KR20170110776A - Method and apparatus for monitoring of filament feeding in 3D printer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 장치 및 방법에 대한 것으로, 종래 3D 프린터가 대중화되면서 많은 다양한 제품이 출시되고 있는데, FDM(또는 FFF)방식에서 사용가능한 재료의 종류는 매우 많은데 보통 PLA 또는 ABS 를 많이 사용하고 있다. 이들 필라멘트는 보통 스풀에 감겨져 사용되는데 보통 장시간 사용하게 되고 출력중에 필라멘트의 부족이나 슬립, 절단 등의 문제가 발생할 수 있는데도 모르고 계속 동작할 수밖에 없다. 이런 경우 필라멘트의 공급상태를 검사하고 이동량을 산출하면 필라멘트의 공급 여부를 정확히 알 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for inspecting a filament feeder of a 3D printer. As a conventional 3D printer is popularized, many kinds of products are available. FDM (or FFF) I use it a lot. These filaments are usually wound around a spool, which is usually used for a long time, and there is a problem such as shortage of filaments, slip, cutting, etc. during the output. In this case, it is possible to accurately determine whether the filament is supplied or not by checking the feeding state of the filament and calculating the movement amount.

Description

3D프린터의 필라멘트 공급 검사 장치 및 방법{ Method and apparatus for monitoring of filament feeding in 3D printer }FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a filament supply inspection apparatus and method for a 3D printer,

본 발명은 3D 프린터에서 필라멘트 공급 검사 장치 및 방법에 대한 것이다. 종래 3D 프린터가 대중화되면서 다양한 제품이 많이 출시되고 있는데, FDM방식 3D프린터에 사용하는 필라멘트는 노즐까지 공급이 제대로 되는지가 중요한 관건이 된다. 노즐은 고온으로 설정되고 제어되기 때문에 필라멘트가 노즐까지만 공급되면 출력은 정상적이라고 생각해도 된다. 하지만 현재 필라멘트 공급이 정상인지 확인할 수 있는 장치가 없고 있더라도 성능이 많이 부족하다.The present invention relates to a filament supply inspection apparatus and method in a 3D printer. As 3D printers have become popular, various products have been released. In order to use filaments for FDM 3D printers, it is important to supply the nozzles properly. Since the nozzle is set and controlled at a high temperature, the output may be considered normal if the filament is fed only to the nozzle. However, even if there is no device to check whether the current filament supply is normal, the performance is insufficient.

종래 3D 프린터는 메탈 또는 플라스틱 소재를 이용하여 3차원 물체를 형성하는 장치로 다양한 재료를 사용할 수 있고 출력하는 방식도 다양하다. A conventional 3D printer is a device for forming a three-dimensional object by using a metal or plastic material, and a variety of materials can be used and output.

3D 프린팅 방식에는 광경화성 레진방식, 레이저 방식, FDM(또는 FFF) 용융수지 압출조형방식 등이 있고, 이들 중에 필라멘트를 사용하는 FDM 방식은 가는 실 같은 필라멘트 형태의 열가소성 물질을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름 형태로 출력하여 한층(레이어), 한층 적층해 나가면서 3D 프린팅하는 방법이다. 노즐은 고열로 플라스틱 필라멘트를 녹이고 뽑아져 나온 필라멘트는 상온에서 경화된다.In the 3D printing method, there are a photo-curable resin type, a laser type, and a FDM (or FFF) molten resin extrusion molding method. Among them, the FDM method using a filament melts a thin filament type thermoplastic material in a nozzle to form a thin film form (Layer), and then 3D printing is performed while stacking the layers one by one. The nozzle melts plastic filaments with high heat and the filaments drawn out are cured at room temperature.

3D 프린팅은 디지털 디자인 데이터를 이용하여 특수재료를 적층하는 방식으로 3차원 물체를 인쇄하듯 만들어 내는 기술로 볼 수 있다.3D printing can be seen as a technique of printing three-dimensional objects by stacking special materials using digital design data.

FDM(또는 FFF)방식에서 사용가능한 재료의 종류는 매우 많은데 보통 PLA 또는 ABS 를 많이 사용하고 있다. 그런데 이러한 방식에서는 출력시간이 가장 오래걸리는 단점을 가지고 있는데 출력 중간에 필라멘트의 문제로 인하여 노즐에서 출력되지 않는 상태로 계속 동작하는 문제가 있다. 예를 들면 필라멘트의 부족이나 절단, 익스트루더모터에서 슬립 등 다양한 문제가 발생할 수 있다. There are many kinds of materials available in the FDM (or FFF) system, which usually use PLA or ABS. However, this method has the disadvantage that the output time takes the longest time, and there is a problem that the operation continues to be not outputted from the nozzle due to the filament problem in the middle of the output. For example, there may be various problems such as shortage or cutting of filaments, slip in extruder motor.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 필라멘트가 감겨진 스풀과 익스트루더모터 사이에 센서를 추가하여 필라멘트의 공급 상태의 확인을 통해 해결점을 제시하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention addresses the above problems by providing a sensor between a spool on which a filament is wound and an extruder motor to solve the problem of the supply state of the filament.

본 발명을 이루기 위한 수단으로 이미지센서를 이용하여 필라멘트의 공급을 검사하는 방법이다. 종래 컴퓨터에 사용하는 광마우스도 내부에 이미지센서를 사용하는데 마우스패드 위에서 광마우스를 이동하면 내부의 이미지센서가 이미지를 프레임마다 읽고 전후 프레임 이미지를 비교하여 이동량을 산출하고 있다.A method of inspecting the supply of filaments using an image sensor is a means for achieving the present invention. Conventionally, an optical mouse used in a computer also uses an image sensor inside. When an optical mouse is moved on a mouse pad, the image sensor in the interior reads the image every frame and compares the frame images before and after the movement to calculate the movement amount.

종래 광마우스는 빛을 만드는데 LED를 사용하며 LED의 파장에 따라 일반 광원이나 레이저 방식으로 나뉘기도 한다. 상기 레이저 방식은 보다 정밀하게 이동량을 검출할 수 있는 장점이 있어서 본 발명을 구현하는데에도 레이저 방식을 이용하는 것이 바람직하다.Conventional optical mice use LED to make light, and they are divided into general light source and laser type depending on the wavelength of LED. The laser system is advantageous in that the movement amount can be detected more precisely, and thus it is preferable to use a laser system to implement the present invention.

본 발명에서는 필라멘트의 공급 여부를 검사하는 것이기 때문에 필라멘트를 가이드 해주는 기구가 필요한데 이러한 기구와 상기 이미지센서를 결합함으로써 필라멘트의 공급 여부를 검사할 수 있다.In the present invention, a mechanism for guiding the filament is required because it is checked whether the filament is supplied. By combining the mechanism and the image sensor, it is possible to check whether or not the filament is supplied.

본 발명에서는 노즐에 공급되는 필라멘트의 공급 상태를 확인할 수 있어서 3D 프린터 사용 중의 문제에 초기 대응할 수 있는 효과가 있다. 상기 상태는 필라멘트의 절단/정지, 슬립 등의 공급여부 및 공급량과 속도를 측정할 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하는데 있어서 기구물이 필요하지 않아서 제품의 내구성이 크게 향상되고 유지보수가 필요없는 효과도 있다.In the present invention, the feeding state of the filament fed to the nozzle can be confirmed, and thus it is possible to deal with the problem during the use of the 3D printer at an early stage. In this state, whether the filaments are cut / stopped, slip, or the like can be measured, and the supply amount and the speed can be measured. In addition, there is also an effect that the durability of the product is greatly improved and the maintenance is not necessary since the apparatus is not required in implementing the present invention.

도 1은 종래 3D 프린터의 소프트웨어 부분이고,
도 2는 종래 3D 프린터의 다른 방식의 3차원 동작이고,
도 3은 종래 FDM방식의 출력 적층방식이고,
도 4는 본 발명의 블럭 구성도이고,
도 5a는 본 발명의 필라멘트가이드의 사시도이고,
도 5b는 본 발명의 필라멘트가이드의 정면도이고,
도 5c는 본 발명의 필라멘트가이드의 평면도이고,
도 6은 본 발명의 필라멘트 동작 검출 방법의 흐름도이다.Figure 1 is a software portion of a conventional 3D printer,
2 is another example of a three-dimensional operation of a conventional 3D printer,
3 is a conventional FDM type output stacking method,
4 is a block diagram of the present invention,
5A is a perspective view of the filament guide of the present invention,
5B is a front view of the filament guide of the present invention,
5C is a plan view of the filament guide of the present invention,
6 is a flowchart of a filament motion detection method of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 장치 및 방법은 종전에 볼 수 없던 새로운 기술을 적용하는데 이를 위해 본 발명에서 사용하는 단어를 먼저 정의할 수 있다.In order to accomplish the above object, the apparatus and method for inspecting a filament of a 3D printer according to the present invention apply a new technique not previously found, and thus the word used in the present invention can be defined first.

"노즐"은 종래 3D 프린터에서 베드에 필라멘트를 출력하는 최종단으로서 노즐 구멍크기에 따라 출력량의 크기가 결정된다. 물론 모터 회전 수를 바꿔서 필라멘트의 가압 속도를 변경하여 출력량을 설정할 수 있지만 일차적으로 노즐 구멍에 의존된다.The "nozzle" is a final stage for outputting filaments to a bed in a conventional 3D printer, and the size of the output amount is determined according to the nozzle hole size. Of course, although the amount of output can be set by changing the number of revolutions of the motor to change the pressing speed of the filament, it depends primarily on the nozzle hole.

"레이어"는 출력물은 Z축으로 적층하는 구조로 노즐을 통해 출력하며 한층 한층 쌓아 갈 때 그 한층을 하나의 레이어로 설명한다.The "layer" is a structure in which the output is stacked in the Z-axis and is output through the nozzle. The layer is further described as one layer when stacking.

"필라멘트"는 종래 3D 프린터의 FDM 방식에서 사용되는 실 같은 모양의 원재료로서 ABS, PLA 등 많은 종류가 있다."Filament" is a yarn-like raw material used in the FDM method of the conventional 3D printer, and there are many kinds such as ABS and PLA.

"스풀"은 상기 필라멘트를 둥글게 롤에 감겨진 것을 뜻한다.A "spool" means that the filament is wound round the roll.

"STL 포맷"은 3D 디자인 데이터를 규정한 형식으로 3D 모델링 후에, "Slicing" 프로그램에 전달할 때 많이 사용하는 형식이다."STL format" is a format used for 3D modeling after transferring it to "Slicing" program.

"Slicing"(슬라이싱)은 STL 포맷의 3D 디자인 데이터를 레이어별로 데이터를 분해하는 작업으로 이후에 3D 프린터에서 출력할 수 있는 형식(G-code)으로 변환한다."Slicing" is a process of decomposing 3D design data in STL format into layers, and then converting it into a format (G-code) that can be output from a 3D printer.

"익스트루더(이하 압출로 표기)"은 필라멘트를 노즐에 삽입한다는 뜻이고,"Extruder" (hereinafter referred to as extrusion) means to insert a filament into a nozzle,

"익스트루더모터"은 필라멘트를 노즐에 계속적으로 삽입하기 위한 모터를 의미하고,"Extruder motor" means a motor for continuously inserting a filament into a nozzle,

종래 3D 프린터는 3D 모델링 작업을 하여 STL 포맷으로 슬라이싱 프로그램에 넘겨서 출력물의 특성에 맞게 여러 옵션을 주고 슬라이싱을 한다. 그리고 G-code 형식으로 출력하여 3D 프린터에 전달하게 된다. 3D 프린터에서는 출력물의 재료 선정과 노즐 또는 베드의 온도를 설정하고 출력을 시작하면 상기 슬라이싱된 G-code 데이터에 따라 3차원으로 움직여 노즐의 경로를 생성하면서 하나의 레이어씩 3D 형상을 생성하게 된다.In the conventional 3D printer, 3D modeling work is carried out in a slicing program in the STL format to give various options according to the characteristics of the output, and to perform slicing. It then outputs it in G-code format and sends it to the 3D printer. In the 3D printer, when the output material is selected and the temperature of the nozzle or bed is set and the output is started, the 3D shape is generated by one layer while moving the nozzle in three dimensions according to the sliced G-code data.

종래 3D 프린터는 도 1에 보면, "Print Bed"는 Y축 방향으로 움직이고, "Extruder"은 X축 방향으로 움직이게 된다. 그리고 "Extruder"를 고정하고 있는 지지대는 Z축으로 움직이게 된다. 처음 출력시 "Extruder"는 상기 "Print Bed"에 맞닿아서 "Hot End"의 노즐을 통해 용융된 "Filament"로 "Print Bed"에 그리게 된다. 첫 레이어를 다 그리면 "Extruder"를 고정하는 지지대는 Z축 방향 즉 위쪽으로 소정의 레이어 높이만큼 상승하고, 다시 "Hot End"의 노즐을 통해 용융된 "Filament"로 먼저 만들어져 굳어버린 출력물 위에 적층하는 방식으로 구동된다.In the conventional 3D printer, as shown in Fig. 1, "Print Bed" moves in the Y-axis direction and "Extruder" moves in the X-axis direction. And the support that holds the "Extruder" moves in the Z-axis. At the first printing, the "Extruder" touches the above "Print Bed" and draws on the "Print Bed" with the melted "Filament" through the nozzles of the "Hot End". When the first layer is drawn, the support for holding the "Extruder" is raised in the Z-axis direction, ie, upwards by a predetermined layer height, and then laminated onto the hardened output, which is first made of molten "Filament" .

도 1은 종래 3D 프린터의 소프트웨어 부분의 순서를 보여주는 것으로, 3D 모델을 통해 G-CODE 제너레이터 즉, 슬라이싱을 해서 G-code 를 출력하면 3D 프린터에서는 G-code 순서대로 X - Y - Z 축을 이송하며 "Extruder"에서 재료를 출력하게 된다. FIG. 1 shows a sequence of a software part of a conventional 3D printer. When a G-CODE generator is sliced through a 3D model to output G-code, the 3D printer transfers the X-Y-Z axis in the G-code order "Extruder" will output the material.

도 2는 종래 3D 프린터의 다른 방식의 3차원 동작으로, 출력물이 적층되는 모습을 자세하게 볼 수 있다. 이 방식의 차이는 Z축의 조형판(또는 베드)가 하향식으로 차이가 있고. "Extruder"는 X축 및 Y축으로 움직일 수 있는 차이가 있으나 출력물을 적층하는 방법은 동일하다. 도 2에서 "Extruder"는 듀얼노즐 타입을 보이고 있으나 싱글노즐 또는 듀얼노즐에서도 적층방법은 동일하다.FIG. 2 is a three-dimensional operation of another conventional 3D printer. The difference between this approach is that the Z-axis plate (or bed) is top-down. The "Extruder" has a difference that can move in the X and Y axes, but the way of stacking the output is the same. In Fig. 2, "Extruder" shows a dual nozzle type, but the same method is used for a single nozzle or a dual nozzle.

도 3은 종래 FDM방식의 출력 적층방식으로, 출력물이 3차원 적층되는 모습을 화살표대로 반시계방향으로 보여주고 있다. 상기 회색이 출력물이고 적색 부분은 해당 시간에서 출력되는 레이어의 위치를 보여주고 있다.3 is a view showing an output stacking method of a conventional FDM type in a counterclockwise direction as indicated by arrows. The gray is the output and the red portion shows the location of the layer output at that time.

도 4는 본 발명의 블럭 구성도로서, 발광부(45)는 보통 LED를 사용하며 LED의 파장에 따라 일반 광이나 레이저로 나뉘기도 하는데 본 발명에서는 레이저 방식을 사용하여 더 정밀한 측정이 가능하게 구현하는 것이 바람직하다. 발광부(45)에서 출력되는 빛은 렌즈(46)를 통과하여 필라멘트(47)에 조사되고 그 이미지는 다시 렌즈(46)를 거쳐 이미지센서(41)에 입력되게 된다. 이미지센서(41)은 이미지를 입력받아 A/D컨버터(42)를 통해 디지털화하고 움직임값계산부(43)에서는 이미지를 매 프레임마다 저장하고 전후 프레임을 비교하여 이미지의 변화 즉, 어느 방향 및 움직인 크기를 산출하여 XY방향 및 이동량을 산출하게 된다. 인터페이스(44)는 상기 움직임값계산부(43)의 결과를 다른 장치와 통신 등의 방법을 통해 전달할 수 있다.FIG. 4 is a block diagram of the present invention. The light emitting unit 45 uses an ordinary LED and is divided into a general light or a laser according to the wavelength of the LED. In the present invention, . The light output from the light emitting portion 45 passes through the lens 46 and is irradiated to the filament 47 and the image is input to the image sensor 41 through the lens 46 again. The image sensor 41 receives the image and digitizes the image through the A / D converter 42. The motion value calculator 43 stores the image every frame, compares the frames before and after the image, The XY direction and the movement amount are calculated. The interface 44 may transmit the result of the motion value calculator 43 to another apparatus through a method such as communication.

상기 이미지센서(41), A/D컨버터(42), 움직임값계산부(43)를 통틀어 하나의 칩에 집적하여 제공될 수 있는데 이런 경우 광학모듈(40)으로 제공될 수 있다.The image sensor 41, the A / D converter 42, and the motion value calculator 43 may be integrally provided on a single chip. In this case, the image sensor 41 may be provided as an optical module 40.

상기 렌즈(46)는 하나로 설명하고 있지만 실제로는 발광부(45)의 빛을 평행하게 만들기 위한 렌즈와 이미지센서(41)에서 이미지 초점을 위한 렌즈가 각각 필요하다. 물론 이들 렌즈를 하나로 만들어 사용할 수도 있다.Although the lens 46 is described as one, in practice, a lens for making the light of the light emitting portion 45 parallel and a lens for image focusing in the image sensor 41 are respectively required. Of course, you can use these lenses together.

상기 블럭 구성도는 원리를 설명하기 위한 것으로 실제 활용되는 측면에서는 CPU 또는 디스플레이를 포함할 수 있고 어느 제품의 부품으로 이용될 수 있다.The block diagram is for illustrating the principle and may include a CPU or a display in practical use and may be used as a part of a certain product.

도 5a는 본 발명의 필라멘트가이드의 사시도로서, 필라멘트가이드(53)은 필라멘트를 안정적으로 이송되도록 하며 상기 광학모듈(40)에 필라멘트 이미지를 정확하게 제공할 수 있도록 한다. 개구부(51)는 상기 광학모듈(40)이 이미지를 획득할 수 있는 장소로 필라멘트가 삽입홀(52)에 삽입되고 이송되는 사이에 필라멘트 의 이미지를 얻기 위한 것이다. 렌즈 결속부(54)는 상기 렌즈(46)와 초점 및 위치를 맞추기 위한 홈인데 상기 렌즈(46)의 모양에 따라 원형이나 사각형 등이 될 수 있다.5A is a perspective view of the filament guide of the present invention. The filament guide 53 allows the filament to be stably transported and the filament image to the optical module 40 accurately. The opening 51 is for obtaining an image of the filament while the filament is inserted into the insertion hole 52 and conveyed to a place where the optical module 40 can acquire an image. The lens connecting portion 54 is a groove for aligning the focus and the position of the lens 46. The lens connecting portion 54 may be circular or rectangular depending on the shape of the lens 46. [

상기 개구부(51) 및 삽입홀(52)에 표시된 적색의 색상은 설명하기 위한 표시이며 실제로는 필라멘트가이드(53)의 색상과 동일하고, 이미지센서(41)의 오류를 줄이기 위하여 가능한 반사가 없는 재료를 사용하거나 무반사 코팅으로 마무리하는 것이 바람직하다.The color of the red color displayed in the opening 51 and the insertion hole 52 is a mark for explaining and is actually the same as the color of the filament guide 53. In order to reduce the error of the image sensor 41, Or to finish with an anti-reflective coating.

도 5b는 본 발명의 필라멘트가이드의 정면도로서, 도 5a의 필라멘트가이드(53)을 삽입홀(52)를 중심으로 하여 보이는 것으로서 삽입홀(52)은 필라멘트가 통과될 수 있게 관통되어 있다.5B is a front view of the filament guide of the present invention. The filament guide 53 of FIG. 5A is viewed with the insertion hole 52 as a center, and the insertion hole 52 is penetrated so that the filament can pass therethrough.

도 5c는 본 발명의 필라멘트가이드의 평면도로서, 도 5a의 필라멘트가이드(53)을 개구부(51)를 중심으로 하여 보이는 것으로서 렌즈 결속부(54)에 상기 렌즈(46)을 안착하며 개구부(51)을 통해 필라멘트의 이송 상태를 볼 수 있다. 개구부(51)의 가로방향 홈은 필라멘트의 직경보다 작게 만드는 것이 필라멘트의 삽입시 이탈을 방지할 수 있다. 개구부(51)의 세로방향은 상기 이미지센서(41)가 읽을 수 있도록 적당한 길이가 되면 무방하다. 그리고 개구부(51)는 가로방향 홈은 비스듬히 경사가 생기도록 만드는 것이 좋다. 왜냐하면 일반적인 필라멘트의 직경은 2mm 도 되지 않고 2mm 보다 작게 홈을 만들기 때문에 좋은 필라멘트 이미지를 획득하기 위하여 필요한 것이다. 물론 상기 개구부(51)를 경사 없이 직각으로 만들더라도 무방하다.5C is a plan view of the filament guide of the present invention. The filament guide 53 shown in FIG. 5A is seen with the opening 51 as the center and the lens 46 is seated on the lens binding portion 54, The state of the filament can be seen. The transverse grooves of the openings 51 are made smaller than the diameter of the filaments, which can prevent the filaments from being released when the filaments are inserted. The longitudinal direction of the opening 51 may be a suitable length for the image sensor 41 to read. In the opening 51, it is preferable to make the transverse grooves obliquely inclined. Because the diameter of a typical filament is less than 2 mm and less than 2 mm, it is necessary to obtain a good filament image. Of course, the opening 51 may be formed at right angles without inclination.

도 6은 본 발명의 필라멘트 동작 검출 방법의 흐름도로서, 시작 단계(S60), 필라멘트의 이미지를 획득하는 단계(S61), 상기 획득한 이미지를 디지털로 변환하는 단계(S62), 상기 디지털 데이터를 프레임으로 저장하고 전후 프레임을 서로 비교하여 움직임값을 산출하는 단계(S63), 움직임값이 있으면 움직임값을 읽어서 보정 계산을 하는 단계(S64)로 보정 계산은 상기 움직임값계산부(43)의 출력을 필라멘트의 이송 거리로 환산한다든지 하는 것으로 반드시 한정하는 것은 아니며 필요에 따라 적절하게 수행하면 된다. 그리고 상기 움직임값을 통해 이동량을 산출하는 단계(S65), 시작하고 현재까지의 누적량을 산출하는 단계(S66)를 수행한다. 그리고 상기 이미지를 획득하는 단계(S61)로 이동하여 반복 수행하게 된다.FIG. 6 is a flowchart of a filament motion detection method according to the present invention, which includes a start step S60, a step S61 of obtaining an image of a filament, a step S62 of converting the obtained image into digital data, (Step S63). In step S64, a motion value is read and a correction calculation is performed in step S64. In step S64, a correction calculation is performed to obtain an output of the motion value calculator 43 It is not always necessary to limit the distance by which the filament travels, and it may be suitably performed as necessary. Then, a movement amount is calculated through the motion value (S65), and a step S66 of starting and calculating a cumulative amount to the present is performed. Then, the process moves to step S61 of acquiring the image and repeats the process.

이런 단계를 수행함으로써 필라멘트의 이동량을 검사하여 공급이 잘되는지 등을 알 수 있게 된다.By performing this step, the amount of movement of the filament can be inspected to know whether the supply is good or not.

그리고 필라멘트의 절단/정지, 슬립을 판단하기 위해서는 노즐에서 압출되고 있는지 여부를 입력받아야 정확하게 판단이 가능하다. 이것은 3D 프린터의 제어부에서 동작신호를 받거나 익스트루더모터의 신호를 받아 동작 여부를 판단할 수 있다. 그럼 압출이 되고 있다는 가정하에 필라멘트의 이동량이 없다면 필라멘트는 절단/정지 상태에 있다고 확신할 수 있게 된다. 만약 절단/정지되지 않고 익스트루더모터 쪽에서 필라멘트를 밀지 못하고 슬립(헛도는 것)이 된다면 흔들림이 생길 수 있고 아주 약간의 움직임이 관찰될 수 있는바, 익스트루더모터의 동작에 비해서 필라멘트의 이동량이 적다면 슬립으로 판단할 수도 있는 것이다. 슬립의 판단은 적당한 기준 설정으로 판단하는 것이 바람직하다.In order to determine whether the filaments are cut, stopped, or slipped, it is necessary to input whether or not they are extruded from the nozzles. This can receive the operation signal from the control unit of the 3D printer or judge whether the operation is received by receiving the signal of the extruder motor. Assuming extrusion, if there is no movement of the filament, the filament can be sure that it is in a cut / stopped state. If the filament can not be pushed and slipped (idle) without being cut / stopped and the extruder motor can not be pushed, it can be shaken and very slight movement can be observed. As compared with the operation of the extruder motor, If the amount of movement is small, it may be judged as slip. It is preferable that the determination of the slip is determined based on an appropriate reference setting.

이상 본 발명에서는 노즐에 공급되는 필라멘트의 공급 상태를 확인할 수 있어서 3D 프린터 사용 중의 문제에 초기 대응할 수 있는 효과가 있다. 필라멘트의 공급 확인은 절단/정지, 슬립 등의 공급여부 및 필라멘트의 공급량과 속도를 측정할 수 있다.In the present invention, the supply state of the filament to be supplied to the nozzle can be confirmed, so that it is possible to respond to the problem during the use of the 3D printer at an early stage. Confirmation of supply of filaments can measure the supply amount and speed of filaments, whether cut / stop, slip, etc. are supplied.

그리고 본 발명을 구현하는데 있어서 기구물이 필요하지 않아서 제품의 내구성이 크게 향상되고 유지보수가 필요없는 효과도 얻을 수 있다.In addition, since the apparatus is not required to implement the present invention, the durability of the product is greatly improved and maintenance-free effects can be obtained.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 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 이해되어서는 안 될 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 and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

40 : 광학모듈 41 : 이미지센서
42 : A/D컨버터 43 : 움직임값 계산부
44 : 인터페이스 45 : 발광부
46 : 렌즈 47 : 필라멘트
51 : 개구부 52 : 삽입홀
53 : 필라멘트가이드 54 : 렌즈 결속부40: optical module 41: image sensor
42: A / D converter 43: motion value calculation unit
44: Interface 45:
46: lens 47: filament
51: opening 52: insertion hole
53: filament guide 54: lens binding portion

Claims (5)

3D 프린터에서 사용하는 필라멘트의 공급을 검사하는 방법에 있어서,
필라멘트를 삽입하여 이송되도록 해주는 필라멘트가이드의 개구부를 통해 이미지를 획득하는 단계,
상기 이미지를 디지털 데이터로 변환하는 단계,
상기 디지털 데이터를 프레임마다 비교하여 움직임값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 방법.A method for inspecting the supply of filaments used in a 3D printer,
Acquiring an image through an opening of a filament guide for inserting and transporting filaments,
Converting the image into digital data,
And comparing the digital data with each other for each frame to calculate a motion value. 제1항에 있어서,
필라멘트의 이동량 또는 누적량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 방법.The method according to claim 1,
And calculating a movement amount or an accumulation amount of the filament. 제1항에 있어서,
3D프린터의 제어부 또는 익스트루더모터의 동작 신호를 받아서 필라멘트의 절단 또는 정지 또는 슬립 상태의 어느 하나를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 방법.The method according to claim 1,
Receiving a signal from the control unit of the 3D printer or the operation signal of the extruder motor to determine whether the filament is cut, stopped, or in a sleep state. 3D 프린터에서 사용하는 필라멘트의 공급을 검사하는 장치에 있어서,
이미지센서와 A/D컨버터와 움직임값계산부로 구성되는 광학모듈,
상기 광학모듈에 빛을 제공하는 발광부,
상기 광학모듈에서 이미지의 초점을 담당하는 렌즈,
필라멘트를 삽입하여 이송되도록 해주는 필라멘트가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 장치.1. An apparatus for inspecting the supply of filaments used in a 3D printer,
An optical module including an image sensor, an A / D converter, and a motion value calculation unit,
A light emitting unit for providing light to the optical module,
A lens for focusing an image in the optical module,
And a filament guide for inserting and transporting the filament. 제4항에 있어서,
3D프린터의 제어부 또는 익스트루더모터의 동작 신호를 받거나 또는 필라멘트의 검사결과를 출력하는 인터페이스를 추가되는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 필라멘트 공급 검사 장치..5. The method of claim 4,
Wherein the interface for receiving the operation signal of the control unit of the 3D printer or the extruder motor or outputting the inspection result of the filament is added.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210030696A (en) * 2019-09-10 2021-03-18 서정학 3d printer control method
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