KR20170132410A - Three dimensional printer material with replacable nozzles - Google Patents

Three dimensional printer material with replacable nozzles Download PDF

Info

Publication number
KR20170132410A
KR20170132410A KR1020160063182A KR20160063182A KR20170132410A KR 20170132410 A KR20170132410 A KR 20170132410A KR 1020160063182 A KR1020160063182 A KR 1020160063182A KR 20160063182 A KR20160063182 A KR 20160063182A KR 20170132410 A KR20170132410 A KR 20170132410A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
unit
nozzles
axis
raw material
Prior art date
Application number
KR1020160063182A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101849592B1 (en
Inventor
최두원
한진수
도현옥
Original Assignee
주식회사 큐비콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 큐비콘 filed Critical 주식회사 큐비콘
Priority to KR1020160063182A priority Critical patent/KR101849592B1/en
Publication of KR20170132410A publication Critical patent/KR20170132410A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101849592B1 publication Critical patent/KR101849592B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264Arrangements for irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • B29C64/336Feeding of two or more materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/002Coloured
    • B29K2995/0021Multi-coloured

Abstract

The present invention relates to a three dimensional printer with replaceable nozzles to enable composite printing with different materials such as texture, colors, the melting temperature, etc. by having a plurality of nozzle kits. The three dimensional printer with replaceable nozzles comprises: a plurality of nozzle structures including nozzles melting and extruding raw materials, and a raw material supply unit supplying the raw materials to the nozzles and stopping supply; a transfer unit having a coupling structure coupled with the plurality of nozzle structures and transferring a nozzle structure coupled with one nozzle structure among the plurality of nozzle structures to an x-axis, a y-axis and a z-axis; a movable holding unit holding the plurality of nozzle structures and separating the coupled nozzle structure from the transfer unit; and a control unit controlling operation of the plurality of nozzle structures, the transfer unit and the movable holding unit.

Description

노즐 교체형 3차원 프린터{THREE DIMENSIONAL PRINTER MATERIAL WITH REPLACABLE NOZZLES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a nozzle-

본 발명은 노즐 교체형 3차원 프린터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 복수개의 노즐 키트(Kit)를 구비하여 재질, 색상, 용융 온도 등이 다른 원료로 복합 출력이 가능한 노즐 교체형 3차원 프린터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nozzle replacement type three-dimensional printer, and more particularly, to a nozzle replacement type three-dimensional printer having a plurality of nozzle kits and capable of performing compound output with different materials, will be.

3차원 구조물을 형성하는 기술에는 열 가소성 플라스틱류를 압출하여 적층하는 방식, 액체 상태의 광경화성 수지가 담긴 수조(Vat) 안에 레이저 빔을 투사하고 수조 안에 있는 조형물이 한 층(Layer) 씩 만들어질 때마다 수조가 층 두께만큼 하강하고 다시 레이저를 주사하여 입체 구조물을 형성하는 방식, 액체 상태의 광경화성 수지(빛을 받으면 경화되는 수지)에 조형하고자 하는 모양의 빛을 투사하면서 수지를 층층이 굳혀 입체 구조물을 형성하는 방식, 잉크젯 프린터 원리를 이용하여 프린터 헤드의 노즐에서 액체 상태의 컬러 잉크와 경화물질(바인더)을 분말 원료에 압출하여 입체 구조물을 형성하는 방식 등 다양한 방식이 있다. 이 가운데 열 가소성 플라스틱류를 압출하여 적층하는 방식은 하나의 동일한 액화 원료(플라스틱, 왁스, 금속 등)를 지정(목표)된 범위에 적층시켜 입체 구조물을 완성 시킨다.Techniques for forming a three-dimensional structure include a method in which a thermoplastic plastic is extruded and laminated, a laser beam is projected in a water tank (Vat) containing a liquid photocurable resin, and a molding in a water tank is made into a layer Each time the water tank is lowered by a layer thickness and the laser is injected again to form a three-dimensional structure, the resin layer is solidified while projecting light of a shape to be molded in a liquid photo-curing resin (resin to be cured upon receiving light) A method of forming a structure, a method of forming a three-dimensional structure by extruding a liquid color ink and a curing material (binder) from a nozzle of a printer head into a powder raw material using an ink jet printer principle. Among them, a method of extruding and laminating thermoplastic plastics is to laminate one identical liquefying raw material (plastic, wax, metal, etc.) in a designated range to complete a three-dimensional structure.

FFF(Fused Filament Fabrication) 또는 FDM(Fused Deposition Modeling)으로 불리는 이러한 기술 방식에서는, 롤러의 회전에 의해 필라멘트와 같은 원료가 노즐로 공급되고, 높은 열에 의해 원료가 녹아 압출된다.In this technique called FFF (Fused Filament Fabrication) or FDM (Fused Deposition Modeling), raw materials such as filaments are supplied to the nozzles by the rotation of the rollers, and the raw materials are melted and extruded by high heat.

그러나, 종래의 3차원 프린터의 경우, 상술한 노즐이 하나 또는 복수개의 노즐이 고정적으로 설치되어 있으므로, 재질, 색상, 용융 온도 등이 다른 다양한 종류의 원료를 이용한 복합 출력이 어려운 문제점이 있다.However, in the case of a conventional three-dimensional printer, since one or a plurality of nozzles are fixedly installed on the nozzle, the composite output using various kinds of raw materials having different materials, colors, and melting temperatures is difficult.

대한민국등록특허공보 제10-1589662호Korean Patent Publication No. 10-1589662

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 원료를 압출하는 노즐을 원료의 각 종류 별로 키트 형태로 구비하고, 노즐 키트가 이송 수단에 자동으로 탈부착되도록 함으로써, 별도의 교체 작업 없이도 다양한 종류의 원료를 이용한 복합 출력이 가능한 노즐 교체형 3차원 프린터를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a nozzle for extruding a raw material in the form of a kit for each kind of raw material, and to automatically attach and detach the nozzle kit to the feeding means, Dimensional printer capable of performing compound output using a raw material of a nozzle.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술은, 원료를 용융하여 압출하는 노즐과, 상기 노즐로 원료를 공급 및 중지하는 원료 공급부를 포함하는 복수개의 노즐 구조; 상기 복수개의 노즐 구조와 결합되는 결합 구조를 구비하고, 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나의 노즐 구조와 결합되어 결합된 노즐 구조를 x축, y축 및 z축으로 이동시키는 이송부; 상기 복수개의 노즐 구조를 거치하고, 상기 결합된 노즐 구조를 상기 이송부로부터 분리시키는 이동식 거치부; 및 상기 복수개의 노즐 구조, 상기 이송부 및 상기 이동식 거치부의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nozzle structure including: a nozzle for melting and extruding a raw material; and a raw material supply unit for supplying and stopping the raw material to the nozzle; A transfer unit for moving the nozzle structure coupled to one of the plurality of nozzle structures and coupled to the plurality of nozzle structures in the x-axis, the y-axis, and the z-axis; A movable mounting portion for receiving the plurality of nozzle structures and separating the combined nozzle structure from the transfer portion; And a control unit for controlling driving of the plurality of nozzle structures, the transfer unit, and the movable mount.

여기서, 상기 제어부는, 상기 이송부를 x축 및 y축으로 이동하도록 하여 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나에 접촉시켜 상기 결합 구조에 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나를 결합시키고, 상기 이동식 거치부를 z축으로 이동하도록 하여 상기 결합 구조로부터 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나를 분리할 수 있다.Here, the controller moves the conveying unit in the x-axis and the y-axis to contact one of the plurality of nozzle structures to couple the one of the plurality of nozzle structures to the coupling structure, and moves the movable mounting unit in the z- Thereby separating one of the plurality of nozzle structures from the coupling structure.

또한, 상기 결합 구조는, 자석식 결합 구조일 수 있다.Further, the coupling structure may be a magnetic coupling structure.

한편, 상기 복수개의 노즐 구조는, 상기 복수개의 노즐 구조 각각의 식별을 위한 식별 신호를 생성하는 식별부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 식별부로부터 상기 식별 신호를 입력받아 결합된 노즐 구조를 식별할 수 있다.The plurality of nozzle structures may further include an identification unit for generating an identification signal for identifying each of the plurality of nozzle structures, wherein the control unit receives the identification signal from the identification unit and identifies the combined nozzle structure .

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술은, 상기 복수개의 노즐 구조로 공급되는 필라멘트의 각각의 경로를 제공하는 복수개의 가이드 홀을 구비하는 경로부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus comprising: a plurality of nozzle structures; a plurality of guide holes for providing respective paths of filaments supplied to the plurality of nozzle structures;

한편, 상기 경로부는, 상기 제어부의 제어에 의해 수평으로 이동될 수 있다.Meanwhile, the path unit may be moved horizontally under the control of the control unit.

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술은, 원료를 용융하여 압출하는 복수개의 노즐; 상기 복수개의 노즐과 결합되는 결합 구조를 구비하고, 상기 복수개의 노즐 중 하나의 노즐과 결합되어 결합된 노즐을 x축, y축 및 z축으로 이동시키는 이송부; 상기 복수개의 노즐을 거치하고, 상기 결합된 노즐을 상기 이송부로부터 분리시키는 이동식 거치부; 상기 복수개의 노즐로 원료를 공급 및 중지하는 복수개의 원료 공급부; 및 상기 복수개의 노즐, 상기 복수개의 원료 공급부, 상기 이송부 및 상기 이동식 거치부의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including: a plurality of nozzles for melting and extruding a raw material; A conveying unit that has a coupling structure to be coupled with the plurality of nozzles, and moves the nozzles coupled to one of the plurality of nozzles in the x-axis, the y-axis, and the z-axis; A movable mounting part for mounting the plurality of nozzles and separating the combined nozzles from the conveying part; A plurality of raw material supply portions for supplying and stopping the raw material to the plurality of nozzles; And a control unit for controlling driving of the plurality of nozzles, the plurality of feedstock supply units, the feeding unit, and the movable mounting unit.

개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Embodiments of the disclosed technique may have effects that include the following advantages. It should be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, since the embodiments of the disclosed technology are not meant to include all such embodiments.

본 발명에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터는 압출 기능을 수행하는 구성요소 중 노즐을 원료의 각 종류 별로 키트화하고, 원하는 원료의 종류에 따라 노즐 키트가 이송 수단에 자동으로 탈부착되도록 함으로써, 별도의 교체 작업 없이도 다양한 종류의 원료를 이용한 복합 출력이 가능한 효과가 있다.The nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to the present invention is characterized in that the nozzles among the components for performing the extrusion function are kits for each kind of the raw materials and the nozzle kits are automatically attached to and detached from the feeding means according to the kind of the desired raw materials, Without the need for replacement, it is possible to produce multiple outputs using various types of raw materials.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터를 나타낸 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 노즐 구조 및 이송부간 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 노즐 구조의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 원료 공급부의 구현 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 경로부를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram showing a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are views illustrating the structure of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are views showing a structure of a nozzle of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an exemplary embodiment of the present invention and a coupling structure between the transfer parts. FIG.
4A and 4B are views showing a detailed structure of a nozzle structure of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are views showing an embodiment of a material supply unit of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a path portion of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms " first, " " second, " and the like are used to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it is present and not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Each step may take place differently from the stated order unless explicitly stated in a specific order in the context. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted to be consistent with meaning in the context of the relevant art and can not be construed as having ideal or overly formal meaning unless expressly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터를 도시한 도면이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 구조를 나타낸 조감도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 구조를 나타낸 수평 단면도이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 구조를 나타낸 수직 단면도로서, 도 1 내지 도 2c에 의하면 노즐 교체형 3차원 프린터는 노즐 구조(100), 이송부(200), 이동식 거치부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.FIG. 1 is a view showing a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a bird's-eye view illustrating the structure of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2C is a vertical cross-sectional view illustrating the structure of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. FIG. Referring to FIG. 2C, the nozzle-interchangeable three-dimensional printer includes a nozzle structure 100, a transfer unit 200, a movable mounting unit 300, and a control unit 400.

복수개의 노즐 구조(100)는, 제어부(400)에 제어에 의하여 원료를 공급받고, 공급된 원료를 용융하여 조형판(500) 위에 조형물을 만든다. 여기서, 원료로서 열 가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 열 가소성 수지는 PLA, ABS, HDPE(High-Density PolyEthylene, 고밀도 폴리에틸렌), 나일론(Nylon), 레이우드(Laywood)를 필라멘트 형태로 제공되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 원료의 형태는 필라멘트일 수 있으며, 생성된 출력물의 고온 상태가 유지되면 출력물에 변형이 생길 수 있으므로 노즐 구조(100) 인근의 냉각 팬(도시되지 않음) 등을 이용하여 출력물을 냉각시키는 것이 바람직하다. 도 2a를 참조하면, 복수개의 노즐 구조(100)는, 8개인 제1 내지 제8 노즐 구조(101 ~ 108)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The plurality of nozzle structures 100 are supplied with the raw material by control to the control unit 400, and melt the supplied raw materials to produce a molding on the molding plate 500. It is preferable to use a thermoplastic resin as the raw material, and it is preferable that the thermoplastic resin is provided in the form of filaments such as PLA, ABS, HDPE (High-Density PolyEthylene), Nylon, and Laywood But is not limited thereto. In addition, the shape of the raw material may be a filament, and if the generated output is maintained at a high temperature, deformation may occur in the output, so that the output is cooled by using a cooling fan (not shown) near the nozzle structure 100 desirable. Referring to FIG. 2A, the plurality of nozzle structures 100 may be eight first to eighth nozzle structures 101 to 108, but is not limited thereto.

이송부(200)는, 복수개의 노즐 구조(100)와 결합되는 결합 구조를 구비하고, 제어부(400)에 제어에 의하여 복수개의 노즐 구조(100) 중 하나의 노즐 구조, 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 노즐 구조(101)와 결합되어 결합된 노즐 구조(101)를 x축, y축 및 z축으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 이송부(300)는, 복수개의 노즐 구조(100)를 승하강시키기 위한 수직 이송부 및 복수개의 노즐 구조(100)를 x축 및 y축으로 이동시키기 위한 수평 이송부를 포함할 수 있다. 이때, 이송부(300)는 도 2a에 도시된 바와 같이 이송 모터 및 이송 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 이송 벨트(301)로 이루어질 수 있으나, 이 외에도 이송 모터 및 정역 회전되는 리드 스크류(Lead screw)로 이루어질 수도 있고, 복수개의 노즐 구조(100)를 이송시킬 수 있는 한 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)나 실린더를 사용할 수도 있다.The transfer unit 200 has a coupling structure to be coupled with a plurality of nozzle structures 100 and controls the control unit 400 to control the nozzle structure of one of the plurality of nozzle structures 100, As shown, the nozzle structure 101 coupled with the first nozzle structure 101 can be moved along the x, y, and z axes. Here, the transfer unit 300 may include a vertical transfer unit for moving the plurality of nozzle structures 100 up and down, and a horizontal transfer unit for moving the plurality of nozzle structures 100 along the x-axis and the y-axis. 2A, the conveying unit 300 may include a conveying motor and a conveyance belt 301 for converting the rotational motion of the conveying motor into a linear motion. In addition, the conveying unit 300 may include a conveying motor and a lead screw screw, or a voice coil motor or a cylinder capable of transporting a plurality of nozzle structures 100 may be used.

이동식 거치부(300)는, 복수개의 노즐 구조(100)를 거치하고, 제어부(400)에 제어에 의하여 결합된 노즐 구조(100)를 이송부(200)로부터 분리시키는 역할을 한다. 이때, 이동식 거치부(300)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 조형판(500) 상부 일측면에 배치되어 제1 내지 제4 노즐 구조(101 ~ 104)를 거치하는 제1 이동식 거치부(301) 및 조형판(500) 상부 타측면에 배치되어 제5 내지 제8 노즐 구조(105 ~ 108)를 거치하는 제2 이동식 거치부(302)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The movable mounting part 300 serves to mount the plurality of nozzle structures 100 and separate the nozzle structure 100 which is controlled by the control part 400 from the conveying part 200. 2A, the movable mounting part 300 includes a first movable mounting part (not shown) disposed on one side of the upper side of the molding plate 500 to mount the first to fourth nozzle structures 101 to 104 And a second movable mounting portion 302 disposed on the other lateral side of the molding plate 500 to receive the fifth to eighth nozzle structures 105 to 108. However, the present invention is not limited thereto.

제어부(400)는, 복수개의 노즐 구조(100), 이송부(200) 및 이동식 거치부(300)를 제어한다. 즉, 제어부(400)는, 이송부(200)를 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 경로(A)와 같이 x축 및 y축으로 이동하도록 하여 복수개의 노즐 구조(100) 중 하나, 예를 들면, 제1 노즐 구조(101)에 접촉시켜 결합 구조에 제1 노즐 구조(101)를 결합시키고, 이동식 거치부(300)를 도 2c에 도시된 바와 같은 경로(B)와 같이 z축으로 이동하도록 하여 결합 구조로부터 제1 노즐 구조(101)를 분리하도록 제어할 수 있다. 다시 말하면, 제어부(400)는 먼저 이송부(200)를 제어하여 도 2c에 도시된 경로(A)를 따라 이동식 거치부(300) 상의 제1 노즐 구조(101)가 거치될 수 있는 위치로 이동시키고, 이후에 제1 이동식 거치부(301)를 수직 방향(B)으로 상승시켜 제1 노즐 구조(101)와 이송부(200)를 분리시킨 후 제1 이동식 거치부(301)를 수직 방향(B)으로 하강시켜 제1 노즐 구조(101)가 추후 이송부(200)와 다시 결합할 수 있도록 배치시킨다.The control unit 400 controls the plurality of nozzle structures 100, the transfer unit 200, and the movable mount unit 300. That is, the controller 400 moves the transfer unit 200 along the x-axis and the y-axis, as shown in FIG. 2B and FIG. 2C, The first nozzle structure 101 is brought into contact with the first nozzle structure 101 and the first nozzle structure 101 is moved to move the movable mount 300 in the z axis as shown in the path B as shown in Fig. So as to separate the first nozzle structure 101 from the coupling structure. In other words, the control unit 400 first controls the transfer unit 200 to move the first nozzle structure 101 on the movable mount 300 along the path A shown in Fig. 2C to a position where the first nozzle structure 101 can be mounted The first movable mounting portion 301 is lifted up in the vertical direction B to separate the first nozzle structure 101 and the transporting portion 200 and then the first movable mounting portion 301 is moved in the vertical direction B, So that the first nozzle structure 101 can be engaged with the feed unit 200 again.

또한, 제어부(400)는, 3차원 조형물에 관한 수평 슬라이싱 파일 내 명령에 따라 이송부(300)의 이동 정도를 제어한다. 예를 들면, 제어부(400)는, STL(STereoLithography) 형식으로 저장된 그래픽 파일이 슬라이싱된 G 코드 등을 통하여 3차원 조형물을 형성하기 위한 수평 단면의 각 좌표 및 위 좌표에 따른 경로를 따라 복수개의 노즐 구조(100) 중 하나의 노즐 구조, 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 노즐 구조(101)를 진행시키는 이송부(300)의 이동 정도를 지정하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어부(400)는, G 코드 등의 데이터로부터 수평 이송부 및 수직 이송부의 작업을 분배하고, 분배된 작업에 따라 수평 이송부 및 수직 이송부를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(400)는, 수평 이송부를 구동하기 위하여 X축 부호화부 및 Y축 부호화부를 포함할 수 있다.In addition, the control unit 400 controls the degree of movement of the transfer unit 300 according to a command in the horizontal slicing file with respect to the three-dimensional molding. For example, the control unit 400 displays a graphic file stored in the STL (STEREO LITHOGRAPHIC) format on a coordinate system of a horizontal section for forming a three-dimensional sculpture through a sliced G code or the like, It is possible to generate a control signal for specifying the degree of movement of one of the structures 100, for example, the conveying unit 300 advancing the first nozzle structure 101 as shown in FIG. 2A. That is, the control unit 400 may distribute the work of the horizontal transfer unit and the vertical transfer unit from data such as G code, and may generate a control signal for controlling the horizontal transfer unit and the vertical transfer unit in accordance with the distributed work. Here, the control unit 400 may include an X-axis encoding unit and a Y-axis encoding unit to drive the horizontal transfer unit.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 제1 노즐 구조(101) 및 이송부(200)간 결합 구조를 나타낸 도면으로, 제1 노즐 구조(101) 및 이송부(200)에 있어서 결합 구조가 형성된 각각의 면(101a, 200a)의 구조를 도시하고 있다. 이때, 도 3a 및 도 3b는 복수개의 노즐 구조(100) 중 제1 노즐 구조(101)를 예로 들어 도시하고 있으나, 나머지 제2 내지 제8 노즐 구조(102 ~ 108)에도 동일한 구조가 적용될 수 있다.FIGS. 3A and 3B are views showing a coupling structure between a first nozzle structure 101 and a transfer unit 200 of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. The first nozzle structure 101, (200a) in which a coupling structure is formed. 3A and 3B illustrate the first nozzle structure 101 of the plurality of nozzle structures 100 as an example, the same structure may be applied to the remaining second to eighth nozzle structures 102 to 108 .

도 3a 및 도 3b에 의하면, 제1 노즐 구조(101)의 일측면(101a)에는 복수개의 부착용 자석(110)이 형성되고, 이송부(200)의 일측면(200a)에는 복수개의 부착용 자석(110)에 대응되는 위치에 복수개의 부착용 자석(210)이 형성되어 제1 노즐 구조(101)와 이송부(200)가 자력에 의하여 부착될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같은 자석식 결합 구조는, 서로 상이한 극을 가진 자석을 각각 제1 노즐 구조(101) 및 이송부(200)에 부착할 수도 있으나, 제1 노즐 구조(101) 및 이송부(200) 중 하나는 자석을 부착하고, 다른 하나는 자력에 의하여 결합할 수 있는 금속을 부착할 수도 있다.3A and 3B, a plurality of mounting magnets 110 are formed on one side surface 101a of the first nozzle structure 101 and a plurality of mounting magnets 110 A plurality of attachment magnets 210 may be formed at positions corresponding to the first nozzle structure 101 and the transfer unit 200 by magnetic force. Although the magnets having different poles may be respectively attached to the first nozzle structure 101 and the transfer unit 200 in the magnetic coupling structure as described above, the first nozzle structure 101 and the transfer unit 200 One may attach a magnet and the other may be attached with a metal that can be coupled by a magnetic force.

또한, 복수개의 노즐 구조(100)의 일측면에는 식별부(120)가 형성되어 이송부(200)가 제어부(400)가 제어하는 동작 시퀀스에 맞게 복수개의 노즐 구조(100) 중 대응하는 노즐 구조, 예를 들면, 제1 노즐 구조(101)를 부착하여 동작할 수 있다.The identification unit 120 is formed on one side of the plurality of nozzle structures 100 and the corresponding nozzle structure of the plurality of nozzle structures 100 in accordance with the operation sequence controlled by the control unit 400, For example, the first nozzle structure 101 can be attached and operated.

이때, 제어부(400)는, 이송부(200)의 일측면(200a)에 형성된 커넥터(220)를 통하여 식별부(120)에서 출력하는 식별 신호를 입력받을 수 있다. 이때, 식별부(120)는, 전기적 신호를 발생하는 접점 또는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The control unit 400 may receive an identification signal output from the identification unit 120 through the connector 220 formed on one side 200a of the transfer unit 200. [ At this time, the identification unit 120 may be a contact for generating an electrical signal or an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), but is not limited thereto.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 노즐 구조(100)의 상세 구성을 나타낸 투시도로서, 본 발명의 3차원 프린터의 노즐 구조(100)는, 노즐(130), 히팅 블럭(140) 및 원료 공급부(150)를 포함할 수 있다.4A and 4B are perspective views showing a detailed structure of a nozzle structure 100 of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. In the nozzle structure 100 of the three-dimensional printer of the present invention, 130, a heating block 140, and a raw material supply unit 150.

노즐(130)은, 3차원 조형물을 형성하기 위한 원료를 압출한다. 즉, 노즐(130)은, 원료인 필라멘트(1000) 등을 입력받아 히팅 블럭(140)으로부터 전달된 열을 가하며, 열에 의하여 용융된 원료를 압출하는데, 소정의 경로을 통하여 주입된 필라멘트(1000)를 용융·압출하여 조형판(500) 위에 조형물을 만든다. 노즐(130)의 원료 토출 부분의 구경은 0.25mm 내지 0.4mm 구경을 가지는 것이 바람직하나, 원료의 종류 및 원료를 액화하는 온도에 따라 원료의 점성은 변화하므로 이에 한정되지 않는다.The nozzle 130 extrudes a raw material for forming a three-dimensional molding. That is, the nozzle 130 receives the filament 1000 as a raw material, applies heat transferred from the heating block 140, and extrudes the molten raw material through heat. The filament 1000 injected through a predetermined path And a molding is formed on the molding plate 500 by melting and extruding. The diameter of the raw material discharging portion of the nozzle 130 is preferably 0.25 mm to 0.4 mm, but the viscosity of the raw material varies depending on the type of raw material and the temperature at which the raw material is liquefied.

히팅 블럭(140)은, 노즐(130)의 외측에 결합되는 금속 블록과 금속 블록의 내부에 설치되는 열선으로 이루어져 노즐(130)을 가열한다. 즉, 히팅 블럭(140)은, 노즐(130)의 외주면에 형성된 금속 블록으로, 제어부(400)의 제어에 의하여 가열되는 내부의 열선에 의하여 고온의 열을 발생시키고, 발생된 고온의 열을 노즐(130)로 전달하게 된다.The heating block 140 includes a metal block coupled to the outside of the nozzle 130 and a heating line disposed inside the metal block to heat the nozzle 130. That is, the heating block 140 is a metal block formed on the outer circumferential surface of the nozzle 130. The heating block 140 generates high-temperature heat by internal heat rays heated by the control of the controller 400, (130).

원료 공급부(150)는, 제어부(400)에서 출력한 공급 제어 신호에 따라 노즐(130)로 원료를 공급하고, 제어부(400)에서 출력한 중지 제어 신호에 따라 노즐(130)로의 원료 공급을 중지한다. 즉, 원료 공급부(150)는 삽입된 필라멘트(1000)를 제어부(400)의 신호에 따라 상하로 이동시킴으로써 필라멘트(1000)의 노즐(130)로의 공급을 조정한다. 이때, 원료 공급부(150)는, 모터(151), 드라이브 기어(152) 및 아이들러 기어(153)를 포함할 수 있다.The raw material supply unit 150 supplies the raw material to the nozzle 130 according to the supply control signal output from the control unit 400 and stops supply of the raw material to the nozzle 130 according to the stop control signal output from the control unit 400 do. That is, the raw material supply unit 150 adjusts the supply of the filament 1000 to the nozzle 130 by moving the inserted filament 1000 up and down according to a signal from the controller 400. At this time, the raw material supply unit 150 may include a motor 151, a drive gear 152, and an idler gear 153.

즉, 제어부(400)에서 출력한 공급 제어 신호 또는 중지 제어 신호에 따라 모터(151)를 구동하여 회전시키면, 모터(151)에 연결된 드라이브 기어(152)가 회전하면서 필라멘트(1000)를 상하로 이동시키게 된다. 이때, 아이들러 기어(153)는, 필라멘트(1000)의 일 측면에 접하여, 드라이브 기어(152)에 의하여 필라멘트(1000)가 당겨지는 경우에, 당겨지는 필라멘트(1000)에 의한 이송력을 받아 회전할 수 있다.The driving gear 152 connected to the motor 151 rotates to move the filament 1000 up and down according to the supply control signal or the stop control signal output from the controller 400. [ . When the filament 1000 is pulled by the drive gear 152 in contact with one side surface of the filament 1000, the idler gear 153 rotates by receiving the feeding force by the filament 1000 being pulled .

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 원료 공급부(150)의 다양한 구현 예를 나타낸 도면으로, 도 5a는 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 노즐 구조(100) 내에 원료 공급부(150)를 배치한 구조를 개략적으로 도시하고 있고, 도 5b는 보우덴(Bowden) 방식을 채택하여 원료 공급부(150)를 별도로 필라멘트(1000)를 감고 있는 스풀(Spool)(1100) 부근에 배치한 구조를 개략적으로 도시하고 있다.5A and 5B are views showing various implementations of a raw material supply part 150 of a nozzle replacement type three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A is a cross- 5B schematically shows a structure in which a raw material supplying part 150 is disposed in a spool 100 in which a filament 1000 is wound separately by adopting a Bowden method. (1100). ≪ / RTI >

즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 노즐 구조(100) 내에 원료 공급부(150)를 배치할 수도 있으나, 도 5b에 도시된 바와 같이 원료 공급부(150)를 3차원 프린터 하우징 외측에 배치하고, 노즐 구조(100') 내에는 압출을 위한 모듈만을 배치함으로써 이송부(200)가 지탱해야 하는 무게를 감소시킬 수 있다.5A, the material supply unit 150 may be disposed in the nozzle structure 100. However, as shown in FIG. 5B, the material supply unit 150 may be disposed outside the three-dimensional printer housing, Only the module for extrusion can be disposed in the container 100 'to reduce the weight that the feeder 200 should bear.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 교체형 3차원 프린터의 경로부(600)를 설명하기 위한 도면으로, 노즐 구조(100)의 상부에 가이드 홀(Guide Hole)을 구비한 경로부(600)를 배치하고, 이를 통하여 여러 종류의 필라멘트(1000)가 꼬이거나 꺽이는 것을 방지할 수 있다.6 is a view for explaining a path unit 600 of a nozzle-interchangeable three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. The path unit 600 includes a guide portion (guide hole) 600 can be disposed between the filaments 1000, thereby preventing the various types of filaments 1000 from being twisted or bent.

또한, 경로부(600)는, 도 6에 도시된 고정 방식 외에도 별도의 이송 수단(도시되지 않음)을 구비하고, 제어부(400)에 의하여 x축 및 y축 방향으로 이동함으로써 필라멘트(1000)가 원할하게 공급될 수 있도록 할 수 있다.6, the control unit 400 moves the filament 1000 in the x-axis direction and the y-axis direction, thereby moving the filament 1000 So that it can be fed smoothly.

이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although the disclosed method and apparatus have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. I will understand that. Accordingly, the true scope of protection of the disclosed technology should be determined by the appended claims.

100 : 노즐 구조
200: 이송부
300: 이동식 거치부
400: 제어부
500: 조형판
600: 경로부
1000: 필라멘트
1100: 스풀
100: Nozzle structure
200:
300: movable mounting part
400:
500: plastic plate
600:
1000: filament
1100: spool

Claims (7)

원료를 용융하여 압출하는 노즐과, 상기 노즐로 원료를 공급 및 중지하는 원료 공급부를 포함하는 복수개의 노즐 구조;
상기 복수개의 노즐 구조와 결합되는 결합 구조를 구비하고, 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나의 노즐 구조와 결합되어 결합된 노즐 구조를 x축, y축 및 z축으로 이동시키는 이송부;
상기 복수개의 노즐 구조를 거치하고, 상기 결합된 노즐 구조를 상기 이송부로부터 분리시키는 이동식 거치부; 및
상기 복수개의 노즐 구조, 상기 이송부 및 상기 이동식 거치부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 노즐 교체형 3차원 프린터.
A plurality of nozzle structures including a nozzle for melting and extruding the raw material, and a raw material supply portion for supplying and stopping the raw material to the nozzle;
A transfer unit for moving the nozzle structure coupled to one of the plurality of nozzle structures and coupled to the plurality of nozzle structures in the x-axis, the y-axis, and the z-axis;
A movable mounting portion for receiving the plurality of nozzle structures and separating the combined nozzle structure from the transfer portion; And
And a controller for controlling the driving of the plurality of nozzle structures, the transfer unit, and the movable mount.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 이송부를 x축 및 y축으로 이동하도록 하여 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나에 접촉시켜 상기 결합 구조에 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나를 결합시키고, 상기 이동식 거치부를 z축으로 이동하도록 하여 상기 결합 구조로부터 상기 복수개의 노즐 구조 중 하나를 분리하는 노즐 교체형 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Wherein the controller moves the transport unit in the x and y axes to contact one of the plurality of nozzle structures to couple one of the plurality of nozzle structures to the engagement structure and to move the moveable mount in the z axis Thereby separating one of the plurality of nozzle structures from the coupling structure.
청구항 1에 있어서,
상기 결합 구조는, 자석식 결합 구조인 노즐 교체형 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Wherein the coupling structure is a magnetic coupling structure.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 노즐 구조는,
상기 복수개의 노즐 구조 각각의 식별을 위한 식별 신호를 생성하는 식별부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 식별부로부터 상기 식별 신호를 입력받아 결합된 노즐 구조를 식별하는 노즐 교체형 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of nozzle structures comprise:
Further comprising an identification unit for generating an identification signal for identification of each of the plurality of nozzle structures,
Wherein the control unit receives the identification signal from the identification unit and identifies the combined nozzle structure.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 노즐 구조로 공급되는 필라멘트의 각각의 경로를 제공하는 복수개의 가이드 홀을 구비하는 경로부를 더 포함하는 노즐 교체형 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Further comprising a path portion having a plurality of guide holes for providing respective paths of the filaments supplied to the plurality of nozzle structures.
청구항 5에 있어서,
상기 경로부는, 상기 제어부의 제어에 의해 수평으로 이동되는 노즐 교체형 3차원 프린터.
The method of claim 5,
Wherein the path unit is moved horizontally under the control of the control unit.
원료를 용융하여 압출하는 복수개의 노즐;
상기 복수개의 노즐과 결합되는 결합 구조를 구비하고, 상기 복수개의 노즐 중 하나의 노즐과 결합되어 결합된 노즐을 x축, y축 및 z축으로 이동시키는 이송부;
상기 복수개의 노즐을 거치하고, 상기 결합된 노즐을 상기 이송부로부터 분리시키는 이동식 거치부;
상기 복수개의 노즐로 원료를 공급 및 중지하는 복수개의 원료 공급부; 및
상기 복수개의 노즐, 상기 복수개의 원료 공급부, 상기 이송부 및 상기 이동식 거치부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 노즐 교체형 3차원 프린터.
A plurality of nozzles for melting and extruding the raw material;
A conveying unit having a coupling structure to be coupled with the plurality of nozzles and moving a nozzle coupled with one of the plurality of nozzles and moving the combined nozzle in the x-axis, the y-axis, and the z-axis;
A movable mounting part for mounting the plurality of nozzles and separating the combined nozzles from the conveying part;
A plurality of raw material supply portions for supplying and stopping the raw material to the plurality of nozzles; And
And a control unit for controlling the driving of the plurality of nozzles, the plurality of feedstock supply units, the feeding unit, and the movable mounting unit.
KR1020160063182A 2016-05-24 2016-05-24 Three dimensional printer material with replacable nozzles KR101849592B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063182A KR101849592B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Three dimensional printer material with replacable nozzles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063182A KR101849592B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Three dimensional printer material with replacable nozzles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170132410A true KR20170132410A (en) 2017-12-04
KR101849592B1 KR101849592B1 (en) 2018-04-17

Family

ID=60921188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160063182A KR101849592B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Three dimensional printer material with replacable nozzles

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101849592B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108728914A (en) * 2018-07-27 2018-11-02 佛山轻子精密测控技术有限公司 A kind of multistation automatic switchover electrostatic spinning apparatus
KR20200013272A (en) * 2018-07-18 2020-02-07 주식회사 인스턴 extrusion part replacement-type multi-color 3D printer
WO2021029495A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 원광이엔텍 주식회사 Dual nozzle 3d printing device detachably coupled to cnc machine tool
KR20210068804A (en) * 2019-12-02 2021-06-10 (주)케이랩스 3D Printing Apparatus
CN113001963A (en) * 2021-04-15 2021-06-22 威海杰凯智能科技有限公司 Convenient 3D printing equipment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11826960B2 (en) * 2020-07-09 2023-11-28 Ememo Solutions Ab Three-dimensional imaging apparatus having multiple passive nozzles for modeling a multi material three-dimensional object

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101430582B1 (en) * 2014-01-17 2014-08-21 비즈텍코리아 주식회사 3D printer with extruder including multi feeder and rotable multi nozzle and thereof operating method
CN103878980B (en) * 2014-03-21 2015-11-18 浙江大学 A kind of three-dimensional printer of replaceable shower nozzle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200013272A (en) * 2018-07-18 2020-02-07 주식회사 인스턴 extrusion part replacement-type multi-color 3D printer
CN108728914A (en) * 2018-07-27 2018-11-02 佛山轻子精密测控技术有限公司 A kind of multistation automatic switchover electrostatic spinning apparatus
WO2021029495A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 원광이엔텍 주식회사 Dual nozzle 3d printing device detachably coupled to cnc machine tool
KR20210068804A (en) * 2019-12-02 2021-06-10 (주)케이랩스 3D Printing Apparatus
CN113001963A (en) * 2021-04-15 2021-06-22 威海杰凯智能科技有限公司 Convenient 3D printing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR101849592B1 (en) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101849592B1 (en) Three dimensional printer material with replacable nozzles
KR101641709B1 (en) multi color 3D printer
US20170072613A2 (en) Detachable Filament Guide and Nozzle Module for 3D Printers
US11110648B2 (en) Build material switching
KR101451794B1 (en) Complex 3D printer and its control method
US20170036394A1 (en) Three-dimensional fabrication with cavity filling
KR101502342B1 (en) Apparatus spouting 3d printing material by using screw and 3d printer using the apparatus
US20140363532A1 (en) Multiple color extrusion type three dimensional printer
US10161457B2 (en) Bearing arrangement and corresponding production process
US9446558B2 (en) Three-dimensional printing apparatus and printing head module
US10773511B2 (en) Filament swapping in three-dimensional printing
KR20150114861A (en) Various colors are implemented three-dimensional printer
WO2016171598A1 (en) A three-dimensional imaging apparatus for modeling a colored three-dimensional object
KR20170093431A (en) 3D printer for multi-Extruder
JP2015063099A (en) Molding device and method for molding three-dimensional object
KR20210150381A (en) Method of Fabricating 3D Composite Structures with Smoothing of Support Structures
KR20170056836A (en) Extruder for 3d printer and multicolor 3d printer with the same
KR101802193B1 (en) Nozzle structure for three dimensional printer
KR20200044214A (en) 3D printer HAVING SYSTEM a plurality of nozzle assembly replacement
KR20170033791A (en) Flexible Filament Feeding Apparatus for 3D Printer
KR101802197B1 (en) Three dimensional printer using induction heating bed
KR101801457B1 (en) 3D printer device
KR101664988B1 (en) Rod assembly of the 3D printer
KR101628164B1 (en) 3d printing system using block type structure combined with fdm technology and this hybrid data generation method for 3d printing
KR20170031888A (en) Apparatus for sensing 3dimensional printer material and 3dimensional printer using the apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant