KR102235830B1 - 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템은 상부에서 적층 제조가 이루어지는 복수 개의 베이스 플레이트;와, 상기 복수 개의 베이스 플레이트 사이에 배치되는 이송레일;과, 상기 이송레일 상에서 직선 방향으로 이동 가능하도록 배치되고 상기 베이스 플레이트 상부에 유동성 수지를 토출하기 위한 필라멘트 압출헤드를 구비하는 복수 개의 로봇암 조립체;를 포함하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템에 관한 것으로, 사용자에 의해 입력된 제품의 제작사양 및 제작수량에 기초하여 오더 리스트를 생성하는 생산계획모듈; 상기 생산계획모듈로부터 전달받은 오더 리스트, 모듈형 적층 제조설비의 생산현황 및 공정상황에 기초하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 진도관리모듈; 및 상기 스케쥴링 데이터에 기초하여 상기 모듈형 적층 제조설비를 구동시키는 생산지시모듈;을 포함한다.

Description

모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템{MANAGEMENT SYSTEM FOR MODULAR ADDITIVE MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 복수 개의 로봇암에 각각 부착된 3D 프린터 헤드 유닛을 이용한 적층 제조를 수행할 수 있는 모듈형 적층 제조설비를 관리하기 위한 통합관리 시스템에 관한 것이다.
적층 제조기술(AM: ADDITIVE MANUFACTURING)은 디지털 디자인 데이터를 이용해 소재를 겹겹이 쌓아 물체를 제조하는 기술로, 공정과정에서 다양한 세부기술이 활용되며, 디자인 변경 가능성이 쉽고 복잡한 구조를 구현하여 제조단계를 단축하는 공정혁신 기술이라고 할 수 있다.
이미 여러 제조현장에서 3D 프린터가 활용되면서 산업 밸류체인이 재정립되고 있으며, 기존 제조설비, 컨베이어 벨트, 로봇 등과 결합 되었을 때 제조의 패러다임을 변화시킬 기술로 기대되고 있는 상황이다.
3D 프린터가 도입이 유리한 산업은 대량생산 제품보다는 소비자 맞춤형에 적합한 제품이며, 고부가가치 제품을 생산하는 자동차, 우주항공, 의료, 금형, 산업기계 등의 부품에서 도입되고 있다.
이를 통하여 부품 간소화, 중량 감소, 복잡 형상 구현 등의 효과를 기대할 있으나, 제조시간, 표면 해상도, 강도, 표면특성 등의 문제는 3D 프린터와 소재의 문제가 결합한 것으로 등장 시기부터 지금까지 여전히 회자 되는 실정이다.
최근에는 생산설비의 산업용 로봇 중심에서 탈피하여 산업용 로봇의 지능화와 함께 3D 프린터 등을 접목한 새로운 제조방식이 다양하게 시도중이며, 이동식 로봇 암에 모듈형 3D 프린터 헤드 유닛을 장착하여 중대형 크기 제품제작이 가능하고, 다수의 AM 제조시스템을 통합적으로 스케줄링하여 제조시간 절감이 가능한 클라우드 기반의 모듈형 AM 제조시스템 및 통합관리 SW 개발의 필요성이 높아지고 있다.
한편 하기 선행기술문헌은 다각형 베이스의 각 변보다 짧은 각 변으로 대응되도록 형성되어 상기 베이스 위에 간격을 두고 위치되는 다각형 베드와, 상기 베드의 각 모서리에 인접한 각 밑면과 상기 각 밑면 아래에 위치된 상기 베이스의 윗면 사이에 설치된 복수 개의 스프링과, 상기 베드의 각 모서리에 인접하면서 상기 베이스의 윗면에 설치된 복수 개의 레벨 조절부를 포함하는 3D 프린터의 베드라벨 조절시스템에 대한 기술이 개시되어 있으며, 본 발명의 기술적 요지는 개시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0056033호
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
이동식 로봇암에 모듈형 3D 프린터 헤드 유닛을 장착하여 중대형 크기 제품제작이 가능하고, 다수의 AM 제조시스템을 통합적으로 스케줄링하여 제조시간 절감이 가능한 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템은 상부에서 적층 제조가 이루어지는 복수 개의 베이스 플레이트;와, 상기 복수 개의 베이스 플레이트 사이에 배치되는 이송레일;과, 상기 이송레일 상에서 직선 방향으로 이동 가능하도록 배치되고 상기 베이스 플레이트 상부에 유동성 수지를 토출하기 위한 필라멘트 압출헤드를 구비하는 복수 개의 로봇암 조립체;를 포함하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템에 관한 것으로, 사용자에 의해 입력된 제품의 제작사양 및 제작수량에 기초하여 오더 리스트를 생성하는 생산계획모듈; 상기 생산계획모듈로부터 전달받은 오더 리스트, 모듈형 적층 제조설비의 생산현황 및 공정상황에 기초하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 진도관리모듈; 및 상기 스케쥴링 데이터에 기초하여 상기 모듈형 적층 제조설비를 구동시키는 생산지시모듈;을 포함한다.
상기 진도관리모듈은, 현재 사용 가능한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체의 수량에 기초하여 상상기 제품을 제작하기 위한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체를 지정하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 진도관리모듈은, 현재 사용 가능한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체가 없을 경우, 현재 사용중인 베이스 플레이트 상의 제품의 완성률 및 완료예상시간에 기초하여 상기 제품을 제작하기 위한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체에서의 작업예약을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 진도관리모듈은, 현재 사용 가능한 베이스 플레이트가 존재하고 현재 사용 가능한 복수 개의 로봇암 조립체가 존재할 경우, 하나의 베이스 플레이트 및 두 개 이상의 로봇암 조립체를 지정하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 모듈형 적층 제조설비의 현재 생산현황을 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 생산현황 모니터링 모듈; 및 상기 모듈형 적층 제조설비에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 생산장비 모니터링 모듈;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템은 기존 3D 프린터의 단점인 공간제약 및 제조시간 문제를 해소하기 위해 로봇암에 모듈 형태로 장착 가능한 모듈형 헤드 유닛을 구비하고 이러한 설비를 관리하기 위한 통합관리 시스템을 제공함으로써 다수의 장비를 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.
또한 이를 통하여 다품종 소량생산, 실시간 주문 제작 등의 제조 패러다임의 변화에 대응하기 위한 기술력 확보할 수 있으며, 다양한 규격/종류로 분산되어있는 다수의 모듈형 AM　제조시스템을 하나의 플랫폼으로 연결하여 운용 효율 극대화를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 구성 중 로봇암 조립체를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 구성 중 제어장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템을 간략히 도시한 블록도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 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 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비(10)에 대하여 먼저 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비(10)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 크게 프레임(100), 베이스 플레이트(200), 이송레일(300), 로봇암 조립체(400) 및 제어장치(500)를 포함하도록 구성된다.
프레임(100)은 베이스 플레이트(200), 이송레일(300), 로봇암 조립체(400)를 지지하기 위한 구성으로, 이러한 프레임(100)에는 복수 개의 베이스 플레이트(200), 복수 개의 이송레일(300) 및 복수 개의 로봇암 조립체(400)가 설치된다.
베이스 플레이트(200)는 상부에서 적층 제조(AM: ADDITIVE MANUFACTURING)가 이루어지는 구성으로, 복수 개의 제품이 동시에 제작될 수 있도록 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개를 구비하는 것이 바람직하다.
특히 상술한 베이스 플레이트(200)를 프레임(100) 상에 고정하기 위한 제1 고정부재(210)를 마련할 수 있으며, 이러한 제1 고정부재(210)를 통하여 베이스 플레이트(200)를 프레임(100) 상에 견고히 고정시킬 수 있다.
또한 베이스 플레이트(100)는 베이스 플레이트(100)를 가열하기 위한 가열수단과, 베이스 플레이트(100)의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서를 포함할 수 있으며, 이에 대한 자세한 내용은 후술하도록 한다.
이송레일(300)은 복수 개의 베이스 플레이트(200) 사이에 배치되는 구성으로 후술할 로봇암 조립체(400)의 이동을 가이드하는 구성이며, 이송레일(300)을 프레임(100)과 고정하기 위한 제2 고정부재(310)를 마련할 수 있으며, 이러한 제2 고정부재(310)를 통하여 이송레일(300)을 프레임(100)에 견고히 고정시킬 수 있다.
로봇암 조립체(400)는 상술한 바와 같이 이송레일(300) 상에서 직선 방향으로 이동 가능하도록 배치되는 구성이며, 도 2에 도시된 바와 같이 크게 제1 베이스부(410), 제2 베이스부(420), 링크부(430), 엔드이펙터(440) 및 필라멘트 압출헤드를 포함하도록 구성된다.
제1 베이스부(410)는 이송레일(200)과 결합되는 구성으로, 이송레일(200)과 접촉하여 로봇암 조립체(400)를 일측 방향으로 직선 이동시키는 기능을 수행하며, 이를 위하여 제1 베이스부(410)와 이송레일(200)은 볼-스크류(Ball-Screw) 구조로 치합될 수도 있다.
제2 베이스부(420)는 제1 베이스부(410) 상부에 배치되는 구성으로 제1 베이스부(410) 상부와 좌우 방향으로 회동 가능하도록 결합된다.
링크부(430)는 일측이 제2 베이스부(420)와 상하 방향으로 회동 가능하도록 연결되는 구성으로, 복수 개의 관절로 이루어질 수 있으며, 엔드이펙터(440)는 링크부(430)의 타측에 형성되는 구성이다.
한편, 상술한 엔드이펙터(440)에는 필라멘트 압출헤드가 결합되는데, 이러한 필라멘트 압출헤드는 베이스 플레이트(200) 상부에 필라멘트를 압출하여 토출하는 기능을 수행하는 구성으로, 엔드이펙터(440)와 탈부착 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다.
이러한 필라멘트는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터에서 가장 많이 사용되고 있는 재료로써 일반적으로 1~5kg 정도로 소포장된 릴 형태로 제공된다.
특히 필라멘트 압출헤드는 모듈 형태로 로봇암 조립체(400)의 엔드이펙터(400)에 탈부착할 수 있도록 설계 및 제작되어야 하며, 제작시 상용 필라멘트의 사용이 가능하도록 간섭 등이 발생하지 않도록 제작되어야 하며, 나아가 로봇암 조립체(400)에 탈부착되어 구동되는 것을 고려하여 무게 또한 5Kg 이하로 제작되는 것이 바람직하다.
이러한 필라멘트 압출헤드의 세부 구성을 살펴보면 롤 수용부, 필라멘트 이송부, 히팅블록, 노즐, 롤 상태감지 센서, 제1 온도센서 및 압출헤드 제어유닛을 포함한다.
롤 수용부는 필라멘트 롤을 거치하는 기능을 수행하며, 링크부(430)와의 간섭이 없도록 필라멘트 압출헤드상에 배치되는 것이 바람직하다.
필라멘트 이송부는 필라멘트 롤로부터 필라멘트를 공급하는 기능을 수행하며, 일반적으로 필라멘트를 상하 방향에서 압출하는 동시에 이동시키기 위하여 두 개의 대향된 구동휠로 이루어질 수 있으며, 이러한 기능을 위하여 구동휠을 회전시키기 위한 모터를 구비하는 것이 바람직하다.
히팅블록은 필라멘트에 열을 가해 녹여서 유동성 수지를 형성하는 기능을 수행하며, 노즐은 히팅블록에 의하여 형성된 유동성 수지를 베이스 플레이트(200)로 토출하는 기능을 수행한다.
한편, 필라멘트 압출헤드에는 필라멘트 압출헤드의 상태를 검출하기 위한 센서들을 구비할 수 있는데, 구체적으로 롤 상태감지 센서와 제1 온도센서를 들 수 있다.
롤 상태감지 센서는 필라멘트 롤 부분에 장착되어 필라멘트의 잔여량을 확인하기 위한 구성으로, 필라멘트의 잔여량이 미리 설정된 수치보다 낮을 경우 사용자에게 알려줌으로써 필라멘트의 교체시기를 사용자가 용이하게 파악할 수 있으며, 제1 온도센서는 상술한 히팅블록의 온도를 검출하는 기능을 수행한다.
필라멘트 압출헤드 제어유닛은 필라멘트 압출헤드와 모듈형 적층 제조설비(10)의 제어장치(500) 또는 후술할 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템(20)과 통신을 수행하도록 구성된다.
따라서 롤 상태감지 센서 및 제1 온도센서의 검출값을 모듈형 적층 제조설비(10)의 제어장치(500) 또는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템(20)에 전달할 수 있거나, 반대로 모듈형 적층 제조설비(10)의 제어장치(500) 또는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템(20)으로부터 제어신호를 전달받아 필라멘트 이송부, 히팅블록 등을 제어하는 기능을 수행한다.
아울러, 필라멘트 압출헤드 제어유닛에는 펌웨어 업데이트 및 유선으로의 데이터 전송을 위한 USB 포트 등을 구비하는 것도 가능할 것이다.
제어장치(500)는 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400) 중 적어도 하나를 제어하는 기능을 수행하며, 도 5에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트 제어부(510), 로봇암 조립체 제어부(520) 및 통신부(530)로 구성될 수 있다.
베이스 플레이트 제어부(510)는 베이스 플레이트(200)의 온도 및 작업상황을 검출하는 기능 등을 수행하고, 로봇암 조립체 제어부(520)는 로봇암 조립체(400)의 이동 및 구동을 제어하는 기능을 수행한다.
통신부(500)는 베이스 플레이트(200), 로봇암 조립체(400) 및 로봇암 조립체(400)에 포함된 필라멘트 압출헤드와의 신호 및 데이터의 송수신을 수행할 뿐만 아니라 후술할 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템과의 통신을 수행할 수 있다.
특히, 3D 프린팅에서 모델링 데이터의 정확한 출력을 위해 필라멘트의 초기 안착이 중요한데, 기존 상용제품들의 경우 미리 설정된 알고리즘 기반으로 타겟 온도를 설정한 후 필라멘트의 출력을 시작하지만, 베이스 플레이트(200)의 온도를 제어하는 부품의 주변부 온도만 고려하여 상기 과정을 진행한다.
한편, 레이저 등을 이용하여 베이스 플레이트(200) 전체의 온도를 측정하는 것도 가능하지만 설비의 제조 원가가 크게 상승한다는 문제점이 있으므로, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 출력 주변부 온도와 베이스 플레이트(200) 소재 특성을 고려하여 베이스 플레이트(200)의 온도를 제어한다.
즉 베이스 플레이트 제어부(510)는 베이스 플레이트(200)의 제2 온도센서의 검출값 및 베이스 플레이트의 재질정보에 기초하여 베이스 플레이트(200)를 가열하기 위한 가열수단을 제어하는 것이다.
상술한 모듈형 적층 제조설비(10)의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 제1 베이스 플레이트(200a), 제2 베이스 플레이트(200b), 제3 베이스 플레이트(200c) 및 제4 베이스 플레이트(200d)의 총 4개의 베이스 플레이트(200)와, 제1 로봇암 조립체(400a) 및 제2 로봇암 조립체(400b)의 총 2개의 로봇암 조립체(400)로 이루어질 수 있다.
제1 로봇암 조립체(400a) 및 제2 로봇암 조립체(400b)는 각각 제1 이송레일(300a) 및 제2 이송레일(300b)을 따라 이동하면서 복수 개의 베이스 플레이트(200) 상에서 적층 제조가 가능할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 모듈형 적층 제조설비(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 로봇암 조립체(400), 즉 제1 로봇암 조립체(400a), 제2 로봇암 조립체(400b), 제3 로봇암 조립체(400c) 및 제4 로봇암 조립체(400d)를 포함하도록 구성될 수 있다.
즉 도 4의 실시예의 경우 도 3의 실시예 대비 제3 로봇암 조립체(400c) 및 제4 로봇암 조립체(400d)가 더 추가된 것으로, 제3 이송레일(300c) 및 제4 이송레일(300d)은 제1 이송레일(300a) 및 제2 이송레일(300b)과 수직하는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
이를 통해 좀 더 많은 제품의 동시 제작이 가능하다는 장점이 있을 뿐만 아니라 제2 로봇암 조립체(400b) 및 제3 로봇암 조립체(400c)와 같이 두개의 로봇암 조립체(400)가 하나의 베이스 플레이트 상에서 협업으로 적층제조를 수행하는 것도 가능하게 된다.
이하에서는 상술한 모듈형 적층 제조설비(10)에 대한 설명내용 및 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템(20)에 대하여 설명하되, 앞에서 이미 언급한 내용들과 중복되는 내용은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통합관리 시스템(20)은 상부에서 적층 제조가 이루어지는 복수 개의 베이스 플레이트(200)와 복수 개의 베이스 플레이트(200) 사이에 배치되는 이송레일(300)과, 이송레일(300) 상에서 직선 방향으로 이동 가능하도록 배치되고 베이스 플레이트(200) 상부에 유동성 수지를 토출하기 위한 필라멘트 압출헤드를 구비하는 복수 개의 로봇암 조립체(400)를 포함하는 모듈형 적층 제조설비(10)의 통합관리 시스템(20)에 관한 것이다.
이러한 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(1) 및 클라우드(2)로부터 사용자가 제작을 희망하는 제품의 정보 등을 입력받으면 이에 기초하여 모듈형 적층 제조설비(10)의 작업 관리를 수행한다.
상기와 같은 기능의 수행을 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 적층 제조설비(10)의 통합관리 시스템(20)은 도 7에 도시된 바와 같이 생산계획모듈(21), 진도관리모듈(22), 생산지시모듈(23), 생산현황 모니터링 모듈(24), 생산장비 모니터링 모듈(25) 및 설정모듈(27)을 포함한다.
생산계획모듈(21)은 사용자에 의해 입력된 제품의 도면 등의 제작사양 및 제작수량에 기초하여 오더 리스트를 생성하는 기능을 수행한다.
진도관리모듈(22)은 생산계획모듈(21)로부터 전달받은 오더 리스트, 모듈형 적층 제조설비(10)의 생산현황 및 공정상황에 기초하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.
특히 진도관리모듈(22)은 현재 사용 가능한 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400)의 수량에 기초하여 제품을 제작하기 위한 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400)를 각각 지정하여 스케쥴링 데이터를 생성한다.
예를 들어 현재 사용 가능한 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400)가 없는 것으로 확인되는 경우에는 진도관리모듈(22)은 현재 사용중인 베이스 플레이트 상의 제품의 완성률 및 완료예상시간에 기초하여 오더 리스트 상의 제품 제작을 위한 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400)에서의 작업예약을 수행하도록 할 수 있다.
이를 통하여 작업자가 시스템 상에 작업 모델과 수량만 입력하게 되면 순차적으로 비어 있는 베이스 플레이트(100) 상에서 제품을 연속적으로 생산할 수 있게 된다.
아울러, 현재 사용 가능한 베이스 플레이트(200)가 존재하고, 현재 사용 가능한 복수 개의 로봇암 조립체(400)가 존재할 경우라면, 진도관리모듈(22)은 빠른 제품의 제작을 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 베이스 플레이트(200c) 상에서 두 개 이상의 로봇암 조립체(400b, 400c)를 이용하여 제품을 제작하는 협력 모드의 수행을 고려하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 것도 가능하다.
생산지시모듈(23)은 진도관리모듈(22)이 생성한 스케쥴링 데이터에 기초하여 모듈형 적층 제조설비(10)를 구동시키는 기능을 수행하며, 이를 위한 제어신호를 생성한 후 적층 제조설비(10)에 포함된 제어장치(500)의 통신부(530)에 전달하며, 제어장치(500)의 베이스 플레이트 제어부(510) 및 로봇암 조립체 제어부(520)가 모듈형 적층 제조설비(10)의 베이스 플레이트(200) 및 로봇암 조립체(400)의 구동을 제어하게 된다.
생산현황 모니터링 모듈(24)은 모듈형 적층 제조설비(10)의 현재 생산현황을 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 기능을 수행하며, 이를 통하여 사용자는 모듈형 적층 제조설비(10)를 통한 제품의 진행률을 용이하게 파악할 수 있게 되며, 작업이 완료되면 사용자에게 작업 완료 통보 또한 수행할 수 있다.
생산장비 모니터링 모듈(25)은 모듈형 적층 제조설비(10)에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 모듈형 적층 제조설비(10)에 설치된 센서, 예를 들면 베이스 플레이트(100)의 온도를 측정하는 온도센서, 필라멘트 롤의 교체 여부를 검출하는 롤 상태감지 센서 및 히팅블록의 온도를 검출하는 온도센서 등이 검출한 데이터를 모듈형 적층 제조설비(10)로부터 전달받은 후 이를 디스플레이에 표시해줌으로써 모듈형 적층 제조설비(10)의 각 구성들의 상태를 사용자가 용이하게 확인할 수 있게 된다.
생산관리모듈(26)은 생산 전반에 대한 관리를 수행하는 모듈이며, 상술한 오더 리스트에 대한 작업자의 수동관리 및 자동관리 등을 수행하는 구성이다.
마지막으로 설정모듈(27)은 모듈형 적층 제조설비(10)를 이용하는 작업자 및 장비를 등록하고 관리하는 모듈이며, 생산 현황 및 공정 등에 대한 설정 관리 뿐만 아니라 기타 시스템 운영 전반에 대한 설정 관리를 수행한다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 모듈형 적층 제조설비
20: 모듈형 적층 제조설비 통합관리 시스템
100: 프레임
200: 베이스 플레이트
300: 이송레일
400: 로봇암 조립체
500: 제어장치

Claims (5)

  1. 상부에서 적층 제조가 이루어지는 복수 개의 베이스 플레이트;와, 상기 복수 개의 베이스 플레이트 사이에 배치되는 이송레일;과, 상기 이송레일 상에서 직선 방향으로 이동 가능하도록 배치되고 상기 베이스 플레이트 상부에 유동성 수지를 토출하기 위한 필라멘트 압출헤드를 구비하는 복수 개의 로봇암 조립체;와, 상기 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치;를 포함하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템에 있어서,
    사용자에 의해 입력된 제품의 제작사양 및 제작수량에 기초하여 오더 리스트를 생성하는 생산계획모듈;
    상기 생산계획모듈로부터 전달받은 오더 리스트, 모듈형 적층 제조설비의 생산현황 및 공정상황에 기초하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 진도관리모듈;
    상기 스케쥴링 데이터에 기초하여 상기 모듈형 적층 제조설비를 구동시키는 생산지시모듈;
    상기 모듈형 적층 제조설비의 현재 생산현황을 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 생산현황 모니터링 모듈; 및
    상기 모듈형 적층 제조설비에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 모니터링하고 디스플레이 상에 출력하는 생산장비 모니터링 모듈;
    을 포함하고,
    상기 모듈형 적층 제조설비의 제어장치는 상기 베이스 플레이트의 온도 및 작업상황을 검출하는 베이스 플레이트 제어부와, 상기 로봇암 조립체의 이동과 구동을 제어하는 로봇암 조립체 제어부와, 상기 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템과 통신을 수행하는 통신부;를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 베이스 플레이트를 가열하는 가열수단 및 상기 가열수단 주변의 온도를 검출하는 제2 온도센서를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트 제어부는 상기 제2 온도센서의 검출값 및 상기 베이스 플레이트의 소재 특성에 기초하여 상기 가열수단을 제어하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 진도관리모듈은,
    현재 사용 가능한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체의 수량에 기초하여 상상기 제품을 제작하기 위한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체를 지정하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 진도관리모듈은,
    현재 사용 가능한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체가 없을 경우, 현재 사용중인 베이스 플레이트 상의 제품의 완성률 및 완료예상시간에 기초하여 상기 제품을 제작하기 위한 베이스 플레이트 및 로봇암 조립체에서의 작업예약을 수행하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 진도관리모듈은,
    현재 사용 가능한 베이스 플레이트가 존재하고 현재 사용 가능한 복수 개의 로봇암 조립체가 존재할 경우, 하나의 베이스 플레이트 및 두 개 이상의 로봇암 조립체를 지정하여 스케쥴링 데이터를 생성하는 모듈형 적층 제조설비의 통합관리 시스템.
  5. 삭제
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