KR20160109490A

KR20160109490A - 3ｄ 프린터

Info

Publication number: KR20160109490A
Application number: KR1020150033971A
Authority: KR
Inventors: 이재헌; 전성일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2016-09-21
Also published as: WO2016143971A1

Abstract

본 발명은 3D 프린터에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터는, 필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지와, 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부와, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부와, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하는 프로세서를 포함한다. 이에 의해, 카트리지의 잔량을 고려하여 능동적인 프린팅이 가능하게 된다.

Description

3Ｄ 프린터{3D printer}

본 발명은 3D 프린터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 카트리지의 잔량을 고려하여 능동적인 프린팅이 가능한 3D 프린터에 관한 것이다.

3D 프린터는, 3차원 도면을 바탕으로, 소정 재료를 순차적으로 분사하여, 미세한 두께로 층층이 쌓아 올려, 실물의 입체 형상을 출력하는 장치이다.

이러한 3D 프린터는 제조용으로 개발되어 사용되고 있으며, 다양한 제품을 3D 프린터를 이용하여 제조가 가능하다.

한편, 3D 프린터로 만든 제품의 정밀도, 표면 마감도 등을 향상하기 위한 다양한 노력이 시도되고 있다..

본 발명의 목적은, 카트리지의 잔량을 고려하여 능동적인 프린팅이 가능한 3D 프린터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터는, 필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지와, 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부와, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부와, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하는 프로세서를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 3D 프린터는, 필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지와, 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부와, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부와, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하는 프로세서를 포함함으로써, 카트리지의 잔량을 고려하여 능동적인 프린팅이 가능한

한편, 3D 프린터는, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 3D 프린팅을 수행하며, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 잔량 부족 메시지를 출력함으로써, 사용자의 이용편의성이 증대될 수 있다.

한편, 3D 프린터는, 전원이 온 되는 경우, 필라멘트 카트리지의 잔량을 체크함으로써, 조형물 생성하기 위한 3D 프린팅 시작 전에, 미리 필라멘트 카트리지의 교체를 유도할 수 있게 된다.

한편, 3D 프린터는, 3D 프린터 중에도, 필라멘트 카트리지의 잔량과, 조형물의 예상 소모량을 체크함으로써, 필라멘트 카트리지의 교체를 유도할 수 있게 된다.

한편, 3D 프린터는, 필라멘트 소모량을 누적에 기초하여, 압출부 교체를 유도할 수 있게 되다.

한편, 3D 프린터는, 필라멘트의 소재 별 또는 필라멘트의 색상 별, 또는 기간 별 필라멘트 소모량 정보를 출력하거나, 사용자별 필라멘트 소모량 정보를 출력할 수 있으며, 이에 따라, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 내의 이동 장치에 의하면, 싱글 암 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지의 이동이 가능하게 되며, 특히, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 필라멘트 카트리지가 확대 도시된 사시도이다.
도 3은 도 1의 필라멘트 카트리지 내부가 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 3D 프린터 내의 이동 장치의 일예의 사시도이다.
도 6a 내지 도 6h는 도 5의 이동 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 도 4의 3D 프린터의 내부 블록도이다.
도 8은 도 5의 압출부의 일예이다.
도 9a 내지 9b는 도 3의 필라멘트 카트리지에 구비되는 센서를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 일예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 12a 내지 도 14d는 도 10 내지 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터 및 필라멘트 공급장치가 도시된 사시도이다.

도면을 참조하면, 3D 프린터(100)는 그 외관을 형성하고 3차원 조형물 인출을 위한 개구부가 형성된 케이스(101)를 포함할 수 있다. 3D 프린터는 케이스(101)의 개구부를 여닫는 도어(105)를 포함할 수 있다.

한편, 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)는, 3D 프린터(100)로 필라멘트(F)로 공급하는 장치로서, 3D 프린터(100)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.

한편, 3D 프린터(100)가, 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)를 포함하는 개념일 수도 있으며, 또는, 3D 프린터(100)와 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)가, 3D 프린터 시스템의 구성 요소일 수도 있다.

3D 프린터(100)는 내부에 3차원 조형물이 놓여지는 플레이트(미도시)가 배치될 수 있다. 3D 프린터(100)는 3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)에서 공급된 필라멘트를 용융하여 플레이트에 출력하는 압출부(미도시)를 포함할 수 있고, 압출부를 3차원 이동시키는 이동 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 이동 장치는 케이스(101)에 설치될 수 있고, 압출부는 이동 장치에 의해 3차원 동작되면서 플레이트 위에 융융 필라멘트를 출력할 수 있다.

3D 프린터의 필라멘트 공급장치(1)는 베이스(4)와, 내부에 필라멘트(F)가 수용되는 필라멘트 카트리지(6)와, 베이스(4)에 회전 가능하게 설치되고 필라멘트 카트리지(6)가 슬라이딩되는 슬라이딩 가이드(10)(11)가 형성된 카트리지 홀더(12)를 포함할 수 있다.

베이스(4)에는 필라멘트 카트리지(6) 및 카트리지 홀더(12)의 하중이 작용될 수 있다.

베이스(4)는 카트리지 홀더(12)가 삽입되어 수용되는 수용공간을 형성하는 한 쌍의 벽체(14)(16)를 포함할 수 있다.

베이스(4)는 하판(18)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 벽체(14)(16)는 하판(18)의 상면에서 상방향으로 돌출될 수 있다. 한 쌍의 벽체(14)(16)는 하판(18)의 위에 서로 이격되게 형성될 수 있고, 서로 마주보게 형성될 수 있다.

베이스(4)의 수용공간은 상면이 개방될 수 있다. 베이스(4)의 수용공간은 필라멘트 카트리지(6)가 카트리지 홀더(12)와 함께 수용되는 공간일 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는 입체 형상으로 형성될 수 있고, 카트리지 홀더(12)의 외부에서 카트리지 홀더(12)로 장착되거나, 카트리지 홀더(12)에서 카트리지 홀더(12) 외부로 분리될 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는 일측에 손잡이((22)가 형성될 수 있고, 사용자는 손잡이(22)를 잡고 필라멘트 카트리지(6)를 카트리지 홀더(12)에서 분리하거나 카트리지 홀더(12)에 장착할 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는 걸림 홈(미도시)이 형성될 수 있고, 카트리지 홀더(12)에 형성된 탄성 돌기(미도시)는 걸림 홈(미도시)에 걸릴 수 있으며, 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)에 장착되었을 때, 탄성 돌기(미도시)가 걸림 홈(미도시)에 걸리는 것에 의해 카트리지 홀더(12)에서 임의 탈거되지 않고 그 위치를 유지할 수 있다.

카트리지 홀더(12)는 전면과 배면과 좌측면과 우측면의 네 둘레면 중 일면이 개방될 수 있다. 카트리지 홀더(12)는 상면이 개방될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)의 둘레면 중 개방된 면을 통해 카트리지 홀더(12)로 출입될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 카트리지 홀더(12)에 장착되었을 때, 그 상면의 전부 또는 일부가 카트리지 홀더(12)의 개방된 상면을 통해 보일 수 있다.

슬라이딩 가이드(10)(11)는 카트리지 홀더(12)의 좌측에 형성된 좌측 슬라이딩 가이드(10)와, 카트리지 홀더(12)의 우측에 형성된 우측 슬라이딩 가이드(11)를 포함할 수 있다. 좌측 슬라이딩 가이드(10)와 우측 슬라이딩 가이드(11)는 서로 마주보게 위치될 수 있다. 좌측 슬라이딩 가이드(10)는 좌측판(32)의 상부에 길게 형성될 수 있다. 그리고, 우측 슬라이딩 가이드는 우측판(33)의 상부에 길게 형성될 수 있다.

카트리지 홀더(12)는 필라멘트 카트리지(6)의 일부가 슬라이딩 삽입되어 수용되는 홀더 공간(미도시)이 형성될 수 있다.

카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 사이에 형성된 수용공간 보다 크기가 작을 수 있고, 그 전부가 한 쌍의 벽체(14)(16) 사이로 삽입되게 위치될 수 있다.

카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 카트리지 홀더(12)는 한 쌍의 벽체(14)(16) 중 적어도 하나에 수평 회전축(미도시)으로 연결될 수 있다.

도 2는 도 1의 필라멘트 카트리지가 확대 도시된 사시도이고, 도 3은 도 1의 필라멘트 카트리지 내부가 도시된 사시도이다.

도면을 참조하면, 필라멘트 카트리지(6)는, 그 외관을 형성하는 필라멘트 케이스(50)와, 필라멘트(F)가 감긴 필라멘트 스폴(52)을 포함할 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는 필라멘트(F)가 통과하는 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 필라멘트 출입공(54)은 필라멘트 케이스(50)에 형성될 수 있고, 필라멘트는 필라멘트 출입공(54)을 통과해 필라멘트 케이스(50) 외부로 인출될 수 있다.

필라멘트 케이스(50)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 손잡이(22) 및 걸림 홈(미도시)은 필라멘트 케이스(50)에 형성될 수 있다. 필라멘트 카트리지(6)는 필라멘트(F)가 감긴 필라멘트 스풀을 포함할 수 있다. 필라멘트 스폴은 필라멘트 케이스(50) 내부에 위치될 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는, 필라멘트 케이스(50)에 회전 가능하게 배치되고 필라멘트(F)와 접촉되어 필라멘트(F)를 필라멘트 출입공(54)으로 밀어내는 드라이브 롤러기구(56)를 포함할 수 있다.

필라멘트 케이스(50)는 내부에 필라멘트 스폴(53)이 회전 가능하게 수용되는 공간(S3)이 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 필라멘트(F)가 통과하는 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 그 내부가 개폐 가능한 구조로 구성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)는 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52)를 포함할 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52)의 사이에 공간(S3)이 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)는 상면이 개방된 박스 형상일 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51) 상측에 배치될 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51)에 결합될 수 있고, 로어 케이스(51)와 사이에 공간(S3)을 형성할 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 로어 케이스(51) 상측을 덮을 수 있다. 어퍼 케이스(52)는 하면이 개방된 박스 형상일 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 하나에 필라멘트 출입공(54)이 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에는 드라이브 롤러기구(56)를 지지하는 드라이브 롤러기구 지지부가 형성될 수 있다. 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에는 후술하는 아이들러(58)가 장착되는 롤러 장착부가 형성될 수 있다. 필라멘트 케이스(50)에는 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지하는 스폴 지지부(51a)(51b)가 형성될 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 로어 케이스(51)와 어퍼 케이스(52) 중 적어도 하나에 돌출 형성될 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 필라멘트 스폴(52)의 중공부(53a)로 내삽되어 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 이너 지지 리브(51a)를 포함할 수 있다. 스폴 지지부(51a)(51b)는 필라멘트 스폴(52)의 외둘레를 둘러싸게 형성되어 필라멘트 스폴(52)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 아우터 지지 리브(51b)를 포함할 수 있다.

필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50)의 내부에 설치될 수 있고, 필라멘트 케이스(50)에 의해 보호될 수 있으며, 필라멘트 스폴(53)에 감긴 필라멘트(F)의 오염 및 손상은 최소화될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50) 내부에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)에 감긴 필라멘트(F)는 필라멘트 출입공(54)을 통과하여 필라멘트 케이스(50) 외부로 인출될 수 있고, 3D 프린터(100)의 내부로 공급될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 로어 케이스(51)에 회전 가능하게 안착될 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 필라멘트 케이스(50)에 안착될 때, 필라멘트 케이스(50)에 형성된 스폴 지지부(51a)가 필라멘트 스폴(53)의 중공부(53a) 내부로 내삽되어 필라멘트 스폴(53)의 중공부와 형합될 수 있다. 필라멘스 스폴(53)은 중공부(53a)의 외둘레에 필라멘트(F)가 감길수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 중공부(53a)에서 돌출된 하판(53b)와, 상판(53b)을 포함할 수 있다. 필라멘트(F)는 필라멘트 스폴(53)의 하판(53b)와 상판(53c)에 위치되게 감길 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 하판(53b)의 외둘레가 필라멘트 스폴(53)의 외둘레를 구성할 수 있다. 필라멘트 스폴(53)은 상판(53b)의 외둘레가 필라멘트 스폴(53)의 외둘레를 구성할 수 있다. 필라멘트 스폴(53)의 하판(53b)은 아우터 지지 리브(51b)로 내삽되어 아우터 지지 리브(51b)에 의해 지지될 수 있다.

드라이브 롤러기구(56)는 필라멘트(F)가 접촉되는 접촉부(60)가 형성되고 필라멘트 케이스(50)에 승강 및 회전 가능하게 배치된 롤러(62)와, 롤러(62)에 설치된 지지축(64)을 포함할 수 있다.

3D 프린터의 필라멘트 공급장치는 필라멘트 케이스(50) 상부에 설치되고 지지축(64)을 안내하는 어퍼 가이드(66)를 더 포함할 수 있다.

3D 프린터의 필라멘트 공급장치는 필라멘트 케이스(50)에 설치되어 필라멘트(F)를 드라이브 롤러기구(56)의 방향으로 가압하는 아이들러(109)를 더 포함할 수 있다.

아이들러(109)는 드라이브 롤러기구(56)의 적어도 일부를 마주보게 배치될 수 있다. 아이들러(109)는 필라멘트 케이스(50)에 드라이브 롤러기구(56)를 마주보게 배치되어 필라멘트(F)를 지지할 수 있다.

아이들러(58)는 필라멘트(F)가 접촉되는 아이들러 롤러(112)와, 아이들러 롤러(112)를 회전 가능하게 지지하는 아이들러 브래킷(114)을 포함할 수 있다.

아이들러 롤러(112)는 롤러(62)를 마주보도록 아이들러 브래킷(114)에 설치될 수 있다. 아이들러 롤러(112)는 아이들러 브래킷(114) 위에 올려질 수 있고, 아이들러 브래킷(114)과 힌지축(113)으로 연결될 수 있다. 아이들러 롤러(112)는 필라멘트(F)를 롤러(62)의 방향으로 가압할 수 있고, 필라멘트(F)는 아이들러 롤러(112)와, 푸시 롤러(72) 사이에서 푸리 롤러(72)에 의해 이동될 수 있다.

아이들러 브래킷(114)은 로어 케이스(51)에 힌지축(115)으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.

아이들러(109)는 아이들러 롤러(112)의 방향으로 탄지되도록 아이들러 브래킷(114)과 로어 케이스(51)에 연결된 스프링(116)을 더 포함할 수 있다.

한편, 필라멘트 케이스(50) 내의 필라멘트 스폴(53)에, 롤 형태로 감겨 있는 필라멘트의 회전 속도 또는 회전 횟수를 감지하기 위한, 센서들(301a,301b,310c)이 배치될 수 있다.

센서들(301a,301b,310c)은, 인코더(encoder) 또는 홀 센서(hall sensor)를 구비할 수 있으며, 필라멘트의 회전 속도 또는 회전 횟수를 감지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시한 도면이다.

도 4을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한, 3D 프린터(100)는, 외관을 형성하는 케이스(101), 케이스(101) 내에 형성되며, 조형물 형성을 위한 공간인 캐비티(50), 케이스(101) 내에 배치되며, 조형물 형성을 위해, 재료를 이동 출력하기 위한 이동 장치(200) 등을 구비할 수 있다. 그 밖에, 완성된 조형물을 외부로의 출입을 위한, 도어(105)와, 상기 도어(105) 상에, 캐비티(50) 내부를 볼 수 있도록 형성되는 윈도우(103), 윈도우(103) 상에, 3D 프린터의 동작 상태 등을 표시하기 위한 디스플레이(미도시)를 더 구비할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 기술되는 3D 프린터는, 필라멘트 선으로 된 열 가소성 물질(ABS, Polyamide)을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름형태로 고형화시킨 후 적층시키는 제1 방식, 고분자 재료 또는 금속분말을 롤러의 도포에 의해 쌓고 레이저를 이용하여 제품으로 형성할 부분만 소결 시켜 쌓아가는 제2 방식, 액체 상태의 광경화성 수지를 챔버에 담아두고 레이저광, 자외선, 디지털 광조명(프로젝터) 등을 이용해 수지를 경화시켜 제작하는 제3 방식, 잉크젯 프린트헤드를 이용하여 광경화 액상수지의 분사와 동시에 자외선을 이용하여 수지를 경화시키는 제4 방식, 접착제가 코팅된 재료를 레이저 광선을 이용하여 원하는 단면으로 커팅하고 이를 한 겹씩 적층하여 성형하는 제5 방식 등으로 구분될 수 있다.

본 발명에서는, 제1 방식의, 필라멘트 선으로 된 열 가소성 물질(ABS, Polyamide)을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름형태로 고형화시킨 후 적층시키는 방법을 위주로 기술한다.

이러한 제1 방식에 의하면, 후 경화의 공정이 불필요하여, 제품 생성 시간이 단축되며, 다양한 색상을 가지는 제품 생성이 가능하며, 경량화 및 제조 비용이 저감되게 된다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른, 이동 장치(200)는, 부착되는 캐리지(280)를, 적어도, x,y 평면 내로 이동시킬 수 있다. 한편, 캐리지(280)에는, 필라멘트를 출력하기 위한 압출부(도 5 또는 도 6의 300)가 부착된다.

그리고, 이동 장치(200)에 의해, 부착되는 캐리지(280)가 x,y 평면 내로 이동하면서, 히팅된 필라멘트가, 캐비티 내의 플레이트(도 5의 115) 상에 차례로 적층된다. 이에 의해, 사용자가 원하는 조형물을 생성할 수 있게 된다.

한편, 필라멘트는, 열가소성 수지로서, ABS, PLA 등이 사용될 수 있다.

한편, 이동 장치(200)에 대해서는, 도 5 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.

도 5는 도 4의 3D 프린터 내의 이동 장치의 일예의 사시도이다.

도면을 참조하면, 이동 장치(200)는, 지지대(113), 지지대(113) 상에 배치되는 플레이트(115), 지지대(113)의 일측에 배치되며 지지대(113)에 교차하는 방향, 즉 수직 방향으로 연장되는, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 제2 가이드부(116a)와 제2 가이드부(116b) 사이의 승강축(117)을 구비한다.

또한, 이동 장치(200)는, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 및 승강축(117)의 상부에 배치되는, z축 구동을 위한 구동 모터(251), 및 승강판(252)를 구비할 수 있다. 승강판(252) 상에, 구동 모터(251)가 배치되며, 구동 모터(251)의 동작에 의해, 제1 가이드부(116a), 제2 가이드부(116b), 및 승강축(117)을 따라, 구동 모터(251), 및 승강판(252)이 z축 방향으로 이동할 수 있다.

한편, z축 구동을 위한 구동 모터(251), 및 승강판(252)은, 이동 장치(200) 내의 z축 이동을 담당하는 제2 이동부(220)라 명명할 수도 있다.

한편, 구동 모터(251), 및 승강판(252) 상부에, y 축 방향으로 연장되는 프레임(215)과, 프레임(215) 상부에, 프레임(215)과 교차하는 x 축 방향으로 연장되는 암(arm)(225)이 배치된다.

그리고, 이동 장치(200)는, 프레임 (215) 상에, 프레임(215)의 양 단부에 배치되는 구동 모터(212,214), 및 각 모터(212,214)에 연결되는 타이밍 풀리(timing pulley)(211,213)를 구비한다.

한편, 이동 장치(200)는, 암(225) 상에, 암(225)과 프레임(215)이 교차하는 영역에 배치되는 아이들러(idler)(216a,216b,216c,216d), x 축 이동하는 캐리지(280), 캐리지(225)의 양 단부에 배치되는 아이들러(216e,216f,216g)와, 복수의 아이들러(216a, ...,216g)와 타이밍 풀리(211,213)를 거쳐 연장되며, 구동 모터(212,214)의 구동력을 전달하는 타이밍 벨트(217)를 구비한다.

타이밍 벨트(217)는, 제1 구동 모터(212)에 부착된 제1 타이밍 풀리(211), 아이들러들(216a,216f,216d), 제2 구동 모터(214)에 부착된 제2 타이밍 풀리(213), 아이들러들(216c,216g,216b), 제1 구동 모터(212)에 부착된 제1 타이밍 풀리(211)까지 연장된다.

제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향, 회전 속도 등에 따라, 타이밍 벨트(217)의 이동 방향 및 이동 속도 등이 결정되며, 따라서, 프레임(215) 상에 장착되는 암(225)이 y 축 방향으로 이동할 수 있으며, 암(225) 상에 장착되는 캐리지(280)가 x 축 방향으로 이동할 수 있게 된다.

구체적으로 설명하면, 도 5의 이동 장치(200)는, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향이 동일하면, 이동 장치(200) 내의 암(225)이 y 축으로 이동하며, 도 5의 이동 장치(200)는, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)의 회전 방향이 반대이면, 이동 장치(200) 내의 암(225)에 배치되는 캐리지(280)가 x 축으로 이동한다. 이에 대해서는,도 6a 내지 도 6h를 참조하여 후술한다.

한편, x, y축 구동을 위한 구동 모터(212,214), 프레임(215), 암(225), 캐리지(280), 아이들러(216a, ...,216g), 타이밍 풀리(211,213), 타이밍 벨트(217) 등은, 이동 장치(200) 내의 x, y축 이동을 담당하는 제1 이동부(210)라 명명할 수도 있다. 이때, 제1 이동부(210) 내에 포함되지 않을 수도 있다.

즉, 제1 이동부(210)는, 제1 방향으로 연장되는 프레임(215)과, 프레임(215)임 상부에 프레임(215)과 교차하는 제2 방향으로 연장되며, 캐리지(280)가 배치되는 암225)과, 프레임(215) 상에 배치되며 서로 이격되는 제1 및 제2 구동 모터(212,214)와, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)에 연결되는 타이밍 풀리(211,213)와, 암(225) 상에 배치되는 복수의 (216a, ...,216g)와, 타이밍 풀리(211,213)와 (216a, ...,216g)를 거쳐 연장되는 타이밍 벨트(270)를 구비할 수 있다.

한편, 제1 이동부(210)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 동일한 방향으로 회전하는 경우, 암을 제1 방향으로 이동시키며, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 반대 방향으로 회전하는 경우, 암 상의 캐리지(280)가 제2 방향으로 이동시키

한편, 제1 이동부(210)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214) 중 어느 하나만 동작하는 경우, 암을 제1 방향으로 이동시키면서, 캐리지(280)를 제2 방향으로 이동시킨다.

한편, 구동 모터(251)의 동작에 의해, 구동 모터(251), 및 승강판(252)은 물론, 프레임(215), 암(225), 캐리지(280) 등이, z축 방향으로 이동할 수 있게 된다.

한편, 암(225) 상에 배치되는 캐리지(280)에, 압출부(300)가 부착된다. 한편, 도면과 달리, 캐리지(280)와 압출부(300) 사이에, 브라켓(미도시)이 접속되는 것도 가능하다.

한편, 도면과 달리, 제2 구동부(220)는, 구동 모터(251), 및 승강판(252)을 이동시키지 않고, 플레이트(115)를 z 축 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 장치(200)에 의하면, 싱글 암(225) 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지(280)의 이동이 가능하게 되며, 특히, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.

도 6a 내지 도 6h는 도 5의 이동 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 6a 내지 도 6b는, 캐리지(280)가 x 축 이동하는 것을 예시한다.

먼저, 도 6a는, 제1 구동 모터(212)가 우회전, 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 캐리지(280)가, 전진하는 것을 예시한다. 즉, 캐리지(280)가, 프레임(215) 반대 방향으로 이동하는 것을 예시한다.

도 6b는, 제1 구동 모터(212)가 좌회전, 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 캐리지(280)가, 후진하는 것을 예시한다. 즉, 캐리지(280)가, 프레임(215) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.

다음, 도 6c 내지 도 6d는, 암(225)이 y 축 이동하는 것을 예시한다.

먼저, 도 6c는, 제1 구동 모터(212) 및 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 암(225)이 좌측으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이, 제1 구동 모터(212) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.

도 6d는, 제1 구동 모터(212) 및 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 암(225)이 우측으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이, 제2 구동 모터(214) 방향으로 이동하는 것을 예시한다.

다음, 도 6e 내지 도 6h는, 캐리지(280)가 x 축 이동하며, 암(225)이 y 축 이동하는 것을 예시한다.

먼저, 도 6e는, 제1 구동 모터(212)는 좌회전하고, 제2 구동 모터(214)는 정지하는 경우, 캐리지(280)가, 우상측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 우측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 후진하게 된다. 이에 따라, 대략 45도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.

다음, 도 6f는, 제1 구동 모터(212)는 정지하며, 제2 구동 모터(214)가 좌회전하는 경우, 캐리지(280)가, 우하측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 우측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 전진하게 된다. 이에 따라, 대략 135도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.

먼저, 도 6g는, 제1 구동 모터(212)는 우회전하고, 제2 구동 모터(214)는 정지하는 경우, 캐리지(280)가, 좌하측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 좌측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 전진하게 된다. 이에 따라, 대략 225도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.

다음, 도 6h는, 제1 구동 모터(212)는 정지하며, 제2 구동 모터(214)가 우회전하는 경우, 캐리지(280)가, 좌상측 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 즉, 암(225)이 좌측으로 이동하며, 캐리지(280)가, 후진하게 된다. 이에 따라, 대략 315도 방향으로, 캐리지(280)가 이동하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 장치(200)에 의하면, 싱글 암(225) 구조를 이용하여, x, y 평면 상에 캐리지(280)의 이동이 가능하게 되며, 특히, 도 6e 내지 도 6h와 같이, 두 개의 구동 모터 중 적어도 어느 하나의 구동 모터의 동작에 의해, x축, y축 이동이 동시에 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 조형물 생성시, 표면 형상을 보다 매끄럽게 형성할 수 있게 된다.

도 7은 도 4의 3D 프린터의 내부 블록도이다.

도면을 참조하면, 3D 프린터(100)는, 외부장치 인터페이스부(130), 네트워크 인터페이스부(120), 메모리(140), 프로세서(170), 디스플레이(180), 전원 공급부(195), 이동장치(200), 압출부(300)를 포함할 수 있다.

입력부(110)는, 사용자가 입력한 신호를 프로세서(170)로 전달하며, 이를 위해, 조작 버튼 등이 제공될 수 있다. 예를 들어, 전원 온 버튼에 의한, 전원 온 신호, 시작 버튼에 의한 시작 신호, 일시 중지 버튼에 의한 일시 중지 신호 등을 프로세서(170)로 전달할 수 있다.

네트워크 인터페이스부(120)는, 3D 프린터(100)를, 유/무선 데이터 통신 방식에 의해, 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(120)는, 이동 단말기, PC 등과 접속가능한 인터페이스를 제공하며, 이에 따라, 이동 단말기 또는 PC 등과 유/무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 그외, 네트워크를 통해, 외부 서버(미도시)와 데이터를 교환할 수도 있다. 한편, 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, DLNA, APiX 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.

예를 들어, 네트워크 인터페이스부(120)를 통해, 유/무선 접속된 PC 또는 이동 단말기로부터, 3D 조형물 생성을 위한, 3D 그래픽 이미지를 수신할 수 있다.

한편, 네트워크 인터페이스부(120)는, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)와 페어링되어, 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.

외부장치 인터페이스부(130)는, USB, HDMI 등의 입력 단자를 통해, 외부 장치와의 데이터 교환을 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, USB 단자를 통해, 외부 장치인, USB 저장 장치로부터, 3D 조형물 생성을 위한, 3D 그래픽 이미지를 수신할 수 있다.

한편, 외부장치 인터페이스부(130)는, 유/무선울 통해, 외부 장치와 데이터를 교환할 수 있다.

한편, 외부장치 인터페이스부(130)는, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)와 페어링되어, 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(100)의 전원이 온되는 경우, 필라멘트 카트리지(6)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.

메모리(140)는, 프로세서(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.

또한, 메모리(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로부터 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

프로세서(170)는, 3D 프린터(100) 내의 각 유닛들을 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)로부터 입력되는 3D 그래픽 이미지에 기초하여, 3D 조형물을 생성하도록, 이동장치(200), 압출부(extruder)(300)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(170)는, 도 6a 내지 도 6h와 같이, 이동 장치(200)가 x,y축 이동되도록, 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)를 제어할 수 있다. 즉, 제1 이동부(210) 내의 제1 구동 모터(212)와 제2 구동 모터(214)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(170)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 동일한 방향으로 회전하시켜, 암(225)을 제1 방향으로 이동시킬 수 있으며, 제1 및 제2 구동 모터(212,214)가 반대 방향으로 회전시켜, 암(225) 상의 캐리지(280)가 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.

다른 예로, 프로세서(170)는, 제1 및 제2 구동 모터(212,214) 중 어느 하나만 동작시켜, 암(225)을 제1 방향으로 이동시키면서, 캐리지(280)를 제2 방향으로 이동킬 수도 있다.

또한, 프로세서(170)는, 이동 장치(200)가 z축 이동되도록, 제2 이동부(220) 내의 구동 모터(251)를 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 압출부(extruder)(300) 내의, 필라멘트 이동 속도 등을 제어할 수 있다. 필라멘트의 이동 속도는, 압출부(300)의 온도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 온도가 높을수록 이동 속도가 증가될 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 압출부(extruder)(300) 내의, 필라멘트 이동 속도 등을 제어하기 위해, 압출부(300) 내의 필라멘트 이동부(310), 히팅부(320), 냉각부(330) 등을 제어할 수도 있다.

이를 위해, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)로 부터 감지된 온도를 수신하고, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)로부터 감지된 온도를 수신할 수 있다.

그리고, 프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)와 제2 온도 감지부(335)에 기초하여, 히팅부(320) 및 냉각부(330)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(170)는, 히팅부(320)를 목표 히팅 온도까지 상승하도록 제어하며, 냉각부(330)를 목표 냉각 온도로 하강하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도가, 목표 냉각 온도 이상인 경우, 목표 히팅 온도를 일시 하강시킬 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 제2 온도 감지부(335)의 온도가 소정치 이상인 경우, 필라멘트 이동부(310)의 동작을 정지시킬 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)의 온도와 제2 온도 감지부(335)의 온도 차이가 소정 범위 이내 이도록, 히팅부(320) 또는 냉각부(330) 중 적어도 하나를 제어할 수도 있다.

한편, 프로세서(170)는, 수신되는 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보를 추출할 수 있다.

특히, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)로부터의 필라멘트 관련 정보중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 3D 프린팅이 수행되도록 제어하며, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 잔량 부족 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 시작 입력시, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하고, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 카트리지 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지 교체 이후, 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하고, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하고, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 3D 프린팅이 수행되도록 제어할 수 있다. 여기서, 3D 프린팅 수행은, 압출부(300)를 통해, 필라멘트가 출력되는 것을 의미할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보를 연속적으로 수신하고, 연속적으로 수신되는, 카트리지 잔량 정보, 및 연속적으로 연산되는 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 필라멘트 소모량을 누적하고, 누적된 필라멘트 소모량이 기준치 이상인 경우, 압출부의 교체를 나타내는 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 필라멘트의 소재 별 또는 필라멘트의 색상 별, 또는 기간 별 필라멘트 소모량을 누적하고, 누적된, 필라멘트의 소재 별 또는 필라멘트의 색상 별, 또는 기간 별 필라멘트 소모량 정보를 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 사용자 별 필라멘트 소모량을 누적하고, 누적된 사용자 별 필라멘트 소모량 정보를 출력하도록 제어할 수 있다.

디스플레이(180)는, 3D 프린터(100)의 동작과 관련한 정보를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이(180)는, LCD, OLED 등으로 구현될 수 있다.

전원 공급부(195)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 프로세서(170)와, 정보 표시를 위한 디스플레이(180) 등에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 전원 공급부(195)는, 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 컨버터, 그리고, 직류 전원을 레벨 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.

한편, 카트리지 구동부(196)는, 필라멘트 공급장치(1)에 부착되는, 카트리지(6)를 구동할 수 있다.

이를 위해, 카트리지 구동부(196)는, 프로세서(170)로부터, 제어 신호를 수신할 수 있다.

한편, 카트리지 구동부(196)는, 필라멘트 카트리지(6)로부터, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보, 인증 정보를 포함하는 필라멘트 관련 정보를 수신하고, 는 필라멘트 관련 정보를 프로세서(170)로 전송할 수도 있다.

한편, 카트리지 구동부(196)는, 프로세서(170)에서 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보에 기초하여 생성되는, 카트리지의 공급 속도 정보를, 필라멘트 카트리지(6)로 전송하거나, 카트리지의 공급 속도 정보에 대응하여, 필라멘트 카트리지(6) 내의 모터(6c)를 구동할 수도 있다.

한편, 필라멘트 카트리지(6)는, 필라멘트 카트리지(6)에서 출력되는 필라멘트의 속도 감지를 위한 센서부(6a), 필라멘트 관련 정보를 저장하는 메모리(6b), 및 필라멘트 공급을 위해 동작하는 모터(6c)를 구비할 수 있다.

메모리(6b)는, 상술한 바와 같이, 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보, 인증 정보를 포함하는 필라멘트 관련 정보를 저장할 수 있다.

그리고, 필라멘트 카트리지(6)는, 3D 프린터(100)의 전원 온시, 필라멘트 관련 정보를, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 3D 프린터(100)로 전송할 수 있다.

한편, 필라멘트 카트리지(6)는, 필라멘트 관련 정보를 저장하는 메모리와, 케이스에 부착되어, 회전을 감지하는 센서부(6a)를 통해, 회전 속도 또는 회전 횟수를 감지할 수 있다.

필라멘트 카트리지(6)는, 감지된 회전 속도 또는 회전 횟수에 기초하여, 연산된 카트리지 잔량 정보를 전송할 수 있다. 이러한 카트리지 잔량 정보는, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 3D 프린터(100)로 전송될 수 있다.

도 8은 도 5의 압출부의 일예이다.

도면을 참조하면, 캐리지(280)에 부착되는 압출부(extruder)(300)는, 도입되는 필라멘트를 하부 방향으로 이동시키는 필라멘트 이동부(310)와, 필라멘트 이동부(310)에 의해 이동되는 필라멘트를 히팅하는 히팅부(320)와, 히팅된 필라멘트를 캐비티(50) 내로 출력하는 노즐(340)과, 히팅부(320)에 의한 열이 필라멘트 이동부(310) 또는 그 부근으로 저감되도록 필라멘트 이동부(310)를 냉각하는 냉각부(330)를 구비한다.

또한, 압출부(extruder)(300)는, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)와, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)를 더 구비할 수 있다.

필라멘트 이동부(310)는, 도입되는 필라멘트(F)를 하부 방향, 즉, 히팅부(320) 방향으로, 이동하도록, 구동 모터(312)와, 구동 모터(312)에 의해 동작하는 기어(314a,314b)를 구비할 수 있다. 기어(314a,314b)의 회전에 의해, 이동 경로 상의 고체 상태의 필라멘트(F)가, 하부 방향으로 이동되게 된다.

한편, 히팅부(320)는, 필라멘트 이동부(310)에 의해 전달된 필라멘트를 히팅시킨다. 이를 위해, 피팅부(320)는, 히터(미도시)와 히터 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 한편, 히팅부(320)의 온도를 감지하기 위한, 제1 온도 감지부(325)가 히팅부(320) 내에 구비될 수도 있다. 감지되는 온도는, 프로세서(170)에 전달된다.

한편, 노즐(340)는, 히팅부(320)에서 히팅된 필라멘트를 캐비티(50) 내로 출력한다. 특히, 상술한 바와 같이, 캐리지(280)의 x축, y축 이동에 따라, 소정 형상의 조형물을 생성할 수 있게 된다.

한편, 신속한 필라멘트의 공급을 위해, 필라멘트 이동부(310)의 동작 속도 등도 중요하지만, 필라멘트 이동부(310)의 동작에 의해 이동되는 필라멘트에 대한 냉각도 중요한 요소가 된다.

히팅부(320)의 히팅에 의해, 필라멘트 이동부(310) 또는 그 부근에, 열이 전달되지 않도록 냉각부(330)를 구비하는 것이 바람직하다.

냉각부(330)는, 필라멘트 이동부(310)에 접촉하는 방열부재(334)와, 방열 부재를 냉각하기 위한 냉각 팬(332)을 구비할 수 있다.

냉각 팬(332)은 프로세서(170)의 구동에 의해 동작하며, 냉각 팬(332)의 동작에 의한, 공기 유로는, 방열부재(334) 방향으로 형성될 수 있다. 방열부재(334)는, 방열판을 구비할 수 있다.

한편, 냉각부(330)는, 히팅부(320)에 접촉하는 베이스부(337)를 더 포함할 수 있다. 베이스부(337)는, 히팅부(320) 상부에, 그리고, 방열부재(334)와, 냉각 팬(332) 하부에 배치될 수 있다.

한편, 베이스부(337)는, 열전도도가 높은, 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 재질로 형성될 수도 있다.

한편, 냉각 팬(332)의 동작 제어를 위해, 냉각부(330) 부근의 온도가 필요하며, 본 발명의 실시예에서는, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)가 압출부(300) 내에 구비되도록 한다.

구체적으로는, 베이스부(337)에 제2 온도 감지부(335)가 배치될 수 있다. 그리고, 감지되는 온도는, 프로세서(170)에 전달된다.

프로세서(170)는, 제1 온도 감지부(325)에서 감지된 온도에 기초하여, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도까지 상승하도록 제어하며, 제2 온도 감지부(335)에서 감지된 온도에 기초하여, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도로 하강하도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도까지 상승하도록, 히터(미도시)의 동작 시간을 제어한다. 그리고, 제2 온도 감지부(335)에서 감지된 온도에 기초하여, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도로 하강하도록, 냉각 팬(332)의 동작 시간, 회전 속도 등을 제어한다.

그리고, 프로세서(170)는, 계속 감지되는 제1 온도와 제2 온도에 기초하여, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도를 유지하도록 제어하고, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도 이하를 유지하도록 제어한다.

프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도를 유지하는 경우, 일시적으로 히터(미도시)를 일시적으로 동작시키지 않을 수 있다. 예를 들어, 목표 히팅 온도를 제1 기간 동안 유지하는 경우, 일시적으로 히터(미도시)를 일시적으로 동작시키지 않을 수도 있다.

한편, 프로세서(170)는, 냉각부(330)가 목표 냉각 온도를 제2 기간 동안 유지하는 경우, 일시적으로 냉각 팬(332)의 동작을 정지시킬 수도 있다.

또는, 프로세서(170)는, 냉각부(330)의 온도가, 소정 시간 이상 동안 목표 냉각 온도 이상이거나 허용치를 초과한 경우, 필라멘트 이동부(310)의 동작을 정지시킬 수 있다. 그리고, 소정 시간 이후, 다시 냉각부(330)의 온도가, 목표 냉각 온도 이하인 경우, 필라멘트 이동부(310)가 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 노즐(340)을 통해, 안정적으로 히팅된 필라멘트가 출력하기 위해, 제1 온도 감지부(325)의 온도와 제2 온도 감지부(335)의 온도 차이가 소정 범위 이내가 되도록, 히팅부(320) 또는 냉각부(330) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 필라멘트 이동부(310)의 이동 속도가 감소되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)가 목표 히팅 온도 이상 상승하는 경우, 필라멘트의 이동 속도가 너무 빨라지므로, 일시적으로, 필라멘트 이동부(310)의 이동 속도가 감소되도록 제어할 수 있다.

또는, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 냉각부(330)의 온도가 감소되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는, 히팅부(320)의 온도가 증가될수록, 필라멘트 이동부(310)에 전달되는 열을 저감하기 위해, 일시적으로, 냉각부(330)의 온도가 감소되도록 제어할 수 있다.

결국, 히팅부(320)의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(325)와, 냉각부(330)의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부(335)를 이용하여, 각각 히팅부(320)와 냉각부(33)를 제어함으로써, 안정적으로 필라멘트의 출력 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 3D 프린터(100)를 이용하여 조형물 생성시, 생성 시간을 단축할 수 있게 된다.

도 9a 내지 9b는 도 3의 필라멘트 카트리지에 구비되는 센서를 도시한 도면이다.

먼저, 도 9a는, 필라멘트 카트리지 내부의 상면도를 예시한다. 도면을 참조하면, 필라멘트 케이스(50) 내의 원형의 필라멘트 스폴(53)에, 센서들(301a,301b,310c)이 배치될 수 있다.

도면에서는, 센서들(301a,301b,310c)이 나란히 배치되는 것을 예시하나, 이와 달리, 다른 영역에 배치되는 것도 가능하다.

다음, 도 9b는, 필라멘트 카트리지 내부의 사시도를 예시한다. 도면을 참조하면, 필라멘트 케이스(50) 내의 원형의 필라멘트 스폴(53) 하부에, 필라멘트(F)가 원통형으로 감겨 있으며, 회전하면서, 필라멘트(F)가 공급될 수 있다.

센서들(301a,301b,310c)은, 필라멘트 카트리지의 회전시, 필라멘트의 회전 속도 또는 회전 횟수를 감지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터의 동작 방법의 일예를 나타내는 순서도이다.

도면을 참조하면, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 입력부(110)의 전원 온 키가 동작하는 경우, 전원 공급부(195)로부터의 전원이 내부 유닛에 전송되도록 제엉할 수 있다.

한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 구동부(196)를 통해 카트리지(6)로, 전원 공급부(195)로부터의 전원이 공급되도록 제어할 수 있다(S910).

한편, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 전원 온 이후, 카트리지(6) 내의 메모리(6b)로부터 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다(S915).

예를 들어, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120), 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있다.

구체적으로, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 구동부(196), 또는 네트워크 인터페이스부(120) 또는 외부 장치 인터페이스부(130)를 통해, 필라멘트 관련 정보를 수신할 수 있으며, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보를 추출할 수 있다.

그리고, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보를 디스플레이(180)에 표시하도록 제어할 수 있다.

다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 조형물 생성을 위한 3D 그래픽 이미지 데이터를 수신할 수 있다(S925).

예를 들어, 외부장치 인터페이스부(130), 또는, 네트워크 인터페이스부(120)를 통해, 3D 그래픽 이미지 데이터를 수신할 수 있으며, 수신되는 3D 그래픽 이미지 데이터는 프로세서(170)로 전송될 수 있다.

다른 예로, 메모리(140)에 저장된 3D 그래픽 이미지 데이터가. 프로세서(170)로 전송될 수 있다.

다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 수신된 3D 그래픽 이미지 데이터에 기초하여, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량을 연산할 수 있다.

다음, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정할 수 있다(S930).

카트리지 잔량이 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 더 큰 경우, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 3D 프린팅이 수행되도록 제어할 수 있다. 여기서, 3D 프린팅 수행은, 압출부(300)를 통해, 필라멘트가 출력되는 것을 의미할 수 있다.

이에 따라, 카트리지 잔량이 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 더 큰 경우, 3D 프린터(100)의 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)에서 필라멘트를 공급하도록 제어하며, 공급되는 필라멘트(F)를, 압출부(300)를 통해, 3D 그래픽 이미지 데이터에 대응하는 좌표에서 출력되도록 제어할 수 있다.

다음, 프로세서(170)는, 3D 프린팅이 수행 중 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보를 연속적으로 수신하거나 센싱할 수 있다(S935). 그리고, 3D 프린팅이 종료되가 아닌 경우(S945), 다시, 제930 단계(S930)에서, 카트리지 잔량이 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량을 비교하도록 제어할 수 있다.

한편, 제930 단계(S930)에서, 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 프로세서(170)는, 잔량 부족 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다(S937).

그리고, 프로세서(170)는, 카트리지 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 3D 프린팅 수행 중 3D 프린팅을 일시 중지하도록 제어할 수도 있다.

도 10은, 제935 단계와 관련하여, 카트리지 잔량 정보를 센싱하는 방법의 일예를 도시한 순서도이다.

도면을 참조하면, 연속적인 카트리지 잔량 정보 센싱을 위해, 먼저, 프로세서(170)는, 모터(6c)가 동작하도록 제어할 수 있다(S942). 특히, 필라멘트(F)가 공급되도록 모터(6c)가 동작하도록 제어할 수 있다.

다음, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6) 내의 센서부(310a,310b,310c)로부터, 센싱된 회전 속도 또는 회전 횟수 정보를 수신하고, 카운팅할 수 있다(S944).

다음, 프로세서(170)는, 카운팅된 모터 회전 횟수에 기초하여, 카트리지 내의 필라멘트 잔량을 연산할 수 있다(S946).

예를 들어, 프로세서(170)는, 초기에, 필라멘트가, 1000회의 회전 횟수만큼, 감겨 있는 상태에서, 10회 회전한 경우, 회전 횟수에 기초하여, 대략 99% 잔존하는 것으로 연산할 수 있다.

물론, 프로세서(170)는, 감겨 있는 필라멘트의 두께도 고려하여, 필라멘트의 잔존량을 연산하는 것도 가능하다.

한편, 필라멘트 잔존량 정보는, 도 10과 같이, 프로세서(170)에서 연산되는 것이 가능하나, 이와 달리, 필라멘트 카트리지(6) 내에서 연산되는 것도 가능하다.

도 12a 내지 도 14d는 도 10 내지 도 11의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 12a는, 디스플레이(180)에 전원 온 정보(1110)가 표시되는 것을 예시한다.

한편, 프로세서(170)는, 도 12a와 같이, 카트리지부터 정보 수신 중임을 나타내는 메시지(1115)가 표시되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 전원 온, 그리고, 정보 수신 중임을 확인할 수 있게 된다.

도 12b는, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123), 필라멘트 잔량 정보(1126)가 디스플레이(180)에 표시되는 것을 예시한다. 한편, 도면과 달리, 필라멘트의 색상 정보(1120), 필라멘트 종류 정보(1123), 필라멘트 잔존량 정보(1126)가 별도로 표시되는 것도 가능하다.

도 12c는, 3D 프린팅할 3D 그래픽 이미지 데이터에 기초하여 연산된 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1130)가 표시되는 것을 예시한다.

상술한 바와 같이, 프로세서(170)는, 필라멘트 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정할 수 있다.

이에 따라, 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 프로세서(170)는, 도 12c와 같이, 3D 프린팅 완료 가능 정보(1135)가 표시되도록 제어할 수 있다.

한편, 도 12d는, 도 12c와 유사하게, 3D 프린팅할 3D 그래픽 이미지 데이터에 기초하여 연산된 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1140)가 표시되는 것을 예시한다.

카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 프로세서(170)는, 도 12d와 같이, 잔량 부족 메시지 또는 3D 프린팅 완료 불가능 정보(1146)가 표시되도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 도 12d와 같이, 카트리지 교체 메시지(1149)가 표시되도록 제어할 수도 있다.

한편, 카트리지 교체 이후, 프로세서(170)는, 필라멘트 카트리지(6)로부터 필라멘트 관련 정보 중 필라멘트 잔량 정보를 수신할 수 있다.

그리고, 프로세서(170)는, 도 12e와 같이, 필라멘트 교체 완료 메시지(1150)와, 필라멘트 잔량 정보를 수신 중임을 나타내는 메시지(115)가 출력되도록 제어할 수 있다.

다음, 프로세서(170)는, 도 12f와 같이, 3D 프린팅할 3D 그래픽 이미지 데이터에 기초하여 연산된 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1160)를 표시하도록 제어할 수 있다.

카트리지 교체 이후, 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 프로세서(170)는, 도 12f와 같이, 3D 프린팅 완료 가능 정보(1166)가 표시되도록 제어할 수 있다. 그리고, 3D 프린팅이 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 도 12f와 같이, 3D 프린팅 시작을 나타내는 메시지(1169)가 표시되는 것도 가능하다.

도 13a는, 3D 프린팅 수행 중 3D 프린팅 중임을 나타내는 메시지(1210)가 표시되는 것을 예시한다.

다음, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보를 연속적으로 수신하고, 연속적으로 수신되는, 카트리지 잔량 정보, 및 연속적으로 연산되는 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 도 13a와 같이, 3D 프린팅 수행 중 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보 수신 중임을 나타내는 메시지(1215)가 표시되도록 제어할 수 있다.

한편, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보(1220)를, 도 13b와 같이 표시하도록 제어할 수 있다.

그리고, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 현재 시점에서의, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1230)를, 도 13c와 같이, 표시하도록 제어할 수 있다.

그리고, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 현재 시점에서의, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보와, 카트리지 잔량 정보를 비교하여, 카트리지 잔량이 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 더 큰 경우, 도 13c와 같이, 3D 프린팅 완료 가능 정보(1235)가 표시되도록 제어할 수 있다.

한편, 도 13d는, 도 13a와 유사하게, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1240)가, 표시되는 것을 예시한다.

그리고, 프로세서(170)는, 3D 프린팅 수행 중 현재 시점에서의, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보와, 카트리지 잔량 정보를 비교하여, 카트리지 잔량이 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 더 작은 경우, 도 13d와 같이, 3D 프린팅 완료 불가능 정보(1245)가 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 프로세서(170)는, 도 13d와 같이, 일시 정지 메시지(1247), 카트리지 교체 메시지(1249)가 표시되도록 제어할 수도 있다.

다음, 프로세서(170)는, 도 13f와 같이, 3D 프린팅할 3D 그래픽 이미지 데이터에 기초하여 연산된 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 정보(1160)를 표시하도록 제어할 수 있다.

카트리지 교체 이후, 카트리지 잔량이, 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 프로세서(170)는, 도 13f와 같이, 3D 프린팅 완료 가능 정보(1263)가 표시되도록 제어할 수 있다. 그리고, 3D 프린팅이 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 도 13f와 같이, 3D 프린팅 시작을 나타내는 메시지(1266)가 표시되는 것도 가능하다.

도 14a는, 현재 까지 누적된 필라멘트 사용량 정보(1310)와, 압출부 교체 필요 정보(1323), 그리고, 압출부 교체 안내 메시지(1316)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는, 간편하게, 수명이 다된 압출부를 교체할 수 있게 된다.

도 14b는, 제1 필라멘트 사용량 정보(1320), 제2 필라멘트 사용량 정보(1325)가 표시되는 것을 예시한다.

도 14c는, 제1 유저의 필라멘트 사용량 정보(1330), 제2 유저의 필라멘트 사용량 정보(1335)가 표시되는 것을 예시한다.

도 14d는, 제1 기간 동안 필라멘트 사용량 정보(1340), 제2 기간 동안 필라멘트 사용량 정보(1345)가 표시되는 것을 예시한다.

이에 의해, 사용자는 필라멘트 사용량에 대한 각 종 정보를 간단하게 파악할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 3D 프린터의 동작방법은 3D 프린터에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

필라멘트를 공급하는 필라멘트 카트리지;
상기 필라멘트 카트리지로부터 공급되는 상기 필라멘트를, 캐비티 내에 압출하는 압출부;
상기 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하는 인터페이스부;
상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 상기 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 3D 프린팅이 수행되도록 제어하며,
상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 상기 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 잔량 부족 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
상기 인터페이스부는,
전원이 온 되는 경우, 상기 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하고,
상기 프로세서는,
상기 필라멘트 관련 정보 중 상기 카트리지 잔량 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
3D 프린팅 시작 입력시, 상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하고,
상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 상기 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 작은 경우, 카트리지 교체 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 필라멘트 카트리지 교체 이후, 상기 필라멘트 카트리지로부터 필라멘트 관련 정보를 수신하고, 상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량 정보, 및 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하고,
상기 필라멘트 관련 정보 중 카트리지 잔량이, 상기 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량 보다 큰 경우, 3D 프린팅이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
3D 프린팅 수행 중 상기 필라멘트 카트리지로부터, 카트리지 잔량 정보를 연속적으로 수신하고,
상기 연속적으로 수신되는, 카트리지 잔량 정보, 및 연속적으로 연산되는 조형물 생성을 위한 필라멘트 예상 소모량에 기초하여, 3D 프린팅 수행 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
필라멘트 소모량을 누적하고, 상기 누적된 필라멘트 소모량이 기준치 이상인 경우, 상기 압출부의 교체를 나타내는 교체 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 필라멘트 관련 정보는,
상기 카트리지 내의 필라멘트 잔량 정보, 필라멘트의 소재 정보, 필라멘트의 색상 정보를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 필라멘트의 소재 별 또는 상기 필라멘트의 색상 별, 또는 기간 별 필라멘트 소모량을 누적하고, 상기 누적된, 상기 필라멘트의 소재 별 또는 상기 필라멘트의 색상 별, 또는 기간 별 필라멘트 소모량 정보를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
사용자 별 필라멘트 소모량을 누적하고, 상기 누적된 사용자 별 필라멘트 소모량 정보를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 필라멘트 관련 정보를 저장하는 메모리와, 케이스에 부착되어, 회전을 감지하는 센서부를 포함하는 상기 필라멘트 카트리지;를 더 구비하고,
상기 필라멘트 카트리지는,
상기 감지된 회전 속도 또는 회전 횟수에 기초하여, 연산된 상기 카트리지 잔량 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 필라멘트 카트리지의 필라멘트 공급을 제어하는 필라멘트 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 필라멘트 카트리지가 장착 또는 탈착되는 필라멘트 공급 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 압출부가 부착되는 캐리지; 및
상기 캐리지를 이동시키는 이동부;를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 압출부 및 상기 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 압출부는,
도입되는 상기 필라멘트를 하부 방향으로 이동시키는 필라멘트 이동부;
상기 필라멘트 이동부에 의해 이동되는 상기 필라멘트를 히팅하는 히팅부;
상기 히팅된 필라멘트를 상기 캐비티 내로 출력하는 노즐;
상기 히팅부에 의한 열이 상기 필라멘트 이동부에서 저감되도록 상기 필라멘트 이동부를 냉각하는 냉각부;
상기 히팅부의 온도를 감지하는 온도 감지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제13항에 있어서,
상기 이동부는
제1 방향으로 연장되는 프레임;
상기 프레임 상부에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되며, 상기 캐리지가 배치되는 암;
상기 프레임 상에 배치되며 서로 이격되는 제1 및 제2 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되는 타이밍 풀리;
상기 암 상에 배치되는 복수의 아이들러; 및
상기 타이밍 풀리와 상기 복수의 아이들러를 거쳐 연장되는 타이밍 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제14항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 제1 및 제2 구동 모터가 동일한 방향으로 회전하는 경우, 상기 암을 상기 제1 방향으로 이동시키며, 상기 제1 및 제2 구동 모터가 반대 방향으로 회전하는 경우, 상기 암 상의 상기 캐리지가 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제15항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 제1 및 제2 구동 모터 중 어느 하나만 동작하는 경우, 상기 암을 상기 제1 방향으로 이동시키면서, 상기 캐리지를 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제13항에 있어서,
상기 이동부는, 상기 캐리지를 적어도, x,y 평면 내로 이동시키며,
상기 캐리지를 상기 적어도 z축 방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
제13항에 있어서,
상기 압출부에서 출력되는 필라멘트에 의해 생성되는 조형물이 배치되는, 상기 캐비티 내의 플레이트를, z축 방향으로 이동시키는 제2 이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.