KR101878298B1 - Manufacturing Device for Filament for 3-Dimension Printer - Google Patents

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Abstract

3D 프린터용 필라멘트 제조 장비가 개시된다. 본 발명은, 필라멘트 제조용 펠렛이 공급되는 공급부, 공급부를 통해 공급되는 펠렛을 가열하는 히터부, 히터부에 의해 가열된 펠렛을 압출하는 압출부, 및 압출부로부터 배출되는 필라멘트의 굵기를 측정하는 굵기 측정부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 적층식 3D 프린터의 사용자는 자신이 원하는 색상의 필라멘트를 원하는 양만큼 직접 제조하여 사용할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 제조되는 필라멘트의 굵기를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 고품질의 필라멘트를 제조할 수 있게 된다.A filament manufacturing equipment for a 3D printer is disclosed. The present invention relates to a filament manufacturing method comprising the steps of feeding a pellet for manufacturing a filament, a heater for heating a pellet supplied through a supply part, an extruding part for extruding the pellet heated by the heater, And a measurement unit. According to the present invention, a user of a stacked 3D printer can directly manufacture and use a desired amount of filaments of a desired color. In addition, according to the present invention, it is possible to maintain a constant thickness of the filament to be produced, thereby making it possible to produce a high-quality filament.

Description

3D 프린터용 필라멘트 제조 장비{Manufacturing Device for Filament for 3-Dimension Printer}{Manufacturing Device for Filament for 3-Dimension Printer}

본 발명은 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적층식 3D 프린터의 사용자는 자신이 원하는 색상의 필라멘트를 원하는 양만큼 직접 제조하여 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라, 제조되는 필라멘트의 굵기를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 고품질의 필라멘트를 제조할 수 있도록 하는 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에 관한 것이다. The present invention relates to a filament manufacturing apparatus for a 3D printer, and more particularly, to a filament manufacturing apparatus for a 3D printer. More specifically, the present invention relates to a filament manufacturing apparatus for a 3D printer. More specifically, To a filament manufacturing equipment for a 3D printer capable of producing a high quality filament by being kept constant.

근래에는 물체에 대한 3D 데이터를 이용하여 제품을 그대로 성형할 수 있는 3D 프린터의 사용이 대두되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, the use of a 3D printer capable of molding a product using 3D data of an object has emerged.

일반적으로 3D 프린터는 대량생산 이전의 모델링이나 샘플 제작과 같은 용도로 활용되었으나, 현재에는 다품종 소량생산 제품을 중심으로 양산가능한 제품의 성형에도 사용될 수 있는 기술적 기반이 조성되고 있다.In general, 3D printers have been used for pre-mass modeling and sample production. However, nowadays, a technical basis is being developed that can be used for mass production of products with a small number of small-volume products.

이러한 3D 프린터의 제품성형 방식은 크게 대상물체를 2차원의 평면형태로 성형한 것을 3차원으로 적층하면서 용융 부착하여 형태를 만들어가는 이른바 적층식(첨가형)과, 재료덩어리를 조각하듯이 절삭해서 형태를 만들어가는 절삭형이 있다.The product molding method of the 3D printer includes a so-called lamination type (additive type) in which a target object is formed into a two-dimensional plane shape by laminating three-dimensionally while melting and attaching the so-called laminate type There is a cutting mold that makes.

상술한 절삭형은 복잡한 형상을 가공하는데 어려움이 있어서 복잡한 형상을 제작할 때에는 첨가형 3D 프린터가 사용된다.The above-described cutting mold has difficulty in processing a complicated shape, and an additive type 3D printer is used when a complex shape is produced.

적층식 3D 프린터는 대한민국 등록특허 제10-1346704호에 개시된 바와 같이, 열가소성 수지로 된 와이어 또는 필라멘트를 공급릴과 이송롤을 통해 공급하고 공급된 필라멘트를 상하, 전후, 좌우 세 방향으로 위치조절되는 히터노즐에서 융해시켜서 배출하여 적층함으로써 물체를 3차원으로 성형하는 필라멘트 융해 적층 성형방법을 이용한다.As disclosed in Korean Patent No. 10-1346704, a laminated 3D printer is a system in which a wire or filament made of a thermoplastic resin is fed through a feed reel and a feed roll, and the fed filament is regulated in three directions of up and down and left and right And melted in a heater nozzle to be discharged and laminated to form an object in three dimensions.

한편, 적층식 3D 프린터를 사용하는 사용자는 일반적으로 인쇄 대상 물품의 종류에 따라 다양한 색상의 필라멘트를 소량으로 사용할 필요가 있는 반면, 현재 판매되고 있는 3D 프린터용 필라멘트는 단일색에 대해 대용량으로 판매되고 있다.On the other hand, users who use a stacked 3D printer generally need to use a small amount of filaments of various colors depending on the type of article to be printed, while currently available filament for 3D printers are sold in large capacity for single color .

따라서, 적층식 3D 프린터의 사용자는 자신이 원하는 색상의 필라멘트를 원하는 양만큼 직접 제조하여 사용하기를 희망하지만, 이와 같은 기술적 수요를 충족시키는 장비는 아직 개발되어 있지 않은 상태이다.Therefore, a user of a stacked 3D printer hopes to directly manufacture and use a desired amount of filaments of a desired color, but a device that meets the technical demand has not yet been developed.

따라서, 본 발명의 목적은, 적층식 3D 프린터의 사용자는 자신이 원하는 색상의 필라멘트를 원하는 양만큼 직접 제조하여 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라, 제조되는 필라멘트의 굵기를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 고품질의 필라멘트를 제조할 수 있도록 하는 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laminated 3D printer in which a user of a laminated 3D printer can directly manufacture and use a desired amount of filaments of a desired color, and can maintain a uniform thickness of the filament to be produced, And to provide a filament manufacturing equipment for a 3D printer capable of manufacturing a filament.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비는, 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에 있어서, 필라멘트 제조용 펠렛이 공급되는 공급부(110); 상기 공급부(110)를 통해 공급되는 상기 펠렛을 가열하는 히터부(120); 상기 히터부(120)에 의해 가열된 상기 펠렛을 압출하는 압출부(130); 및 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 굵기를 측정하는 굵기 측정부(190)를 포함한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a filament manufacturing equipment for a 3D printer, comprising: a supply part 110 for supplying pellets for filament production; A heater unit 120 for heating the pellets supplied through the supply unit 110; An extrusion unit 130 for extruding the pellet heated by the heater unit 120; And a thickness measuring unit 190 for measuring the thickness of the filament discharged from the extrusion unit 130.

바람직하게는, 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트를 냉각하는 냉각부(170)를 더 포함한다.Preferably, the apparatus further includes a cooling unit 170 for cooling the filament discharged from the extrusion unit 130.

또한, 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트를 권취하는 권취부(180)를 더 포함한다.And further includes a winding unit 180 for winding the filament discharged from the extrusion unit 130.

또한, 상기 냉각부(170)는, 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 배출 방향으로 설치되되, 상기 필라멘트가 침지되도록 외부로부터 공급되는 냉각수를 수용하는 수로부(175)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cooling unit 170 includes a water channel unit 175 installed in the discharge direction of the filament discharged from the extrusion unit 130 and accommodating cooling water supplied from the outside so that the filament is immersed .

또한, 상기 굵기 측정부(190)가 측정한 상기 필라멘트의 굵기와 소정의 기준값의 비교 결과에 기초하여, 상기 압출부로부터 배출되는 필라멘트의 배출 속도를 조절하는 제어부를 더 포함한다.The apparatus further includes a control unit for adjusting a discharging speed of the filament discharged from the extruding unit based on a comparison result between the thickness of the filament measured by the thickness measuring unit 190 and a predetermined reference value.

또한, 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트가 상기 권취부(180)에 권취되도록 유도하는 유도 롤러부(185)를 더 포함한다.The apparatus further includes a guide roller unit 185 for guiding the filament discharged from the extrusion unit 130 to be wound on the take-up unit 180.

또한, 상기 유도 롤러부(185)의 회전 속도에 의해 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 배출 속도가 결정되는 것을 특징으로 한다.Further, the discharge speed of the filament discharged from the extrusion part 130 is determined by the rotation speed of the guide roller part 185.

또한, 상기 제어부는 상기 유도 롤러부(185)의 회전 속도를 제어함으로써, 상기 필라멘트의 굵기를 조절하는 것을 특징으로 한다.The control unit controls the rotation speed of the guide roller unit 185 to adjust the thickness of the filament.

본 발명에 따르면, 적층식 3D 프린터의 사용자는 자신이 원하는 색상의 필라멘트를 원하는 양만큼 직접 제조하여 사용할 수 있게 된다.According to the present invention, a user of a stacked 3D printer can directly manufacture and use a desired amount of filaments of a desired color.

아울러, 본 발명에 따르면, 제조되는 필라멘트의 굵기를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 고품질의 필라멘트를 제조할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to maintain a constant thickness of the filament to be produced, thereby making it possible to produce a high-quality filament.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에서의 필라멘트의 굵기 제어 동작을 설명하는 도면, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에서의 필라멘트의 굵기 제어 방법을 설명하는 절차 흐름도이다.1 is a view showing a structure of a filament manufacturing equipment for a 3D printer according to an embodiment of the present invention,
2 is a view for explaining a control operation of the filament thickness in a filament manufacturing equipment for a 3D printer according to an embodiment of the present invention, and Fig.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling the thickness of a filament in a filament manufacturing machine for a 3D printer according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비는 공급부(110), 히터부(120), 압출부(130), 구동부(140), 제어함(150), 냉각부(170), 권취부(180), 및 굵기 측정부(190)를 포함한다.1 is a view showing a structure of a filament manufacturing equipment for a 3D printer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a filament manufacturing equipment for a 3D printer according to an embodiment of the present invention includes a supply unit 110, a heater unit 120, an extrusion unit 130, a driving unit 140, a control box 150, A winding unit 180, and a thickness measuring unit 190. The thickness measuring unit 190 may be formed of a metal plate.

사용자는 공급부(110)를 통해 필라멘트 제조용 펠렛을 공급하며, 공급부(110)를 통해 공급된 필라멘트 제조용 펠렛은 히터부(120)로 이동된다. The user feeds pellets for filament production through the supply unit 110 and the pellets for filament production supplied through the supply unit 110 are transferred to the heater unit 120.

이와 같이 히터부(120)로 이동된 필라멘트 제조용 펠렛은 제1 히팅 모듈(121), 제2 히팅 모듈(122), 및 제3 히팅 모듈(133)에 의해 순차적으로 가열됨으로써 반고체 상태로 융해되며, 히터부(120) 내부에 구비된 이송 스크류(미도시)에 의해 압출부(130)로 가압 이송된 다음, 압출부(130)의 단부에 구비된 노즐을 통해 3D 프린터용 필라멘트(10)가 배출된다.The filament manufacturing pellet moved to the heater unit 120 is sequentially heated by the first heating module 121, the second heating module 122, and the third heating module 133 to melt in a semi-solid state, The 3D printer filament 10 is discharged through the nozzle provided at the end of the extrusion unit 130 after being conveyed to the extrusion unit 130 by the conveyance screw (not shown) provided in the heater unit 120 do.

한편, 히터부(120) 내부에 구비된 이송 스크류는 커넥터(미도시)를 통해 스텝 모터 등의 구동부(140)와 연결되어 있으며 구동부(140)는 제어함(150)의 내부에 설치되어 있는 제어부(미도시)로부터의 제어 신호에 기초하여 이송 스크류의 회전 속도(이송 속도)를 조절한다.The feed screw provided in the heater unit 120 is connected to a driving unit 140 such as a step motor via a connector and the driving unit 140 is connected to a control unit (Conveying speed) of the conveying screw on the basis of the control signal from the controller (not shown).

제어부는 사용자로부터의 제어 명령에 기초하여, 히터부(120)를 구성하는 제1 히팅 모듈(121), 제2 히팅 모듈(122), 및 제3 히팅 모듈(133)의 발열 온도를 개별적으로 제어하며, 그 이외에도 구동부(140), 냉각용 팬(177), 유도 롤러부(185)의 동작을 제어한다. The control unit controls individually the heating temperatures of the first heating module 121, the second heating module 122 and the third heating module 133 constituting the heater unit 120 based on the control command from the user And also controls the operation of the driving unit 140, the cooling fan 177, and the guide roller unit 185.

한편, 사용자는 제어함(150)에 구비된 제어 노브, 터치 패널 등의 다양한 제어 도구(151,..,159)를 통해 3D 필라멘트 제조 장비에 대한 다양한 제어 명령을 입력할 수 있으며, 제어 도구(151,..,159)를 통해 입력된 제어 명령에 기초하여 제어부는 히터부(120), 구동부(140), 냉각용 팬(177), 및 유도 롤러부(185) 등을 제어한다.Meanwhile, the user can input various control commands to the 3D filament manufacturing equipment through various control tools 151, .., 159 such as a control knob and a touch panel provided in the control box 150, The control unit controls the heater unit 120, the driving unit 140, the cooling fan 177, the guide roller unit 185, and the like based on the control command input through the controller 151,

아울러, 압출부(130)의 단부에 구비된 노즐로부터 배출되는 필라멘트(10)는 압출부(130)의 우측에 설치되어 있는 수랭식 냉각부(170)로 공급되며, 수랭식 냉각부(170)에 구비된 V자형 단면의 채널인 수로부(175)을 통과하는 과정에서 필라멘트(10)에 대한 냉각 및 경화 처리가 실행된다.The filament 10 discharged from the nozzle provided at the end of the extrusion part 130 is supplied to the water cooling type cooling part 170 provided on the right side of the extrusion part 130 and is provided in the water cooling type cooling part 170 The cooling and curing process for the filament 10 is performed in the process of passing through the channel portion 175 which is a channel of the V-shaped cross section.

구체적으로, 수로부(175)는 필라멘트(10)의 배출 방향에 따라 설치되어 있으며, 펌프(미도시)를 통해 공급되는 냉각수가 수로부(175)에 채워진 상태에 있으며, 압출부(130)로부터 배출되어 수로부(175)로 공급되는 필라멘트(10)는 냉각수에 침지된 상태에서 수로부(175)를 통과하게 된다.More specifically, the water passage portion 175 is provided along the discharge direction of the filament 10, and the cooling water supplied through the pump (not shown) is filled in the water passage portion 175, The filament 10 that is discharged and supplied to the water passage portion 175 passes through the water passage portion 175 while being immersed in the cooling water.

한편, 도 2에서와 같이 수로부(175)를 통과하는 과정에서 1차적으로 수랭식 냉각 처리가 이루어진 필라멘트(10)는 수로부(175)의 우측에 설치되어 있는 공랭식 냉각 모듈인 냉각용 팬(177)이 설치되어 있는 구간을 통과하게 된다.As shown in FIG. 2, the filament 10, which is subjected to the water-cooling process in the process of passing through the channel section 175, is cooled by the cooling fan 177 ) Is installed.

구체적으로, 수로부(175)를 통과한 필라멘트(10)는 냉각용 팬(177)이 설치되어 있는 냉각용 플레이트의 상면을 지나게 되며, 이 과정에서 냉각용 팬(177)에서 냉각용 플레이트의 상면으로 공급하는 바람에 의해 필라멘트(10)에 대한 공랭식 냉각 처리가 추가적으로 실행된다.Specifically, the filament 10 having passed through the channel portion 175 passes over the upper surface of the cooling plate on which the cooling fan 177 is installed. In this process, the cooling fan 177 moves the upper surface The air cooling process for the filament 10 is additionally performed.

이와 같이 냉각용 팬(177)을 통해 2차 냉각 처리된 필라멘트(10)는 굵기 측정부(190)로 공급된다. 구체적으로, 도 2에서와 같이 굵기 측정부(190)에는 필라멘트(10)가 삽입되는 관통형 홀인 굵기 측정홀(191)이 구비되어 있으며, 필라멘트(10)는 굵기 측정홀(191)을 관통하여 굵기 측정부(190)의 후면으로 배출된 다음, 굵기 측정부(190)의 우측에 설치되어 있는 유도 롤러부(185)에 공급된다.Thus, the filament 10, which has been subjected to the second cooling treatment through the cooling fan 177, is supplied to the thickness measuring unit 190. 2, the thickness measuring unit 190 is provided with a thickness measuring hole 191 which is a through hole through which the filament 10 is inserted. The filament 10 passes through the thickness measuring hole 191 Is discharged to the rear surface of the thickness measuring unit 190 and then supplied to the guide roller unit 185 provided on the right side of the thickness measuring unit 190. [

한편, 유도 롤러부(185)는 롤러면을 마주보며 인접 설치되어 있는 2개의 롤러를 포함하며, 2개의 롤러는 각각 구동 모터(미도시)에 의해 상호 반대 방향으로 회전된다.On the other hand, the guide roller unit 185 includes two adjacent rollers facing the roller surface, and the two rollers are rotated in mutually opposite directions by drive motors (not shown), respectively.

이와 같이 상호 반대 방향으로 구동되는 2개의 롤러 사이의 이격 공간으로 필라멘트(10)가 공급되며, 유도 롤러부(185)로 공급된 필라멘트(10)는 유도 롤러부(185)에 구비된 2개의 롤러의 상호 회전에 따라 권취부(180)로 공급되고, 권취부(180)로 공급된 필라멘트(10)는 권취부(180)의 회전에 따라 권취됨으로써, 이후 필라멘트의 사용과정에서의 사용자 편의성을 제공할 수 있게 된다.The filament 10 is fed to the spacing space between the two rollers driven in opposite directions as described above and the filament 10 fed to the guide roller unit 185 is fed to the two rollers The filaments 10 supplied to the winding unit 180 are wound by the rotation of the winding unit 180 so as to provide user convenience during the use of the filament .

구체적으로, 필라멘트(10)는 유도 롤러부(185)에 구비된 2개의 롤러 사이에서 맞물린 상태에서 롤러의 상호 회전에 따라 권취부(180)로 공급되게 되며, 롤러의 회전 속도에 따라 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트(10)의 배출 속도가 조절되게 된다.Specifically, the filament 10 is fed to the winding unit 180 according to the mutual rotation of the rollers in a state where the filament 10 is engaged between the two rollers provided in the guide roller unit 185, The discharge speed of the filament 10 discharged from the filament 130 is adjusted.

한편, 굵기 측정홀(191)을 통과하는 필라멘트(10)의 굵기(두께)는 굵기 측정부(190)에 연속적으로 측정된다. On the other hand, the thickness (thickness) of the filament 10 passing through the thickness measuring hole 191 is continuously measured on the thickness measuring section 190.

구체적으로, 굵기 측정홀(191)의 상부에는 발광 센서가 설치되어 있고, 굵기 측정홀(191)의 하부에는 수광 센서가 설치되어 있는 상태에서, 굵기 측정홀(191)을 통과하는 필라멘트(10)의 상부에서 조사되는 광을 수광 센서가 수광함에 있어서, 필라멘트(10)의 두께만큼의 음영이 발생하게 된다.Specifically, a light emitting sensor is provided on the upper portion of the thickness measuring hole 191, and the filament 10 passing through the thickness measuring hole 191 is provided in the lower part of the thickness measuring hole 191, The light receiving sensor receives the light irradiated from the upper portion of the filament 10, and shading as much as the thickness of the filament 10 is generated.

즉, 수광 센서에 의한 수광 영역에는 필라멘트(10)의 두께와 동일한 폭 만큼의 음영(비수광 영역)이 발생하게 되며, 이와 같은 음영의 폭이 필라멘트(10)의 두께로서 측정된다.That is, in the light receiving area by the light receiving sensor, shading (non-light receiving area) equal in width to the thickness of the filament 10 is generated, and the width of such a shadow is measured as the thickness of the filament 10.

이와 같이 굵기 측정부(190)에서 연속적으로 측정되는 필라멘트(10)의 굵기 측정값은 제어부로 송신되며, 제어부는 굵기 측정부(190)로부터 수신되는 필라멘트(10)의 굵기 측정값에 기초하여, 필라멘트(10)의 굵기 제어를 실행하게 된다.The thickness measurement value of the filament 10 continuously measured by the thickness measuring unit 190 is transmitted to the control unit and the control unit controls the thickness of the filament 10 based on the thickness measurement value of the filament 10 received from the thickness measuring unit 190, The thickness of the filament 10 is controlled.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에서의 필라멘트의 굵기 제어 방법을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에서의 필라멘트의 굵기 제어 방법을 설명하기로 한다. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling the thickness of a filament in a filament manufacturing machine for a 3D printer according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of controlling the filament thickness in a filament manufacturing equipment for a 3D printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

먼저, 제어부에 사용자가 터치 패널(154)을 통해 입력한 소정의 기준값(R:예를 들면, 1.75mm)이 설정되어 있는 상태에서(S310), 제어부는 굵기 측정부(190)로부터 수신된 필라멘트(10)의 굵기 측정값(M)과 기 설정되어 있는 기준값(R)을 비교한다(S330).First, in a state in which a predetermined reference value (R: for example, 1.75 mm) input by the user through the touch panel 154 is set in the control section (S310), the control section controls the filament The thickness measurement value M of the display unit 10 is compared with the preset reference value R (S330).

그 결과, 굵기 측정값(M)이 기준값(R)을 초과하는 것으로 판단된 경우에 제어부는 유도 롤러부(185)에 구비된 2개의 롤러를 각각 회전시키는 구동모터의 회전 속도를 증가시킨다(S350). As a result, when it is determined that the thickness measurement value M exceeds the reference value R, the control unit increases the rotation speed of the drive motor that rotates the two rollers provided in the guide roller unit 185 (S350 ).

한편, 제어부가 구동모터의 회전 속도를 증가시킴에 있어서는, 굵기 측정값(M)과 기준값(R)의 비율(M÷R)과 동일한 비율로서 증가시킴이 바람직할 것이다.On the other hand, in increasing the rotational speed of the drive motor, it is preferable that the control unit increase the ratio of the measured value M to the reference value R in the same ratio as M / R.

이와 같이 구동모터의 회전 속도를 증가시키게 되면 필라멘트(10)의 배출속도가 증가되는 과정에서 압출부(130)의 단부에 구비된 노즐로부터 배출되는 필라멘트(10)가 유도 롤러부(185)의 견인력에 의해 당겨지게 되며, 그에 따라 압출부(130)의 단부로부터 배출되는 필라멘트(10)의 굵기는 상대적으로 가늘어지게 된다.When the rotational speed of the driving motor is increased as described above, the filament 10 discharged from the nozzle provided at the end of the extruding part 130 in the process of increasing the discharging speed of the filament 10, So that the thickness of the filament 10 discharged from the end of the extrusion portion 130 becomes relatively thin.

한편, 전술한 S330 단계에서의 판단 결과, 굵기 측정값(M)이 기준값(R) 미만인 것으로 판단된 경우에, 제어부는 유도 롤러부(185)에 구비된 2개의 롤러를 회전시키는 구동모터(미도시)의 회전 속도를 감소시키게 된다(S370). On the other hand, if it is determined in step S330 that the thickness measurement value M is less than the reference value R, the control unit controls the driving motor (not shown) for rotating the two rollers provided on the guide roller unit 185, Is decreased (S370).

한편, 제어부가 구동모터의 회전 속도를 감소함에 있어서도, 굵기 측정값(M)과 기준값(R)의 비율(M÷R)과 동일한 비율로 회전 속도를 조절함이 바람직할 것이다.On the other hand, when the control unit reduces the rotation speed of the drive motor, it is preferable to adjust the rotation speed at the same ratio as the ratio (M / R) of the thickness measurement value M to the reference value R. [

이와 같이 구동모터의 회전 속도를 감소시키게 되면 필라멘트(10)의 배출이 지연되는 과정에서 압출부(130)의 단부로부터 배출되는 필라멘트(10)의 굵기는 상대적으로 굵어지게 된다.When the rotation speed of the driving motor is reduced, the filament 10 discharged from the end of the extrusion portion 130 becomes relatively thick when the discharge of the filament 10 is delayed.

이처럼 본 발명에서는 굵기 측정부(190)가 필라멘트(10)의 굵기를 연속적으로 측정하고, 이와 같이 연속적으로 측정된 굵기 측정값과 소정의 기준값을 제어부가 비교 연산한 결과에 기초하여, 필라멘트(10)의 배출 속도를 조절함으로써 필라멘트(10)의 굵기를 일정하게 유지할 수 있게 됨에 따라, 고품질의 필라멘트(10)를 제조할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the thickness measuring unit 190 continuously measures the thickness of the filament 10, and based on the result of comparison between the continuously measured thickness measurement value and the predetermined reference value, the filament 10 It is possible to maintain the thickness of the filament 10 constant by controlling the discharge speed of the filament 10, thereby manufacturing a high quality filament 10.

아울러, 본 발명에서는 냉각이 완료된 상태에 있는 필라멘트(10)를 견인하는 유도 롤러부(185)에서의 롤러의 회전 속도 조절을 통해 필라멘트(10)의 배출 속도를 조절하는 방식으로 필라멘트(10)의 굵기를 조절함으로써, 필라멘트(10)의 굵기 조절 과정에서 냉각되기 이전의 경화되지 않은 필라멘트(10)에 직접 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.In the present invention, the discharge speed of the filament 10 is adjusted by controlling the rotation speed of the roller in the induction roller portion 185 for pulling the filament 10 in a state where the cooling is completed, It is possible to prevent damage to the uncured filaments 10 before being cooled in the process of adjusting the thickness of the filaments 10 by controlling the thickness.

또한, 본 발명에서는 굵기 측정부(190)가 냉각이 완료된 상태에 있는 필라멘트(10)의 두께를 측정함으로써, 보다 정밀한 두께 측정 및 그에 따른 품질 관리가 가능하게 된다.Further, in the present invention, by measuring the thickness of the filament 10 in a state in which the thickness measuring unit 190 has completed cooling, more accurate thickness measurement and quality control can be performed accordingly.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 제어부는 압출부(130)에 구비된 노즐의 단부에 설치된 온도 센서로부터 노즐에서 배출되는 3D 프린터용 필라멘트(10)의 배출 온도값(즉, 필라멘트 배출 온도 정보)을 수신하고, 냉각부(170)에 설치된 온도 센서로부터 냉각부(170)의 현재 온도값(즉, 냉각 온도 정보)을 수신하며, 히터부(120)에 설치된 온도 센서로부터 히터의 온도값(즉, 히팅 온도 정보)을 수신하고, 권취부(180)의 표면에 설치된 온도 센서로부터 냉각부(170)에 의해 냉각된 3D 프린터용 필라멘트(10)의 최종 온도값(즉, 필라멘트의 권취 온도 정보)을 수신할 수도 있을 것이다.In the embodiment of the present invention, the control unit calculates the discharge temperature value (that is, the filament discharge temperature information) of the filament 10 for 3D printer discharged from the nozzle from the temperature sensor provided at the end of the nozzle provided in the extrusion unit 130, Receives the current temperature value (that is, cooling temperature information) of the cooling section 170 from the temperature sensor provided in the cooling section 170 and receives the temperature value of the heater (I.e., the winding temperature information of the filament) of the 3D printer filament 10 cooled by the cooling section 170 from the temperature sensor provided on the surface of the winding section 180, Lt; / RTI >

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 제어함(150)에 구비된 터치 패널(154)을 통해 사용자가 상기 제어부가 수신한 각종 온도값(히팅 온도 정보, 필라멘트 배출 온도 정보, 냉각 온도 정보, 필라멘트의 권취 온도 정보)을 확인 및 점검할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.In addition, when the present invention is implemented, the user can control various temperature values (heating temperature information, filament discharge temperature information, cooling temperature information, and filament temperature information) received through the touch panel 154 provided in the control box 150 Winding temperature information) can be confirmed and checked.

아울러, 사용자는 터피 패널(154)을 통해 히팅 온도값, 필라멘트(10)의 배출 온도값, 냉각 온도값, 필라멘트(10)의 권취 온도값을 직접 설정할 수 있으며, 이를 기초로 제어부는 히터부(120) 및 냉각부(170)의 온도를 조절할 수도 있을 것이다.In addition, the user can directly set the heating temperature value, the discharge temperature value of the filament 10, the cooling temperature value, and the winding temperature value of the filament 10 through the skin panel 154, 120 and the cooling unit 170 may be adjusted.

구체적으로, 제어부는 설정된 히팅 온도값과 측정된 히팅 온도값을 비교하여 히팅부의 가열 온도를 조절하고, 설정된 필라멘트(10)의 배출 온도값과 측정된 필라멘트 배출 온도값을 비교하여 히팅부의 가열 온도를 조절하며, 설정된 냉각 온도값과 측정된 냉각 온도값을 비교하여 냉각부(170)의 냉각 온도를 조절한다.Specifically, the control unit compares the heating temperature value with the measured heating temperature value to adjust the heating temperature of the heating unit, compares the discharge temperature value of the filament 10 with the measured filament discharge temperature value, And adjusts the cooling temperature of the cooling unit 170 by comparing the set cooling temperature value with the measured cooling temperature value.

또한, 제어부는 설정된 필라멘트(10)의 권취 온도값보다 측정된 필라멘트(10)의 권취 온도값이 높은 경우에는 1차적으로 냉각부(170)의 냉각 온도가 낮아지도록 제어하며, 냉각부(170)의 냉각 온도가 최저 냉각 온도에 도달하였음에도, 설정된 필라멘트(10)의 권취 온도값보다 측정된 필라멘트(10)의 권취 온도값이 높은 경우에는 히터부(120)의 가열 온도가 낮아지도록 제어할 수도 있을 것이다.When the winding temperature of the filament 10 measured by the filament 10 is higher than the winding temperature of the filament 10, the control unit controls the cooling unit 170 to lower the cooling temperature of the cooling unit 170, Even if the cooling temperature of the filament 10 reaches the minimum cooling temperature, if the winding temperature of the filament 10 measured is higher than the winding temperature of the filament 10, the heating temperature of the heater 120 may be controlled to be low will be.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 필라멘트, 110: 공급부,
120: 히터부, 130: 압출부,
140: 구동부, 150: 제어함,
170: 냉각부, 175: 수로부,
177: 냉각팬, 180: 권취부,
185: 유도 롤러부, 190: 굵기 측정부,
191: 굵기 측정홀.10: filament, 110: supply part,
120: heater section, 130: extrusion section,
140: driving unit, 150: control box,
170: cooling section, 175: channel section,
177: cooling fan, 180: winding section,
185: guide roller unit, 190: thickness measuring unit,
191: Thickness measurement hole.

Claims (1)

3D 프린터용 필라멘트 제조 장비에 있어서,
필라멘트 제조용 펠렛이 공급되는 공급부(110);
상기 공급부(110)를 통해 공급되는 상기 펠렛을 가열하는 히터부(120);
상기 히터부(120)에 의해 가열된 상기 펠렛을 압출하는 압출부(130);
상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 굵기를 측정하는 굵기 측정부(190);
상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트를 냉각하는 냉각부(170);
상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트를 권취하는 권취부(180);
상기 굵기 측정부(190)가 측정한 상기 필라멘트의 굵기와 소정의 기준값의 비교 결과에 기초하여, 상기 압출부로부터 배출되는 필라멘트의 배출 속도를 조절하는 제어부; 및
상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트가 상기 권취부(180)에 권취되도록 유도하는 유도 롤러부(185);
를 포함하며,
상기 냉각부(170)는, 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 배출 방향으로 설치되되, 상기 필라멘트가 침지되도록 외부로부터 공급되는 냉각수를 수용하는 수로부(175)를 포함하고,
상기 유도 롤러부(185)의 회전 속도에 의해 상기 압출부(130)로부터 배출되는 필라멘트의 배출 속도가 결정되며, 상기 제어부는 상기 유도 롤러부(185)의 회전 속도를 제어함으로써, 상기 필라멘트의 굵기를 조절하는 것인 3D 프린터용 필라멘트 제조 장비.
A filament manufacturing equipment for a 3D printer,
A feeder 110 to which pellets for filament production are fed;
A heater unit 120 for heating the pellets supplied through the supply unit 110;
An extrusion unit 130 for extruding the pellet heated by the heater unit 120;
A thickness measuring unit 190 measuring the thickness of the filament discharged from the extrusion unit 130;
A cooling unit 170 for cooling the filament discharged from the extrusion unit 130;
A winding unit 180 for winding the filament discharged from the extrusion unit 130;
A control unit for adjusting a discharging speed of the filament discharged from the extruding unit based on a comparison result between the thickness of the filament and a predetermined reference value measured by the thickness measuring unit 190; And
A guide roller part 185 for guiding the filament discharged from the extrusion part 130 to be wound around the winding part 180;
/ RTI >
The cooling unit 170 includes a water channel unit 175 installed in the discharge direction of the filament discharged from the extrusion unit 130 and accommodating cooling water supplied from the outside so as to immerse the filament,
The discharge speed of the filament discharged from the extrusion unit 130 is determined by the rotation speed of the guide roller unit 185. The control unit controls the rotation speed of the guide roller unit 185, The filament manufacturing equipment for a 3D printer.
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