KR101701930B1 - 광 경화성 레진을 이용한 3d 펜 및 그 제어방법 - Google Patents

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차기룡
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Abstract

본 발명은 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 노즐을 움직이는 경로를 따라 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 움직인 경로에 대응하는 3차원 적층체를 형성할 수 있는 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 관한 것이다.
또한, 사용자가 파지하여 움직이기 위한 막대형의 프레임과 상기 프레임의 일측 단부에 길이방향으로 돌출된 노즐과 상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 노즐로 광 경화성 레진을 공급하기 위한 레진 공급부와 상기 레진 공급부에 의해 노즐로 공급되어 외부로 배출되는 광 경화성 레진을 즉시 경화시키기 위한 경화부와 상기 레진 공급부 및 경화부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 사용자가 프레임을 파지하여 단부의 노즐을 움직이는 경로를 따라 상기 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 3차원 적층체를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법{3D pen using the photocurable resin, and control method}
본 발명은 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 노즐을 움직이는 경로를 따라 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 움직인 경로에 대응하는 3차원 적층체를 형성할 수 있는 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 관한 것이다.
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.
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.
그중 선형의 필라멘트를 용융시켜 적층하는 FDM방식의 3D 프린터는 압출기에 선형의 필라멘트를 일정하게 공급하기 위해 공급장치가 부착되어 있으나, 하나의 공급장치로 다양한 컬러의 필라멘트를 공급하기에는 어려움이 있었다.
이에 따라, 한국등록특허 제10-1430582호 "멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법"과 같은 기술이 개발되어 다양한 컬러로 구성된 복수 개의 필라멘트를 공급할 수 있게 되었으나, 다양한 컬러를 가지는 복수 개의 필라멘트를 공급하기 위해서는 각 컬러별로 개별적인 공급장치가 필요한 문제점이 있었다.
즉, 하나의 컬러당 하나의 공급장치가 필요하였음에 따라 컬러의 종류가 많을수록 필요한 공간이 크게 늘어나 공간 활용성이 떨어지며, 공급장치의 추가에 따른 비용 상승에 대한 부담이 큰 문제점이 있었다.
반면, 상기와 같은 공급장치를 추가하더라도 컬러별 필라멘트간의 혼합 이 제대로 이루어지지 않아 컬러의 혼합 품질이 매우 낮은 문제점이 있었으며, 혼합된 컬러가 사용자가 원하는 컬러와 상이하더라도 컬러를 조절하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 기존의 FDM방식의 3D 프린터는 히터를 이용하여 필라멘트를 가열, 용융시켜 적층한 후 냉각 경화시켜 적층체를 형성함에 따라, 컴퓨터 및 수치제어를 이용한 노즐의 정확한 이송이 필수적으로 동반되어야만 했으며, 사용자가 임의로 노즐을 이송시키면서 자유롭게 적층체를 형성하기에는 어려움이 있었다.
한국등록특허 제10-1430582호 "멀티 공급기와 회전형 멀티 노즐로 구성된 압출기로 이루어진 3차원 프린터 장치 및 그 구동방법"
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자가 노즐을 이동시키면서 3차원 적층체를 형성하기 위한 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 형성되는 적층체의 색상이 높은 품질을 가지도록 안료의 혼합품질을 높이기 위한 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜은 사용자가 파지하여 움직이기 위한 막대형의 프레임과 상기 프레임의 일측 단부에 길이방향으로 돌출된 노즐과 상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 노즐로 광 경화성 레진을 공급하기 위한 레진 공급부와 상기 레진 공급부에 의해 노즐로 공급되어 외부로 배출되는 광 경화성 레진을 즉시 경화시키기 위한 경화부와 상기 레진 공급부 및 경화부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 사용자가 프레임을 파지하여 단부의 노즐을 움직이는 경로를 따라 상기 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 3차원 적층체를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 노즐로 배출되는 광 경화성 레진이 색상을 가지도록 노즐로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하기 위한 안료 혼합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안료 혼합부는 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 안료가 각각 적재된 복수 개의 안료 카트리지와 상기 안료 카트리지에 적재되어 있는 안료를 광 경화성 레진에 공급하기 위한 공급부를 포함하며, 상기 공급부에 의해 각 안료 카트리지로부터 공급되는 안료 비율에 따라 광 경화성 레진의 색상이 변하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안료 혼합부는 상기 광 경화성 레진과 안료가 균일하게 혼합되도록 진동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안료 혼합부는 상기 광 경화성 레진과 안료가 균일하게 혼합되도록 유로의 형태가 복수 개로 나누어지거나, 하나로 합쳐지는 것을 반복하도록 구성되는 것을 반복하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임의 일측 단부에 위치하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식하기 위한 스캔부를 더 포함하며, 상기 안료 혼합부는 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 스캔부에 의해 인식된 색상을 가지도록 노즐로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 제어부와 무선단말기를 연결하기 위한 통신부를 더 포함하며, 상기 통신부와 연결되는 무선단말기의 어플리케이션을 통해 사용자는 무선으로 제어부를 제어하여 상기 안료 혼합부에 의해 안료가 혼합되는 광 경화성 레진의 색상, 상기 레진 공급부에 의해 광 경화성 레진이 공급되는 속도를 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제어방법은 사용자가 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 일측 단부에 위치한 스캔부를 이용하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식시키는 제1 스캔단계와 상기 제1 스캔단계를 통해 인식된 색상에 해당하도록 복수 개의 안료를 혼합하는 혼합단계와 상기 혼합된 안료를 광 경화성 레진에 공급하여 혼합시킨 후 노즐로 배출될 수 있도록 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 공급하는 레진 공급단계와 상기 레진 공급단계를 통해 노즐로 배출된 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 경화부를 이용하여 강제 경화시키는 경화단계와 상기 경화단계를 통해 광 경화성 레진이 경화된 적층체의 색상을 인식시키는 제2 스캔단계와 상기 제1 스캔단계에서 인식된 색상과 제2 스캔단계에서 인식된 색상을 비교연산하여 혼합되는 안료의 비율을 보정하는 보정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 의하면, 컴퓨터 및 수치제어를 이용하지 않고 사용자가 임의로 노즐을 이동시키면서 3차원 적층체를 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜 및 그 제어방법에 의하면, 형성되는 적층체의 색상이 높은 품질을 가지도록 안료의 혼합품질이 높은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 유로를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제어방법을 도시한 순서도.
도 6은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제2 실시예를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 유로를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제1 실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제어방법을 도시한 순서도이며, 도 6은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜을 도시한 것이며, (1-I) 내지 (1-II)에 도시된 바와 같이 사용자가 파지하여 움직이기 위한 막대형의 프레임(1)과 상기 프레임(1)의 일측 단부에 길이방향으로 돌출된 노즐(2)과 상기 프레임(1)의 내부에 위치하여 상기 노즐(2)로 광 경화성 레진을 공급하기 위한 레진 공급부(4)와 상기 레진 공급부(4)에 의해 노즐(2)로 공급되어 외부로 배출되는 광 경화성 레진을 즉시 경화시키기 위한 경화부(5)와 상기 레진 공급부(4) 및 경화부(5)를 제어하기 위한 제어부(13)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기와 같은 구성을 통해 사용자가 프레임(1)을 파지하여 단부의 노즐(2)을 움직이는 경로를 따라 상기 노즐(2)을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 3차원 적층체를 형성하게 된다.
또한, 상기 프레임(1)의 내부에 위치하여 상기 노즐(2)로 배출되는 광 경화성 레진이 색상을 가지도록 노즐(2)로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하기 위한 안료 혼합부(7)를 더 포함하도록 구성될 수 있으며, (1-I) 또는 (1-III)에 도시된 바와 같이, 상기 안료 혼합부(7)는 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 안료가 각각 적재된 복수 개의 안료 카트리지(42, 43, 44)와 상기 안료 카트리지(42, 43, 44)에 적재되어 있는 안료를 광 경화성 레진에 공급하기 위한 공급부(하기 아래 설명, 도2의 71, 72)를 포함하며, 상기 공급부에 의해 각 안료 카트리지(42, 43, 44)로부터 공급되는 안료 비율에 따라 광 경화성 레진의 색상이 변하게 된다.
즉, 안료 카트리지(42, 43, 44)로부터 공급되는 안료 비율에 따라 노즐(2)을 통해 배출되는 광 경화성 레진의 색상을 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 안료 혼합부(7) 및 레진 공급부(4)는 프레임(1)의 외주면에 형성되어 있는 공급버튼(21)을 사용자가 가압했을 때 제어부(13)가 안료 혼합부(7) 및 레진 공급부(4)을 동작시키게 됨이 바람직하다.
또한, 상기 복수 개의 안료 카트리지(42, 43, 44)를 비롯한 레진 카트리지(41)는 프레임(1)에 삽입되는 형태로 내부 충진물(레진 또는 안료)의 사용에 따라 각 카트리지의 교체가 가능하며, 상기 레진 카트리지(41) 및 안료 카트리지(42, 43, 44)를 교체할 때 교환의 용이성을 갖추고, 각 카트리지(41~44)의 손상을 방지하기 위해 프레임(1)으로부터 탈부착 가능한 커버(11)를 더 구비할 수도 있다.
또한, 상기 프레임(1)의 일측 단부에 위치하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식하기 위한 스캔부(3)를 더 포함할 수 있으며, 상기 안료 혼합부(7)는 노즐(2)을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 스캔부(3)에 의해 인식된 색상을 가지도록 노즐(2)로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하게 된다.
또한, 상기 스캔부(3)는 프레임(1)의 외주면에 형성되어 있는 스캔버튼(31)을 사용자가 가압했을 때 동작하도록 제어부(13)가 스캔부(3)를 제어하게 된다.
이때, 스캔부(3)를 통해 인식된 색상으로 안료가 혼합될 수 있도록 제어부(13)가 스캔부(3)를 통해 인식된 색상을 바탕으로 각 안료의 혼합비율을 연산하고 각 안료의 공급량을 결정하여 제어하게 된다.
또한, 상기 스캔부(3)는 CCD, CMOS와 같은 컬러 이미지를 촬영할 수 있는 수단을 통해 컬러를 인식할 수 있도록 구성된다.
보다 상세하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(1)의 타측 단부로부터 삽입된 레진 카트리지(41)에 적재되어 있는 광 경화성 레진을 레진 공급부(4)가 노즐(2)로 공급하게 되며, 프레임(1)의 타측 단부로부터 삽입된 안료 카트리지(42, 43)에 적재되어 있는 안료를 안료 혼합부(7)가 노즐(2)로 공급하며, 노즐(2)로 공급되는 광 경화성 레진과 안료가 혼합되며, 혼합된 광 경화성 레진(22)이 형성된다.
또한, 상기 안료 혼합부(7)는 각 안료 카트리지(42, 43)와 연결된 복수 개의 공급부(71, 72)를 포함하여 구성되며, 상기 안료 카트리지(42, 43)에 적재된 안료를 각 카트리지와 연결된 공급부(71, 72)가 제어부의 제어에 따라 노즐(2)로 공급되는 광 경화성 레진에 혼합되도록 공급하게 된다.(도 1에서 도시된 안료 카트리지(44) 및 그에 대응하는 공급부는 생략한다.)
상기 레진 공급부(4) 및 공급부(71, 72)는 일반적인 펌프로 구성될 수 있으나, 공급량에 대한 정밀 제어가 가능한 Piezo pump 또는 Syringe pump를 이용하는 것이 광 경화성 레진 및 안료의 정밀한 공급이 가능함에 따라 가장 바람직하다.
도 2 또는 도 3의 (4-I)에 도시된 바와 같이 상기 레진 공급부(4) 및 공급부(71, 72)로부터 공급되는 광 경화성 레진 및 안료는 노즐(2)로 공급되는 과정에서 혼합이 완전히 이루어 지지 않을 수 있다.
보다 상세하게는, 광 경화성 레진의 흐름(41F)과 안료의 흐름(42F, 43F) 사이에서 50F와 같이 일부만 혼합되는 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, 도 2 또는 도 3의 (4-II)에 도시된 바와 같이 안료 혼합부(7)는 상기 공급부(71, 72)로부터 공급되는 안료와 레진 공급부(4)로부터 공급되는 광 경화성 레진이 균일하게 혼합되도록 진동부(8)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 진동부(8)는 초음파 진동소자 또는 진동자 등으로 구성되어 광 경화성 레진의 흐름(41F)과 안료의 흐름(42F, 43F)에 진동을 가하게 된다.
이에 따라, 광 경화성 레진 및 안료는 진동에 의해 각각 진동하면서 51F와 같이 점점 혼합되면서 진동하게 된다.
이에 따라, 광 경화성 레진의 흐름(41F)과 안료의 흐름(42F, 43F)은 보다 잘 섞일 수 있게 된다.
즉, 광 경화성 레진의 흐름(41F)과 안료의 흐름(42F, 43F) 사이에 진동을 가하여 51F와 같이 진동에 의한 난류를 발생시켜 광 경화성 레진과 안료가 잘 섞일 수 있도록 강제로 혼합시켜 주는 것으로 진동을 이용하여 복수 개의 유체가 잘 섞이도록 흔들어주는 효과를 발생시키는 것이다.
또한, 도 2 또는 도 3의 (4-III)에 도시된 바와 같이 안료 혼합부(7)는 상기 공급부(71, 72)로부터 공급되는 안료와 레진 공급부(4)로부터 공급되는 광 경화성 레진이 균일하게 혼합되도록 유로(9)의 형태가 복수 개로 나누어지거나, 하나로 합쳐지는 것을 반복하도록 구성될 수 있다.
즉, 유로(9)가 복수 개로 확장(분리)되었다가 축소(병합)되는 것을 반복하도록 구성될 수도 있는 것이며, 광 경화성 레진의 흐름(41F)과 안료의 흐름(42F, 43F)은 유로(9) 축소될 때 52F와 같이 혼합된 흐름을 보이다가 유로(9)가 확장될 때 53F와 같이 분리된 흐름을 보이며, 다시 유로(9)가 축소될 때 54F와 같이 다시 혼합된 흐름을 보이며 안료와 광 경화성 레진이 균일하게 혼합될 수 있게 된다.
이에 따라, 유로(9)를 따라 흐르는 유체(광 경화성 레진 및 안료)는 분리와 병합을 반복하며 골고루 섞이게 된다.
상기와 같이 안료와 광 경화성 레진이 균일하게 혼합될 경우, 노즐(2)을 통해 배출되는 혼합된 광 경화성 레진(22)의 색상 품질이 높고, 이를 통해 제조되는 출력물이 미려한 효과가 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 노즐(2)로 공급되어 배출되는 혼합된 광 경화성 레진(22)은 노즐(2)의 첨단부로 배출되는 즉시 레진 공급부(4)와 연동되어 동작하는 경화부(5)에 의해 강제 경화가 시작된다.
상기 경화부(5)는 UV를 노즐(2)의 첨단부로 배출된 혼합된 광 경화성 레진(22)으로 조사하여 광 경화성 레진(22)을 빠른 시간내에 경화시켜 적층물(23)을 형성시키게 된다.
이에 따라, 사용자가 프레임(1)을 파지하고 공급버튼(21)을 누른 상태로 단부의 노즐(2)을 움직이는 경로를 따라 상기 노즐(2)을 통해 배출되는 혼합된 광 경화성 레진(22)이 즉시 경화되어 3차원 적층체(23)를 형성하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제어방법을 순서대로 도시한 것이며, 사용자가 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 일측 단부에 위치한 스캔부를 이용하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식시키는 제1 스캔단계(S1)와 상기 제1 스캔단계(S1)를 통해 인식된 색상에 해당하도록 복수 개의 안료를 혼합하는 혼합단계(S2)와 상기 혼합된 안료를 광 경화성 레진에 공급하여 혼합시킨 후 노즐로 배출될 수 있도록 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 공급하는 레진 공급단계(S3)와 상기 레진 공급단계(S1)를 통해 노즐로 배출된 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 경화부를 이용하여 강제 경화시키는 경화단계(S4)와 상기 경화단계(S4)를 통해 광 경화성 레진이 경화된 적층체의 색상을 인식시키는 제2 스캔단계(S5)와 상기 제1 스캔단계(S1)에서 인식된 색상과 제2 스캔단계(S5)에서 인식된 색상을 비교연산하여 혼합되는 안료의 비율을 보정하는 보정단계(S6)를 포함하여 구성된다.
보다 상세하게는, 도 6에 도시된 바와 같이 사용자가 스캔버튼(31)을 가압하면, 제1 스캔단계(S1)를 통해 스캔부(3) 전면에 위치한 특정 위치(P1)에 대한 색상 정보를 취득하게 된다.
즉, 인식시키고자 하는 물체에 스캔부(3)를 향한 후 스캔버튼(31)을 눌러 인식시키고자 하는 물체의 색상 정보를 취득하게 되는 것이며, 제어부는 취득된 색상을 구성하는 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 비율을 분석하여 임시저장하게 된다.
상기와 같이 제1 스캔단계(S1)를 통해 색상을 인식시키면, 사용자가 노즐을 움직이는 경로를 따라 인식된 색상에 대응하는 안료가 혼합된 적층물(23)이 형성될 수 있도록 인식된 색상으로 안료를 혼합하는 혼합단계(S2)가 수행된다.
또한, 상기 혼합단계(S2)는 사용자가 공급버튼(21)을 가압한 이후부터 실행되도록 구성되는 것이 적층물(23)을 형성하기 전에 노즐로 배출되는 것을 방지할 수 있음에 따라 가장 바람직하다.
보다 상세하게는, 사용자가 공급버튼(21)을 가압하면, 상기 스캔단계(S1)를 통해 분석되어 임시 저장된 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 비율로 안료를 공급하여 혼합하게 된다.
또한, 상기 과정을 통해 혼합된 안료는 연속해서 레진 공급단계(S3)를 통해 광 경화성 레진과 혼합되어 사용자가 상기 공급버튼(21)을 가압하는 동안 노즐을 통해 지속적으로 배출된다.
또한, 상기 안료가 혼합된 광 경화성 레진은 지속적으로 배출되는 과정에서 경화단계(S4)에 의해 배출 즉시 광 경화가 이루어진다.
즉, 상기 혼합단계(S2)와 레진 공급단계(S3)를 통해 안료가 혼합된 광 경화성 레진이 지속적으로 배출되면서 경화단계(S4)에 의해 연속적으로 경화까지 진행되어 3차원 공간내에 사용자에 의해 움직이는 노즐의 이동경로를 따라 적층물(23)이 형성되는 것이다.
이때, 적층물(23)의 색상은 스캔단계(S1)를 통해 인식시킨 실제 P1지점의 색상과 상이할 수가 있으며, 이를 보정하기 위해 1차적으로 형성시킨 적층물(23)의 P2지점에 대해 인식시키는 제2 스캔단계(S5)를 수행하게 되며, 상기 제2 스캔단계(S5)는 스캔부(3) 전면에 위치한 특정 위치(P2)에 대한 색상 정보를 취득하게 된다.
즉, 인식시키고자 하는 P2지점에 스캔부(3)를 향한 후 스캔버튼(31)을 눌러 인식시키고자 하는 1차적으로 형성시킨 적층물(23)의 색상 정보를 취득하게 되는 것이며, 제어부는 취득된 색상을 구성하는 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 비율을 분석하여 임시저장하게 된다.
또한, 상기와 같이 P2 지점에 대한 색상 정보취득이 완료되면, 보정단계(S6)를 통해 제1 스캔단계(S1)에서 인식된 P1지점의 색상과 제2 스캔단계(S5)에서 실제 적층된 적측물(23) P2지점의 색상과 비교 연산하여 P1지점과 동일한 색상의 적층물(23C)이 형성될 수 있도록 안료의 혼합비율을 조절(보정)하게 되는 것이다.
보다 상세하게는, 제어부는 제2 스캔단계(S5)를 통해 취득되어 저장된 색상 정보의 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 비율과 제1 스캔단계(S1)를 통해 취득되어 저장된 색상 정보의 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 비율을 비교 분석하여 제1 스캔단계(S1)의 색상 정보 대비 부족한 제2 스캔단계(S5)의 색상 정보의 비율을 연산하여 다음에 수행되는 안료 혼합단계에서 혼합될 안료의 비율을 보정하게 된다.
또한, 상기 과정을 복수 횟수 반복할 경우 보다 높은 품질로 사용자가 원하는 색상의 적층물을 얻을 수 있게 된다.
또한, 프레임(1)의 내부에 위치하여 제어부와 무선단말기(12)를 연결하기 위한 통신부(10)를 더 포함할 수 있으며, 상기 통신부(10)와 연결되는 무선단말기(12)의 어플리케이션을 통해 사용자는 무선으로 제어부를 제어하여 상기 안료 혼합부에 의해 안료가 혼합되는 광 경화성 레진의 색상, 상기 레진 공급부에 의해 광 경화성 레진이 공급되는 속도 등을 변경할 수 있게 된다.
또한, 무선단말기(12)의 어플리케이션을 통해 사용자는 W1, W2와 같이 스캔된 색상을 확인하거나, W3, W4, W5와 같이 각 카트리지로부터 공급되는 혼합비율을 조절할 수도 있게 된다.
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.
1 : 프레임
2 : 노즐
3 : 스캔부
4 : 레진 공급부
5 : 경화부
6 : 혼합부
7 : 안료 혼합부
8 : 진동부
9 : 유로
10 : 통신부
11 : 커버
12 : 무선단말기
21 : 공급버튼
22 : 혼합된 광 경화성 레진
31 : 스캔버튼
41 : 레진 카트리지
42 : 제1 안료 카트리지
43 : 제2 안료 카트리지
44 : 제3 안료 카트리지

Claims (8)

  1. 사용자가 파지하여 움직이기 위한 막대형의 프레임과;
    상기 프레임의 일측 단부에 길이방향으로 돌출된 노즐과;
    상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 노즐로 광 경화성 레진을 공급하기 위한 레진 공급부와;
    상기 레진 공급부에 의해 노즐로 공급되어 외부로 배출되는 광 경화성 레진을 즉시 경화시키기 위한 경화부와;
    상기 레진 공급부 및 경화부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    사용자가 프레임을 파지하여 단부의 노즐을 움직이는 경로를 따라 상기 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 즉시 경화되어 3차원 적층체를 형성하되,
    상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 노즐로 배출되는 광 경화성 레진이 색상을 가지도록 노즐로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하기 위한 안료 혼합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안료 혼합부는
    자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)의 안료가 각각 적재된 복수 개의 안료 카트리지와;
    상기 안료 카트리지에 적재되어 있는 안료를 광 경화성 레진에 공급하기 위한 공급부를 포함하며,
    상기 공급부에 의해 각 안료 카트리지로부터 공급되는 안료 비율에 따라 광 경화성 레진의 색상이 변하는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안료 혼합부는
    상기 광 경화성 레진과 안료가 균일하게 혼합되도록 진동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 안료 혼합부는
    상기 광 경화성 레진과 안료가 균일하게 혼합되도록 유로의 형태가 복수 개로 나누어지거나, 하나로 합쳐지는 것을 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임의 일측 단부에 위치하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식하기 위한 스캔부를 더 포함하며,
    상기 안료 혼합부는 노즐을 통해 배출되는 광 경화성 레진이 스캔부에 의해 인식된 색상을 가지도록 노즐로 공급되는 광 경화성 레진에 안료를 혼합하는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임의 내부에 위치하여 상기 제어부와 무선단말기를 연결하기 위한 통신부를 더 포함하며,
    상기 통신부와 연결되는 무선단말기의 어플리케이션을 통해 사용자는 무선으로 제어부를 제어하여 상기 안료 혼합부에 의해 안료가 혼합되는 광 경화성 레진의 색상, 상기 레진 공급부에 의해 광 경화성 레진이 공급되는 속도를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜.
  8. 사용자가 광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 일측 단부에 위치한 스캔부를 이용하여 전면에 위치한 물체의 색상을 인식시키는 제1 스캔단계와;
    상기 제1 스캔단계를 통해 인식된 색상에 해당하도록 복수 개의 안료를 혼합하는 혼합단계와;
    상기 혼합된 안료를 광 경화성 레진에 공급하여 혼합시킨 후 노즐로 배출될 수 있도록 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 공급하는 레진 공급단계와;
    상기 레진 공급단계를 통해 노즐로 배출된 안료가 혼합된 광 경화성 레진을 경화부를 이용하여 강제 경화시키는 경화단계와;
    상기 경화단계를 통해 광 경화성 레진이 경화된 적층체의 색상을 인식시키는 제2 스캔단계와;
    상기 제1 스캔단계에서 인식된 색상과 제2 스캔단계에서 인식된 색상을 비교연산하여 혼합되는 안료의 비율을 보정하는 보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 경화성 레진을 이용한 3D 펜의 제어방법.

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