린터 노즐을 이용하여 조형물의 인쇄 성형을 시작한다.
이때, 무빙 베드(20)의 조형물 접착부(23)에 프린터 노즐로부터 토출되는 용융 수지가 적층되면서 조형물의 하단 부위가 무빙 베드(20)에 접착된다. 여기서, 조형물 접착부(23)가 수용홈 또는 접착돌기 중 어느 하나로 구비되는 바, 조형물을 형성하기 위한 용융 수지가 무빙 베드(20)의 하부로 빠져나가지 않으므로 본래 설계된 조형물의 완성본을 취득할 수 있다.
다음으로, 프린터 노즐에 의하여 조형물이 완성되면, 구동 모터(41)를 작동시켜 무빙 베드(20)를 무빙시키는 동작으로 조형물을 제조 공간에서 사용자의 배출 분리가 용이한 외측으로 무빙시킨다.
이때, 가이드 플레이트(60)와 무빙 베드(20) 사이에 형성된 요철부로 인해 무빙 베드(20)의 안정적인 무빙이 안내됨과 동시에, 히팅부(50)로부터 제공되는 열이 높은 열전달 효율을 유지하면서 조형물로 전달되므로 조형물의 변형을 방지할 수 있는 이점을 가진다.
무빙 베드(20)의 무빙으로 인해 조형물이 외측으로 무빙되면, 조형물 분리부(70)의 컷터 날에 의하여 조형물이 무빙 베드(20)로부터 자동 분리되므로, 사용자가 용이하게 조형물을 취득하여 배출할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
10: 바디부 11: 결합부
12: 연결 플레이트 13: 설치부
15: 모터 설치홀 17A: 구동 샤프트 홀
17B: 종동 샤프트 홀 19: 지지 플레이트
20: 무빙 베드 21: 단위 베드들
23: 조형물 접착부 25: 돌기부
27: 체인들 27h: 걸림홀
31: 구동 샤프트 33: 종동 샤프트
40: 구동 유닛 41: 구동 모터
43: 제1피니언 기어 43': 고정 블록
45: 제2피니언 기어 47A: 구동 스프라켓 기어
47B: 종동 스프라켓 기어 50: 히팅부
60: 가이드 플레이트 65: 오목부
70: 조형물 분리부

Claims (8)

  1. 프린터 노즐에 의하여 입체적으로 제조된 조형물을 제조 공간으로부터 외부로 배출시키도록 무빙시키는 무빙 베드;
    상기 무빙 베드의 일단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 유닛;
    상기 무빙 베드의 타단부 측에 배치되고, 상기 무빙 베드로부터 상기 조형물을 컷팅시켜 분리하는 조형물 분리부; 및
    상기 제조 공간에 배치된 바디부를 포함하고,
    상기 무빙 베드는,
    상면에 상기 프린터 노즐에 의하여 용융 적층되는 용융 수지가 수용 안착되는 복수개의 조형물 접착부가 형성되고, 무빙 방향에 대하여 직교되는 방향으로 길게 형성된 복수개의 단위 베드들; 및
    인접하게 배치된 상기 단위 베드들의 길이방향 일단과 타단을 연결하되, 상기 단위 베드들의 길이방향 측으로 중공을 가지도록 폐루프를 형성하는 복수개의 체인들을 구비하고,
    상기 바디부는,
    상기 제조 공간에 고정되는 결합부; 및
    상기 결합부로부터 외측으로 수평되게 연장되고, 상기 무빙 베드와 상기 구동 유닛이 설치되는 설치부를 구비하고,
    상기 조형물 분리부는, 상기 무빙 베드의 무빙방향 외측에 해당하는 상기 설치부의 타단부를 연결하는 연결 플레이트의 선단부에서 상기 무빙 베드의 외측면으로 경사지게 연장 형성된 컷터 날로 이루어지고,
    상기 컷터 날의 끝 부분은 상기 무빙 베드의 중공 중 상기 컷터 날이 구비된 단부 측의 곡면이 시작되는 부위에 인접하도록 배치되는 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 유닛은,
    상기 설치부의 내측에 설치된 구동 모터;
    상기 무빙 베드의 중공 중 상기 일단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하되, 상기 구동 모터의 구동력을 전달받아 회전되는 동작으로 상기 복수개의 체인들에 형성된 걸림홀에 걸림되어 상기 무빙 베드를 순환 회전시키는 구동 스프라켓 기어;
    상기 무빙 베드의 중공 중 상기 타단부 측에 해당하는 내주단부를 회전 지지하는 종동 스프라켓 기어; 및
    상기 구동 모터의 회전축에 연동하여 회전되고, 상기 구동 모터로부터 상기 구동 스프라켓 기어로 구동력을 전달하는 전달 기어부를 포함하는 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무빙 베드의 내측 상면을 지지하도록 상기 중공 내에 배치된 가이드 플레이트; 및
    상기 가이드 플레이트의 하면에 적층 배치되고, 상기 가이드 플레이트 및 상기 무빙 베드를 매개로 상기 조형물에 소정의 열을 가하는 히팅부를 더 포함하는 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 히팅부로부터 공급받은 열은 상기 가이드 플레이트를 매개로 상기 무빙 베드로 전달되고,
    상기 가이드 플레이트의 상면과 상기 무빙 베드의 내측면은 상기 무빙방향으로 길게 요철부로 형성된 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 요철부는, 상기 무빙 베드의 무빙방향으로 상호 간섭되지 않도록, 상기 요철부의 오목부 또는 돌기부 중 어느 하나가 상기 가이드 플레이트의 상면에 상기 무빙방향으로 길게 형성되고,
    상기 요철부의 오목부 또는 돌기부 중 나머지 하나가 상기 복수개의 단위 베드들 중 상기 중공에 노출된 내측면에 상기 무빙방향으로 길게 연속되도록 형성된 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조형물 접착부는, 상기 무빙 베드의 외측면이 소정깊이 함몰된 수용홈 또는 상기 무빙 베드의 외측면으로 소정길이 돌출된 접착돌기 중 어느 하나로 형성된 연속 출력이 가능한 3D 프린터용 베드 조립체.
  8. 삭제
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