KR102437954B1 - 3차원 프린터 - Google Patents

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KR102437954B1
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김남훈
이승재
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울산과학기술원
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 성형물을 형성하기 위한 수지가 적층되는 복수의 베드부를 포함하는 베드모듈; 상기 복수의 베드부의 상면으로 상기 수지를 토출하는 토출부 및 상기 토출부를 이동시키기 위한 이송부를 포함하는 토출유닛; 상기 복수의 베드부 중 하나 이상을 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 베드구동유닛; 및 미리 입력된 상기 토출부의 이동경로에 기초하여 상기 베드구동유닛 및 상기 이송부를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 베드모듈은, 상기 복수의 베드부에 연결되는 복수의 베드기어부를 더 포함하고, 상기 복수의 베드기어부는 상기 베드구동유닛에 맞물려 구동됨으로써 상기 복수의 베드부를 이동시키는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.

Description

3차원 프린터{THREE DIMENSION RRINTER}
본 발명은 3차원 프린터에 대한 발명이다.
3차원 프린팅이란 입체로 디자인된 설계도를 이용하여 플라스틱, 금속, 세라믹 등 각종 소재를 층층이 쌓아 성형물을 제조하는 것을 말한다. 3차원 프린터는 소재를 출력하는 방식에 따라 구분되는데, 분말로 된 소재를 레이저로 소결하는 SLS(selective laser sintering) 방식, 빛으로 소재를 굳히는 SLA(Stereo lithography) 방식, 플라스틱 필라멘트를 용융하는 FDM(fused deposition modeling) 방식이 널리 사용되고 있다.
이러한 3차원 프린터는 좌우 상하 방향으로 이동하면 소재를 토출하는 토출부와 토출부에서 출력된 소재가 적층되는 베드를 포함할 수 있다. 또한, 소재는 베드에 적층되어 성형물과 성형물을 지탱하는 서포터로 형성될 수 있다.
그러한, 베드에 적층되는 서포터가 약하거나 잘못 형성될 경우, 성형물이 붕괴될 가능성이 있다는 문제점이 있다. 또한, 베드에 적층되는 서포터가 많을수록 소재가 많이 사용되는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 10-2020-0071804 (2020. 06. 22 공개)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 서포터를 최소화할 수 있는 3차원 프린터를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 성형물을 형성하기 위한 수지가 적층되는 복수의 베드부를 포함하는 베드모듈; 상기 복수의 베드부의 상면으로 상기 수지를 토출하는 토출부 및 상기 토출부를 이동시키기 위한 이송부를 포함하는 토출유닛; 상기 복수의 베드부 중 하나 이상을 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 베드구동유닛; 및 미리 입력된 상기 토출부의 이동경로에 기초하여 상기 베드구동유닛 및 상기 이송부를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 베드모듈은, 상기 복수의 베드부에 연결되는 복수의 베드기어부를 더 포함하고, 상기 복수의 베드기어부는 상기 베드구동유닛에 맞물려 구동됨으로써 상기 복수의 베드부를 이동시키는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 복수의 베드부는 열과 행의 매트릭스 형상으로 나열되고, 상기 베드구동유닛은 상기 구동력을 발생시키는 모터; 및 상기 열 또는 상기 행 방향 중 어느 한 방향으로 배향되고 다른 방향을 따라 서로 이격되어 배치되어 상기 모터로부터 발생되는 상기 구동력에 의해 회전되는 복수의 축기어를 포함하고, 상기 복수의 베드기어부 중 일부는 상기 복수의 축기어 중 하나에 선택적으로 맞물리는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출부의 이동경로는 복수 개로 형성되고, 상기 복수 개의 이동경로는, 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 상기 수지를 적층하기 위해 상기 토출부가 이동되는 경로인 제1 이동경로; 및상기 제1 이동경로 이후 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 상기 수지를 적층하기 위해 상기 토출부가 이동되는 경로인 제2 이동경로를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 토출부가 상기 제2 이동경로를 따라 이동하기 전, 상기 제1 이동경로에 기초하여 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 연결되도록 제어하고, 상기 베드구동유닛을 구동시키는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 상기 토출부를 상하 방향으로 이동 가능하도록 구동되고, 상기 복수의 베드부는 상기 제1 이동경로 상에 위치되는 하나 이상의 제1 베드부; 및 상기 제1 이동경로 상에 위치되는 않는 복수의 제2 베드부를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 토출부가 상기 제1 이동경로에 따른 이동이 완료되고, 상기 이송부에 의해 상측으로 이동될 경우, 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 연결되고, 상기 복수의 제2 베드부가 상방으로 이동되도록 상기 베드구동유닛을 제어하는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 제1 베드부의 상방 이동 길이는 상기 제1 이동경로를 기초로 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 적층된 상기 수지의 두께와 동일한, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 제1 베드부의 상방 이동 길이와 상기 토출부의 상방 이동 길이는 동일한, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출부는 상기 이송부에 의해 좌우 방향으로만 이동되고, 상기 복수의 베드부는, 상기 제1 이동경로 상에 위치되는 하나 이상의 제1 베드부를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 토출부가 상기 제1 이동경로에 따른 이동이 완료될 경우, 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 연결되고, 상기 하나 이상의 제1 베드부가 미리 설정된 길이로 하방 이동되도록, 상기 베드구동유닛을 제어하는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 길이는 상기 제1 이동경로를 기초로 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 적층된 상기 수지의 두께와 동일한, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 복수의 베드부 각각에는 상기 수지를 고정시키기 위한 히팅필름이 구비되는, 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 베드부의 하나 이상이 토출부의 이동경로를 기초로 상하 방향으로 이동되어 서포터가 형성되는 것을 최소할 수 있으므로, 수지 사용량이 줄어들 수 있다는 효과가 있다.
또한, 수지 사용량이 줄어들 수 있으므로 성형물 제작시간이 단축될 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베드모듈 및 축기어를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 베드부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 베드부가 상방으로 이동된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 이동경로를 기초로 이동된 토출부로부터 토출된 수지가 베드부에 적층되어 성형물이 형성된 후, 상승되었던 복수의 베드부의 적어도 일부가 하강된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 베드부가 하방으로 이동된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 이동경로를 기초로 이동된 토출부로부터 토출된 수지가 제2 베드부에 적층되어 성형물이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '유동'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 유동될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터(1)에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터(1)는 미리 입력된 설계도를 기초로 플라스틱, 금속, 세라믹 등 각종 수지를 적층하여 성형물(2)과 이 성형물(2)을 지지하는 서포터를 형성할 수 있는 장치이다. 이러한 3차원 프린터(1)는 베드모듈(100), 토출유닛(200), 베드구동유닛(300) 및 제어 장치(400)를 포함할 수 있다.
도 3을 더 참조하면, 베드모듈(100)은 토출유닛(200)의 하측에 배치되어 성형물(2)과 서포터를 지지할 수 있다. 또한, 베드모듈(100)은 복수의 베드부(110), 복수의 베드기어부(120) 및 기어이동부(130)를 포함할 수 있다.
복수의 베드부(110)는 성형물(2)을 형성하기 위한 수지가 적층될 수 있다. 또한, 복수의 베드부(110) 중 하나 이상은 베드구동유닛(300)에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 복수의 베드부(110)는 열과 행의 매트릭스 형상으로 나열될 수 있다. 또한, 복수의 베드부(110) 각각에는 수지를 고정시키기 위한 히팅필름이 구비될 수 있다. 이러한 히팅필름은 수지의 온도가 베드부(110)에 의해 하락하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 히팅필름은 베드부(110)의 상면의 온도를 50℃이상 70℃이하로 형성할 수 있다. 또한, 복수의 베드부(110)에는 복수의 베드기어부(120)에 맞물리기 위한 기어치가 형성될 수 있다.
복수의 베드기어부(120)는 복수의 베드부(110)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 복수의 베드기어부(120)는 베드구동유닛(300)에 선택적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 복수의 베드기어부(120) 중 하나 이상이 베드구동유닛(300)과 연결되어 회전될 수 있다. 이러한 복수의 베드기어부(120)의 회전중심은 복수의 베드부(110)의 열 또는 행 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 복수의 베드기어부(120)는 베드구동유닛(300)의 구동력에 의해 회전되어 복수의 베드부(110)를 상방 또는 하방으로 이동시킬 수 있다.
기어이동부(130)는 베드기어부(120)가 베드구동유닛(300)에 연결되도록 베드기어부(120)를 이동시킬 수 있다. 이러한 기어이동부(130)에 의해 베드기어부(120)는 베드구동유닛(300)과 베드부(110)에 연결되어 회전될 수 있다.
토출유닛(200)은 수지를 베드모듈(100)을 향해 토출할 수 있다. 이러한 토출유닛(200)은 토출부(210) 및 이송부(220)를 포함할 수 있다.
토출부(210)는 수지를 토출할 수 있다. 이러한 토출부(210)는 이송부(220)에 의해 좌우 방향 및 상하 방향으로 이동되거나, 좌우 방향으로만 이동될 수 있다.
이송부(220)는 토출부(210)를 이송할 수 있다. 이러한 이송부(220)는 제어 장치(400)에 미리 입력된 이송경로를 따라 토출부(210)를 이송할 수 있다. 또한, 이송부(220)는 이송경로에 따라 토출부(210)를 좌우 상하 방향으로 이동시키거나 좌우 방향으로만 이동시킬 수 있다.
베드구동유닛(300)은 복수의 베드부(110) 중 하나 이상을 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 이러한 베드구동유닛(300)은 모터(310) 및 복수의 축기어(320)를 포함할 수 있다.
모터(310)는 구동력을 발생시킬 수 있다. 이러한 모터(310)에 의해 복수의 축기어(320)는 동시에 회전될 수 있다.
복수의 축기어(320)는 복수의 베드부(110)의 열 또는 행 방향 중 어느 한 방향으로 배향되고, 다른 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 축기어(320)는 하나의 모터(310)에서 발생되는 구동력에 의해 회전될 수 있다. 또한, 복수의 축기어(320)는 별도의 연결기어(미도시)를 통해 서로 연결될 수 있다. 다시 말해, 복수의 축기어(320)는 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 축기어(320)에는 베드기어부(120)와 맞물릴 수 있는 기어치가 형성될 수 있다. 이러한 복수의 축기어(320) 중 하나에는 복수의 베드기어부(120) 중 일부가 선택적으로 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 축기어(320)에 3개 이상의 베드기어부(120)가 선택적으로 결합될 수 있다. 또한, 복수의 축기어(320)가 일측방향으로 회전되면, 복수의 베드부(110) 중 하나 이상은 상승할 수 있고, 일측방향의 반대 방향인 타측방향으로 회전되면 복수의 베드부(110) 중 하나 이상은 하강할 수 있다.
도 4를 더 참조하면, 제어 장치(400)에는 토출부(210)의 이동경로와 성형물(2)이 형성되는 영역인 제작영역(A)이 미리 입력될 수 있다. 제작영역(A)은 복수의 베드부(110)의 상면 중 적어도 일부가 포함될 수 있다. 이러한 제어 장치(400)는 성형물(2)을 형성하기 위해 미리 입력된 토출부(210)의 이동경로에 기초하여 이송부(220) 및 베드구동유닛(300) 중 하나 이상을 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(400)는 토출부(210)의 이동경로를 기초하여 복수의 베드기어부(120) 중 하나 이상이 베드구동유닛(300)에 연결되도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어 장치(400)는 베드기어부(120)가 선택적으로 축기어(320)에 연결되도록 기어이동부(130)를 제어할 수 있다. 또한, 미리 입력된 이동경로는 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 복수 개의 이동경로에 따라 수지가 연속해서 복수의 베드부(110)에 적층되어 성형물(2)을 형성할 수 있다.
복수 개의 이동경로는 제1 이동경로(S1) 및 제2 이동경로(S2)를 포함할 수 있다. 제1 이동경로(S1)는 복수의 베드부(110) 중 하나 이상에 수지를 적층하기 위해 토출부(210)가 이동되는 경로이다. 이러한 제1 이동경로(S1)는 가상의 수평면을 따라 형성될 수 있다. 제2 이동경로(S2)는 제1 이동경로(S1) 이후 토출부(210)가 이동되는 경로이다. 이러한 제2 이동경로(S2)는 가상의 수평면을 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 수지는 제1 이동경로(S1)를 따라 복수의 베드부(110)에 적층된 후, 제2 이동경로(S2)를 따라 다시 적층될 수 있다. 또한, 제2 이동경로(S2)에서 적층된 수지는 제1 이동경로(S1)에서 적층된 수지보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
또한, 제어 장치(400)는 토출부(210)가 제2 이동경로(S2)를 따라 이동하기 전에, 제1 이동경로(S1)에 기초하여 복수의 베드기어부(120) 중 하나 이상이 베드구동유닛(300)에 연결되도록 제어하고, 베드구동유닛(300)을 구동시킬 수 있다. 다시 말해, 제어 장치(400)는 제1 이동경로(S1)를 기초로 복수의 베드부(110) 중 하나 이상을 상방 또는 하방으로 이동시킬 수 있다.
이하, 제어 장치(400)의 제어 방식을 토출부(210)가 이송부(220)에 의해 좌우 상하 방향으로 이동될 수 있는 경우와 토출부(210)가 이송부(220)에 의해 좌우 방향으로만 이동될 수 있는 경우로 나누어 설명한다. 또한, 복수의 베드부(110)는 하나 이상의 제1 베드부(111)와 하나 이상의 제2 베드부(112)를 포함할 수 있다. 제1 베드부(111)는 제1 이동경로(S1) 상에 위치되는 베드부(110)를 의미하고, 제2 베드부(112)는 제1 이동경로(S1) 상에 위치되지 않는 베드부(110)를 의미한다. 또한, 제2 베드부(112)는 복수의 베드부(110) 전체에서 제1 이동경로(S1) 상에 위치하지 않는 베드부(110) 또는 제작영역(A)에 위치한 복수의 베드부(110) 중 제1 이동경로(S1) 상에 위치되지 않는 베드부(110)일 수 있다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 토출부(210)가 이송부(220)에 의해 좌우 상하 방향으로 이동될 수 있는 경우에 대하여 설명한다. 이러한 토출부(210)는 제2 이동경로(S2)를 따라 이동되기 전에, 이송부(220)에 의해 상방으로 이동될 수 있다. 다시 말해, 제어 장치(400)는 토출부(210)가 상방으로 이동되도록 이송부(220)를 제어할 수 있다.
제어 장치(400)는 토출부(210)가 상승할 때마다 복수의 베드부(110) 중 하나 이상으로 상방으로 이동시키기 위해 기어이동부(130) 및 베드구동유닛(300)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 도 5에 도시된 바와 같이 제어 장치(400)는 토출부(210)가 제1 이동경로(S1)에 따른 이동이 완료되고, 이송부에 의해 상측으로 이동될 경우, 복수의 베드기어부(120) 중 하나 이상이 베드구동유닛(300)에 연결되고, 복수의 제2 베드부(112)가 상방으로 이동되도록, 베드구동유닛(300)을 제어할 수 있다. 즉, 복수의 제2 베드부(112)에 연결되는 복수의 베드기어부(120)는 하나 이상의 축기어(320)에 연결되어 구동력에 의해 회전될 수 있다.
복수의 제1 베드부(111)의 상방 이동 길이는 제1 이동경로(S1)를 기초로 복수의 베드부(110) 중 하나 이상에 적층된 수지의 두께와 동일할 수 있다. 두께는 베드부에 적층된 수지의 상하 방향으로의 길이를 의미한다. 또한, 제1 베드부(111)의 상방 이동 길이와 토출부(210)의 상방 이동 길이는 동일할 수 있다.
제어 장치(400)는 제1 베드부(111)의 상방 이동이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이 토출부(210)를 제2 이동경로(S2)를 따라 이동시켜 수지를 다시 적층시킬 수 있다. 또한, 성형물(2) 형성이 완료되면 제어 장치(400)는 상승된 베드부(110) 중 적어도 일부를 하강시키기 위해, 베드구동유닛(300)을 구동시킬 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 토출부(210)가 이송부(220)에 의해 좌우 방향으로만 이동될 수 있는 경우에 대하여 설명한다. 다시 말해, 토출부(210)는 상하 방향으로 이동되지 않을 수 있다.
제어 장치(400)는 미리 입력된 복수의 이동경로 중 어느 하나 따라 이동되는 토출부(210)의 이동이 완료될 때마다 복수의 베드부(110) 중 하나 이상을 하방으로 이동시키기 위해 기어이동부(130) 및 베드구동유닛(300)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 도 7에 도시된 바와 같이 제어 장치(400)는 토출부(210)가 제1 이동경로(S1)에 따른 이동이 완료되고 제2 이동경로(S2)를 따라 이동되기 전일 경우, 하나 이상의 제1 베드부(111)를 하방으로 이동시키기 위해, 복수의 베드기어부(120) 중 하나 이상이 베드구동유닛(300)에 연결되도록 제어하고, 베드구동유닛(300)을 구동시킬 수 있다. 즉, 복수의 제1 베드부(111)에 연결되는 복수의 베드기어부(120)는 하나 이상의 축기어(320)에 연결되어 구동력에 의해 회전될 수 있다.
또한, 제어 장치(400)에는 제1 베드부(111)의 하방 이동 길이가 미리 입력되어 있을 수 있다. 이러한 미리 입력된 길이는 토출부(210)의 상측 이동 길이일 수 있다. 다시 말해, 제어 장치(400)는 토출부(210)가 좌우 방향으로만 이동되므로, 토출부(210)를 상측으로 이동시키는 대신에 제1 베드부(111)를 토출부(210)의 하방 이동 길이만큼 하강시킬 수 있다.
또한, 복수의 제1 베드부(111)의 하방 이동 길이는 제1 이동경로(S1)를 기초로 복수의 베드부(110) 중 하나 이상에 적층된 수지의 두께와 동일할 수 있다.
제어 장치(400)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 베드부(111)의 하방 이동이 완료되면, 토출부(210)를 제2 이동경로(S2)를 따라 이동시켜 수지를 다시 적층시킬 수 있다. 또한, 제어 장치(400)는 성형물(2) 형성이 완료되면 하강된 베드부(110)를 상승시키기 위해, 베드구동유닛(300)을 구동시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터(1)의 복수의 베드부(110) 중 하나 이상은 토출부(210)의 이동경로를 기초로 상방 또는 하방으로 이동되어 성형물(2)과 베드부(110)간의 이격 거리를 줄일 수 있으므로 서포터가 형성되는 것을 감소시킬 수 있다. 또한, 서포터가 형성되는 것이 감소됨에 따라 성형물(2)의 제작 시간이 감소될 수 있다.
또한, 복수의 축기어(320)는 하나의 모터(310)에 의해 동시에 회전될 수 있으므로, 복수의 베드부(110) 간의 높이를 동일하게 정렬할 수 있다. 다시 말해, 성형물(2)이 완성된 후에, 복수의 축기어(320)가 동시에 회전되어, 상승 또는 하강한 복수의 베드부(110)의 높이를 상승 또는 하강하지 않은 베드부(110)의 높이와 동일하게 정렬할 수 있다.
본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 3차원 프린터 2: 성형물
100: 베드모듈 110: 베드부
111: 제1 베드부 112: 제2 베드부
120: 베드기어부 130: 기어이동부
200: 토출유닛 210: 토출부
220: 이송부 300: 베드구동유닛
310: 모터 320: 축기어
400: 제어 장치

Claims (9)

  1. 성형물을 형성하기 위한 수지가 적층되는 복수의 베드부를 포함하는 베드모듈;
    상기 복수의 베드부의 상면으로 상기 수지를 토출하는 토출부 및 상기 토출부를 이동시키기 위한 이송부를 포함하는 토출유닛;
    상기 복수의 베드부 중 하나 이상을 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 베드구동유닛; 및
    미리 입력된 상기 토출부의 이동경로에 기초하여 상기 베드구동유닛 및 상기 이송부를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 베드모듈은,
    상기 복수의 베드부에 연결되는 복수의 베드기어부를 더 포함하고,
    상기 복수의 베드기어부는 상기 베드구동유닛에 맞물려 구동됨으로써 상기 복수의 베드부를 이동시키고,
    상기 토출부의 이동경로는 복수 개로 형성되고,
    상기 복수 개의 이동경로는,
    상기 성형물의 일부분이 형성되도록 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 상기 수지를 적층하기 위해 상기 토출부가 이동되는 경로인 제1 이동경로; 및
    상기 성형물의 다른 부분이 형성되도록 상기 제1 이동경로 이후 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 상기 수지를 적층하기 위해 상기 토출부가 이동되는 경로인 제2 이동경로를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 토출부가 상기 제2 이동경로를 따라 이동하기 전, 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 맞물리도록 상기 제1 이동경로에 기초하여 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상의 이동을 제어하고, 상기 베드구동유닛을 구동시키는,
    3차원 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 베드부는 열과 행의 매트릭스 형상으로 나열되고,
    상기 베드구동유닛은
    상기 구동력을 발생시키는 모터; 및
    상기 열 또는 상기 행 방향 중 어느 한 방향으로 배향되고 다른 방향을 따라 서로 이격되어 배치되어 상기 모터로부터 발생되는 상기 구동력에 의해 회전되는 복수의 축기어를 포함하고,
    상기 복수의 베드기어부 중 일부는 상기 복수의 축기어 중 하나에 선택적으로 맞물리는,
    3차원 프린터.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 토출부를 상하 방향으로 이동 가능하도록 구동되고,
    상기 복수의 베드부는
    상기 제1 이동경로 상에 위치되는 하나 이상의 제1 베드부; 및
    상기 제1 이동경로 상에 위치되는 않는 복수의 제2 베드부를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 토출부가 상기 제1 이동경로에 따른 이동이 완료되고, 상기 이송부에 의해 상측으로 이동될 경우, 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 연결되고, 상기 복수의 제2 베드부가 상방으로 이동되도록 상기 베드구동유닛을 제어하는,
    3차원 프린터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 베드부의 상방 이동 길이는 상기 제1 이동경로를 기초로 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 적층된 상기 수지의 두께와 동일한,
    3차원 프린터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 베드부의 상방 이동 길이와 상기 토출부의 상방 이동 길이는 동일한,
    3차원 프린터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출부는 상기 이송부에 의해 좌우 방향으로만 이동되고,
    상기 복수의 베드부는,
    상기 제1 이동경로 상에 위치되는 하나 이상의 제1 베드부를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 토출부가 상기 제1 이동경로에 따른 이동이 완료될 경우, 상기 복수의 베드기어부 중 하나 이상이 상기 베드구동유닛에 연결되고, 상기 하나 이상의 제1 베드부가 미리 설정된 길이로 하방 이동되도록, 상기 베드구동유닛을 제어하는,
    3차원 프린터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 길이는 상기 제1 이동경로를 기초로 상기 복수의 베드부 중 하나 이상에 적층된 상기 수지의 두께와 동일한,
    3차원 프린터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 베드부 각각에는 상기 수지를 고정시키기 위한 히팅필름이 구비되는,
    3차원 프린터.
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