KR101572185B1 - Apparatus and method for automatic monitoring of filament feeding in FDM 3D printer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법에 관한 것으로, 필라멘트의 이송에 따라 회전하는 감시롤러와 감시롤러에 연결되어 회전하는 엔코드 휠 및 엔코더 휠의 회전을 감지하여 펄스신호를 발생하는 엔코드 센서를 구비하고, 인쇄명령이나 필라멘트 이송명령에 의해 정해진 필라멘트의 목표 이송속도와 엔코더 휠 및 엔코드 센서를 통해서 검출된 측정속도를 비교하여 정상적인 경우는 인쇄중지 명령이나 필라멘트 이송중지 명령이 발생할 때 까지 필라멘트의 이송 및 이송감시 동작을 계속하고 정상적이지는 않지만 프린터 자체적으로 보정이 가능하다고 판단되면 자체적으로 보정처리를 한 후 이송 및 이송감지 동작을 진행하고 프린터 자체적으로 보정이 가능하지 않다고 판단되면 필라멘트 이송동작을 일시 중지하고 에러상태를 사용자에게 알려주고 문제가 해결될 때까지 기다린 후 문제가 해결되면 이어서 인쇄동작이나 필라멘트 이송동작을 진행하는 필라멘트의 이송감지 장치 및 방법을 제공한다.
이에 따라, 종래의 3D 프린터의 인쇄 시작전에 남아 있는 필라멘트로 출력물의 완성 여부를 가늠해야 하는 번거러움을 제거할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
The present invention relates to an apparatus and method for automatically monitoring filament conveyance in an FDM 3D printer, and more particularly, to an apparatus and method for automatically monitoring filament conveyance in an FDM 3D printer, And compares the target feeding speed of the filament determined by the print command or the filament feeding command with the measuring speed detected through the encoder wheel and the encoder sensor to determine whether the printing stop command or the filament feeding stop If it is determined that the printer itself can be calibrated even though it is not normal, the feed and feed detection operation is performed and the printer itself can be calibrated If not, stop the filament feeding operation The present invention provides a device and method for detecting a transfer of a filament that notifies a user of a high error state, waits until a problem is solved, and then performs a printing operation or a filament conveying operation when the problem is solved.
Accordingly, it is possible to eliminate the inconvenience of estimating the completion of the output with the remaining filaments before starting the printing of the conventional 3D printer.

Description

FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법{Apparatus and method for automatic monitoring of filament feeding in FDM 3D printer}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an automatic monitoring apparatus and method for filament feeding of an FDM 3D printer,

본 발명은 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 필라멘트의 공급이 중단되거나 이송에 문제가 발생하면 인쇄동작을 중지하고, 문제점이 제거되면 이어서 인쇄동작을 진행이 가능하도록 필라멘트의 공급 및 이송 여부를 실시간 감시할 수 있는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for automatically monitoring filament transport in a 3D printer, and more particularly, to a method and apparatus for automatically stopping a printing operation when a supply of filaments is interrupted or a feeding problem occurs, And more particularly, to an apparatus and method for automatically monitoring the feeding of filaments of an FDM 3D printer capable of real-time monitoring of feeding and feeding of filaments so that the filaments can be conveyed.

일반적으로 3차원의 입체 형상을 가진 시제품(Prototype)을 제작하기 위해서는 도면에 의존하여 수작업에 의해 이루어지는 목합 제작방식과 CNC 밀링에 의한 제작방식 등이 있다. 그러나, 목합 제작방식은 수작업에 의하므로 정교한 수치제어가 어렵고 많은 시간이 소요되며, CNC 밀링에 의한 제작방식은 정교한 수치제어가 가능하지만 공구간섭에 의하여 가공하기 어려운 형상이 많다. 따라서, 최근에는 제품의 디자이너 및 설계자가 만들어낸 3차원 모델링에서 생성된 데이터를 저장한 컴퓨터를 이용하여 3차원 입체 형상의 시제품을 제작하는 이른바 3차원 프린터 방식이 등장하게 되었다.Generally, to produce prototype with three dimensional shape, there is a method of making by hand and a method by CNC milling depending on the drawing. However, since the method of making the woodwork is by hand, elaborate numerical control is difficult and time consuming, and the CNC milling method is capable of precise numerical control, but there are many shapes that are difficult to process due to tool interference. Therefore, recently, a so-called three-dimensional printer method of fabricating prototypes of a three-dimensional shape using a computer storing data generated in a three-dimensional modeling produced by product designers and designers has emerged.

이러한 3차원 프린터 방식에는 광경화성 수지에 레이저 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(StereoLithograhhic Apparatus)와, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결(固結)시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering)와, 접착제가 칠해져 있는 종이를 원하는 단면으로 레이져 광선을 이용하여 절단하여 한층씩 적층하여 성형하는 LOM(Laminated Object Manufacturing)과, 잉크젯(Ink-Jet) 프린터 기술을 이용한 BPM(Ballistic Particle Manufacturing)과 가열된 노즐을 사용 조형 재료를 녹여 층층히 쌓아올려 조형하는 FDM(Fused deposition modeling)방식 등이 있다.In this type of three-dimensional printer, SLA (Stereo Lithography Apparatus) which uses the principle that the scanned portion is cured by injecting the laser beam to the photo-curable resin, and a functional polymer or metal powder instead of the photo- SLS (Selective Laser Sintering), which uses the principle of solidification by injection, and Laminated Object Manufacturing (LOM), which cuts glue-coated paper using a laser beam in a desired cross-section, , Ballistic Particle Manufacturing (BPM) using inkjet (Ink-Jet) printer technology, and Fused deposition modeling (FDM) method in which molding material is melted and heated by using heated nozzles.

FDM 방식의 3D 프린터의 원재료인 필라멘트(Filament)는 열에 녹는 물질을 가는 실 형태로 가공하여 스플(Spool)에 감아서 사용하는데, 필라멘트를 이송시키는 피더(Feeder)와 필라멘트(Filament)를 녹여서 분사하기 위한 노즐을 탑재하고 인쇄위치로 이동시키는 캐리어 및 출력물을 적재 및 인쇄 위치를 이동시키는 배드로 구성되고, 스풀에 감겨져 있는 필라멘트는 피더를 통하여 연속으로 이송시켜서 노즐로 주입되고 노즐에 주입된 필라멘트는 노즐에서 발생하는 열에 의해 액체상태로 되어 노즐 밖으로 분사되어 출력물을 적재하는 배드에 쌓이게 되어 분사된 액체상태의 필라멘트는 캐리어와 배드의 이동에 의해 이미지가 형성되어 결과로써 3차원 출력물이 형성되도록 동작된다.The filament, which is the raw material of the FDM type 3D printer, is processed by melting the heat-dissipating material into a thin yarn and winding it on a spool. It dissolves the feeder and the filament that feed the filament, And a filament, which is wound around the spool, is continuously fed through the feeder to be injected into the nozzle, and the filament injected into the nozzle is fed to the nozzle, The filaments in the liquid state are injected to form an image by the movement of the carrier and the bed so that a three-dimensional output is formed as a result.

FDM 방식의 3D 프린터는 스풀에서부터 공급되는 필라멘트는 출력물이 완성될 때까지 이상 없이 연속해서 이송되어야 하나, 스풀에 감겨져 있는 필라멘트가 부족하거나 필라멘트가 엉키거나 또는 다른 이상으로 인해 필라멘트의 이송이 중단되는 경우가 종종 발생하고, 출력물을 완성하는 시간은 출력물의 크기 및 프린터의 성능에 따라 차이가 있으며, 통상 수십분에서 수십시간이 소요되는데, 이는 인쇄 도중 필라멘트의 이송 중단이 되더라도 이를 감지하지 못하고 인쇄동작은 계속하나 필라멘트가 출력되지 않을 수 있어 장시간 동안 인쇄했던 출력물은 미 완성물로써 사용할 수 없게 되어, 시간적인 낭비와 재료의 낭비가 발생하는 문제가 발생한다.
In the FDM type 3D printer, the filament fed from the spool must be fed continuously without any abnormality until the output is completed, but when the filament wound on the spool is short, the filament is tangled, or the feeding of the filament is stopped due to other abnormality And the time required for completing the output varies depending on the size of the output and the performance of the printer. Typically, it takes several tens of minutes to several tens of hours. This is because even if the feeding of the filament is stopped during printing, One filament may not be outputted, so that the printout that has been printed for a long time can not be used as an unfinished product, resulting in time-wasting and waste of material.

1. 3차원 검사장치 일체형 스크린 프린터(Screen printer having 3D inspection device) (출원번호 제10-2010-0015349호)1. Screen printer having a 3D inspection device (Application No. 10-2010-0015349) 2. 3차원 프린터(THREE-DIMENSIONAL PRINTER) (출원번호 제10-2012-7012134호)2. THREE-DIMENSIONAL PRINTER (Application No. 10-2012-7012134) 3. 3차원 프린터(Three-Dimensional Printer) (출원번호 제10-2008-0019551호)3. Three-Dimensional Printer (Application No. 10-2008-0019551)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 필라멘트의 공급 및 이송에 문제가 발생하면 인쇄동작을 중지하고, 문제점이 제거되면 이어서 인쇄동작을 진행이 가능하도록 필라멘트의 이송 여부를 실시간 감시할 수 있는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a filament feeding device capable of stopping a printing operation when a problem occurs in supplying and transporting filaments, And to provide an automatic monitoring apparatus and method for the filament conveyance of an FDM 3D printer.

또한, 본 발명은 필라멘트를 이송시키는 피더와 피더 전단 또는 후단에 필라멘트의 이송에 의해 회전되는 감시롤러와 이에 연결된 엔코드 휠과 엔코드휠의 회전을 감지하는 엔코드 센서의 펄스신호를 이용하여 엔코드의 회전속도를 측정하여 필라멘트의 목표 이송속도와 비교하여 필라멘트 이송 및 그 동작 여부를 확인함으로써 미완성된 출력물에 따른 시간 및 재료를 절약할 수 있는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법을 제공하기 위한 것이다.Further, according to the present invention, by using a pulse signal of a feeder for feeding filaments, a monitoring roller rotated by feeding filaments at a front end or a rear end of a feeder, an encoder wheel connected to the feeder and an encoder sensor for detecting rotation of the encoder wheel, The FDM 3D printer can automatically measure the rotation speed of the filament and check the operation of the filament by comparing it with the target conveying speed of the filament, thereby saving time and materials according to the unfinished output. .

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치는 필라멘트를 녹여서 분사시키는 히터노즐과, 필라멘트를 스풀에서 히터노즐까지 이송시키는 피더와, 히터노즐을 탑재하고 이동시키기 위한 캐리어와, 히터노즐에서 분사된 필라멘트가 자연 경화되면서 형성되는 출력물을 적재하기 위한 배드와, 배드 상에 출력물의 형상을 구현하기 위하여 히터노즐을 탑재한 캐리어를 해당 인쇄위치로 이동시키기 위한 X축, Y축, Z축 구동부와, 상기 피더는 필라멘트 이송로를 통해 히터노즐 결합부과 체결되어 구성된 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치에 있어서, 상기 피더 전단 또는 후단에 위치하여 필라멘트와 대응되도록 감시롤러와 아이들롤러 및 상호 롤러간에 압력이 가해지도록 스프링부재가 구비되고, 상기 피더의 동력에 의해서 필라멘트가 이송되고 이송된 필라멘트가 상기 감시롤러)와 상기 아이들롤러 사이를 통과하면 감시롤러와 필라멘트간의 마찰력에 의해서 감시롤러가 회전함에 따라 감시롤러에 연결된 엔코드 휠)이 회전하고 엔코더 휠의 회전을 감지하여 펄스신호를 발생하는 엔코드 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for automatically monitoring filament conveyance of an FDM 3D printer according to an exemplary embodiment of the present invention includes a heater nozzle for melting and injecting filaments, a feeder for transferring filaments from a spool to a heater nozzle, A bed for loading the output formed while the filament injected from the heater nozzle naturally cures and a carrier having a heater nozzle mounted thereon for realizing the shape of the output on the bed is moved to the printing position And the feeder is connected to a heater nozzle coupling part through a filament conveying path, the automatic monitoring apparatus for an automatic filament conveyance of an FDM 3D printer, So that the pressure is applied between the monitoring roller, the idler roller, And the filament is conveyed by the power of the feeder, and when the fed filament passes between the monitoring roller and the idle roller, when the monitoring roller is rotated by the frictional force between the monitoring roller and the filament, And an encoder sensor for detecting the rotation of the encoder wheel and generating a pulse signal.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법은, 스풀에 감겨진 필라멘트의 이송감지가 시작되면 인쇄명령이나 필라멘트의 이송명령에 따라 필라멘트가 이송되어야 할 목표속도(Vm)와 실험치로 얻어진 허용오차 비율 α 와 β를 이용하여 검출된 이송속도에 대한 에러판단 기준속도(Vth1, Vth2)를 산출하는 제 1 단계; 엔코드휠과 엔코드센서로부터 발생한 신호를 통해서 실제 필라멘트 이송속도(Vs)의 검출여부를 체크하고 검출되지 않았을 경우는 검출될 때까지 대기하는 제 2 단계; 필라멘트의 이송속도가 검출되면 검출된 이송속도(Vs)와 1차 에러 판단 기준속도(Vth1)를 비교하여 이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 큰 경우 (Vs>Vth1) 2차 에러판단 기준속도(Vth2)와 비교하는 제 3 단계; 제 3 단계가 이루어진 후, 이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 큰 경우(Vs>Vth2) 필라멘트의 이송동작이 진행되고, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지의 명령에 의해 필라멘트의 이송 중지여부를 확인하여 중지된 상태이면 필라멘트 이송감지동작을 종료하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, an automatic method for monitoring filament conveyance in an FDM 3D printer according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the detection of the filament wound on the spool is started, the filament is transferred according to a print command or a command for transferring filaments A first step of calculating error determination reference speeds Vth1 and Vth2 for the detected conveying speeds using the target speed Vm to be measured and the tolerance ratios? And? A second step of checking whether or not the actual filament conveying speed Vs is detected through a signal generated from the encoder wheel and the encoder signal, and waiting until the actual filament conveying speed Vs is detected if it is not detected; If the feed speed Vs is larger than the first error reference speed Vth1 (Vs > Vth1) by comparing the detected feed speed Vs with the first error reference speed Vth1 when the feed speed of the filament is detected, A third step of comparing with a secondary error judgment reference speed Vth2; After the third step, if the feeding speed Vs is larger than the second error reference speed Vth2 (Vs > Vth2), the feeding operation of the filament proceeds and the filament is stopped or filament feeding is stopped. And terminating the filament conveyance detecting operation if the conveying operation is stopped.

본 발명의 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법은, 필라멘트의 공급에 문제가 발생하면 인쇄동작을 중지하고, 문제점이 제거되면 이어서 인쇄동작을 진행이 가능하도록 필라멘트가 공급 여부를 실시간 감시할 수 있어 필라멘트가 정상적인 공급에 따라 출력물의 완성될 때까지 연속적으로 이송이 가능한 효과를 제공한다.The apparatus and method for automatically monitoring filament transport in an FDM 3D printer according to an embodiment of the present invention are characterized in that when a problem occurs in supply of filaments, the printing operation is stopped, and when the problem is removed, It is possible to monitor in real time whether the filament is fed or not, so that the filament can be continuously conveyed until the output is completed according to the normal supply.

또한, 본 발명에 따른 FDM 3D프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법은, 필라멘트를 이송시키는 피더와 피더 전단 또는 후단에 필라멘트의 이송에 의해 회전되는 감시롤러와 이에 연결된 엔코드 휠과 엔코드 휠의 회전을 감지하는 엔코드 센서의 펄스신호를 이용하여 엔코드의 회전속도를 측정하여 필라멘트의 목표 이송속도와 비교하여 필라멘트 이송 및 그 동작 여부를 확인함으로써 미완성된 출력물에 따른 시간 및 재료를 절약할 수 있는 효과를 제공한다.The apparatus and method for automatically monitoring filament conveyance in an FDM 3D printer according to the present invention include a feeder for feeding filaments, a monitoring roller rotated by feeding filaments at a front end or a rear end of a feeder, By measuring the rotation speed of the encoder using the pulse signal of the encoder sensor that senses the rotation of the wheel, it is possible to compare the target conveying speed of the filament to check the operation of the filament conveying and operation, thereby saving time and materials according to the unfinished output It provides an effect that can be done.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 장치 및 감시 방법은, 종래의 3D 프린터의 인쇄 시작 전에 남아 있는 필라멘트로 출력물의 완성 여부를 가늠해야 하는 번거로움을 없애주는 효과가 있다.
In addition, the apparatus and method for automatically monitoring the filament transport of the FDM 3D printer according to the present invention have the effect of eliminating the need to estimate the completion of the output with the remaining filaments before the start of printing of the conventional 3D printer .

도 1은 일반적인 FDM 3D 프린터의 구성을 도시한 사시도
도 2는 FDM 방식 3D 프린터의 필라멘트 공급 경로를 도시한 개략도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 감지 장치의 개략도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 감지 장치의 개략도
도 5는 본 발명에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 감지 방법을 도시한 흐름도.
1 is a perspective view showing a configuration of a general FDM 3D printer;
2 is a schematic view showing a filament supply path of an FDM type 3D printer
3 is a schematic view of a filament conveyance sensing apparatus of an FDM 3D printer according to a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a filament conveyance sensing apparatus of an FDM 3D printer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a filament conveyance detection method of an FDM 3D printer according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 FDM 3D 프린터의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성을 통해 FDM 방식 3D 프린터의 필라멘트 공급 경로의 도시한 개략도이다. 먼저, 도 1 내지 2를 참조하여 FDM 3D 프린터의 구성이 동작을 살펴보면, 필라멘트(32)를 녹여서 분사시키는 히터노즐(10)과, 필라멘트(32)를 스풀(30)에서 히터노즐(10)까지 이송시키는 피더(40)와, 히터노즐을 탑재하고 이동시키기 위한 캐리어(2)와, 히터노즐(10)에서 분사된 필라멘트(32)가 자연 경화되면서 형성되는 출력물을 적재하기 위한 배드(20)와, 배드(20) 상에 출력물의 형상을 구현하기 위하여 히터노즐(10)을 탑재한 캐리어(2)를 해당 인쇄위치로 이동시키기 위한 X축, Y축, Z축 구동부와, 상기 피더(40)는 필라멘트 이송로를 통해 히터노즐 결합부(15)과 연결되어 구성된다.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an FDM 3D printer, and FIG. 2 is a schematic view showing a filament supply path of an FDM type 3D printer through the configuration of FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, the operation of the FDM 3D printer includes a heater nozzle 10 for melting and injecting the filament 32, a filament 32 extending from the spool 30 to the heater nozzle 10 A carrier 20 for mounting and moving the heater nozzle and a bed 20 for loading the output formed while the filament 32 injected from the heater nozzle 10 spontaneously cures, A X-axis, a Y-axis, and a Z-axis driving unit for moving the carrier 2, on which the heater nozzle 10 is mounted, to the printing position to implement the shape of the output on the bed 20, Is connected to the heater nozzle coupling portion (15) through a filament conveyance path.

한편, X축, Y축, Z축 구동부는 모터로부터 발생한 동력을 캐리어(2) 및 배드(20)에 전달하여 상기 히터노즐을 해당 인쇄위치로 이동시키도록 구성된다.
The X-axis, Y-axis, and Z-axis driving units are configured to transfer the power generated from the motor to the carrier 2 and the bed 20 to move the heater nozzle to the corresponding printing position.

도 2에 도시된 바와 같이 스풀(30)에 감겨져 있는 필라멘트(32)는 피더(40)의 동작에 의해 피더(40)를 통해서 히터노즐(10)까지 이송되는데, 이때, 상기 피더(40)는 모터(도면 미도시)에 연결돠어 있는 피드롤러(42) 및 아이들롤러(44)는 양쪽 롤러간에 힘을 가하기 위한 스프링 부재(46)가 구성될 수 있다. 모터의 구동에 따라 피드롤러(42)가 회전하게 되고, 스프링 장력과 작용으로 인한 마찰력이 발생되어 필라멘트를 이송하게 된다. 한편, 초기에는 스풀(30)에 감겨진 필라멘트(32)는 스풀(30)에서 피더(40)까지 수동으로 공급이 되고, 히터노즐(10)에 주입된 필라멘트(32)는 히터의 열에 의해 액체되어 히터노즐 밖으로 분사되어 프린팅 공정을 진행하게 된다.
2, the filament 32 wound around the spool 30 is conveyed to the heater nozzle 10 through the feeder 40 by the operation of the feeder 40. At this time, The feed roller 42 and the idle roller 44 connected to the motor (not shown) can be constituted by a spring member 46 for applying a force between both rollers. The feed roller 42 rotates in accordance with the driving of the motor, and a frictional force due to the spring tension and the action is generated, thereby transferring the filament. The filament 32 wound around the spool 30 is manually fed from the spool 30 to the feeder 40 and the filament 32 injected into the heater nozzle 10 is heated by the heat of the heater So that the printing process is performed.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 자동 감지 장치의 개략도를 도시한 것으로서, 그 세부적인 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면, 스풀(30)에 감겨진 필라멘트(32)와 히터노즐(10)사이에 4개의 롤러(42,44, 52, 54)를 구비하여 상기 필라멘트(32)를 이송시키고, 이송을 감시하기 위하여 구성된다.FIG. 3 is a schematic view of a device for automatically detecting the filament conveyance of the FDM 3D printer according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 3, Four rollers 42, 44, 52 and 54 are provided between the filament 32 and the heater nozzle 10 so as to convey the filament 32 and monitor the feeding.

보다 세부적으로, 상기 필라멘트 이송 자동 감시장치는 피드 전단에 설치할 수도 있고, 피드 후단에 선택적으로 설치할 수 있다. More specifically, the automatic filament conveyance monitoring device may be installed upstream of the feed or selectively downstream of the feed.

상기 피더(40)는 피드롤러(42)와 아이들롤러(44)와 롤러간에 상호 작용력을 부가하기 위한 스프링 부재(46) 및 상기 피드롤러(42)에 동력을 인가하기 위한 모터(도면 미표시)로 구비되어 모터의 회전에 따라 모터에 연결되어 있는 상기 피드 롤러(42)가 회전하면 상기 스프링 부재(46)와의 작용력에 의해 상기 피드롤러(42)와 상기 필라멘트(32) 간에 발생된 마찰력에 의해 필라멘트가 이송되고 필라멘트가 상기 감지롤러(52)와 아이들롤러(56) 사이를 통과하면 상기 스프링 부재(56)와의 상호 작용력에 의해 상기 감지롤러(52)가 회전하게 되며, 이때 감지롤러(52)와 연결된 상기 엔코더휠(50)이 회전하고 상기 엔코더센서(51)가 상기 엔코더 휠(50)의 회전에 따라 신호를 발생하게 된다.The feeder 40 includes a spring member 46 for applying an interaction force between the feed roller 42 and the idle roller 44 and a roller and a motor (not shown) for applying power to the feed roller 42 When the feed roller 42 connected to the motor is rotated according to the rotation of the motor, the frictional force generated between the feed roller 42 and the filament 32 by the action of the spring member 46, And the filament is passed between the sensing roller 52 and the idle roller 56, the sensing roller 52 is rotated by the interaction force with the spring member 56. At this time, The connected encoder wheel 50 rotates and the encoder sensor 51 generates a signal in accordance with the rotation of the encoder wheel 50.

또한, 상기 엔코더 휠(50)은 상기 감시롤러(52)와 동축으로 연결할 수도 있고 동일 부품으로 구성될 수도 있으며 기어 또는 벨트와 같은 동력전달 수단으로 연결될 수도 있다.In addition, the encoder wheel 50 may be coaxially connected to the monitoring roller 52, may be composed of the same parts, or may be connected by power transmission means such as a gear or a belt.

또한, 감시장치 내부의 CPU(도면 미표시)는 상기 엔코더 센서(51)로부터 발생된 신호를 이용하여 상기 엔코드 휠(50)의 회전속도를 측정하여 필라멘트의 이송속도로 환산하게 된다.
A CPU (not shown) inside the monitoring apparatus measures the rotation speed of the encoder wheel 50 using the signal generated from the encoder sensor 51, and converts the rotation speed of the encoder wheel 50 to the feeding speed of the filament.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 자동 감지 장치의 개략도를 도시한 것으로서, 그 세부적인 동작을 도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, FIG. 4 is a schematic view of an automatic filament conveying apparatus for an FDM 3D printer according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 4,

상기 필라메트(32)의 이송을 위한 피드롤러(42)와 아이들롤러(44) 및 스프링 부재 (46)는 제1 실시예와 동일하게 구비하되 감시롤러(52)는 상기 피드롤러(42) 에 대응하는 상기 아이들롤러(44)에 연결하여 아이들롤러(44)의 회전에 의해 상기 감시롤러(52)가 회전되도록 구성한 것이다.The feed roller 42, the idler roller 44 and the spring member 46 for feeding the filaments 32 are provided in the same manner as in the first embodiment except that the monitoring roller 52 is provided on the feed roller 42 And the monitoring roller 52 is rotated by the rotation of the idle roller 44 by being connected to the idle roller 44 corresponding thereto.

보다 세부적으로는, 모터(도면 미표시)의 회전에 따라 모터에 연결되어 있는 상기 피드롤러(42)가 회전하면 상기 스프링 부재(46)와의 작용력에 의해 상기 피드롤러(42)와 상기 필라멘트(32) 간에 발생된 마찰력에 의해 필라멘트가 이송되고, 필라멘트와 상기 아이들롤러(44) 간의 마찰력에 의해 아이들롤러(44)가 회전하게 된다.More specifically, when the feed roller 42 connected to the motor is rotated according to the rotation of the motor (not shown), the feed roller 42 and the filament 32 are rotated by the action of the spring member 46, And the idler roller 44 is rotated by the frictional force between the filament and the idler roller 44. The idler roller 44 is rotated by the frictional force between the filament and the idler roller 44,

이때, 상기 아이들롤러(44)에 연결된 상기 감시롤러(52)가 아이들롤러(44)와 동기되어 회전함으로써 상기 엔코드 휠(50)이 회전되고 상기 엔코드 센서(51)를 통해서 신호를 발생하게 된다.At this time, the monitoring roller 52 connected to the idle roller 44 is rotated in synchronism with the idle roller 44 so that the encoder wheel 50 is rotated and a signal is generated through the encoder sensor 51 do.

상기 아이들롤러(44)와 엔코더 휠(50)는 직접 접촉하여 연결할 수도 있고 기어나 벨트와 같은 동력전달 수단을 이용하여 연결할 수도 있다. The idler roller 44 and the encoder wheel 50 may be connected to each other in direct contact with each other or may be connected using power transmission means such as a gear or a belt.

또한, 상기 감시장치는 피드롤러(42)와 아이들롤러(44) 사이에 필라멘트가 없이 모터만 회전할 때에도 상기 아이들롤러(44)가 회전되는 것을 방지하기 위하여 필리멘트의 직경(Df)보다 작은 일정 한 갭(X)이 유지되도록 구성된다.In addition, the monitoring apparatus may be configured to prevent the idler roller 44 from rotating even when the motor rotates without a filament between the feed roller 42 and the idler roller 44. In order to prevent the idler roller 44 from rotating, And a gap X is maintained.

즉, 0 < x < Df
That is, 0 < x < Df

상기의 구성에 따라 스풀(30)에 감겨진 필라멘트(32)가 히터노즐(10)로 이송됨에 따라 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송 감지 방법의 동작을 첨부된 도 5의 흐름도를 참조하여 세부적으로 설명한다.The operation of the filament conveyance detecting method of the FDM 3D printer as the filament 32 wound on the spool 30 is conveyed to the heater nozzle 10 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 5 .

먼저, 이송감지 동작이 시작되면 인쇄명령이나 필라멘트의 이송명령에 따라 정해진 필라멘트의 이송 목표속도 (Vm)와 실험치에 의해 정해진 허용오차 비율(α, β)에 의해 에러판단 기준속도(Vth1, Vth2)를 산출하게 된다.First, when the feed detection operation is started, the error determination reference speeds Vth1 and Vth2 are determined by the feed target speed Vm of the filament determined according to the print command or the feed command of the filament and the tolerance ratios? And? .

상기 필라멘트(32)의 선속도(Vf)에 상응하는 상기 엔코드 휠(50)의 회전속도(Vm)는The rotation speed Vm of the encoder wheel 50 corresponding to the linear velocity Vf of the filament 32 is

Vm = Vf / (rs * π * Ds)Vm = Vf / (rs *? Ds)

rs 는 엔코더 구동계의 감속비,      rs is the reduction ratio of the encoder drive system,

Ds 는 감시롤러의 직경을 나타낸다.
Ds represents the diameter of the monitoring roller.

Vth1: 프린터 자체로 보정이 불가하며, 사용자에 의해 보정이 요구되는 상태로 판단할 수 있는 판단기준 속도는 Vth1: The reference speed that can not be corrected by the printer itself and can be determined as a state requiring correction by the user is

Vth1 = Vm * αVth1 = Vm *?

α 는 실험치로 정해지며,       α is determined by the experimental value,

Vth1은 비정상적 동작으로써 외부적으로 보정이 필요한 필라멘트의 이송속도 기준치
Vth1 is an abnormal operation, and the feed rate reference value of the filament that needs to be externally corrected

Vth2: 프린터 자체로 보정이 가능한 상태로 판단할 수 있는 판단기준 속도는, Vth2: The judgment reference speed at which the printer itself can judge that the correction is possible,

Vth2 = Vm * βVth2 = Vm *?

β 는 실험치로 정해지며,       β is determined by the experimental value,

Vth2는 정상적은 아니지만 자체적으로 보정 가능한 필라멘트의 이송속도 기준치.
Vth2 is the reference value of the feed rate of the filament which is not normal but can be corrected by itself.

상기 연산과정을 통해서 얻어진 판단기준 속도(Vth1, Vth2)는 상기 엔코더 센서(51)의 신호에 의해 검출된 측정속도(Vs)와 비교하여 해당 처리를 하기 위한 기준으로 활용된다.The determination reference speeds Vth1 and Vth2 obtained through the calculation process are compared with the measurement speed Vs detected by the signal of the encoder sensor 51 and used as a reference for performing the process.

Vs <= Vth1 이면 : 필라멘트가 이송에 따라 프린터 자체로 보정이 불가능한 상태이므로 사용자 에게 에러의 상태를 알리는 것을 포함한 프린터 자체보상 불가에 대한 에러처리를 하고, (Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 커질 때까지 이송속도를 검출하는 동작을 계속한다
If Vs < = Vth1: Since the printer is unable to correct the filament in accordance with the feeding, the user is subjected to an error process for not compensating the printer itself, including notifying the user of the error status. Vth1), the operation for detecting the feed speed is continued

Vs <= Vth2 이면 : 필라멘트의 이송이 정상적은 아니지만 히터노즐의 온도를 조정하거나 모터의 전류를 조정하는 등의 프린터 자체에서 보상이 가능한 경우이므로 자체보상처리를 한다.   If Vs < = Vth2, the feeding of the filament is not normal but the compensation is possible in the printer itself, such as adjusting the temperature of the heater nozzle or adjusting the current of the motor.

Vs > Vth2 이면 : 필라멘트가 정상적으로 이송되고 있는 경우로서, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지 등의 명령에 의해 필라멘트의 이송이 중지된 상태인가를 확인하고 중지된 상태이면 필라멘트 이송감지동작을 종료하고, 중지된 상태가 아니면 계속해서 이송감지 동작을 진행한다.
If Vs > Vth2: If the filament is normally fed, it is checked whether the feeding of the filament is stopped by a command such as printing stop or filament feeding stop. If the state is stopped, the filament feeding detecting operation is ended. If not, continue the feed detection operation.

상기에 제시된 인쇄명령이나 필라멘트의 이송명령 에 따라 정해진 필라멘트의 목표 이송 선속도(Vf)에 상응하는 상기 엔코드 휠(50)의 목표 회전속도(Vm) 와 상기 엔코드 센서(51)의 신호를 통해서 검출된 엔코드 휠(50)의 측정 회전속도(Vs)를 기준으로 첨부된 도 5에서 도시된 흐름도를 기초로 그 알고리즘의 세부동작을 살펴보면, 먼저 스풀(30)에 감겨진 필라멘트(32)의 이송감지가 시작되면 인쇄명령이나 필라멘트의 이송명령에 따라 정해진 필라멘트의 목표 이송 선속도(Vf)에 상응하는 엔코드 휠의 목표 회전속도(Vm)와 실험치로 얻어진 허용오차 비율 α 와 β를 이용하여 검출된 이송속도에 대한 에러판단 기준속도(Vth1, Vth2)를 산출한다.(S10 단계참조)The target rotation speed Vm of the encoder wheel 50 and the signal of the encoder sensor 51 corresponding to the target conveying linear velocity Vf of the filament determined in accordance with the print command or the command for feeding the filament 5, which is based on the measured rotation speed Vs of the encoder wheel 50 detected by the encoder wheel 50, the filament 32 wound on the spool 30 is rotated in the clockwise direction, The target rotation speed Vm of the encoder wheel corresponding to the target transfer linear velocity Vf of the filament determined according to the print command or the transfer command of the filament and the tolerance ratios? And? The error determination reference speeds Vth1 and Vth2 for the detected conveyance speeds are calculated (refer to step S10)

이후, 상기 엔코드휠(50)과 엔코드센서(51)로부터 발생한 신호를 통해서 실제 필라멘트(32)의 이송속도(Vs)가 검출되었는가를 체크하고 검출되지 않았을 경우는 검출될 때까지 기다린다.(S20 단계참조)Thereafter, it is checked whether or not the feed speed Vs of the actual filament 32 is detected through the signal generated from the encoder wheel 50 and the encoder sensor 51. If the feed speed Vs of the actual filament 32 is not detected, See steps)

이때, 엔코드 휠(50)의 회전속도 검출 방법은 일정한 시간동안 엔코드 센서로부터 발생한 펄스신호의 수를 이용하는 방법과 엔코드 센서(51)로부터 발생한 펄스신호 간의 시간을 측정하여 이용하는 방법이 있다.The method of detecting the rotational speed of the encoder wheel 50 includes a method of using the number of pulse signals generated from the encoder sensor for a predetermined time and a method of measuring the time between the pulse signals generated by the encoder sensor 51 and using the same.

상기 필라멘트(32)의 이송속도가 검출되면 검출된 이송속도(Vs)와 1차 에러 판단 기준속도(Vth1)를 비교하여(S30 단계 참조) 만약 이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 작거나 같으면 (Vs <= Vth1) 프린터 자체로 보정이 불가능한 상태이므로 사용자에게 에러의 상태를 알리는 것을 포함한 프린터 자체보상 불가에 대한 에러처리를 한다.(S40 단계참조)When the feed speed of the filament 32 is detected, the detected feed speed Vs is compared with the first error reference speed Vth1 (refer to step S30). If the feed speed Vs is less than the first error reference speed Vth1) (Vs < = Vth1), the printer itself can not perform correction, and therefore error processing for not compensating the printer itself including informing the user of the error status is performed (refer to step S40)

이후, 새로운 필라멘트를 공급하거나 필라멘트의 엉킨 부분을 해소시키는 등의 외부의 조치에 의해 이송속도 (Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 커질 때까지 이송속도를 검출하는 동작을 계속한다.(S45 단계참조)Thereafter, the operation for detecting the feed speed is continued until the feed speed Vs becomes larger than the primary error determination reference speed Vth1 by an external measure such as supplying a new filament or removing the tangled portion of the filament. (Refer to step S45)

만약, 만약 이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 큰 경우 (Vs>Vth1)는 2차 에러판단 기준속도(Vth2)와 비교하여(S50 단계참조) 이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 작거나 같으면 (Vs <= Vth2) 필라멘트가 정상적으로 이송되고 있지는 않지만 히터노즐의 온도를 조정하거나 모터의 전류를 조정하는 등의 프린터 자체에서 보상이 가능한 경우이므로 자체보상처리를 하고(S60 단계참조) S50 단계로 회귀한다.If the feed speed Vs is larger than the first error reference speed Vth1 (Vs > Vth1), the feed speed Vs is compared with the second error reference speed Vth2 (see step S50) (Vs < = Vth2), the filament is not normally transported. However, since the printer itself can compensate the temperature of the heater nozzle or adjust the current of the motor, (Step S60) and returns to step S50.

만약 이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 큰 경우 (Vs>Vth2)는 필라멘트의 이송동작이 정상적으로 이루어지고 있는 경우로서, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지 등의 명령에 의해 필라멘트의 이송이 중지된 상태인가를 확인하고(S70 단계참조) 중지된 상태이면 필라멘트 이송감지동작을 종료한다.If the feeding speed Vs is larger than the second error judgment reference speed Vth2 (Vs > Vth2), the feeding operation of the filament is normally performed. If the feeding operation is stopped normally or the filament feeding is stopped, (Refer to step S70), and if it is in the stopped state, terminates the filament conveyance sensing operation.

한편, 필라멘트이송이 진행중인 상태이면 필라멘트이송 목표속도가 변경 되었는가를 확인하고(S80 단계참조) 목표속도(Vm)가 변경되지 않은 경우는 S20 단계로 회귀하여 상기 단계를 반복하고, 변경된 경우는 S10 단계로 회귀하여 새로운 에러판단 기준 속도를 산출한 후 상기 동작을 반복한다.
If the target speed Vm has not been changed, the process returns to step S20 and repeats the above step. If the target speed Vm has not been changed, And then a new error judgment reference speed is calculated and then the above operation is repeated.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 히터노즐 15 : 히터노즐결합부
20 : 배드 30 : 스풀
32 : 필라멘트 34 : 필라멘트이송경로 40 : 피더 42 : 피드롤러
44 : 아이들롤러 46 : 스프링 부재
50 : 엔코드 휠 51 : 엔코드 센서
52 : 감시롤러 54 : 아이들롤러
56 : 스프링부재
10: heater nozzle 15: heater nozzle coupling part
20: Bad 30: Spool
32: filament 34: filament feed path 40: feeder 42: feed roller
44: idler roller 46: spring member
50: Encoded wheel 51: Encoded sensor
52: monitoring roller 54: idler roller
56: spring member

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 스풀(30)에 감겨진 필라멘트(32)의 이송감지 동작이 시작되면 인쇄명령이나 필라멘트의 이송명령에 따라 정해진 필라멘트의 목표 이송 선속도(Vf)에 상응하는 엔코드 휠(50)의 목표 회전속도(Vm)와 실험치로 얻어진 허용오차 비율 α 와 β를 이용하여 검출된 이송속도에 대한 에러판단 기준속도(Vth1, Vth2)를 산출하는 제 1 단계;
엔코드휠(50)과 엔코드센서(51)로부터 발생한 신호를 통해서 실제 필라멘트(32) 이송속도(Vs)의 검출여부를 체크하고 검출되지 않았을 경우는 검출될 때까지 대기하는 제 2 단계;
상기 필라멘트(32)의 이송속도가 검출되면 검출된 이송속도(Vs)와 1차 에러 판단 기준속도(Vth1)를 비교하여 이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 큰 경우 (Vs>Vth1) 2차 에러판단 기준속도(Vth2)와 비교하는 제 3 단계;
제 3 단계가 이루어진 후, 이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 큰 경우(Vs>Vth2) 필라멘트의 이송동작이 진행되고, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지의 명령에 의해 필라멘트의 이송 중지여부를 확인하여 중지된 상태이면 필라멘트 이송감지동작을 종료하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법.
When the feeding detection operation of the filament 32 wound on the spool 30 is started, the target rotation speed Vf of the encoder wheel 50 corresponding to the target feeding linear velocity Vf of the filament determined according to the printing command or the filament feeding command, (Vth1, Vth2) with respect to the detected conveying speed using the tolerance ratios? And? Obtained from the experimental value (Vm) and the experimental value;
A second step of checking whether the actual filament conveying speed Vs is detected through a signal generated from the encoder wheel 50 and the encoder sensor 51 and waiting until it is detected if it is not detected;
When the feeding speed of the filament 32 is detected, the detected feeding speed Vs is compared with the primary error judgment reference speed Vth1. If the feeding speed Vs is larger than the primary error judgment reference speed Vth1 Vs > Vth1) second error determination reference speed (Vth2);
After the third step, if the feeding speed Vs is larger than the second error reference speed Vth2 (Vs > Vth2), the feeding operation of the filament proceeds and the filament is stopped or filament feeding is stopped. And terminating the filament conveyance sensing operation if the conveyance of the filament is stopped. The method of claim 1,
제 3 항에 있어서,
제 1 단계의 인쇄명령이나 필라멘트 이송명령에 의해 정해진 필라멘트 목표 이송 선속도(Vf)에 상응하는 엔코드 휠(50)의 목표 회전속도(Vm)와 실험치에 의해 정해진 허용오차 비율(α, β)에 의해 에러판단 기준속도(Vth1, Vth2)는
제 1 단계의 필라멘트 목표 이송 선속도(Vf)에 상응하는 엔코드 휠(50)의 목표 회전속도(Vm)는
Vm = Vf / (rs * π * Ds)
rs 는 엔코더 구동계의 감속비,
Ds 는 감시롤러의 직경이고,

Vth1 = Vm * α
α 는 실험치로 정해지며,
Vth1은 비정상적 동작으로써 외부적으로 보정이 필요한 필라멘트의 이송속도 기준치

Vth2 = Vm * β
β 는 실험치로 정해지며,
Vth2는 정상적은 아니지만 자체적으로 보정 가능한 필라멘트의 이송속도 기준치로 설정되고,

상기 제 2 단계에서
상기 엔코드 휠(50)과 엔코드 센서(51)의 신호에 의해 검출된 측정속도(Vs)와 비교하여
Vs <= Vth1 이면 : 필라멘트가 이송에 따라 프린터 자체로 보정이 불가능한 상태이므로 사용자 에게 에러의 상태를 알리는 것을 포함한 프린터 자체보상 불가에 대한 에러처리를 하고, (Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 커질 때까지 이송속도를 검출하는 동작을 계속하고,
Vs <= Vth2 이면 : 필라멘트의 이송이 정상적은 아니지만 히터노즐의 온도를 조정하거나 모터의 전류를 조정하는 등의 프린터 자체에서 보상이 가능한 경우이므로 자체보상처리를 하고,
Vs > Vth2 이면 : 필라멘트가 정상적으로 이송되고 있는 경우로서, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지의 명령에 의해 필라멘트의 이송이 중지된 상태인가를 확인하고 중지된 상태이면 필라멘트 이송감지동작을 종료하고, 중지된 상태가 아니면 계속해서 이송감지 동작을 진행하는 것을 특징으로 하는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법.
The method of claim 3,
The target rotational speed Vm of the encoder wheel 50 corresponding to the filament target transfer linear velocity Vf determined by the print command in the first step or the filament transfer command and the tolerance ratios? The error judgment reference speeds Vth1 and Vth2 are
The target rotation speed Vm of the encoder wheel 50 corresponding to the filament target transfer linear velocity Vf in the first step is
Vm = Vf / (rs *? Ds)
rs is the reduction ratio of the encoder drive system,
Ds is the diameter of the monitoring roller,

Vth1 = Vm *?
α is determined by the experimental value,
Vth1 is an abnormal operation, and the feed rate reference value of the filament that needs to be externally corrected

Vth2 = Vm *?
β is determined by the experimental value,
Vth2 is set to the feed rate reference value of the filament which is not normal but can be corrected by itself,

In the second step
Is compared with the measured speed (Vs) detected by the signals of the encoder wheel (50) and the encoder sensor (51)
If Vs < = Vth1: Since the printer is unable to correct the filament in accordance with the feeding, the user is subjected to an error process for not compensating the printer itself, including notifying the user of the error status. Vth1), the operation of detecting the feed speed is continued,
If Vs < = Vth2: the feeding of the filament is not normal but the compensation is possible in the printer itself, such as adjusting the temperature of the heater nozzle or adjusting the current of the motor,
If Vs > Vth2: If the filament is normally fed, it is checked whether the feeding of the filament is stopped by the command of stopping the printing operation or stopping the filament feeding. If the state is stopped, the filament feeding detecting operation is ended. And if it is determined that the state of the filament is not in the state, the feed detection operation is continued.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 단계가 이루어진 후,
이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 작거나 같으면(Vs≤ Vth1) 프린터 자체로 보정이 불가능한 상태로서 프린터 자체보상 불가에 대한 에러처리하고, 이송속도(Vs)가 1차 에러판단 기준속도(Vth1)보다 커질 때까지 이송속도를 검출하는 동작을 진행하는 것을 특징으로 하는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법.
The method of claim 3,
After the second step,
If the feed speed Vs is less than or equal to the first error determination reference speed Vth1 (Vs &lt; Vth1), the printer itself performs an error process for impossibility of correction by the printer itself, And then proceeds to detect the feed speed until it becomes larger than the error judgment reference speed (Vth1).
제 3 항에 있어서,
상기 제 3 단계에서,
이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 작거나 같으면 (Vs≤ Vth2) 필라멘트가 정상적으로 이송되고 있지는 않지만 히터노즐의 온도를 조정하거나 모터의 전류를 조정하여 프린터 자체보상처리를 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법.
The method of claim 3,
In the third step,
If the feed speed Vs is less than or equal to the second error determination reference speed Vth2 (Vs &lt; Vth2), the filament is not normally fed, but the printer self-compensation process is performed by adjusting the temperature of the heater nozzle, Further comprising: Wherein the method comprises the steps of:
제 3 항에 있어서,
제 3 단계가 이루어진 후,
이송속도(Vs)가 2차 에러판단 기준속도(Vth2)보다 큰 경우(Vs>Vth2) 필라멘트의 이송동작이 진행되고, 인쇄동작 중지 또는 필라멘트 이송중지의 명령에 의해 필라멘트의 이송 중지여부를 확인하여 필라멘트이송이 진행중인 상태이면 필라멘트이송 목표속도 변경여부를 확인하여 목표속도(Vm)가 변경되지 않은 경우는 제 2 단계로 회귀하여 상기 단계를 반복하고, 변경된 경우는 제 1 단계로 회귀하여 새로운 에러판단 기준 속도를 산출하여 상기 동작을 반복하도록 구성된 것을 특징으로 하는 FDM 3D 프린터의 필라멘트 이송의 자동 감시 방법.
The method of claim 3,
After the third step,
When the feed speed Vs is larger than the second error determination reference speed Vth2 (Vs > Vth2), the feeding operation of the filament proceeds, and it is checked whether or not the feeding of the filament is stopped by the command of printing stop or filament feeding stop If the target speed Vm is not changed, the process returns to the second step and repeats the above step. If the target speed Vm is not changed, the process returns to the first step, Wherein the reference speed is calculated and the operation is repeated.
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