KR20200017591A - Filament selection and supplying device - Google Patents

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김남호
이현기
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주식회사 트렌드서울
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Abstract

The present invention relates to a device for selecting and supplying a filament capable of automatically selecting and supplying the filament so that the filament supply for a 3D printer is not interrupted. The filament supply is not interrupted by automatically providing the filament to the 3D printer after selecting a filament bobbin after sensing the presence or absence of the filament due to a plurality of filament bobbins. Therefore, even when a user is in the remote location, the filament supply is not interrupted, thereby improving the user′s convenience.

Description

필라멘트 선택 및 공급 장치{Filament selection and supplying device}Filament selection and supplying device

본 발명은 복수의 필라멘트를 자동으로 선택하고 끊김 없이 3D 프린터로 공급할 수 있는 필라멘트 자동 선택 및 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a filament automatic selection and feeding device capable of automatically selecting a plurality of filaments and supplying them to a 3D printer without interruption.

일반적으로 3D 프린터는 특정 소프트웨어를 통해 모델링된 3차원 형상을 입체적으로 출력하는 프린터이다. 과거에는 제품 출시 전 제품의 테스트 등을 위해 시제품을 생산하는데 3D 프린터를 사용하는 경우가 대부분이었다. 그러나 최근에는 다양한 산업 분야의 실제 제품의 성형에도 3D 프린터 가 사용되고 있다. 또한, 의료 분야와 같은 전문 분야 등에도 3D 프린터의 활용이 증가하고 있는 추세이다.In general, a 3D printer is a printer that three-dimensionally output the three-dimensional shape modeled through a specific software. In the past, 3D printers were often used to produce prototypes for testing the product before launch. Recently, however, 3D printers have also been used to mold actual products in various industries. In addition, the use of 3D printers are increasing in specialized fields such as the medical field.

3D 프린터는 캐드 시스템과 같은 3차원 설계 소프트웨어를 통해 모델링된 3차원 형상을 복수의 얇은 단면 층으로 분할한 슬라이스 데이터로 변경한 후, 슬라이스 데이터를 사용해 판형 시트를 조형한다. 그 후 판형 시트를 적층해 조형물을 완성한다. The 3D printer converts a three-dimensional shape modeled through three-dimensional design software such as a CAD system into slice data divided into a plurality of thin cross-sectional layers, and then uses the slice data to form a sheet. Thereafter, the plate-like sheets are laminated to complete the sculpture.

3D 프린터의 종류는 석고나 금속파우더 등의 이용하는 방식 및 광경화성 플라스틱을 녹인 레진을 사용하는 방식, 열가소성 재질을 사용하는 방식 등이 있다.Types of 3D printers include gypsum, a metal powder, and the like, a resin using a photocurable plastic, and a thermoplastic material.

열가소성 재질의 일종인 필라멘트를 이용한 방식에는 FDM(FusedDeposition Modeling 또는 FFF(Fused Filament Fabrication))이 대표적이다. FDM (Fused Deposition Modeling or FFF (Fused Filament Fabrication)) is a typical method using filament, a kind of thermoplastic material.

FDM 방식의 3D 프린터는 필라멘트를 노즐 안에서 녹인 후 압출하여 적층하면서 제품을 만든다. 레이저가 필요 없어 상대적으로 저렴하게 3D 프린터를 구성할 수 있어 대다수의 3D 프린터가 FDM 방식으로 이루어진다. FDM type 3D printer melts the filament in the nozzle and extrudes it to make a product. Since 3D printers can be configured relatively inexpensively without the need for a laser, most 3D printers are made by FDM.

FDM 방식의 3D 프린터는 필라멘트를 녹여 압출하는 익스트루더(extruder)를 구비한다. 3D 프린터용 익스트루더의 일 예가 한국특허등록 제10-1853431호(등록일 2018.04.24)에 개시되어 있다. 팔라멘트는 익스트루더에 의해 압출 방향으로 강제 이송되며, 용융된 후 배출되어 제품 성형에 사용된다.The 3D printer of FDM type | mold is equipped with the extruder which melts and extrudes a filament. An example of an extruder for a 3D printer is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1853431 (Registration Date 2018.04.24). The filament is forcibly conveyed in the extrusion direction by the extruder, melted and then discharged and used for forming the product.

전술한 바와 같은 일반적인 3D 프린터의 경우, 필라멘트가 소진되면 사용자가 수동으로 필라멘트를 교체해야 하는 구조이다. 사용자가 원격지에 있는 경우, 필라멘트의 교체가 바로 이루어지기 어려운 문제가 있다. In the case of the general 3D printer as described above, when the filament is exhausted, the user must manually replace the filament. If the user is at a remote location, there is a problem that the replacement of the filament is difficult to be made immediately.

이러한 문제를 해결하기 위해 필라멘트가 소진되면 자동으로 추가 필라멘트를 공급할 수 있는 자동 공급 기능을 갖는 3D 프린터가 개발되었다.To solve this problem, a 3D printer has been developed with an automatic feeding function that can automatically supply additional filaments when the filament is exhausted.

그러나 필라멘트 자동 공급이 가능한 3D 프린터의 경우에도 추가로 구비된 필라멘트가 소진되면 사용자가 필라멘트를 보충해야 하는 문제가 여전히 존재한다.However, even in the case of a 3D printer capable of automatically supplying filaments, there is still a problem that a user needs to replenish the filament when the additional filament is exhausted.

또한, 필라멘트 자동 공급을 위한 구조가 3D 프린터 내부에 존재하므로, 구동 방식이 다른 3D 프린터에 적용하기 위해서는 각 3D 프린터에 적용할 수 있는 각기 다른 구조의 필라멘트 자동 공급 구조가 구비되어야 한다.In addition, since a structure for automatically supplying filament exists inside the 3D printer, in order to apply to a 3D printer having a different driving method, a filament automatic supply structure having a different structure applicable to each 3D printer should be provided.

따라서 필라멘트 자동 공급을 위한 구성품을 범용으로 사용할 수 없어 제조 원가가 상승하는 문제가 발생한다.Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases because the components for automatic filament supply can not be used universally.

본 발명의 목적은 3D 프린터용 필라멘트가 공급 중단되지 않도록 자동으로 필라멘트를 선택하고 공급할 수 있는 필라멘트 선택 및 공급 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a filament selection and supply device capable of automatically selecting and supplying filaments so that the filament for 3D printer is not interrupted.

또한, 본 발명의 목적은 3D 프린터의 종류에 상관없이 필라멘트가 공급 중단되지 않도록 자동으로 필라멘트를 선택하고 공급할 수 있는 필라멘트 선택 및 공급 장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a filament selection and supply apparatus capable of automatically selecting and supplying filaments so that the filaments are not interrupted regardless of the type of 3D printer.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned above can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 필라멘트 선택 및 공급 장치는 3D 프린터의 외부에 설치되며, 외관을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내부 일측에 삽입되며, 상기 3D 프린터에 공급되는 필라멘트가 각각 감긴 복수의 필라멘트 보빈; 상기 하우징 내부 타측에 설치되며, 상기 필라멘트를 상기 3D 프린터 방향으로 이송하거나 상기 필라멘트 보빈 방향으로 후퇴시키는 제1 구동부; 상기 제1 구동부에 인접하게 설치되며, 상기 복수의 필라멘트 보빈에 감긴 상기 필라멘트 중 하나의 필라멘트가 상기 3D 프린터 쪽으로 공급되도록 상기 필라멘트를 선택하는 제2 구동부; 상기 하우징 내부에 설치되되 상기 필라멘트 보빈에 대향되는 방향에 설치되며, 상기 제2 구동부에 의해 선택된 상기 필라멘트를 상기 하우징의 외부로 안내하는 필라멘트 공급부; 상기 제2 구동부와 상기 필라멘트 공급부 사이에 설치되며, 상기 제2 구동부로부터 공급되는 상기 필라멘트를 수용해 상기 필라멘트가 이송되는 경로를 형성하는 연결부재; 및 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.Filament selection and supply apparatus of the present invention is installed on the outside of the 3D printer, the housing to form an appearance; A plurality of filament bobbins inserted into one side of the housing and wound with filaments respectively supplied to the 3D printer; A first driver installed at the other side of the housing and transferring the filament in the direction of the 3D printer or retreating in the direction of the filament bobbin; A second driving unit installed adjacent to the first driving unit and selecting the filament such that one of the filaments wound around the plurality of filament bobbins is fed toward the 3D printer; A filament supply unit installed inside the housing and installed in a direction opposite to the filament bobbin, for guiding the filament selected by the second driving unit to the outside of the housing; A connection member installed between the second drive unit and the filament supply unit and configured to receive the filament supplied from the second drive unit and form a path through which the filament is transferred; And a controller controlling the first driver and the second driver.

상기 컨트롤러는 상기 제2 구동부에서 선택된 상기 필라멘트가 소진되면, 상기 복수의 필라멘트 보빈 중 어느 하나로부터 공급되는 상기 필라멘트를 선택해 상기 필라멘트 공급부로 공급시키는 것을 특징으로 한다.When the filament selected by the second drive unit is exhausted, the controller may select the filament supplied from any one of the plurality of filament bobbins and supply the filament to the filament supply unit.

상기 하우징은 외골격을 형성하는 복수의 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임의 일측에서 타측까지 연결하는 판(plate) 형상의 서브 프레임을 포함한다. The housing includes a plurality of main frames to form an exoskeleton; And a plate-shaped subframe connecting from one side of the main frame to the other side.

상기 제1 구동부는 상기 서브 프레임의 일측에 설치되며, 정방향 및 역방향으로 회전하는 제1 구동모터; 일단이 상기 제1 구동모터의 회전축에 연결되고 타단은 상기 제1 구동모터에 대향되는 방향으로 연장되며, 상기 제1 구동모터의 회전 방향에 대응하는 방향으로 회전하는 이송 샤프트; 및 상기 서브 프레임의 타측에 설치되어 상기 이송 샤프트의 타단을 회전 가능하게 지지하는 샤프트 지지부;를 포함한다.The first driving unit is installed on one side of the sub-frame, the first drive motor to rotate in the forward and reverse directions; A transfer shaft having one end connected to a rotation shaft of the first driving motor and the other end extending in a direction opposite to the first driving motor and rotating in a direction corresponding to the rotation direction of the first driving motor; And a shaft support part installed at the other side of the sub frame to rotatably support the other end of the transfer shaft.

상기 제1 구동부는 상기 이송 샤프트 상에 결합되며, 외주면에 복수의 기어 이가 형성되어 상기 제2 구동부에 의해 상기 필라멘트에 선택적으로 접촉되어 상기 필라멘트를 회전 방향으로 이동시키는 복수의 회전 기어; 및 상기 이송 샤프트 상에 결합되며, 상기 회전 기어와 이격된 복수의 고정부;를 더 포함한다.A plurality of rotating gears coupled to the transfer shaft and having a plurality of gear teeth formed on an outer circumferential surface thereof to selectively contact the filaments by the second driving part to move the filaments in a rotational direction; And a plurality of fixing parts coupled to the transfer shaft and spaced apart from the rotary gear.

상기 제1 구동부는 상기 제1 구동모터의 회전축과 상기 이송 샤프트의 일단을 결합하는 커플링; 및 상기 제1 구동모터를 수용하여 상기 서브 프레임에 결합시키는 모터 프레임;을 더 포함한다.The first drive unit couplings the rotational shaft of the first drive motor and one end of the transfer shaft; And a motor frame accommodating the first driving motor and coupled to the subframe.

상기 제2 구동부는 상기 필라멘트 보빈의 개수에 대응하는 개수로 구비되어 상기 서브 프레임 상에 설치되며, 일방향 및 타방향으로 직선 운동하고, 상기 직선 운동 방향에 따라 이동하는 가압 헤드가 구비된 제2 구동모터; 일측이 상기 서브 프레임에 결합되고, 타측에 상기 이송 샤프트가 관통 삽입되되 상기 회전 기어와 상기 고정부의 사이에 각각 배치되는 복수의 레버 지지부; 상기 가압 헤드에 의해 일 방향으로 가압되는 가동 레버와, 상기 가동 레버에 일체로 형성되되 상기 가동 레버에 의해 상기 회전 기어 쪽으로 이동되거나 멀어지는 가압 레버와, 상기 가동 레버 및 상기 가압 레버의 사이에 배치되어 상기 가동 레버 및 상기 가압 레버를 상기 레버 지지부에 대해 회전 가능하게 지지하는 힌지축을 구비한 레버부재; 및 상기 레버 지지부와 상기 가동 레버의 일단 사이에 결합되어 상기 가동 레버를 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함한다.The second driving unit is provided with a number corresponding to the number of the filament bobbin is installed on the sub-frame, the second drive is provided with a pressing head that moves linearly in one direction and the other direction, and moves along the linear direction motor; A plurality of lever supporting parts coupled to the subframe on one side and inserted through the transfer shaft on the other side, respectively, between the rotary gear and the fixing part; A movable lever urged in one direction by the pressure head, a pressure lever integrally formed with the movable lever and moved or moved toward the rotary gear by the movable lever, and disposed between the movable lever and the pressure lever. A lever member having a hinge shaft rotatably supporting the movable lever and the pressure lever with respect to the lever support portion; And an elastic member coupled between the lever support and one end of the movable lever to elastically support the movable lever.

복수의 상기 필라멘트 보빈으로부터 인출된 상기 필라멘트는 상기 회전 기어와 상기 가압 레버의 사이를 통과하도록 배치되는 것이 특징이다.The filaments drawn out from the plurality of filament bobbins are arranged to pass between the rotary gear and the pressure lever.

상기 컨트롤러는 상기 필라멘트의 공급 시 상기 제1 구동모터를 정방향으로 회전시키고, 상기 제2 구동모터 중 어느 하나를 선택해 일 방향으로 구동시켜 상기 가압 헤드가 상기 가동 레버를 가압하도록 제어하고, 상기 가동 레버의 회전에 따라 상기 가압 레버가 상기 회전 기어 쪽으로 상기 필라멘트를 가압하는 것을 특징으로 한다.The controller rotates the first drive motor in the forward direction when the filament is supplied, selects one of the second drive motors and drives the motor in one direction to control the pressure head to press the movable lever, and the movable lever According to the rotation of the pressing lever is characterized in that for pressing the filament toward the rotary gear.

상기 필라멘트의 공급 시 상기 제1 구동모터의 정방향 회전에 따라 상기 회전 기어가 정방향으로 회전하고, 상기 필라멘트는 상기 필라멘트 공급부를 거쳐 상기 3D 프린터로 공급되는 것을 특징으로 한다.When the filament is supplied, the rotary gear rotates in the forward direction according to the forward rotation of the first driving motor, and the filament is supplied to the 3D printer via the filament supply unit.

상기 컨트롤러는 상기 3D 프린터의 프린팅 완료 시 상기 제1 구동모터가 역방향으로 회전하도록 제어하고, 상기 3D 프린터의 프린팅 완료 시 상기 3D 프린터로 공급된 상기 필라멘트는 상기 필라멘트 공급부로 후퇴하는 것을 특징으로 한다.The controller controls the first driving motor to rotate in the reverse direction when printing of the 3D printer is completed, and when the printing of the 3D printer is completed, the filament supplied to the 3D printer retreats to the filament supply unit.

상기 컨트롤러는 상기 필라멘트의 공급 중 소진 시 소진된 상기 필라멘트에 해당하는 상기 제2 구동모터를 타 방향으로 구동시켜 상기 가압 헤드가 상기 가동 레버를 가압하는 힘을 해제하도록 제어하고, 상기 가동 레버의 회전에 따라 상기 가압 레버가 상기 회전 기어로부터 멀어지는 것을 특징으로 한다.The controller controls the pressing head to release the force for pressing the movable lever by driving the second driving motor corresponding to the filament exhausted during the supply of the filament in the other direction, and rotating the movable lever. The pressure lever is characterized in that away from the rotary gear.

상기 컨트롤러는 소진된 상기 필라멘트에 해당하는 상기 제2 구동모터의 타 방향 구동 후, 복수의 상기 필라멘트 보빈 중 상기 필라멘트가 소진되지 않은 어느 하나로부터 공급되는 상기 필라멘트에 대응하는 상기 제2 구동모터를 일 방향으로 구동시켜 상기 필라멘트의 공급을 재개하도록 상기 제2 구동모터를 제어하는 것이 특징이다.The controller may drive the second driving motor corresponding to the filament supplied from any one of the plurality of filament bobbins that are not exhausted after driving the second driving motor corresponding to the exhausted filament. And controlling the second drive motor to drive in the direction to resume the supply of the filament.

상기 연결부재는 각각의 상기 레버부재와 상기 회전 기어에 의해 이동되는 상기 필라멘트를 각각 수용하는 복수의 튜브; 및 상기 튜브의 양단에 각각 결합되어 상기 튜브를 상기 레버부재 및 상기 필라멘트 공급부에 결합시키는 복수의 커넥터;를 포함한다.The connecting member includes a plurality of tubes each receiving the filament moved by each of the lever member and the rotary gear; And a plurality of connectors respectively coupled to both ends of the tube to couple the tube to the lever member and the filament supply unit.

상기 필라멘트 공급부는 상기 복수의 커넥터가 각각 결합되는 복수의 유입구; 상기 유입구에 대향되는 방향에 구비되며, 상기 커넥터에 의해 상기 3D 프린터와 연결되는 상기 연결부재와 결합되는 하나의 배출구; 및 상기 유입구 및 상기 배출구를 연통시키며 상기 유입구로 유입된 상기 필라멘트를 상기 배출구로 안내하는 안내 유로를 포함한다.The filament supply unit includes a plurality of inlets to which the plurality of connectors are respectively coupled; A discharge port provided in a direction opposite to the inlet port and coupled to the connection member connected to the 3D printer by the connector; And a guide flow path communicating with the inlet and the outlet and guiding the filament introduced into the inlet to the outlet.

상기 안내 유로는 상기 유입구 쪽에서 상기 배출구 쪽으로 갈수록 그 크기가 감소되는 형상인 것이 특징이다.The guide flow passage is characterized in that the size is reduced from the inlet side toward the outlet.

상기 필라멘트 공급부는 상기 배출구에 결합되는 상기 연결부재의 단부에 결합되어 상기 연결부재를 상기 3D 프린터에 결합시키는 프린터 연결부재를 더 포함한다.The filament supply unit further includes a printer connection member coupled to an end of the connection member coupled to the outlet to couple the connection member to the 3D printer.

상기 안내 유로 내부에 설치되어 상기 필라멘트의 유무를 감지하는 필라멘트 감지 센서를 더 포함한다.It further includes a filament detection sensor installed in the guide flow passage for detecting the presence of the filament.

상기 하우징 내부에 설치되어 상기 하우징 내부의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 온도 센서 및 습도 센서; 상기 하우징 상에 설치되어 상기 하우징 외부의 공기를 상기 하우징 내부로 순환시키는 쿨링 팬; 및 상기 하우징 상에 개폐 가능하게 설치되어 상기 하우징 내부 공기를 외부로 배출하는 배출부;를 더 포함한다.At least one temperature sensor and a humidity sensor installed inside the housing to measure temperature and humidity inside the housing; A cooling fan installed on the housing to circulate air outside the housing into the housing; And a discharge part installed to be openable and openable on the housing to discharge the air inside the housing to the outside.

본 발명에 따르면, 복수의 필라멘트 보빈을 구비하고 필라멘트의 공급 유무를 감지해 필라멘트 보빈을 선택하고 자동으로 필라멘트를 3D 프린터로 공급함으로써 필라멘트의 공급이 중단되지 않는 장점이 있다. 따라서 사용자가 원격지에 있더라도 필라멘트의 공급이 중단되지 않아 사용자의 편의성이 향상된다.According to the present invention, a filament bobbin is provided and the filament is selected by detecting whether the filament is supplied or not, and the filament supply is automatically stopped by supplying the filament to the 3D printer. Therefore, even if the user is remote, the supply of filament is not interrupted, thereby improving user convenience.

또한, 본 발명의 필라멘트 선택 및 공급 장치는 3D 프린터와 별도로 설치되어 3D 프린터에 연결되므로 필라멘트를 사용하는 타입이라면 3D 프린터의 종류에 상관없이 필라멘트를 지속적으로 공급할 수 있는 장점이 있다. 이에 복수의 3D 프린터를 사용하는 경우에도 본 발명의 필라멘트 선택 및 공급 장치를 적용할 수 있어 3D 프린터의 제조 비용이나 유지 비용이 증가하지 않는 장점이 있다.In addition, since the filament selection and supply apparatus of the present invention is installed separately from the 3D printer and connected to the 3D printer, the filament selection and supply device can continuously supply the filament regardless of the type of the 3D printer. Therefore, even when using a plurality of 3D printer can be applied to the filament selection and supply apparatus of the present invention there is an advantage that the manufacturing cost and maintenance cost of the 3D printer does not increase.

또한, 본 발명에 따르면 복수의 필라멘트 보빈 중 어떤 필라멘트를 선택할지 자동 제어가 가능하므로 사용자가 수동으로 필라멘트를 교체하지 않아도 다양한 색상의 필라멘트를 3D 프린터로 공급할 수 있어 편리하다.In addition, according to the present invention, since it is possible to automatically control which filament from among a plurality of filament bobbins, the user can conveniently supply filaments of various colors to the 3D printer without replacing the filament manually.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 결합 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 일부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 내부를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 3에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 제1 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 제2 구동부를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6에 따른 제2 구동부의 작동 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 필라멘트 공급부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of a combination of the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a part of the filament selection and supply device according to FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view showing the inside of the filament selection and supply device according to FIG. 1.
4 is a plan view showing the interior of the filament selection and supply device according to FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a first driving unit of the filament selection and supply device according to FIG. 3.
6 is a plan view illustrating a second driver of the filament selection and supply device according to FIG. 3.
7 is a plan view illustrating an operating state of the second driving unit according to FIG. 6.
8 is a perspective view illustrating a filament supply unit of the filament selection and supply device according to FIG. 1.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and thus, those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치(10)는 3D 프린터(1)로 필라멘트(230)를 공급하는 장치이다. 필라멘트 선택 및 공급 장치(10)는 3D 프린터(1)의 외부에 별도로 설치되는 장치이다. 필라멘트 선택 및 공급 장치(10)는 열가소성 재질을 사용해 제품을 성형하는 3D 프린터(1)라면 구동 방식이나 종류에 상관없이 적용될 수 있다.The filament selection and supply device 10 according to an embodiment of the present invention is a device for supplying the filament 230 to the 3D printer (1). The filament selection and supply device 10 is a device that is separately installed outside the 3D printer 1. The filament selection and supply device 10 may be applied to any 3D printer 1 forming a product using a thermoplastic material, regardless of the driving method or type.

본 발명에서 '필라멘트'는 어느 하나의 재질을 한정하는 것이 아닌, 열가소성 재질로 만들어진 선재를 대표하는 용어로 정의하고 사용하기로 한다.In the present invention, the 'filament' is not limited to any one material, but will be defined and used in terms representing wire rods made of thermoplastic materials.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 결합 사시도이다. 도 2는 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 일부를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 내부를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 내부를 도시한 평면도이다. 도 5는 도 3에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 제1 구동부를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 3에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 제2 구동부를 도시한 평면도이다. 도 7은 도 6에 따른 제2 구동부의 작동 상태를 도시한 평면도이다. 도 8은 도 1에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치의 필라멘트 공급부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of a combination of the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a part of the filament selection and supply device according to FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the filament selection and supply device according to FIG. 1. 4 is a plan view showing the interior of the filament selection and supply device according to FIG. FIG. 5 is a perspective view illustrating a first driving unit of the filament selection and supply device according to FIG. 3. 6 is a plan view illustrating a second driver of the filament selection and supply device according to FIG. 3. 7 is a plan view illustrating an operating state of the second driving unit according to FIG. 6. 8 is a perspective view illustrating a filament supply unit of the filament selection and supply device according to FIG. 1.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치(10)는 외관을 형성하는 하우징(100)과, 내골격을 형성하는 메인 프레임(110)과, 각종 부품이 장착되거나 지지되는 서브 프레임(120)을 포함한다. 하우징(100) 내부에는 필라멘트(230)를 3D 프린터(1)로 공급하기 위한 구성품들이 수용된다. As shown in Figures 1 to 4, the filament selection and supply apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is a housing 100 to form an appearance, the main frame 110 to form an internal skeleton, and various And a subframe 120 on which the component is mounted or supported. In the housing 100, components for supplying the filament 230 to the 3D printer 1 are accommodated.

하우징(100) 내부에는 복수의 필라멘트(230)가 수납된다. 필라멘트(230)는 제1 구동부(300)에 의해 이송된다. 각각의 필라멘트(230)는 제2 구동부(400)에 연결된다. 제2 구동부(400)는 연결된 필라멘트(230)가 공급 또는 공급 중단되도록 한다. 제2 구동부(400)는 필라멘트 공급부(600)와 연결되어 필라멘트 공급부(600)로 필라멘트(230)를 공급한다. 필라멘트 공급부(600)는 유입된 필라멘트(230)를 3D 프린터(1)로 공급하는 역할을 한다. 제2 구동부(400)는 연결부재(500)에 의해 필라멘트 공급부(600)와 연결되어 필라멘트(230)를 이송한다. 필라멘트 공급부(600)를 거쳐 필라멘트(230)가 3D 프린터(1)로 공급될 수 있다. 하우징(100) 내부에는 복수의 센서부(700)가 구비된다. 또한, 하우징(100) 내부에는 각 구성품들에 전원 공급을 위한 전원 공급부(800)가 구비된다.The plurality of filaments 230 are accommodated in the housing 100. The filament 230 is conveyed by the first driver 300. Each filament 230 is connected to the second driver 400. The second driver 400 causes the connected filament 230 to be supplied or stopped. The second driving unit 400 is connected to the filament supply unit 600 to supply the filament 230 to the filament supply unit 600. The filament supply unit 600 serves to supply the introduced filament 230 to the 3D printer 1. The second driving unit 400 is connected to the filament supply unit 600 by the connecting member 500 to transfer the filament 230. The filament 230 may be supplied to the 3D printer 1 via the filament supply unit 600. A plurality of sensor units 700 are provided in the housing 100. In addition, the housing 100 is provided with a power supply unit 800 for supplying power to each component.

하우징(100)은 필라멘트 선택 및 공급 장치(10)의 외관을 형성한다. 하우징(100)은 대략 육면체 형상을 가질 수 있다. 하우징(100)의 일측에는 내부 공기 순환을 위한 쿨링 팬(130)이 설치된다. 또한, 하우징(100)의 일측에는 제어 및 모니터링을 위한 컨트롤러(150)가 설치된다. 하우징(100)의 타측에는 개폐 가능한 형태의 도어(160)가 설치된다. The housing 100 forms the appearance of the filament selection and supply device 10. The housing 100 may have a substantially hexahedron shape. One side of the housing 100 is provided with a cooling fan 130 for internal air circulation. In addition, a controller 150 for control and monitoring is installed at one side of the housing 100. The other side of the housing 100 is provided with a door 160 that can be opened and closed.

쿨링 팬(130)은 하우징(100)의 일측에 설치되며 외부 공기를 하우징(100) 내부로 유입시켜 하우징(100) 내부 공기를 순환시킨다. 외부 공기의 순환으로 하우징(100) 내부의 온도가 낮아질 수 있다. 하우징(100)의 상측 또는 쿨링 팬(130)에 대향되는 위치에는 하우징(100) 내부 공기가 배출되는 배출부(140)가 형성될 수 있다.The cooling fan 130 is installed at one side of the housing 100 and circulates air in the housing 100 by introducing external air into the housing 100. The temperature inside the housing 100 may be lowered due to the circulation of external air. A discharge unit 140 through which air inside the housing 100 is discharged may be formed at a position opposite the upper side of the housing 100 or the cooling fan 130.

배출부(140)는 개방된 관통홀이 아닌, 내부의 공기압이 일정 이상 상승하면 자동으로 개방되는 플랩(flap) 형태로 형성될 수 있다. 배출부(140)는 하우징(100) 내부의 온도 및 습도 유지를 위해 관통홀 형태 보다는 특정 조건에서만 개방되는 형태인 것이 바람직하다.The discharge unit 140 may be formed in a flap form, which is automatically opened when the air pressure inside the discharge hole is not higher than a predetermined opening. Discharge part 140 is preferably in a form that is open only in certain conditions rather than through-hole shape to maintain the temperature and humidity inside the housing 100.

컨트롤러(150)는 터치 입력 방식의 스크린을 구비한 초소형 컴퓨터로 구성될 수 있다. 컨트롤러(150)는 제어를 위한 마이크로 칩과 컨트롤 패널, 전압이나 전류 변환을 위한 각종 컨버터나 인버터, 각종 표시를 위한 스크린 등을 구비할 수 있다. 컨트롤러(150)는 주요 부품과 전기적으로 연결되어 통신하고 각종 부품들을 제어한다. 컨트롤러(150)는 제어를 위한 각종 메뉴와 필라멘트 공급 상태, 필라멘트 잔량 등을 스크린에 표시할 수 있다. 사용자는 스크린에 표시된 메뉴의 조작을 통해 수동으로 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)를 제어할 수 있다. 또한, 사용자는 스크린을 통해 필라멘트 공급 상태와 잔량, 교체까지 남은 시간 등을 파악하고 각종 설정을 변경하거나 제어 명령을 입력할 수 있다. 사용자는 컨트롤러(150)를 설정해 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400), 필라멘트(230)의 공급을 자동으로 제어하도록 설정할 수 있다.The controller 150 may be configured as a microcomputer having a touch input screen. The controller 150 may include a microchip for controlling and a control panel, various converters or inverters for converting voltage or current, screens for various displays, and the like. The controller 150 is electrically connected to main components to communicate and control various components. The controller 150 may display various menus for controlling, filament supply state, remaining amount of filament, and the like on the screen. The user may manually control the first driver 300 and the second driver 400 by manipulating a menu displayed on the screen. In addition, the user can check the filament supply status, remaining amount, time remaining until replacement, and change various settings or input a control command through the screen. The user may set the controller 150 to automatically control the supply of the first driver 300, the second driver 400, and the filament 230.

도어(160)는 하우징(100)의 측면에 회전 가능하게 또는 탈착 가능하게 결합된다. 도어(160)는 필라멘트 보빈(210)의 교체 시 개방되는 부분이다. 이를 위해, 도어(160)는 필라멘트 보빈(210)의 위치에 대응하는 하우징(100)의 일면에 설치된다. 하우징(100)의 내부에는 메인 프레임(110) 및 서브 프레임(120), 복수의 필라멘트 보빈(210) 및 각종 구성품이 수용된다. 도어(160)는 사용자의 편의를 위해 투명하게 만들어질 수 있다. 하우징(100)은 도어(160)가 사용자가 개폐하기 편리한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. The door 160 is rotatably or detachably coupled to the side of the housing 100. The door 160 is a part which is opened when the filament bobbin 210 is replaced. To this end, the door 160 is installed on one surface of the housing 100 corresponding to the position of the filament bobbin 210. The main frame 110 and the subframe 120, the plurality of filament bobbins 210, and various components are accommodated in the housing 100. The door 160 may be made transparent for the convenience of the user. The housing 100 may be disposed so that the door 160 faces in a direction convenient for the user to open and close.

메인 프레임(110)은 하우징(100)의 내부에 결합되며, 내골격을 형성한다. 메인 프레임(110)은 하우징(100)이 육면체 형상을 유지할 수 있도록 육면체의 각 모서리에 대응하는 부분을 지지한다. 메인 프레임(110)은 복수의 일자형 프레임이 상호 결합되어 하나의 내골격을 구성한다. 메인 프레임(110)의 일측에는 각종 구성품이 결합되는 서브 프레임(120)이 결합될 수 있다. 서브 프레임(120)은 메인 프레임(110)의 일측에서 타측을 연결하는 형태로 설치될 수 있다.The main frame 110 is coupled to the inside of the housing 100 and forms an internal skeleton. The main frame 110 supports a portion corresponding to each corner of the hexahedron so that the housing 100 can maintain the hexahedron shape. The main frame 110 is a plurality of straight frame is coupled to each other to form one endoskeleton. One side of the main frame 110 may be coupled to the sub-frame 120 to which the various components are coupled. The subframe 120 may be installed in a form of connecting the other side from one side of the main frame 110.

서브 프레임(120)은 메인 프레임(110)의 일측면에서 타측면을 가로질러 설치된다. 서브 프레임(120)의 양면에는 필라멘트(230)의 공급을 위한 각종 부품들이 설치될 수 있다. 서브 프레임(120)은 부품들의 실장을 위해 판(plate) 형상을 가질 수 있다. 서브 프레임(120)은 하우징(100) 내부에 수용되어야 하므로 메인 프레임(110)의 길이 방향 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다. 서브 프레임(120)을 사이에 두고 하우징(100) 내부 일측에는 복수의 필라멘트 케이스(200)가 삽입된다. 서브 프레임(120)은 필라멘트 케이스(200)로부터 필라멘트(230)가 인출되는 방향 쪽에 설치될 수 있다.The sub frame 120 is installed across the other side from one side of the main frame 110. Various parts for supplying the filament 230 may be installed on both sides of the sub frame 120. The subframe 120 may have a plate shape for mounting the parts. Since the subframe 120 is to be accommodated in the housing 100, the subframe 120 may have a width smaller than the longitudinal width of the main frame 110. A plurality of filament cases 200 are inserted into one side of the housing 100 with the subframe 120 interposed therebetween. The subframe 120 may be installed in the direction in which the filament 230 is drawn out from the filament case 200.

도 2에 도시된 바와 같이, 필라멘트 케이스(200)는 내부에 필라멘트 보빈(210)이 회전 가능하게 결합된다. 필라멘트 보빈(210)에는 고체 상태의 필라멘트(230)가 선재 형태로 감겨있다. 필라멘트(230)의 일단은 필라멘트 보빈(210)에 고정되고, 타단은 제2 구동부(400)로 연결된다. 필라멘트(230)는 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)에 의해 선택적으로 필라멘트 공급부(600)로 공급된다. 그러나 필라멘트 케이스(200) 없이 필라멘트 보빈(210)을 회전 가능하게 지지하는 지지축 등이 설치될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the filament case 200 is rotatably coupled to the filament bobbin 210 therein. The filament bobbin 210 is wound around the filament 230 in the form of wire. One end of the filament 230 is fixed to the filament bobbin 210, the other end is connected to the second drive unit 400. The filament 230 is selectively supplied to the filament supply unit 600 by the first driver 300 and the second driver 400. However, a support shaft for rotatably supporting the filament bobbin 210 may be installed without the filament case 200.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(300)는 구동력을 제공하는 제1 구동모터(310)와, 제1 구동모터(310)의 구동력을 제2 구동부(400)로 전달하는 커플링(330) 및 이송 샤프트(350)와, 이송 샤프트(350) 상에 설치되어 필라멘트(230)를 이송하는 복수의 회전 기어(352)를 포함한다. 또한, 제1 구동부(300)는 제1 구동모터(310)를 지지하는 모터 프레임(370)과, 이송 샤프트(350)를 회전 가능하게 지지하는 샤프트 지지부(390)를 더 포함한다. 제1 구동모터(310)는 컨트롤러(150)와 전기적으로 연결된다.As shown in FIGS. 3 to 5, the first driving unit 300 transmits the driving force of the first driving motor 310 and the first driving motor 310 to provide the driving force to the second driving unit 400. The coupling 330 and the transfer shaft 350, and a plurality of rotary gears 352 are installed on the transfer shaft 350 to transfer the filament 230. In addition, the first driving unit 300 further includes a motor frame 370 supporting the first driving motor 310, and a shaft support unit 390 rotatably supporting the transfer shaft 350. The first driving motor 310 is electrically connected to the controller 150.

제1 구동모터(310)는 필라멘트(230)를 3D 프린터(1) 방향으로 밀어내거나 후퇴시키는 구동력을 제공하는 모터이다. 제1 구동모터(310)는 모터 프레임(370)에 의해 서브 프레임(120)에 장착된다. 제1 구동모터(310)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있는 스텝모터로 구비되는 것이 바람직하다. 제1 구동모터(310)는 컨트롤러(150)의 제어에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전한다. 제1 구동모터(310)가 정방향으로 회전하면 필라멘트(230)가 3D 프린터(1) 방향으로 이송된다. 제1 구동모터(310)가 역방향으로 회전하면 필라멘트(230)가 필라멘트 보빈(210) 쪽으로 후퇴한다. 제1 구동모터(310)의 회전축(312)의 일부는 제1 구동모터(310)의 외부로 돌출된다. 돌출된 회전축(312)은 커플링(330)에 의해 이송 샤프트(350)와 결합된다.The first drive motor 310 is a motor that provides a driving force for pushing or retracting the filament 230 in the direction of the 3D printer 1. The first driving motor 310 is mounted to the subframe 120 by the motor frame 370. The first drive motor 310 is preferably provided with a step motor that can rotate in a forward or reverse direction. The first driving motor 310 rotates in the forward or reverse direction under the control of the controller 150. When the first driving motor 310 rotates in the forward direction, the filament 230 is transferred in the 3D printer 1 direction. When the first driving motor 310 rotates in the reverse direction, the filament 230 is retracted toward the filament bobbin 210. A portion of the rotation shaft 312 of the first drive motor 310 protrudes out of the first drive motor 310. The protruding rotating shaft 312 is coupled to the transfer shaft 350 by the coupling 330.

커플링(330)은 제1 구동모터(310)의 회전축(312)과 이송 샤프트(350)를 물리적으로 연결하는 기구이다. 커플링(330)은 제1 구동모터(310)의 회전력을 이송 샤프트(350)로 전달한다. 본 발명의 커플링(330)으로 리지드형(Rigid Type) 커플링이 사용될 수 있다.The coupling 330 is a mechanism for physically connecting the rotation shaft 312 and the feed shaft 350 of the first drive motor 310. The coupling 330 transmits the rotational force of the first drive motor 310 to the transfer shaft 350. As the coupling 330 of the present invention, a rigid type coupling may be used.

이송 샤프트(350)는 원통형의 바(bar) 형태이다. 이송 샤프트(350)는 일단이 커플링(330)에 결합되고 타단은 제2 구동부(400)를 지나도록 연장되어 샤프트 지지부(390)에 회전 가능하게 결합된다. 이송 샤프트(350)는 제2 구동부(400)의 제2 구동 모터(410)를 모두 거쳐갈 수 있을 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이송 샤프트(350)에는 제2 구동부(400)의 제2 구동모터(410) 위치에 대응하여 복수의 회전 기어(352) 및 고정부(354)가 삽입된다.The feed shaft 350 is in the form of a cylindrical bar. One end of the transfer shaft 350 is coupled to the coupling 330, and the other end of the transfer shaft 350 extends past the second driving unit 400 to be rotatably coupled to the shaft support 390. The transfer shaft 350 preferably has a length enough to pass through all of the second drive motors 410 of the second drive unit 400. The plurality of rotary gears 352 and the fixing part 354 are inserted into the transfer shaft 350 corresponding to the position of the second driving motor 410 of the second driving part 400.

이송 샤프트(350)는 제1 구동모터(310)가 정방향으로 회전할 때 회전축(312)의 회전력을 전달받아 회전축(312)과 동일한 방향으로 회전된다. 이송 샤프트(350)는 제1 구동모터(310)가 역방향으로 회전할 때 회전축(312)의 회전력을 전달받아 회전축(312)과 동일한 방향으로 회전된다.The feed shaft 350 is rotated in the same direction as the rotation shaft 312 receives the rotational force of the rotation shaft 312 when the first drive motor 310 rotates in the forward direction. The feed shaft 350 is rotated in the same direction as the rotary shaft 312 receives the rotational force of the rotary shaft 312 when the first drive motor 310 rotates in the reverse direction.

회전 기어(352)는 이송 샤프트(350) 상에 고정된다. 회전 기어(352)는 이송 샤프트(350)가 정방향으로 회전될 때 필라멘트(230)에 접촉해 필라멘트(230)를 3D 프린터(1) 방향으로 밀어낸다. 회전 기어(352)는 이송 샤프트(350)가 역방향으로 회전될 때 필라멘트(230)로부터 멀어져 비접촉 상태가 된다. 회전 기어(352)와 인접하여 고정부(354)가 구비된다.The rotary gear 352 is fixed on the transfer shaft 350. The rotary gear 352 contacts the filament 230 and pushes the filament 230 toward the 3D printer 1 when the transfer shaft 350 is rotated in the forward direction. The rotary gear 352 is brought away from the filament 230 when the feed shaft 350 is rotated in the reverse direction and is in a non-contact state. A fixed part 354 is provided adjacent to the rotary gear 352.

고정부(354)는 회전 기어(352)와 소정 간격 이격되어 설치된다. 고정부(354)는 제2 구동부(400)의 일부 구성품이 이송 샤프트(350) 상에 결합된 상태에서 구성품의 이동을 제한하는 역할을 한다. 고정부(354)에 의해 제2 구동부(400)의 일부 구성품이 결합 위치를 이탈하지 않게 된다.The fixing part 354 is installed to be spaced apart from the rotary gear 352 by a predetermined interval. The fixing part 354 serves to limit the movement of the component in a state where some components of the second driving unit 400 are coupled on the transfer shaft 350. The fixing part 354 does not allow some components of the second driving part 400 to leave the engagement position.

모터 프레임(370)은 제1 구동모터(310)를 서브 프레임(120) 상에 결합시킨다. 모터 프레임(370)은 제1 구동모터(310)를 수납하며, 'ㄷ'자나 'ㅁ'자 등의 형태를 가질 수 있다. 모터 프레임(370)은 일측에 관통홀(432)이 형성될 수 있다. 관통홀(432)을 통해 제1 구동모터(310)의 회전축(312) 일부가 외부로 노출된다.The motor frame 370 couples the first driving motor 310 on the subframe 120. The motor frame 370 accommodates the first driving motor 310 and may have a form such as 'c' or 'ㅁ'. The motor frame 370 may have a through hole 432 formed at one side thereof. A portion of the rotation shaft 312 of the first driving motor 310 is exposed to the outside through the through hole 432.

샤프트 지지부(390)는 모터 프레임(370)과 대향되는 방향에 배치되어 서브 프레임(120) 상에 결합된다. 샤프트 지지부(390)는 중공 또는 관통홀을 구비하며, 중공 또는 관통홀에 이송 샤프트(350)의 단부가 삽입된다. 이송 샤프트(350)의 단부는 중공 또는 관통홀에 의해 회전 가능하게 지지된다. The shaft support part 390 is disposed in a direction opposite to the motor frame 370 and coupled to the sub frame 120. The shaft support part 390 has a hollow or through hole, and an end of the transfer shaft 350 is inserted into the hollow or through hole. The end of the transfer shaft 350 is rotatably supported by a hollow or through hole.

전술한 구성을 갖는 제1 구동부(300)에 의해 필라멘트(230)가 이송 또는 후퇴된다. 필라멘트(230)를 필라멘트 공급부(600)로 선택적으로 공급하기 위해서 제2 구동부(400)가 구비된다.The filament 230 is conveyed or retracted by the first driver 300 having the above-described configuration. The second driving unit 400 is provided to selectively supply the filament 230 to the filament supply unit 600.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 구동부(400)는 복수의 제2 구동모터(410)와, 제2 구동모터(410)를 지지하는 지지 프레임(430)과, 제2 구동모터(410)에 의해 회전하는 레버부재(450)를 포함한다. 레버부재(450)는 레버 지지부(470)에 의해 지지되고, 레버부재(450)와 레버 지지부(470) 사이에는 탄성부재(490)가 설치된다. 레버 지지부(470)에는 필라멘트 공급부(600)와 연결되는 연결부재(500)가 결합된다.As shown in FIGS. 3 to 7, the second driving unit 400 includes a plurality of second driving motors 410, a support frame 430 for supporting the second driving motors 410, and a second driving motor. And a lever member 450 that is rotated by 410. The lever member 450 is supported by the lever support part 470, and an elastic member 490 is installed between the lever member 450 and the lever support part 470. The lever support part 470 is coupled to the connection member 500 connected to the filament supply part 600.

제2 구동모터(410)는 레버부재(450)를 가동하는 모터이다. 제2 구동모터(410)는 직선 운동하는 구동축(412)과, 구동축(412)의 노출된 단부에 결합되는 가압 헤드(414)를 포함한다. 제2 구동모터(410)는 구동축(412)의 직선 운동을 위해 솔레노이드 모터 등 리니어 타입의 모터로 구성될 수 있다.The second drive motor 410 is a motor for operating the lever member 450. The second drive motor 410 includes a drive shaft 412 that linearly moves, and a pressure head 414 coupled to the exposed end of the drive shaft 412. The second drive motor 410 may be composed of a linear type motor such as a solenoid motor for linear movement of the drive shaft 412.

가압 헤드(414)는 제2 구동 모터(410)의 돌출된 구동축(412)의 단부에 결합된다. 가압 헤드(414)는 제2 구동모터(410)의 동작에 따라 전진 또는 후진하는 직선 운동을 한다. 가압 헤드(414)는 레버부재(450)를 가압하는 역할을 한다.The pressurizing head 414 is coupled to the end of the protruding drive shaft 412 of the second drive motor 410. The pressurizing head 414 performs a linear motion of moving forward or backward according to the operation of the second driving motor 410. The pressing head 414 serves to press the lever member 450.

지지 프레임(430)은 제2 구동모터(410)를 서브 프레임(120)에 결합시키는 역할을 한다. 지지 프레임(430)은 제2 구동모터(410)를 수납하며, 'ㄷ'자나 'ㅁ'자 등의 형태를 가질 수 있다. 지지 프레임(430)의 개방된 일측에 제2 구동모터(410)의 구동축(412)이 돌출된다. 따라서 지지 프레임(430)은 레버부재(450)를 향하는 방향 쪽이 개구된다.The support frame 430 serves to couple the second driving motor 410 to the subframe 120. The support frame 430 accommodates the second driving motor 410 and may have a shape such as 'c' or 'ㅁ'. The drive shaft 412 of the second drive motor 410 is protruded on one open side of the support frame 430. Therefore, the supporting frame 430 is open toward the lever member 450 in the direction.

레버부재(450)는 레버 지지부(470) 상에 결합되는 힌지축(452)과, 가압 헤드(414)에 의해 가압되는 가동 레버(454)와, 가동 레버(454)에 의해 회전하는 가압 레버(456)를 포함한다. 가동 레버(454)는 탄성부재(490)에 의해 레버 지지부(470)에 대해 탄성 지지된다.The lever member 450 includes a hinge shaft 452 coupled on the lever support 470, a movable lever 454 pressed by the pressure head 414, and a pressure lever rotated by the movable lever 454. 456). The movable lever 454 is elastically supported with respect to the lever support 470 by the elastic member 490.

힌지축(452)은 레버 지지부(470) 상에 회전 가능하게 결합되어 레버 지지부(470)에 대해 레버부재(450)를 회전 가능하게 지지한다. 힌지축(452)을 중심으로 일측에 가동 레버(454)가 위치하고 타측에 가압 레버(456)가 위치한다. 가동 레버(454)와 가압 레버(456)는 서로 직각을 이루도록 형성될 수 있다.The hinge shaft 452 is rotatably coupled to the lever support 470 to rotatably support the lever member 450 with respect to the lever support 470. The movable lever 454 is positioned at one side and the pressure lever 456 is positioned at the other side of the hinge shaft 452. The movable lever 454 and the pressure lever 456 may be formed to be perpendicular to each other.

가동 레버(454)는 가압 헤드(414)에 접촉 또는 비접촉되는 부분이다. 가동 레버(454)의 일단은 가압 헤드(414)에 접촉되어 가압될 때 레버 지지부(470)의 일면에 가까워진다. 가동 레버(454)는 가압 헤드(414)의 가압력이 해제되면 탄성부재(490)에 의해 레버 지지부(470)의 일면으로부터 이격된다.The movable lever 454 is a portion in contact with or not in contact with the pressure head 414. One end of the movable lever 454 is close to one surface of the lever support 470 when pressed in contact with the pressure head 414. The movable lever 454 is spaced apart from one surface of the lever support 470 by the elastic member 490 when the pressing force of the pressing head 414 is released.

가동 레버(454)의 타단에는 필라멘트(230)가 관통 삽입되는 필라멘트 삽입홀(454b)이 형성된다. 필라멘트(230)는 필라멘트 삽입홀(454b)을 통과해 레버 지지부(470) 쪽에 삽입된다. 가동 레버(454)는 가압 레버(456)와 일체로 형성된다.The other end of the movable lever 454 is formed with a filament insertion hole 454b through which the filament 230 is inserted. The filament 230 is inserted into the lever support portion 470 through the filament insertion hole 454b. The movable lever 454 is formed integrally with the pressure lever 456.

가압 레버(456)는 가동 레버(454)가 레버 지지부(470)에 가까워지면 전술한 이송 샤프트(350)의 회전 기어(352)와 가까워진다. 반대로 가압 레버(456)는 가동 레버(454)가 레버 지지부(470)로부터 멀어지면 회전 기어(352)로부터 멀어진다. The pressure lever 456 is close to the rotary gear 352 of the transfer shaft 350 as the movable lever 454 approaches the lever support 470. Conversely, the pressure lever 456 moves away from the rotary gear 352 when the movable lever 454 moves away from the lever support 470.

회전 기어(352)와 가압 레버(456)의 사이에 필라멘트(230)가 삽입된다. 따라서 가압 레버(456)와 회전 기어(352)의 거리에 따라 필라멘트(230)의 이송 여부가 결정된다. 가압 레버(456)는 회전 기어(352)를 향하는 방향에 돌출 형성된 가압 돌기(456a)를 포함할 수 있다. 가압 돌기(456a)에 의해 필라멘트(230)가 회전 기어(352)와 밀착되도록 가압될 수 있다.The filament 230 is inserted between the rotary gear 352 and the pressure lever 456. Therefore, it is determined whether the filament 230 is conveyed according to the distance between the pressure lever 456 and the rotary gear 352. The pressing lever 456 may include a pressing protrusion 456a protruding in the direction toward the rotary gear 352. The filament 230 may be pressed by the pressing protrusion 456a to be in close contact with the rotary gear 352.

가동 레버(454)에 의해 가압 레버(456)가 회전 기어(352)에 밀착되면, 필라멘트(230)가 가압 돌기(456a)에 의해 회전 기어(352) 쪽으로 밀착된다. 회전 기어(352)는 제1 구동모터(310)에 의해 회전하는 이송 샤프트(350) 상에 고정되어 있다. 따라서 회전 기어(352)의 회전에 의해 필라멘트(230)가 이송될 수 있다. 회전 기어(352)가 일방향으로 회전하면 필라멘트(230)가 필라멘트 공급부(600)를 향해 이동된다. 회전 기어(352)가 타방향으로 회전하면 필라멘트(230)가 필라멘트 보빈(210) 쪽으로 후퇴된다. 따라서 필라멘트(230)가 공급되는 동안에는 가압 헤드(414)가 지속적으로 가동 레버(454)를 가압해 가압 레버(456)가 필라멘트(230)를 회전 기어(352) 쪽으로 밀도록 제어된다. When the pressing lever 456 is in close contact with the rotary gear 352 by the movable lever 454, the filament 230 is in close contact with the rotating gear 352 by the pressing protrusion 456a. The rotary gear 352 is fixed on the feed shaft 350 that is rotated by the first drive motor 310. Therefore, the filament 230 may be transferred by the rotation of the rotary gear 352. When the rotary gear 352 rotates in one direction, the filament 230 is moved toward the filament supply unit 600. When the rotary gear 352 rotates in the other direction, the filament 230 is retracted toward the filament bobbin 210. Therefore, while the filament 230 is supplied, the pressure head 414 continuously presses the movable lever 454 so that the pressure lever 456 pushes the filament 230 toward the rotary gear 352.

전술한 바와 같이 가압 레버(456)는 가동 레버(454)에 의해 필라멘트(230)에 접촉 또는 비접촉 상태가 된다. 가동 레버(454)는 탄성부재(490) 및 힌지축(452)에 의해 레버 지지부(470)와 결합된다.As described above, the pressure lever 456 is in contact or non-contact state with the filament 230 by the movable lever 454. The movable lever 454 is coupled to the lever support 470 by the elastic member 490 and the hinge shaft 452.

레버 지지부(470)는 회전 기어(352)와 고정부(354) 사이에서 레버부재(450)를 회동 가능하게 지지한다. 레버 지지부(470)는 레버부재(450)의 크기보다 큰 크기를 갖는 일종의 플레이트(plate)로, 서브 프레임(120) 상에 결합된다. 레버 지지부(470)의 일측에는 레버부재(450)의 힌지축(452)이 회전 가능하게 삽입되는 힌지 삽입홈(472)이 형성된다. 레버 지지부(470)의 타측에는 탄성부재(490)가 삽입되는 스프링 삽입홈(454a)이 형성된다. 레버 지지부(470)의 판면에는 이송 샤프트(350)가 관통 삽입되는 제1 관통홀(476)이 형성된다. 또한, 레버 지지부(470)의 판면에는 필라멘트(230)가 빠져나가는 제2 관통홀(478)이 형성된다.The lever support part 470 rotatably supports the lever member 450 between the rotary gear 352 and the fixed part 354. The lever support part 470 is a kind of plate having a size larger than that of the lever member 450, and is coupled on the subframe 120. A hinge insertion groove 472 is formed at one side of the lever support part 470 so that the hinge shaft 452 of the lever member 450 is rotatably inserted. The other side of the lever support 470 is formed with a spring insertion groove 454a into which the elastic member 490 is inserted. A first through hole 476 through which the feed shaft 350 is inserted is formed in the plate surface of the lever support part 470. In addition, a second through hole 478 through which the filament 230 exits is formed on the plate surface of the lever support part 470.

힌지 삽입홈(472)은 레버부재(450)의 힌지축(452)의 위치에 대응하여 형성된다. The hinge insertion groove 472 is formed corresponding to the position of the hinge shaft 452 of the lever member 450.

스프링 삽입홈(454a)은 가동 레버(454)의 단부 위치에 대응하는 위치에 형성된다.The spring insertion groove 454a is formed at a position corresponding to the end position of the movable lever 454.

제1 관통홀(476)은 힌지 삽입홈(472)이나 스프링 삽입홈(454a)과 이격된 위치에 형성된다.The first through hole 476 is formed at a position spaced apart from the hinge insertion groove 472 or the spring insertion groove 454a.

제2 관통홀(478)은 스프링 삽입홈(454a)이 형성된 면과 동일한 면에 형성되되 스프링 삽입홈(454a)과 이격되어 형성된다. 제2 관통홀(478)과 마주보는 부분에는 필라멘트(230)가 삽입 위치를 이탈하지 않도록 안내하는 안내부(479)가 형성될 수 있다.The second through hole 478 is formed on the same side as the surface on which the spring insertion groove 454a is formed, and is spaced apart from the spring insertion groove 454a. A guide portion 479 may be formed at a portion facing the second through hole 478 to guide the filament 230 so as not to leave the insertion position.

안내부(479)는 레버 지지부(470)의 판면으로부터 돌출 형성되고 중앙에 중공을 구비할 수 있다. 상기 중공을 관통하여 필라멘트(230)가 삽입된 후, 필라멘트(230)는 가동 레버(454)의 필라멘트 삽입홀(454b)을 거쳐 레버 지지부(470)의 제2 관통홀(478)까지 삽입될 수 있다. 필라멘트(230)가 안내부(479), 필라멘트 삽입홀(454b) 및 제2 관통홀(478)을 순차적으로 통과해 그 단부가 연결부재(500)로 삽입된다. 필라멘트(230)의 이러한 삽입은 사용자에 의해 수동으로 진행된다.The guide portion 479 may protrude from the plate surface of the lever support portion 470 and have a hollow in the center thereof. After the filament 230 is inserted through the hollow, the filament 230 may be inserted to the second through hole 478 of the lever support 470 via the filament insertion hole 454b of the movable lever 454. have. The filament 230 sequentially passes through the guide portion 479, the filament insertion hole 454b, and the second through hole 478, and an end thereof is inserted into the connection member 500. This insertion of filament 230 is performed manually by the user.

탄성부재(490)는 코일 스프링이다. 탄성부재(490)는 일단이 가동 레버(454)의 스프링 삽입홈(454a)에 고정되고, 타단이 레버 지지부(470)의 스프링 삽입홈(474)에 고정된다. 전술한 바와 같이, 탄성부재(490)는 가동 레버(454)의 단부를 탄성 지지한다.The elastic member 490 is a coil spring. One end of the elastic member 490 is fixed to the spring insertion groove 454a of the movable lever 454, and the other end is fixed to the spring insertion groove 474 of the lever support 470. As described above, the elastic member 490 elastically supports the end of the movable lever 454.

전술한 구조에 따라, 가압 레버(456)와 회전 기어(352)에 의해 3D 프린터(1) 쪽으로 이송되는 필라멘트(230)는 바로 3D 프린터(1)로 공급되지 않고 필라멘트 공급부(600)로 이송된다. 제2 구동부(400)와 필라멘트 공급부(600)는 연결부재(500)에 의해 연결된다.According to the above-described structure, the filament 230 conveyed toward the 3D printer 1 by the pressure lever 456 and the rotary gear 352 is not directly supplied to the 3D printer 1, but is conveyed to the filament supply unit 600. . The second driving part 400 and the filament supply part 600 are connected by the connecting member 500.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연결부재(500)는 각 구성품과 결합되기 위한 복수의 커넥터(510)와, 커넥터(510)에 결합되어 필라멘트(230)가 이송되는 경로를 형성하는 복수의 튜브(530)를 포함할 수 있다.6 to 8, the connection member 500 includes a plurality of connectors 510 to be coupled with each component, and a plurality of connectors 510 to be coupled to the connector 510 to form a path through which the filament 230 is transferred. It may include a tube 530 of.

커넥터(510)는 레버 지지부(470)와 튜브(530)를 연결한다. 제2 구동부(400)가 복수 개로 구비되므로 레버 지지부(470) 역시 복수 개로 구비된다. 커넥터(510) 역시 복수 개로 구비되어 레버 지지부(470)와 튜브(530)를 연결한다. 커넥터(510)는 제2 관통홀(478)과 튜브(530) 사이에 삽입된다. 커넥터(510)는 제2 관통홀(478)에 삽입될 수도 있고, 제2 관통홀(478) 외측에 커넥터(510)가 장착되는 장착부(미도시)가 돌출 형성되어 장착부에 결합될 수도 있다. 또는 커넥터(510)는 용접이나 접착제 도포 등의 방법으로 레버 지지부(470)에 결합될 수도 있다. 커넥터(510)는 레버 지지부(470)와 튜브(530) 사이를 연결할 수 있다면 어떤 결합 방법에 의해 결합되어도 무방하다. The connector 510 connects the lever support 470 and the tube 530. Since the second driving unit 400 is provided in plural, the lever supporting unit 470 is also provided in plural. A plurality of connectors 510 are also provided to connect the lever support part 470 and the tube 530. The connector 510 is inserted between the second through hole 478 and the tube 530. The connector 510 may be inserted into the second through hole 478, or a mounting portion (not shown) on which the connector 510 is mounted may protrude from the second through hole 478 to be coupled to the mounting portion. Alternatively, the connector 510 may be coupled to the lever support 470 by welding or adhesive application. The connector 510 may be coupled by any coupling method as long as it can connect between the lever support 470 and the tube 530.

커넥터(510)는 필라멘트 공급부(600)와 튜브(530) 사이에도 삽입되어 필라멘트 공급부(600)와 튜브(530)를 연결한다.The connector 510 is also inserted between the filament supply unit 600 and the tube 530 to connect the filament supply unit 600 and the tube 530.

튜브(530)는 일단과 타단이 상호 연통되는 관상체로, 유연하게 구부러지는 재질로 만들어질 수 있다. 튜브(530)는 그 내부에 필라멘트(230)가 삽입되며, 필라멘트(230)가 이동하는 이동 공간을 형성한다. 따라서 튜브(530)는 설치 환경에 따라 구부러지는 형상으로 설치될 수 있다. 그러나 튜브(530)는 필라멘트(230)의 이동을 방해하지 않아야 하므로 쉽게 접히지 않을 정도로 적당히 변형될 수 있어야 한다. 튜브(530)는 복수 개로 구비되어 필라멘트(230)를 필라멘트 공급부(600)로 안내한다.The tube 530 is a tubular body in which one end and the other end communicate with each other, and may be made of a flexible material. The tube 530 has a filament 230 inserted therein, and forms a moving space in which the filament 230 moves. Therefore, the tube 530 may be installed in a bent shape according to the installation environment. However, since the tube 530 should not interfere with the movement of the filament 230, it should be able to be deformed properly so that it does not fold easily. A plurality of tubes 530 is provided to guide the filament 230 to the filament supply unit 600.

도 8에 도시된 바와 같이, 필라멘트 공급부(600)는 소정의 두께와 크기를 갖는 블록(block)으로, 하우징(100)의 일측에 설치된다. 필라멘트 공급부(600)는 제2 구동부(400)로부터 이송되는 필라멘트(230)를 3D 프린터(1) 쪽으로 공급하는 부분이다. 따라서 필라멘트 공급부(600)는 하우징(100) 내부에 설치되되 필라멘트 케이스(200)에 대향되는 방향 쪽에 설치된다. 필라멘트 공급부(600)는 내부에 필라멘트(230)가 지나가는 공간(후술할 안내 유로)이 필요하므로 소정의 두께와 크기를 갖는다. As shown in FIG. 8, the filament supply unit 600 is a block having a predetermined thickness and size, and is installed at one side of the housing 100. The filament supply unit 600 is a part for supplying the filament 230 transferred from the second driver 400 toward the 3D printer 1. Therefore, the filament supply unit 600 is installed inside the housing 100, but is installed in a direction opposite to the filament case 200. The filament supply unit 600 has a predetermined thickness and size because the filament 230 needs a space through which the filament 230 passes (a guide flow path to be described later).

필라멘트 공급부(600)는 일측에 복수 개의 커넥터(510)가 결합되고, 타측에 한 개의 커넥터(510)가 결합된다. 각 커넥터(510)에는 튜브(530)가 각각 결합되어 있다. 편의상 복수 개의 커넥터(510)가 결합되는 쪽을 유입구(610), 한 개의 커넥터(510)가 결합되는 쪽을 배출구(630)로 정의한다. 유입구(610)와 배출구(630)는 서로 대향되는 방향에 형성된다. 필라멘트 공급부(600)의 내부에는 유입구(610)와 배출구(630)를 연결하는 안내 유로(650)가 형성된다.The filament supply unit 600 has a plurality of connectors 510 are coupled to one side, one connector 510 is coupled to the other side. The tube 530 is coupled to each connector 510, respectively. For convenience, the inlet 610 is coupled to the side where the plurality of connectors 510 are coupled, and the outlet 630 is defined as the side in which one connector 510 is coupled. The inlet 610 and the outlet 630 are formed in opposite directions to each other. A guide flow path 650 connecting the inlet 610 and the outlet 630 is formed in the filament supply unit 600.

유입구(610)는 필라멘트 공급부(600)의 여러 면 중 필라멘트 케이스(200)를 향하는 방향 쪽에 형성된다. 유입구(610)는 커넥터(510)의 개수에 대응하는 개수로 형성된다. 유입구(610)는 커넥터(510)가 결합될 수 있도록 필라멘트 공급부(600)의 일면으로부터 돌출 형성된다. 필라멘트 공급부(600)는 커넥터(510)의 형상에 대응하는 형상으로 돌출된다. 복수의 유입구(610)를 통해 복수의 필라멘트(230)가 공급될 수 있으나, 제2 구동부(400)에 의해 필요한 필라멘트(230) 하나만 배출구(630)로 이동하게 된다. Inlet 610 is formed in the direction toward the filament case 200 of the various surfaces of the filament supply unit 600. The inlet 610 is formed in a number corresponding to the number of connectors 510. The inlet 610 is protruded from one surface of the filament supply unit 600 so that the connector 510 can be coupled. The filament supply unit 600 protrudes in a shape corresponding to the shape of the connector 510. A plurality of filaments 230 may be supplied through the plurality of inlets 610, but only one required filament 230 is moved to the outlet 630 by the second driving unit 400.

배출구(630)는 필라멘트 공급부(600)의 여러 면 중 3D 프린터(1)를 향하는 방향 쪽에 형성된다. 배출구(630)는 커넥터(510)가 결합될 수 있도록 필라멘트 공급부(600)의 타면으로부터 돌출 형성된다. 필라멘트 공급부(600)는 커넥터(510)의 형상에 대응하는 형상으로 돌출된다. 배출구(630)를 통해 필라멘트(230)가 3D 프린터(1) 쪽으로 안내된다.The outlet 630 is formed in the direction toward the 3D printer 1 of the various surfaces of the filament supply unit 600. The outlet 630 protrudes from the other surface of the filament supply unit 600 so that the connector 510 can be coupled. The filament supply unit 600 protrudes in a shape corresponding to the shape of the connector 510. The filament 230 is guided toward the 3D printer 1 through the outlet 630.

안내 유로(650)는 유입구(610)와 배출구(630)를 연결하는 통로이다. 안내 유로(650)를 통해 유입구(610)로 유입된 필라멘트(230)가 배출구(630)로 안내된다. 안내 유로(650)는 복수의 유입구(610) 중 어느 쪽으로 필라멘트(230)가 유입되더라도 배출구(630)로 안내할 수 있어야 한다. 따라서 안내 유로(650)는 유입구(610) 쪽의 크기가 배출구(630) 쪽의 크기보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 안내 유로(650)는 유입구(610) 방향에서 배출구(630) 방향으로 갈수록 그 크기가 감소되는 형태를 가질 수 있다. The guide flow path 650 is a passage connecting the inlet 610 and the outlet 630. The filament 230 introduced into the inlet 610 through the guide passage 650 is guided to the outlet 630. The guide flow path 650 should be able to guide to the outlet 630 even if the filament 230 is introduced into any of the plurality of inlets 610. Therefore, the size of the guide passage 650 on the inlet 610 side is preferably larger than the size of the outlet 630 side. That is, the guide flow path 650 may have a form that decreases in size from the inlet 610 toward the outlet 630.

안내 유로(650)를 거쳐 배출구(630)로 빠져나간 필라멘트(230)는 튜브(530) 내부를 지나 3D 프린터(1)로 공급된다. 3D 프린터(1)에는 필라멘트(230)를 익스트루더(미도시)로 안내하기 위해 필라멘트(230)가 삽입되는 삽입부(미도시)가 구비된다. 필라멘트를 사용하는 3D 프린터라면 모두 삽입부를 갖는다. 삽입부를 통해 필라멘트(230)가 3D 프린터(1) 내부로 안내될 때 필라멘트(230)의 안정적인 삽입을 위해 프린터 연결부재(670)가 추가로 구비될 수 있다.The filament 230 exiting the outlet 630 via the guide flow path 650 is supplied to the 3D printer 1 through the inside of the tube 530. The 3D printer 1 is provided with an insertion part (not shown) into which the filament 230 is inserted to guide the filament 230 to the extruder (not shown). All 3D printers using filaments have inserts. When the filament 230 is guided into the 3D printer 1 through the insertion unit, a printer connection member 670 may be further provided for the stable insertion of the filament 230.

프린터 연결부재(670)는 3D 프린터(1)의 삽입부에 결합되는 커넥터(510)가 외부 충격 등에 의해 이탈되지 않도록 고정하는 역할을 한다. 프린터 연결부재(670)는 연결할 3D 프린터(1)의 삽입부 형상에 따라 다양하게 구비될 수 있다. 도 8에서와 같이 프린터 연결부재(670)는 플라스틱재질의 원뿔형 삽입체 형태를 가질 수 있다. 또는 프린터 연결부재가 집게 형태로 형성될 수도 있고(미도시), 중공이 형성된 나사 형태를 가질 수도 있다(미도시). 프린터 연결부재(670)는 커넥터(510)를 3D 프린터에 연결시킬 수 있다면 그 형상에 제한되지 않는다.The printer connecting member 670 serves to fix the connector 510 coupled to the inserting portion of the 3D printer 1 so as not to be separated by an external impact. The printer connection member 670 may be provided in various ways according to the shape of the insert of the 3D printer 1 to be connected. As shown in FIG. 8, the printer connection member 670 may have a conical insert made of plastic. Alternatively, the printer connection member may be formed in the form of tongs (not shown), or may have a screw shape in which the hollow is formed (not shown). The printer connecting member 670 is not limited to its shape as long as it can connect the connector 510 to the 3D printer.

한편, 필라멘트 공급부(600)를 통해 3D 프린터(1)로 필라멘트(230)가 공급될 때, 필라멘트(230)가 소진되면 필라멘트(230)의 공급이 중단되어 프린팅이 중단될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 센서부(700)가 구비된다.On the other hand, when the filament 230 is supplied to the 3D printer 1 through the filament supply unit 600, when the filament 230 is exhausted, the supply of the filament 230 may be stopped and printing may be stopped. In order to prevent this, the sensor unit 700 is provided.

도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서부(700)는 복수의 센서를 구비한다. 센서부(700)는 하우징(100) 내부에 온도를 감지하는 온도 센서(710), 습도를 감지하는 습도 센서(730), 필라멘트 공급부(600) 상에 필라멘트(230)가 있는지의 여부를 감지하는 필라멘트 감지 센서(750)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 8, the sensor unit 700 includes a plurality of sensors. The sensor unit 700 detects whether there is a filament 230 on the filament supply unit 600, a temperature sensor 710 for sensing a temperature inside the housing 100, a humidity sensor 730 for detecting humidity, and a filament supply unit 600. The filament detection sensor 750 may be included.

온도 센서(710)는 복수 개로 구비될 수 있다. 온도 센서(710)는 하우징(100) 내부의 복수 개소에 설치되어 온도를 감지한다. The temperature sensor 710 may be provided in plurality. The temperature sensor 710 is installed at a plurality of places inside the housing 100 to sense the temperature.

습도 센서(730) 역시 복수 개로 구비되어 하우징(100) 내부의 습도를 감지할 수 있다. The humidity sensor 730 may also be provided in plural to detect humidity in the housing 100.

예를 들어, 온도 센서(710) 및 습도 센서(730)는 필라멘트 케이스(200)와 필라멘트 공급부(600)에 인접하여 설치될 수 있다. 또한, 온도 센서(710) 및 습도 센서(730)는 온도 및 습도의 감지가 필요한 부분에 추가로 설치될 수 있다. 하우징(100)의 크기가 커지는 경우 온도 센서(710) 및 습도 센서(730)가 추가될 수 있다.For example, the temperature sensor 710 and the humidity sensor 730 may be installed adjacent to the filament case 200 and the filament supply unit 600. In addition, the temperature sensor 710 and the humidity sensor 730 may be additionally installed in the part requiring the detection of temperature and humidity. When the housing 100 increases in size, a temperature sensor 710 and a humidity sensor 730 may be added.

필라멘트 감지 센서(750)는 필라멘트(230)의 위치를 감지하는 센서로, 필라멘트 공급부(600) 내부에 설치될 수 있다. 필라멘트 감지 센서(750)는 필라멘트(230)가 지나가면서 감지를 위한 부분이 눌리면 컨트롤러(150)로 신호를 보내는 물리적 센서가 사용될 수 있다. 필라멘트 감지 센서(750)는 필라멘트(230)의 존재 유무에 따라 신호 발생 여부가 달라져야 한다. 따라서 필라멘트 감지 센서(750)의 감지를 위한 부분은 필라멘트 공급부(600)의 안내 유로(650) 상에 위치하는 것이 바람직하다. 필라멘트 감지 센서(750)에 의해 필라멘트(230)의 존재 유무가 감지되면, 그에 따라 제2 구동부(400)가 선택적으로 구동된다. 제2 구동부(400)의 선택적 구동에 따라 필라멘트(230)가 필라멘트 공급부(600)로 선택적으로 공급된다.The filament detection sensor 750 is a sensor that detects the position of the filament 230, and may be installed inside the filament supply unit 600. The filament detection sensor 750 may use a physical sensor that sends a signal to the controller 150 when the filament 230 is pressed while the portion for detection is pressed. The filament detection sensor 750 has to be different whether or not the signal is generated according to the presence or absence of the filament 230. Therefore, the portion for detecting the filament detection sensor 750 is preferably located on the guide flow path 650 of the filament supply unit 600. When the presence or absence of the filament 230 is detected by the filament detection sensor 750, the second driver 400 is selectively driven accordingly. The filament 230 is selectively supplied to the filament supply unit 600 according to the selective driving of the second driver 400.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 내부에는 전원 공급부(800)가 설치될 수 있다. 전원 공급부(800)는 외부 전원과 연결된다. 전원 공급부(800)는 쿨링 팬(130), 컨트롤러(150), 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400), 센서부(700)에 전력을 공급한다. 이를 위해, 전원 공급부(800)는 쿨링 팬(130), 컨트롤러(150), 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400), 센서부(700)와 전기적으로 연결될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, the power supply 800 may be installed in the housing 100. The power supply 800 is connected to an external power source. The power supply unit 800 supplies power to the cooling fan 130, the controller 150, the first driving unit 300, the second driving unit 400, and the sensor unit 700. To this end, the power supply unit 800 may be electrically connected to the cooling fan 130, the controller 150, the first driver 300, the second driver 400, and the sensor 700.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치에 있어서, 복수의 필라멘트 중 하나가 선택되어 3D 프린터로 공급되는 과정은 다음과 같다(따로 언급하지 않아도 다음 각 과정의 제어 주체는 컨트롤러이다).In the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, a process in which one of the plurality of filaments is selected and supplied to the 3D printer is as follows (though not otherwise mentioned, the control subject of each process Is the controller).

먼저 사용자가 복수의 필라멘트 보빈(210)으로부터 각각 필라멘트(230)를 인출한다. 제2 구동부(400)는 필라멘트 보빈(210)의 개수만큼 구비된다. 사용자는 각 필라멘트(230)의 단부를 제2 구동부(400)와 연결한다.First, the user withdraws the filament 230 from the plurality of filament bobbin 210, respectively. The second driving unit 400 is provided as many as the number of filament bobbin 210. The user connects the end of each filament 230 with the second driver 400.

사용자는 필라멘트(230)가 안내부(479), 필라멘트 삽입홀(454b) 및 제2 관통홀(478)을 순차적으로 통과하도록 필라멘트(230)를 삽입한다. 필라멘트(230)의 일단이 제2 관통홀(478)을 통과하면 필라멘트(230)의 공급 준비가 완료된다.The user inserts the filament 230 such that the filament 230 sequentially passes through the guide portion 479, the filament insertion hole 454b, and the second through hole 478. When one end of the filament 230 passes through the second through hole 478, the preparation for supply of the filament 230 is completed.

컨트롤러(150)는 미리 설정된 순서로 필라멘트(230)가 공급되도록 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트 보빈(210)은 6개가 구비될 수 있다. 첫번째 필라멘트 보빈(210)에 감긴 필라멘트(230)가 가장 먼저 3D 프린터(1)로 공급될 수 있다. 첫번째 필라멘트 보빈(210)에 감긴 필라멘트(230)가 소진되면 2번째, 3번째… 순으로 필라멘트(230)가 순차적으로 공급될 수 있다.The controller 150 may control the first driver 300 and the second driver 400 to supply the filament 230 in a preset order. For example, six filament bobbins 210 may be provided. The filament 230 wound on the first filament bobbin 210 may be supplied to the 3D printer 1 first. When the filament 230 wound on the first filament bobbin 210 is exhausted, the second, third ... The filaments 230 may be sequentially supplied.

각 필라멘트(230)의 단부가 제2 구동부(400)와 연결된 후, 사용자에 의해 필라멘트 공급 명령이 입력될 수 있다. 컨트롤러(150)는 필라멘트 공급 명령에 따라 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)를 구동시킨다.After the end of each filament 230 is connected to the second drive unit 400, a filament supply command may be input by the user. The controller 150 drives the first driver 300 and the second driver 400 according to the filament supply command.

최초 구동 시 제2 구동부(400)의 모든 제2 구동모터(410)가 구동되어 각 필라멘트(230)의 단부를 연결부재(500)로 이동시킬 수 있다. 제2 구동모터(410)의 동작에 의해 레버부재(450)가 가동되어 가압 레버(456)가 필라멘트(230)를 이송 샤프트(350)의 회전 기어(352) 쪽으로 가압할 수 있다. 제1 구동부(300)의 구동으로 복수의 회전 기어(352)가 동시에 정방향으로 회전하면서 필라멘트(230)를 필라멘트 공급부(600) 쪽으로 이송한다. 필라멘트(230)가 튜브(530) 내부를 따라 필라멘트 공급부(600)의 유입구(610) 근처까지 이송되면, 컨트롤러(150)에 의해 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)의 구동이 일시 중지될 수 있다.During the first driving, all the second driving motors 410 of the second driving unit 400 may be driven to move the ends of each filament 230 to the connecting member 500. The lever member 450 is operated by the operation of the second driving motor 410 so that the pressure lever 456 may press the filament 230 toward the rotation gear 352 of the feed shaft 350. The plurality of rotary gears 352 are simultaneously rotated in the forward direction by the driving of the first driver 300 to transfer the filament 230 toward the filament supply part 600. When the filament 230 is conveyed along the inside of the tube 530 to near the inlet 610 of the filament supply unit 600, the driving of the first driving unit 300 and the second driving unit 400 is temporarily stopped by the controller 150. Can be stopped.

그 후 컨트롤러(150)에 의해 미리 설정된 순서의 필라멘트(230)가 유입구(610)를 거쳐 안내 유로(650)로 삽입된 후, 배출구(630)를 거쳐 3D 프린터(1)로 공급될 수 있다. 첫번째로 공급되는 필라멘트(230)가 소진되면 필라멘트 감지 센서(750)에 의해 컨트롤러(150)로 신호가 전송된다. Thereafter, the filaments 230 in a preset order by the controller 150 may be inserted into the guide flow path 650 through the inlet 610 and then supplied to the 3D printer 1 via the outlet 630. When the first filament 230 is exhausted, a signal is transmitted to the controller 150 by the filament detection sensor 750.

컨트롤러(150)는 필라멘트 감지 센서(750)의 신호를 받은 후 두번째로 공급될 필라멘트(230)가 이송되도록 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)의 제2 구동모터(410)를 구동시킨다. 이때 구동되는 제2 구동모터(410)는 두번째로 공급될 필라멘트(230)를 이송하는 모터이다.The controller 150 drives the second driving motor 410 of the first driving unit 300 and the second driving unit 400 so that the filament 230 to be supplied second is transferred after receiving the signal of the filament detection sensor 750. Let's do it. In this case, the second driving motor 410 to be driven is a motor for feeding the filament 230 to be supplied second.

두번째로 공급될 필라멘트(230)의 단부는 필라멘트 공급부(600)의 유입구(610) 근처에 위치하므로, 해당 제2 구동모터(410)가 작동되면 여러 필라멘트(230) 중 두번째로 공급될 필라멘트(230)가 유입구(610)로 삽입된다. 동일한 방법에 의해 필라멘트(230)가 소진되면 순차적으로 다음 필라멘트(230)가 3D 프린터(1)로 공급될 수 있다.Since the end of the filament 230 to be supplied second is located near the inlet 610 of the filament supply unit 600, when the corresponding second drive motor 410 is operated, the filament 230 to be supplied to the second of several filaments 230 ) Is inserted into the inlet 610. When the filament 230 is exhausted by the same method, the next filament 230 may be sequentially supplied to the 3D printer 1.

3D 프린터(1)로 필라멘트(230)를 공급할 때, 필라멘트(230)의 공급이 중간에 중단되지 않아야 프린팅 품질이 저하되지 않는다. 따라서 하나의 필라멘트(230)가 소진된 후 다음 필라멘트(230)가 바로 공급되어야 한다. 이를 위해, 복수의 제2 구동부(400)에 연결된 각각의 필라멘트(230)의 단부가 유입구(610) 근처까지 공급된 상태로 대기되는 것이 바람직하다.When supplying the filament 230 to the 3D printer 1, the supply of the filament 230 should not be interrupted in the middle so that the printing quality does not deteriorate. Therefore, after one filament 230 is exhausted, the next filament 230 should be supplied immediately. To this end, it is preferable that an end of each filament 230 connected to the plurality of second driving units 400 is supplied to the vicinity of the inlet 610.

배출구(630)를 통해 필라멘트 공급부(600)를 빠져나간 필라멘트(230)는 튜브(530)를 따라 프린터 연결부재(670) 쪽으로 계속 이동된다. 컨트롤러(150)는 프린팅이 종료될 때까지 필라멘트(230)가 지속적으로 공급되도록 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)를 제어한다.The filament 230 exiting the filament supply unit 600 through the outlet 630 continues to move toward the printer connecting member 670 along the tube 530. The controller 150 controls the first driver 300 and the second driver 400 so that the filament 230 is continuously supplied until the printing is completed.

필라멘트(230)는 프린터 연결부재(670)를 거쳐 3D 프린터(1)의 익스트루더(미도시)로 공급된다. 이때, 필라멘트(230)는 자동 또는 수동으로 구동되는 레버(미도시)가 작동되면 익스트루더로 유입될 수 있다. 익스트루더에서 필라멘트(230)를 가열해 녹인 후 프린팅을 하게 된다.The filament 230 is supplied to an extruder (not shown) of the 3D printer 1 via the printer connecting member 670. In this case, the filament 230 may flow into the extruder when a lever (not shown) driven automatically or manually is operated. In the extruder, the filament 230 is heated and melted, and then printed.

프린팅이 완료되면 3D 프린터(1)로 공급된 필라멘트(230)가 3D 프린터(1) 외부로 다시 회수될 수 있다. 프린팅의 완료 신호는 컨트롤러(150)와의 통신을 통해 자동으로 전달될 수도 있고, 사용자의 입력에 의해 수동으로 이루어질 수도 있다.When printing is completed, the filament 230 supplied to the 3D printer 1 may be recovered again to the outside of the 3D printer 1. The completion signal of the printing may be automatically transmitted through communication with the controller 150, or may be made manually by a user's input.

프린팅 완료 신호에 따라 컨트롤러(150)는 제1 구동부(300)의 제1 구동모터(310)를 역방향으로 회전시킨다. 제1 구동모터(310)의 역방향 회전에 따라 이송 샤프트(350)가 역방향으로 회전하면서 회전 기어(352) 역시 역방향으로 회전하게 된다. 이때 레버부재(450)에 의해 필라멘트(230)는 회전 기어(352)에 밀착된 상태이므로, 회전 기어(352)의 역방향 회전에 따라 필라멘트(230)가 후퇴하게 된다. 즉, 필라멘트(230)는 필라멘트 공급부(600) 방향이 아닌 필라멘트 케이스(200) 방향으로 이동하게 된다.In response to the printing completion signal, the controller 150 rotates the first driving motor 310 of the first driving unit 300 in the reverse direction. As the transfer shaft 350 rotates in the reverse direction according to the reverse rotation of the first driving motor 310, the rotary gear 352 also rotates in the reverse direction. At this time, since the filament 230 is in close contact with the rotary gear 352 by the lever member 450, the filament 230 is retracted according to the reverse rotation of the rotary gear 352. That is, the filament 230 moves in the direction of the filament case 200 rather than the filament supply unit 600.

필라멘트(230)가 후퇴함에 따라 3D 프린터(1) 내부로 공급된 필라멘트(230)가 프린터 연결부재(670)를 거쳐 필라멘트 공급부(600)의 배출구(630) 쪽으로 후퇴한다. 컨트롤러(150)는 필라멘트(230)가 유입구(610)까지 후퇴하면 필라멘트(230)의 이송이 중단되도록 제어한다. 필라멘트(230)가 필라멘트 공급부(600) 내부의 안내 유로(650) 내에 위치하면 필라멘트 감지 센서(750)에 의해 감지될 수 있다. 필라멘트(230)가 필라멘트 감지 센서(750)에서 감지되지 않으면 필라멘트(230)가 안내 유로(650) 상에 있지 않은 것이다. 따라서 컨트롤러(150)는 필라멘트(230)가 유입구(610)까지 후퇴한 것으로 판단해 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(400)의 구동을 중지할 수 있다.As the filament 230 is retracted, the filament 230 supplied into the 3D printer 1 retreats toward the outlet 630 of the filament supply unit 600 via the printer connecting member 670. The controller 150 controls the transfer of the filament 230 to be stopped when the filament 230 retreats to the inlet 610. When the filament 230 is located in the guide flow path 650 inside the filament supply unit 600 may be detected by the filament detection sensor 750. If the filament 230 is not detected by the filament detection sensor 750, the filament 230 is not on the guide flow path 650. Accordingly, the controller 150 may determine that the filament 230 has retracted to the inlet 610 and stop the driving of the first driver 300 and the second driver 400.

전술한 과정을 거쳐 프린팅이 진행되는 동안 필라멘트(230)를 3D 프린터(1)로 끊김 없이 공급할 수 있다.Through the above-described process, the filament 230 can be supplied to the 3D printer 1 without interruption during printing.

한편, 전술한 과정이 반복되면, 프린팅이 진행되는 동안 하나의 필라멘트 보빈(210)에 감긴 필라멘트(230)가 소진될 수 있다. 이 경우, 필라멘트(230)가 필라멘트 공급부(600)의 안내 유로(650)를 지난 후 필라멘트 감지 센서(750)에 의해 필라멘트(230)가 존재하지 않는 것으로 감지될 수 있다. On the other hand, if the above-described process is repeated, the filament 230 wound on one filament bobbin 210 may be exhausted during printing. In this case, after the filament 230 passes the guide flow path 650 of the filament supply unit 600, it may be detected that the filament 230 does not exist by the filament detection sensor 750.

컨트롤러(150)는 필라멘트(230)의 공급 중 필라멘트(230)가 없다고 판단되면, 두번째 필라멘트 보빈(210)에 감긴 필라멘트(230)가 안내 유로(650)로 유입되도록 제2 구동부(400)를 제어한다. 즉, 두번째 필라멘트 보빈(210)에 감긴 필라멘트(230)를 공급하기 위한 제2 구동 모터(410)를 구동해 필라멘트(230)가 다시 공급될 수 있도록 한다.When the controller 150 determines that there is no filament 230 during the supply of the filament 230, the controller 150 controls the second driving unit 400 so that the filament 230 wound on the second filament bobbin 210 flows into the guide flow path 650. do. That is, the filament 230 may be supplied again by driving the second driving motor 410 for supplying the filament 230 wound on the second filament bobbin 210.

필라멘트(230)는 1cm만으로도 수m의 프린팅이 가능하므로, 필라멘트(230)가 소진되더라도 필라멘트 공급부(600)의 배출구(630)와 3D 프린터(1)의 익스트루더 사이에 남은 양으로 프린팅이 지속될 수 있다. 따라서 첫번째 필라멘트(230)의 소진 후 유입구(610)에 대기중인 두번째 필라멘트(230)를 바로 공급하면 끊김 없이 필라멘트(230)를 공급할 수 있다.Since the filament 230 can print several meters with only 1 cm, the printing may be continued with the remaining amount between the outlet 630 of the filament supply unit 600 and the extruder of the 3D printer 1 even when the filament 230 is exhausted. Can be. Therefore, if the second filament 230 is immediately supplied to the inlet 610 after the first filament 230 is exhausted, the filament 230 can be supplied without interruption.

이와 동일한 맥락으로, 각기 다른 색상의 필라멘트(230)를 구비한 후 필요에 따라 선택적으로 제2 구동부(400)를 구동함으로써 3D 프린터(1)에 여러 색상의 필라멘트(230)를 교차 공급할 수도 있다.In the same context, the filaments 230 of different colors may be provided and then selectively supplied to the 3D printer 1 by cross-feeding the filaments 230 of various colors to the 3D printer 1 by selectively driving the second driver 400 as necessary.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치는 복수의 필라멘트를 구비하고 하나의 필라멘트가 소진되면 다음 필라멘트를 즉시 공급할 수 있어 필라멘트를 끊김 없이 3D 프린터로 공급할 수 있다.As described above, the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of filaments, and when one filament is exhausted, the next filament can be immediately supplied, so that the filament can be supplied to the 3D printer without interruption.

본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치는 3D 프린터의 외부에 별도로 설치되는 장치이므로, 필라멘트를 사용하는 3D 프린터라면 그 구동 타입에 관계없이 사용할 수 있다.Since the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention is a device that is separately installed outside the 3D printer, any 3D printer using the filament may be used regardless of its driving type.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 선택 및 공급 장치는 복수의 필라멘트를 구비하고 필라멘트가 자동으로 3D 프린터로 공급되므로 필라멘트가 소진되더라도 사용자가 필라멘트를 수시로 교체할 필요가 없어 편리하다. 필라멘트 구비 개수에 따라 교체 시기는 증가되며, 자동 제어되는 컨트롤러가 있어 원격지에서의 제어가 가능한 장점이 있다.In addition, the filament selection and supply apparatus according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of filaments and the filament is automatically supplied to the 3D printer, so even if the filament is exhausted, the user does not need to replace the filament at any time. Replacement time is increased according to the number of filaments provided, there is an advantage that can be controlled from a remote because there is an automatic controller.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.

100: 하우징 110: 메인 프레임
120: 서브 프레임 130: 쿨링 팬
150: 컨트롤러 200: 필라멘트 케이스
230: 필라멘트 300: 제1 구동부
310: 제1 구동모터 350: 이송 샤프트
400: 제2 구동부 410: 제2 구동모터
414: 가압 헤드 450: 레버부재
452: 힌지축 454: 가동 레버
456: 가압 레버 470: 레버 지지부
490: 탄성부재 500: 연결부재
510: 커넥터 530: 튜브
600: 필라멘트 공급부 700: 센서부
800: 전원공급부100: housing 110: main frame
120: subframe 130: cooling fan
150: controller 200: filament case
230: filament 300: first drive unit
310: first drive motor 350: feed shaft
400: second drive unit 410: second drive motor
414: pressure head 450: lever member
452: hinge axis 454: movable lever
456: pressure lever 470: lever support portion
490: elastic member 500: connecting member
510: connector 530: tube
600: filament supply part 700: sensor part
800: power supply

Claims (19)

3D 프린터의 외부에 설치되며, 외관을 형성하는 하우징;
상기 하우징 내부 일측에 삽입되며, 상기 3D 프린터에 공급되는 필라멘트가 각각 감긴 복수의 필라멘트 보빈;
상기 하우징 내부 타측에 설치되며, 상기 필라멘트를 상기 3D 프린터 방향으로 이송하거나 상기 필라멘트 보빈 방향으로 후퇴시키는 제1 구동부;
상기 제1 구동부에 인접하게 설치되며, 상기 복수의 필라멘트 보빈에 감긴 상기 필라멘트 중 하나의 필라멘트가 상기 3D 프린터 쪽으로 공급되도록 상기 필라멘트를 선택하는 제2 구동부;
상기 하우징 내부에 설치되되 상기 필라멘트 보빈에 대향되는 방향에 설치되며, 상기 제2 구동부에 의해 선택된 상기 필라멘트를 상기 하우징의 외부로 안내하는 필라멘트 공급부;
상기 제2 구동부와 상기 필라멘트 공급부 사이에 설치되며, 상기 제2 구동부로부터 공급되는 상기 필라멘트를 수용해 상기 필라멘트가 이송되는 경로를 형성하는 연결부재; 및
상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 컨트롤러;
를 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
A housing installed outside the 3D printer and forming an appearance;
A plurality of filament bobbins inserted into one side of the housing and each of which is filament wound to the 3D printer;
A first driver installed at the other side of the housing and transferring the filament in the direction of the 3D printer or retreating in the direction of the filament bobbin;
A second driving unit installed adjacent to the first driving unit and selecting the filament such that one of the filaments wound around the plurality of filament bobbins is fed toward the 3D printer;
A filament supply unit installed inside the housing and installed in a direction opposite to the filament bobbin, for guiding the filament selected by the second driving unit to the outside of the housing;
A connection member installed between the second drive unit and the filament supply unit and configured to receive the filament supplied from the second drive unit and form a path through which the filament is transferred; And
A controller for controlling the first driver and the second driver;
Containing
Filament selection and feeding device.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 제2 구동부에서 선택된 상기 필라멘트가 소진되면, 상기 복수의 필라멘트 보빈 중 어느 하나로부터 공급되는 상기 필라멘트를 선택해 상기 필라멘트 공급부로 공급시키는 것을 특징으로 하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 1,
The controller
When the filament selected by the second drive unit is exhausted, the filament supplied from any one of the plurality of filament bobbin is selected and supplied to the filament supply unit
Filament selection and feeding device.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
외골격을 형성하는 복수의 메인 프레임; 및
상기 메인 프레임의 일측에서 타측까지 연결하는 판(plate) 형상의 서브 프레임을 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 1,
The housing is
A plurality of main frames forming an exoskeleton; And
It includes a plate-shaped sub-frame connecting from one side of the main frame to the other side
Filament selection and feeding device.
제3항에 있어서,
상기 제1 구동부는
상기 서브 프레임의 일측에 설치되며, 정방향 및 역방향으로 회전하는 제1 구동모터;
일단이 상기 제1 구동모터의 회전축에 연결되고 타단은 상기 제1 구동모터에 대향되는 방향으로 연장되며, 상기 제1 구동모터의 회전 방향에 대응하는 방향으로 회전하는 이송 샤프트; 및
상기 서브 프레임의 타측에 설치되어 상기 이송 샤프트의 타단을 회전 가능하게 지지하는 샤프트 지지부;
를 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 3,
The first driving unit
A first driving motor installed at one side of the sub frame and rotating in a forward direction and a reverse direction;
A transfer shaft having one end connected to a rotation shaft of the first driving motor and the other end extending in a direction opposite to the first driving motor and rotating in a direction corresponding to the rotation direction of the first driving motor; And
A shaft support part installed at the other side of the sub frame to rotatably support the other end of the transfer shaft;
Containing
Filament selection and feeding device.
제4항에 있어서,
상기 제1 구동부는
상기 이송 샤프트 상에 결합되며, 외주면에 복수의 기어 이가 형성되어 상기 제2 구동부에 의해 상기 필라멘트에 선택적으로 접촉되어 상기 필라멘트를 회전 방향으로 이동시키는 복수의 회전 기어; 및
상기 이송 샤프트 상에 결합되며, 상기 회전 기어와 이격된 복수의 고정부;
를 더 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 4, wherein
The first driving unit
A plurality of rotating gears coupled to the conveying shaft and having a plurality of gear teeth formed on an outer circumferential surface thereof to selectively contact the filaments by the second driving part to move the filaments in a rotational direction; And
A plurality of fixing parts coupled to the transfer shaft and spaced apart from the rotary gears;
Containing more
Filament selection and feeding device.
제4항에 있어서,
상기 제1 구동부는
상기 제1 구동모터의 회전축과 상기 이송 샤프트의 일단을 결합하는 커플링; 및
상기 제1 구동모터를 수용하여 상기 서브 프레임에 결합시키는 모터 프레임;
을 더 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 4, wherein
The first driving unit
A coupling for coupling the rotary shaft of the first drive motor to one end of the transfer shaft; And
A motor frame accommodating the first driving motor and coupled to the subframe;
Containing more
Filament selection and feeding device.
제5항에 있어서,
상기 제2 구동부는
상기 필라멘트 보빈의 개수에 대응하는 개수로 구비되어 상기 서브 프레임 상에 설치되며, 일방향 및 타방향으로 직선 운동하고, 상기 직선 운동 방향에 따라 이동하는 가압 헤드가 구비된 제2 구동모터;
일측이 상기 서브 프레임에 결합되고, 타측에 상기 이송 샤프트가 관통 삽입되되 상기 회전 기어와 상기 고정부의 사이에 각각 배치되는 복수의 레버 지지부;
상기 가압 헤드에 의해 일 방향으로 가압되는 가동 레버와, 상기 가동 레버에 일체로 형성되되 상기 가동 레버에 의해 상기 회전 기어 쪽으로 이동되거나 멀어지는 가압 레버와, 상기 가동 레버 및 상기 가압 레버의 사이에 배치되어 상기 가동 레버 및 상기 가압 레버를 상기 레버 지지부에 대해 회전 가능하게 지지하는 힌지축을 구비한 레버부재; 및
상기 레버 지지부와 상기 가동 레버의 일단 사이에 결합되어 상기 가동 레버를 탄성 지지하는 탄성부재;
를 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 5,
The second drive unit
A second drive motor provided with a number corresponding to the number of the filament bobbins and installed on the subframe, and having a pressurizing head linearly moving in one direction and another direction and moving along the linear movement direction;
A plurality of lever supporting parts coupled to the subframe on one side and inserted through the transfer shaft on the other side, respectively, between the rotary gear and the fixing part;
A movable lever urged in one direction by the pressure head, a pressure lever integrally formed with the movable lever and moved or moved toward the rotary gear by the movable lever, and disposed between the movable lever and the pressure lever. A lever member having a hinge shaft rotatably supporting the movable lever and the pressure lever with respect to the lever support portion; And
An elastic member coupled between the lever support and one end of the movable lever to elastically support the movable lever;
Containing
Filament selection and feeding device.
제7항에 있어서,
복수의 상기 필라멘트 보빈으로부터 인출된 상기 필라멘트는 상기 회전 기어와 상기 가압 레버의 사이를 통과하도록 배치되는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 7, wherein
The filaments drawn from the plurality of filament bobbins are arranged to pass between the rotary gear and the pressure lever.
Filament selection and feeding device.
제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 필라멘트의 공급 시 상기 제1 구동모터를 정방향으로 회전시키고, 상기 제2 구동모터 중 어느 하나를 선택해 일 방향으로 구동시켜 상기 가압 헤드가 상기 가동 레버를 가압하도록 제어하고,
상기 가동 레버의 회전에 따라 상기 가압 레버가 상기 회전 기어 쪽으로 상기 필라멘트를 가압하는 것을 특징으로 하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 8,
The controller
When the filament is supplied, the first driving motor is rotated in the forward direction, and any one of the second driving motors is selected and driven in one direction to control the pressing head to press the movable lever.
And the pressing lever presses the filament toward the rotary gear according to the rotation of the movable lever.
Filament selection and feeding device.
제9항에 있어서,
상기 필라멘트의 공급 시 상기 제1 구동모터의 정방향 회전에 따라 상기 회전 기어가 정방향으로 회전하고, 상기 필라멘트는 상기 필라멘트 공급부를 거쳐 상기 3D 프린터로 공급되는 것을 특징으로 하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 9,
When the filament is supplied, the rotating gear is rotated in the forward direction according to the forward rotation of the first drive motor, the filament is supplied to the 3D printer via the filament supply unit
Filament selection and feeding device.
제9항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 3D 프린터의 프린팅 완료 시 상기 제1 구동모터가 역방향으로 회전하도록 제어하고,
상기 3D 프린터의 프린팅 완료 시 상기 3D 프린터로 공급된 상기 필라멘트는 상기 필라멘트 공급부로 후퇴하는 것을 특징으로 하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 9,
The controller
When the printing of the 3D printer is completed, the first driving motor is controlled to rotate in the reverse direction,
When the printing of the 3D printer is completed, the filament supplied to the 3D printer is characterized in that the retreat to the filament supply unit
Filament selection and feeding device.
제9항에 있어서,
상기 컨트롤러는
상기 필라멘트의 공급 중 소진 시 소진된 상기 필라멘트에 해당하는 상기 제2 구동모터를 타 방향으로 구동시켜 상기 가압 헤드가 상기 가동 레버를 가압하는 힘을 해제하도록 제어하고,
상기 가동 레버의 회전에 따라 상기 가압 레버가 상기 회전 기어로부터 멀어지는 것을 특징으로 하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 9,
The controller
The second driving motor corresponding to the filament exhausted during the supply of the filament is driven in the other direction to control the pressure head to release the force for pressing the movable lever,
Characterized in that the pressing lever moves away from the rotary gear in accordance with the rotation of the movable lever.
Filament selection and feeding device.
제9항에 있어서,
상기 컨트롤러는
소진된 상기 필라멘트에 해당하는 상기 제2 구동모터의 타 방향 구동 후, 복수의 상기 필라멘트 보빈 중 상기 필라멘트가 소진되지 않은 어느 하나로부터 공급되는 상기 필라멘트에 대응하는 상기 제2 구동모터를 일 방향으로 구동시켜 상기 필라멘트의 공급을 재개하도록 상기 제2 구동모터를 제어하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 9,
The controller
After driving the second direction of the second driving motor corresponding to the exhausted filament, driving the second driving motor corresponding to the filament supplied from any one of the filament that is not exhausted among the plurality of filament bobbins in one direction To control the second drive motor to resume the supply of the filament
Filament selection and feeding device.
제7항에 있어서,
상기 연결부재는
각각의 상기 레버부재와 상기 회전 기어에 의해 이동되는 상기 필라멘트를 각각 수용하는 복수의 튜브; 및
상기 튜브의 양단에 각각 결합되어 상기 튜브를 상기 레버부재 및 상기 필라멘트 공급부에 결합시키는 복수의 커넥터;
를 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 7, wherein
The connecting member
A plurality of tubes each receiving the filament moved by the respective lever member and the rotary gear; And
A plurality of connectors respectively coupled to both ends of the tube to couple the tube to the lever member and the filament supply unit;
Containing
Filament selection and feeding device.
제14항에 있어서,
상기 필라멘트 공급부는
상기 복수의 커넥터가 각각 결합되는 복수의 유입구;
상기 유입구에 대향되는 방향에 구비되며, 상기 커넥터에 의해 상기 3D 프린터와 연결되는 상기 연결부재와 결합되는 하나의 배출구; 및
상기 유입구 및 상기 배출구를 연통시키며 상기 유입구로 유입된 상기 필라멘트를 상기 배출구로 안내하는 안내 유로를 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 14,
The filament supply unit
A plurality of inlets to which the plurality of connectors are respectively coupled;
A discharge port provided in a direction opposite to the inlet port and coupled to the connection member connected to the 3D printer by the connector; And
And a guide flow path communicating with the inlet and the outlet and guiding the filament introduced into the inlet to the outlet.
Filament selection and feeding device.
제15항에 있어서,
상기 안내 유로는
상기 유입구 쪽에서 상기 배출구 쪽으로 갈수록 그 크기가 감소되는 형상인
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 15,
The guide flow path is
Its shape is reduced in size from the inlet side toward the outlet side
Filament selection and feeding device.
제15항에 있어서,
상기 필라멘트 공급부는
상기 배출구에 결합되는 상기 연결부재의 단부에 결합되어 상기 연결부재를 상기 3D 프린터에 결합시키는 프린터 연결부재를 더 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 15,
The filament supply unit
And a printer connection member coupled to an end of the connection member coupled to the outlet to couple the connection member to the 3D printer.
Filament selection and feeding device.
제15항에 있어서,
상기 안내 유로 내부에 설치되어 상기 필라멘트의 유무를 감지하는 필라멘트 감지 센서를 더 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.
The method of claim 15,
Further comprising a filament detection sensor installed in the guide flow path for detecting the presence of the filament
Filament selection and feeding device.
제1항에 있어서,
상기 하우징 내부에 설치되어 상기 하우징 내부의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 온도 센서 및 습도 센서;
상기 하우징 상에 설치되어 상기 하우징 외부의 공기를 상기 하우징 내부로 순환시키는 쿨링 팬; 및
상기 하우징 상에 개폐 가능하게 설치되어 상기 하우징 내부 공기를 외부로 배출하는 배출부;
를 더 포함하는
필라멘트 선택 및 공급 장치.The method of claim 1,
At least one temperature sensor and a humidity sensor installed inside the housing to measure temperature and humidity inside the housing;
A cooling fan installed on the housing to circulate air outside the housing into the housing; And
A discharge part installed on the housing so as to be openable and closed to discharge air inside the housing to the outside;
Containing more
Filament selection and feeding device.
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