KR20150098340A - 오토레벨러 및 모재 냉각부가 구비되는 노즐유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 모재가 적층되는 베드(bed)의 기울기를 감지하여 출력물의 수평을 보정할 수 있는 오토레벨러 및 모재가 신속히 냉각되도록 하여 출력물의 품질을 높힐 수 있는 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛에 관한 것이다. 이를 위해, 노즐; 상기 노즐 하단 측에 설치되는 베드(bed); 상기 노즐의 일측에 설치되고, 상기 베드의 높이를 각각 측정하도록 마련되는 센서부 및 상기 측정수단에 의해 측정된 좌표값에 따라 상기 베드의 기울기를 보정하도록 마련되는 제어부를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.
본 발명에 의하면, 열용해 적층형 3D 프린터에 있어서 선행되어야 하는 베드, 또는 플랫폼의 수평화 작업을 자동화할 수 있다. 특히 베드의 물리적인 기울기를 가상의 평면으로 해석하고 이에 따라 모델링 소스의 좌표를 연산하여 노즐을 제어하는 방식으로 레벨링이 이루어짐으로써, 베드를 물리적으로 조정하여 수평을 맞출 필요가 없으므로 레벨링을 위한 조작이 간편하고, 베드의 수평 조작을 위한 별도의 기구가 불필요하므로 경제적이다. 또한 노즐의 일측에 마련되는 모재냉각부에 의해 베드 상에 적층된 모재 레이어가 신속하게 경화될 수 있도록 함으로써 레이어의 치수를 정밀하게 유지할 수 있고, 출력물의 품질을 높힐 수 있다.

Description

오토레벨러 및 모재 냉각부가 구비되는 노즐유닛{Nozzle unit with auto-leveller and material cooling unit}

본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 3D 프린터에 있어서, 모재가 적층되는 베드(bed)의 기울기를 감지하여 출력물의 수평을 보정할 수 있는 오토레벨러 및 모재가 신속히 냉각되도록 하여 출력물의 품질을 높힐 수 있는 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛에 관한 것이다.

3D 프린터는 본래 기업에서 어떤 물건을 제품화하기 전에 시제품을 만들기 위한 용도로 개발되었다. 1980년대 초에 미국의 3D시스템즈 사에서 플라스틱 액체를 굳혀 입체 물품을 만들어내는 프린터를 처음으로 개발한 것으로 알려져 있다. 현재는 플라스틱 소재에 국한되었던 초기 단계에서 발전하여 나일론과 금속 소재로 범위가 확장되었고, 산업용 시제품뿐만 아니라 여러 방면에서 상용화 단계로 진입하고 있다.

프린터의 인쇄방식은 잉크젯 프린터에서 디지털화된 파일이 전송되면 잉크를 종이 표면에 분사하여 2D 이미지(활자나 그림)를 인쇄하는 원리와 같다. 2D 프린터는 앞뒤(x축)와 좌우(y축)으로만 운동하지만, 3D 프린터는 여기에 상하(z축) 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체 물품을 만들어낸다. 3D 도면은 3D CAD나 3D 모델링 프로그램 또는 3D 스캐너 등을 이용하여 제작한다.

입체 형태를 만드는 방식에 따라 크게 적층형(첨가형 또는 쾌속조형 방식)과 절삭형(컴퓨터 수치제어 조각 방식)으로 구분한다. 적층형은 파우더(석고나 나일론 등의 가루)나 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 0.01~0.3㎜의 층(레이어)으로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 레이어가 얇을수록 정밀한 형상을 얻을 수 있고, 채색을 동시에 진행할 수 있다. 절삭형은 커다란 덩어리를 조각하듯이 깎아내 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 적층형에 비하여 완성품이 더 정밀하다는 장점이 있지만, 재료가 많이 소모되고 컵처럼 안쪽이 파인 모양은 제작하기 어려우며 채색 작업을 따로 하여야 하는 것이 단점이다.

국내 공개특허 특2002-0087250호(발명자 : 조성호)는 적층형 방식으로 분류될 수 있는 3차원 프린터 장치를 제공한다.

한편, 개인이 사용할 수 있도록 상용화되고 있는 3D 프린터는 대체적으로 플라스틱 실을 이용하는 열용해 적층(FDM, Fused Deposition Modeling) 방식을 적용하고 있다. 이러한 데스크탑 3D 프린터는 PLA(polylactic acidtide)나 나일론 등의 열가소성 수지를 원료로 하는 필라멘트를 고온으로 녹여 노즐을 통해 필름 형상으로 토출하면서 냉각시킴으로써 레이어를 쌓는 방식으로 출력물을 형성하게 된다. 이때 전술한 바와 같이 각각의 레이어는 0.01~0.3㎜의 박막층으로 형성되기 때문에, 출력물이 안착되는 베드(bed)가 수평을 이루고 있지 않을 경우 레이어가 겹치거나 노즐에 의해 베드가 훼손되는 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서 프린터의 출력에 앞서 베드의 수평을 맞추는 레벨링(levelling) 작업이 반드시 선행되어야 하는데, 기존의 3D 프린터는 베드의 기울기를 계측하는 데 있어서는 센서가 이용되더라도 베드의 수평을 조정하기 위해서는 물리적으로 베드 자체를 이동시키는 방식으로 작업이 이루어져왔다. 이는 작업자가 렌치를 이용해 베드의 마운트 높이를 직접 조절하는 방식으로, 데스크탑 3D 프린터의 특성 상 간결한 구조에 의해 베드의 수평을 보정할 수 있다는 점에서 장점이 있으나, 정확성이 떨어지고 매번 보정 작업을 해야 하므로 불편이 있었다.

한편, 열용해 적층 방식은 가열된 노즐을 통해 용해된 열가소성 수지가 사출되어 상온에서 경화되면서 레이어가 형성되는 과정을 거치기 때문에, 사출된 수지의 경화가 원활히 이루어지지 않을 경우 출력물의 질이 저하될 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 사출된 수지가 신속하게 경화될 수 있도록 하기 위한 조치 및 수단이 요구되나, 이와 관련된 기술은 본 발명의 출원 시점까지 공지된 바가 없는 것으로 확인되고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 3D 프린터에 있어서 베드의 수평 보정을 용이하게 할 수 있고, 출력물을 형성하는 모재가 신속하게 경화됨으로써 출력물의 품질을 유지할 수 있는 수단이 마련되는 3차원 프린터를 제공한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, 3차원 객체를 출력하는 프린터에 있어서, 3차원 객체를 형성하는 모재가 토출되고, 3축 이동이 가능하도록 마련되는 노즐; 상기 노즐의 아래쪽에 설치되고, 상기 노즐에서 토출되는 모재가 적층되도록 마련되는 베드(bed); 상기 노즐의 일측에 설치되고, 상기 베드의 일측 모서리 양단부 및 상기 모서리 대변 상의 일단의 높이를 각각 측정하도록 마련되는 센서부 및 상기 센서부에 의해 측정된 좌표값에 따라 상기 베드의 기울기를 판단하고, 상기 노즐의 가동 높이를 보정하도록 마련되는 제어부를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.

상기 센서부는, 접촉식 센서부 또는 광학식 센서부 중 어느 하나로 마련되는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.

상기 접촉식 센서부는, 상기 노즐의 일측에 마련되는 프레임부를 관통하여 상하로 이동가능하게 설치되고, 막대 형상으로 마련되는 프로브; 상기 프로브의 상측면에 마련되고, 소정의 자력(磁力)에 의해 상기 프로브의 상단이 고정되거나 분리될 수 있도록 마련되는 프로브홀더; 상기 프로브의 상단부 일 측면에 설치되고, 상기 프로브홀더에서 분리된 상기 프로브 상단면의 이동 거리를 측정하도록 마련되는 포토센서; 상기 프로브의 중단부 일측에 힌지결합되고, 상기 프로브를 상기 프로브홀더에 고정시키거나 분리시키도록 마련되는 가동레버를 포함하고, 상기 프로브는, 가동시의 하단면이 상기 노즐의 하단면보다 낮게 이동되도록 마련되는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 노즐의 타측에 설치되고, 노즐 팁의 둘레로부터 모재가 토출되는 방향으로 냉각기류가 방출되도록 마련되는 모재 냉각부를 더 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.

상기 모재 냉각부는, 상기 노즐의 타측에 설치되도록 마련되는 팬; 및 일측이 상기 팬의 송풍구에 결합되고, 타측이 상기 노즐 팁의 둘레를 감싸도록 마련되고, 상기 노즐 팁의 둘레로 방출구가 마련되는 덕트를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛이 제공된다.

본 발명에 따른 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛에 의하면, 열용해 적층형 3D 프린터에 있어서 선행되어야 하는 베드, 또는 플랫폼의 수평화 작업을 자동화할 수 있다.

특히 베드의 물리적인 기울기를 가상의 평면으로 해석하고 이에 따라 모델링 소스의 좌표를 연산하여 노즐을 제어하는 방식으로 레벨링이 이루어짐으로써, 베드를 물리적으로 조정하여 수평을 맞출 필요가 없으므로 레벨링을 위한 조작이 간편하고, 베드의 수평 조작을 위한 별도의 기구가 불필요하므로 경제적이다.

또한 노즐의 일측에 마련되는 모재냉각부에 의해 베드 상에 적층된 모재 레이어가 신속하게 경화될 수 있도록 함으로써 레이어의 치수를 정밀하게 유지할 수 있고, 출력물의 품질을 높힐 수 있다.

도 1은 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 일 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 프로브 위치를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛 중 센서유닛의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛 중 모재냉각부의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 제어부의 작용을 도시한 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 일 실시예를 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 노즐(110), 센서부(120), 모재냉각부(130), 제어부(140) 및 베드(200)로 구성될 수 있다.

노즐(110)은 모재로 사용되는 열가소성 수지 필라멘트를 가열하여 노즐팁(111)으로 토출되도록 함으로써 3차원 객체가 형성되도록 하는 수단으로서, 내측에서 필라멘트가 통과하면서 가열되어 액화되고, 노즐팁(111)으로 토출되도록 마련된다. 또한 노즐(110)은 좌우(X), 전후(Y) 및 상하(Z)의 3축 운동을 할 수 있도록 마련되어 3차원 객체를 출력할 수 있다.

노즐(110)의 아래 쪽에는 노즐(110)에서 토출되는 모재가 적층되는 작업대로서 베드(200)가 마련된다. 베드(200)는 작업하고자 하는 3차원 객체 및 모재의 특성에 따라 다양한 소재로 교체될 수 있도록 마련된다. 베드(200)의 교체 및 재질 특성에 따라 베드(200)의 수평이 보정될 필요가 있는데, 기존의 방식은 베드(200)의 하단에 마련되는 마운트(미도시) 상의 조절장치를 수동으로 조작함으로써 베드(200)가 수평을 유지하도록 작업되었다.

본 발명에서는 노즐(110)의 일측에 설치되는 측정수단에 의해 베드(200)의 기울기가 측정되고, 이 결과에 따라 노즐(110)이 능동적으로 조절됨으로써 베드(200) 자체를 조정하지 않더라도 레벨링이 가능하다. 상기 측정수단은 장방형으로 마련되는 베드(200)의 네 모서리 중 임의의 세 모서리(p1, p2, p3)의 높이를 각각 측정하여 그 값을 제어부(140)로 전송한다. 제어부(140)는 프린터를 제어하는 PC 상의 어플리케이션 형태로 제공될 수 있다. 제어부(140)에서는 가상의 평면 상에 상기 각 모서리의 좌표값을 대응시킴으로써 베드(200)의 기울어짐에 따른 수정된 좌표값으로 노즐(110)의 이동을 제어할 수 있다. 이에 대해서는 아래에 더욱 자세하게 기술하도록 하겠다.

상기 센서부(120)는 접촉식 센서부(20), 또는 광학식 센서부(40) 중 어느 하나로 마련될 수 있다.

접촉식 센서부(20)는 프레임부(21), 프로브(22), 프로브홀더(23), 포토센서(24) 및 가동레버(25)로 구성될 수 있다.

프레임부(21)는 접촉식 센서부(20)의 구성이 수납되도록 마련되고, 노즐(110)의 일 측면에 마련된다. 도 2에 도시된 바와 같이 프레임부(21)는 노즐(110)과 함께 고정되어 있음으로써, 노즐(110)이 움직임에 따라 베드(200) 상을 함께 이동하도록 마련된다.

프로브(22)는 프레임부(21)의 일측을 관통하여 노즐(110)과 평행하게 베드(200)를 향하도록 마련되고, 일정한 간격으로 상하 이동할 수 있도록 프레임(21)에 고정된다. 프로브(22)의 하단은 노즐(110)이 Z축을 따라 하강함에 따라 베드(200)의 표면에 직접 접촉된다. 프로브(22)의 상측면에는 자성체에 의해 프로브(22)의 상단면이 접촉되어 고정될 수 있도록 하는 프로브홀더(23)가 마련된다.

프로브(22)의 상단부 일 측면에는, 프로브홀더(23)와 프로브(22) 상단면 사이의 간격을 측정할 수 있도록 포토센서(24)가 부착된다. 또한 프로브(22)의 중단부 일측에는 가동레버(25)가 힌지결합되도록 마련되어 프로브홀더(23)에 접촉되어 있는 프로브(22)를 잡아당김으로써 프로브(22)가 하강되도록 할 수 있다. 프로브(22)가 하강한 상태에서는 별도의 복귀력을 제공하는 수단이 없으며, 이에 따라 가동레버(25)가 내려진 상태에서는 프로브(22)에 중력 이외의 다른 힘은 작용하지 않는 상태가 된다.

도 2를 참조하면, 프로브(22)가 하강해 있는 상태에서는 프로브(22)의 하단면이 노즐팁(111)보다 베드(200)에 더 가까운 상태가 됨으로써, 베드(200)의 각 지점(p1, p2, p3)을 측정할 수 있는 준비상태가 된다. 이후 노즐(110)이 Z축을 따라 기동되면 베드(200)의 표면에 프로브(22)가 닿으면서 소정의 거리만큼 이동하게 되고, 프로브(22)의 상단부 일측에 위치한 포토센서(24)에서 이동거리를 계측하게 된다.

도 3을 참조하면, 프로브(22)에 의한 계측이 완료되었을 시 가동레버(25)를 올려 프로브(22)의 상단면이 프로브홀더(23)에 접함으로써 고정되도록 하여 프로브(22)가 베드(200)에 닿지 않도록 조치할 수 있다. 프로브(22)가 프로브홀더(23)에 고정되었을 시 베드(200)의 표면으로부터 프로브(22) 하단면의 높이(l1)는 노즐팁(111)의 높이(l2)보다 높다.

도 5는 본 발명인 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛 중 센서부의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

도 5를 참조하면, 광학식 센서부(40)는 프레임부(41) 및 광센서(42)로 구성될 수 있다. 프레임부(41)는 광학식 센서부(40)의 구성이 수납되도록 마련되고, 노즐(110)의 일 측면에 마련된다. 도 5에 도시된 바와 같이 프레임부(41)는 노즐(110)과 함께 고정되어 있음으로써, 노즐(110)이 움직임에 따라 베드(200) 상을 함께 이동하도록 마련된다.

광센서(42)는 적외선 또는 레이저 중 어느 하나의 광원을 이용하는 센서로 마련될 수 있으며, 프레임부(41)로부터 베드(200)까지의 거리를 측정할 수 있도록 마련된다. 광센서(42)는 별도의 가동레버나 수납을 위한 구성이 필요하지 않음에 따라 프레임부(41)의 구조를 단순화시킬 수 있어 생산비용을 낮출 수 있다.

상술한 바와 같이 마련되는 센서부(120)에 의해 베드(200) 상의 세 지점 p1, p2, p3에 대한 측정이 완료되면, 센서부(120)의 포토센서(24) 또는 광센서(42)로부터 생성된 데이터가 제어부(140)로 전송되어 베드(200)의 기울기에 대한 연산이 이루어진다.

도 6을 참조하면, 제어부(140)는 3D 프린터의 운용이 이루어지는 컴퓨터 상의 어플리케이션으로 마련될 수 있으며, 계측 데이터를 처리하기 위해 데이터를 해석하고, 가상 평면 상의 좌표로 매핑하여, 각 지점의 좌표에 따라 노즐의 기동이 제어되도록 하는 소프트웨어적 모듈로 구성될 수 있다. 이에 따라 제어부(140)는 데이터처리부(141), 매핑부(142), 유저인터페이스부(143), 노즐제어부(144)로 구성될 수 있다.

데이터처리부(141)는 센서부(120)로부터 취득되는 데이터를 처리하여 매핑부(142)가 연산할 수 있는 형태로 변환하고, 이를 취득한 매핑부(142)는 p1, p2, p3 지점의 좌표값에 따라 기울기값이 주어진 가상 평면을 모델링하고 이를 유저인터페이스부(143) 및 노즐제어부(144)로 송출한다. 노즐제어부(144)는 매핑부(142)에서 제공되는 가상 평면 상의 좌표에 따라 노즐(110)이 일정한 높이로 진행되도록 제어한다.

본 발명은 또한 노즐(110)의 타측에 설치되는 모재냉각부(130)를 제공한다. 모재냉각부(130)는 노즐(110)에서 토출되는 융해 상태의 모재가 상온에서 좀더 신속하게 경화되도록 냉각기류를 방출하는 역할을 하도록 마련된다. 이때 냉각기류는 노즐팁(111)에서 모재가 토출되는 방향에 평행하게 진행되도록 하는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 모재냉각부(130)는 노즐(110)의 측면부에 설치되는 팬(131)과, 팬(131)으로부터 공급되는 기류를 노즐팁(111) 방향으로 유도하도록 마련되는 덕트(132)로 구성될 수 있다. 덕트(132)는 일측이 팬(131)의 송풍구에 연결되고, 내측에 유로가 형성되며, 타측에 상기 유로를 따라 흐르는 기류가 방출되는 방출구(132a)가 마련된다.

이때 덕트(132)의 타측은 노즐(110)이 관통되고, 노즐팁(111)이 덕트(132)의 하단으로 돌출된 부위에 방출구(132a)가 형성되도록 마련됨으로써, 노즐팁(111)에서 토출되는 모재에 방출구(132a)로부터 분사되는 냉각기류가 접하게 되어 모재가 신속하게 경화되도록 할 수 있다. 이때 방출구(132a)로부터 분사되는 냉각기류는 모재가 토출되는 방향에 평행을 이루도록 진행됨으로써, 기류에 의해 모재가 흐르거나 경로로부터 벗어나지 않도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛의 작용을 설명하기로 한다.

프린터를 최초로 사용하기 위해서, 사용자는 베드(200)의 레벨을 보정해야 한다. 이를 위해 먼저 접촉식 센서부(120)의 가동레버(25)를 내려 프로브(22)가 하향되도록 조치한다. 프로브(22)는 중력에 의해 일정 길이로 하강해 있으며, 프로브(22)의 하단면이 베드(200)에 접한 후에 노즐(110)의 하강 길이만큼 프레임부(21) 내측으로 상승하게 된다. 이때 프로브(22) 상단에 마련되는 포토센서(24)가 이를 감지하여 계측값을 제어부(140)로 송신한다.

제어부(140)는 베드(200)의 세 지점(p1, p2, p3)의 높이 편차에 따라 좌표값을 부여하고, 가상평면의 기울기를 해석하여 유저인터페이스부(143)에 그래픽화하여 표시한다.

이후 사용자가 모델링 소스에 따라 출력을 명령하면, 제어부(140)는 상기 가상 평면 상에 모델링 소스를 매핑한 후 결정된 좌표값에 따라 노즐(110)의 기동을 제어한다.

노즐(110)에서 토출되는 모재는 고온의 노즐(110)을 따라 이동하면서 융해되어 점성 있는 액체 상태로 토출되면서 베드(200) 상에 레이어를 형성하게 된다. 이때 노즐팁(111)의 둘레에서는 모재냉각부(130)로부터 공급되는 냉각기류가 분사됨에 따라, 융해 상태의 모재가 레이어를 형성하면서 신속하게 경화되도록 할 수 있다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 노즐유닛 본체
110 : 노즐 111 : 노즐팁
120 : 센서부 130 : 모재냉각부
20 : 접촉식 센서부 21 : 프레임부
22 : 프로브 23 : 프로브홀더
24 : 포토센서 25 : 가동레버
200 : 베드(bed)

Claims (5)

1. 3차원 객체를 출력하는 프린터에 있어서,
   차원 객체를 형성하는 모재가 토출되고, 3축 이동이 가능하도록 마련되는 노즐(110);
   상기 노즐(110)의 아래쪽에 설치되고, 상기 노즐에서 토출되는 모재가 적층되도록 마련되는 베드(bed)(200);
   상기 노즐(110)의 일측에 설치되고, 상기 베드(200)의 일측 모서리 양단부(p1, p2) 및 상기 모서리 대변 상의 일단(p3)의 높이를 각각 측정하도록 마련되는 센서부(120) 및
   상기 측정수단에 의해 측정된 좌표값에 따라 상기 베드(200)의 기울기를 판단하고, 상기 노즐(110)의 가동 높이를 보정하도록 마련되는 제어부(140)를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서부(120)는,
   접촉식 센서부(20) 또는 광학식 센서부(40) 중 어느 하나로 마련되는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 접촉식 센서부(20)는,
   상기 노즐(110)의 일측에 마련되는 프레임부(21)를 관통하여 상하로 이동가능하게 설치되고, 막대 형상으로 마련되는 프로브(22);
   상기 프로브(22)의 상측면에 마련되고, 소정의 자력(磁力)에 의해 상기 프로브(22)의 상단이 고정되거나 분리될 수 있도록 마련되는 프로브홀더(23);
   상기 프로브(22)의 상단부 일 측면에 설치되고, 상기 프로브홀더(23)에서 분리된 상기 프로브(22) 상단면의 이동 거리를 측정하도록 마련되는 포토센서(24);
   상기 프로브(22)의 중단부 일측에 힌지결합되고, 상기 프로브(22)를 상기 프로브홀더(123)에 고정시키거나 분리시키도록 마련되는 가동레버(25)를 포함하고,
   상기 프로브(22)는, 가동시의 하단면이 상기 노즐(110)의 하단면보다 낮게 이동되도록 마련되는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐(110)의 타측에 설치되고, 노즐 팁(112)의 둘레로부터 모재가 토출되는 방향으로 냉각기류가 방출되도록 마련되는 모재냉각부(130)를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 모재냉각부(130)는,
   상기 노즐의 타측에 설치되도록 마련되는 팬(131); 및
   일측이 상기 팬(131)의 송풍구 측에 결합되고, 타측이 상기 노즐 팁(111)의 둘레를 감싸도록 마련되고, 상기 노즐 팁(111)의 둘레로 방출구(132a)가 마련되는 덕트(132)를 포함하는 오토레벨러 및 모재냉각부가 구비되는 노즐유닛.

Images