KR20160107621A - 3D printer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3D 프린터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 카트리지로부터의 필라멘트의 공급 속도를 가변할 수 있는 3D 프린터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
3D 프린터는, 3차원 도면을 바탕으로, 소정 재료를 순차적으로 분사하여, 미세한 두께로 층층이 쌓아 올려, 실물의 입체 형상을 출력하는 장치이다. The 3D printer is a device that sequentially ejects predetermined materials on the basis of a three-dimensional drawing, stacks up layer layers with a fine thickness, and outputs a three-dimensional shape of a real object.
이러한 3D 프린터는 제조용으로 개발되어 사용되고 있으며, 다양한 제품을 3D 프린터를 이용하여 제조가 가능하다.These 3D printers have been developed and used for manufacturing, and various products can be manufactured using 3D printers.
한편, 3D 프린터로 만든 제품의 정밀도, 표면 마감도 등을 향상하기 위한 다양한 노력이 시도되고 있다..Meanwhile, various efforts have been made to improve the precision and surface finish of products made with 3D printers.
본 발명의 목적은, 카트리지로부터의 필라멘트의 공급 속도를 가변할 수 있는 3D 프린터를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a 3D printer capable of varying the supply speed of filaments from a cartridge.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터는, 필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지와, 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부와, 전원이 온 되는 경우, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 프로세서를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a 3D printer comprising: a filament cartridge for supplying filaments; an extrusion unit for extruding filaments supplied from a filament cartridge into a cavity; An interface unit for receiving filament related information, and a processor for controlling the supply speed of the filament cartridge based on the filament related information.
본 발명의 실시예에 따르면, 3D 프린터는, 33D 프린터는, 필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지와, 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부와, 전원이 온 되는 경우, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 프로세서를 포함함으로써, 카트리지로부터의 필라멘트의 공급 속도를 가변할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, a 33D printer includes a filament cartridge for supplying filaments, an extruding portion for extruding filaments supplied from the filament cartridge into a cavity, And a processor for controlling the supply speed of the filament cartridge based on the filament-related information, so that the supply speed of the filament from the cartridge can be varied.
특히, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 가변하도록 제어함으로써, 필라멘트 잔량, 소재, 색상에 적합한 필라켄트 공급이 가능하게 된다.Particularly, by controlling the supply speed of the filament cartridge to be variable on the basis of the filament residual quantity information in the cartridge, the material information of the filament, and the color information of the filament among the filament related information, filament supply suitable for the remaining amount of filament, do.
한편, 압출부에서의 필라멘트 출력 속도에 비례하여, 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어함으로써, 적응적인 필라멘트의 공급 속도 가변이 가능하게 된다.On the other hand, by controlling the feed rate of the filament cartridge in proportion to the filament output speed in the extruding section, it is possible to change the feeding speed of the adaptive filament.
한편, 전원 온 시의, 필라멘트 카트리지의 공급 속도가, 압출부에서 필라멘트가 출력되는 경우의, 필라멘트 카트리지의 공급 속도 보다 더 빠르도록 제어함으로써, 전원 온 이후, 신속한 필라멘트 공급이 가능하게 된다.On the other hand, by controlling the feeding speed of the filament cartridge when the power is turned on to be faster than the feeding speed of the filament cartridge when the filament is output from the extruding portion, rapid filament feeding after power-on becomes possible.
한편, 필라멘트 관련 정보 중 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 확인되는 경우, 인증 성공 메시지를 출력하며, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 인증 실패 메시지를 출력함으로써, 정품 카트리지 사용 여부를 간단하게 확인할 수 있게 된다.On the other hand, when the activation is confirmed based on the authentication information among the filament-related information, the authentication success message is output, and when the activation fails, the authentication failure message is output, Can be easily confirmed.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 내의 이동 장치에 의하면, 싱글 암 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지의 이동이 가능하게 되며, 특히, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.According to the moving device in the 3D printer according to the embodiment of the present invention, it is possible to move the carriage on the x, y plane by using the single arm structure. In particular, The movement of the x-axis and the y-axis can be simultaneously performed by the operation of the motor. This makes it possible to form the surface shape more smoothly at the time of producing the molding.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 필라멘트 카트리지가 확대 도시된 사시도이다.
도 3은 도 1의 필라멘트 카트리지 내부가 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 3D 프린터 내의 이동 장치의 일예의 사시도이다.
도 6a 내지 도 6h는 도 5의 이동 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 도 4의 3D 프린터의 내부 블록도이다.
도 8은 도 5의 압출부의 일예이다.
도 9a 내지 9b는 도 1의 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치의 다양한 연결 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 일예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 12a 내지 도 13f는 도 10 내지 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a perspective view illustrating a 3D printer and a filament supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged perspective view of the filament cartridge of Fig. 1;
Fig. 3 is a perspective view showing the inside of the filament cartridge of Fig. 1; Fig.
4 is a diagram illustrating a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of an example of a mobile device in the 3D printer of Fig.
6A to 6H are views referred to in the description of the operation of the mobile device of FIG.
7 is an internal block diagram of the 3D printer of FIG.
8 is an example of the extruding portion of Fig.
9A to 9B are views showing various connection methods of the 3D printer and the filament supply apparatus of FIG.
10 is a flowchart showing an example of a method of operating a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart showing another example of the operation method of the 3D printer according to the embodiment of the present invention.
Figs. 12A to 13F are diagrams referred to in explaining the operation method of Figs. 10 to 11. Fig.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치가 도시된 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a 3D printer and a filament supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 3D 프린터(100)는 그 외관을 형성하고 3차원 조형물 인출을 위한 개구부가 형성된 케이스(101)를 포함할 수 있다. 3D 프린터는 케이스(101)의 개구부를 여닫는 도어(105)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
한편, 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)는, 3D 프린터(100)로 필라멘트(F)로 공급하는 장치로서, 3D 프린터(100)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. On the other hand, the
한편, 3D 프린터(100)가, 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)를 포함하는 개념일 수도 있으며, 또는, 3D 프린터(100)와 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)가, 3D 프린터 시스템의 구성 요소일 수도 있다.Alternatively, the
3D 프린터(100)는 내부에 3차원 조형물이 놓여지는 플레이트(미도시)가 배치될 수 있다. 3D 프린터(100)는 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)에서 공급된 필라멘트를 용융하여 플레이트에 출력하는 압출부(미도시)를 포함할 수 있고, 압출부를 3차원 이동시키는 이동 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 이동 장치는 케이스(101)에 설치될 수 있고, 압출부는 이동 장치에 의해 3차원 동작되면서 플레이트 위에 융융 필라멘트를 출력할 수 있다.The
3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)는 베이스(4)와, 내부에 필라멘트(F)가 수용되는 필라멘트 카트리지(6)와, 베이스(4)에 회전 가능하게 설치되고 필라멘트 카트리지(6)가 슬라이딩되는 슬라이딩 가이드(10)(11)가 형성된 카트리지 홀더(12)를 포함할 수 있다.The
베이스(4)에는 필라멘트 카트리지(6) 및 카트리지 홀더(12)의 하중이 작용될 수 있다. A load of the
베이스(4)는 카트리지 홀더(12)가 삽입되어 수용되는 수용공간을 형성하는 한 쌍의 벽체(14)(16)를 포함할 수 있다. The base 4 may include a pair of
베이스(4)는 하판(18)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 벽체(14)(16)는 하판(18)의 상면에서 상방향으로 돌출될 수 있다. 한 쌍의 벽체(14)(16)는 하판(18)의 위에 서로 이격되게 형성될 수 있고, 서로 마주보게 형성될 수 있다. The base 4 may include a
베이스(4)의 수용공간은 상면이 개방될 수 있다. 베이스(4)의 수용공간은 필라멘트 카트리지(6)가 카트리지 홀더(12)와 함께 수용되는 공간일 수 있다. The receiving space of the base 4 can be opened on the upper surface. The receiving space of the base 4 may be a space in which the
필라멘트 카트리지(6)는 입체 형상으로 형성될 수 있고, 카트리지 홀더(12)의 외부에서 카트리지 홀더(12)로 장착되거나, 카트리지 홀더(12)에서 카트리지 홀더(12) 외부로 분리될 수 있다. The
필라멘트 카트리지(6)는 일측에 손잡이((22)가 형성될 수 있고, 사용자는 손잡이(22)를 잡고 필라멘트 카트리지(6)를 카트리지 홀더(12)에서 분리하거나 카트리지 홀더(12)에 장착할 수 있다.The
필라멘트 카트리지(6)는 걸림 홈(미도시)이 형성될 수 있고, 카트리지 홀더(12)에 형성된 탄성 돌기(미도시)는 걸림 홈(미도시)에 걸릴 수 있으며, 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)에 장착되었을 때, 탄성 돌기(미도시)가 걸림 홈(미도시)에 걸리는 것에 의해 카트리지 홀더(12)에서 임의 탈거되지 않고 그 위치를 유지할 수 있다. The
카트리지 홀더(12)는 전면과 배면과 좌측면과 우측면의 네 둘레면 중 일면이 개방될 수 있다. 카트리지 홀더(12)는 상면이 개방될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)의 둘레면 중 개방된 면을 통해 카트리지 홀더(12)로 출입될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)에 장착되었을 때, 그 상면의 전부 또는 일부가 카트리지 홀더(12)의 개방된 상면을 통해 보일 수 있다.The
슬라이딩 가이드(10)(11)는 카트리지 홀더(12)의 좌측에 형성된 좌측 슬라이딩 가이드(10)와, 카트리지 홀더(12)의 우측에 형성된 우측 슬라이딩 가이드(11)를 포함할 수 있다. 좌측 슬라이딩 가이드(10)와 우측 슬라이딩 가이드(11)는 서로 마주보게 위치될 수 있다. 좌측 슬라이딩 가이드(10)는 좌측판(32)의 상부에 길게 형성될 수 있다. 그리고, 우측 슬라이딩 가이드는 우측판(33)의 상부에 길게 형성될 수 있다. The
카트리지 홀더(12)는 필라멘트 카트리지(6)의 일부가 슬라이딩 삽입되어 수용되는 홀더 공간(미도시)이 형성될 수 있다. The
카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 사이에 형성된 수용공간 보다 크기가 작을 수 있고, 그 전부가 한 쌍의 벽체(14)(16) 사이로 삽입되게 위치될 수 있다. The
카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 중 적어도 하나에 수평 회전축(미도시)으로 연결될 수 있다. The
도 2는 도 1의 필라멘트 카트리지가 확대 도시된 사시도이고, 도 3은 도 1의 필라멘트 카트리지 내부가 도시된 사시도이다. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the filament cartridge of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the filament cartridge of FIG. 1.
도면을 참조하면, 필라멘트 카트리지(6)는, 그 외관을 형성하는 필라멘트 케이스(50)와, 필라멘트(F)가 감긴 필라멘트 스폴(52)을 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
필라멘트 카트리지(6)는 필라멘트(F)가 통과하는 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 필라멘트 출입공(54)은 필라멘트 케이스(50)에 형성될 수 있고, 필라멘트는 필라멘트 출입공(54)을 통과해 필라멘트 케이스(50) 외부로 인출될 수 있다. The
필라멘트 케이스(50)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 손잡이(22) 및 걸림 홈(미도시)은 필라멘트 케이스(50)에 형성될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 필라멘트(F)가 감긴 필라멘트 스풀을 포함할 수 있다. 필라멘트 스폴은 필라멘트 케이스(50) 내부에 위치될 수 있다. The
필라멘트 카트리지(6)는, 필라멘트 케이스(50)에 회전 가능하게 배치되고 필라멘트(F)와 접촉되어 필라멘트(F)를 필라멘트 출입공(54)으로 밀어내는 드라이브 롤러기구(56)를 포함할 수 있다. The
필라멘트 케이스(50)는 내부에 필라멘트 스폴(53)이 회전 가능하게 수용되는 공간(S3)이 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 필라멘트(F)가 통과하는 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 그 내부가 개폐 가능한 구조로 구성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52)를 포함할 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52)의 사이에 공간(S3)이 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)는 상면이 개방된 박스 형상일 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51) 상측에 배치될 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51)에 결합될 수 있고, 로어 케이스(51)와 사이에 공간(S3)을 형성할 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51) 상측을 덮을 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 하면이 개방된 박스 형상일 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 하나에 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에는 드라이브 롤러기구(56)를 지지하는 드라이브 롤러기구 지지부가 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에는 후술하는 아이들러(58)가 장착되는 롤러 장착부가 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)에는 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지하는 스폴 지지부(51a)(51b)가 형성될 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에 돌출 형성될 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 필라멘트 스폴(52)의 중공부(53a)로 내삽되어 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 이너 지지 리브(51a)를 포함할 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 필라멘트 스폴(52)의 외둘레를 둘러싸게 형성되어 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 아우터 지지 리브(51b)를 포함할 수 있다. The
필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50)의 내부에 설치될 수 있고, 필라멘트 케이스(50)에 의해 보호될 수 있으며, 필라멘트 스폴(53)에 감긴 필라멘트(F)의 오염 및 손상은 최소화될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50) 내부에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)에 감긴 필라멘트(F)는 필라멘트 출입공(54)을 통과하여 필라멘트 케이스(50) 외부로 인출될 수 있고, 3D 프린터(100)의 내부로 공급될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 로어 케이스(51)에 회전 가능하게 안착될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50)에 안착될 때, 필라멘트 케이스(50)에 형성된 스폴 지지부(51a)가 필라멘트 스폴(53)의 중공부(53a) 내부로 내삽되어 필라멘트 스폴(53)의 중공부와 형합될 수 있다. 필라멘스 스폴(53)은 중공부(53a)의 외둘레에 필라멘트(F)가 감길수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 중공부(53a)에서 돌출된 하판(53b)와, 상판(53b)을 포함할 수 있다. 필라멘트(F)는 필라멘트 스폴(53)의 하판(53b)와 상판(53c)에 위치되게 감길 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 하판(53b)의 외둘레가 필라멘트 스폴(53)의 외둘레를 구성할 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 상판(53b)의 외둘레가 필라멘트 스폴(53)의 외둘레를 구성할 수 있다. 필라멘트 스폴(53)의 하판(53b)은 아우터 지지 리브(51b)로 내삽되어 아우터 지지 리브(51b)에 의해 지지될 수 있다. The
드라이브 롤러기구(56)는 필라멘트(F)가 접촉되는 접촉부(60)가 형성되고 필라멘트 케이스(50)에 승강 및 회전 가능하게 배치된 롤러(62)와, 롤러(62)에 설치된 지지축(64)을 포함할 수 있다. The
3D 프린터의 필라멘트 공급장치는 필라멘트 케이스(50) 상부에 설치되고 지지축(64)을 안내하는 어퍼 가이드(66)를 더 포함할 수 있다.The filament supply device of the 3D printer may further include an
3D 프린터의 필라멘트 공급장치는 필라멘트 케이스(50)에 설치되어 필라멘트(F)를 드라이브 롤러기구(56)의 방향으로 가압하는 아이들러(109)를 더 포함할 수 있다. The filament supply device of the 3D printer may further include an idler 109 installed in the
아이들러(109)는 드라이브 롤러기구(56)의 적어도 일부를 마주보게 배치될 수 있다. 아이들러(109)는 필라멘트 케이스(50)에 드라이브 롤러기구(56)를 마주보게 배치되어 필라멘트(F)를 지지할 수 있다. The
아이들러(58)는 필라멘트(F)가 접촉되는 아이들러 롤러(112)와, 아이들러 롤러(112)를 회전 가능하게 지지하는 아이들러 브래킷(114)을 포함할 수 있다. The idler 58 may include an
아이들러 롤러(112)는 롤러(62)를 마주보도록 아이들러 브래킷(114)에 설치될 수 있다. 아이들러 롤러(112)는 아이들러 브래킷(114) 위에 올려질 수 있고, 아이들러 브래킷(114)과 힌지축(113)으로 연결될 수 있다. 아이들러 롤러(112)는 필라멘트(F)를 롤러(62)의 방향으로 가압할 수 있고, 필라멘트(F)는 아이들러 롤러(112)와, 푸시 롤러(72) 사이에서 푸리 롤러(72)에 의해 이동될 수 있다.The
아이들러 브래킷(114)은 로어 케이스(51)에 힌지축(115)으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. The
아이들러(109)는 아이들러 롤러(112)의 방향으로 탄지되도록 아이들러 브래킷(114)과 로어 케이스(51)에 연결된 스프링(116)을 더 포함할 수 있다. The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
도 4을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한, 3D 프린터(100)는, 외관을 형성하는 케이스(101), 케이스(101) 내에 형성되며, 조형물 형성을 위한 공간인 캐비티(50), 케이스(101) 내에 배치되며, 조형물 형성을 위해, 재료를 이동 출력하기 위한 이동 장치(200) 등을 구비할 수 있다. 그 밖에, 완성된 조형물을 외부로의 출입을 위한, 도어(105)와, 상기 도어(105) 상에, 캐비티(50) 내부를 볼 수 있도록 형성되는 윈도우(103), 윈도우(103) 상에, 3D 프린터의 동작 상태 등을 표시하기 위한 디스플레이(미도시)를 더 구비할 수 있다.4, a
한편, 본 명세서에서 기술되는 3D 프린터는, 필라멘트 선으로 된 열 가소성 물질(ABS, Polyamide)을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름형태로 고형화시킨 후 적층시키는 제1 방식, 고분자 재료 또는 금속분말을 롤러의 도포에 의해 쌓고 레이저를 이용하여 제품으로 형성할 부분만 소결 시켜 쌓아가는 제2 방식, 액체 상태의 광경화성 수지를 챔버에 담아두고 레이저광, 자외선, 디지털 광조명(프로젝터) 등을 이용해 수지를 경화시켜 제작하는 제3 방식, 잉크젯 프린트헤드를 이용하여 광경화 액상수지의 분사와 동시에 자외선을 이용하여 수지를 경화시키는 제4 방식, 접착제가 코팅된 재료를 레이저 광선을 이용하여 원하는 단면으로 커팅하고 이를 한 겹씩 적층하여 성형하는 제5 방식 등으로 구분될 수 있다. Meanwhile, in the 3D printer described in the present specification, a first method in which a thermoplastic material (ABS, polyamide) made of a filament wire is melted in a nozzle to solidify the material in a thin film form and then laminate the material, a polymer material or a metal powder, A second method in which a laser is used to sinter the parts to be formed using a laser, and a photo-curing resin in a liquid state is placed in a chamber and the resin is cured by using laser light, ultraviolet light, digital light illumination A fourth method for curing a resin using ultraviolet rays at the same time of jetting a photo-curable liquid resin using an inkjet printhead, a method for cutting a material coated with an adhesive to a desired cross section by using a laser beam, And a fifth system in which the resin is laminated and formed.
본 발명에서는, 제1 방식의, 필라멘트 선으로 된 열 가소성 물질(ABS, Polyamide)을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름형태로 고형화시킨 후 적층시키는 방법을 위주로 기술한다.In the present invention, a method of melting a thermoplastic material (ABS, polyamide) made of filament wires in a first method in a nozzle to solidify the same in a thin film form and then laminating it is described.
이러한 제1 방식에 의하면, 후 경화의 공정이 불필요하여, 제품 생성 시간이 단축되며, 다양한 색상을 가지는 제품 생성이 가능하며, 경량화 및 제조 비용이 저감되게 된다. According to the first method, a step of post-curing is unnecessary, a product production time is shortened, a product having various colors can be produced, lightness and manufacturing cost are reduced.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른, 이동 장치(200)는, 부착되는 캐리지(280)를, 적어도, x,y 평면 내로 이동시킬 수 있다. 한편, 캐리지(280)에는, 필라멘트를 출력하기 위한 압출부(도 5 또는 도 6의 300)가 부착된다.Thus, according to an embodiment of the present invention, the
그리고, 이동 장치(200)에 의해, 부착되는 캐리지(280)가 x,y 평면 내로 이동하면서, 히팅된 필라멘트가, 캐비티 내의 플레이트(도 5의 115) 상에 차례로 적층된다. 이에 의해, 사용자가 원하는 조형물을 생성할 수 있게 된다.Then, as the
한편, 필라멘트는, 열가소성 수지로서, ABS, PLA 등이 사용될 수 있다. On the other hand, as the thermoplastic resin, ABS, PLA and the like can be used for the filament.
한편, 이동 장치(200)에 대해서는, 도 5 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.On the other hand, the
도 5는 도 4의 3D 프린터 내의 이동 장치의 일예의 사시도이다.5 is a perspective view of an example of a mobile device in the 3D printer of Fig.
도면을 참조하면, 이동 장치(200)는, 지지대(113), 지지대(113) 상에 배치되는 플레이트(115), 지지대(113)의 일측에 배치되며 지지대(113)에 교차하는 방향, 즉 수직 방향으로 연장되는, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 제2 가이드부(116a)와 제2 가이드부(116b) 사이의 승강축(117)을 구비한다.Referring to the drawings, the
또한, 이동 장치(200)는, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 및 승강축(117)의 상부에 배치되는, z축 구동을 위한 구동 모터(251), 및 승강판(252)를 구비할 수 있다. 승강판(252) 상에, 구동 모터(251)가 배치되며, 구동 모터(251)의 동작에 의해, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 및 승강축(117)을 따라, 구동 모터(251), 및 승강판(252)이 z축 방향으로 이동할 수 있다. The moving
한편, z축 구동을 위한 구동 모터(251), 및 승강판(252)은, 이동 장치(200) 내의 z축 이동을 담당하는 제2 이동부(220)라 명명할 수도 있다.On the other hand, the drive motor 251 for driving the z-axis and the
한편, 구동 모터(251), 및 승강판(252) 상부에, y 축 방향으로 연장되는 프레임(215)과, 프레임(215) 상부에, 프레임(215)과 교차하는 x 축 방향으로 연장되는 암(arm)(225)이 배치된다.On the other hand, on the upper side of the drive motor 251 and the
그리고, 이동 장치(200)는, 프레임 (215) 상에, 프레임(215)의 양 단부에 배치되는 구동 모터(212,214), 및 각 모터(212,214)에 연결되는 타이밍 풀리(timing pulley)(211,213)를 구비한다.The moving
한편, 이동 장치(200)는, 암(225) 상에, 암(225)과 프레임(215)이 교차하는 영역에 배치되는 아이들러(idler)(216a,216b,216c,216d), x 축 이동하는 캐리지(280), 캐리지(225)의 양 단부에 배치되는 아이들러(216e,216f,216g)와, 복수의 아이들러(216a, ...,216g)와 타이밍 풀리(211,213)를 거쳐 연장되며, 구동 모터(212,214)의 구동력을 전달하는 타이밍 벨트(217)를 구비한다.On the other hand, the
타이밍 벨트(217)는, 제1 구동 모터(212)에 부착된 제1 타이밍 풀리(211), 아이들러들(216a,216f,216d), 제2 구동 모터(214)에 부착된 제2 타이밍 풀리(213), 아이들러들(216c,216g,216b), 제1 구동 모터(212)에 부착된 제1 타이밍 풀리(211)까지 연장된다.The
제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향, 회전 속도 등에 따라, 타이밍 벨트(217)의 이동 방향 및 이동 속도 등이 결정되며, 따라서, 프레임(215) 상에 장착되는 암(225)이 y 축 방향으로 이동할 수 있으며, 암(225) 상에 장착되는 캐리지(280)가 x 축 방향으로 이동할 수 있게 된다. The moving direction and the moving speed of the
구체적으로 설명하면, 도 5의 이동 장치(200)는, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향이 동일하면, 이동 장치(200) 내의 암(225)이 y 축으로 이동하며, 도 5의 이동 장치(200)는, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향이 반대이면, 이동 장치(200) 내의 암(225)에 배치되는 캐리지(280)가 x 축으로 이동한다. 이에 대해서는,도 6a 내지 도 6h를 참조하여 후술한다.More specifically, in the
한편, x, y축 구동을 위한 구동 모터(212,214), 프레임(215), 암(225), 캐리지(280), 아이들러(216a, ...,216g), 타이밍 풀리(211,213), 타이밍 벨트(217) 등은, 이동 장치(200) 내의 x, y축 이동을 담당하는 제1 이동부(210)라 명명할 수도 있다. 이때, 제1 이동부(210) 내에 포함되지 않을 수도 있다. On the other hand, the
즉, 제1 이동부(210)는, 제1 방향으로 연장되는 프레임(215)과, 프레임(215)임 상부에 프레임(215)과 교차하는 제2 방향으로 연장되며, 캐리지(280)가 배치되는 암225)과, 프레임(215) 상에 배치되며 서로 이격되는 제1 및 제2 구동 모터(212,214)와, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)에 연결되는 타이밍 풀리(211,213)와, 암(225) 상에 배치되는 복수의 (216a, ...,216g)와, 타이밍 풀리(211,213)와 (216a, ...,216g)를 거쳐 연장되는 타이밍 벨트(270)를 구비할 수 있다.The first moving
한편, 제1 이동부(210)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 동일한 방향으로 회전하는 경우, 암을 제1 방향으로 이동시키며, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 반대 방향으로 회전하는 경우, 암 상의 캐리지(280)가 제2 방향으로 이동시키On the other hand, when the first and
한편, 제1 이동부(210)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214) 중 어느 하나만 동작하는 경우, 암을 제1 방향으로 이동시키면서, 캐리지(280)를 제2 방향으로 이동시킨다. On the other hand, when any one of the first and
한편, 구동 모터(251)의 동작에 의해, 구동 모터(251), 및 승강판(252)은 물론, 프레임(215), 암(225), 캐리지(280) 등이, z축 방향으로 이동할 수 있게 된다.On the other hand, by the operation of the drive motor 251, the
한편, 암(225) 상에 배치되는 캐리지(280)에, 압출부(300)가 부착된다. 한편, 도면과 달리, 캐리지(280)와 압출부(300) 사이에, 브라켓(미도시)이 접속되는 것도 가능하다.On the other hand, the
한편, 도면과 달리, 제2 구동부(220)는, 구동 모터(251), 및 승강판(252)을 이동시키지 않고, 플레이트(115)를 z 축 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.On the other hand, unlike the drawing, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 장치(200)에 의하면, 싱글 암(225) 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지(280)의 이동이 가능하게 되며, 특히, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.In the meantime, according to the
도 6a 내지 도 6h는 도 5의 이동 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.6A to 6H are views referred to in the description of the operation of the mobile device of FIG.
먼저, 도 6a 내지 도 6b는, 캐리지(280)가 x 축 이동하는 것을 예시한다.6A and 6B illustrate that the
먼저, 도 6a는, 제1 구동 모터(212)가 우회전, 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 캐리지(280)가, 전진하는 것을 예시한다. 즉, 캐리지(280)가, 프레임(215) 반대 방향으로 이동하는 것을 예시한다.First, FIG. 6A illustrates that the
도 6b는, 제1 구동 모터(212)가 좌회전, 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 캐리지(280)가, 후진하는 것을 예시한다. 즉, 캐리지(280)가, 프레임(215) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.FIG. 6B illustrates that the
다음, 도 6c 내지 도 6d는, 암(225)이 y 축 이동하는 것을 예시한다.Next, FIGS. 6C to 6D illustrate movement of the
먼저, 도 6c는, 제1 구동 모터(212) 및 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 암(225)이 좌측으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이, 제1 구동 모터(212) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.First, FIG. 6C illustrates that the
도 6d는, 제1 구동 모터(212) 및 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 암(225)이 우측으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이, 제2 구동 모터(214) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.6D illustrates that the
다음, 도 6e 내지 도 6h는, 캐리지(280)가 x 축 이동하며, 암(225)이 y 축 이동하는 것을 예시한다.Next, FIGS. 6E to 6H illustrate that the
먼저, 도 6e는, 제1 구동 모터(212)는 좌회전하고, 제2 구동 모터(214)는 정지하는 경우, 캐리지(280)가, 우상측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 우측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 후진하게 된다. 이에 따라, 대략 45도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.6E first illustrates that the
다음, 도 6f는, 제1 구동 모터(212)는 정지하며, 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 캐리지(280)가, 우하측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 우측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 전진하게 된다. 이에 따라, 대략 135도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.Next, FIG. 6F illustrates that the
먼저, 도 6g는, 제1 구동 모터(212)는 우회전하고, 제2 구동 모터(214)는 정지하는 경우, 캐리지(280)가, 좌하측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 좌측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 전진하게 된다. 이에 따라, 대략 225도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.6G illustrates that the
다음, 도 6h는, 제1 구동 모터(212)는 정지하며, 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 캐리지(280)가, 좌상측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 좌측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 후진하게 된다. 이에 따라, 대략 315도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.6H illustrates that the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 장치(200)에 의하면, 싱글 암(225) 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지(280)의 이동이 가능하게 되며, 특히, 도 6e 내지 도 6h와 같이, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.In the meantime, according to the
도 7은 도 4의 3D 프린터의 내부 블록도이다.7 is an internal block diagram of the 3D printer of FIG.
도면을 참조하면, 3D 프린터(100)는, 외부장치 인터페이스부(130), 네트워크 인터페이스부(120), 메모리(140), 프로세서(170), 디스플레이(180), 전원 공급부(195), 이동장치(200), 압출부(300)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, a
입력부(110)는, 사용자가 입력한 신호를 프로세서(170)로 전달하며, 이를 위해, 조작 버튼 등이 제공될 수 있다. 예를 들어, 전원 온 버튼에 의한, 전원 온 신호, 시작 버튼에 의한 시작 신호, 일시 중지 버튼에 의한 일시 중지 신호 등을 프로세서(170)로 전달할 수 있다. The
네트워크 인터페이스부(120)는, 3D 프린터(100)를, 유/무선 데이터 통신 방식에 의해, 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(120)는, 이동 단말기, PC 등과 접속가능한 인터페이스를 제공하며, 이에 따라, 이동 단말기 또는 PC 등과 유/무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 그외, 네트워크를 통해, 외부 서버(미도시)와 데이터를 교환할 수도 있다. 한편, 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, DLNA, APiX 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.The
예를 들어, 네트워크 인터페이스부(120)를 통해, 유/무선 접속된 PC 또는 이동 단말기로부터, 3D 조형물 생성을 위한, 3D 그래픽 이미지를 수신할 수 있다.For example, through the
한편, 네트워크 인터페이스부(120)는, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)와 페어링되어, 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.On the other hand, when the
외부장치 인터페이스부(130)는, USB, HDMI 등의 입력 단자를 통해, 외부 장치와의 데이터 교환을 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, USB 단자를 통해, 외부 장치인, USB 저장 장치로부터, 3D 조형물 생성을 위한, 3D 그래픽 이미지를 수신할 수 있다.The external
한편, 외부장치 인터페이스부(130)는, 유/무선울 통해, 외부 장치와 데이터를 교환할 수 있다.Meanwhile, the external
한편, 외부장치 인터페이스부(130)는, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)와 페어링되어, 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.On the other hand, when the
메모리(140)는, 프로세서(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다. The
또한, 메모리(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로부터 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. In addition, the
프로세서(170)는, 3D 프린터(100) 내의 각 유닛들을 제어할 수 있다. The
한편, 프로세서(170)는, 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)로부터 입력되는 3D 그래픽 이미지에 기초하여, 3D 조형물을 생성하도록, 이동장치(200), 압출부(extruder)(300)를 제어할 수 있다.The
구체적으로, 프로세서(170)는, 도 6a 내지 도 6h와 같이, 이동 장치(200)가 x,y축 이동되도록, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)를 제어할 수 있다. 즉, 제1 이동부(210) 내의 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)를 제어할 수 있다. Specifically, the
예를 들어, 프로세서(170)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 동일한 방향으로 회전하시켜, 암(225)을 제1 방향으로 이동시킬 수 있으며, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 반대 방향으로 회전시켜, 암(225) 상의 캐리지(280)가 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.For example, the
다른 예로, 프로세서(170)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214) 중 어느 하나만 동작시켜, 암(225)을 제1 방향으로 이동시키면서, 캐리지(280)를 제2 방향으로 이동킬 수도 있다.As another example, the
또한, 프로세서(170)는, 이동 장치(200)가 z축 이동되도록, 제2 이동부(220) 내의 구동 모터(251)를 제어할 수 있다. The
한편, 프로세서(170)는, 압출부(extruder)(300) 내의, 필라멘트 이동 속도 등을 제어할 수 있다. 필라멘트의 이동 속도는, 압출부(300)의 온도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 온도가 높을수록 이동 속도가 증가될 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 압출부(extruder)(300) 내의, 필라멘트 이동 속도 등을 제어하기 위해, 압출부(300) 내의 필라멘트 이동부(310), 히팅부(320), 냉각부(330) 등을 제어할 수도 있다.The
이를 위해, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)로 부터 감지된 온도를 수신하고, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)로부터 감지된 온도를 수신할 수 있다.The
그리고, 프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)와 제2 온도 감지부(335)에 기초하여, 히팅부(320) 및 냉각부(330)를 제어할 수 있다.The
예를 들어, 프로세서(170)는, 히팅부(320)를 목표 히팅 온도까지 상승하도록 제어하며, 냉각부(330)를 목표 냉각 온도로 하강하도록 제어할 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도가, 목표 냉각 온도 이상인 경우, 목표 히팅 온도를 일시 하강시킬 수 있다.On the other hand, when the temperature of the
한편, 프로세서(170)는, 제2 온도 감지부(335)의 온도가 소정치 이상인 경우, 필라멘트 이동부(310)의 동작을 정지시킬 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)의 온도와 제2 온도 감지부(335)의 온도 차이가 소정 범위 이내 이도록, 히팅부(320) 또는 냉각부(330) 중 적어도 하나를 제어할 수도 있다.At least one of the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)로부터의 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 제어할 수 있다.On the other hand, the
예를 들어, 필라멘트 관련 정보는, 카트리지(6) 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보를 포함할 수 있다. For example, the filament-related information may include filament residual amount information in the
프로세서(170)는, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.The
구체적으로, 프로세서(170)는, 필라멘트 잔량이 소정치 이하인 경우, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도가 작아지도록 제어할 수 있다.Specifically, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트의 소재 정보에 따라, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트의 색상 정보에 따라, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 압출부(300)에서, 필라멘트가 출력되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력 속도와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 제어할 수 있다.The
한편, 프로세서(170)는, 전원 온(on) 시의, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도가, 압출부(300)에서 필라멘트가 출력되는 경우의, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도 보다 더 빠르도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 압출부(300)에서, 필라멘트가 출력되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력 속도에 비례하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)에서의 필라멘트 공급이 중단되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력을 중지하거나, 캐비티 내의 일정 영역에, 필라멘트를 출력하도록 제어할 수도 있다.On the other hand, when the supply of the filament in the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지(6)의 인증 정보를 추출하고, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 확인되는 경우, 인증 성공 메시지를 출력하도록 제어하며, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 인증 실패 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 확인되는 경우, 인증 성공 메시지를 출력하도록 제어하며, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 인증 실패 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 조형물 생성 동작을 정지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(200)의 이동을 정지하거나, 압출부(300)의 동작을 정지하도록 제어할 수 있다.On the other hand, based on the authentication information, the
디스플레이(180)는, 3D 프린터(100)의 동작과 관련한 정보를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이(180)는, PDP, LCD, OLED 등으로 구현될 수 있다.The
전원 공급부(195)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 프로세서(170)와, 정보 표시를 위한 디스플레이(180) 등에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 전원 공급부(195)는, 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 컨버터, 그리고, 직류 전원을 레벨 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.The
한편, 카트리지 구동부(196)는, 필라멘트 공급장치(1)에 부착되는, 카트리지(6)를 구동할 수 있다.On the other hand, the
이를 위해, 카트리지 구동부(196)는, 프로세서(170)로부터, 제어 신호를 수신할 수 있다. To this end, the
한편, 카트리지 구동부(196)는, 필라멘트 카트리지(6)로부터, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보, 인증 정보를 포함하는 필라멘트 관련 정보를 수신하고, 는 필라멘트 관련 정보를 프로세서(170)로 전송할 수도 있다.On the other hand, the
한편, 카트리지 구동부(196)는, 프로세서(170)에서 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여 생성되는, 카트리지의 공급 속도 정보를, 필라멘트 카트리지(6)로 전송하거나, 카트리지의 공급 속도 정보에 대응하여, 필라멘트 카트리지(6) 내의 모터(6c)를 구동할 수도 있다.On the other hand, the
한편, 필라멘트 카트리지(6)는, 필라멘트 카트리지(6)에서 출력되는 필라멘트의 속도 감지를 위한 센서부(6a), 필라멘트 관련 정보를 저장하는 메모리(6b), 및 필라멘트 공급을 위해 동작하는 모터(6c)를 구비할 수 있다.The
메모리(6b)는, 상술한 바와 같이, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보, 인증 정보를 포함하는 필라멘트 관련 정보를 저장할 수 있다.As described above, the
그리고, 필라멘트 카트리지(6)는, 3D 프린터(100)의 전원 온시, 필라멘트 관련 정보를, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 필라멘트 관련 정보를, 3D 프린터(100)로 전송할 수 있다.When the
도 8은 도 5의 압출부의 일예이다.8 is an example of the extruding portion of Fig.
도면을 참조하면, 캐리지(280)에 부착되는 압출부(extruder)(300)는, 도입되는 필라멘트를 하부 방향으로 이동시키는 필라멘트 이동부(310)와, 필라멘트 이동부(310)에 의해 이동되는 필라멘트를 히팅하는 히팅부(320)와, 히팅된 필라멘트를 캐비티(50) 내로 출력하는 노즐(340)과, 히팅부(320)에 의한 열이 필라멘트 이동부(310) 또는 그 부근으로 저감되도록 필라멘트 이동부(310)를 냉각하는 냉각부(330)를 구비한다.Referring to the drawings, an
또한, 압출부(extruder)(300)는, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)와, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)를 더 구비할 수 있다.The
필라멘트 이동부(310)는, 도입되는 필라멘트(F)를 하부 방향, 즉, 히팅부(320) 방향으로, 이동하도록, 구동 모터(312)와, 구동 모터(312)에 의해 동작하는 기어(314a,314b)를 구비할 수 있다. 기어(314a,314b)의 회전에 의해, 이동 경로 상의 고체 상태의 필라멘트(F)가, 하부 방향으로 이동되게 된다.The
한편, 히팅부(320)는, 필라멘트 이동부(310)에 의해 전달된 필라멘트를 히팅시킨다. 이를 위해, 피팅부(320)는, 히터(미도시)와 히터 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 한편, 히팅부(320)의 온도를 감지하기 위한, 제1 온도 감지부(325)가 히팅부(320) 내에 구비될 수도 있다. 감지되는 온도는, 프로세서(170)에 전달된다.On the other hand, the
한편, 노즐(340)는, 히팅부(320)에서 히팅된 필라멘트를 캐비티(50) 내로 출력한다. 특히, 상술한 바와 같이, 캐리지(280)의 x축, y축 이동에 따라, 소정 형상의 조형물을 생성할 수 있게 된다.On the other hand, the
한편, 신속한 필라멘트의 공급을 위해, 필라멘트 이동부(310)의 동작 속도 등도 중요하지만, 필라멘트 이동부(310)의 동작에 의해 이동되는 필라멘트에 대한 냉각도 중요한 요소가 된다.On the other hand, the operation speed of the
히팅부(320)의 히팅에 의해, 필라멘트 이동부(310) 또는 그 부근에, 열이 전달되지 않도록 냉각부(330)를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
냉각부(330)는, 필라멘트 이동부(310)에 접촉하는 방열부재(334)와, 방열 부재를 냉각하기 위한 냉각 팬(332)을 구비할 수 있다.The
냉각 팬(332)은 프로세서(170)의 구동에 의해 동작하며, 냉각 팬(332)의 동작에 의한, 공기 유로는, 방열부재(334) 방향으로 형성될 수 있다. 방열부재(334)는, 방열판을 구비할 수 있다.The cooling
한편, 냉각부(330)는, 히팅부(320)에 접촉하는 베이스부(337)를 더 포함할 수 있다. 베이스부(337)는, 히팅부(320) 상부에, 그리고, 방열부재(334)와, 냉각 팬(332) 하부에 배치될 수 있다.The
한편, 베이스부(337)는, 열전도도가 높은, 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 재질로 형성될 수도 있다.On the other hand, the
한편, 냉각 팬(332)의 동작 제어를 위해, 냉각부(330) 부근의 온도가 필요하며, 본 발명의 실시예에서는, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)가 압출부(300) 내에 구비되도록 한다.A second
구체적으로는, 베이스부(337)에 제2 온도 감지부(335)가 배치될 수 있다. 그리고, 감지되는 온도는, 프로세서(170)에 전달된다.Specifically, the second
프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)에서 감지된 온도에 기초하여, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도까지 상승하도록 제어하며, 제2 온도 감지부(335)에서 감지된 온도에 기초하여, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도로 하강하도록 제어할 수 있다.The
구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도까지 상승하도록, 히터(미도시)의 동작 시간을 제어한다. 그리고, 제2 온도 감지부(335)에서 감지된 온도에 기초하여, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도로 하강하도록, 냉각 팬(332)의 동작 시간, 회전 속도 등을 제어한다.Specifically, the
그리고, 프로세서(170)는, 계속 감지되는 제1 온도와 제2 온도에 기초하여, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도를 유지하도록 제어하고, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도 이하를 유지하도록 제어한다.The
프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도를 유지하는 경우, 일시적으로 히터(미도시)를 일시적으로 동작시키지 않을 수 있다. 예를 들어, 목표 히팅 온도를 제1 기간 동안 유지하는 경우, 일시적으로 히터(미도시)를 일시적으로 동작시키지 않을 수도 있다.The
한편, 프로세서(170)는, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도를 제2 기간 동안 유지하는 경우, 일시적으로 냉각 팬(332)의 동작을 정지시킬 수도 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도가, 목표 냉각 온도 이상인 경우, 목표 히팅 온도를 일시 하강시킬 수 있다. On the other hand, when the temperature of the
또는, 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도가, 소정 시간 이상 동안 목표 냉각 온도 이상이거나 허용치를 초과한 경우, 필라멘트 이동부(310)의 동작을 정지시킬 수 있다. 그리고, 소정 시간 이후, 다시 냉각부(330)의 온도가, 목표 냉각 온도 이하인 경우, 필라멘트 이동부(310)가 동작하도록 제어할 수 있다.Alternatively, the
한편, 프로세서(170)는, 노즐(340)을 통해, 안정적으로 히팅된 필라멘트가 출력하기 위해, 제1 온도 감지부(325)의 온도와 제2 온도 감지부(335)의 온도 차이가 소정 범위 이내가 되도록, 히팅부(320) 또는 냉각부(330) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The
한편, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 필라멘트 이동부(310)의 이동 속도가 감소되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도 이상 상승하는 경우, 필라멘트의 이동 속도가 너무 빨라지므로, 일시적으로, 필라멘트 이동부(310)의 이동 속도가 감소되도록 제어할 수 있다. Meanwhile, the
또는, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 냉각부(330)의 온도가 감소되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 필라멘트 이동부(310)에 전달되는 열을 저감하기 위해, 일시적으로, 냉각부(330)의 온도가 감소되도록 제어할 수 있다. Alternatively, the
결국, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)와, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)를 이용하여, 각각 히팅부(320)와 냉각부(33)를 제어함으로써, 안정적으로 필라멘트의 출력 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 3D 프린터(100)를 이용하여 조형물 생성시, 생성 시간을 단축할 수 있게 된다.As a result, the first and second
도 9a 내지 9b는 도 1의 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치의 다양한 연결 방법을 나타내는 도면이다.9A to 9B are views showing various connection methods of the 3D printer and the filament supply apparatus of FIG.
먼저, 도 9a를 참조하면, 3D 프린터(100)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)는, 3D 프린터(100)의 측면에 형성되며, 돌출되는 제1 접속부(196a)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)의 측면에 형성되며 함몰되는 제2 접속부(198)를 통해, 결합될 수 있다.9A, a
이러한 제1 접속부(196a)와 제2 접속부(198)를 통해, 3D 프린터(100)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)는, 데이터를 교환할 수도 있다.The
예를 들어, 상술한 바와 같이, 필라멘트 카트리지(6) 내의 메모리(6b)에 저장된 카트리지 관련 정보가, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)에서, 3D 프린터(100)로 전송될 수 있다.For example, as described above, the cartridge-related information stored in the
다른 예로, 3D 프린터(100)에서, 3D 프린터(100)로, 필라멘트 공급 속도 정보 또는, 필라멘트 공급 속도 조절을 위한 모터 구동 신호가 전송될 수 있다.As another example, in the
다음, 도 9b를 참조하면, 3D 프린터(100)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)는, 3D 프린터(100)의 측면에 형성되며, 돌출되는 제1 접속부(197a)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)의 측면에 형성되며 돌출되는 제2 접속부(197b)를 통해, 결합될 수 있다.9B, the
이러한 제1 접속부(1967)와 제2 접속부(197b)를 통해, 3D 프린터(100)와, 3D 프린터용 필라멘트 공급장치(1)는, 카트리지 관련 정보 또는 필라멘트 공급 속도 정보 또는, 필라멘트 공급 속도 조절을 위한 모터 구동 신호가 전송될 수 있다.The
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 일예를 나타내는 순서도이다.10 is a flowchart showing an example of a method of operating a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 입력부(110)의 전원 온 키가 동작하는 경우, 전원 공급부(195)로부터의 전원이 내부 유닛에 전송되도록 제엉할 수 있다.The
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 구동부(196)를 통해 카트리지(6)로, 전원 공급부(195)로부터의 전원이 공급되도록 제어할 수 있다(S910).On the other hand, the
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 전원 온 이후, 카트리지(6) 내의 메모리(6b)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다(S915).On the other hand, the
예를 들어, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120), 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.For example, the
구체적으로, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 도 9a의 제1 접속부(196a), 제2 접속부(198)를 통해, 필라멘트 관련 정보를 수신하거나, 필라멘트 공급 속도 정보 또는 모터 구동 신호를 전송하도록 제어할 수 있다.Specifically, the
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 도 9b의 제1 접속부(197a), 제2 접속부(197b)를 통해, 필라멘트 관련 정보를 수신하거나, 필라멘트 공급 속도 정보 또는 모터 구동 신호를 전송하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 네트워크 인터페이스부(120), 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 데이터를 교환하기 위해, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 전원 온 이후, 카트리지(6)와의 페어링을 수행할 수 있다. 그리고, 페어링 수행 이후, 필라멘트 관련 정보를 수신하거나, 필라멘트 공급 속도 정보 또는 모터 구동 신호를 전송하도록 제어할 수 있다.In order to exchange data through the
다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 수신되는 필라멘트 관련 정보를 디스플레이(180)에 표시하도록 제어할 수 있다(S920).Next, the
예를 들어, 카트리지(6) 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 제어할 수 있다. 이러한 정보 표시에 의해, 사용자는 간편하게 필라멘트와 관련된 정보를 인식할 수 있게 된다.For example, it is possible to control to display at least one of the remaining amount information of the filament in the
다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 수신되는 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 카트리지(6)로부터의, 필라멘트 공급 속도를 제어할 수 있다(S925).Next, the
예를 들어, 필라멘트 관련 정보는, 카트리지(6) 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보를 포함할 수 있다. For example, the filament-related information may include filament residual amount information in the
프로세서(170)는, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.The
구체적으로, 프로세서(170)는, 필라멘트 잔량이 소정치 이하인 경우, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도가 작아지도록 제어할 수 있다.Specifically, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트의 소재 정보에 따라, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트의 색상 정보에 따라, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 가변하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 필라멘트가 압출부(300)에서 출력되는 지 여부를 판단하고(S930), 해당하는 경우, 압출부(300)에서의 출력 속도, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 카트리지로부터의 필라멘트 공급 속도를 제어할 수 있다(S935).Next, the
3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 별도의 센서를 이용하여, 압출부(300)에서의 출력 속도를 감지할 수 있다. The
예를 들어, 필라멘트 이동부(310) 내의 구동 모터(312)의 회전을 감지하는 인코더(미도시)를 배치하고, 인코더(미도시)를 통해, 를 압출부(300)에서의 출력 속도를 감지할 수 있다. For example, an encoder (not shown) for detecting the rotation of the driving
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)를 통해, 압출부(300)에서의 필라멘트의 출력 속도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지된 온도는, 출력 속도에 비례하므로, 감지된 온도게 기초하여, 출력 속도를 연산할 수 있다.The
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 필라멘트가 압출부(300)에서 출력되는 경우, 압출부(300)에서의 출력 속도, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 카트리지로부터의 필라멘트 공급 속도를 제어할 수 있다.On the other hand, when the filament is output from the
한편, 프로세서(170)는, 압출부(300)에서, 필라멘트가 출력되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력 속도에 비례하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)에서의 필라멘트 공급이 중단되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력을 중지하거나, 캐비티 내의 일정 영역에, 필라멘트를 출력하도록 제어할 수도 있다.On the other hand, when the supply of the filament in the
한편, 프로세서(170)는, 전원 온(on) 시의, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도가, 압출부(300)에서 필라멘트가 출력되는 경우의, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도 보다 더 빠르도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.11 is a flowchart showing another example of the operation method of the 3D printer according to the embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지(6)로부터 수신되는 필라멘트 관련 정보 중 인증 정보를 추출할 수 있다(S1010).Referring to the drawing, the
도 10에서 기술한 바와 같이, 3D 프린터(100)의 전원이 온 되는 경우, 카트리지로 전원이 공급되며, 전원 공급 이후, 카트리지(6)의 메모리(6b)에 저장된 필라멘트 관련 정보가 3D 프린터(100)의 프로세서(170)로 전송될 수 있다.10, filament-related information stored in the
한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 전원 온 이후, 카트리지가 정품인 지 확인을 위해, 추출된 인증 정보에 기초하여, 정품 인증을 확인할 수 있다(S1015).On the other hand, the
예를 들어, 프로세서(170)는, 내부에, 정품 인증 정보가 존재하는 경우, 추출된 인증 정보와 비교하여, 카트리지(6)가 정품 인지 여부를 확인할 수 있다.For example, when there is the activation information in the
다른 예로, 프로세서(170)는, 네트워크 인터페이스부(120)를 통해, 외부의 서버(미도시)에, 추출된 인증 정보를 전송하도록 제어할 수 있다.As another example, the
이때의 서버(미도시)는, 정품 인증을 위한, 3D 프린터(100)의 제조사 서버, 또는 필라멘트 카트리지(6)의 제조사 서버일 수 있다.The server (not shown) at this time may be a manufacturer server of the
그리고, 프로세서(170)는, 서버(미도시)로부터, 정품 인증 여부 정보를 수신할 수 있다.Then, the
다음, 프로세서(170)는, 정품 인증 성공 여부를 판단하며(S1020), 해당하는 경우, 인증 성공 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다(S1025).Next, the
한편, 정품 인증 실패하는 경우, 프로세서(170)는, 인증 실패 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다(S1035). 그리고, 프로세서(170)는, 동작 정지하도록 제어할 수 있다(S1035).한편, 인증 실패 후, 정품 유도 구매 메시지가 출력되는 것도 가능하다.On the other hand, if the activation fails, the
도 12a 내지 도 13f는 도 10 내지 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다. 이 중, 도 12a 내지 도 12f는, 도 10의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.Figs. 12A to 13F are diagrams referred to in explaining the operation method of Figs. 10 to 11. Fig. 12A to 12F are diagrams referred to in the explanation of the operation method of Fig.
먼저, 도 12a는, 디스플레이(180)에 전원 온 정보(1110)가 표시되는 것을 예시한다. First, FIG. 12A illustrates that the power-on
한편, 프로세서(170)는, 도 12a와 같이, 카트리지부터 정보 수신 중임을 나타내는 메시지(1115)가 표시되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 전원 온, 그리고, 정보 수신 중임을 확인할 수 있게 된다.On the other hand, the
도 12b는, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123)가 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다. 한편, 도면과 달리, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123)가 별도로 표시되는 것도 가능하다.12B illustrates that
상술한 바와 같이, 프로세서(170)는, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 설정할 수 있다.As described above, the
도 12c는, 필라멘트의 종류(재질) 정보에 기반하여, 설정된 카트리지 공급 속도 정보(1130)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는, 카트리지 공급 속도 정보를 간편하게 확인할 수 있게 된다.12C illustrates that the set cartridge
한편, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 시작 입력에 따라, 3D 프린팅 시작을 알려주는 메시지(1135)가, 도 12c와 같이 표시되도록 제어할 수도 있다. On the other hand, the
도 12d는, 압출부에서의 필라멘트 출력이 시작된 경우, 이를 알려주는 정보(1140)가 표시되는 것을 예시한다.12D illustrates that when the filament output in the extruding portion is started,
한편, 프로세서(170)는, 압출부(300)의 출력 속도에 대한 정보(1145)를 도 12d와 같이, 표시하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 상술한 바와 같이, 프로세서(170)는, 압출부(300)에서, 필라멘트가 출력되는 경우, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력 속도와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지(6)의 공급 속도를 제어할 수 있다.As described above, when the filament is output from the extruding
도 12e는, 필라멘트 출력 속도와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여 설정된, 필라멘트 카트리지의 공급 속도 정보(1150)의 일 예가, 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다. 도면에서는, 필라멘트 공급 속도가 늦춰지는 것을 예시한다.Fig. 12E illustrates that an example of the filament cartridge
도 12f는, 필라멘트 출력 속도와, 필라멘트 관련 정보에 기초하여 설정된, 필라멘트 카트리지의 공급 속도 정보(1160)의 다른 예가, 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다. 도면에서는, 필라멘트 공급 속도가 빨라지는 것을 예시한다.12F illustrates that another example of the
이에 따라, 사용자는, 간편하게, 카트리지의 필라멘트 공급 속도를 인식할 수 있게 된다.Thus, the user can easily recognize the filament feeding speed of the cartridge.
도 13a 내지 도 13f는, 도 11의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.13A to 13F are diagrams referred to in the description of the operation method of FIG.
먼저, 도 13a는, 디스플레이(180)에 전원 온 정보(1110)가 표시되는 것을 예시한다. First, FIG. 13A illustrates that the power-on
한편, 프로세서(170)는, 도 13a와 같이, 카트리지부터 정보 수신 중임을 나타내는 메시지(1115)가 표시되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 전원 온, 그리고, 정보 수신 중임을 확인할 수 있게 된다.On the other hand, the
도 13b는, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123)가 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다. 한편, 도면과 달리, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123)가 별도로 표시되는 것도 가능하다.13B illustrates that
상술한 바와 같이, 프로세서(170)는, 필라멘트 관련 정보로부터 카트리지 인증 정보를 추출할 수 있다. As described above, the
도 13c는, 추출된 카트리즈로부터의 인증 정보에 기초하여 정품 인증 중임을 나타내는 메시지(1210)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는, 카트리지에 대한 정품 인증 중임을 간편하게 확인할 수 있게 된다.13C illustrates that a
도 13d는, 정품 인증 성공시의 정품 인증 성공 메시지(1220)가 표시되는 것을 예시한다.13D illustrates that the
한편, 프로세서(170)는, 정품 인증 성공 이후, 도 13d와 같이, 3D 프린팅 시작을 알려주는 메시지(1225)를, 표시하도록 제어할 수 있다.On the other hand, after success of the activation, the
도 13e는, 정품 인증 실패시의 정품 인증 실패 메시지(1230)가 표시되는 것을 예시한다.13E illustrates that the
한편, 프로세서(170)는, 정품 인증 실패 이후, 도 13d와 같이, 3D 프린팅 정지 메시지(1235)를, 표시하도록 제어할 수 있다.On the other hand, after the activation failure, the
한편, 3D 프린팅 정지시, 프로세서(170)는, 압출부(300)에서의 필라멘트 출력을 중지하거나, 캐비티 내의 일정 영역에, 필라멘트를 출력하도록 제어할 수도 있다.On the other hand, when the 3D printing is stopped, the
한편, 프로세서(170)는, 정품 인증 실패 이후, 도 13f와 같이, 정품 인증 실패 메시지(1230), 및 정품 카트리지로의 교체 메시지(1245)가 표시되도록 제어할 수도 있다. 이에 의해, 정품 카트리지로의 교체를 유도할 수 있게 된다.On the other hand, the
한편, 본 발명의 3D 프린터의 동작방법은 3D 프린터에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the operation method of the 3D printer of the present invention can be implemented as a code readable by a processor on a recording medium readable by a processor included in the 3D printer. The processor-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by the processor is stored. Examples of the recording medium that can be read by the processor include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet . In addition, the processor-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that code readable by the processor in a distributed fashion can be stored and executed.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 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, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (20)
상기 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 상기 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부;
전원이 온 되는 경우, 상기 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부;
상기 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.A filament cartridge for supplying filaments;
An extruding portion for extruding the filament fed from the filament cartridge into a cavity;
An interface unit for receiving filament related information from the filament cartridge when the power is turned on;
And a processor for controlling a supply speed of the filament cartridge based on the filament-related information.
상기 필라멘트 관련 정보는,
상기 카트리지 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 가변하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
The filament-
Filament residual quantity information in the cartridge, material information of the filament, color information of the filament,
The processor comprising:
And controls the supply speed of the filament cartridge to vary based on the filament remaining amount information, the filament material information, and the color information of the filament.
상기 프로세서는,
상기 압출부에서, 상기 필라멘트가 출력되는 경우, 상기 압출부에서의 상기 필라멘트 출력 속도와, 상기 필라멘트 관련 정보에 기초하여, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
The processor comprising:
Wherein the feeding speed of the filament cartridge is controlled based on the filament output speed in the extruding unit and the filament related information when the filament is output from the extruding unit.
상기 프로세서는,
상기 전원 온 시의, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도가, 상기 압출부에서 상기 필라멘트가 출력되는 경우의, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도 보다 더 빠르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method of claim 3,
The processor comprising:
Wherein the feeding speed of the filament cartridge when the power is turned on is controlled to be faster than the feeding speed of the filament cartridge when the filament is output from the extruding unit.
상기 프로세서는,
상기 압출부에서, 상기 필라멘트가 출력되는 경우, 상기 압출부에서의 상기 필라멘트 출력 속도에 비례하여, 상기 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method of claim 3,
The processor comprising:
Wherein the feeding speed of the filament cartridge is controlled in proportion to the filament output speed in the extruding unit when the filament is output from the extruding unit.
상기 프로세서는,
상기 필라멘트 카트리지에서의 필라멘트 공급이 중단되는 경우, 상기 압출부에서의 상기 필라멘트 출력을 중지하거나, 상기 캐비티 내의 일정 영역에, 상기 필라멘트를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method of claim 3,
The processor comprising:
And stops the filament output at the extruding portion or outputs the filament to a predetermined region in the cavity when the supply of the filament from the filament cartridge is interrupted.
상기 필라멘트 관련 정보는,
상기 카트리지의 인증 정보를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 확인되는 경우, 인증 성공 메시지를 출력하도록 제어하며,
상기 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 인증 실패 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.3. The method of claim 2,
The filament-
Further comprising authentication information of the cartridge,
The processor comprising:
And to output an authentication success message when activation is confirmed based on the authentication information,
And to output an authentication failure message when the activation fails, based on the authentication information.
상기 프로세서는,
상기 인증 정보에 기초하여, 정품 인증이 실패되는 경우, 조형물 생성 동작을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.8. The method of claim 7,
The processor comprising:
Wherein the control unit controls to stop the molding product creating operation when the activation fails based on the authentication information.
상기 필라멘트 카트리지의 필라멘트 공급을 제어하는 필라멘트 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
And a filament driving unit for controlling filament supply of the filament cartridge.
상기 필라멘트 카트리지가 장착 또는 탈착되는 필라멘트 공급 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
And a filament supply device to which the filament cartridge is attached or detached.
상기 필라멘트 카트리지의 필라멘트 공급을 제어하는 필라멘트 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
And a filament driving unit for controlling filament supply of the filament cartridge.
상기 압출부가 부착되는 캐리지; 및
상기 캐리지를 이동시키는 이동부;를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 압출부 및 상기 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
A carriage to which the extrusion part is attached; And
And a moving part for moving the carriage,
The processor comprising:
And controls the extruding unit and the moving unit.
상기 압출부는,
도입되는 상기 필라멘트를 하부 방향으로 이동시키는 필라멘트 이동부;
상기 필라멘트 이동부에 의해 이동되는 상기 필라멘트를 히팅하는 히팅부;
상기 히팅된 필라멘트를 상기 캐비티 내로 출력하는 노즐;
상기 히팅부에 의한 열이 상기 필라멘트 이동부에서 저감되도록 상기 필라멘트 이동부를 냉각하는 냉각부;
상기 히팅부의 온도를 감지하는 온도 감지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.The method according to claim 1,
The extrusion portion
A filament moving part for moving the filament to be introduced in a downward direction;
A heating unit for heating the filament moved by the filament moving unit;
A nozzle for outputting the heated filament into the cavity;
A cooling unit for cooling the filament moving unit such that heat generated by the heating unit is reduced in the filament moving unit;
And a temperature sensing unit for sensing a temperature of the heating unit.
상기 프로세서는,
상기 온도 감지부에서 감지된 온도에 기초하여, 상기 히팅부 및 상기 냉각부를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.14. The method of claim 13,
The processor comprising:
And controls the heating unit and the cooling unit based on the temperature sensed by the temperature sensing unit.
상기 프로세서는,
상기 히팅부의 온도가 증가될수록, 상기 필라멘트 이동부의 이동 속도가 감소되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.14. The method of claim 13,
The processor comprising:
And controls the moving speed of the filament moving part to decrease as the temperature of the heating part increases.
상기 이동부는
제1 방향으로 연장되는 프레임;
상기 프레임 상부에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되며, 상기 캐리지가 배치되는 암;
상기 프레임 상에 배치되며 서로 이격되는 제1 및 제2 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되는 타이밍 풀리;
상기 암 상에 배치되는 복수의 아이들러; 및
상기 타이밍 풀리와 상기 복수의 아이들러를 거쳐 연장되는 타이밍 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.13. The method of claim 12,
The moving unit
A frame extending in a first direction;
An arm extending in a second direction intersecting the first direction on the frame, the carriage being disposed;
First and second drive motors disposed on the frame and spaced apart from each other;
A timing pulley coupled to the drive motor;
A plurality of idlers disposed on the arms; And
And a timing belt extending through the timing pulley and the plurality of idlers.
상기 이동부는,
상기 제1 및 제2 구동 모터가 동일한 방향으로 회전하는 경우, 상기 암을 상기 제1 방향으로 이동시키며, 상기 제1 및 제2 구동 모터가 반대 방향으로 회전하는 경우, 상기 암 상의 상기 캐리지가 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.17. The method of claim 16,
The moving unit includes:
Wherein when the first and second driving motors rotate in the same direction, the arm is moved in the first direction, and when the first and second driving motors rotate in opposite directions, In the second direction.
상기 이동부는,
상기 제1 및 제2 구동 모터 중 어느 하나만 동작하는 경우, 상기 암을 상기 제1 방향으로 이동시키면서, 상기 캐리지를 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.17. The method of claim 16,
The moving unit includes:
Wherein the carriage is moved in the second direction while moving the arm in the first direction when either one of the first and second driving motors is operated.
상기 이동부는, 상기 캐리지를 적어도, x,y 평면 내로 이동시키며,
상기 캐리지를 상기 적어도 z축 방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.13. The method of claim 12,
The moving unit moves the carriage into at least an x, y plane,
And a second moving part for moving the carriage in at least the z-axis direction.
상기 압출부에서 출력되는 필라멘트에 의해 생성되는 조형물이 배치되는, 상기 캐비티 내의 플레이트를, z축 방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.13. The method of claim 12,
And a second moving part for moving the plate in the cavity in the z-axis direction, in which the molding produced by the filament output from the extruding part is disposed.
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WO2016140420A1 (en) | 2016-09-09 |
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