KR101983646B1 - 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 식재료를 토출하는 3차원 프린터를 이용하여 타르트 제조의 편의성을 보장하는 동시에 3차원 프린터에 재료가 자동으로 지속 공급되도록 하여 타르트 제조의 편의성을 높일 수 있는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 타르트를 구성하는 타르트지의 내부 충진과 타르트 장식으로 이루어진 타르트 제조 과정을 식재료를 토출하는 복수의 노즐부를 통해 연속적으로 수행하여 편리하게 다양한 디자인을 가진 타르트를 제조할 수 있도록 지원하며, 이를 통해 타르트의 제조 편의성을 크게 향상시키고 타르트 제조에 대한 신속성을 보장하는 효과가 있다.

Description

3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템{Manufacturing system for tarte using 3D printer}
본 발명은 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 식재료를 토출하는 3차원 프린터를 이용하여 타르트 제조의 편의성을 보장하는 동시에 3차원 프린터에 재료가 자동으로 지속 공급되도록 하여 타르트 제조의 편의성을 높일 수 있는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에 관한 것이다.
최근 3차원 프린터의 등장과 더불어 이를 3차원 물체의 제작 뿐만 아니라 식품의 제조에 이용하여 그 활용 분야를 넓혀가고 있으며, 식품 제조용으로 이용되는 3차원 프린터는 분말 또는 액상으로 가공된 식재료를 3차원 프린터에 구성된 노즐을 통해 토출하여 적층하는 방식으로 다양한 형태의 식품을 제조할 수 있다.
특히, 디자인이 함께 중시되는 제과 분야에 있어서 사용자가 원하는 디자인 형태의 제과를 제조하기 위해 기존에 수작업이나 복수의 기계를 이용한 가공을 통해 제조하여 시간과 비용이 상당히 소요되는 것에 비해 최근의 3차원 프린터를 이용한 제과 제조 방식은 3차원 프린터에 단순 3차원 도면 데이터를 입력하는 것만으로 용이하게 사용자가 원하는 디자인의 제과를 즉시 제조할 수 있도록 지원하여 기존 방식에 비해 시간을 단축하고 비용을 절감하는 효과를 제공할 수 있다.
이러한 제과 분야에서 파이의 한 종류인 타르트의 제조에 대한 관심이 증가하고 있으며, 타르트는 반죽을 구워낸 타르트지(또는 파이지)에 다양한 식재료를 넣어 구성되며, 다양한 맛을 낼 수 있을 뿐만 아니라 다양한 문양 또는 무늬를 손쉽게 가미할 수 있어 디저트로서 각광받고 있다.
따라서, 최근에 3차원 프린터를 이용하여 타르트를 제조하는 방식이 등장하고 있으나, 기존의 3차원 프린터에는 하나의 노즐만이 구성되어 타르트지에 대한 식재료의 충진 및 식재료를 이용한 타르트의 외부 장식을 하나의 노즐을 통해 모두 수행하기 어려운 문제점이 있으며, 이러한 타르트의 내부 충진 및 외부 장식으로 구성된 복수의 제조 과정을 하나의 노즐을 통해 수행 가능하더라도 제조 과정이 복잡해지며 타르트 제조에 상당한 시간이 소요되는 문제가 발생한다.
또한, 기존의 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조에 있어서, 다수의 타르트를 3차원 프린터를 통해 제조하기 위해서는 3차원 프린터에 지속적으로 사용자가 식재료를 보충해야 하는 불편이 존재한다.
한국공개특허 제10-2005-0094234호
본 발명은 복수의 노즐부가 구성된 3차원 프린터를 통해 타르트지 내부에 대한 식재료의 충진 과정과 내부가 충진된 타르트지에 식재료를 이용한 장식 과정이 순차적으로 용이하게 이루어지도록 지원하여 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조의 편의성 및 타르트 제조의 신속성을 향상시키고 다양한 디자인의 타르트를 용이하게 제조할 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 3차원 프린터에 식재료가 편리하게 자동 보충되도록 지원하여 다수의 타르트를 3차원 프린터를 통해 편리하게 제조할 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은, 상기 3차원 프린터를 구성하는 본체부와, 타르트를 구성하는 하나 이상의 타르트지(tart shell)가 안착되고, 상기 본체부에 구성된 플레이트부와, 상기 본체부에 구성되어 상기 플레이트부에 안착된 상기 타르트지 내부로 식재료를 피스톤 가압을 통해 토출하여 상기 타르트지의 내부를 충진하는 제 1 노즐부 및 상기 타르트지의 일부에 식재료를 피스톤 가압을 통해 토출하여 무늬를 형성하는 제 2 노즐부를 포함하는 노즐 모듈과. 상기 본체부에 구성되어 상기 노즐 모듈을 구동시키는 구동부와, 상기 본체부에 구성되어 상기 구동부를 제어하여 상기 노즐 모듈을 통해 상기 식재료를 토출시키는 제어부와, 상기 제 1 노즐부와 연결된 연결호스를 통해 상기 식재료를 공급하는 재료 공급부 및 상기 연결 호스 및 상기 제 1 노즐부에 각각 구성되는 복수의 전자 밸브를 포함하되, 상기 제어부는 상기 복수의 전자밸브를 선택 동작시킨 후 상기 제 1 노즐 모듈의 피스톤을 제어하여 상기 식재료의 토출과 보충을 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제 1 노즐부 및 제 2 노즐부는 각각 상기 식재료를 내부에 저장하는 실린더부와 상기 실린더부 내부에서 슬라이딩 동작하여 상기 식재료를 외부로 가압하여 토출하는 피스톤을 포함하고, 상기 제 1 노즐부는 상기 구동부의 구동에 따른 상기 피스톤의 상승시 상기 재료 공급부로부터 상기 연결 호스를 통해 공급되는 식재료를 흡입하여 상기 제 1 노즐부의 실린더부에 식재료를 보충하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 구동부를 통해 상기 제 1 노즐부에 구성된 상기 피스톤의 승하강을 제어하며, 상기 제 1 노즐부의 식재료 토출을 위해 상기 복수의 전자 밸브 중 상기 제 1 노즐부에서 상기 식재료가 토출되는 실린더부의 노즐의 개구를 선택적으로 개방하는 제 1 전자밸브를 개방하고, 상기 재료 공급부와 연결되는 상기 연결호스에 구성된 제 2 전자밸브를 차단한 후 상기 제 1 노즐부의 피스톤을 하강시키며, 상기 제 1 노즐부의 식재료 보충을 위해 상기 제 1 전자밸브를 차단하고, 상기 제 2 전자밸브를 개방한 후 상기 제 1 노즐부의 피스톤을 승강시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제 1 노즐부에 저장된 식재료와 상기 제 2 노즐부에 저장된 식재료는 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 미리 설정된 3차원 모델링 정보에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 타르트지의 내부에 상기 식재료를 적층하여 충진하고, 내부가 충진된 상기 타르트지의 외부에 상기 3차원 모델링 정보에 따른 무늬가 형성되도록 상기 식재료를 토출하여 타르트를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 상기 본체부에 구성되는 디스플레이부 및 상기 본체부에 구성되어 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 디스플레이부를 통해 복수의 서로 다른 타르트 종류에 대한 메뉴 정보를 제공하고, 상기 메뉴 정보에서 상기 사용자 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 선택된 특정 타르트 종류에 대하여 미리 설정된 상기 3차원 모델링 정보를 기초로 상기 특정 타르트 종류에 대응되는 상기 타르트를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 재료 공급부는 상기 식재료가 저장된 리필 용기를 포함하고, 상기 리필 용기는 상기 연결 호스에 연결되어 상기 제 1 노즐부로 상기 식재료를 공급하며 교체 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 플레이트부는 복수의 서로 다른 타르트지 각각이 안착되는 복수의 안착홈이 형성되고, 상기 제어부는 상기 플레이트부의 안착홈별 좌표정보가 미리 설정되고, 상기 안착홈별로 상기 좌표정보를 기준으로 상기 구동부를 제어하여 상기 안착홈에 안착된 상기 타르트지의 내부를 상기 식재료로 충진하고, 내부가 충진된 상기 타르트지의 외부에 상기 식재료를 이용한 무늬를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 타르트를 구성하는 타르트지의 내부 충진과 타르트 장식으로 이루어진 타르트 제조 과정을 식재료를 토출하는 복수의 노즐부를 통해 연속적으로 수행하여 편리하게 다양한 디자인을 가진 타르트를 제조할 수 있도록 지원하며, 이를 통해 타르트의 제조 편의성을 크게 향상시키고 타르트 제조에 대한 신속성을 보장하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 복수의 타르트를 제조하는 과정에서 노즐 모듈에 구성된 피스톤의 승강시 3차원 프린터의 외부에 구성된 별도의 재료 공급부로부터 연결 호스를 통해 식재료가 노즐 모듈에 자동 공급되어 식재료가 보충되도록 지원할 수 있으며, 이를 통해 사용자가 노즐 모듈에 직접 식재료를 보충할 필요가 없어 식재료 보충에 대한 편의성을 보장하는 동시에 복수의 타르트를 용이하게 연속적으로 제조할 수 있도록 지원할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 재료 공급부를 통해 식재료의 신선도가 유지되도록 지원함으로써 타르트 제조에 이용되는 식재료의 안전성을 보장하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템의 노즐부 구동 제어에 대한 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에서 전자 밸브의 구동 제어에 대한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에서 재료 공급부의 구성에 대한 예시도.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템의 사시도 및 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 3차원 프린터(printer)(또는 3차원 프린터 장치(3D 프린터))를 구성하는 본체부(1)를 포함하고, 상기 본체부(1)에 구성되어 타르트(tarte)를 구성하는 타르트지(5)가 하나 이상 안착되는 플레이트부(20)와, 상기 본체부(1)에 구성되어 상기 플레이트부(20)에 안착된 상기 타르트지(5)의 내부에 피스톤 가압을 통해 식재료를 토출하여 상기 타르트지(5)의 내부를 충진하고, 내부가 충진된 타르트지(5)의 상부(또는 외부) 또는 상부 표면(또는 상면)에 피스톤 가압을 통해 식재료를 토출하여 무늬 또는 문양을 형성하는 복수의 노즐부(310, 320)를 포함하는 노즐 모듈(300)과, 상기 본체부(1)에 구성되어 상기 노즐 모듈(300)을 구동하는 구동부(30) 및 상기 구동부(30)를 제어하는 제어부(100)를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명에서 설명하는 타르트(tarte)는 파이의 일종으로서, 반죽으로 상부를 덮지 않고 속재료(또는 식재료)가 드러나는 프랑스식 파이를 지칭하며, 상기 타르트를 구성하는 타르트지(5)(또는 파이지(tarte shell))는 반죽을 이용하여 상기 속재료가 안착되는 안착홈이 형성되는 접시와 같은 형태를 가지도록 형성한 후 구워낸 상태의 파이(또는 제과나 과자)를 의미할 수 있다.
본 발명은 타르트를 제조하는데 있어서, 식재료를 이용한 상기 타르트지(5)의 내부(상기 타르트지(5)의 안착홈) 충진 과정과 더불어 내부가 충진된 타르트지(5)의 상부(또는 외부)에 식재료를 이용한 무늬(문양) 형성 과정을 하나의 3차원 프린터를 통해 연속 수행할 수 있도록 지원하여 다양한 디자인을 가진 타르트의 제조 편의성을 보장하고, 타르트지(5)의 내부 충진에 사용되는 식재료가 상기 노즐 모듈(300)에 지속적으로 자동 보충되도록 지원하여 신속하게 다수의 타르트를 제조할 수 있도록 지원할 수 있다.
이를 위한 구성을 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 노즐 모듈(300)은 식재료를 타르트지(5)로 토출하는 복수의 노즐부(310, 320)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 복수의 노즐부(310, 320) 각각은 내부에 식재료를 보관(저장)하는 실린더부와 상기 실린더부 내부에서 슬라이딩 동작하며 상기 구동부(30)의 구동에 의해 승강 또는 하강 동작하는 피스톤을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 노즐부(310, 320) 각각은 상기 실린더부와 피스톤을 포함하는 액츄에이터(Actuator)부로 구성될 수도 있다.
이때, 상기 각 노즐부의 실린더부는 다음과 같이 구성될 수 있다.
일례로, 실린더부의 일단에는 실린더 내부의 직경과 대응되는 크기로 개구되는 개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통해 상기 피스톤이 상기 실린더부의 내부로 삽입될 수 있으며, 상기 실린더부의 타단에는 단부로 갈수록 직경이 작아지고, 단부가 개구되어 상기 피스톤의 압력에 의해 내부의 식재료가 토출되는 노즐(nozzle)이 형성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 복수의 노즐부(310, 320) 중 제 1 노즐부(310)는 상기 구동부(30)의 구동에 따른 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 제 1 피스톤(311)의 하강시 상기 제 1 노즐부(310)를 구성하는 제 1 실린더부(312)의 내부에 저장된 식재료를 가압하여 외부로 토출시키며, 이를 통해 상기 구동부(30)의 구동에 따라 상기 타르트지(5)의 내부(안착홈)에 상기 식재료를 적층하여 상기 타르트지(5)의 내부를 충진시킬 수 있다.
또한, 상기 복수의 노즐부(310, 320) 중 제 2 노즐부(320)는 상기 구동부(30)에 구동에 따른 상기 제 2 노즐부(320)에 구성된 제 2 피스톤(321)의 하강시 상기 제 2 노즐부(320)를 구성하는 제 2 실린더부(322)의 내부에 저장된 식재료를 외부로 토출시키며, 상기 구동부(30)의 구동에 따라 상기 제 1 노즐부(310)를 통해 식재료가 충진된 타르트지(5)의 상부(또는 외부, 일부)에 식재료를 토출하여 무늬를 형성할 수 있으며, 이를 통해 상기 타르트지(5)의 상부를 상기 식재료를 이용하여 장식할 수 있다.
이때, 상기 구동부(30)는 X, Y, Z 축으로 이동하면서 상기 복수의 노즐부(310, 320) 각각의 위치를 조절할 수 있으며, 상기 복수의 노즐부(310, 320)는 상기 구동부(30)에 결합되어 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제 2 노즐부(320)를 통해 토출된 식재료로 형성되는 상기 무늬는 2차원 뿐만 아니라 3차원 형태로 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어부(100)는 상기 구동부(30)를 제어하여 상기 구동부(30)를 구동시키며, 상기 구동부(30)의 제어에 따라 상기 제 1 노즐부(310) 및 제 2 노즐부(320)를 통해 식재료가 타르트지(5)에 토출되도록 제어하는 동시에 상기 구동부(30)를 제어하여 상기 제 1 노즐부(310)를 통해 상기 타르트지(5)의 내부를 상기 식재료로 충진하고, 상기 제 2 노즐부(320)를 통해 상기 타르트지(5)의 상부를 상기 식재료를 이용하여 장식할 수 있다.
이때, 상기 제어부(100)는 상기 구동부(30)를 통해 상기 제 1 및 제 2 노즐부(310, 320)의 위치 조정과 더불어 상기 제 1 및 제 2 노즐부(310, 320)의 식재료 토출 여부가 선택적으로 동작되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)에는 상기 타르트지(5)가 안착되는 하나 이상의 안착홈이 형성된 플레이트부(20)의 상기 안착홈별 좌표정보가 미리 설정될 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 플레이트부(20)에 안착된 복수의 서로 다른 타르트지(5)별로 상기 타르트지(5)가 안착된 안착홈의 좌표정보를 기준으로 상기 구동부(30)를 제어하여 상기 타르트지(5) 내부를 식재료로 충진하는 동시에 상기 타르트지(5)의 상부를 상기 식재료로 장식할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)에는 타르트 제조를 위한 타르트 관련 3차원 모델링 정보가 미리 설정될 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 3차원 모델링 정보 및 상기 좌표정보를 기초로 상기 구동부(30)를 제어하여 상기 플레이트부(20)에 안착된 타르트지(5)별로 상기 제 1 노즐부(310)를 통해 상기 식재료를 토출 및 적층하여 상기 타르트지(5)의 내부를 상기 식재료로 충진하고, 내부가 식재료로 충진된 타르트지(5)의 상부에 상기 제 2 노즐부(320)를 통해 상기 식재료를 토출하여 무늬를 형성하여 상기 3차원 모델링 정보에 따른 타르트를 제조할 수 있다.
이때, 상기 제 1 노즐부(310)에 저장된 식재료와 상기 제 2 노즐부(320)에 저장된 식재료는 서로 상이할 수 있음은 물론이며, 타르트지(5)의 내부 충진에 이용되는 식재료와 타르트지(5)의 장식에 이용되는 식재료를 달리 구성하여 다양한 식감 및 맛을 나타내는 타르트를 제조할 수 있도록 지원할 수 있다.
이를 통해, 상기 제어부(100)는 상기 플레이트부(20)에 안착된 복수의 타르트지(5) 각각에 식재료를 토출하여 순차적으로 각 타르트지(5)에 대응되어 타르트를 제조할 수 있으며, 이를 통해 플레이트부(20)에 안착된 복수의 타르트지(5)에 대응되어 복수의 타르트를 편리하게 연속 제조할 수 있다.
한편, 상기 노즐 모듈(300)을 구성하는 제 1 및 제 2 노즐부(310, 320) 중 적어도 하나에는 실린더부의 내부에 담기는 식재료를 히팅(heating)하기 위한 열선을 포함하는 온도 조절부가 구성될 수 있으며, 상기 구동부(30)는 상기 온도 조절부를 구동하거나 제어할 수 있다.
이를 통해, 상기 제어부(100)는 상기 구동부(30)를 통해 상기 온도 조절부를 제어하여 상기 온도 조절부를 통해 상기 실린더부의 내부에 저장된 식재료를 가열할 수 있다.
이때, 상기 제어부(100)에는 상기 온도 관련 설정정보가 미리 설정될 수 있으며, 상기 설정정보에 따른 설정 온도로 상기 식재료가 가열되도록 상기 구동부(30)를 통해 상기 온도 조절부를 제어할 수 있다.
또한, 온도 조절부는 상기 구동부(30)와 분리된 별도의 온도 조절 장치로 구성될 수도 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 온도 조절부를 직접 제어하여 상기 온도 조절부가 발열되도록 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 실린더부의 내부에 저장된 식재료를 가열할 수 있다.
이때, 상기 온도 조절부는 상기 실린더부의 내부에 저장된 식재료에 대한 가열에 따라 상기 식재료가 나타내는 현재 온도를 검출하기 위한 온도 센서가 구성될 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 온도 조절부로부터 상기 온도 센서를 통해 검출된 센싱 정보를 수신하여 상기 식재료의 현재 온도가 상기 설정정보에 따른 설정 온도를 만족하는 경우(또는 일치하는 경우) 상기 온도 조절부를 직접 정지시키거나 상기 구동부(30)를 통해 정지시킬 수 있다.
한편, 상기 3차원 프린터의 본체부(1)에는 각종 화면을 표시하는 디스플레이부(120)와, 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부(110)가 구성될 수 있다.
또한, 상기 3차원 프린터의 본체부(1)에는 상기 제어부(100)의 기능을 수행하기 위한 각종 프로그램 및 데이터가 저장된 저장부가 구성될 수 있으며, 일례로 상기 저장부에는 O/S(Operating System, 운영체제) 관련 프로그램 및 데이터와, 상기 타르트에 대한 상기 3차원 모델링 정보 및 설정정보 등이 저장될 수 있다.
또한, 상기 저장부는 상기 제어부(100)에 포함되어 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(100)는 저장부에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 본 발명에서 설명하는 다양한 제어 기능을 실행할 수 있다. 이때, 상기 제어부(100)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 저장부에 액세스하여, 저장부에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 저장부에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상기 저장부에는 복수의 서로 다른 타르트 종류에 대한 메뉴 정보를 저장할 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 저장부로부터 상기 메뉴 정보를 추출하여 상기 디스플레이부(120)를 통해 상기 메뉴 정보를 출력하여 제공할 수 있다.
이때, 서로 다른 타르트 종류는 서로 상이한 모양을 가진 타르트를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는 상기 디스플레이부(120)를 통해 출력된 메뉴 정보에서 상기 사용자 입력부(110)를 통한 사용자 입력을 기초로 선택된 특정 타르트 종류를 식별하고, 상기 특정 타르트 종류에 대하여 미리 설정된 3차원 모델링 정보를 상기 저장부로부터 추출한 후 추출된 상기 3차원 모델링 정보에 따라 상술한 바와 같이 구동부(30)를 제어하여 상기 특정 타르트 종류에 대응되는 타르트를 제조할 수 있다.
이때, 상기 디스플레이부(120)와 상기 사용자 입력부(110)는 하나의 터치 스크린(touch screen)으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어부(100)는 상기 특정 타르트 종류에 대응되어 상기 저장부에 미리 저장된 설정정보를 추출할 수 있으며, 상기 노즐 모듈(300)에 포함된 제 1 및 제 2 노즐부(310, 320) 중 적어도 하나에 구성된 상기 온도 조절부를 통해 상기 실린더부의 내부에 저장된 식재료를 상기 설정정보에 따른 온도까지 가열할 수 있다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 노즐부(310, 320) 각각에 온도 조절부가 구성될 수도 있으며, 상기 설정정보는 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 온도 조절부에 대하여 설정된 제 1 온도 설정정보와 제 2 노즐부(320)에 구성된 온도 조절부에 대하여 설정된 제 2 온도 설정정보를 포함할 수도 있다.
이에 따라, 상기 제어부(100)는 상기 제 1 온도 설정정보에 설정된 설정 온도에 따라 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 온도 조절부를 가열하고, 상기 제 2 온도 설정정보에 설정된 설정 온도에 따라 상기 제 2 노즐부(320)에 구성된 온도 조절부를 가열할 수 있으며, 이때 상기 제 1 온도 설정정보 및 제 2 온도 설정정보 각각에는 상호 서로 다른 온도가 설정될 수 있음은 물론이다.
상술한 구성을 통해, 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 타르트를 구성하는 타르트지(5)의 내부 충진과 타르트의 장식으로 이루어진 복수의 타르트 제조 과정을 식재료를 토출하는 복수의 노즐부(310, 320)를 통해 연속적으로 수행하여 편리하게 타르트를 제조할 수 있으며, 이를 통해 타르트의 제조 편의성을 크게 향상시키며 타르트 제조에 대한 신속성을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 3차원 프린터에 구성되는 복수의 노즐부(310, 320)를 통해 내부가 충진된 타르트지(5)의 외부에 다양한 문양 또는 무늬를 식재료를 이용하여 생성 및 장식할 수 있도록 지원함으로써, 다양한 디자인의 타르트를 제조할 수 있도록 지원한다.
한편, 상기 타르트지(5)의 내부를 식재료로 충진하는 제 1 노즐부(310)에 저장된 식재료가 다수의 타르트를 제조하는 과정에서 쉽게 소진되어 사용자가 제 1 노즐부(310)에 식재료를 지속적으로 보충해야 하는 불편이 존재하므로, 본 발명은 이러한 불편을 개선하여 사용자가 제 1 노즐부(310)에 직접 식재료를 보충할 필요없이 자동으로 상기 제 1 노즐부(310)에 식재료가 지속(순시로) 보충되도록 지원하여 타르트 제조의 편의성과 더불어 타르트 제조에 이용되는 식재료의 신선도를 유지하여 식재료의 안전성을 보장할 수 있는데, 이를 도 2 및 도 4의 구성을 토대로 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템은 상기 제 1 노즐부(310)와 연결 호스(hose)(50)로 연결되어 상기 제 1 노즐부(310)에 식재료를 공급하는 재료 공급부(60)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 노즐부(310)에서 상기 식재료가 토출되는 실린더부의 타단에 구성된 노즐의 개구를 선택적으로 개폐하는 제 1 전자 밸브(valve)(41) 및 상기 재료 공급부(60)와 연결된 연결 호스(50)에 구성되어 연결 호스(50)를 선택적으로 개폐하는 제 2 전자밸브(42)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 노즐부(310)의 측면에는 상기 연결 호스(50)가 결합되어 연결되며 개구가 형성된 연결구가 형성될 수 있으며, 상기 제 2 전자밸브(42)는 상기 연결구와 인접하거나 접촉되어 상기 연결 호스(50)를 선택적으로 개방할 수 있다.
또한, 상기 연결 호스(50)는 관(管) 형태의 튜브(tube)로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어부(100)는 상기 제 1 및 제 2 전자밸브(41, 42)를 제어하여 상기 제 1 및 제 2 전자밸브(41, 42) 각각을 선택적으로 개폐할 수 있다.
이에 따라, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(100)는 상기 제 1 노즐부(310)를 통해 상기 타르트지(5)에 식재료를 토출하는 경우 상기 제 1 전자밸브(41)를 개방하고, 상기 구동부(30)를 통해 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 피스톤을 하강시켜 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 제 1 피스톤(311)의 가압에 따라 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 상기 제 1 실린더부(312)의 노즐을 통해 상기 제 1 실린더부(312) 내부의 식재료가 토출되도록 할 수 있으며, 상기 제 1 전자밸브(41)의 개방시 상기 제 2 전자밸브(42)를 차단하여 상기 제 1 실린더부(312)에서 상기 연결 호스(50)로 식재료가 토출되지 않도록 상기 연결 호스(50)를 차단할 수 있다.
한편, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(100)는 상기 재료 공급부(60)로부터 연결 호스(50)를 통해 공급되는 식재료를 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 제 1 실린더부(312)에 보충하는 경우, 상기 제 1 전자밸브(41)를 차단하고, 상기 제 2 전자밸브(42)를 개방하며, 상기 구동부(30)를 통해 상기 제 1 노즐부(310)의 제 1 피스톤(311)을 승강시켜 상기 재료 공급부(60)로부터 연결 호스(50)를 통해 공급되는 식재료를 상기 제 1 실린더부(312)의 내부로 흡입하여 상기 재료 공급부(60)로부터 연결 호스(50)를 통해 공급되는 식재료가 상기 제 1 실린더부(312)에 보충되도록 할 수 있다.
이를 통해, 상기 제어부(100)는 상기 제 1 노즐부(310)에 구성된 피스톤의 하강시에는 상기 타르트지(5)로 식재료가 토출되도록 하고, 상기 피스톤의 승강시에는 상기 재료 공급부(60)로부터 연결 호스(50)를 통해 공급되는 식재료가 상기 제 1 노즐부(310)의 실린더부로 상기 피스톤의 승강과 더불어 자동으로 상기 실린더 내부로 흡입되어 상기 실린더부에 식재료가 보충되도록 할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 재료 공급부(60)는 상기 제 1 노즐부(310)로 식재료를 공급하기 위해 식재료가 저장된 리필 용기(61)가 내부에 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 리필 용기(61)는 상기 재료 공급부(60) 내부에 구성되어 상기 연결 호스(50)에 연결될 수 있으며, 이를 통해 상기 제 1 노즐부(310)로 연결 호스(50)를 통해 상기 식재료를 공급할 수 있다.
또한, 상기 리필 용기(61)는 상기 제 1 노즐부(310)로 식재료를 공급함에 따라 상기 리필 용기(61)에 저장된 식재료가 모두 소진된 경우 교체 가능하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 상기 재료 공급부(60)는 상기 식재료가 저장된 리필 용기(61)의 식재료 소진시 다른 리필 용기로 편리하게 교체할 수 있도록 구성되어 3차원 프린터로 편리하게 식재료가 지속 공급될 수 있도록 지원할 수 있다.
또한, 상기 재료 공급부(60)는 상기 리필 용기(61)에 저장된 식재료의 신선도 유지를 위해 온도 조절 수단이 구성될 수 있으며, 일례로 상기 온도 조절 수단은 상기 리필 용기(61)에 냉기를 제공하거나 상기 리필 용기(61)를 미리 설정된 온도가 유지되도록 냉각하여 상기 재료 공급부(60)에 구성된 리필 용기(61) 내부에 저장되는 식재료의 신선도가 유지되도록 지원할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 복수의 타르트를 제조하는 과정에서 노즐 모듈에 구성된 피스톤의 승강시 3차원 프린터의 외부에 구성된 별도의 재료 공급부로부터 연결 호스를 통해 식재료가 노즐 모듈에 자동 공급되어 식재료가 보충되도록 지원할 수 있으며, 이를 통해 사용자가 노즐 모듈에 직접 식재료를 보충할 필요가 없어 식재료 보충에 대한 편의성을 보장하는 동시에 복수의 타르트를 용이하게 연속적으로 제조할 수 있도록 지원할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 재료 공급부를 통해 식재료의 신선도가 유지되도록 지원함으로써 타르트 제조에 이용되는 식재료의 안전성을 보장할 수 있다.
본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 본체부 20: 플레이트부
30: 구동부 41: 제 1 전자밸브
42: 제 2 전자밸브 50: 연결호스
60: 재료 공급부 300: 노즐모듈

Claims (8)

  1. 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템에 있어서,
    상기 3차원 프린터를 구성하는 본체부;
    타르트를 구성하는 하나 이상의 타르트지(tart shell)가 안착되고, 상기 본체부에 구성된 플레이트부;
    상기 본체부에 구성되어 상기 플레이트부에 안착된 상기 타르트지 내부로 식재료를 피스톤 가압을 통해 토출하여 상기 타르트지의 내부를 충진하는 제 1 노즐부 및 상기 타르트지의 일부에 식재료를 피스톤 가압을 통해 토출하여 무늬를 형성하는 제 2 노즐부를 포함하는 노즐 모듈;
    상기 본체부에 구성되어 상기 노즐 모듈을 구동시키는 구동부;
    상기 본체부에 구성되어 상기 구동부를 제어하여 상기 노즐 모듈을 통해 상기 식재료를 토출시키는 제어부;
    상기 제 1 노즐부와 연결된 연결호스를 통해 상기 식재료를 공급하는 재료 공급부; 및
    상기 연결 호스 및 상기 제 1 노즐부에 각각 구성되는 복수의 전자 밸브를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 복수의 전자밸브를 선택 동작시킨 후 상기 제 1 노즐 모듈의 피스톤을 제어하여 상기 식재료의 토출과 보충을 선택하며,
    상기 제 1 노즐부 및 제 2 노즐부는 각각 상기 식재료를 내부에 저장하는 실린더부와 상기 실린더부 내부에서 슬라이딩 동작하여 상기 식재료를 외부로 가압하여 토출하는 피스톤을 포함하고,
    상기 제 1 노즐부는 상기 구동부의 구동에 따른 상기 피스톤의 상승시 상기 재료 공급부로부터 상기 연결 호스를 통해 공급되는 식재료를 흡입하여 상기 제 1 노즐부의 실린더부에 식재료를 보충하며,
    상기 재료 공급부는 상기 식재료가 저장된 리필 용기와 상기 리필 용기에 저장된 식재료의 신선도 유지를 위한 온도 조절 수단을 포함하고,
    상기 리필 용기는 상기 연결 호스에 연결되어 상기 제 1 노즐부로 상기 식재료를 공급하며 교체 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동부를 통해 상기 제 1 노즐부에 구성된 상기 피스톤의 승하강을 제어하며, 상기 제 1 노즐부의 식재료 토출을 위해 상기 복수의 전자 밸브 중 상기 제 1 노즐부에서 상기 식재료가 토출되는 실린더부의 노즐의 개구를 선택적으로 개방하는 제 1 전자밸브를 개방하고, 상기 재료 공급부와 연결되는 상기 연결호스에 구성된 제 2 전자밸브를 차단한 후 상기 제 1 노즐부의 피스톤을 하강시키며, 상기 제 1 노즐부의 식재료 보충을 위해 상기 제 1 전자밸브를 차단하고, 상기 제 2 전자밸브를 개방한 후 상기 제 1 노즐부의 피스톤을 승강시키는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 노즐부에 저장된 식재료와 상기 제 2 노즐부에 저장된 식재료는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 미리 설정된 3차원 모델링 정보에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 타르트지의 내부에 상기 식재료를 적층하여 충진하고, 내부가 충진된 상기 타르트지의 외부에 상기 3차원 모델링 정보에 따른 무늬가 형성되도록 상기 식재료를 토출하여 타르트를 제조하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 본체부에 구성되는 디스플레이부; 및
    상기 본체부에 구성되어 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 디스플레이부를 통해 복수의 서로 다른 타르트 종류에 대한 메뉴 정보를 제공하고, 상기 메뉴 정보에서 상기 사용자 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 선택된 특정 타르트 종류에 대하여 미리 설정된 상기 3차원 모델링 정보를 기초로 상기 특정 타르트 종류에 대응되는 상기 타르트를 제조하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트부는 복수의 서로 다른 타르트지 각각이 안착되는 복수의 안착홈이 형성되고,
    상기 제어부는 상기 플레이트부의 안착홈별 좌표정보가 미리 설정되고, 상기 안착홈별로 상기 좌표정보를 기준으로 상기 구동부를 제어하여 상기 안착홈에 안착된 상기 타르트지의 내부를 상기 식재료로 충진하고, 내부가 충진된 상기 타르트지의 외부에 상기 식재료를 이용한 무늬를 형성하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 타르트 제조 시스템.
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