KR102013177B1 - 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템 - Google Patents

치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템에 관한 것으로, 관리장치는 원격 제어가 가능한 3차원 프린터로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하는 단계, 관리장치는 태그 정보를 기반으로 재료의 검증을 수행하는 단계, 관리장치는 재료의 검증이 완료되면, 3차원 프린터로부터 아이템에 대한 선택신호를 수신하는 단계, 관리장치는 재료가 선택신호에 대응되는 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하는 단계 및 관리장치는 확인결과를 기반으로 3차원 프린터에서 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 3차원 프린터로 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.

Description

치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템{Method, Management Apparatus and System for Controlling of 3D printer for Manufacturing of Dental Item}
본 발명은 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템에 관한 것으로, 3차원 프린터에서 사용하는 재료의 적합성을 확인하여 치과용 아이템의 3차원 프린팅을 제어하는 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템에 관한 것이다.
치과에서는 환자의 치아 상태에 따라 임플란트, 틀니 등의 보조장치를 환자에게 적용한다. 특히, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하며, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 실제 치아의 위치에 이식하는 것을 의미한다.
현재는 임플란트 또는 틀니 등을 제조하기 위해 치과 등에서 획득된 환자의 구강 내부에 대한 이미지가 치기공소 등과 같은 제조자측으로 전송되고, 제조자측에서 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처, 캐스팅 등의 아이템을 설계하고 제조하여 치과로 제공한다. 이때, 구강 내부에 대한 이미지는 CT촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지 중 적어도 하나일 수 있다.
치과의사는 제조자측에서 아이템이 제공되면, 아이템의 수정 사항을 확인하여 수정 사항을 제조자측에 전달하여 다시 아이템을 제공받는다. 이와 같이, 제공된 아이템에 수정 사항이 있을 경우, 치과의사는 아이템에 대한 수정 사항을 제조자측에 전달하고, 수정 사항이 반영된 아이템을 제조자측으로부터 다시 전달받는다. 이로 인해, 제조자측으로부터 정확한 아이템을 제공받기 위해 많은 시간이 소모되는 문제점이 있다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시 예들은 치과에 3차원 프린터를 설치하여 치과용 아이템을 치과에서 직접 3차원 프린팅하여 제조하는 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 제조사에서 수신된 3차원 프린터의 설정 데이터를 기반으로 3차원 프린터에서 3차원 프린팅이 완료되면, 설정 데이터를 삭제하는 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 치과에 설치된 3차원 프린터 및 아이템 제조 시에 사용하는 재료가 정품재료이고, 아이템 제조에 적합한 상태일 경우에 아이템 제조를 수행하는 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법은, 관리장치는 원격 제어가 가능한 3차원 프린터로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하는 단계, 상기 관리장치는 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하는 단계, 상기 관리장치는 상기 재료의 검증이 완료되면, 상기 3차원 프린터로부터 상기 아이템에 대한 선택신호를 수신하는 단계, 상기 관리장치는 상기 재료가 상기 선택신호에 대응되는 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하는 단계 및 상기 관리장치는 상기 확인결과를 기반으로 상기 3차원 프린터에서 상기 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 재료의 검증을 수행하는 단계는, 상기 관리장치는 상기 태그 정보와 상기 관리장치에 기저장된 태그 정보와의 동일여부로 상기 재료의 검증을 수행하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 아이템은, 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 상기 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계 이전에, 상기 관리장치는 상기 태그 정보에 대응되는 상기 재료에 대한 누적 사용 횟수를 확인하여 상기 재료의 잔여용량을 추정하는 단계 및 상기 관리장치는 상기 추정된 잔여용량을 기반으로 상기 아이템의 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계 이후에, 상기 관리장치는 상기 3차원 프린터로부터 수신된 상기 재료에 대한 무게 정보를 기반으로 상기 아이템의 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계는, 상기 관리장치는 상기 아이템의 3차원 프린팅이 가능하면 상기 아이템과 관련된 설정 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 설정 데이터는, 상기 재료의 종류에 따라 설정된 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 설정 데이터는, 상기 3차원 프린터에서 상기 아이템이 3차원 프린팅된 후 상기 3차원 프린터에서 삭제되도록 설정된 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어를 위한 관리장치는, 원격 제어가 가능한 3차원 프린터와 통신을 수행하는 통신부 및 상기 3차원 프린터로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하여 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하고, 상기 재료의 검증이 완료되면 상기 3차원 프린터로부터 상기 아이템에 대한 선택신호를 수신하고, 상기 재료가 상기 선택신호에 대응되는 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하여 상기 3차원프린터에서 상기 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 시스템은, 제조하고자 하는 아이템 및 상기 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 확인하는 3차원 프린터 및 상기 3차원 프린터로부터 수신된 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하고, 상기 재료가 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하여 상기 3차원 프린터로 제어 메시지를 전송하는 관리장치를 포함하고, 상기 3차원 프린터는, 상기 제어 메시지에 따라 상기 재료를 이용하여 상기 아이템의 3차원 프린팅을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템은, 치과에 3차원 프린터를 설치하여 치과용 아이템을 치과에서 직접 3차원 프린팅하여 제조함으로써 아이템 제조 시 소모되는 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템은, 제조하고자 하는 아이템과 관련된 3차원 프린터의 설정 데이터를 치과에 설치된 3차원 프린터로 전송하고, 3차원 프린팅이 완료되면 설정 데이터를 삭제함으로써, 치과에서 보다 쉽게 아이템을 제작할 수 있고, 관리장치에서 생성된 데이터에 대한 보안을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제어 방법, 관리장치 및 시스템은, 치과에 설치된 3차원 프린터 및 아이템 제조 시에 사용하는 재료가 정품재료이고, 아이템 제조에 적합한 상태일 경우에 아이템 제조를 수행하도록 3차원 프린터를 제어함으로써, 관리장치에서 3차원 프린터 및 아이템의 제조를 일괄적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 주요 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 관리장치의 주요 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터에서 치과용 아이템을 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터에서 3차원 프린팅을 수행하는 방법을 설명하기 위한 상세순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 관리장치에서 치과용 아이템 제조를 위해 3차원 프린터를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 관리장치에서 3D프린팅 제어 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 상세순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터제어 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터의 주요 구성을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 관리장치의 주요 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템(100)은 복수의 3D프린터(200) 및 관리장치(300)를 포함한다. 본 발명에서는 복수의 3D프린터(200)를 3D프린터(200)로 통칭하여 사용하기로 한다.
3D프린터(200)는 치과에 설치되고 관리장치(200)의 제어에 의해 환자에게 필요한 치과용 아이템(이하, 아이템이라 칭함)을 3D프린팅하여 제조한다. 이때, 아이템은, 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나일 수 있다. 서지컬 가이드는, 임플란트 시술이 필요한 위치에 정확하게 시술하도록 가이드하기 위한 아이템을 의미한다. 크라운은, 단수개의 크라운 및 크라운의 시술이 필요한 치아 및 시술이 필요한 치아와 연결된 치아에 시술하기 위한 복수개의 크라운을 의미하는 브릿지를 포함하는 아이템을 의미한다. 덴처는, 틀니를 의미하며, 캐스팅은, 인공치아 생성 시에 사용하는 프레임 내에 삽입되어 환자에 맞게 인공치아를 생성할 수 있는 환자에게 특화된 프레임을 의미한다. 이를 위해, 3D프린터(200)는 통신부(210), 태그리더부(220), 센서부(230), 입력부(240), 표시부(250), 메모리(260) 및 제어부(270)를 포함한다.
통신부(210)는 관리장치(300)와 통신을 수행한다. 이를 위해, 통신부(210)는 5G(fifth generation mobile telecommunication), LTE-A(long term evolution-advanced), LTE(long term evolution), WCDMA(wideband code division multiple access) 및 wifi(wireless fidelity)등의 통신을 수행할 수 있다.
태그리더부(220)는 전자태그 특히, RFID(radio frequency identification)태그를 인식하기 위한 장치이다. 태그리더부(220)는 재료가 저장된 케이스에 부착된 RFID태그를 인식하고, 인식된 RFID태그를 제어부(270)로 제공한다. 이때, 재료는, 3D프린터(200)에서 3D프린팅을 수행하여 아이템을 제조할 수 있는 원료로, 티타늄, 세라믹, 플라스틱, 레진 등의 재료일 수 있다.
센서부(230)는 재료가 저장된 케이스의 무게를 측정하기 위한 센서, 3D프린팅을 위해 재료가 투입되는 수조의 무게를 측정하기 위한 센서 및 조형판의 위치를 확인할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 센서부(230)는 센서에서 측정된 센싱 정보를 제어부(270)로 제공한다.
입력부(240)는 3D프린터(200)를 사용하는 사용자 예컨대, 치과 의사의 입력에 대응하여, 입력 데이터를 발생시킨다. 입력부(240)는 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 입력부(240)는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패널(touch panel), 조그 셔틀(jog & shuttle), 센서(sensor), 터치 키(touch key) 및 메뉴 버튼(menu button) 등을 포함한다.
표시부(250)는 3D프린터(200)의 동작에 따른 표시 데이터를 표시한다. 표시부(250)는 아이템 선택화면, RFID태그의 인식 요청화면, 3D프린팅을 위한 재료 삽입 요청화면, 조형판 설정 요청화면, 3D프린팅 진행상황 표시화면 등을 표시한다. 표시부(250)는 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display), 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; micro electro mechanical systems) 디스플레이 및 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함한다. 표시부(250)는 입력부(240)와 결합되어 터치 스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.
메모리(260)는 3D프린터(200)의 동작 프로그램들을 저장한다. 메모리(260)는 관리장치(300)로부터 수신된 3D프린터(200)의 설정 데이터를 저장하고, 설정 데이터를 기반으로 아이템의 3D프린팅이 완료되면, 설정 데이터를 삭제한다. 또한, 메모리(260)는 3D프린터(200)의 고유 정보, TCP/IP정보 등을 저장할 수 있다.
제어부(270)는 입력부(240)로부터 관리장치(300)의 원격 제어를 위한 요청신호가 수신되면, 메모리(260)에 저장된 3D프린터(200)의 정보를 확인하여 관리장치(300)로 전송하도록 통신부(210)를 제어한다. 제어부(270)는 3D프린터(200)의 정보 전송 후에 관리장치(300)와 원격 통신을 연결하도록 통신부(210)를 제어한다. 이때, 제어부(270)는 3D프린터(200)가 관리장치(300)에서 원격제어가 가능한 장치로 등록된 상태임을 관리장치(300)로부터 확인할 수 있다.
제어부(270)는 RFID태그 정보를 확인한다. 보다 구체적으로, 제어부(270)는 표시부(250)에 RFID태그의 인식 요청화면이 표시되면, 지정된 위치에 재료가 저장된 케이스를 위치시킨다. 제어부(270)는 태그리더부(220)를 활성화시켜 지정된 위치에 위치한 케이스에 부착된 RFID태그를 읽도록 제어한다. 제어부(270)는 태그리더부(220)에서 확인된 RFID태그로부터 확인된 RFID태그 정보를 관리장치(300)로 전송한다. 이때, 재료는, 3D프린터(200)에서 3D프린팅을 수행하여 아이템을 제조할 수 있는 원료로, 티타늄, 세라믹, 플라스틱, 레진 등의 재료일 수 있다. 아울러, 제어부(270)는 RFID태그의 인식을 위해 재료가 저장된 케이스가 지정된 위치에 위치되면, 센서부(230)를 활성화하여 재료가 저장된 케이스의 무게를 확인한다. 제어부(270)는 확인된 무게를 관리장치(300)로 전송할 수 있다.
제어부(270)는 관리장치(300)에서 재료 정보에 대응되는 재료에 대한 검증이 완료되면, 입력부(240)로부터 특정 환자에게 제공하고자 하는 아이템에 대한 선택신호를 입력받아 이를 관리장치(300)로 전송한다. 이때, 아이템은, 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 제어부(270)는 입력부(240)에 의해 치과에서 진료를 받는 “홍길동”환자에게 서지컬 가이드를 제공하기 위한 선택신호가 입력될 수 있다.
제어부(270)는 아이템에 대한 선택신호를 전송한 이후에, 관리장치(300)로부터 아이템과 관련된 설정 데이터를 포함한 제어 메시지를 수신하고, 재료 및 설정 데이터를 기반으로 아이템을 3D프린팅할 수 있다. 이를 위해, 제어 메시지는 특정 환자의 아이템과 관련된 설계 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(270)는 “홍길동”에게 제공할 서지컬 가이드를 3D프린팅할 때, “홍길동”의 구강 상태와 관련된 설계 데이터를 기반으로 서지컬 가이드의 3D프린팅을 수행할 수 있다. 이때, 설계 데이터는, 제조자측에서 환자의 구강 내부에 대한 CT촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 기반으로 각각의 아이템에 적합하도록 설계한 데이터일 수 있다.
아울러, 제어부(270)는 제어 메시지에 포함된 설정 데이터를 메모리(260)에 저장한다. 이때, 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 설정값이며, 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다. 제어부(270)는 입력부(240)로부터 설정 데이터에 대한 수정 데이터가 수신되면, 수정된 데이터로 메모리(260)에 저장된 설정 데이터를 갱신할 수 있다. 제어부(270)는 갱신된 설정 데이터를 관리장치(300)로 전송할 수 있다. 사용자는 보다 정밀한 3D프린팅을 위해 설정 데이터를 수정할 수 있다.
제어부(270)는 관리장치(300)로부터 재료를 이용해 3D프린팅이 가능한 제어 메시지가 수신되면, 재료 및 설정 데이터를 기반으로 아이템을 3D프린팅할 수 있다. 반대로, 제어부(270)는 관리장치(300)로부터 재료를 이용해 3D프린팅이 불가능한 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 검증 불가를 알리는 메시지는, 케이스에 저장된 재료가 아이템을 제조하기에 적합하지 않은 재료임을 알리는 메시지, 케이스에 저장된 재료의 양이 아이템 제조에 필요한 양보다 적음을 알리는 메시지를 포함할 수 있다.
제어부(270)는 3D프린팅이 가능한 제어 메시지가 수신되면, 3D프린팅을 위한 재료 삽입 요청화면을 표시부(250)에 표시한다. 제어부(270)는 재료 삽입 요청화면을 표시한 이후에, 제어부(270)는 센서부(230)를 통해 3D프린터(200)의 수조에 대한 센싱정보를 수신한다. 제어부(270)는 센싱정보로부터 재료의 투입완료가 확인되면 조형판 설정 요청화면을 표시부(250)에 표시한다. 제어부(270) 조형판 설정 요청화면을 표시한 이후에, 센서부(230)를 통해 조형판 위치에 대한 센싱정보를 수신한다. 제어부(270)는 센싱정보로부터 조형판이 제대로된 위치에 배치된 것으로 확인되면 수조에 투입된 재료를 이용하여 아이템의 3D프린팅을 수행한다.
이후, 3D프린터(200)에서 3D프린팅이 완료된 아이템에 세정, 세척 및 경화의 수행이 가능하면, 제어부(270)는 3D프린터(200)를 이용해 세정, 세척 및 경화를 수행한다. 제어부(270)는 세정, 세척 및 경화가 완료됨이 확인되면 아이템의 제조가 완료된 것으로 확인할 수 있다. 또한, 3D프린터(200)에서 세정, 세척 및 경화가 불가능하면 사용자는 세정, 세척 및 경화가 가능한 각각의 장치에서 3D프린팅이 완료된 아이템에 세정, 세척 및 경화를 수행하고, 수행결과를 입력부(240)를 통해 입력할 수 있다. 제어부(270)는 입력되는 수행결과에 따라 아이템의 제조가 완료된 것으로 확인할 수 있다.
제어부(270)는 아이템의 제조가 완료된 것으로 확인되면, 메모리(260)에 저장된 설정 데이터를 삭제한다. 이때, 제어부(270)는 설계 데이터를 설정 데이터와 함께 삭제할 수 있다. 이로 인해, 관리장치(300)가 3D프린터(200)의 특성 및 아이템의 특성에 맞게 설계한 설정 데이터에 대한 보안성 및 설계 데이터에 대한 보안성을 향상시킬 수 있다. 제어부(270)는 입력부(240)로부터 관리장치(300)의 원격 제어를 종료하기 위한 종료신호가 수신되면 관리장치(300)와의 원격 통신을 종료한다.
관리장치(300)는 복수의 치과에 설치된 복수의 3D프린터(200)와의 통신을 통해 복수의 3D프린터(200)를 원격으로 제어한다. 관리장치(300)는 아이템 즉, 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 등을 설계하는 제조사에서 관리하는 장치로, 서버 등의 장치일 수 있다. 관리장치(300)는 3D프린터(200)로부터 수신된 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하여 재료에 대한 검증을 수행한다. 관리장치(300)는 재료에 대한 검증이 완료되면 3D프린터(200)로부터 수신된 아이템과 관련된 설정 데이터를 포함하는 제어 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 이때, 제어 메시지는 3D프린터(200)에서 아이템을 3D프린팅하도록 3D프린터(200)를 제어하기 위한 메시지이다.
이를 위해, 관리장치(300)는 통신부(310), 입력부(320), 표시부(330), 메모리(340) 및 제어부(350)를 포함한다.
통신부(310)는 복수의 치과에 설치된 복수의 3D프린터(200)와의 통신을 수행하여 3D프린트(200)의 동작을 원격으로 제어한다. 이를 위해, 통신부(310)는 5G(fifth generation mobile telecommunication), LTE-A(long term evolution-advanced), LTE(long term evolution), WCDMA(wideband code division multiple access) 및 wifi(wireless fidelity)등의 통신을 수행할 수 있다.
입력부(320)는 관리장치(300)를 사용하는 사용자 예컨대, 아이템을 설계하는 제조사에 근무하는 제조자의 입력에 대응하여, 입력 데이터를 발생시킨다. 입력부(320)는 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 입력부(320)는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패널(touch panel), 조그 셔틀(jog & shuttle), 센서(sensor), 터치 키(touch key) 및 메뉴 버튼(menu button) 등을 포함한다.
메모리(340)는 관리장치(300)의 동작 프로그램들을 저장한다. 메모리(340)는 원격 제어가 가능한 복수의 3D프린터(200)의 정보를 저장한다. 즉, 메모리(340)는 3D프린터(200)가 설치된 치과의 이름, 치과의 위치, 원장의 이름, 3D프린터(200)의 사양 등에 대한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(340)는 치과 의사로부터 수신된 환자의 치아에 대한 구강 이미지를 기반으로 설계한 아이템에 대한 설계 데이터를 저장한다.
메모리(340)는 3D프린터(200)로 제공할 설정 데이터를 저장한다. 이때, 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 설정값이며, 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다.
메모리(340)는 3D프린터(200)가 설치된 치과로 제공한 재료에 대한 구체적인 정보를 저장한다. 이때, 재료는, 3D프린터(200)에서 3D프린팅을 수행하여 아이템을 제조할 수 있는 원료로, 티타늄, 세라믹, 플라스틱, 레진 등의 재료이다. 재료에 대한 구체적인 정보는 재료의 종류, 재료가 사용되는 아이템의 종류, 케이스에 저장된 재료의 양, 케이스의 무게, 아이템의 3D프린팅 시에 소모되는 양, 재료가 저장된 케이스에 부착된 RFID태그 정보 등의 정보일 수 있다. 3D프린터(200)는 치과에 납품되고, 재료는 RFID태그가 부착된 케이스에 저장되어 3D프린터(200)가 납품된 치과에 납품된다. 메모리(340)는 각 아이템별로 사용이 적절한 재료를 매핑하여 저장한다. 또한, 메모리(340)는 하나의 케이스에 저장된 재료를 3D프린터(200)에서 사용한 횟수 등을 누적하여 저장할 수 있다.
제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하고, 태그 정보를 기반으로 재료에 대한 검증을 수행한다. 제어부(350)는 재료에 대한 검증이 완료되면 3D프린터(200)로부터 제조하고자 하는 아이템에 대한 선택신호를 수신한다. 제어부(270)는 검증이 완료된 재료가 선택신호에 대응하는 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 재료의 적합성을 확인하고, 재료의 양이 아이템의 제조가 가능한 양인지 확인한다. 제어부(350)는 확인된 결과를 기반으로 3D프린터(200)에서 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다.
보다 구체적으로, 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 3D프린터(200)의 정보가 수신되면, 메모리(340)에 저장된 3D프린터 정보 중 수신된 정보와 동일한 정보의 존재유무를 확인한다. 제어부(350)는 수신된 3D프린터(200)의 정보와 동일한 정보가 존재하고, 3D프린터(200)의 원격 제어가 설정된 상태이면 3D프린터(200)의 원격 제어를 수행한다. 반대로, 제어부(350)는 3D프린터(200)의 원격 제어가 설정된 상태가 아니면, 이를 알리는 메시지를 3D프린터(200)로 전송하고 3D프린터(200)의 원격 제어를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(350)는 3D프린터(200)의 고유 번호, 원격 통신을 위한 TCP/IP정보 등을 이용하여 원격 제어 설정 여부를 확인할 수 있다. 제어부(350)는 원격 제어가 설정된 3D프린터(200)에 에러가 발생된 경우, 3D프린터(200)의 에러를 원격으로 제어할 수 있다.
제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 RFID 태그 정보를 이용하여 재료의 검증을 수행한다. RFID태그 정보는, 3D프린터(200)에서 아이템을 3D프린팅하기 위해 사용하는 재료에 저장된 케이스에 부착된 RFID태그에 대한 정보일 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(350)는 메모리(340)에 기저장된 RFID 태그 정보와 수신된 RFID태그 정보를 비교하여 3D프린터(200)에서 사용하고자 하는 재료에 대한 검증을 수행한다. 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 RFID태그 정보가 제조사에서 제공하는 재료에 할당된 RFID태그 정보와 동일하면, 재료에 대한 검증을 완료할 수 있다. 제어부(350)는 검증 결과를 3D프린터(200)로 전송한다. 즉, 제어부(350)는 재료에 대한 검증이 완료되면, 재료 검증 완료 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 반대로, 수신된 RFID태그 정보가 제조사에서 제공하는 재료에 할당된 RFID태그 정보와 상이하면, 재료에 대한 검증이 불가하여 재료를 이용한 3D프린팅이 불가능함을 알리는 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다.
제어부(350)는 재료 검증 완료 메시지를 전송한 3D프린터(200)로부터 아이템에 대한 선택신호를 수신한다. 제어부(350)는 검증이 완료된 재료를 이용하여 선택신호에 대응되는 아이템의 3D프린팅 가능여부를 확인한다. 보다 구체적으로, 제어부(350)는 검증이 완료된 재료가 3D프린터(200)에서 선택된 아이템을 제조하기에 적합한 재료인지 확인한다. 예를 들어, 제어부(350)는 정품으로 확인된 재료가 레진이고, 선택된 아이템이 서지컬 가이드이면, 서지컬 가이드 제조를 위해 레진을 사용하는 것이 바람직한지를 확인할 수 있다. 제어부(350)는 상기 재료가 선택된 아이템을 제조하기에 적합한 재료가 아니면, 이를 알리는 3D프린팅 불가 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다.
반대로, 제어부(350)는 상기 재료가 선택된 아이템을 제조하기에 적합한 재료이면, 제어부(350)는 RFID태그 정보를 이용하여 해당 재료의 누적 사용횟수를 확인하고, 누적된 사용횟수를 기반으로 케이스에 저장된 재료의 잔여용량을 추정한다. 예를 들어, 하나의 서지컬 가이드를 제조하는데 사용되는 레진의 양이 60ml이고, RFID태그 정보로부터 확인된 재료가 500ml 케이스에 저장된 레진일 수 있다. 이때, RFID태그 정보로부터 레진이 서지컬 가이드를 6번 제조한 것으로 확인되면, 제어부(350)는 케이스에 최대 140ml의 레진이 남아있는 것으로 추정할 수 있다. 제어부(350)는 추정된 잔여 용량을 기반으로 아이템의 제조가 가능한지 확인할 수 있다. 이때, 제어부(350)는 누적된 사용횟수를 3D프린터(200)로 전송할 수 있다. 따라서, 3D프린터(200)의 사용자는 해당 케이스에 저장된 재료의 사용 가능 횟수를 예측할 수 있다.
제어부(350)는 잔여 용량으로 아이템의 제조가 가능하지 않으면 3D프린팅 불가 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다. 반대로, 제어부(350)는 잔여 용량으로 아이템의 제조가 가능한 것으로 확인되면, 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게를 추가적으로 확인한다. 제어부(350)는 확인된 재료의 무게로 아이템의 제조 가능성을 확인한다. 예를 들어, 재료의 누적 사용횟수로 추정된 레진이 양이 140ml으로 추정되었으나, 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게가 50ml의 레진에 대응되는 무게일 경우 제어부(350)는 3D프린팅이 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(350)는 재료의 잔여 용량이 충분하지 않아 아이템을 제조할 수 없음을 알리는 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다. 이때, 제어부(350)는 재료가 저장된 케이스의 무게를 고려하여 수신된 재료의 무게를 확인할 수 있다.
반대로, 제어부(350)는 140ml의 레진이 남아있는 것으로 추정되었고, 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게가 100ml에 대응되는 무게일 경우 3D프린팅이 가능한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(350)는 3D프린터(200)에서 3D프린팅을 수행하도록 제어 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다. 이때, 제어 메시지는 설정 데이터와 설계 데이터를 포함할 수 있다. 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 설정값이며, 3D프린터(200)의 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다. 설정 데이터는, 아이템의 종류 및 3D프린터(200)의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 따라서, 관리장치(300)를 관리하는 제조사는 복수의 치과에 제공한 복수의 3D프린터(200) 및 아이템의 종류를 고려하여 설정 데이터를 설정하여 메모리(340)에 저장할 수 있다.
아울러, 설계 데이터는, 제조자측에서 환자의 구강 내부에 대한 CT촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 기반으로 각각의 아이템에 적합하도록 설계한 데이터일 수 있다. 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 원격 제어를 종료하기 위한 종료신호가 수신되면 3D프린터(200)의 원격 제어를 종료한다.
아울러, 본 발명의 실시 예에서는 관리장치(300)가 3D프린터(200)와 직접적으로 연결하여 3D프린터(200)를 직접 제어하는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 3D프린터(200)는 3D프린터(200)를 제어하기 위한 컴퓨터 등의 전자장치와 연결되어 설치될 수 있다. 이 경우에, 관리장치(300)는 전자장치를 매개로 하여 3D프린터(200)를 원격으로 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 관리장치(300)가 3D프린터(200)의 제어, 재료 검증 및 설정 데이터 제공 등을 모두 수행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 데몬 서버, 웹 서버 및 ERP(enterprise resource planning)로 분리 구성되어 3D프린터(200) 제어, 재료 검증 및 설정 데이터 제공 등에 발생할 수 있는 통신 과부하를 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 아이템 제조를 위한 3차원 프린터 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 401단계에서 3D프린터(200)와 관리장치(300)는 원격 통신으로 연결된다. 이를 위해, 3D프린터(200)는 관리장치(300)에 3D프린터(200)의 고유 번호, 원격 통신을 위한 TCP/IP정보 등을 미리 제공하여 관리장치(300)에 원격 제어가 가능한 장치로 등록된 상태일 수 있다.
403단계에서 3D프린터(200)는 3D프린팅을 수행하기 위한 재료의 정보를 확인한다. 예를 들면, 3D프린터(200)는 3D프린팅을 통해 서지컬 가이드를 제조할 수 있는 재료가 저장된 케이스에 부착된 RFID태그를 확인할 수 있고, 재료가 저장된 케이스의 무게를 확인할 수 있다. 405단계에서 3D프린터(200)는 확인된 재료 정보를 관리장치(300)로 전송한다.
407단계에서 관리장치(300)는 RFID 태그 정보를 이용하여 재료의 검증을 수행한다. 관리장치(300)는 RFID태그 정보가 아이템을 설계한 제조사에서 제공하는 재료에 할당된 RFID태그 정보와 동일한지 확인한다. 관리장치(300)는 3D프린터(200)로부터 수신된 RFID태그 정보가 제조사에서 제공하는 재료에 할당된 RFID태그 정보와 동일하면, 재료의 검증이 완료된 것으로 확인한다. 409단계에서 관리장치(300)는 검증 완료 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 반대로, 관리장치(300)는 3D프린터(200)로부터 수신된 RFID태그 정보가 제조사에서 제공하는 재료에 할당된 RFID태그 정보와 동일하지 않으면, 재료 정보의 검증이 불가함을 알리는 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다.
411단계에서 3D프린터(200)는 사용자 예컨대, 치과의사 등으로부터 아이템에 대한 선택신호를 입력받는다. 예를 들어, 411단계에서 3D프린터(200)는 “홍길동” 환자에게 제공할 서지컬 가이드에 대한 선택신호를 입력받을 수 있다. 413단계에서 3D프린터(200)는 선택신호를 관리장치(300)로 전송한다.
415단계에서 관리장치(300)는 검증이 완료된 재료에 대한 적합성을 확인한다. 예를 들면, 관리장치(300)는 RFID태그 정보로부터 확인된 재료가 레진이고, 선택된 아이템이 서지컬 가이드이면, 레진이 서지컬 가이드를 제조하기에 적합한 재료인지 확인할 수 있다. 417단계에서 관리장치(300)는 RFID태그 정보로부터 확인된 재료의 양이 선택된 아이템을 3D프린팅하기에 적합한 양인지 확인할 수 있다. 예를 들면, 관리장치(300)는 RFID태그 정보에 대응되는 재료에 대한 누적 사용 횟수를 확인하고, 아이템 제조 시에 사용되는 재료의 양을 확인한다. 관리장치(300)는 누적 사용 횟수와 아이템 제조 시에 사용되는 재료의 양을 기반으로 케이스에 저장된 재료의 양을 추정한다. 관리장치(300)는 추정된 양이 아이템을 제조할 수 있는 정도의 양인지를 확인할 수 있다. 또한, 관리장치(300)는 3D프린터(200)로부터 재료가 저장된 케이스의 무게를 수신하고, 수신된 무게를 기반으로 확인된 재료의 양이 아이템을 제조할 수 있는 정도의 양인지를 확인할 수 있다.
419단계에서 관리장치(300)는 수신된 선택신호에 대응하는 설정 데이터를 확인한다. 이때, 설정 데이터는, 407단계에서 검증된 재료로 3D프린터(200)에서 아이템을 3D프린팅할 때 설정되어야 하는 3D프린터의 설정값일 수 있다. 보다 구체적으로, 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다.
421단계에서 관리장치(300)는 확인된 설정 데이터를 포함하는 제어 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 이때, 제어 메시지는 3D프린터(200)에서 재료 정보에 대응되는 재료를 이용하여 아이템을 3차원 프린팅 할 수 있도록 3D프린터(200)를 제어하기 위한 메시지이고, 제어 메시지는, 선택신호에 대응되는 아이템과 관련된 설계 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 아이템은 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나일 수 있다. 아울러, 설계 데이터는, 환자마다 상이한 아이템을 설계하기 위한 설계 데이터로, 제조자측에서 환자의 구강 내부에 대한 CT촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 기반으로 설계한 데이터이다.
423단계에서 3D프린터(200)는 관리장치(300)로부터 수신된 설정 데이터를 저장한다. 425단계에서 3D프린터(200)는 제어 메시지에 따라 재료를 이용하여 아이템을 3D프린팅할 수 있다. 아울러, 사용자는 3D프린팅된 아이템의 세정, 세척 및 경화를 수행하여 아이템의 제조를 완료할 수 있다. 427단계에서 3D프린터(200)는 423단계에서 저장된 설정 데이터를 삭제할 수 있다. 이때, 3D프린터(200)는 제어 메시지에 포함된 설계 데이터를 설정 데이터 설정 시에 함께 삭제할 수 있다. 이로 인해, 관리장치(300)가 3D프린터(200)의 특성 및 아이템의 특성에 맞게 설계한 설정 데이터에 대한 보안성을 향상시킬 수 있다. 429단계에서 3D프린터(200)와 관리장치(300)는 원격 통신을 종료할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터에서 치과용 아이템을 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 501단계에서 3D프린터(200)의 제어부(270)는 입력부(240)로부터 관리장치(300)의 원격 제어를 위한 요청신호의 수신여부를 확인한다. 501단계의 확인결과 요청신호가 수신되면 제어부(270)는 503단계를 수행한다. 503단계에서 제어부(270)는 메모리(260)에 저장된 3D프린터(200)의 정보를 확인하여 관리장치(300)로 전송한다. 관리장치(300)로부터 3D프린터(200)가 관리장치(300)에 원격제어가 가능한 장치로 등록된 상태이면, 505단계에서 제어부(270)는 관리장치(300)와 원격 제어를 연결한다.
507단계에서 제어부(270)는 RFID태그 정보를 확인한다. 보다 구체적으로, 아이템을 3D프린팅하기 위한 재료(예컨대, 레진)는 케이스에 저장될 수 있고, 케이스에는 RFID태그가 부착될 수 있다. 3D프린터(200)의 태그리더부(220)는 케이스에 부착된 RFID태그를 읽어 제어부(270)로 전송하고, 제어부(270)는 RFID태그로부터 확인된 RFID태그 정보를 관리장치(300)로 전송할 수 있다. 509단계에서 제어부(270)는 센서부(230)를 활성화하여 재료가 저장된 케이스의 무게를 확인한다. 제어부(270)는 확인된 무게를 관리장치(300)로 전송할 수 있다.
511단계에서 제어부(270)는 재료 정보에 대응되는 재료를 이용하여 아이템의 3D프린팅을 수행한다. 이는 하기의 도 6을 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터에서 3차원 프린팅을 수행하는 방법을 설명하기 위한 상세순서도이다.
601단계에서 제어부(270)는 입력부(240)로부터 특정 환자에게 제공할 아이템에 대한 선택신호를 입력받는다. 예컨대, 제어부(270)는 입력부(240)로부터 “홍길동” 환자에게 제공할 서지컬 가이드에 대한 선택신호를 입력받을 수 있다. 제어부(270)는 입력된 선택신호를 관리장치(300)로 전송한다. 603단계에서 제어부(270)는 관리장치(300)로부터 아이템과 관련된 설정 데이터를 포함하는 제어 메시지를 수신하고, 설정 데이터를 메모리(260)에 저장한다. 이때, 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 설정값이며, 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다. 또한, 설정 데이터는 재료의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 3D프린터(200)의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 도시되진 않았으나, 사용자는 보다 정밀한 3D프린팅을 위해 설정 데이터를 수정할 수 있다. 제어부(270)는 수정된 데이터로 메모리(260)에 저장된 설정 데이터를 갱신할 수 있고, 갱신된 설정 데이터를 관리장치(300)로 전송할 수 있다. 아울러, 제어 메시지는, 3D프린터(200)에서 “홍길동”에게 제공할 서지컬 가이드가 3D프린팅되도록, “홍길동”의 치아 상태에 맞는 서지컬 가이드에 대한 설계 데이터가 포함될 수 있다.
605단계에서 제어부(270)는 3D프린터(200)에 재료의 투입이 완료되었는지 확인하고, 607단계를 수행한다. 607단계에서 제어부(270)는 3D프린터(200)의 조형판이 제대로된 위치에 배치되었는지 확인한다. 609단계에서 제어부(270)는 재료를 이용하여 아이템의 3D프린팅을 수행하고 611단계를 수행한다. 611단계에서 제어부(270)는 메모리(260)에 저장된 설정 데이터를 삭제하고 도 5의 513단계로 리턴한다. 이때, 제어부(270)는 설계 데이터를 설정 데이터와 함께 삭제할 수 있다. 이로 인해, 관리장치(300)가 3D프린터(200)의 특성 및 아이템의 특성에 맞게 설계한 설정 데이터에 대한 보안성과 설계 데이터에 대한 보안성을 향상시킬 수 있다. 또한, 관리장치(300)에서 재료의 검증을 수행하여 제조사에서 납품한 3D프린터(200) 및 재료만을 이용하여 3D프린팅을 수행하도록 함으로써 제조사에서 3D프린터(200) 및 재료의 관리를 용이하게 수행할 수 있다. 아울러, 사용자는 3D프린팅이 완료된 아이템에 세정, 세척 및 경화 등의 사후동작을 수행하여 아이템의 제조를 완료할 수 있다. 이때, 사후동작은 3D프린팅 후 3D프린터(200)에서 수행할 수도 있고, 사후동작의 수행이 가능한 별도의 장치를 통해서 수행할 수 있다.
513단계에서 제어부(270)는 입력부(240)로부터 관리장치(300)의 원격 제어를 종료하기 위한 종료신호의 수신여부를 확인한다. 513단계의 확인결과, 입력부(240)로부터 종료신호가 수신되면 제어부(270)는 상기 프로세스를 종료한다. 반대로, 입력부(240)로부터 종료신호가 수신되지 않으면 제어부(270)는 507단계로 회귀하여 507단계 내지 513단계를 재수행하여 다른 아이템을 3D프린팅할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 관리장치에서 치과용 아이템 제조를 위해 3차원 프린터를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 701단계에서 관리장치(300)의 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 3D프린터(200)의 정보 수신 유무를 확인한다. 3D프린터(200)의 정보가 수신되면, 제어부(350)는 803단계를 수행하고, 정보가 수신되지 않으면 정보 수신을 대기한다. 703단계에서 제어부(350)는 수신된 정보에 대응되는 3D프린터(200)와의 원격 제어가 가능한지를 확인한다. 예를 들면, 제어부(350)는 3D프린터(200)의 정보 예컨대, 3D프린터(200)의 고유 번호, 원격 통신을 위한 TCP/IP정보 등을 메모리(340)에서 확인한다. 제어부(350)는 메모리(340)에 3D프린터(200)의 정보가 저장되어 있고, 3D프린터(200)의 원격 제어가 설정된 상태이면, 805단계를 수행하여 3D프린터(200)와 원격 제어를 연결한다.
703단계의 확인결과, 3D프린터(200)의 원격 제어가 가능하면 제어부(350)는 707단계를 수행하고, 원격 제어가 가능하지 않으면 제어부(350)는 705단계를 수행한다. 705단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)로 3D프린터(200)가 원격 제어가 불가능한 장치임을 알리는 메시지를 전송하고, 707단계를 수행한다. 707단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)와의 통신을 통해 3D프린터(200)를 원격 제어가 가능하도록 등록하여 3D프린터(200)와 원격 제어를 연결한다. 제조자측에서 치과에 3D프린터(200)를 납품할 때, 원격 제어가 가능하도록 설정한 상태로 납품하므로 703단계 및 705단계는 생략이 가능하다.
709단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 RFID 태그 정보를 확인한다. RFID태그 정보는, 3D프린터(200)에서 아이템을 3D프린팅하기 위해 사용하는 재료에 저장된 케이스에 부착된 RFID태그에 대한 정보일 수 있다. 711단계에서 제어부(350)는 메모리(340)에 기저장된 RFID 태그 정보와 수신된 RFID태그 정보를 비교하여 3D프린터(200)에서 사용하고자 하는 재료에 대한 검증을 수행한다. 713단계에서 제어부(350)는 검증 결과를 3D프린터(200)로 전송한다. 보다 구체적으로, 제어부(350)는 수신된 RFID태그 정보와 기저장된 RFID태그 정보가 동일하면, 재료에 대한 검증이 완료된 것으로 확인하여 재료 검증 완료 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 반대로, 수신된 RFDI태그 정보가 제조자측에서 납품한 재료에 할당된 RFID태그 정보와 상이하면 재료에 대한 검증이 불가능한 것으로 확인하여 재료를 이용한 3D프린팅이 불가능함을 알리는 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다.
715단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)가 아이템을 3D프린팅할 수 있도록 3D프린팅 제어 메시지를 3D프린터(200)로 전송한다. 이는 하기의 도 8을 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 관리장치에서 3D프린팅 제어 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 상세순서도이다.
801단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 특정 환자에게 제공할 아이템에 대한 선택신호가 수신되면 803단계를 수행하고, 선택신호가 수신되지 않으면 선택신호의 수신을 대기한다. 예컨대, 801단계에서 3D프린터(200)로부터 선택신호가 수신된 것으로 확인되면, 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 선택신호가 “홍길동”환자에게 서지컬 가이드를 제공하기 위한 선택신호임을 확인할 수 있다. 이때, 아이템은 환자의 치아 상태를 기반으로 하는 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나일 수 있다.
803단계에서 제어부(350)는 검증이 완료된 재료가 아이템을 3D프린팅하기에 적합한 재료인지 확인한다. 803단계의 확인 결과, 검증이 완료된 재료가 선택된 아이템을 제조하기에 적합한 재료이면 제어부(350)는 805단계를 수행하고, 적합한 재료가 아니면 819단계를 수행한다. 819단계에서 제어부(350)는 사용하고자 하는 재료가 선택된 아이템을 제조하기에 적합한 재료가 아니므로 3D프린팅이 불가함을 알리는 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다. 보다 구체적으로, 제어부(350)는 검증이 완료된 재료가 레진이고, 선택된 아이템이 서지컬 가이드이면, 서지컬 가이드 제조를 위해 레진을 사용하는 것이 바람직한지를 확인할 수 있다.
805단계에서 제어부(350)는 RFID태그 정보를 이용하여 해당 재료의 누적 사용횟수를 확인하고, 807단계를 수행한다. 807단계에서 제어부(350)는 누적된 사용횟수를 기반으로 케이스에 저장된 재료의 잔여용량을 추정한다. 예를 들어, 하나의 서지컬 가이드를 제조하는데 사용되는 레진의 양이 60ml이고, RFID태그 정보로부터 확인된 재료가 500ml 케이스에 저장된 레진일 수 있다. 이때, RFID태그 정보로부터 레진이 서지컬 가이드를 6번 제조한 것으로 확인되면, 제어부(350)는 케이스에 최대 140ml의 레진이 남아있는 것으로 추정할 수 있다. 809단계에서 제어부(350)는 추정된 잔여 용량을 기반으로 아이템의 제조가 가능한지 확인할 수 있다. 이때, 제어부(350)는 누적된 사용횟수를 3D프린터(200)로 전송할 수 있다. 따라서, 3D프린터(200)의 사용자는 해당 케이스에 저장된 재료의 사용 가능 횟수를 예측할 수 있다.
809단계의 확인 결과, 잔여 용량으로 아이템의 제조가 가능하면 제어부(350)는 811단계를 수행하고, 제조가 가능하지 않으면 819단계를 수행한다. 819단계에서 제어부(350)는 사용하고자 하는 재료의 잔여 용량이 충분하지 않아 아이템을 제조할 수 없음을 알리는 3D프린팅 불가 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다.
811단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게를 확인한다. 813단계에서 제어부(350)는 확인된 재료의 무게로 아이템의 제조 가능성을 확인한다. 예를 들어, 807단계의 추정결과, 140ml의 레진이 남아있는 것으로 추정되었으나, 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게가 50ml의 레진에 대응되는 무게일 경우 제어부(350)는 3D프린팅이 불가능한 것으로 판단하여 819단계를 수행한다. 이때, 제어부(350)는 재료가 저장된 케이스의 무게를 고려하여 수신된 재료의 무게를 확인할 수 있다. 819단계에서 제어부(350)는 재료의 잔여 용량이 충분하지 않아 아이템을 제조할 수 없음을 알리는 3D프린팅 불가 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송한다. 반대로, 807단계의 추정결과, 140ml의 레진이 남아있는 것으로 추정되었고, 3D프린터(200)로부터 수신된 재료의 무게가 100ml에 대응되는 무게일 경우 제어부(350)는 3D프린팅이 가능한 것으로 판단하여 815단계를 수행한다.
815단계에서 제어부(350)는 아이템과 관련된 설정 데이터를 추출한다. 이때, 설정 데이터는, 3D프린터(200)의 설정값이며, 3D프린터(200)의 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함할 수 있다. 설정 데이터는, 재료의 종류 및 3D프린터(200)의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 따라서, 관리장치(300)를 관리하는 제조자는 복수의 치과에 제공한 복수의 3D프린터(200) 및 재료의 종류를 고려하여 설정 데이터를 설정한 후 메모리(340)에 저장할 수 있다.
817단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)에서 3D프린팅을 수행하도록 제어 메시지를 생성하여 3D프린터(200)로 전송하고 도 7의 717단계로 리턴한다. 이때, 제어부(350)는 3D프린터(200)에서 “홍길동”에게 제공할 서지컬 가이드를 3D프린팅하도록, “홍길동”의 치아 상태에 맞는 서지컬 가이드에 대한 설계 데이터를 제어 메시지에 포함하여 3D프린터(200)로 전송할 수 있다. 이때, 설계 데이터는, 제조자측에서 환자의 구강 내부에 대한 CT촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 기반으로 각각의 아이템에 적합하도록 설계한 데이터일 수 있다.
717단계에서 제어부(350)는 3D프린터(200)로부터 원격 제어를 종료하기 위한 종료신호가 수신되면 상기의 프로세스를 종료하고, 종료신호가 수신되지 않으면 715단계로 회귀하여 도 8 및 도 7의 717단계를 재수행하여 3D프린터(200)에서 다른 아이템을 3D프린팅하도록 할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (10)

  1. 관리장치는 원격 제어가 가능한 3차원 프린터로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하는 단계;
    상기 관리장치는 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하는 단계;
    상기 관리장치는 상기 재료의 검증이 완료되면, 상기 3차원 프린터로부터 상기 아이템에 대한 선택신호를 수신하는 단계;
    상기 관리장치는 상기 재료가 상기 선택신호에 대응되는 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하는 단계; 및
    상기 관리장치는 상기 확인결과를 기반으로 상기 3차원 프린터에서 상기 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재료의 검증을 수행하는 단계는,
    상기 관리장치는 상기 태그 정보와 상기 관리장치에 기저장된 태그 정보와의 동일여부로 상기 재료의 검증을 수행하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이템은,
    환자의 치아 상태를 기반으로 하는 상기 환자의 치아 모델, 서지컬 가이드, 크라운, 덴처 및 캐스팅 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계 이전에,
    상기 관리장치는 상기 태그 정보에 대응되는 상기 재료에 대한 누적 사용 횟수를 확인하여 상기 재료의 잔여용량을 추정하는 단계; 및
    상기 관리장치는 상기 추정된 잔여용량을 기반으로 상기 아이템의 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계 이후에,
    상기 관리장치는 상기 3차원 프린터로부터 수신된 상기 재료에 대한 무게 정보를 기반으로 상기 아이템의 3차원 프린팅 가능 여부를 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 메시지를 상기 3차원 프린터로 전송하는 단계는,
    상기 관리장치는 상기 아이템의 3차원 프린팅이 가능하면 상기 아이템과 관련된 설정 데이터를 추출하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정 데이터는,
    상기 재료의 종류에 따라 설정된 초기노광시간, 기본노광시간, 엔진밝기값, 초기노광층, 초기유막시간, 기본유막시간, 이형스피드 및 이형높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정 데이터는,
    상기 3차원 프린터에서 상기 아이템이 3차원 프린팅된 후 상기 3차원 프린터에서 삭제되도록 설정된 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 방법.
  9. 원격 제어가 가능한 3차원 프린터와 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 3차원 프린터로부터 제조하고자 하는 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 수신하여 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하고, 상기 재료의 검증이 완료되면 상기 3차원 프린터로부터 상기 아이템에 대한 선택신호를 수신하고, 상기 재료가 상기 선택신호에 대응되는 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하여 상기 3차원프린터에서 상기 아이템의 3D프린팅을 수행할 수 있는 제어 메시지를 생성하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터의 제어를 위한 관리장치.
  10. 제조하고자 하는 아이템 및 상기 아이템을 3D프린팅할 재료에 대한 태그 정보를 확인하는 3차원 프린터; 및
    상기 3차원 프린터로부터 수신된 상기 태그 정보를 기반으로 상기 재료의 검증을 수행하고, 상기 재료가 상기 아이템 제조 시에 사용되는 재료인지 확인하여 상기 3차원 프린터로 제어 메시지를 전송하는 관리장치;
    를 포함하고,
    상기 3차원 프린터는,
    상기 제어 메시지에 따라 상기 재료를 이용하여 상기 아이템의 3차원 프린팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터 제어 시스템.
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