KR102299331B1 - 입체물 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 입체물 제조장치는 안착부를 포함하는 형상 가이드부; 상기 안착부를 따라 이동하면서 상기 안착부 상에 소재를 토출시키는 토출부; 및 상기 토출부에서 토출된 상기 소재를 상기 안착부에 고정하는 소재 고정부;를 포함하고, 상기 안착부는 사전에 설정된 공정순서에 따라 상기 고정부에 의해 고정된 상기 소재를 이동시키며, 상기 소재를 순차적으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

Description

입체물 제조장치{A THREE-DIMENSIONAL PRODUCT MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명은 입체물 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형성 가능한 플라스틱 재료로 이루어진 소재에 기초하여 입체물을 제조하는 장치에 관한 것이다.
최근, 플라스틱 복합소재를 이용하여 강도와 내구성을 보강하기 위한 내부 보강재(reinforcement)를 제조하는 기술이 이용되고 있다. 적층 가공(additive manufacturing) 장치 및 폴리머/복합재의 내부 보강재와 같은 내부 골격 제조 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이를 이용하면, 경량 복합 소재 입체물의 원재료 사용량은 줄이면서도 기계적 성능을 높일 수 있다는 점에서 3D 프린팅이나 3D 몰딩이 각광받고 있다. 특히, 적층 가공 속도도 개선되어 자동화 공정의 일부로서 기능할 수 있게 되었다.
적층 가공 기술은 자동차 부품 시장뿐만 아니라, 항공기, 전자부품, 가전제품(consumer electronics), 스포츠 용품(sporting goods), 건축소재 등 다양한 분야로 확장될 수 있다는 점에서 잠재적 가치가 매우 높다. 하지만, 비용면에서 효율적인 방식으로 정교한 골격 구조를 제조하기 위해서는 더욱 많은 연구개발이 이루어져야 한다.
특히, 내부 골격을 제조하는 적층 가공 장치는, 가늘고 길게 이어진 스트랜드의 원재료를 사용하는데, 이 원재료는 대부분 쉽게 굳어지거나(solidified) 경화되거나(cured) 열화되는(degraded) 물질로 이루어지기 때문에, 원재료가 적층 가공 장치의 내부를 통과하여 외부로 토출될 때까지 원재료가 굳어지거나 경화되거나 열화되지 않도록 하기 위한 기술이 필요하다.
아래 선행기술문헌은 본체 내부에 인서트 보강재가 삽입된 범퍼 빔을 개시하고 있다. 하지만, 인서트 보강재가 삽입된 범퍼 빔을 제조하는 제조 장치와 관련한 설명이 충분한 개시가 이루어지지 않았고, 원재료의 원활한 흐름을 도모하기 위한 방안과 관련해서는 언급이 없어, 위에서 언급한 문제점을 극복할만한 단서를 찾을 수 없다. 또한, 원재료를 올바른 위치에 토출시키기 위한 단서 및 대량 생산을 위한 단서 역시 찾을 수 없다는 문제점이 있다.
KR 10-1198621 B1 (2012.11.01)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원재료를 올바른 위치에 토출시키고, 대량 생산에 적합한 입체물 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 입체물 제조 장치는 안착부를 포함하는 형상 가이드부, 상기 안착부를 따라 이동하고, 상기 안착부 상에 소재를 토출하는 토출부, 및 상기 토출된 소재를 상기 안착부에 고정하는 소재 고정부를 포함하고, 상기 안착부는 상기 소재 고정부가 상기 소재를 고정한 이후 제1 위치에서 제2 위치로 이동되고, 상기 고정된 소재에 대한 후속 공정은 상기 안착부가 상기 제2 위치에 위치할 때 수행된다.
일 실시예에 의하면, 상기 형상 가이드부는 지그(jig)를 포함할 수 있고, 상기 지그는 바깥 둘레를 따라 상기 안착부가 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 안착부는 상기 소재가 안착되는 홈을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 소재 고정부는 상기 토출부가 상기 소재를 기 설정된 위치에 토출할 때 활성화되는 실린더, 및 상기 실린더가 활성화될 때 상기 실린더에 의해 이동되어 상기 토출된 소재를 상기 안착부에 고정하는 고정 커버를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 형상 가이드부는 다각 기둥의 형상을 가질 수 있고, 상기 안착부는 상기 다각 기둥의 일 측면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 일 측면은 상기 제1 위치일 수 있고, 상기 다각 기둥의 다른 측면은 상기 제2 위치일 수 있으며, 상기 다른 측면 상에 상기 후속 공정에 대응되는 공정 구성이 배치될 수 있고, 상기 형상 가이드부는 상기 다각 기둥의 중심축을 중심으로 회전함으로써 상기 안착부를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 토출부는 입체물 제조 로봇암일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 토출부는 적층식 3D 프린터일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 후속 공정은 상기 소재를 냉각시키는 쿨링(cooling) 공정, 상기 소재를 커팅(cutting)하는 커팅 공정, 또는 고형화된 상기 소재를 상기 안착부 상에서 이탈시켜 별도의 장소에 적재하는 적재 공정 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 소재는 스트랜드(strand), 얀(yarn), 토우(tow), 번들(bundle), 밴드(band) 또는 테이프(tape) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 토출부가 안착부 상에 소재를 토출한 후 소재 고정부가 토출된 소재를 안착부에 고정시키므로 소재가 올바른 위치에 고정되도록 하는 효과가 있다.
또한, 안착부가 소재를 이동시키면서 연속적으로 후속 공정이 수행될 수 있어 대량 생산을 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 입체물 제조장치를 나타내는 블록도이고,
도 2는 도 1의 입체물 제조장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이며,
도 3은 도 2의 입체물 제조장치의 정면도이고,
도 4는 도 2의 입체물 제조장치에 포함된 안착부 상에 소재가 토출된 실시예를 나타내는 도면이며,
도 5는 도 2의 입체물 제조장치에 포함된 소재 고정부가 토출된 소재를 안착부에 고정하는 실시예를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 1의 입체물 제조장치에 포함된 안착부가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 일 실시예를 나타내는 도면이며,
도 7은 도 1의 입체물 제조장치에 포함된 안착부가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 입체물 제조 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 입체물 제조 장치(100)는 형상 가이드부(120), 토출부(140) 및 소재 고정부(160)를 포함할 수 있다.
소재(110)는 추후에 제조될 입체물을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 소재(110)는 적층될 수 있고, 적층된 소재(110)는 경화됨으로써 입체물이 제조될 수 있다.
따라서, 소재(110)는 목표로 하는 입체물을 제조함에 적합한 물질 및/또는 형태로 선택될 수 있다. 예를 들어, 소재(110)는 스트랜드(strand), 얀(yarn), 토우(tow), 번들(bundle), 밴드(band) 또는 테이프(tape) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
형상 가이드부(120)는 안착부(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 안착부(122)는 소재(110)가 안착되는 홈을 가질 수 있다. 실시예에 따라, 형상 가이드부(120)는 바깥 둘레를 따라 안착부(122)가 배치된 지그(jig)를 포함할 수 있다.
안착부(122)는 여러 형상을 가질 수 있다. 추후에 제조될 입체물의 형상은 안착부(122)의 형상에 영향을 받을 수 있으므로, 안착부(122) 및 이를 포함하는 형상 가이드부(120)는 제조될 입체물의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
안착부(122)가 지그의 바깥 둘레를 따라 배치될 경우, 지그의 바깥 둘레가 형성하는 형상은 추후에 제조될 입체물의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 지그가 원의 형상을 가질 경우 제조되는 입체물은 원의 둘레를 따라 형성된 링 형상을 가질 수 있다. 지그는 입체 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 지그에 배치된 안착부(122)의 형상 또한 입체적일 수 있다.
토출부(140)는 안착부(122)를 따라 이동(M)할 수 있다. 토출부(140)는 안착부(122)를 따라 이동(M)하면서 안착부(122) 상에 소재(110)를 토출할 수 있다. 예를 들어, 토출부(140)는 입체적으로 자유롭게 움직이면서 안착부(122) 상에 위치하는 기 설정된 목표 지점에 소재(110)를 토출할 수 있다. 예를
일 실시예에서, 토출부(140)는 입체물 제조 로봇암일 수 있다. 예를 들어, 입체물 제조 로봇암은 입체 형상을 갖는 안착부(122)를 따라 이동(M)할 수 있다. 이 때, 안착부(122) 또한 입체물 제조 로봇암의 움직임에 맞춰 회전 및/또는 이동할 수 있다.
다른 실시예에서, 토출부(140)는 적층식 3D 프린터일 수 있다. 예를 들어, 토출부(140)는 소재(110)를 기 설정된 위치에 적층함으로써 입체물을 제조하는 적층식 3D 프린터일 수 있다.
실시예에 따라, 토출부(140)는 소정의 위치에 고정될 수 있다. 즉, 토출부(140)는 이동(M)하지 않을 수 있다. 예를 들어, 토출부(140)는 안착부(122)의 형상에 대응되는 형상을 갖고, 소정의 위치에 고정되어 배치될 수 있다. 이 경우, 토출부(140)는 이동(M)하지 않아도 안착부(122) 상에 소재(110)를 토출할 수 있다. 또는, 토출부(140)가 고정되고, 지그가 이동함으로써 안착부(122) 상에 소재(110)가 배치될 수 있다.
소재 고정부(160)는 토출부(140)에서 토출된 소재(110)를 안착부(122)에 고정할 수 있다. 다시 말해, 소재 고정부(160)는 토출된 소재(110)가 안착부(122)에서 이탈하지 않도록 토출된 소재(110)에 압박을 가할 수 있다.
실시예에 따라, 소재 고정부(160)는 실린더 및 고정 커버를 포함할 수 있다. 여기서, 실린더는 토출부(140)가 소재(110)를 기 설정된 위치에 토출할 때 활성화될 수 있고, 고정 커버는 실린더가 활성화될 때 실린더에 의해 이동되어 토출된 소재(110)를 안착부(122)에 고정할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 내지 제3 실린더들은 각각 제1 내지 제3 고정 커버들과 연결될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 실린더들은 각각 토출부(140)가 소재(110)를 제1 위치에 토출하는 제1 시점, 제2 위치에 토출하는 제2 시점 및 제3 위치에 토출하는 제3 시점에 순차적으로 활성화될 수 있다. 그 결과, 제1 내지 제3 실린더들과 각각 연결된 제1 내지 제3 고정 커버들이 제1 내지 제3 시점들에 각각 순차적으로 이동하여 토출된 소재(110)를 안착부(122)에 고정할 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제1 내지 제3 실린더들은 일 고정 커버에 연결될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 실린더들은 토출부(140)가 소재(110)를 일 위치에 토출하는 시점에 실질적으로 동시에 활성화될 수 있다. 그 결과, 고정 커버는 제1 내지 제3 실린더들의 공동 출력에 의해 이동될 수 있고, 토출된 소재(110)를 안착부(122)에 고정할 수 있다.
소재 고정부(160)에 의해 고정된 소재(110)는 안착부 상에 고정된 채로 고형화됨으로써 목표로 했던 형상을 갖는 입체물이 제조될 수 있다.
실시예에 따라, 소재 고정부(160)에 의해 고정된 소재(110)는 고정된 이후 후속 공정을 거칠 수 있다. 여기서, 후속 공정은 고정된 소재(110)를 최종적으로 입체물로 형성시키기 위한 일 이상의 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 후속 공정은 쿨링(cooling) 공정, 커팅(cutting) 공정 또는 적재 공정 중 하나일 수 있다. 쿨링 공정은 고정된 소재(100)를 기 설정된 온도로 냉각 및/또는 가열시키는 공정일 수 있고, 커팅 공정은 고정된 소재(110)를 커팅하는 공정일 수 있고, 적재 공정은 최종적으로 고형화된 소재(110)를 안착부(122) 상에서 이탈시켜 별도의 장소에 적재하는 공정일 수 있다.
이 경우, 형상 가이드부(120)에 포함된 안착부(122)는 고정된 소재(110)와 함께 후속 공정을 위해 이동될 수 있다. 예를 들어, 형상 가이드부(120)는 소재 고정부(160)가 소재(110)를 고정한 이후 일 회전축을 중심으로 소정의 각도만큼 회전될 수 있다. 그 결과, 안착부(122)는 제1 위치에서 제2 위치로 이동될 수 있다. 이 때, 후속 공정을 위해 대기하고 있던 커터는 형상 가이드부(120)가 소정의 각도만큼 회전된 이후 고정된 소재(110)의 일부를 커팅할 수 있다. 즉, 고정된 소재(110)에 대한 후속 공정은 안착부(122)가 제2 위치에 위치할 때 수행될 수 있다.
여기서, 이러한 일련의 공정들은 연속적으로 구현될 수 있다. 이를 위해, 형상 가이드부(120)는 복수의 안착부들이 측면에 배치되는 다각 기둥의 형상을 가질 수 있고, 형상 가이드부(120)의 각 측면 상에는 대응되는 공정의 구성이 배치될 수 있으며, 형상 가이드부(120)가 다각 기둥의 중심축을 중심으로 회전함으로써 각 측면 상에서 토출 및 고정 공정과 이후 후속 공정이 연속적으로 구현될 수 있다.
상기 형상 가이드부(120) 및 이에 포함된 안착부(122)의 구성 및 동작은 아래 도 6 및 도 7을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 구성에 따른 입체물 제조 장치(100)에 의하면, 토출부(140)가 안착부(122) 상에 소재(110)를 토출한 후 소재 고정부(160)가 토출된 소재(110)를 안착부(122)에 고정시키므로 소재(110)가 올바른 위치에 고정될 수 있다. 나아가, 안착부(122)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동하면서 후속 공정이 수행될 수 있으므로, 대량 생산에 적합할 수 있다.
도 2는 도 1의 입체물 제조 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 입체물 제조 장치의 정면도이며, 도 4는 도 2의 입체물 제조 장치에 포함된 안착부 상에 소재가 토출된 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 2의 입체물 제조 장치에 포함된 소재 고정부가 토출된 소재를 안착부에 고정하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 입체물 제조 장치(200)는 형상 가이드부(220), 토출부 및 소재 고정부(260)를 포함할 수 있다.
소재(210)는 추후에 제조될 입체물을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 소재(210)는 적층될 수 있고, 적층된 소재(210)는 경화됨으로써 입체물이 제조될 수 있다.
따라서, 소재(210)는 목표로 하는 입체물을 제조함에 적합한 물질 및/또는 형태로 선택될 수 있다. 예를 들어, 소재(210)는 스트랜드, 얀, 토우, 번들, 밴드 또는 테이프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
형상 가이드부(220)는 안착부(222)를 포함할 수 있다. 여기서, 안착부(222)는 소재(210)가 안착되는 홈을 가질 수 있다. 형상 가이드부(220)는 바깥 둘레를 따라 안착부(222)가 배치된 지그(224)를 포함할 수 있다.
안착부(222)는 여러 형상을 가질 수 있다. 추후에 제조될 입체물의 형상은 안착부(222)의 형상에 영향을 받을 수 있으므로, 안착부(222) 및 이를 포함하는 형상 가이드부(220)는 제조될 입체물의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
본 실시예와 같이 안착부(222)가 지그(224)의 바깥 둘레를 따라 배치될 경우, 지그(224)의 바깥 둘레가 형성하는 형상은 추후에 제조될 입체물의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다.
토출부는 안착부(222)를 따라 이동할 수 있다. 토출부는 안착부(222)를 따라 이동하면서 안착부(222) 상에 소재(210)를 토출할 수 있다. 예를 들어, 토출부는 입체적으로 자유롭게 움직이면서 안착부(222) 상에 위치하는 기 설정된 목표 지점에 소재(210)를 토출할 수 있다.
일 실시예에서, 토출부는 입체물 제조 로봇암일 수 있다.
다른 실시예에서, 토출부(240)는 적층식 3D 프린터일 수 있다. 예를 들어, 토출부(240)는 소재(210)를 기 설정된 위치에 적층함으로써 입체물을 제조하는 적층식 3D 프린터일 수 있다.
소재 고정부(260)는 토출부에서 토출된 소재(210)를 안착부(222)에 고정할 수 있다. 다시 말해, 소재 고정부(260)는 토출된 소재(210)가 안착부(222)에서 이탈하지 않도록 토출된 소재(210)에 압박을 가할 수 있다.
실시예에 따라, 소재 고정부(260)는 실린더(262) 및 고정 커버(264)를 포함할 수 있다. 여기서, 실린더(262)는 토출부가 소재(210)를 기 설정된 위치에 토출할 때 활성화될 수 있고, 고정 커버(264)는 실린더(262)가 활성화될 때 실린더(262)에 의해 이동되어 토출된 소재(210)를 안착부(222)에 고정할 수 있다.
실린더(262)는 고정 커버(264)에 연결될 수 있다. 여기서, 실린더(262)는 토출부가 소재(210)를 일 위치에 토출하는 시점에 활성화될 수 있다. 그 결과, 고정 커버(264)는 실린더(262)의 출력에 의해 이동될 수 있고, 토출된 소재(210)를 안착부(222)에 고정할 수 있다.
소재 고정부(260)에 의해 고정된 소재(210)는 안착부 상에 고정된 채로 고형화됨으로써 목표로 했던 형상을 갖는 입체물이 제조될 수 있다.
도 6은 도 1의 입체물 제조 장치에 포함된 안착부가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 형상 가이드부(320)는 제1 안착부(322-1), 제2 안착부(322-2) 및 제3 안착부(322-3)를 포함할 수 있다. 또한, 각 안착부(322) 상에는 토출부(340)에 의해 제1 소재(310-1), 제2 소재(310-2) 및 제3 소재(310-3)가 각각 배치될 수 있다. 이 때, 형상 가이드부(320)는 삼각 기둥의 형상을 가질 수 있고, 각 안착부(322)는 삼각 기둥의 일 측면 상에 배치될 수 있다.
소재 고정부에 의해 고정된 소재(310)는 고정된 이후 후속 공정을 거칠 수 있다. 여기서, 후속 공정은 고정된 소재(310)를 최종적으로 입체물로 형성시키기 위한 일 이상의 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 후속 공정은 쿨링 공정, 커팅 공정 또는 적재 공정 중 하나일 수 있다. 쿨링 공정은 고정된 소재(310)를 기 설정된 온도로 냉각 및/또는 가열하는 공정일 수 있고, 커팅 공정은 고정된 소재(310)를 커팅하는 공정일 수 있고, 적재 공정은 최종적으로 고형화된 소재(310)를 안착부(322) 상에서 이탈시켜 별도의 장소에 적재하는 공정일 수 있다.
이 경우, 형상 가이드부(320)에 포함된 제1 안착부(322-1)는 고정된 제1 소재(310-1)와 함께 후속 공정을 위해 이동될 수 있다. 예를 들어, 형상 가이드부(320)는 소재 고정부가 제1 소재(310-1)를 고정한 이후 일 회전축을 중심으로 소정의 각도만큼 회전(R1)될 수 있다. 그 결과, 제1 안착부(322-1)는 제1 위치에서 제2 위치(즉, 최초 제2 안착부(322-2)의 위치)로 이동될 수 있다. 이 때, 후속 공정을 위해 대기하고 있던 커터(350)는 형상 가이드부(320)가 소정의 각도만큼 회전된 이후 고정된 제1 소재(310-1)의 일부를 커팅할 수 있다. 즉, 고정된 제1 소재(310-1)에 대한 후속 공정은 제1 안착부(322-1)가 제2 위치에 위치할 때 수행될 수 있다.
또한, 형상 가이드부(320)는 커터(350)가 제1 소재(310-1)를 커징한 이후 일 회전축을 중심으로 소정의 각도만큼 추가 회전(R1)될 수 있다. 그 결과, 제1 안착부(322-1)는 제2 위치에서 제3 위치(즉, 최초 제3 안착부(322-3)의 위치)로 이동될 수 있다. 이 때, 후속 공정을 위해 대기하고 있던 적재 장치(370)는 형상 가이드부(320)가 소정의 각도만큼 추가 회전된 이후 커팅된 제1 소재(310-1)를 제1 안착부(322-1) 상에서 이탈시켜 별도의 장소에 적재할 수 있다. 이와 함께, 적재 장치(370)는 이후에 토출부(340)가 용이하게 제4 소재를 제1 안착부(322-1)에 토출할 수 있도록 준비하는 공정을 수행할 수 있다.
여기서, 이러한 일련의 공정들은 연속적으로 구현될 수 있다. 이를 위해, 형상 가이드부(120)는 복수의 안착부들이 측면에 배치되는 삼각 기둥의 형상을 가질 수 있고, 형상 가이드부(120)의 각 측면 상에는 대응되는 공정의 구성이 배치될 수 있으며, 형상 가이드부(120)가 다각 기둥의 중심축을 중심으로 회전함으로써 각 측면 상에서 토출 및 고정 공정과 이후 후속 공정이 연속적으로 구현될 수 있다.
도 7은 도 1의 입체물 제조 장치에 포함된 안착부가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 형상 가이드부(420)는 복수의 안착부(422)를 포함할 수 있다. 각 안착부(422) 상에는 소재(410)가 배치될 수 있다. 이 때, 형상 가이드부(420)는 사각 기둥의 형상을 가질 수 있고, 각 안착부(422)는 사각 기둥의 일 측면 상에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 안착부(422)가 다각 기둥의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 소재(410-1)가 배치되는 제1 안착부(422-1) 및 제2 소재(410-2)가 배치되는 제2 안착부(422-2)는 다각 기둥의 일 측면에 함께 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 어떤 공정의 일 공정 구성이 복수의 안착부(422) 상에 각각 배치된 복수의 소재(410)에 대한 후속 공정을 모두 처리할 수 있다. 예를 들어, 단수의 제1 공정 구성(430)은 2회 회전(R2)된 제1 소재(410-1) 및 제2 소재(410-2)에 대한 후속 공정을 모두 처리할 수 있다.
실시예에 따라, 어떤 공정의 복수의 공정 구성이 복수의 안착부(422) 상에 각각 배치된 복수의 소재(410)에 대한 후속 공정을 각각 담당하여 처리할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 공정 구성(450-1, 450-2)은 1회 회전(R2)된 제1 소재(410-1) 및 제2 소재(410-2)에 대한 후속 공정을 각각 담당하여 처리할 수 있고, 복수의 제3 공정 구성(470-1, 470-2)은 3회 회전(R2)된 제1 소재(410-1) 및 제2 소재(410-2)에 대한 후속 공정을 각각 담당하여 처리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태를 포함하는 특정 실시예의 관점에서 본 발명을 설명했지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 위에서 설명된 발명의 구성에 있어서, 다양한 치환이나 변형을 예측할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 권리범위와 기술적 사상을 벗어나지 않는 한, 구조적이고 기능적인 변조가 다양하게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상이나 권리범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같이 광범위하게 이해될 수 있을 것이다.
100, 200: 입체물 제조장치
120, 220, 320, 420: 형상 가이드부
140, 340, 440: 토출부
160, 260: 소재 고정부
122, 222, 322, 422: 안착부

Claims (10)

  1. 안착부를 포함하는 형상 가이드부;
    상기 안착부를 따라 이동하면서, 상기 안착부에 소재를 토출시키는 토출부; 및
    상기 토출부에서 토출된 소재를 상기 안착부에 고정시키는 소재 고정부;를 포함하고,
    상기 안착부는 사전에 설정된 공정순서에 따라 상기 고정부에 의해 고정된 상기 소재를 이동시키며, 상기 소재는 상기 안착부에 의해 그 위치가 이동되면서 순차적으로 가공되는 것을 특징으로 하고,
    상기 형상 가이드부는 다각 기둥의 형상으로 마련되고,
    상기 안착부는 상기 형상 가이드부의 측면 상에 배치되며,
    상기 형상 가이드부는,
    상기 소재의 가공 횟수에 대응되는 갯수의 측면을 갖는 다각 기둥 형상으로 마련되며, 일측면이 제1 위치이고, 다각 기둥의 중심축을 중심으로 회전되는 방향을 따라 인접하는 다른 측면이 제2 위치이며,
    상기 제2 위치에 상기 제1 위치의 후속 공정에 대응되는 공정 구성이 배치되고,
    상기 형상 가이드부는, 상기 다각 기둥의 중심축을 중심으로 회전함으로써 상기 안착부를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 형상 가이드부는,
    지그(jig)를 포함하고, 상기 지그는 바깥 둘레를 따라 상기 안착부가 배치되는 것을 특징으로 하는, 입체물 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 안착부는,
    그 외면에 상기 소재가 안착되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는, 입체물 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 소재 고정부는,
    상기 안착부에 토출된 상기 소재 방향으로 신장되는 실린더; 및
    상기 소재를 가압하여 상기 안착부에 고정시킬 수 있도록, 상기 실린더의 단부에 결합된 고정 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출부는 입체물 제조 로봇암인 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출부는 적층식 3D 프린터인 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 후속 공정은 상기 소재를 냉각시키는 쿨링(cooling) 공정, 상기 소재를 커팅(cutting)하는 커팅 공정, 또는 고형화된 상기 소재를 상기 안착부 상에서 이탈시켜 별도의 장소에 적재하는 적재 공정 중 하나인 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 소재는 스트랜드(strand), 얀(yarn), 토우(tow), 번들(bundle), 밴드(band) 또는 테이프(tape) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체물 제조 장치.
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