KR102175894B1

KR102175894B1 - extrusion part replacement-type multi-color 3D printer

Info

Publication number: KR102175894B1
Application number: KR1020180083489A
Authority: KR
Inventors: 국연호; 황창욱; 이진현; 황정애; 박상록; 최재열; 황정철; 석원석; 이규석; 황지은; 나기현; 정구상; 전진웅; 오주애; 서규원
Original assignee: 스파코 주식회사
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-11-06
Also published as: KR20200013272A

Abstract

본 발명은 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 필라멘트 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있으면서, 사용하지 않는 필라멘트가 압출부로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 관한 것이다.
또한, 각각 상이한 필라멘트가 장착되는 복수 개의 압출부와 상기 압출부가 탈부착 가능하게 거치되는 거치부와 상기 거치부에 거치된 압출부 중 하나를 픽업하기 위한 픽업부와 상기 픽업부에 의해 픽업된 압출부를 이송시켜 적층체를 형성하기 위한 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-color 3D printer with an extruded portion replacement, and more particularly, an extruded portion replacement multi-colored 3D printer that can selectively use one of a plurality of filaments and prevent unused filaments from being separated from the extruded portion. It relates to a color 3D printer.
In addition, a pickup portion for picking up one of a plurality of extruded portions on which different filaments are mounted, a mounting portion detachably mounted on the extruded portion and an extruded portion mounted on the mounting portion, and an extrusion portion picked up by the pickup portion It characterized in that it comprises a conveying unit for forming a laminate by conveying.

Description

압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터{extrusion part replacement-type multi-color 3D printer}Extrusion part replacement-type multi-color 3D printer}

본 발명은 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 필라멘트 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있으면서, 사용하지 않는 필라멘트가 압출부로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-color 3D printer with an extruded portion replacement, and more particularly, an extruded portion replacement multi-colored 3D printer that can selectively use one of a plurality of filaments and prevent unused filaments from being separated from the extruded portion. It relates to a color 3D printer.

일반적으로 2차원 또는 3차원 형태로 제품을 제조하기 위해서는 절삭 가공 또는 사출 성형 등의 방법이 사용되고 있으며, 고가의 금형 제조비로 인해 소량 생산의 경우 대부분 절삭가공에 의존하고 있다.In general, in order to manufacture a product in a two-dimensional or three-dimensional form, a method such as cutting or injection molding is used, and in the case of small production, most of the production is dependent on cutting processing due to the expensive mold manufacturing cost.

반면, 공구를 이용하여 가공하는 절삭가공의 한계로 인해 제조하기 어려운 형태의 제품들이 존재하였으며, 복잡한 제품을 보다 쉽고 빠르게 제조하기 위한 필요성에 의해 입력된 3D 모델링 데이터를 바탕으로 제품을 적층하여 제조하는 3D 프린터가 개발되었다.On the other hand, due to the limitation of cutting processing using tools, there were products in a form that were difficult to manufacture, and products were stacked and manufactured based on the input 3D modeling data due to the need to manufacture complex products more easily and quickly. A 3D printer was developed.

그 중 선형의 필라멘트를 용융시켜 적층하는 FDM방식의 3D 프린터는 익스트루더에 의해 일정한 속도로 공급되는 선형의 필라멘트를 압출기가 용융시켜 적층하도록 구성되어 있다.Among them, the FDM type 3D printer, which melts and laminates linear filaments, is configured such that the extruder melts and laminates the linear filaments supplied at a constant speed by an extruder.

FDM방식은 하나의 필라멘트가 하나의 압출기에 공급되는 형태가 기본이였으나, 다양한 색상의 구현을 위해 하나의 압출기에 복수 개의 필라멘트 중 하나를 선택적으로 공급하는 형태가 개발되었다.The FDM method was based on a form in which one filament was supplied to one extruder, but a form in which one of a plurality of filaments was selectively supplied to one extruder was developed to implement various colors.

반면, 압출기에 다른 색상의 필라멘트를 공급하더라도 내부에 사용했던 필라멘트가 남아있어, 색상이 섞이는 문제점이 있었다.On the other hand, even if a filament of a different color is supplied to the extruder, the filament used inside remains, and there is a problem that colors are mixed.

이에 따라, 한국공개특허 제10-2017-0056836호 "3D 프린터용 익스트루더 및 이를 구비하는 멀티 컬러 3D 프린터"와 같이, 복수 개의 압출부에 하나의 익스트루더를 이용하여 필라멘트를 선택적으로 공급하는 형태가 개발되어 필라멘트가 섞이는 문제를 해결할 수 있게 되었다.Accordingly, as in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0056836, "Extruder for 3D printer and multi-color 3D printer having the same", filament is selectively supplied to a plurality of extruders using one extruder. The form of this was developed to solve the problem of filament mixing.

하지만, 적층체를 형성하기 위해 복수 개의 압출부와 복수 개의 필라멘트를 제어하기 위해 부피가 큰 익스트루더를 동시에 이송시킬 경우, 압출부 및 익스트루더에 의한 과도한 중량으로 인해 이송시 발생되는 관성이 커 정밀한 제어가 어렵고, 정밀한 제어를 위해 이송 속도를 낮출 경우, 적층시간이 오래걸리는 문제점이 있었다.However, when a bulky extruder is simultaneously transported to control a plurality of extruded parts and a plurality of filaments to form a laminate, the inertia generated during transport is caused by excessive weight by the extruded part and the extruder. Therefore, precise control is difficult, and when the feed rate is lowered for precise control, there is a problem that the lamination time takes a long time.

또한, 사용하지 않는 필라멘트는 익스트루더에 의한 고정이 해제되도록 구성되어 탄성력이 높거나, 경도가 높은 필라멘트를 사용할 경우, 필라멘트가 압출부 또는 익스트루더로부터 쉽게 빠지는 문제점이 있었다.In addition, the unused filament is configured so that the fixation by the extruder is released, so that when a filament having high elasticity or high hardness is used, the filament is easily removed from the extruder or the extruder.

특히, 플렉시블한 필라멘트를 사용하더라도, 일부 필라멘트는 소재 특성상 압출부에서 발생되는 열에 노출될 경우, 쉽게 물성이 변화되어 탄성력이나, 경도 등이 높아져 시간이 지날수록 압출부 또는 익스트루더로부터 쉽게 빠지는 문제점이 있었다.Particularly, even if a flexible filament is used, some filaments are easily removed from the extruded part or extruder over time due to the fact that when exposed to heat generated from the extruded part due to the nature of the material, the properties of some filaments are easily changed and the elasticity or hardness increases. There was this.

또한, 각 압출부 별로 별도의 익스트루더를 구비하기에는 제조단가가 높고, 구조가 복잡한 문제점이 있었다.In addition, in order to provide a separate extruder for each extruded portion, the manufacturing cost is high and the structure is complicated.

이에 따라, 하나의 익스트루더를 이용하여 다양한 색상의 필라멘트 중 하나를 선택하여 적층시킬 수 있으면서, 복수 개의 압출부에 의한 중량 증가를 최소화하기 위한 새로운 기술개발의 필요성이 제기되고 있다.Accordingly, while one extruder can be used to select and stack one of the filaments of various colors, the need for new technology development for minimizing the weight increase due to the plurality of extruded portions has been raised.

한국공개특허 제10-2017-0056836호 "3D 프린터용 익스트루더 및 이를 구비하는 멀티 컬러 3D 프린터"Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2017-0056836 "Extruder for 3D printer and multi-color 3D printer having the same"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 컬러 교체를 위한 구성에 의한 압출부의 중량 증가를 최소화시키기 위한 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터를 제공하는 것이다.An object of the present invention has been conceived to solve the above-described problems, and is to provide a multicolor 3D printer for extruding an extruded portion to minimize an increase in weight of an extruded portion due to a configuration for color replacement.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 필라멘트 중 사용하지 않는 필라멘트가 자체 탄성력에 의해 압출부로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a multi-color 3D printer for replacing an extruded part for preventing an unused filament from being separated from the extruded part by its own elastic force.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터는 각각 상이한 필라멘트가 장착되는 복수 개의 압출부와 상기 압출부가 탈부착 가능하게 거치되는 거치부와 상기 거치부에 거치된 압출부 중 하나를 픽업하기 위한 픽업부와 상기 픽업부에 의해 픽업된 압출부를 이송시켜 적층체를 형성하기 위한 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-color 3D printer for extruding part replacement according to the present invention includes a plurality of extruded parts in which different filaments are mounted, a mounting part in which the extruded part is detachably mounted, and an extruded part mounted in the mounting part. It characterized in that it comprises a pickup portion for picking up one and a transfer portion for transferring the extruded portion picked up by the pickup portion to form a laminate.

또한, 상기 압출부는 탄성체의 탄성력을 받아 거치부의 배면에 형성된 고정 홈에 삽입되어 압출부의 위치를 고정시키는 고정구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the extruded portion is characterized in that it further comprises a fixture that receives the elastic force of the elastic body and inserted into a fixing groove formed on the rear surface of the mounting portion to fix the position of the extruded portion.

또한, 상기 픽업부는 픽업할 압출부에 결합되어 결합된 압출부를 거치부로부터 분리시키는 결합부와 상기 결합부에 결합된 압출부가 거치되도록 결합부의 하부에 배치되어 거치되는 압출부를 가열시키는 적층 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pickup unit includes a bonding unit that is coupled to the extruded unit to be picked up and separates the combined extruded unit from the mounting unit, and a stacked heating unit disposed under the bonding unit so that the extruded unit coupled to the bonding unit is mounted and heated Characterized in that.

또한, 상기 거치부는 압출부가 삽입되는 거치 홈과 상기 거치 홈에 삽입된 압출부를 가열시키는 거치 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mounting portion is characterized in that it comprises a mounting groove into which the extrusion portion is inserted and a mounting heating portion for heating the extruded portion inserted into the mounting groove.

또한, 상기 압출부는 전면이 거치부에 결합되고, 배면으로 픽업부와의 결합을 위한 걸쇠가 형성된 몸체와 상기 몸체의 상부에 위치하여 필라멘트가 통과하는 제1 삽입공과 상기 제1 삽입공을 통과한 필라멘트를 배면으로 가압하기 위한 가압 롤러와 상기 몸체의 하부에 위치하여 필라멘트를 용융시키기 위한 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the extruded portion has a front surface coupled to the mounting portion, a body having a clasp for coupling with the pickup portion to the rear surface, and a first insertion hole through which the filament passes and the first insertion hole. It is characterized in that it comprises a pressure roller for pressing the filament to the rear and a nozzle for melting the filament by being located under the body.

또한, 상기 픽업부는 픽업된 압출부의 배면에 배치되어 가압 롤러의 가압에 의해 밀착되는 필라멘트를 노즐로 공급시키기 위한 피딩 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pickup unit is characterized in that it comprises a feeding gear for supplying the filament to the nozzle, which is disposed on the rear surface of the picked up extruder and is in close contact with the pressure roller.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 의하면, 각각 상이한 필라멘트가 장착되는 복수 개의 압출부 중 하나를 픽업하여 사용함에 따라, 압출부의 중량 증가를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the multicolor 3D printer for extruding part replacement according to the present invention, by picking up and using one of a plurality of extruded parts to which different filaments are mounted, the increase in weight of the extruded part can be minimized. have.

또한, 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터에 의하면, 복수 개의 압출부에 장착된 각 필라멘트는 압출부에 고정되며, 픽업부의 픽업시 피딩 기어의 진입에 의해서 고정이 해제되도록 구성되어, 필라멘트가 압출부로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the multi-color 3D printer for extruder replacement according to the present invention, each filament mounted on a plurality of extruded portions is fixed to the extruded portion, and is configured to be released by entering the feeding gear when the pickup portion is picked up, There is an effect of preventing the filament from being separated from the extruded part.

도 1은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 내부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 거치부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부를 도시한 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부에 의한 압출부의 픽업 동작을 도시한 도면.
도 9 또는 도 10은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제1 실시예에 따른 압출부의 잠금 동작을 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제2 실시예에 따른 압출부의 잠금 동작을 도시한 도면.1 is a perspective view showing an extruded part replaceable multicolor 3D printer according to the present invention.
Figure 2 is a view showing the interior of the extruded portion replaceable multi-color 3D printer according to the present invention.
3 is a view showing a mounting portion of the extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention.
Figure 4 is a view showing a pickup portion of the extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention.
5 to 8 are views showing the pickup operation of the extruded portion by the pickup portion of the extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention.
9 or 10 is a view showing a locking operation of the extrusion unit according to the first embodiment of the multi-color 3D printer replaceable extrusion unit according to the present invention.
11 is a view showing a locking operation of the extruded portion according to the second embodiment of the multi-color 3D printer replaceable extrusion portion according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 내부를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 거치부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부를 도시한 도면이고, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부에 의한 압출부의 픽업 동작을 도시한 도면이며, 도 9 또는 도 10은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제1 실시예에 따른 압출부의 잠금 동작을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제2 실시예에 따른 압출부의 잠금 동작을 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing an extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention, FIG. 2 is a view showing the interior of an extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention, and FIG. It is a view showing the mounting portion of the extrusion unit replaceable multicolor 3D printer, Figure 4 is a view showing the pickup unit of the extrusion unit replacement multicolor 3D printer according to the present invention, Figures 5 to 8 are according to the present invention It is a view showing the pickup operation of the extrusion part by the pickup part of the extrusion part replacement multicolor 3D printer, and FIG. 9 or 10 is an extrusion part according to the first embodiment of the extrusion part replaceable multicolor 3D printer according to the present invention. A view showing a locking operation, and FIG. 11 is a view showing a locking operation of an extruded portion according to a second embodiment of the multicolor 3D printer for replacing an extruded portion according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터를 도시한 것이며, 각각 상이한 복수 개의 필라멘트(100) 중 하나를 선택하여 가열함으로써, 필라멘트(100)를 용융시켜 베이스 플레이트(5)에 적층체를 적층시키기 위한 것이다. 1 is a diagram showing a multicolor 3D printer with an extruded part replacement according to the present invention, and by selecting and heating one of a plurality of different filaments 100, respectively, the filaments 100 are melted and stacked on the base plate 5 It is for laminating the sieve.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 형성된 복수 개의 공급 홈(101)을 통해 공급되는 각각 상이한 필라멘트가 장착되는 복수 개의 압출부(1)와 상기 압출부(1)가 탈부착 가능하게 거치되는 거치부(2)와 상기 거치부(2)에 거치된 복수 개의 압출부(1) 중 하나를 픽업하기 위한 픽업부(3)와 상기 픽업부(3)에 의해 픽업된 압출부를 이송시켜 베이스 플레이트(5)에 적층체를 형성하기 위한 이송부(4)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 1 or 2, a plurality of extruded portions 1 and the extruded portions 1, each of which different filaments supplied through a plurality of supply grooves 101 formed at the top, are mounted, are mounted detachably The base by transferring the pick-up part (3) for picking up one of the mounting part (2) and the plurality of extrusion parts (1) mounted on the mounting part (2) and the extrusion part picked up by the pickup part (3). It comprises a conveying part 4 for forming a stack on the plate 5.

보다 상세하게는, 상부에 형성된 복수 개의 공급 홈(101)을 통해 복수 개의 필라멘트(100)가 각각 다른 압출부(1)로 공급되며, 상기 픽업부(3)는 적층하고자 하는 필라멘트에 따라 해당 필라멘트가 장착된 압출부(1)를 픽업하여 이송부(4)에 의해 이송되면서 적층체를 형성하게 된다.More specifically, a plurality of filaments 100 are supplied to different extruded parts 1 through a plurality of supply grooves 101 formed at the top, and the pickup part 3 is a corresponding filament according to the filament to be stacked. A laminate is formed while picking up the extruded part 1 on which is mounted and being conveyed by the conveying part 4.

상기 이송부(4)는 기본적으로 X축, Y축 방향으로 이송이 가능하고, 상기 베이스 플레이트(5)가 Z축 방향으로 이송되도록 구성됨이 바람직하나, 상기 이송부(4)가 되어, X축, Y축, Z축 방향으로 이송 가능하게 구성되거나, 베이스 플레이트(5)가 X축, Y축, Z축 방향으로 이송 가능하게 구성될 수도 있다.The transfer unit 4 is basically capable of being transferred in the X-axis and Y-axis directions, and the base plate 5 is preferably configured to be transferred in the Z-axis direction, but becomes the transfer unit 4, so that the X-axis, Y It may be configured to be transportable in the axial and Z-axis directions, or the base plate 5 may be configured to be transportable in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

도 3은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 거치부(2)에 거치된 복수 개의 압출부(1)를 도시한 것이며, 상기 거치부(2)는 배면에 압출부(1)가 삽입되는 복수 개의 거치 홈(21)이 형성되어 있다.3 shows a plurality of extruded parts (1) mounted on the mounting part (2) of the extruded part-replaceable multicolor 3D printer according to the present invention, and the mounting part (2) is an extruded part (1) on the rear surface. A plurality of mounting grooves 21 into which are inserted are formed.

또한, 상기 압출부(1)는 전면이 거치부의 거치 홈(21)에 결합되고, 배면으로 픽업부와의 결합을 위한 걸쇠(12)가 상단에 형성된 몸체(11)와 상기 몸체(11)의 상부에 위치하여 필라멘트가 통과하는 제1 삽입공(13)과 상기 제1 삽입공(13)을 통과한 필라멘트를 배면으로 가압하기 위한 가압 롤러(15)와 상기 몸체(11)의 하부에 위치하여 제2 삽입공(14)으로 삽입된 필라멘트를 용융시키기 위한 노즐(16)을 포함하여 구성된다.In addition, the extruded portion (1) is the front of the body 11 and the body 11 is coupled to the mounting groove 21, a clasp 12 for coupling with the pickup portion to the rear Located at the top, the first insertion hole 13 through which the filament passes and the pressing roller 15 for pressing the filament passing through the first insertion hole 13 to the rear surface and the lower portion of the body 11 It is configured to include a nozzle 16 for melting the filament inserted into the second insertion hole 14.

또한, 상기 거치부(2)의 거치 홈(21) 하부에는 거치 홈(21)을 통해 결합된 압출부(1)의 노즐(16)을 가열시키기 위한 복수 개의 거치 가열부(22)가 하부에 배치되어 있으며, 이를 통해 사용전 대기 상태인 압출부(1)의 노즐(16)이 냉각되어 노즐(16)이 막히거나, 압출 품질이 불량하게 압출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, a plurality of mounting heating parts 22 for heating the nozzle 16 of the extruded part 1 coupled through the mounting groove 21 are provided below the mounting groove 21 of the mounting part 2. It is disposed, and through this, it is possible to prevent the nozzle 16 of the extruding unit 1, which is in a standby state before use, from being cooled and clogging the nozzle 16 or being extruded with poor extrusion quality.

즉, 상기 픽업부가 거치부(2)에 거치되어 대기 상태인 압출부(1) 중 어느 하나를 픽업하여 사용할 때 픽업 후 즉시 압출을 실시할 수 있는 효과가 있다.That is, when the pickup part is mounted on the mounting part 2 and picks up and uses any one of the extruded parts 1 in a standby state, extrusion can be performed immediately after pickup.

다시 말해서, 픽업 후 별도의 예열과정 및 경화된 필라멘트의 배출과정 없이 즉시 압출을 실시할 수 있음에 따라, 필라멘트의 교환에 소요되는 시간을 크게 축소할 수 있는 효과가 있다.In other words, as the extrusion can be performed immediately without a separate preheating process and the discharging process of the cured filament after pickup, there is an effect that the time required for exchanging the filament can be greatly reduced.

또한, 상기 몸체(11)와 노즐(16) 사이에는 노즐(16)에서 발생된 열이 몸체(11)로 전달되는 것을 최대한 억제하기 위해 방열부(17)가 배치됨이 바람직하며, 상기 거치 가열부(22)에는 각각 온도센서(22a) 및 히터(22b)가 개별적으로 배치되어 각 압출부(1)에 장착된 필라멘트의 물리적 특성에 맞춰 온도를 개별적으로 제어할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, between the body 11 and the nozzle 16, it is preferable that a heat dissipation unit 17 is disposed in order to prevent the heat generated from the nozzle 16 from being transferred to the body 11 as much as possible, and the mounting heating unit It is preferable that the temperature sensor 22a and the heater 22b are individually arranged in the (22) so that the temperature can be individually controlled according to the physical characteristics of the filaments mounted on each extruded part (1).

도 4는 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부(3)를 도시한 것이며, 상기 픽업부(3)는 픽업할 압출부를 감싸도록 결합되어 결합된 압출부를 거치부로부터 분리시키는 결합부(31)와 상기 결합부(31)에 결합된 압출부가 거치되도록 결합부(31)의 하부에 배치되어 거치되는 압출부의 노즐(도 8의 16 참조)를 가열시키는 적층 가열부(2)를 포함하여 구성된다.4 shows a pickup part 3 of a multicolor 3D printer with an extruded part replacement according to the present invention, and the pickup part 3 is combined to surround the extrusion part to be picked up to separate the combined extrusion part from the mounting part. A laminated heating unit (2) for heating the nozzle of the extrusion unit (see 16 in Fig. 8) disposed under the coupling unit 31 and mounted so that the coupling unit 31 and the extrusion unit coupled to the coupling unit 31 are mounted Consists of including.

또한, 상기 픽업부(3)는 픽업된 압출부의 배면에 배치되어 가압 롤러의 가압에 의해 밀착되는 필라멘트(도 9의 100 참조)를 하부의 적층 가열부(32)에 거치되는 노즐로 공급시키기 위한 피딩 기어(19)를 포함하여 구성된다.In addition, the pickup unit 3 is disposed on the rear surface of the picked-up extrusion unit to supply a filament (refer to 100 in FIG. 9) that is in close contact by pressing a pressure roller to a nozzle mounted on the stacked heating unit 32 below. It comprises a feeding gear (19).

또한, 상기 결합부(31)는 상부에 압출부의 걸쇠(도 3의 12 참조)가 걸리도록 돌출된 돌출단(12a)과 상기 돌출단(12a)에 거치된 걸쇠를 하향으로 가압하여 고정시키기 위해 상부에 배치되는 픽업 고정부(34)를 포함하여 구성된다.In addition, the coupling portion 31 is for fixing by pressing downwardly the protruding end 12a protruding so that the clasp of the extruded portion (see 12 in Fig. 3) is caught on the upper portion and the clasp mounted on the protruding end 12a. It is configured to include a pickup fixing portion 34 disposed on the top.

이때, 상기 픽업 고정부(34)는 걸쇠의 상부에 형성된 픽업 고정 홈(도 3의 35 참조)에 삽입되어 고정된 압출부의 위치가 틀어지지 않도록 구성됨이 바람직하다.At this time, the pickup fixing part 34 is preferably configured to be inserted into the pickup fixing groove (see 35 in FIG. 3) formed on the upper part of the clasp so that the position of the fixed extrusion part does not change.

또한, 상기 결합부(31)가 거치부로부터 압출부를 들어올려 픽업한 후 적층 가열부(32)에 내려놓을 수 있도록 상기 결합부(31)는 픽업부(3)의 결합 몸체(36)로부터 상,하 이송되는 슬라이드 이송계(33)에 배치되도록 구성된다.In addition, the coupling part 31 is above the coupling body 36 of the pick-up part 3 so that the coupling part 31 picks up the extruded part from the mounting part and puts it down on the stacked heating part 32. It is configured to be disposed on the slide transfer system 33 that is transferred down.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 픽업부에 의한 압출부(3)의 픽업 동작을 도시한 것이며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 이송부의 이송동작에 의해 픽업부(3)는 거치부(2)에 거치된 복수 개의 압출부 중에서 픽업할 압출부(1)의 배면으로 이송된 후 도 6에 도시된 바와 같이 상기 결합부(31)가 픽업할 압출부(1)를 감싸도록 픽업부(3)가 이송부에 의해 전면 방향으로 이송된다.5 to 8 show the pickup operation of the extrusion unit 3 by the pickup unit of the multicolor 3D printer for replacing the extrusion unit according to the present invention. As shown in Fig. 5, by the transfer operation of the transfer unit The pickup part 3 is an extrusion part to be picked up by the coupling part 31 as shown in FIG. 6 after being transferred to the rear surface of the extrusion part 1 to be picked up among a plurality of extrusion parts mounted on the mounting part 2 The pickup part 3 is conveyed in the front direction by the conveying part so as to surround (1).

이를 통해, 상기 압출부(1)의 걸쇠(12)는 결합부(31)의 상부에 배치된 돌출단(12a)의 상부로 걸쇠(12)가 소정의 거리만큼 이격된 상태로 진입하게 되며, 도 7에 도시된 바와 같이, 슬라이드 이송계(33)가 결합부(31)를 결합 몸체(36)로부터 상향으로 이송시켜 압출부(1)를 들어올리면서, 픽업 고정부(34)가 걸쇠(12)를 하향으로 가압하여 압출부(1)를 결합부(31)에 고정시키게 된다.Through this, the clasp 12 of the extruded portion 1 enters the upper portion of the protruding end 12a disposed on the upper portion of the coupling portion 31 with the clasp 12 separated by a predetermined distance, As shown in FIG. 7, the slide transfer system 33 moves the coupling part 31 upward from the coupling body 36 to lift the extruded part 1, while the pickup fixing part 34 is latched 12 ) Is pressed downward to fix the extruded part (1) to the coupling part (31).

이에 따라, 상기 압출부(1)는 걸쇠(12)가 돌출단(12a)에 걸쳐진 상태로 들어올려지면서 거치부(2)의 거치 가열부(22)로부터 거치가 해제되고, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 픽업부(3)가 이송부에 의해 배면측으로 이송되면서, 상기 슬라이드 이송계(33)가 결합부(31)를 결합 몸체(36)로부터 하향으로 이송시켜 압출부(1)의 노즐(16)을 적층 가열부(32)에 내려놓게 되며, 이후 적층 가열부(32)에 의해 가열된 노즐(16)을 통해 용융된 필라멘트를 베이스 플레이트에 적층시켜 적층체를 형성하게 된다.Accordingly, the extruded portion 1 is lifted while the clasp 12 spans the protruding end 12a and the mounting is released from the mounting heating portion 22 of the mounting portion 2, as shown in FIG. As the pickup part 3 is transferred to the rear side by the transfer part, the slide transfer system 33 transfers the coupling part 31 downward from the coupling body 36, and the nozzle 16 of the extrusion part 1 ) Is put down on the lamination heating unit 32, and then the molten filament is laminated on the base plate through the nozzle 16 heated by the lamination heating unit 32 to form a laminate.

도 9 또는 도 10은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제1 실시예에 따른 압출부(1)의 잠금 동작을 도시한 것이며, 상기 압출부(1)의 가압롤러(15)는 탄성체에 의해 탄성 지지되어 회동하는 회동체(15a)에 의해 배면측으로 필라멘트(100)를 가압하여 결합된 픽업부의 피딩 기어(19)에 필라멘트(100)를 밀착시키게 된다.9 or 10 shows the locking operation of the extruded portion 1 according to the first embodiment of the extruded portion replaceable multicolor 3D printer according to the present invention, and the pressure roller 15 of the extruded portion 1 The filament 100 is elastically supported by the elastic body and presses the filament 100 toward the rear side by the rotating body 15a, so that the filament 100 is in close contact with the feeding gear 19 of the pickup unit.

상기 압출부(1)가 픽업부와 결합되기 전에 필라멘트(100)가 이탈되는 것을 방지하기 위해서 상기 회동체(15a)의 배면측에는 돌출된 잠금쇠(18)가 배치되어 잠금쇠(18)가 필라멘트(100)를 직접적으로 가압하도록 구성됨이 바람직하다.In order to prevent the filament 100 from being separated before the extruded part 1 is coupled to the pickup part, a protruding clasp 18 is disposed on the rear side of the rotating body 15a so that the clasp 18 becomes the filament 100 ) Is preferably configured to pressurize directly.

이를 통해, 픽업부가 결합되면서 피딩 기어(19)가 필라멘트(100) 및 가압 롤러(15)를 전면측으로 밀어 회동체(15a)를 소정의 각도만큼 회동시킴으로써, 상기 잠금쇠(18)에 의한 필라멘트(100)의 고정이 해제되어 피딩 기어(19)의 회전에 따라 필라멘트(100)가 노즐로 공급된다.Through this, as the pickup unit is coupled, the feeding gear 19 pushes the filament 100 and the pressure roller 15 toward the front side and rotates the rotating body 15a by a predetermined angle, so that the filament 100 by the fastener 18 ) Is released and the filament 100 is supplied to the nozzle according to the rotation of the feeding gear 19.

이와 함께, 상기 압출부(1)는 탄성체(41)의 탄성력을 받아 거치부(2)의 배면에 형성된 고정 홈(43)에 삽입되어 압출부(1)가 이탈되지 않도록 압출부(1)의 위치를 고정시키는 고정구(42)를 더 포함하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해서 필라멘트(100)의 탄성 및 경화에 의해 압출부(1)가 거치부(2)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, the extruded portion 1 is inserted into the fixing groove 43 formed on the rear surface of the mounting portion 2 by receiving the elastic force of the elastic body 41 so that the extruded portion 1 is not separated from the extruded portion 1 It may be configured to further include a fixture 42 for fixing the position, through which it is possible to prevent separation of the extruded portion 1 from the mounting portion 2 by the elasticity and hardening of the filament 100.

도 11은 본 발명에 따른 압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터의 제2 실시예에 따른 압출부(1)의 잠금 동작을 도시한 것이며, 별도의 잠금쇠를 배치하지 않고도 상기 압출부(1)가 픽업부와 결합되기 전에 필라멘트(100)가 이탈되는 것을 방지하기 위해서 탄성체에 의해 탄성 지지되어 회동하는 회동체(15a)에 의해 가압 롤러(15)가 제1 삽입공(13)을 통과하여 제2 삽입공(14)으로 삽입되는 필라멘트(100)를 직접적으로 가압하여 고정시키도록 구성될 수도 있다.11 shows the locking operation of the extruded portion 1 according to the second embodiment of the extruded portion interchangeable multicolor 3D printer according to the present invention, and the extruded portion 1 is picked up without disposing a separate fastener. In order to prevent the filament 100 from being separated before being combined with the part, the pressing roller 15 passes through the first insertion hole 13 and inserts the second by a rotating body 15a that is elastically supported and rotated by an elastic body. It may be configured to directly press and fix the filament 100 inserted into the ball 14.

즉, 상기 가압 롤러(15)가 필라멘트(100)를 제1 삽입공(13)의 하부와 제2 삽입공(14)의 상부에 각각 배면측 방향으로 밀착시켜 필라멘트(100)를 고정시키게 되며, 픽업부가 결합되면서 피딩 기어(19)가 필라멘트(100) 및 가압 롤러(15)를 전면측으로 밀어 가압 롤러(15)에 의한 필라멘트(100)의 고정을 해제시키도록 구성될 수 있는 것이다.That is, the pressure roller 15 is in close contact with the filament 100 to the lower portion of the first insertion hole 13 and the upper portion of the second insertion hole 14 in the rear-side direction to fix the filament 100, As the pickup unit is coupled, the feeding gear 19 may be configured to release the fixing of the filament 100 by the pressure roller 15 by pushing the filament 100 and the pressure roller 15 toward the front side.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.As described above, the present invention has been described based on a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, but it is apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention from this description. Accordingly, the scope of the invention should be interpreted by the claims set forth to include examples of such many modifications.

1 : 압출부
2 : 거치부
3 : 픽업부
4 : 이송부
5 : 베이스 플레이트
11 : 몸체
12 : 걸쇠
13 : 제1 삽입공
14 : 제2 삽입공
15 : 가압 롤러
16 : 노즐
17 : 방열부
18 : 잠금쇠
19 : 피딩 기어
21 : 거치 홈
22 : 거치 가열부
31 : 결합부
32 : 적층 가열부
33 : 슬라이드 이송계
34 : 픽업 고정부
35 : 픽업 고정 홈
36 : 결합 몸체
41 : 탄성체
42 : 고정구
43 : 고정 홈
100 : 필라멘트1: extrusion
2: Mounting part
3: pickup unit
4: transfer part
5: base plate
11: body
12: clasp
13: first insertion hole
14: second insertion hole
15: pressure roller
16: nozzle
17: radiator
18: stop tab
19: feeding gear
21: mounting groove
22: stationary heating unit
31: coupling part
32: laminated heating unit
33: slide feed system
34: pickup fixing part
35: pickup fixing groove
36: combined body
41: elastic body
42: fixture
43: fixed groove
100: filament

Claims

각각 상이한 필라멘트가 장착되는 복수 개의 압출부와;
상기 압출부가 탈부착 가능하게 거치되는 거치부와;
상기 거치부에 거치된 압출부 중 하나를 픽업하기 위한 픽업부와;
상기 픽업부에 의해 픽업된 압출부를 이송시켜 적층체를 형성하기 위한 이송부를 포함하며,
상기 압출부는
탄성체에 의해 탄성 지지되어 회동하는 회동체와;
상기 회동체의 배면측에 돌출되어 필라멘트를 직접적으로 가압하여 고정시키기 위한 잠금쇠를 포함하여 구성되며,
상기 압출부와 픽업부와 결합될 때, 회동체가 회동되어 잠금쇠에 의한 필라멘트의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
A plurality of extruded portions to which different filaments are mounted, respectively;
A mounting portion on which the extruded portion is detachably mounted;
A pickup portion for picking up one of the extruded portions mounted on the mounting portion;
And a conveying part for transferring the extruded part picked up by the pickup part to form a laminate,
The extruded part
A rotating body that is elastically supported by an elastic body and rotates;
Consists of including a fastener for fixing by directly pressing the filament by protruding from the rear side of the rotating body,
When combined with the extruded portion and the pickup portion, characterized in that the rotating body is rotated to release the fixing of the filament by the clamp
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.

제 1항에 있어서,
상기 압출부는
탄성체의 탄성력을 받아 거치부의 배면에 형성된 고정 홈에 삽입되어 압출부의 위치를 고정시키는 고정구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
The method of claim 1,
The extruded part
It characterized in that it further comprises a fixture that receives the elastic force of the elastic body and is inserted into the fixing groove formed on the rear surface of the mounting portion to fix the position of the extrusion portion.
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.

제 1항에 있어서,
상기 픽업부는
픽업할 압출부에 결합되어 결합된 압출부를 거치부로부터 분리시키는 결합부와;
상기 결합부에 결합된 압출부가 거치되도록 결합부의 하부에 배치되어 거치되는 압출부를 가열시키는 적층 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
The method of claim 1,
The pickup unit
A coupling portion coupled to the extrusion portion to be picked up and separating the coupled extrusion portion from the mounting portion;
It characterized in that it comprises a laminated heating unit for heating the extruded portion that is placed under the coupling portion so that the extrusion portion coupled to the coupling portion is mounted
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.

제 1항에 있어서,
상기 거치부는
압출부가 삽입되는 거치 홈과;
상기 거치 홈에 삽입된 압출부를 가열시키는 거치 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
The method of claim 1,
The mounting part
A mounting groove into which the extruded part is inserted;
It characterized in that it comprises a mounting heating unit for heating the extruded portion inserted into the mounting groove
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.

제 1항에 있어서,
상기 압출부는
전면이 거치부에 결합되고, 배면으로 픽업부와의 결합을 위한 걸쇠가 형성된 몸체와;
상기 몸체의 상부에 위치하여 필라멘트가 통과하는 제1 삽입공과;
상기 제1 삽입공을 통과한 필라멘트를 배면으로 가압하기 위한 가압 롤러와;
상기 몸체의 하부에 위치하여 필라멘트를 용융시키기 위한 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
The method of claim 1,
The extruded part
A body having a front surface coupled to the mounting portion, and having a clasp for coupling with the pickup portion formed at the rear surface;
A first insertion hole located on the upper portion of the body and through which the filament passes;
A pressing roller for pressing the filament passing through the first insertion hole to the rear surface;
It is located at the lower portion of the body and characterized in that it comprises a nozzle for melting the filament
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.

제 5항에 있어서,
상기 픽업부는
픽업된 압출부의 배면에 배치되어 가압 롤러의 가압에 의해 밀착되는 필라멘트를 노즐로 공급시키기 위한 피딩 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는
압출부 교체형 멀티컬러 3D프린터.
The method of claim 5,
The pickup unit
It characterized in that it comprises a feeding gear for supplying the filament to the nozzle, which is disposed on the rear surface of the picked-up extruded part and is in close contact with the pressure roller.
Multicolor 3D printer with interchangeable extrusion part.