KR20160082215A

KR20160082215A - 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20160082215A
Application number: KR1020140196087A
Authority: KR
Inventors: 배영식
Original assignee: 주식회사 후본
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-08
Also published as: CN106393715A; CN205736019U; CN106393715B; KR20210106973A

Abstract

본 발명은 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 각종 3D 프린터에 대한 데이터와, 출력하고자하는 대상물에 대한 정보 데이터가 입력되며, 작업 중 각각의 3D 프린터에 대한 역할 조정을 하며, 각각의 3D 프린터에 역할 지시 명령을 내리고 3D 프린터로부터 작업 상태를 보고받는 중앙제어부를 포함하고, 상기 3D 프린터는 이동 수단에 의해서 이동이 가능하며, 여러 개가 상기 중앙제어부의 명령과 조정으로 협업 작업을 실행하여, 산속에서 건출물을 출력하여 조립할 수 있는 것이다.

Description

3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법{OUTPUT SYSTEM FOR USING 3 DIMENTIONAL PRINTER AND THE METHOD}

본 발명은 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 이동이 가능하며 상호 협력하여 출력하는 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

기존 3D 프린터 기술에서 대규모 제조 프로젝트 수행시, 순차적으로 각 부품을 출력하여 조립하거나 거대한 3D 프린터 시스템을 구축해야하는 문제점이 있다. 이러한 문제로 건물을 건축하는 경우 기존 3D 프린터 시스템을 건물보다 더 크게 설치하여야 하므로 규모가 큰 건물을 출력하는데 어려움이 있다.

기존의 건설은 건설장비를 직접 설치 운영해야 하므로 진입이 어려운 곳이나 장소에 따라 제한성이 있는 문제가 있다. 즉, 산 위에 건물을 세워야 할 때 길도 없고 길을 내기도 어렵다고 하면, 건물을 세우기가 매우 어렵다.

다른 예로 나무 위에 작은 새집을 짓는다고 할 때, 그 자리에서 3D 프린터를 작동하기가 힘들다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이동이 가능하여 큰 출력물을 어디서라도 출력할 수 있도록 하는 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력시스템의 일예로서,

각종 3D 프린터에 대한 데이터와, 출력하고자하는 대상물에 대한 정보 데이터가 입력되며, 작업 중 각각의 3D 프린터에 대한 역할 조정을 하며, 각각의 3D 프린터에 역할 지시 명령을 내리고 3D 프린터로부터 작업 상태를 보고받는 중앙제어부를 포함하고, 상기 3D 프린터는 이동 수단에 의해서 이동이 가능하며, 여러 개가 상기 중앙제어부의 명령과 조정으로 협업 작업을 실행한다.

본 발명에 따른 3D 프린터는 FDM(Fused Deposition Modeling; 압출적층방식) 방식을 채택할 수 있다.

본 발명에 따른 3D 프린터는 이동수단을 포함하고, 이동 수단은 공지의 비행 수단 또는 지상 이동 수단이다.

본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력 방법의 일예로서,

중앙제어부에서 작업물의 형태에 따라, 필요한 3D 프린터의 갯수를 산정하여 3D 프린터를 준비시키고, 각 3D 프린터의 역할을 분담하여 각 3D 프린터에 전송하며, 역할 별로 각 3D 프린터에 필요한 재료를 충진하는 단계와; 각 3D 프린터를 필요한 위치에 이동 수단에 의해서 위치시키고, 작동시키는 단계와; 각 3D 프린터는 서로 통신을 하며, 작업 상황을 중앙제어부에 보고토록 하고, 중앙제어부는 이를 취합하여 각 3D 프린터의 역할을 재조정하는 단계; 및 각 3D 프린터는 입체물을 출력시키고, 조립하는 단계로 구성된다.

본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법은 첫째, 3D 프린터가 장소에 구애 받지 않는 이동이 가능하며, 둘째, 3D 프린터가 FDM(Fused Deposition Modeling; 압출적층방식) 방식을 채택하여 다양한 재료를 융합 및 형태 제한 없이 출력 가능하며, 셋째, 여러 개의 3D 프린터를 중앙제어부에서 일시에 제어하여 명령하므로 보다 효율적인 생산이 가능하게 되는 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법의 구성도이다.

도 1을 참조하면 3차원 프린터를 이용한 출력시스템이 도시된다.

중앙제어부(10)는 각종 3D 프린터(20)에 대한 데이터와, 출력하고자하는 대상물에 대한 정보 데이터가 입력된다.

3D 프린터(20)는 다양한 재료를 융합 및 형태 제한 없이 출력가능하며, FDM(Fused Deposition Modeling; 압출적층방식) 방식일 수 있고, 다양한 재료를 적 층 함으로 다양한 소재를 혼합하여 사용할 수 있다. 출력하려는 재료가 돌과 나무라면 중간 접착 성분이 가능한 소재를 출력하여 이어 붙이고 또는 결합 구조를 만들어 결합도 가능하다. 다양한 소재와 형태를 출력가능함으로 다양한 소재를 활용 할 수 있다.

본 발명에 따른 3D 프린터(20)는 한대가 아니라 여러 대가 동참하여 한가지 출력물을 출력할 수 있다. 각 3D 프린터(20)는 독립적으로 작동하며 또한 네트워크를 통해서 서로 정보를 교환한다. 이러한 정보 교환으로 하고자하는 작업을 중앙제어부(10)로부터 분배받아서 역할을 수행하게 된다. 이때의 정보로서, 초기에는 중앙제어부(10)를 통해서 받으며 이후에는 각 3D 프린터(20)가 서로 통신을 하여, 중앙제어부(10)로부터 역할을 분배받게 된다.

자세히 말하면 중앙제어부(10)의 데이터가 초기 역할 분담을 지시하며, 목표 출력물, 예를들어 건축물인 경우, 건축 요소 별로 최대 3D 프린터(20) 갯수가 설정되며, 작업 중 3D 프린터(20)의 추가 가능 여부를 판독하게 되며, 이러한 판독은 3D 프린터(20)간의 상호 통신을 통해 역할이 최종 확정된다. 이때 건축 시점 별로 3D 프린터(20)의 역할이 달라질 수 있으며, 역할 데이터가 3D 프린터(20)에 복제 된다. 3D 프린터(20)의 해당 역할 분담이 완료되면 해당 3D 프린터(20) 별로 역할을 수행하게 된다. 여기서 특정 3D 프린터(20)의 고장 등이 감지될 경우 역할 분담을 다시 하게 된다.

본 발명에 따른 3D 프린터(20)는 자가 발전이 가능한 형태를 취한다. 태양광 충전 등 자가 발전 기능과 태양광을 통한 열에너지를 이용하여 3D 프린터(20) 재료를 녹이는 기능 등이 포함된다. 또한 비행할 수 있는 구조로 드론(4개 날개가 있는 과 같은 형태등) 형태로 구성되거나, 비행 물체에 탑재될 수 있다. 또한 지상에서 이동할 수 있도록 공지의 무선 조정 이동장치에 탑재되거나 이러한 장치를 포함할 수 있다. 더욱이, 재료를 들 수 있는 픽업 장치를 가지고 있어(공지 기술임) 부가적인 재료를 집어 들 수 있다. 또한 각 3D 프린터(20)는 위치 판독을 위한 GPS, Gyro-Scope & Accelerometer(Compass) 와 무선 통신 Wifi, Bluetooth 또는 모바일 칩을 내장하여 근거리 및 원거리 통신 및 원격 조정이 가능하다. 또한 이미지센서를 내장하여 물체 판독 및 현재 상태를 확인하고 정확한 건설 위치 및 진척 상태를 중앙제어부(10)로 보내어 판독하도록 한다. 본 발명에 따른 3D 프린터(20)는 기본적으로 3D 프린터 노즐, 노즐 저장 공간, 충전 배터리, 날개, 거리 및 물체 감지 센서를 가지고 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력시스템의 작동 실시예를 건축물(30)을 예로 들어 설명하고자 한다.

중앙제어부(10)에는 건축물(30)의 형태에 따라, 필요한 3D 프린터(20)의 갯수를 산정하여 3D 프린터(20)를 준비시킨다. 각 3D 프린터(20)의 역할을 분담하여 각 3D 프린터(20)에 전송한다. 역할 별로 3D 프린터(20)에 재료를 충진한다.

그런 다음, 각 3D 프린터(20)를 필요한 위치에 위치시키고, 작동시킨다. 필요한 위치가 나무 위로든지 2층이라면 비행 수단을 이용하여 비행시켜 위치토록 한다.

각 3D 프린터(20)는 서로 통신을 하며, 작업 완료 상황, 고장 상황 등을 중앙제어부(10)에 보고토록 하고, 중앙제어부(10)는 이를 취합하여 각 3D 프린터(20)의 역할을 재조정할 수 있다.

각 3D 프린터(20)는 입체물을 출력시키고, 작업자는 조립한다.

여기에서 설명한 것은 본 발명에 따른 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 중앙제어부 20 : 3D 프린터 30 : 건축물

Claims

각종 3D 프린터에 대한 데이터와, 출력하고자하는 대상물에 대한 정보 데이터가 입력되며, 작업 중 각각의 3D 프린터에 대한 역할 조정을 하며, 각각의 3D 프린터에 역할 지시 명령을 내리고 3D 프린터로부터 작업 상태를 보고받는 중앙제어부를 포함하고,
상기 3D 프린터는 이동 수단에 의해서 이동이 가능하며, 여러 개가 상기 중앙제어부의 명령과 조정으로 협업 작업을 실행하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 출력시스템.
제1항에 있어서,
상기 3D 프린터는 FDM(Fused Deposition Modeling; 압출적층방식) 방식인 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 출력시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이동수단은 비행 수단 또는 지상 이동 수단인 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 출력시스템 및 그 방법.
중앙제어부에서 작업물의 형태에 따라, 필요한 3D 프린터의 갯수를 산정하여 3D 프린터를 준비시키고, 각 3D 프린터의 역할을 분담하여 각 3D 프린터에 전송하며, 역할 별로 각 3D 프린터에 필요한 재료를 충진하는 단계와,
각 3D 프린터를 필요한 위치에 이동 수단에 의해서 위치시키고, 작동시키는 단계와,
각 3D 프린터는 서로 통신을 하며, 작업 상황을 중앙제어부에 보고토록 하고, 중앙제어부는 이를 취합하여 각 3D 프린터의 역할을 재조정하는 단계, 및
각 3D 프린터는 입체물을 출력시키고, 조립하는 단계
로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터를 이용한 출력 방법.