KR101985440B1 - 3차원 프린터의 재료 사용량 및 출력 시간 추정 장치 및 방법 - Google Patents

3차원 프린터의 재료 사용량 및 출력 시간 추정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

3차원 프린터에 의한 3차원 출력에 관련된 정보를 추정하는 3차원 출력 추정 장치는, 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 저장하는 데이터베이스, 3차원 모델 데이터에 기초하여, 출력 파트 및 서포트를 포함하는 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 출력 데이터 생성부, 출력 대상물의 3차원 데이터를 적어도 하나의 영역으로 분할하는 영역 분할부, 적어도 하나의 영역 각각을 구성하는 재료의 종류 및 패턴을 결정하는 영역별 재료 결정부, 및 결정된 재료의 종류 및 패턴을 기초로 적어도 하나의 영역에 대한 재료별 분사 횟수를 결정하고, 결정된 재료별 분사 횟수 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 기초로 출력 대상물의 출력에 소요되는 재료별 예상 사용량을 산출하는 예상 재료 사용량 산출부를 포함한다.

Description

3차원 프린터의 재료 사용량 및 출력 시간 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING MATERIAL USAGE AND PRINTING TIME FOR A 3D PRINTER}
본 개시는 3차원 프린터 및 3차원 프린터의 출력과 관련된 정보를 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 다양한 응용 분야에서 다양한 출력 방식을 사용하는 3차원 프린터가 널리 사용되고 있다. 3차원 프린터에 의한 출력 시간은, 프린터의 출력 방식, 출력물의 크기, 형상 등에 따라 상이하지만, 보통 수 시간에서부터 수십 시간가량이 소요될 수 있다. 또한, 3차원 프린터에 의해 사용되는 재료의 종류는 출력물의 부분 별로 상이할 수 있으며, 이에 따라 출력물의 부분 별로 상이한 재료를 사전에 결정해서 준비한다. 그러나, 출력물의 출력 중에 특정 재료가 소진될 경우, 출력물의 부분들 사이의 기하학적 연결 관계나 그 부분들의 출력 순서 등을 고려하여 출력물 전체를 처음부터 다시 출력할 것이 요구될 수 있다. 따라서, 3차원 프린터를 사용하여 출력물을 실제 출력하기에 앞서, 그 출력물의 출력을 위한 재료 사용량 및 출력 시간을 정확하게 추정할 필요가 있었다.
다만, 종래의 3차원 프린터는 재료 사용량 및 출력 시간의 추정값을 제공하지 않는 경우가 있다. 또한, 3차원 프린터가 출력 시간 또는 재료 사용량의 추정값을 제공하더라도, 추정 절차에 많은 시간이 소요되거나, 추정 값이 실제 값과 차이가 큰 경우가 있다.
본 개시는 3차원 프린터의 재료 사용량 및 출력 시간을 정확하고 신속하게 추정하는 방법 및 장치를 제공한다. 이에 따라, 3차원 프린터에 의한 실제 출력물의 출력에 사용되는 재료를 정확히 예측하여 재료가 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 3차원 프린터에 의한 실제 출력 시간을 정확히 예측하여, 사용자 입장에서 보다 편리한 작업 환경을 제공한다.
본 개시의 일 측면은, 3차원 프린터에 의한 3차원 출력에 관련된 정보를 추정하는 3차원 출력 추정 장치를 제공한다. 예시적 실시예에 따른 장치는, 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 저장하는 데이터베이스, 3차원 모델 데이터에 기초하여, 출력 파트 및 서포트를 포함하는 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 출력 데이터 생성부, 출력 대상물의 3차원 데이터를 적어도 하나의 영역으로 분할하는 영역 분할부, 적어도 하나의 영역 각각을 구성하는 재료의 종류 및 패턴을 결정하는 영역별 재료 결정부, 및 결정된 재료의 종류 및 패턴을 기초로 적어도 하나의 영역에 대한 재료별 분사 횟수를 결정하고, 결정된 재료별 분사 횟수 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 기초로 출력 대상물의 출력에 소요되는 재료별 예상 사용량을 산출하는 예상 재료 사용량 산출부를 포함한다.
또한, 일 실시예에 따르면, 데이터베이스는 3차원 프린터의 성능 데이터를 더 저장하고, 3차원 출력 추정 장치는, 출력 대상물을 출력하는 출력 프로세스를 결정하는 출력 프로세스 결정부, 및 3차원 프린터의 성능 데이터를 기초로, 출력 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 출력 시간을 산출하는 예상 출력 시간 산출부를 더 포함한다. 여기서, 출력 프로세스는 이동 프로세스, 재료 분사 프로세스, 클리닝 프로세스, 평탄화 프로세스, 및 큐어링 프로세스 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 3차원 프린터에 의해 출력될 출력물의 3차원 형상을 동일한 재료 또는 동일한 패턴으로 형성되는 하나 이상의 영역으로 분할하여, 각 분할된 영역에 대한 재료별 예상 사용량 산출하여 합산할 수 있다. 따라서, 3차원 프린터에 의한 재료 사용량의 추정을 효율적으로 진행할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 3차원 프린터의 성능 정보를 이용하여 출력물의 출력에 소요되는 시간을 효율적이고 정확하게 추정할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 출력 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 출력을 위한 재료 사용량 및 출력 시간의 추정 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 모델 데이터가 나타난 사용자 화면을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 출력 대상물의 3차원 데이터가 나타난 사용자 화면을 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 출력 대상물의 3차원 데이터의 생성 및 분할을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 영역별 재료의 종류 및 패턴을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 예상 출력 시간을 산출하는 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 재료별 예상 사용량 및 출력 시간의 추정 결과가 나타난 사용자 화면을 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터에 의한 재료 사용량을 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터에 의한 출력 시간을 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터의 성능 데이터를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 출력 시스템(1)을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 출력 시스템(1)은 3차원 프린터(10) 및 컴퓨팅 시스템(20)을 포함한다. 본 개시에 따른 3차원 프린터(10)는 SLS(Selective Laser Sintering), FFF(Fused Filament Fabrication), FDM(Fused Deposition Modeling), SLA(Stereo Lithography Apparatus), DLP(Digital Light Processing), PBP(Powder Bed and inkjet head 3D Printer), Polyjet(Photopolymer Jetting), MJM(Multi Jet Modeling), DMT(Laser-aided Direct Metal Tooling), LOM(Laminated Object Manufacturing) 등 다양한 방식의 출력 기술을 구현하거나 지원할 수 있다.
3차원 프린터(10)와 컴퓨팅 시스템(20)은 무선 또는 유선 네트워크에 의해 연결될 수 있다. 예를 들어, 3차원 프린터(10)와 컴퓨팅 시스템(20)을 연결하는 네트워크는, 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나, 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 또는 유선 네트워크를 포함할 수 있다.
3차원 프린터(10)는 본체(100), 스테이지(110), 이동기구(120), 프린터 헤드(130), 카트리지(140), 클리닝부(150), 평탄화부(160), 큐어링부(170), 및 제어부(180)를 포함할 수 있다. 레일(102)은 본체(100) 상에 Y방향으로 설치되어 있다. 스테이지(110)는 본체(100) 상에 설치되고, 그 위에 형성되는 출력 대상물을 지지한다. 예를 들어, 스테이지(110)는 본체(100)에 고정 설치되거나, 본체(100)로부터 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
이동기구(120)는 본체(100) 상에 이동 가능하도록 설치된다. 이동기구(120)는 Y직선 이동기구(122), Z직선 이동기구(124), 및 X직선 이동기구(126)를 포함한다. Y직선 이동기구(122)는 본체(100) 상에서 Y방향으로 왕복 직선 이동이 가능하도록 레일(102)에 결합되어 있다. Z직선 이동기구(124)는 Y직선 이동기구(122)에 대하여 Z방향으로 왕복 직선 이동이 가능하도록 Y직선 이동기구(122)에 결합되어 있다. X직선 이동기구(126)는 Z직선 이동기구(124)에 대하여 X방향으로 왕복 직선 이동이 가능하도록 Z직선 이동기구(124)에 결합되어 있다.
본 실시예에서는, 레일(102)이 Y방향으로 설치되고, Y직선 이동기구(122)가 레일(102)에 결합되어 있으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 레일(102)이 X방향으로 설치되고, Y직선 이동기구(122)가 본체(100) 상에서 X방향으로 왕복 직선 이동이 가능하도록 레일(102)에 결합될 수도 있다. 이 경우, X직선 이동기구(126)는 Y방향으로 왕복 직선 이동이 가능하도록 Z직선 이동기구(124)에 결합될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 3차원 프린터(10)를 정면으로 바라볼 때의 좌우방향 및 전후방향을 각각 X방향 및 Y방향으로 정의하였으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3차원 프린터(10)를 정면으로 바라볼 때의 좌우방향 및 전후방향을 각각 Y방향 및 X방향으로 정의할 수도 있다.
프린터 헤드(130)는 X직선 이동기구(126)에 결합되어 있다. 프린터 헤드(130)는, 이상 설명한 이동기구(120)의 Y직선 이동기구(122), Z직선 이동기구(124), 및 X직선 이동기구(126) 중의 어느 하나 또는 하나 이상의 조합의 이동에 의해 XYZ방향으로 이동될 수 있다. 프린터 헤드(130)는 스테이지(110) 상의 공간 상의 소정 위치에 출력 대상물(또는 출력물)을 구성하는 재료를 분사한다. 출력 대상물은 복수의 층(layer, slice)으로 구성되어 있다. 프린터 헤드(130)는 이동기구(120)에 의해 XY방향으로 이동하여 소정의 위치에 재료를 분사함으로써 하나의 층을 형성할 수 있다. 또한, 프린터 헤드(130)는 기형성된 층 상에 새로운 층을 형성하기 위해 이동기구(120)에 의해 Z방향으로 이동될 수 있다. 이동 후, 프린터 헤드(130)는 이동기구(120)에 의해 XY방향으로 이동하면서 기형성된 층 상에 재료를 분사함으로써 새로운 층을 형성할 수 있다. 이러한 프로세스를 반복 수행하여 복수의 층을 적층함으로써, 출력 대상물이 형성될 수 있다.
카트리지(140)는 출력 대상물을 구성하는 재료를 저장한다. 카트리지(140)는 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146)로 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146)에 저장된 재료는, 예를 들어, 폴리머, 금속, 세라믹, 왁스, 유리, 고무, 석고, 나무, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146) 각각은 서로 상이한 재료를 저장할 수 있다. 여기서, 상이한 재료라는 것은, 재료를 구성하는 성분 자체가 상이한 경우, 재료의 성분비가 상이한 경우, 재료의 상태(예를 들어, 색깔)가 상이한 경우를 모두 포함할 수 있다.
일 예로서, 제1 카트리지(142)에는 빨간색의 폴리머가 저장되고, 제2 카트리지(144)에는 녹색의 폴리머가 저장되고, 제3 카트리지(146)에는 파란색의 폴리머가 저장될 수 있다. 다른 예로서, 제1 카트리지(142)에는 제1 성분을 갖는 폴리머가 저장되고, 제2 카트리지(144)에는 제2 성분을 갖는 폴리머가 저장되고, 제3 카트리지(146)에는 제3 성분을 갖는 폴리머가 저장될 수 있다. 또 다른 예로서, 제1 카트리지(142)에는 폴리머가 저장되고, 제2 카트리지(144)에는 금속이 저장되고, 제3 카트리지(146)에는 세라믹이 저장될 수 있다. 또 다른 예로서, 제1 카트리지(142)에는 폴리머와 금속이 2:1의 비율로 저장되고, 제2 카트리지(144)에는 폴리머와 금속이 1:1로 저장되고, 제3 카트리지(146)에는 폴리머와 금속이 1:2로 저장될 수 있다.
제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146) 각각은 프린터 헤드(130)에 재료 공급관(미도시)을 통해 연결된다. 재료 공급관을 통하여, 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146)에 저장된 재료들 중 적어도 하나가 프린터 헤드(130)에 공급된다. 이상 실시예에서 3차원 프린터(10)에 3개의 카트리지(142, 144, 146)가 제공되는 것으로 기재하였으나, 카트리지의 구성이나 개수는 이에 한정되지 않고, 다른 구성의 카트리지가 2개 이하 또는 4개 이상이 결합되어 제공될 수 있다.
클리닝부(150)는 본체(100)에 설치되어 프린터 헤드(130)를 클리닝할 수 있다. 출력 대상물의 출력 중에는 프린터 헤드(130)가 재료에 의해 막히거나 프린터 헤드(130)에 이물질이 부착되는 상황이 발생할 수 있다. 클리닝부(150)는 이러한 상황으로 인한 출력 대상물의 품질 저하를 방지하지 위해, 주기적으로 클리닝을 진행할 수 있다. 또한, 클리닝부(150)는 출력 대상물의 출력 시작 전, 및/또는 출력의 출력 완료 후에도 클리닝을 진행할 수 있다. 일 예로서, 클리닝부(150)는 프린터 헤드(130)에 부착된 이물을 제거할 수 있다. 다른 예로서, 클리닝부(150)는 프린터 헤드(130)의 일부 또는 전체 구성을 교체할 수 있다.
평탄화부(160)는 본체(100)에 설치되어 프린터 헤드(130)로부터 분사된 재료를 평탄화할 수 있다. 평탄화부(160)는 롤러와 같이, 분사된 재료의 상부를 가압할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프린터 헤드(130)가 하나의 층을 구성하는 재료의 분사를 완료하면, 평탄화부(160)는 분사된 재료를 평탄화하기 위한 동작을 시작할 수 있다.
큐어링부(170)는 본체(100)에 설치되어 출력 대상물을 경화시킬 수 있다. 큐어링부(170)는 광원(light source), 열원(heat source)과 같이, 출력 대상물을 경화시킬 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력 대상물을 구성하는 복수의 층의 일부 또는 전부가 적층된 후, 큐어링부(170)는 적층된 층에 대하여 광을 조사하거나 가열하여 해당 층을 경화시킬 수 있다.
선택적으로 또는 부가적으로, 3차원 프린터(10)는 냉각부(미도시)를 포함할 수 있다. 냉각부는 3차원 프린터(10)의 종류, 조건, 성능 등에 따라 다양한 냉각 동작을 실행할 수 있다. 예를 들어, 냉각부는 출력 대상물의 큰 부피로 인해 재료의 열응집이 일어날 가능성이 있는 경우, 출력 품질을 향상시키기 위해 주기적으로 재료 또는 프린터에 대한 냉각을 실행할 수 있다.
제어부(180)는 본체(100)에 설치되어 이동기구(120), 프린터 헤드(130), 카트리지(140), 클리닝부(150), 평탄화부(160), 큐어링부(170), 냉각부 등의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 3차원 프린터(10)의 각 구성의 성능(예를 들어, 이동기구(120)의 이동 속도 및 가속도)을 테스트하고 테스트한 결과값을 저장할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 컴퓨팅 시스템(20)과의 통신을 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 사용자로부터 3차원 프린터(10)의 동작을 입력 받거나 사용자에게 3차원 프린터(10)의 상태를 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
한편, 컴퓨팅 시스템(20)은, 3차원 프린터(10)에 의해 출력될 출력 대상물에 대한 3차원 모델 데이터를 로드할 수 있다. 여기서, 출력 대상물이란, 출력이 완료된 후 필요한 가공을 거쳐서 완성될 제품에 대응하는 출력 파트, 및 출력 파트의 출력 중에 그 하단 또는 내부에서 출력 파트를 지지하기 위한 서포트를 포함한다. 3차원 모델 데이터는 컴퓨팅 시스템(20)의 데이터베이스에 사전에 저장되어 있거나 통신 네트워크를 통해 외부로부터 수신된 것일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 편집 도구를 이용하여 3차원 모델 데이터를 편집할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 3차원 모델 데이터의 일부 또는 전체 영역의 수치를 측정할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(20)은 3차원 프린터(10)에 출력 명령을 전달할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 명령과 함께, 3차원 모델 데이터를 3차원 프린터(10)에 전달할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 3차원 프린터(10)의 출력과 관련한 동작 모드(예를 들어, 해상도, 출력 속도)를 제어할 수도 있다. 3차원 프린터(10)는 컴퓨팅 시스템(20)으로부터 3차원 모델 데이터와 함께 출력 명령을 전달받은 후, 출력 대상물의 출력을 시작할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨팅 시스템(20)은, 3차원 프린터(10)에 의해 출력 대상물의 출력에 사용되는 재료 사용량을 추정할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 파트 및 서포트를 포함하는 출력 대상물의 출력에 사용되는 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146)에 각각 제1 내지 제3 재료가 저장되어 있는 경우, 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 대상물의 출력에 사용되는 제1 내지 제3 재료량을 각각 추정할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(20)은 재료 사용량을 추정하기 위해, 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 대상물을 적어도 하나의 영역으로 분할할 수 있다. 분할된 각 영역 내에서는 동일 재료 및/또는 동일 패턴이 형성된다. 여기서, “패턴”은 단일 재료 또는 상이한 재료의 조합으로 형성될 수 있으며, 하나의 패턴은 사전에 결정된 단일 재료의 구성 비율 또는 하나 이상의 재료의 조합 비율에 따라 형성될 수 있다. 분할된 영역들은 서로 다른 재료 또는 서로 다른 패턴(예를 들어, 하나 이상의 재료가 상이한 구성 또는 조합 비율로 포함된 상이한 패턴)으로 형성된다. 컴퓨팅 시스템(20)은 각 영역을 구성하는 재료 및/또는 패턴을 기초로, 모든 영역에 대하여 재료 분사 횟수를 결정한다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 각 영역에 대하여 결정된 재료 분사 횟수 및 각 재료에 대하여 한 번 분사할 때의 무게 정보를 기초로, 출력 대상물의 전 영역에 대한 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다.
하나의 비교 예로서, 출력 대상물을 출력하기 위해 3차원 프린터에 의해 적층되는 층들의 재료 및 패턴을 기초로 재료 사용량을 추정하는 방법이 있다. 이러한 방법에 의하면, 출력 대상물을 구성하는 모든 층에 대하여 각 층을 구성하는 픽셀들에 어떤 재료가 채워지는지 여부를 일일이 카운트하여야 한다. 이 경우, 출력 대상물을 구성하는 모든 픽셀에 대한 재료 정보를 카운트한다는 점에서 추정에 상당한 시간이 소요된다. 반면에, 본 개시에 따른 방법에 의하면, 출력 대상물을 동일한 재료 및/또는 패턴으로 형성되는 하나 이상의 영역으로 분할하여 예상 재료 사용량 산출한다. 따라서, 본 개시에 따르면, 출력 대상물을 구성하는 층들의 픽셀들의 수에 기초하여 재료 사용량을 추정하는 방법에 비하여, 더 효율적으로 재료 사용량을 추정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 대상물의 출력에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 시간을 추정하기 위해, 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 프로세스를 결정할 수 있다. 출력 프로세스는 이동기구(120)의 이동 프로세스, 프린터 헤드(130)의 재료 분사 프로세스, 클리닝부(150)의 클리닝 프로세스, 평탄화부(160)의 평탄화 프로세스, 및 큐어링부(170)의 큐어링 프로세스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(20)은 각각의 출력 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 이동기구(120)의 이동 속도, 가속도, 이동거리 등을 기초로 이동 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 프린터 헤드(130)의 재료별 분사 횟수, 재료별 분사 횟수당 소요되는 분사 시간 등을 기초로 재료 분사 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 클리닝부(150)의 클리닝 횟수, 클리닝 빈도, 클리닝 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 클리닝 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 평탄화부(160)의 평탄화 횟수, 평탄화 빈도, 평탄화 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 평탄화 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(20)은 큐어링부(170)의 큐어링 횟수, 큐어링 빈도, 큐어링 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 큐어링 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(20)은 출력 대상물의 출력을 위한 모든 프로세스에 대하여 각 프로세스에 소요되는 추정 시간을 더함으로써 출력 대상물의 출력에 소요되는 총 시간을 추정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(20)은 3차원 프린터(10)의 성능 데이터를 데이터베이스(미도시)에 저장하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 3차원 프린터(10)의 성능 데이터는 이동기구(120)의 이동 속도 및 가속도, 프린터 헤드(130)의 재료별 분사 횟수당 소요되는 분사 시간, 클리닝부(150)의 클리닝 횟수당 소요되는 시간, 평탄화부(160)의 평탄화 횟수당 소요되는 시간, 큐어링부(170)의 큐어링 횟수당 소요되는 시간, 분사 횟수당 분사되는 재료별 무게 정보 등을 포함할 수 있다. 3차원 프린터(10)의 성능 데이터에 갱신이 필요한 경우, 컴퓨팅 시스템(20)은 3차원 프린터(10)로부터 갱신된 성능 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 출력을 위한 재료 사용량 및 출력 시간을 추정하는 3차원 출력 추정 장치(200)의 구성을 나타낸 구성도이다.
다양한 실시 형태에 의하면, 3차원 출력 추정 장치(200)는 도 1의 컴퓨팅 시스템(20)에 의해 구현되거나, 컴퓨팅 시스템(20)의 일부를 구성할 수 있다. 다른 실시 형태에 의하면, 3차원 출력 추정 장치(200)는 도 1의 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 의해 구현되거나, 제어부(180)의 일부를 구성할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 의하면, 3차원 출력 추정 장치(200)는 컴퓨팅 시스템(20) 및 제어부(180)에 분산 구현될 수 있다. 하기에서는, 일반적으로, 3차원 출력 추정 장치(200)가 도 1의 컴퓨팅 시스템(20)에 의해 구현되거나, 컴퓨팅 시스템(20)의 일부를 구성하는 실시 형태에 기초하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 3차원 출력 추정 장치(200)는 통신부(210), 사용자 입력부(220), 사용자 출력부(230), 처리부(240) 및 데이터베이스(280)를 포함한다. 통신부(210)는 타 서버, 장치, 단말 등과 통신하기 위한 구성으로서, 3차원 프린터(10)와 데이터 송수신이 가능하다. 사용자 입력부(220)는 사용자로부터 재료 사용량 및 출력 시간의 추정과 관련한 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(220)는 사용자로부터 재료 사용량 및 출력 시간을 추정하기 위한 입력, 3차원 프린터(10)의 성능 데이터를 갱신하기 위한 입력 등을 수신할 수 있다. 사용자 입력부(220)는 키보드, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린 등을 포함할 수 있다. 사용자 출력부(230)는 사용자에게 재료 사용량 및 출력 시간의 추정과 관련한 출력을 제공한다. 예를 들어, 사용자 출력부(230)는 3차원 모델 데이터, 영역별 분할된 출력 대상물, 예상 출력 시간, 예상 재료 사용량 등을 디스플레이할 수 있다. 사용자 출력부(230)는 LCD(liquid crystal display), LED(light emitting diode) 디스플레이, OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
처리부(240)는 재료 사용량 추정부(250), 출력 시간 추정부(260) 및 데이터 갱신부(270)를 포함한다. 재료 사용량 추정부(250)는 출력 데이터 생성부(252), 영역 분할부(254), 영역별 재료 결정부(256) 및 예상 재료 사용량 산출부(258)를 포함한다. 출력 시간 추정부(260)는 출력 프로세스 결정부(262) 및 예상 출력 시간 산출부(264)를 포함한다. 또한, 데이터베이스(280)는 3차원 프린터 성능 DB(282) 및 3차원 모델 DB(284)를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 사용자 입력부(220)가 사용자로부터 재료 사용량을 추정하기 위한 입력을 수신하면, 재료 사용량 추정부(250)가 활성화될 수 있다. 출력 데이터 생성부(252)는 3차원 모델 DB(284)에 저장된 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성한다. 출력 대상물의 3차원 데이터는 출력 파트에 대응하는 출력 파트 데이터 및 서포트에 대응하는 서포트 데이터를 포함한다. 출력 데이터 생성부(252)는 출력 파트의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 서포트 데이터는 출력 파트 데이터에 나타난 출력 파트의 구조, 형상, 크기 등에 의해 결정될 수 있다. 3차원 프린터(10)의 출력 방식에 따라 출력 파트의 출력 중에 출력 파트를 지지할 서포트가 필요하지 않은 경우, 3차원 데이터는 출력 파트 데이터만을 포함할 수 있다.
영역 분할부(254)는 출력 대상물의 3차원 데이터를 적어도 하나의 영역으로 분할할 수 있다. 분할된 각 영역 내에서는 동일 재료 및/또는 동일 패턴으로 형성된다. 이러한 영역 분할부(254)의 분할 프로세스는 출력 대상물의 구조, 형상, 크기, 재료 및 위치 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 영역 분할부(254)는 출력 파트 데이터의 외측 영역을 제1 영역으로 분할하고, 출력 파트 데이터의 내측 영역을 제2 영역으로 분할할 수 있다. 또한, 영역 분할부(254)는 서포트 데이터의 외측 영역을 제3 영역으로 분할하고, 서포트 데이터의 내측 영역을 제4 영역으로 분할할 수 있다.
몇몇 실시예에 의하면, 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터 또는 출력 대상물의 3차원 데이터가 3차원 출력 추정 장치(200)에서 3차원 프린터(10)로 전달될 수 있다. 3차원 프린터(10)의 제어부(180)는 3차원 모델 데이터 또는 3차원 데이터를 기초로, 출력 대상물의 출력에 사용되는 3차원 출력용 데이터를 생성할 수 있다. 3차원 출력용 데이터는 3차원 출력 추정 장치(200)에 의해 생성된 3차원 데이터와 상이할 수 있다. 예를 들어, 3차원 출력용 데이터는 출력 대상물을 구성하는 모든 층에 대하여 각 층을 구성하는 픽셀들에 어떤 재료가 채워지는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 3차원 출력 추정 장치(200)에 의해 생성된 3차원 데이터는, 3차원 출력용 데이터와는 달리, 출력 대상물의 예상 재료 사용량 및 예상 출력 시간을 추정하는 데 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보의 차이로 인해, 동일한 출력 대상물에 대하여, 3차원 데이터를 생성하는 데 소요되는 시간이 3차원 출력용 데이터를 생성하는 데 소요되는 시간보다 짧을 수 있다. 또한, 동일한 출력 대상물에 대하여, 3차원 데이터가 3차원 출력용 데이터보다 용량이 작을 수 있다.
영역별 재료 결정부(256)는 영역 분할부(254)에 의해 분할된 각 영역에 대하여 재료의 종류 및 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 영역별 재료 결정부(256)는 제1 영역을 제1 카트리지(142)에 저장된 제1 재료를 100% 비율로 채우고, 제2 영역을 제1 카트리지(142)에 저장된 제1 재료를 50% 비율로 소정 패턴으로 패터닝하여 채우도록 결정할 수 있다. 또한, 영역별 재료 결정부(256)는 제3 영역을 제2 카트리지(144)에 저장된 제2 재료를 80% 비율로 소정 패턴으로 채우고, 제4 영역을 제3 카트리지(146)에 저장된 제3 재료를 20% 비율로 소정 패턴으로 채우도록 결정할 수 있다.
영역별 재료 결정부(256)는, 각 영역의 구조, 형상, 크기 및 위치 중 적어도 하나를 기초로, 해당 영역의 재료의 종류 및 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 영역별 재료 결정부(256)는 출력 파트의 최외곽 영역이 출력 파트의 내부 영역보다 견고한(solid) 재료 및/또는 조밀한(dense) 패턴을 갖도록 결정할 수 있다. 또한, 영역별 재료 결정부(256)는 서포트 중 출력 파트를 지지하는 무게 또는 부피가 큰 영역이 상대적으로 견고한 재료 및/또는 조밀한 패턴을 갖도록 결정할 수 있다.
도 2에는 출력 데이터 생성부(252), 영역 분할부(254) 및 영역별 재료 결정부(256)가 별도의 구성으로 도시되어 있으나, 하나 또는 두 개의 구성으로 구현될 수 있다. 만약 하나의 구성으로 구현되는 경우, 출력 대상물의 3차원 데이터의 생성 프로세스와, 각 영역별 분할 프로세스와, 각 영역별 재료 및 패턴 결정 프로세스 중 적어도 두 프로세스는 동시에 실행될 수 있다.
예상 재료 사용량 산출부(258)는 각 분할 영역을 구성하는 재료 및/또는 패턴을 기초로, 분할 영역들 각각을 형성하기 위해 3차원 프린터(10)에 의한 재료 분사 횟수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 예상 재료 사용량 산출부(258)는, 제1 영역을 형성하기 위해 제1 카트리지(142)에 저장된 제1 재료가 100번 분사되고, 제2 영역을 형성하기 위해 제1 카트리지(142)에 저장된 제1 재료가 200번 분사되고, 제3 영역을 형성하기 위해 제2 카트리지(144)에 저장된 제2 재료가 100번 분사되고, 제4 영역을 형성하기 위해 제2 카트리지(144)에 저장된 제2 재료가 50번 분사된다고 결정할 수 있다.
예상 재료 사용량 산출부(258)는, 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보(예를 들어, 무게 정보)를 기초로 전 영역에 대한 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다. 예상 재료 사용량 산출부(258)는 영역별 재료 분사 횟수와 재료별 분사 횟수 당 무게를 곱하여 전 영역에 대한 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 재료는 분사 횟수당 0.1g이 분사되고, 제2 재료는 분사 횟수당 0.2g이 분사되는 경우, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 제1 재료의 예상 사용량이 30g이고, 제2 재료의 예상 사용량이 30g인 것을 산출할 수 있다. 산출된 예상 재료 사용량은 사용자 출력부(230)를 통해 사용자에게 출력될 수 있다.
몇몇 실시예에 의하면, 재료 사용량 추정부(250)는 출력 대상물을 구성하는 재료 외에, 출력 대상물의 출력 프로세스(예를 들어, 클리닝)를 실행하는 데 사용되는 재료의 예상 사용량을 산출할 수 있다. 이 경우, 재료 사용량 추정부(250)는 산출된 예상 사용량을 데이터베이스(280)에 저장하거나, 통신부(210)를 통해 3차원 프린터(10)로 전달할 수 있다. 또한, 재료 사용량 추정부(250)는 산출된 예상 사용량을, 출력 대상물을 구성하는 재료에 대한 예상 사용량과 함께 또는 별도로, 사용자 출력부(230)를 통해 사용자에게 출력할 수도 있다.
본 개시에 따른 재료 사용량 추정부(250)는, 출력 대상물을, 동일한 재료 및/또는 패턴으로 형성되는 하나 이상의 영역으로 분할하고, 모든 영역에 대하여 재료별 예상 사용량을 산출한다. 그 결과, 예상 재료 사용량의 추정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.
일 실시예에 의하면, 사용자 입력부(220)가 사용자로부터 출력 시간을 추정하기 위한 입력을 수신하면, 출력 시간 추정부(260)가 활성화될 수 있다. 예를 들어, 출력 프로세스 결정부(262)는 3차원 모델 DB(284)에 저장된 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하고, 생성된 출력 대상물의 3차원 데이터를 기초로 출력 대상물을 출력하기 위한 출력 프로세스를 결정할 수 있다. 다른 예로서, 재료 사용량 및 출력 시간의 추정 프로세스가 함께 진행되는 경우, 출력 프로세스 결정부(262)는 출력 데이터 생성부(252) 또는 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 의해 생성된 출력 대상물의 3차원 데이터를 기초로 출력 대상물을 출력하기 위한 출력 프로세스를 결정할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 출력 프로세스는 출력 대상물을 형성하기 위한 일련의 프로세스를 시간 순으로 나열한 것일 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 출력 프로세스는 출력 대상물을 형성하기 위한 프로세스들을 종류에 따라 분류한 것일 수 있다. 출력 프로세스는 이동기구(120)의 이동 프로세스, 프린터 헤드(130)의 재료 분사 프로세스, 클리닝부(150)의 클리닝 프로세스, 평탄화부(160)의 평탄화 프로세스, 큐어링부(170)의 큐어링 프로세스, 냉각부의 냉각 프로세스 등을 포함한 다양한 프로세스 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예상 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 3차원 프린터 성능 데이터를 기초로 출력 프로세스 결정부(262)에 의해 결정된 출력 프로세스를 실행하는 데 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 예상 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 이동기구(120)의 이동 속도, 가속도, 이동거리 등을 기초로 이동 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 예상 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 프린터 헤드(130)의 재료별 분사 횟수, 재료별 분사 횟수당 소요되는 분사 시간 등을 기초로 재료 분사 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 예상 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 클리닝부(150)의 클리닝 횟수, 클리닝 빈도, 클리닝 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 클리닝 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 평탄화부(160)의 평탄화 횟수, 평탄화 빈도, 평탄화 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 평탄화 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 큐어링부(170)의 큐어링 횟수, 큐어링 빈도, 큐어링 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 큐어링 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다. 또한, 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 냉각부의 냉각 횟수, 냉각 빈도, 냉각 횟수당 소요되는 시간 등을 기초로 냉각 프로세스에 소요되는 시간을 추정할 수 있다.
예상 출력 시간 산출부(264)는 출력 대상물의 출력을 위한 모든 프로세스에 대하여, 각 프로세스에 소요되는 추정 시간을 더함으로써 출력 대상물의 출력에 소요되는 총 예상 출력 시간을 산출할 수 있다. 산출된 예상 출력 시간은 사용자 출력부(230)를 통해 사용자에게 출력될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 재료 분사 프로세스에 소요되는 추정 시간을 기초로 클리닝 횟수를 결정할 수 있다. 또한, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 결정된 클리닝 횟수 및 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 클리닝 횟수 당 클리닝 재료의 사용량 정보를 기초로, 출력 대상물의 출력에 소요되는 클리닝 재료의 예상 사용량을 산출할 수 있다. 산출된 클리닝 재료의 예상 사용량은 사용자 출력부(230)를 통해 사용자에게 출력될 수 있다.
한편, 데이터 갱신부(270)는 데이터베이스(280)에 저장된 데이터를 갱신할 수 있다. 데이터 갱신부(270)는 정기적 또는 비정기적으로 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 성능 데이터의 갱신을 요청할 수 있다. 일 예로서, 일주일에 한 번씩 데이터 갱신부(270)는 통신부(210)를 통해 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 성능 데이터의 갱신을 요청할 수 있다. 다른 예로서, 3차원 프린터(10)의 하드웨어 성능 또는 소프트웨어 성능이 업그레이드되는 경우, 데이터 갱신부(270)는 통신부(210)를 통해 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 성능 데이터의 갱신을 요청할 수 있다. 데이터 갱신부(270)가 통신부(210)를 통해 제어부(180)로부터 갱신된 성능 데이터를 수신하면, 수신된 성능 데이터를 3차원 프린터 성능 데이터(282)에 저장할 수 있다.
본 개시에 따른 데이터 갱신부(270)는 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 성능 데이터를 최신으로 유지함으로써, 재료 사용량 추정부(250) 및 출력 시간 추정부(260)가 보다 정확하게 재료 사용량 및 출력 시간을 추정할 수 있도록 한다.
도 3 내지 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 출력을 위한 재료 사용량 및 출력 시간의 추정 프로세스 및 그 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 모델 데이터(330)가 나타난 사용자 화면(300)을 도시한다. 예를 들어, 사용자 화면(300)은 사용자 출력부(230)를 통해 출력되는 화면일 수 있고, 3차원 모델 데이터(330)는 3차원 모델 DB(284)에 저장된 데이터일 수 있다. 사용자 화면(300)은 선택 메뉴(310) 및 3차원 데이터 출력 영역(320)을 포함할 수 있다. 3차원 데이터 출력 영역(320)에는 3차원 모델 데이터(330)가 도시되어 있다. 3차원 모델 데이터(330)는 출력 대상물 중 출력 파트를 나타낸다.
선택 메뉴(310)는 재료 사용량 및 출력 시간을 추정을 위한 추정 GUI(312)를 포함한다. 도 3에는 재료 사용량 및 출력 시간을 추정을 위한 추정 GUI(312)가 하나로 통합된 것으로 도시되어 있으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 선택 메뉴(310)는 재료 사용량 및 출력 시간의 추정을 위한 GUI를 각각 별도로 포함할 수도 있다. 일 실시예에 의하면, 사용자에 의해 추정 GUI(312)가 선택되면, 출력 파트를 포함한 출력 대상물의 예상 재료 사용량 및 예상 출력 시간이 산출된다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 출력 대상물의 3차원 데이터(410, 420)가 나타난 사용자 화면(400)을 도시한다. 예를 들어, 사용자 화면(400)은 사용자 출력부(230)를 통해 출력되는 화면일 수 있고, 출력 대상물의 3차원 데이터(410, 420)는 영역 분할부(254)에 의해 생성된 데이터일 수 있다. 정면 단면도로 도시된 출력 대상물의 3차원 데이터(410, 420)는 출력 파트 데이터(410) 및 서포트 데이터(420)를 포함한다. 출력 파트 데이터(410)는 내·외측부인 제1 영역(412, 414) 및 중심부인 제2 영역(414)을 포함한다. 서포트 데이터(420)는 출력 파트 데이터(410)의 내측부인 제3 영역(422), 출력 파트 데이터(410)의 하측 중심부인 제4 영역(424) 및 출력 파트 데이터(410)의 하측 외측부인 제5 영역(426)을 포함한다. 제1 내지 제5 영역(412, 414, 422, 424, 426)은 서로 다른 재료 또는 패턴으로 형성된다.
본 실시예에 의하면, 3차원 출력 추정 장치(200)가 3차원 모델 데이터를 기초로 서포트 데이터(420)를 생성하여 3차원 프린터(10)로 전달하지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3차원 출력 추정 장치(200)로부터 3차원 프린터(10)로 3차원 모델 데이터가 전달되면, 3차원 프린터(10)의 제어부(180)가 3차원 모델 데이터를 기초로 서포트 데이터를 생성할 수도 있다. 이 경우, 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 의해 생성된 서포트 데이터는 3차원 출력 추정 장치(200)에 의해 생성된 서포트 데이터(420)와 상이할 수 있다. 예를 들어, 3차원 출력 추정 장치(200)에 의해 생성된 서포트 데이터(420)는 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 의해 생성된 서포트 데이터와는 달리, 출력 대상물의 출력에는 사용될 수 없는 데이터일 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 사용자 화면(400)에 서포트 데이터(420)가 도시되어 있으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 사용자 화면(400)에 서포트 데이터(420)가 도시되지 않고, 출력 파트 데이터(410)만 도시될 수도 있다.
선택적으로, 사용자 화면(400)은 출력 대상물의 3차원 데이터(410, 420)를 구성하는 복수의 층 중 어느 하나의 층을 나타내는 층 표시 영역(430)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 층 표시 영역(430)에는 출력 대상물의 3차원 데이터(410, 420) 중 A-A 단면에 대응하는 층의 재료 및 패턴 데이터(432, 434, 436, 438)가 도시된다.
예상 재료 사용량 산출부(258)에 의해 제1 내지 제5 영역(412, 414, 422, 424, 426) 각각에 대하여 재료별 분사 횟수가 결정된다. 또한, 예상 재료 사용량 산출부(258)에 의해, 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 재료별 분사 횟수 당 무게 정보를 기초로, 제1 내지 제5 영역(412, 414, 422, 424, 426)에 대한 전체 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다. 선택적으로, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 출력 파트에 관한 제1 및 제2 영역(414)에 대한 예상 재료 사용량과, 서포트에 관한 제3 내지 제5 영역(422, 424, 426)에 대한 예상 재료 사용량을 나누어 산출할 수도 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 출력 대상물의 3차원 데이터의 생성 및 분할 프로세스를 나타낸 도면이다.
이러한 생성 및 분할 프로세스는 도 2의 출력 데이터 생성부(252) 및 영역 분할부(254)에 의해 실행될 수 있다. 출력 데이터 생성부(252)는 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터(500)로부터 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 생성할 수 있다. 출력 대상물의 3차원 데이터(510)는 출력 파트에 대응하는 출력 파트 데이터(520) 및 서포트에 대응하는 서포트 데이터(530)를 포함한다.
출력 데이터 생성부(252)는 3차원 모델 데이터(500)에 나타난 출력 파트의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터 생성부(252)는 내부가 비어있는 출력 파트의 반구형 형상과 그 곡률, 반지름 a, 길이 b, 높이 c 등을 기초로 서포트 데이터(530)를 생성할 수 있다. 출력 파트 데이터(520)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510)와 동일할 수 있다.
또한, 영역 분할부(254)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510)에 나타난 출력 대상물의 구조, 형상, 크기, 재료 및 위치 중 적어도 하나를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 적어도 하나의 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 영역 분할부(254)는 내부가 비어있는 출력 파트의 반구형 형상과 그 곡률, 출력 파트의 내부 및 하부에 형성된 서포트의 형상, 반지름 a', 길이 b', 높이 c', 높이 d 등을 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 제1 내지 제5 영역(522, 524, 532, 534, 536)으로 분할할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 영역별 재료의 종류 및 패턴을 나타낸 도면이다.
영역별 재료 결정부(256)는 도 5의 3차원 데이터(510)의 제1 내지 제5 영역(522, 524, 532, 534, 536) 각각의 구조, 형상, 크기 및 위치 중 적어도 하나를 기초로, 해당 영역(522, 524, 532, 534, 536)의 재료의 종류 및 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 영역별 재료 결정부(256)는 출력 파트의 외측에 위치한 제1 영역(522)의 재료가 출력 파트의 내측에 위치한 제2 영역(524)의 재료보다 더 견고하고, 제1 영역(522)의 패턴이 제2 영역(524)의 패턴보다 더 조밀하도록 출력 파트의 제1 및 제2 영역(522, 524)의 재료 및 패턴을 결정할 수 있다.
도 6에 도시된 층 표시 영역(600)은, 도 5의 3차원 데이터(510) 중 A-A 단면에 대응한다. 층 표시 영역(600)은 네 단면 영역(610, 620, 630, 640)을 포함한다. 제1 및 제3 단면 영역(610, 630)은 3차원 데이터(510)의 제1 영역(522)에 대응하고, 제2 단면 영역(620)은 3차원 데이터(510)의 제2 영역(524)에 대응하고, 제 4 단면 영역(640)은 제3 영역(532)에 대응한다.
영역별 재료 결정부(256)는 제1 내지 제3 영역(522, 524, 532)이 각각 제1 내지 제3 재료 및 패턴(650, 660, 670)을 갖도록 제1 내지 제3 영역(522, 524, 532)의 재료 및 패턴을 결정할 수 있다. 제1 내지 제3 재료 및 패턴(650, 660, 670)은 반복되는 패턴의 최소 단위일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3 단면 영역(610, 630)에 나타난 제1 재료 및 패턴(650)에서는, 'A' 재료와 빈 공간(air)이 21:4의 비율로 반복된다. 또한, 제2 단면 영역(620)에 나타난 제2 재료 및 패턴(660)에서는, 'B' 재료와 빈 공간이 13:12의 비율로 반복된다. 또한, 제4 단면 영역(630)에 나타난 제3 재료 및 패턴(670)에서는, 'C' 재료와 빈 공간이 8:17의 비율로 반복된다. 여기서, 'A', 'B', 및 'C' 재료는 서로 성분, 강도, 점성, 탄성, 색깔 등이 상이할 수 있다. 또한, 'A', 'B', 및 'C' 재료는 도 1에 도시된 제1 내지 제3 카트리지(142, 144, 146)에 각각 저장된 재료일 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 예상 출력 시간을 산출하는 프로세스를 나타낸 도면이다.
이러한 예상 출력 시간의 산출 프로세스는 도 2의 출력 시간 추정부(260)에 의해 실행될 수 있다. 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 기초로 출력 프로세스를 결정할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 출력 프로세스는 이동 프로세스, 재료 분사 프로세스, 클리닝 프로세스, 평탄화 프로세스, 큐어링 프로세스 등을 포함할 수 있다.
이동 프로세스와 관련된 일 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510), 이동기구(120)의 이동 속도, 가속도, 이동거리 등을 기초로 이동기구(120)의 x축·y축·z축 이동에 소요되는 예상 시간을 각각 산출할 수 있다. 또한, 출력 시간 추정부(260)는 x축·y축·z축 이동에 소요되는 예상 시간을 합산함으로써 이동 프로세스에 소요되는 총 예상 시간을 산출할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 구성하는 각 층에서의 이동에 소요되는 예상 시간을 산출할 수 있다. 이 경우, 출력 시간 추정부(260)는 모든 층에 대한 이동 예상 시간을 합산함으로써 이동 프로세스에 소요되는 총 예상 시간을 산출할 수 있다.
재료 분사 프로세스와 관련된 일 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510), 프린터 헤드(130)의 재료별 분사 횟수, 재료별 분사 횟수당 소요되는 분사 시간 등을 기초로 제1 내지 제3 카트리지 재료의 분사에 소요되는 예상 시간을 각각 산출할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510)를 구성하는 각 층에서의 재료 분사에 소요되는 예상 시간을 산출할 수 있다. 이 경우, 출력 시간 추정부(260)는 모든 층에 대한 재료 분사 예상 시간을 합산함으로써 재료 분사 프로세스에 소요되는 총 예상 시간을 산출할 수 있다.
클리닝 프로세스와 관련된 일 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 재료 분사 프로세스에 소요되는 총 예상 시간, 재료 분사 프로세스의 소요 시간 당 클리닝 프로세스 진행 횟수, 클리닝 프로세스 진행 횟수당 소요 시간 등을 기초로 클리닝 프로세스에 소요되는 예상 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 재료 분사 프로세스가 1분 진행될 때마다 클리닝 프로세스를 1회 진행하고, 클리닝 프로세스 1회당 30초가 소요된다고 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 출력 시간 추정부(260)는 재료 분사 프로세스에 소요되는 예상 시간 '40분'을 산출한 후, 이를 기초로 클리닝 프로세스에 소요되는 예상 시간 '20분'을 산출할 수 있다.
평탄화 프로세스와 관련된 일 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 3차원 데이터(510), 평탄화 프로세스 진행 횟수당 소요 시간 등을 기초로 평탄화 프로세스에 소요되는 예상 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 출력 대상물의 3차원 데이터(510)가 총 500층으로 이루어져 있고, 평탄화 프로세스 1회당 1.2초가 소요된다고 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 출력 시간 추정부(260)는 평탄화 프로세스에 소요되는 예상 시간 '10분'을 산출할 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 출력 대상물의 출력(즉, 이동 및 재료 분사 프로세스)과 동시에 평탄화 프로세스가 진행될 수 있다. 이 경우, 출력 시간 추정부(260)는 이러한 평탄화 프로세스에 소요되는 시간은 포함하지 않을 수 있다.
큐어링 프로세스와 관련된 일 실시예에 의하면, 출력 시간 추정부(260)는 출력 대상물의 출력(즉, 이동 및 재료 분사 프로세스)과 동시에 큐어링 프로세스가 진행될 경우, 이러한 큐어링 프로세스에 소요되는 시간은 포함하지 않을 수 있다. 만약, 출력 대상물의 출력이 끝난 후 별도로 큐어링 프로세스가 진행되는 경우, 출력 시간 추정부(260)는 이러한 별도의 큐어링 프로세스을 기초로 예상 시간을 산출할 수 있다.
출력 시간 추정부(260)는 이동 프로세스, 재료 분사 프로세스, 클리닝 프로세스, 평탄화 프로세스, 큐어링 프로세스 각각에 소요되는 예상 시간을 합산함으로써 출력 대상물의 3차원 데이터(510)에 대한 예상 출력 시간을 추정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 재료별 예상 사용량 및 출력 시간의 추정 결과가 나타난 사용자 화면(800)을 도시한다. 예를 들어, 사용자 화면(800)은 사용자 출력부(230)를 통해 출력되는 화면일 수 있다. 사용자 화면(800)은 예상 재료 사용량 출력 영역(810) 및 예상 출력 시간 출력 영역(820)을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 출력 영역(812)에는, 제1 카트리지에 채워진 제1 재료의 양이 3kg이고, 이 재료에 대한 예상 사용량이 0.199 kg이므로, 출력 후에 예상되는 이 재료의 잔류량은 2.801kg인 것이 나타난다. 또한, 제2 출력 영역(814)에는, 제2 카트리지에 채워진 제2 재료의 양이 2.8kg이고, 이 재료에 대한 예상 사용량이 0.143 kg이므로, 출력 후에 예상되는 이 재료의 잔류량은 2.657kg인 것이 나타난다. 또한, 예상 출력 시간 출력 영역(820)에는 예상 출력 시간이 9시간 5분인 것이 나타난다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터에 의한 재료 사용량을 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9에 도시된 프로세스들의 적어도 일부는 도 1 및 도 2에 도시된 구성들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 프로세스들에 있어서, 일부 프로세스가 생략되거나, 둘 이상의 프로세스가 동시에 실행되거나, 프로세스들 간의 실행 순서가 변경될 수 있다.
먼저, 3차원 모델 데이터를 로드한다(S900). 예를 들어, 출력 데이터 생성부 (252)는 3차원 모델 DB(284)로부터 3차원 모델 데이터를 로드한다. 다음으로, 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 영역을 분할한다(S910). 예를 들어, 출력 데이터 생성부 (252)는 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하고, 영역 분할부(254)는 생성된 출력 대상물의 3차원 데이터를 동일한 재료 및/또는 패턴으로 형성되는 하나 이상의 영역으로 분할한다. 다음으로, 영역별 재료의 종류를 결정한다(S920). 예를 들어, 영역별 재료 결정부(256)는 영역 분할부(254)에 의해 분할된 하나 이상의 영역에 대하여, 영역별로 형성되는 재료의 종류 및 패턴을 결정한다.
다음으로, 영역별 재료 분사 횟수를 결정한다(S930). 예를 들어, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 영역별 재료 결정부(256)에 의해 결정된 영역별 재료 및 패턴을 기초로 영역별 재료 분사 횟수를 결정한다. 다음으로, 전체 출력 영역에 대한 예상 재료 사용량을 산출한다(S940). 예를 들어, 예상 재료 사용량 산출부(258)는 영역별 재료 분사 횟수 및 재료별 분사 횟수 당 무게를 기초로 전 영역에 대한 예상 재료 사용량을 산출할 수 있다. 다음으로, 산출된 예상 재료 사용량을 출력한다(S950). 예를 들어, 사용자 출력부(230)는 사용자의 확인을 위해, 산출된 예상 재료 사용량을 출력한다.
또한, 몇몇 실시예에 의하면, 출력 대상물을 구성하는 재료 외에, 출력 대상물의 출력 프로세스(예를 들어, 클리닝)를 실행하는 데 사용되는 재료의 예상 사용량을 산출하는 프로세스를 추가로 수행할 수 있다. 이 경우, 산출된 예상 사용량은 데이터베이스(280)에 저장되고, 3차원 프린터(10)로 전달될 수 있다. 또한, 산출된 예상 사용량은 출력 대상물을 구성하는 재료에 대한 예상 사용량과 함께 또는 별도로, 사용자 출력부(230)를 통해 사용자에게 출력될 수도 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터에 의한 출력 시간을 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 10에 도시된 프로세스들의 적어도 일부는 도 1 및 도 2에 도시된 구성들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 프로세스들에 있어서, 일부 프로세스가 생략되거나, 둘 이상의 프로세스가 동시에 실행되거나, 프로세스들 간의 실행 순서가 변경될 수 있다.
먼저, 3차원 모델 데이터를 로드한다(S1000). 예를 들어, 출력 프로세스 결정부(262)는 3차원 모델 DB(284)로부터 3차원 모델 데이터를 로드한다. 다음으로, 출력 프로세스를 결정한다(S1010). 예를 들어, 출력 프로세스 결정부(262)는 3차원 모델 DB(284)에 저장된 3차원 모델 데이터를 기초로 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하고, 생성된 출력 대상물의 3차원 데이터를 기초로 출력 프로세스를 결정할 수 있다. 다음으로, 예상 출력 시간을 산출한다(S1020). 예를 들어, 예상 출력 시간 산출부(264)는 3차원 프린터 성능 DB(282)에 저장된 3차원 프린터 성능 데이터를 기초로 출력 프로세스 결정부(262)에 의해 결정된 출력 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 시간을 산출할 수 있다. 다음으로, 산출된 예상 시간을 출력한다(S1030). 예를 들어, 사용자 출력부(230)는 사용자의 확인을 위해, 산출된 예상 시간을 출력한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 3차원 프린터의 성능 데이터를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 11에 도시된 프로세스들의 적어도 일부는 도 1 및 도 2에 도시된 구성들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 프로세스들에 있어서, 일부 프로세스가 생략되거나, 둘 이상의 프로세스가 동시에 실행되거나, 프로세스들 간의 실행 순서가 변경될 수 있다.
먼저, 3차원 프린터의 성능 데이터의 갱신 요청을 전송한다(S1100). 예를 들어, 데이터 갱신부(270)는 3차원 프린터(10)의 제어부(180)에 성능 데이터의 갱신을 요청한다. 다음으로, 3차원 프린터 성능 데이터를 수신한다(S1110). 예를 들어, 데이터 갱신부(270)는, 3차원 프린터(10)의 소프트웨어 업그레이드에 따라 갱신된 3차원 프린터 성능 데이터를 3차원 프린터(10)의 제어부(180)로부터 수신한다. 다음으로, 수신된 데이터를 데이터베이스에 저장한다(S1120). 예를 들어, 데이터 갱신부(270)는 3차원 프린터(10)의 제어부(180)로부터 수신된 성능 데이터를 프린터 성능 데이터(282)에 저장한다. 몇몇 실시예에 의하면, 단계 S1120에 있어서, 수신된 데이터를 데이터베이스에 저장하는 대신, 수신된 데이터를 기초로 도 9의 재료 사용량 추정 프로세스 또는 도 10의 출력 시간 추정 프로세스를 실행할 수도 있다. 재료 사용량 추정부(250) 및 출력 시간 추정부(260)는 갱신된 성능 데이터를 기초로 보다 정확하게 재료 사용량 및 출력 시간을 추정할 수 있다.
참고로, 본 개시의 실시예에 따른 도 2에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
본 개시의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 3차원 출력 시스템 10: 3차원 프린터
20: 컴퓨팅 시스템 100: 본체
110: 스테이지 120: 이동기구
130: 프린터 헤드 140: 카트리지
150: 클리닝부 160: 평탄화부
170: 큐어링부 180: 제어부
200: 3차원 출력 추정 장치 210: 통신부
220: 사용자 입력부 230: 사용자 출력부
240: 처리부 250: 재료 사용량 추정부
260: 출력 시간 추정부 270: 데이터 갱신부
280: 데이터베이스

Claims (16)

  1. 3차원 프린터에 의한 3차원 출력에 관련된 정보를 추정하는 3차원 출력 추정 장치에 있어서,
    출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 저장하는 데이터베이스;
    상기 3차원 모델 데이터에 기초하여, 상기 출력 파트 및 서포트를 포함하는 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 출력 데이터 생성부;
    상기 출력 대상물의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나에 기초하여, 각각 동일한 재료가 분사되거나, 각각 적어도 하나 이상의 재료가 동일한 패턴으로 분사되는 적어도 하나의 영역으로 상기 출력 대상물의 3차원 데이터를 분할하는 영역 분할부;
    상기 적어도 하나의 영역 각각의 구조, 형상, 크기 및 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대응하는 상기 동일한 재료의 종류 및 상기 패턴을 결정하는 영역별 재료 결정부; 및
    상기 결정된 재료의 종류 및 상기 결정된 패턴을 기초로 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대한 재료별 분사 횟수를 결정하고, 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대한 재료별 분사 횟수 및 상기 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 기초로 상기 출력 대상물의 출력에 소요되는 재료별 예상 사용량을 산출하는 예상 재료 사용량 산출부
    를 포함하는, 3차원 출력 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력 데이터 생성부는, 상기 출력 파트의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나를 기초로 상기 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는, 3차원 출력 추정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 상기 3차원 프린터의 성능 데이터를 더 저장하고,
    상기 3차원 출력 추정 장치는,
    상기 출력 대상물을 출력하기 위한 출력 프로세스를 결정하는 출력 프로세스 결정부 - 상기 출력 프로세스는 이동 프로세스, 재료 분사 프로세스, 클리닝 프로세스, 평탄화 프로세스 및 큐어링 프로세스 중 적어도 하나를 포함함 -; 및
    상기 3차원 프린터의 성능 데이터를 기초로, 상기 출력 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 출력 시간을 산출하는 예상 출력 시간 산출부
    를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 클리닝 횟수 당 클리닝 재료의 사용량 정보를 더 저장하고,
    상기 예상 재료 사용량 산출부는,
    상기 재료 분사 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 출력 시간에 기초하여, 상기 클리닝 프로세스에 포함되는 클리닝 횟수를 결정하고,
    상기 결정된 클리닝 횟수 및 상기 클리닝 횟수 당 클리닝 재료의 사용량 정보에 기초하여, 상기 출력 대상물의 출력에 소요되는 상기 클리닝 재료의 예상 사용량을 산출하는, 3차원 출력 추정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재료별 예상 사용량을 출력하는 디스플레이를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 장치.
  8. 3차원 프린터에 의한 3차원 출력에 관련된 정보를 추정하는 3차원 출력 추정 방법에 있어서,
    3차원 출력 추정 장치에 의해, 출력 파트를 나타내는 3차원 모델 데이터에 기초하여, 상기 출력 파트 및 서포트를 포함하는 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 단계;
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 출력 대상물의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나에 기초하여, 각각 동일한 재료가 분사되거나, 각각 적어도 하나 이상의 재료가 동일한 패턴으로 분사되는 적어도 하나의 영역으로 상기 출력 대상물의 3차원 데이터를 분할하는 단계;
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 적어도 하나의 영역 각각의 구조, 형상, 크기 및 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대응하는 상기 동일한 재료의 종류 및 상기 패턴을 결정하는 단계;
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 결정된 재료의 종류 및 상기 결정된 패턴을 기초로 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대한 재료별 분사 횟수를 결정하는 단계; 및
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 적어도 하나의 영역 각각에 대한 재료별 분사 횟수 및 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 기초로, 상기 출력 대상물의 출력에 소요되는 재료별 예상 사용량을 산출하는 단계
    를 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 단계는, 상기 출력 파트의 구조, 형상 및 크기 중 적어도 하나를 기초로 상기 출력 대상물의 3차원 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 출력 대상물을 출력하기 위한 출력 프로세스를 결정하는 단계 - 상기 출력 프로세스는 이동 프로세스, 재료 분사 프로세스, 클리닝 프로세스, 평탄화 프로세스 및 큐어링 프로세스 중 적어도 하나를 포함함 -; 및
    상기 3차원 프린터의 성능 데이터를 기초로, 상기 출력 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 출력 시간을 산출하는 단계
    를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 재료별 예상 사용량을 산출하는 단계는,
    상기 재료 분사 프로세스를 실행하는 데 소요되는 예상 출력 시간에 기초하여, 상기 클리닝 프로세스에 포함되는 클리닝 횟수를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 클리닝 횟수 및 클리닝 횟수 당 클리닝 재료의 사용량 정보에 기초하여, 상기 출력 대상물의 출력에 소요되는 상기 클리닝 재료의 예상 사용량을 산출하는 단계
    를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 재료별 예상 사용량을 출력하는 단계를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 3차원 프린터로부터 상기 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 3차원 출력 추정 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 3차원 프린터로 상기 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보의 갱신 요청을 전달하는 단계; 및
    상기 3차원 출력 추정 장치에 의해, 상기 3차원 프린터로부터 갱신된 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 재료별 예상 사용량을 산출하는 단계는, 상기 갱신된 재료별 분사 횟수 당 사용량 정보를 기초로, 상기 출력 대상물의 출력에 소요되는 재료별 예상 사용량을 산출하는 것인, 3차원 출력 추정 방법.
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