KR102232492B1 - Multifilament selection and supplying device for fdm type 3d printer using single extruder - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a multifilament selection and supply device for an FDM-type 3D printer using a single extruder, capable of increasing price competitiveness and shortening a product production period. According to the present invention, the multifilament selection and supply device for the FDM-type 3D printer using the single extruder includes: a frame part; a material transport guide unit; a filament; a material selection motor; a lead screw; a nut part; a block body; a material supply transport motor; a rotating shaft part; a material transport gear; a material selection concavo-convex guide; and a material selection roller.

Description

단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치 {MULTIFILAMENT SELECTION AND SUPPLYING DEVICE FOR FDM TYPE 3D PRINTER USING SINGLE EXTRUDER}Multifilament selection and supply device for FDM type 3D printer using single extruder {MULTIFILAMENT SELECTION AND SUPPLYING DEVICE FOR FDM TYPE 3D PRINTER USING SINGLE EXTRUDER}

본 발명은 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multifilament selection and supply device for a 3D printer, and more particularly, to a multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder.

3D 프린터 중 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 ABS, PLA와 같은 플라스틱 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 방식이다. FDM 방식의 장점은 다른 3D 프린터 방식보다 장치와 재료의 가격이 저렴하고 확장성이 우수하며 구성이 비교적 단순하다는 것으로, 일찍부터 시장에서 가장 많은 부분을 차지하는 3D 프린터 방식이다.Among 3D printers, the FDM (Fused Deposition Modeling) method is a method in which plastic materials such as ABS and PLA are melted and sprayed from a nozzle to be laminated. The advantage of the FDM method is that the device and materials are cheaper, expandable, and the configuration is relatively simple compared to other 3D printer methods, and it is a 3D printer method that occupies the most part in the market from early on.

도 1a에 도시된 것과 같은 미국 특허 제9669586호는 다수의 재료 사용을 위한 재료 공급 장치로서, 다수의 재료 사용을 위해 재료 개수만큼의 이송 모터를 구비한 FDM 방식 3D 프린터용 재료 공급 장치이다. US Patent No. 9669586 as shown in FIG. 1A is a material supply device for the use of a plurality of materials, and is a material supply device for an FDM type 3D printer provided with a transfer motor as many as the number of materials to use a plurality of materials.

그러나 상기 FDM 방식 3D 프린터는 출력을 위해 사용되는 재료를 이송하기 위해 재료 수만큼의 모터를 장착 사용함으로 제품 단가 상승 요인으로 작용하고 복잡해진 구조로 인해 유지보수에 어려움이 따르며, 필요한 재료 수만큼 추가된 모터로 인해 제어를 위한 제어용 인터페이스와 모터 드라이버 부품의 추가가 필요하다는 단점이 있다.However, the FDM type 3D printer has as many motors as the number of materials installed to transport the materials used for printing, which acts as a factor of increasing product cost, and it is difficult to maintain and maintain due to the complicated structure. There is a disadvantage in that it requires the addition of a control interface for control and a motor driver component due to the modified motor.

또한, 3D 프린터 부품 중 비교적 크기가 큰 모터의 추가는 3D 프린터 전체 크기가 커져야 하거나 전체 크기의 소형화를 위해 사용할 수 있는 재료의 수를 제한해야 하며, 압출기 뭉치까지 이송된 재료를 용융, 토출하기 위한 추가적인 압출기 뭉치 구조가 필요하다는 단점이 있다.In addition, the addition of a relatively large motor among 3D printer parts should increase the overall size of the 3D printer or limit the number of materials that can be used for miniaturization of the overall size. There is a disadvantage in that an additional extruder bundle structure is required.

다른 종래기술로서, 도 1b에 도시된 것과 같은 미국 특허공개 제20150140147A1호는 다수의 재료 사용을 위한 재료 압출 장치로서 다수의 재료 용융, 토출을 위해 다수의 압출기를 구비한 3D 프린터이다.As another prior art, U.S. Patent Publication No. 20150140147A1 as shown in FIG. 1B is a 3D printer equipped with a plurality of extruders for melting and discharging a plurality of materials as a material extrusion apparatus for use of a plurality of materials.

그러나 위 압출 장치는 재료 용융을 위해 재료 수만큼의 히터, 온도 센서 등의 압출기 뭉치가 필요하고, 재료를 고온으로 용융하기 위해 압출기와 히터와 온도 센서와 노즐을 포함하는 압출기 뭉치가 다수 개 추가되어야 하는 구조로서 재료 선택을 위한 압출기 뭉치 선택 구조가 원형 디스크에 부착되어 원형 디스크가 회전하면서 재료를 투입하는 방식으로서 디스크 구조의 추가와 디스크 회전을 위한 회전 모터 제어 등의 추가적인 인터페이스가 필요하다는 단점이 있다.However, the above extruder requires a bundle of extruders such as heaters and temperature sensors as many as the number of materials to melt, and a plurality of extruder bundles including an extruder, heater, temperature sensor and nozzle must be added to melt the material at high temperature. As a structure for selecting materials, the extruder bundle selection structure is attached to the circular disk, so that the circular disk rotates and feeds the material.There is a disadvantage that an additional interface such as the addition of a disk structure and control of a rotation motor for rotating the disk is required. .

또한 다수의 노즐 뭉치 사용 시 제조 공정상 또는 부품 교체에 따라 노즐 간의 높이 차이가 발생할 수밖에 없는데 이로 인해 출력 시 출력물과의 충돌이 발생하여 출력 실패를 일으킬 수 있고, 디스크 회전 시 약간의 오류만 발생하여도 재료 이송 시 문제가 발생될 수 있어 출력물의 품질이 저하될 수 있고 출력 실패로 이어질 수 있으며, 온도 제어를 위한 다수의 개별적 압출기 사용으로 인해 히터 사용 전력량이 증가하고 히터 및 온도 센서 이상 시 사고 발생이 증가된다는 문제점이 있다.In addition, when using a bunch of nozzles, the height difference between the nozzles inevitably occurs due to the manufacturing process or parts replacement. This can cause a collision with the printout during printing, resulting in print failure, and only a slight error occurs when rotating the disk. Problems may occur during material transfer, resulting in deterioration of the quality of the printout and may lead to output failure.The use of multiple individual extruders for temperature control increases the amount of power used by the heater, and an accident occurs when the heater and temperature sensor are abnormal. There is a problem that it increases.

또 다른 종래기술로서, 도 1c에 도시된 것과 같은 대한민국 특허 제1430583호는 FDM 방식 3D 프린터를 위한 두 개의 모터와 다수의 캠을 사용한 멀티 재료 공급기로서, 재료 선택과 공급을 위해 재료 수만큼의 캠, 스프링 등의 구조물이 구비된다.As another prior art, Korean Patent No. 1430583 as shown in FIG. 1C is a multi-material feeder using two motors and a plurality of cams for an FDM type 3D printer. , A structure such as a spring is provided.

그러나 이 장치는 재료 선택을 위한 기구에 다수의 캠과 스프링, 핸들 등이 사용되므로 구조가 복잡하고, 다수의 기구 사용으로 개별적 기구의 마모나 이탈 등으로 인한 고장 발생 빈도가 증가한다는 단점이 있다.However, this device has a disadvantage in that the structure is complicated because a number of cams, springs, handles, etc. are used as a mechanism for material selection, and the frequency of failures due to wear or separation of individual instruments increases due to the use of a number of instruments.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 재료 이송을 위한 추가 모터 사용을 최소화하여 단가를 낮추고 3D 프린터의 소형화를 실현하고, 모터 제어를 위한 부품의 개수를 최소화하여 저렴한 단가를 유지하고 유지보수를 위한 프로세스를 단순화하며, 재료 토출을 위한 압출기 뭉치 사용을 한 개로 최소화하여 단가를 낮추고 재료 용융을 위한 전력 사용을 낮추며 고장 발생의 빈도를 최소화하고, 재료 선택을 위한 캠, 핸들, 스프링 등의 구조를 단순화하기 위해 재료 이송 모터와 그 부속이 직접 이동하여 재료를 압착, 이송할 수 있는 구조를 구현하여 재료 수만큼 사용해야 하는 캠, 핸들, 스프링 등의 기구를 최소화하여 고장 발생의 빈도를 낮추고 유지보수를 용이하게 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and the present invention minimizes the use of an additional motor for material transfer, lowers the unit cost, realizes the miniaturization of the 3D printer, and minimizes the number of parts for motor control. It maintains low cost and simplifies the process for maintenance, reduces the cost by minimizing the use of extruder bundles for material ejection to one, lowers the power use for material melting, minimizes the frequency of failures, and cam for material selection. In order to simplify the structure of the handle, spring, etc., the material transfer motor and its parts directly move to implement a structure that can compress and transfer materials, thereby minimizing the mechanisms such as cams, handles, and springs that must be used as many as the number of materials. Its purpose is to provide a multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder that reduces the frequency of occurrence and facilitates maintenance.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 필라멘트 선택 및 공급장치는 FDM 방식의 3D 프린터에 설치되어 필라멘트를 선택하여 공급하는 장치에 있어서, 상기 3D 프린터의 몸체에 설치되는 프레임부와, 상기 프레임부에 구비되는 재료이송 안내부와, 상기 재료이송 안내부에 의해 설치 위치 및 이송 방향이 정해지는 다수 개의 필라멘트로서 좌우 방향으로 서로 간격을 두고 위치하도록 설치되는 필라멘트와, 상기 프레임부에 고정되는 단일의 재료선택모터와, 상기 재료선택모터와 결합하여 좌우 방향으로 뻗고, 상기 재료선택모터가 작동하면 정회전 또는 역회전하는 리드스크류와, 상기 리드스크류에 의해 관통되고 내주면이 상기 리드스크류의 외주면과 나사결합되어 상기 리드스크류가 회전하면 좌우 방향으로 직선 이동하는 너트부와, 상기 너트부와 일체로 결합되어 상기 너트부와 함께 좌우 방향으로 직선 운동하는 이송모터 블럭 몸체부와, 상기 이송모터 블럭 몸체부와 결합되어 상기 이송모터 블럭 몸체부와 함께 좌우 방향으로 운동하는 단일의 재료공급용 이송모터와, 상기 재료공급용 이송모터와 결합하여 좌우 방향으로 뻗고, 상기 재료공급용 이송모터가 작동하면 정회전 또는 역회전하는 회전축부 및 상기 회전축부와 일체로 결합하는 단일의 재료이송 기어로서 상기 리드스크류의 회전에 의해 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트들 중 선택된 하나의 상기 필라멘트의 위치로 이동된 다음 상기 재료이송 기어가 선택된 상기 필라멘트를 누른 상태에서 회전함으로써 선택된 상기 필라멘트를 이송시키는 재료이송 기어를 포함하여 구성된다.In the device for selecting and supplying filaments for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention to achieve the above object is installed in an FDM type 3D printer to select and supply a filament, the 3D printer A frame part installed on the body of the frame, a material transfer guide part provided in the frame part, and a plurality of filaments whose installation location and transfer direction are determined by the material transfer guide part are installed so as to be spaced apart from each other in the left and right directions. A filament, a single material selection motor fixed to the frame part, and a lead screw that extends in a left and right direction by combining with the material selection motor, and rotates forward or reverse when the material selection motor is operated, and the lead screw A nut part that is penetrated by and the inner circumferential surface is screwed with the outer circumferential surface of the lead screw so that when the lead screw rotates, the nut part moves linearly in the left and right direction, and the nut part is integrally combined with the nut part to move linearly in the left and right direction with the nut part A single material supplying transfer motor coupled with the motor block body and the transfer motor block body and moving in the left and right direction together with the transfer motor block body, and the material supplying transfer motor are combined to extend in the left and right directions. , When the material supply transfer motor is operated, the material transfer gear is selected from among the filaments as a single material transfer gear integrally coupled with a rotation shaft portion that rotates forward or reverse and the rotation shaft portion is rotated. And a material transfer gear for transferring the selected filament by moving to the position of one of the filaments and then rotating the material transfer gear while pressing the selected filament.

또한, 상하로 간격을 두고 설치되는 상판부와 하판부 및 상기 상판부와 하판부를 상하로 연결해주는 지지판부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to include an upper plate portion and a lower plate portion installed at an interval between the upper and lower plates, and a support plate portion connecting the upper plate portion and the lower plate portion vertically.

또한, 상기 프레임부의 지지판부에는 다수 개의 재료이송 베어링이 좌우 방향으로 간격을 두고 회전 가능하게 설치되고, 상기 재료이송 베어링은 상기 필라멘트들과 일대일 대응되도록 설치되며, 상기 재료이송 기어가 선택된 상기 필라멘트를 누른 상태에서 회전될 때 선택된 상기 필라멘트는 상기 재료이송 기어와 상기 재료이송 베어링 사이에 끼워지는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of material transfer bearings are rotatably installed at intervals in the left and right directions on the support plate portion of the frame part, and the material transfer bearings are installed to correspond one-to-one with the filaments, and the material transfer gear is selected for the filament. It is preferable that the selected filament is sandwiched between the material transfer gear and the material transfer bearing when rotated while pressed.

또한, 상기 프레임부의 가장자리에 형성되는 볼록부와 오목부가 반복적으로 교차되어 형성되는 재료선택용 요철가이드 및 상기 이송모터 블럭 몸체부에 회전 가능하게 결합하고, 좌우 방향 이동 시 상기 재료선택용 요철가이드에 밀착된 상태에서 상기 재료선택용 요철가이드에 형성된 요철을 넘어가면서 이동하도록 구성되는 재료선택용 롤러를 더 포함하며, 상기 재료선택용 롤러가 상기 재료선택용 요철가이드의 오목부에 위치할 때는 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트와 밀착되고, 상기 재료선택용 롤러가 상기 재료선택용 요철가이드의 볼록부에 위치할 때는 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트로부터 떨어지도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the convex and convex portions formed at the edge of the frame portion are rotatably coupled to the material selection concave-convex guide and the transfer motor block body portion formed by repeatedly crossing the convex portion and the concave-convex guide for material selection when moving in the left and right direction. The material selection roller further comprises a material selection roller configured to move while passing over the irregularities formed in the material selection irregularity guide in a close contact, and when the material selection roller is located in the concave portion of the material selection irregularity guide, the material When the transfer gear is in close contact with the filament and the material selection roller is located in the convex portion of the material selection uneven guide, it is preferable that the material transfer gear is configured to be separated from the filament.

또한, 상기 이송모터 블럭 몸체부 중 상기 재료선택용 롤러 및 상기 재료공급용 이송모터가 결합된 부분과 상기 이송모터 블럭 몸체부의 나머지 부분은 서로 간격이 벌어지거나 줄어들 수 있게 구성되고 그 사이에는 탄성 부재가 설치되어 있어서, 상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 볼록부에 위치할 때는 상기 탄성 부재가 팽창하고 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트로부터 떨어지며, 상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 오목부와 대응되는 위치로 이동하면 상기 탄성 부재의 수축력에 의해 상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 오목부 내로 삽입되면서 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트와 밀착되도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, among the transfer motor block body parts, the material selection roller and the material supply transfer motor are combined and the remaining parts of the transfer motor block body are configured to be spaced apart or reduced, and an elastic member between them Is installed, and when the material selection roller is located in the convex portion of the uneven guide, the elastic member expands and the material transfer gear is separated from the filament, and the material selection roller is disposed with the concave portion of the uneven guide. When moving to a corresponding position, it is preferable that the material selection roller is inserted into the concave portion of the uneven guide by the contracting force of the elastic member so that the material transfer gear is in close contact with the filament.

또한, 상기 재료이송 기어 중 상기 필라멘트와 접촉하는 부분의 외주면에는 상기 필라멘트가 끼워질 수 있도록 홈이 패인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a groove is recessed so that the filament can be inserted into an outer circumferential surface of a portion of the material transfer gear that contacts the filament.

또한, 상기 재료이송 기어의 회전에 따라 공급되는 상기 필라멘트의 이송 통로가 되고 각각의 일단부가 상기 프레임부에 위치를 달리하여 연결되는 다수 개의 이송 튜브와, 다수 개의 상기 이송 튜브 모두와 연결되어 다수 개의 상기 이송 튜브의 배출구가 한 군데로 모이게 하는 단일의 멀티튜브 컴바이너와, 상기 멀티튜브 컴바이너에서 배출되는 재료를 가이드하는 단일의 싱글 튜브 및 상기 싱글 튜브의 배출구와 연결되고 단일의 히터 및 온도 센서를 구비하는 단일의 압출기 뭉치를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of conveying tubes that serve as a conveying passage for the filaments supplied according to the rotation of the material conveying gear, and each end of which is connected to the frame by different positions, and a plurality of conveying tubes are connected to all of the plurality of conveying tubes. A single multi-tube combiner for collecting the outlet of the conveying tube in one place, a single single tube for guiding the material discharged from the multi-tube combiner, and a single heater and temperature connected to the outlet of the single tube It is preferred to further comprise a single extruder bundle with sensors.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치에 의하면, 종래의 다종 재료 사용 모듈들은 재료의 수만큼의 모터나 압출기 뭉치 기구들이 추가되어 복잡한 구조를 이루고 있는 반면, 본 발명은 최소한의 부품만을 사용하여 다양한 색상 및 재료를 사용할 수 있고, 단순화되고 최적화된 구조로 인해 제작 비용 및 생산 비용을 낮출 수 있고 공급 가격도 낮출 수 있어 3D 프린터 부분에서 가격 경쟁력을 높일 수 있으며 부품 생산 공정을 단순화시킬 수 있어 제품 생산 기간을 단축할 수 있고, 단순화된 재료 선택 및 공급 기구 구조를 적용하여 적은 수의 부품을 사용함으로써 문제 발생 요인을 최소화하여 유지보수를 쉽게 할 수 있고, 재료 용융 및 압출을 위한 압출기 뭉치를 한 개로 단순화시켜 압출기 뭉치에 대한 재료비 절감과 유지보수가 용이하며 한 개의 압출기 뭉치를 사용함으로써 복수 개의 노즐 사용 시 노즐 높이의 단차로 인해 발생할 수 있는 출력 품질 저하 및 출력 실패를 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention, the conventional modules using a variety of materials have a complex structure by adding motors or extruder bundle mechanisms as many as the number of materials. On the other hand, in the present invention, various colors and materials can be used using only a minimum number of parts, and due to a simplified and optimized structure, manufacturing and production costs can be lowered, and supply prices can be lowered. Competitiveness can be increased, and the parts production process can be simplified, which can shorten the product production period.Simplified material selection and supply mechanism structure are applied to minimize the cause of problems by using a small number of parts, making maintenance easier. The extruder bundle for melting and extruding materials is simplified into one, so that the material cost for the extruder bundle is reduced and maintenance is easy, and the use of one extruder bundle makes it possible to occur due to the difference in nozzle height when using multiple nozzles. It has the advantage of preventing output quality degradation and output failure.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 다종 재료를 사용하는 3D 프린터를 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치를 나타낸 배면도.
도 5는 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치를 나타낸 저면도.
도 6은 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치의 일부 사시도.
1A to 1C are perspective views showing a 3D printer using a variety of materials according to the prior art.
2 and 3 are perspective views showing a multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention.
Figure 4 is a rear view showing a multi-filament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention.
5 is a bottom view showing a multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention.
6 is a partial perspective view of a multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 장치의 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 장치의 배면도, 도 5는 본 발명에 따른 장치의 저면도, 도 6은 본 발명에 따른 장치의 이송모터 블럭의 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 장치의 멀티튜브 컴바이너의 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 장치의 사용 상태도이다.Figures 2 and 3 are perspective views of the device according to the invention, Figure 4 is a rear view of the device according to the invention, Figure 5 is a bottom view of the device according to the invention, Figure 6 is a transfer motor block of the device according to the invention Fig. 7 is a perspective view of a multi-tube combiner of the device according to the present invention, and Fig. 8 is a state diagram of use of the device according to the present invention.

본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치는 프레임부(100), 재료이송 베어링(121), 재료선택모터(300), 리드스크류(310), 너트부(400), 이송모터 블럭 몸체부(500), 재료선택용 롤러(510), 탄성부재(520), 재료공급용 이송모터(600), 회전축부(610), 재료이송 기어(700), 멀티튜브(800), 멀티튜브 컴바이너(900), 싱글튜브(1000), 압출기 뭉치(1100) 등을 포함하여 구성된다.The multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention includes a frame part 100, a material transfer bearing 121, a material selection motor 300, a lead screw 310, a nut part ( 400), transfer motor block body part 500, material selection roller 510, elastic member 520, material supply transfer motor 600, rotation shaft part 610, material transfer gear 700, multi-tube (800), a multi-tube combiner (900), a single tube (1000), it is configured to include an extruder bundle (1100).

프레임부(100)는 상판부(110a)와 하판부(110b) 및 지지판부(120)를 포함하여 구성된다.The frame portion 100 is configured to include an upper plate portion 110a, a lower plate portion 110b, and a support plate portion 120.

상판부(110a)와 하판부(110b)는 수평 방향으로 널찍하게 뻗은 판상 형태의 부재로서 상판부(110a)와 하판부(110b)는 위아래로 서로 간격을 두고 평형하게 위치한다.The upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b are plate-shaped members that extend widely in the horizontal direction, and the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b are positioned in equilibrium with an interval from each other up and down.

상판부(110a) 및 하판부(110b) 각각의 후단 가장자리에는 재료선택 요철가이드(112a, 112b)가 형성된다. 재료선택 요철가이드(112a, 112b)는 좌우 일직선 방향으로 가면서 볼록부와 오목부가 반복적으로 교차되어 형성된 구조를 말하며, 이로써 오목부가 일정한 간격을 두고 위치하도록 구성된다.Material selection uneven guides 112a and 112b are formed at the rear edge of each of the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b. The material selection uneven guides 112a and 112b refer to a structure formed by repeatedly intersecting the convex portion and the concave portion while going in a straight left and right direction, and thereby, the concave portion is configured to be positioned at regular intervals.

지지판부(120)는 상판부(110a)와 하판부(110b)를 연결하기 위해 수직하게 세워지는 벽체로서, 지지판부(120)는 재료이송 베어링(121)가 설치되는 프레임부(100)의 후면 벽체를 형성하는 부분과 재료선택모터(300)가 설치되고 리드스크류(310)를 지지하는 프레임부(100)의 좌측면 벽체와 우측면 벽체를 형성하는 부분을 포함하여 구성된다.The support plate portion 120 is a wall that is vertically erected to connect the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b, and the support plate portion 120 is the rear wall of the frame portion 100 on which the material transfer bearing 121 is installed. The material selection motor 300 is installed and includes a left side wall and a right side wall of the frame unit 100 supporting the leadscrew 310.

상판부(110a)와 하판부(110b)의 후단 가장자리부에는 관통 형성된 구멍인 재료이송 안내부(111a, 111b)가 좌우 일직선 방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개 형성된다. 재료이송 안내부(111a, 111b)는 멀티필라멘트(200)의 개수만큼 형성된다. 재료이송 안내부(111a, 111b) 하나당 세 개의 원형 구멍이 형성된 이유는 세 개의 구멍 중 가운데 구멍은 이송 튜브(800) 중 하나가 관통하는 구멍이고 그 양 옆의 구멍은 이송 튜브(800)를 고정하기 위한 나사를 체결하기 위한 구멍이다.A plurality of material transfer guides 111a and 111b, which are holes formed through the upper plate portion 110a and the rear end portion of the lower plate portion 110b, are formed at regular intervals along a straight left and right direction. The material transfer guide portions 111a and 111b are formed as many as the number of multifilaments 200. The reason why three circular holes are formed per material transfer guide (111a, 111b) is that the middle hole among the three holes is a hole through which one of the transfer tubes 800 passes, and the holes on both sides of the hole fix the transfer tube 800. It is a hole for fastening the screw for

본 실시 예의 경우 필라멘트(200)는 서로 다른 색깔을 가진 5 종류의 필라멘트들이므로 필라멘트(200)의 이송 통로인 이송 튜브(800)도 총 5개이며, 5개의 이송 튜브(800)는 좌우 방향을 따라 간격을 두고 설치되며 각각의 이송 튜브(800)는 수직 방향으로 길게 뻗도록 프레임부(100)의 후방부에 설치된다. In the case of this embodiment, the filaments 200 are five types of filaments having different colors, so there are a total of five transfer tubes 800, which are the transfer paths of the filaments 200, and the five transfer tubes 800 are in the left and right directions. It is installed at intervals along the line, and each transfer tube 800 is installed at the rear portion of the frame unit 100 so as to extend long in the vertical direction.

재료이송 베어링(121)은 지지판(120)에 회전 가능하게 설치된 롤러 구조의 부재로서, 좌우 방향을 따라 간격을 두고 다수 개 설치되며, 필라멘트(200)의 설치 위치에 대응되는 위치마다 하나씩 필라멘트(200)의 개수만큼 설치된다. The material transfer bearing 121 is a member of a roller structure that is rotatably installed on the support plate 120, and is installed in a plurality at intervals along the left and right directions, one filament 200 for each position corresponding to the installation position of the filament 200. ) Are installed.

이송 튜브(800)는 상판부(110a)와 하판부(110b)의 재료이송 안내부(111a, 111b)를 관통하면서 프레임부(100)에 고정되며, 필라멘트(200)가 이송 튜브(800)의 내부를 지나고 있다.The transfer tube 800 is fixed to the frame portion 100 while passing through the material transfer guide portions 111a and 111b of the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b, and the filament 200 is inside the transfer tube 800 Passing by.

재료이송 베어링(121)의 바로 뒤쪽 부분으로서 재료이송 기어(700)의 앞쪽 부분에서는 이송 튜브(800)가 상하 일정 길이만큼 잘려 제거되어 있어서 이송 튜브(800)가 제거된 부분에서는 필라멘트(200)가 이송 튜브(800)에 의해 둘러싸이지 않고 외부로 그대로 노출되어 있게 된다.As a part immediately behind the material transfer bearing 121, in the front part of the material transfer gear 700, the transfer tube 800 is cut up and down by a certain length and removed, so the filament 200 is removed from the part where the transfer tube 800 is removed. It is not surrounded by the transfer tube 800 and is exposed to the outside as it is.

상판부(110a)와 하판부(110b) 사이에서 이송 튜브(800)가 제거되어 필라멘트(200)가 노출된 부분에서는 필라멘트(200)가 재료이송 기어(700) 및 재료이송 베어링(121)과 동시에 맞닿아 끼워지게 되며, 이때 필라멘트(200)가 재료이송 기어(700)의 홈(710)에 들어간 상태가 되어 재료이송 기어(700)의 회전에 따라 필라멘트(200) 이송 작용이 안정적으로 이루어진다.The transfer tube 800 is removed between the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b so that the filament 200 fits simultaneously with the material transfer gear 700 and the material transfer bearing 121 at the portion where the filament 200 is exposed. In this case, the filament 200 enters the groove 710 of the material transfer gear 700, so that the filament 200 transfer action is stably performed according to the rotation of the material transfer gear 700.

재료선택모터(300)는 하나가 구비되며 프레임부(100)의 지지판부(120)에 고정 설치된다.One material selection motor 300 is provided and is fixedly installed on the support plate 120 of the frame 100.

리드스크류(310)는 재료선택모터(300)의 회전 중심과 결합하여 좌우 방향으로 길게 뻗고 재료선택모터(300)의 작동에 의해 정회전 또는 역회전한다.The leadscrew 310 is coupled with the rotation center of the material selection motor 300 and extends in the left and right direction and rotates forward or reverse by the operation of the material selection motor 300.

너트부(400)는 리드스크류(310)에 의해 관통되고 내주면이 리드스크류(310)의 외주면과 나사결합되어 리드스크류(310)가 회전하는 방향에 따라 좌측 방향 또는 우측 방향으로 직선 이동한다.The nut part 400 is penetrated by the leadscrew 310 and the inner circumferential surface is screwed with the outer circumferential surface of the leadscrew 310 to linearly move in the left or right direction according to the direction in which the leadscrew 310 rotates.

이송모터 블럭 몸체부(500)는 프레임부(100)의 상판부(110a)와 하판부(110b)사이에서 너트부(400)와 일체로 결합되어 너트부(400)와 함께 좌우 방향으로 이동하는 전방부의 제1 부분과, 재료공급용 이송모터(600)와 일체로 결합하여 재료공급용 이송모터(600)와 함께 좌우 방향으로 이동하는 후방부의 제2 부분으로 이루어진다.The transfer motor block body portion 500 is integrally coupled with the nut portion 400 between the upper plate portion 110a and the lower plate portion 110b of the frame portion 100 to move in the left and right direction with the nut portion 400 It consists of a first part of the negative and a second part of the rear part that is integrally combined with the material supplying transfer motor 600 and moves in the left and right direction together with the material supplying transfer motor 600.

이송모터 블럭 몸체부(500)의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 끼움 구조에 의해 서로 연결되어 상기 제1 부분이 좌우 방향으로 이동하면 상기 제2 부분도 상기 제1 부분과 함께 한 덩어리가 되어 이동하나, 전후 방향으로는 일정 거리만큼 유동이 가능하도록 연결된 구조를 가진다.The first part and the second part of the transfer motor block body part 500 are connected to each other by a fitting structure so that when the first part moves in the left and right direction, the second part also forms a mass together with the first part. It moves, but it has a structure connected so that it can flow a certain distance in the forward and backward direction.

보다 상세하게는, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 앞뒤 방향으로 길게 뻗는 다수 개의 코일스프링인 탄성부재(520)에 의해 상호 연결되어 있어서 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 대하여 전후 방향으로 일정 범위 내에서 탄성적으로 움직일 수 있게 구성된다.More specifically, the first part and the second part are interconnected by an elastic member 520 which is a plurality of coil springs extending in a forward and backward direction, so that the second part is in the front and rear direction with respect to the first part. It is configured to be able to move elastically within a certain range.

재료공급용 이송모터(600)는 하나가 구비되며 이송모터 블럭 몸체부(500)의 상기 제2 부분에 고정 설치되어 이송모터 블럭 몸체부(500)와 함께 좌우 방향으로 운동한다.One transfer motor 600 for material supply is provided and is fixedly installed on the second part of the transfer motor block body 500 to move in the left and right directions together with the transfer motor block body 500.

회전축부(610)는 재료공급용 이송모터(600)의 회전 중심과 결합하여 좌우 방향으로 길게 뻗고, 재료공급용 이송모터(600)의 작동 방향에 따라 정회전 또는 역회전한다.The rotation shaft part 610 is coupled with the rotation center of the material supplying transfer motor 600 and extends in the left and right direction, and rotates forward or reverse according to the operating direction of the material supplying transfer motor 600.

재료이송 기어(700)는 회전축부(610)의 한쪽 말단과 일체로 결합하여 하나가 구비되며, 필라멘트(200)와 맞닿은 상태에서 재료공급용 이송모터(600)의 작동에 의해 정회전하면 필라멘트(200)를 이송시켜 선택된 필라멘트(200)를 멀티튜브 컴바이너(900)로 공급하고, 필라멘트(200)의 교체를 위해 역회전하면 기존에 공급하던 필라멘트(200)를 반대 방향으로 이송시켜 압출기 뭉치(1100)까지 도달해 있던 필라멘트(200)를 이송 튜브(800)까지 후퇴시키는 역할을 한다.The material transfer gear 700 is integrally coupled with one end of the rotation shaft 610 to provide one, and when it is in contact with the filament 200 and rotates forward by the operation of the material supply transfer motor 600, the filament ( 200) is transferred to supply the selected filament 200 to the multi-tube combiner 900, and when the filament 200 is rotated in reverse to replace the filament 200, the previously supplied filament 200 is transferred in the opposite direction to bundle the extruder. It serves to retreat the filament 200 that has reached up to 1100 to the transfer tube 800.

재료이송 기어(700) 중 필라멘트(200)와 접촉하는 부분의 외주면에는 필라멘트(200)가 끼워질 수 있도록 홈(710)이 빙 둘러 형성된다.A groove 710 is formed around the outer circumferential surface of a portion of the material transfer gear 700 in contact with the filament 200 so that the filament 200 can be inserted.

재료선택용 롤러(510)는 이송모터 블럭 몸체부(500)의 상기 제2 부분의 상단부에 1개, 하단부에 1개 등 총 2개가 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 것으로서, 이송모터 블럭 몸체부(500)과 함께 좌우 방향 이동 시 재료선택용 요철가이드(112a,112b)에 밀착된 상태에서 재료선택용 요철가이드에 형성된 요철을 넘어가면서 이동하도록 구성된다.Material selection rollers 510 are installed so as to be rotatable about a vertical axis, one at the upper end of the second part of the transfer motor block body 500 and one at the lower end of the transfer motor block body 500. When moving in the left-right direction together with the part 500, it is configured to move while passing over the irregularities formed in the material selection irregularities guides 112a and 112b in a state in close contact with the material selection irregularities guides 112a and 112b.

재료선택용 롤러(510)가 재료선택용 요철가이드(112a,112b)의 오목부에 위치할 때는 재료이송 기어(700)가 탄성부재(520)의 당기는 힘에 의해 필라멘트(200)와 밀착되고, 재료선택용 롤러(510)가 재료선택용 요철가이드(112a,112b)의 볼록부에 위치할 때는 탄성부재(520)가 팽창하면서 재료이송 기어(700)가 필라멘트(200)로부터 떨어지도록 구성된다.When the material selection roller 510 is located in the concave portion of the material selection uneven guides 112a, 112b, the material transfer gear 700 is in close contact with the filament 200 by the pulling force of the elastic member 520, When the material selection roller 510 is located in the convex portion of the material selection uneven guides 112a and 112b, the elastic member 520 is configured to expand and the material transfer gear 700 is separated from the filament 200.

이와 같이 재료이송 기어(700)가 좌우로 이동할 때 앞뒤로 살짝 움직이면서 이동하게 구성한 이유는 재료이송 기어(700)의 홈(710)에 필라멘트(200)가 살짝 끼워진 상태로 눌려있기 때문에 이 상태에서 그대로 재료이송 기어(700)가 좌우로 이동하면 재료이송 기어(700)가 필라멘트(200)에 부딪혀서 필라멘트(200)가 끊어지거나 손상될 수 있기 때문이다. 따라서 재료선택용 롤러(510)가 재료선택용 요철가이드(112a,112b)의 요철을 타고 넘게 함으로써 필라멘트(200)를 누를 때만 재료이송 기어(700)가 가장 앞쪽으로 이동할 수 있게끔 구성한 것이다.The reason why the material transfer gear 700 is configured to move while slightly moving back and forth when the material transfer gear 700 moves from side to side is because the filament 200 is slightly inserted into the groove 710 of the material transfer gear 700 so that the material is intact in this state. This is because when the transfer gear 700 moves left and right, the material transfer gear 700 may hit the filament 200 and the filament 200 may be broken or damaged. Therefore, the material selection roller 510 rides over the irregularities of the material selection irregularities guides 112a and 112b so that the material transfer gear 700 can move forward only when the filament 200 is pressed.

이송 튜브(800)는 재료이송 기어(700)의 회전에 따라 공급되는 필라멘트(200)의 이송 통로로서 필라멘트(200)의 개수만큼 다수 개가 구비되며 각각의 일단부가 서로 다른 재료이송 안내부(111a,111b)를 통과하면서 프레임부(100)에 위치를 달리하여 연결된다.The conveying tube 800 is a conveying passage for the filaments 200 supplied according to the rotation of the material conveying gear 700, and is provided with as many as the number of filaments 200, each end of which is a different material conveying guide part 111a, While passing through 111b), it is connected to the frame unit 100 by varying its position.

멀티튜브 컴바이너(900)는 하나가 구비되며, 다수 개의 이송 튜브(800) 모두의 한쪽 말단이 멀티튜브 컴바이너(900)의 내부에 삽입되어 다수 개의 이송 튜브(800)의 배출구가 한 군데로 모이게 구성된다.One multi-tube combiner 900 is provided, and one end of all of the plurality of conveying tubes 800 is inserted into the interior of the multi-tube combiner 900 so that the outlet of the plurality of conveying tubes 800 is It consists of gathering in places.

싱글 튜브(1000)는 하나가 구비되며, 멀티튜브 컴바이너(900)로부터 배출되는 하나의 필라멘트(200)의 이송 통로로서 필라멘트(200)의 이동을 가이드한다.One single tube 1000 is provided, and guides the movement of the filament 200 as a conveying passage for one filament 200 discharged from the multi-tube combiner 900.

압출기 뭉치(1100)는 하나가 구비되며, 싱글 튜브(1000)의 배출구와 연결되고 단일의 히터 및 온도 센서를 구비하여 필라멘트(200)를 녹여서 배출시키는 기능을 담당한다.The extruder bundle 1100 is provided with one, is connected to the outlet of the single tube 1000 and has a single heater and a temperature sensor to melt and discharge the filament 200.

상기한 것과 같이 구성된 본 발명에 의한 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder according to the present invention configured as described above will be described as follows.

3D 프린터는 일반 CNC와 유사하게 모터드라이버에 의해 주어진 X,Y 값을 기본으로 위치를 정해 필라멘트라는 플라스틱 계열의 재료를 고온으로 녹여 노즐이 달린 압출기를 통해 재료를 압출하고 추가적으로 Z값을 사용해 한층씩 적층해 쌓아가는 장치이다.Similar to a general CNC, 3D printers are positioned based on the X,Y values given by a motor driver, melt the plastic material called filament at high temperature, extrude the material through an extruder with a nozzle, and additionally use the Z value one by one. It is a device that is stacked and stacked.

보통 1~2가지의 재료를 사용하는 3D 프린터와 달리 본 발명은 여러 개의 재료를 사용할 수 있도록 고안되어 원하는 색상 또는 다양한 재료를 압출할 수 있도록 구성되어 있다.Unlike a 3D printer that usually uses one or two materials, the present invention is designed to use multiple materials and is configured to extrude a desired color or various materials.

동작순서는 먼저 다양한 재료들을 이송 튜브(800) 하단의 주입구에 삽입한 다음 3D 프린터용 G 코드의 X, Y, Z 값에 따라 X, Y, Z 모터를 이동시키며, G 코드에서 지정된 필라멘트를 이송튜브(800), 멀티튜브 컴바이너(900), 싱글 튜브(1000)를 순서대로 지나 압출기 뭉치(1100)까지 이송하여 고온의 히터를 통과시켜 노즐을 통해 압출하는 것이다.The operation sequence is to first insert various materials into the inlet at the bottom of the transfer tube 800, and then move the X, Y, Z motors according to the X, Y, Z values of the G code for 3D printer, and transfer the filament specified in the G code. It passes through the tube 800, the multi-tube combiner 900, and the single tube 1000 in order to the extruder bundle 1100, passes through a high-temperature heater, and extrudes through a nozzle.

필라멘트(200) 교체가 필요하게 되면 사용하던 필라멘트를 압출기 뭉치(1100), 싱글 튜브(1000), 멀티튜브 컴바이너(900)를 순서대로 지나 이송 튜브(800)까지 후퇴시키고 다음 공급할 필라멘트(200)를 다시 압출기 뭉치(1100)에 삽입될 때까지 이송시킨다.When the filament 200 needs to be replaced, the used filament passes through the extruder bundle (1100), the single tube (1000), and the multi-tube combiner (900) in order, and retreats to the transfer tube (800), and the filament (200) to be supplied next. ) Is transferred until it is inserted into the extruder bundle 1100 again.

이때 필라멘트(200) 교체를 위해 직전 사용하던 재료이송 베어링(121)과 재료이송 기어(700) 사이에 물려있던 필라멘트(200)를 재료공급용 이송모터(600)의 회전에 의해 후퇴시킨 후 재료선택모터(300)를 작동하여 리드스크류(310)를 회전시키면 재료선택 요철가이드(112a,112b)를 따라 이송모터 블럭 몸체부(500)와 이에 결합된 부품들이 이동하여 다음 선택할 필라멘트(200)에 재료이송 기어(700)를 위치시킨 다음 선택된 필라멘트(200)를 이송시켜 압출기 뭉치(1100)까지 삽입한다.At this time, the filament 200, which was held between the material transfer bearing 121 and the material transfer gear 700, which was just used for replacement of the filament 200, is retracted by the rotation of the material supply transfer motor 600, and then the material is selected. When the lead screw 310 is rotated by operating the motor 300, the transfer motor block body 500 and the parts coupled thereto move along the material selection uneven guides 112a and 112b to move the material to the next selected filament 200. After positioning the transfer gear 700, the selected filament 200 is transferred and inserted up to the extruder bundle 1100.

재료 교체 시 사용하지 않는 필라멘트(220)들은 멀티튜브 컴바이너(900) 뒷단인 이송 튜브(800)까지 후퇴하여 대기한다. 멀티튜브 컴바이너(900)는 도 7에 도시된 것과 같이 내부 구조가 깔때기 모양을 하고 있어 5개의 이송 튜브(800)의 재료들이 부드럽게 싱글 튜브(1000)까지 이동하도록 되어 있다.The filaments 220 that are not used when the material is replaced retreat to the transfer tube 800, which is the rear end of the multi-tube combiner 900 and waits. The multi-tube combiner 900 has a funnel-shaped internal structure as shown in FIG. 7 so that the materials of the five conveying tubes 800 move smoothly to the single tube 1000.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.As described above, the present invention has been described only for preferred specific examples, but it is obvious to those skilled in the art that various modifications and modifications within the scope of the present invention based on the above specific examples are possible. And it is natural that the modifications belong to the appended claims.

100 : 프레임부 110a : 상판부
110b : 하판부 111a, 111b : 재료 이송 안내부
112a, 112b : 재료선택 요철가이드 120 : 지지판부
121 : 재료이송 베어링 200 : 필라멘트
300 : 재료선택모터 310 : 리드스크류
400 : 너트부 500 : 이송모터 블럭 몸체부
510 : 재료선택용 롤러 520 : 탄성부재
600 : 재료공급용 이송모터 610 : 회전축부
700 : 재료이송 기어 710 : 홈
800 : 이송 튜브 900 : 멀티튜브 컴바이너
1000 : 싱글튜브 1100 : 압출기 뭉치
100: frame portion 110a: upper plate portion
110b: lower plate portion 111a, 111b: material transfer guide portion
112a, 112b: material selection uneven guide 120: support plate
121: material transfer bearing 200: filament
300: material selection motor 310: lead screw
400: nut part 500: transfer motor block body part
510: material selection roller 520: elastic member
600: feed motor for material supply 610: rotating shaft part
700: material transfer gear 710: groove
800: transfer tube 900: multi-tube combiner
1000: single tube 1100: bundle of extruders

Claims (7)

FDM 방식의 3D 프린터에 설치되어 필라멘트를 선택하여 공급하는 장치에 있어서,
상기 3D 프린터의 몸체에 설치되는 프레임부;
상기 프레임부에 구비되는 재료이송 안내부;
상기 재료이송 안내부에 의해 설치 위치 및 이송 방향이 정해지는 다수 개의 필라멘트로서, 좌우 방향으로 서로 간격을 두고 위치하는 필라멘트;
상기 프레임부에 고정되는 단일의 재료선택모터;
상기 재료선택모터와 결합하여 좌우 방향으로 뻗고, 상기 재료선택모터가 작동하면 정회전 또는 역회전하는 리드스크류;
상기 리드스크류에 의해 관통되고 내주면이 상기 리드스크류의 외주면과 나사결합되어 상기 리드스크류가 회전하면 좌우 방향으로 직선 이동하는 너트부;
상기 너트부와 일체로 결합되어 상기 너트부와 함께 좌우 방향으로 직선 운동하는 이송모터 블럭 몸체부;
상기 이송모터 블럭 몸체부와 결합되어 상기 이송모터 블럭 몸체부와 함께 좌우 방향으로 운동하는 단일의 재료공급용 이송모터;
상기 재료공급용 이송모터와 결합하여 좌우 방향으로 뻗고, 상기 재료공급용 이송모터가 작동하면 정회전 또는 역회전하는 회전축부;
상기 회전축부와 일체로 결합하는 단일의 재료이송 기어로서, 상기 리드스크류의 회전에 의해 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트들 중 선택된 하나의 상기 필라멘트의 위치로 이동된 다음, 상기 재료이송 기어가 선택된 상기 필라멘트를 누른 상태에서 회전함으로써 선택된 상기 필라멘트를 이송시키는 단일의 재료이송 기어;
상기 프레임부의 가장자리에 형성되는 볼록부와 오목부가 반복적으로 교차되어 형성되는 재료선택용 요철가이드; 및
상기 이송모터 블럭 몸체부에 회전 가능하게 결합하고, 좌우 방향 이동 시 상기 재료선택용 요철가이드에 밀착된 상태에서 상기 재료선택용 요철가이드에 형성된 요철을 넘어가면서 이동하도록 구성되는 재료선택용 롤러를 포함하여 구성되며,
상기 이송모터 블럭 몸체부 중 상기 재료선택용 롤러 및 상기 재료공급용 이송모터가 결합된 부분과 상기 이송모터 블럭 몸체부의 나머지 부분은 서로 간격이 벌어지거나 줄어들 수 있게 구성되고 그 사이에는 탄성 부재가 설치되어 있어서,
상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 볼록부에 위치할 때는 상기 탄성 부재가 팽창하고 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트로부터 떨어지며,
상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 오목부와 대응되는 위치로 이동하면 상기 탄성 부재의 수축력에 의해 상기 재료선택용 롤러가 상기 요철가이드의 오목부 내로 삽입되면서 상기 재료이송 기어가 상기 필라멘트와 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치.
In the device installed in the FDM type 3D printer to select and supply filaments,
A frame portion installed on the body of the 3D printer;
A material transfer guide provided on the frame portion;
A plurality of filaments whose installation positions and transfer directions are determined by the material transfer guide, and are spaced apart from each other in left and right directions;
A single material selection motor fixed to the frame portion;
A lead screw coupled with the material selection motor and extending in a left and right direction, and rotating forward or reverse when the material selection motor is operated;
A nut portion which is penetrated by the leadscrew and has an inner peripheral surface screwed to the outer peripheral surface of the leadscrew, so that when the leadscrew rotates, the nut part moves linearly in a left and right direction;
A transfer motor block body integrally coupled with the nut portion to move linearly in the left-right direction together with the nut portion;
A single material supply transfer motor coupled to the transfer motor block body portion and moving in a left and right direction together with the transfer motor block body portion;
A rotation shaft portion coupled with the material supplying transfer motor and extending in a left and right direction, and rotating forward or reversely when the material supplying transfer motor is operated;
As a single material transfer gear integrally coupled with the rotation shaft part, the material transfer gear is moved to a position of the selected one of the filaments by rotation of the lead screw, and then the material transfer gear is selected. A single material transfer gear for transferring the selected filament by rotating while pressing the filament;
A concave-convex guide for selecting a material formed by repeatedly crossing the convex portion and the concave portion formed at the edge of the frame portion; And
Includes a material selection roller configured to rotatably be coupled to the transfer motor block body part, and to move while moving over the irregularities formed in the material selection irregularities guide while in close contact with the material selection irregularities guide when moving in the left and right direction. Is composed of
Of the transfer motor block body, the material selection roller and the material supply transfer motor are combined and the rest of the transfer motor block body is configured to be spaced apart or reduced, and an elastic member is installed therebetween. Because
When the material selection roller is located in the convex portion of the uneven guide, the elastic member expands and the material transfer gear is separated from the filament,
When the material selection roller moves to a position corresponding to the concave portion of the concave-convex guide, the material selection roller is inserted into the concave portion of the concave-convex guide by the contracting force of the elastic member, so that the material transfer gear is in close contact with the filament. Multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder, characterized in that it is configured to be.
제1항에 있어서,
상기 프레임부는,
상하로 간격을 두고 설치되는 상판부와 하판부 및 상기 상판부와 하판부를 상하로 연결해주는 지지판부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치.
The method of claim 1,
The frame part,
A multifilament selection and supply device for an FDM type 3D printer using a single extruder, comprising: an upper plate portion and a lower plate portion installed at an interval between the upper and lower plates, and a support plate portion connecting the upper plate portion and the lower plate portion vertically.
제2항에 있어서,
상기 프레임부의 지지판부에는 다수 개의 재료이송 베어링이 좌우 방향으로 간격을 두고 회전 가능하게 설치되고, 상기 재료이송 베어링은 상기 필라멘트들과 일대일 대응되도록 설치되며, 상기 재료이송 기어가 선택된 상기 필라멘트를 누른 상태에서 회전될 때 선택된 상기 필라멘트는 상기 재료이송 기어와 상기 재료이송 베어링 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치.
The method of claim 2,
A plurality of material transfer bearings are installed rotatably at intervals in the left and right directions on the support plate portion of the frame part, the material transfer bearings are installed to correspond to the filaments one-to-one, and the material transfer gear is pressed down the selected filament. FDM type 3D printer multi-filament selection and supply device using a single extruder, characterized in that the filament selected when rotated in is fitted between the material transfer gear and the material transfer bearing.
삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료이송 기어 중 상기 필라멘트와 접촉하는 부분의 외주면에는 상기 필라멘트가 끼워질 수 있도록 홈이 패인 것을 특징으로 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
FDM type 3D printer multi-filament selection and supply device using a single extruder, characterized in that the groove is depressed so that the filament can be inserted into the outer circumferential surface of a portion of the material transfer gear in contact with the filament.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료이송 기어의 회전에 따라 공급되는 상기 필라멘트의 이송 통로가 되고, 각각의 일단부가 상기 프레임부에 위치를 달리하여 연결되는 다수 개의 이송 튜브;
다수 개의 상기 이송 튜브 모두와 연결되어 다수 개의 상기 이송 튜브의 배출구가 한 군데로 모이게 하는 단일의 멀티튜브 컴바이너;
상기 멀티튜브 컴바이너에서 배출되는 재료를 가이드하는 단일의 싱글 튜브; 및
상기 싱글 튜브의 배출구와 연결되고 단일의 히터 및 온도 센서를 구비하는 단일의 압출기 뭉치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단일압출기를 사용하는 FDM 방식 3D 프린터용 멀티필라멘트 선택 및 공급장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of conveying tubes which serve as conveying passages for the filaments supplied according to the rotation of the material conveying gear, and each end thereof is connected to the frame in different positions;
A single multi-tube combiner connected to all of the plurality of conveying tubes so that the outlets of the plurality of conveying tubes are gathered in one place;
A single single tube guiding the material discharged from the multi-tube combiner; And
Multi-filament selection and supply device for FDM type 3D printer using a single extruder, characterized in that the configuration further comprises a single extruder bundle connected to the outlet of the single tube and having a single heater and a temperature sensor.
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