KR20160089224A - 3d 프린팅 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3D 프린팅 시스템에 관한 것으로, 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단말기; 무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 3D 프린터; 상기 3D 프린터에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터를 원격으로 제어하는 출력도움부; 및 상기 3D 프린터에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 출력검수부; 를 포함하여 이루어진다.

Description

3D 프린팅 시스템 및 방법{3D PRINTING SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 3D 프린팅 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격조작으로 3D 프린팅이 가능하므로, 출력물의 하자를 스스로 해결하지 못하거나 3D 프린팅의 조작이 서툰 제조자를 대신하여 해결할 수 있어 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제조할 수 있고, 3D 프린팅의 조작이 서툴더라도 제조업에 동참이 가능하여 연령에 상관없이 부업 및 일자리를 창출할 수 있는 3D 프린팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로는, 3D프린터는 열가소성 플라스틱으로 된 와이어 또는 필라멘트를 공급릴과 이송릴을 통해 공급하고, 공급된 필라멘트를 작업대에 대하여 상대적으로 XYZ 세 방향으로 위치 조절되는 3차원 이송기구에 장착된 히터노즐에서 용융시켜서 배출함으로써, 2차원 평면형태를 만들면서 이를 작업대 상에 한 층씩 적층하여 3차원으로 성형하는 용융 수지 압출 조형 방법(FDM)이 널리 사용되고 있다.
3D프린터는 조형물 제작을 위해 널리 이용되는 금형사출과 비교할 때 제품의 품질과 경제성이 낮다.
그럼에도 불구하고, 손쉽게 3차원 조형물을 얻을 수 있다는 장점으로 인하여 다양한 3D프린터가 개발되어 보급되고 있으며, 3D프린터의 성능도 날로 향상됨에 따라 장비의 가격도 낮아져 3D프린터의 시장이 커지고, 이를 이용한 사업화도 다각도로 진행되고 있다.
예를 들어 3D출력소는 사용자가 제공하는 3D도면을 전송받아 3D로 출력한 제품을 완성하여 발송하는 방식으로 출력을 대행하는 서비스를 제공하고 있으며, 3D 출력물을 보다 손쉽게 얻기 위하여 3D프린터 통합정보처리 장치를 기반으로 제작을 의뢰하는 사람의 위치와 가장 가까운 곳에 위치한 3D프린터를 이용하여 출력물을 제공하는 방식의 서비스도 고안되고 있다.
그러나, 종래의 3D프린터는 연령대가 있으신 노인분들이 조작하는데 어려운 문제점이 있다.
이로 인해, 3D프린터에서 제작된 제품은 모양, 치수 등의 품질의 기준이 되는 기준값에 못 미치게 되는 즉, 불량이 발생되는 문제점도 있다.
관련 선행기술로는 등록특허공보 제10-1400875호(발명의 명칭: 3D 도면 통합 출력 네트워크 시스템, 등록일자: 2014년 05월 22일) 및 공개특허공보 제10-2014-0141406호(발명의 명칭: 블록 적층방식의 3D 프린팅 시스템 및 3D 프린팅을 위한 설계 데이터 생성 방법, 공개일자: 2014년 12월 10일)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 원격조작으로 3D 프린팅이 가능하므로, 출력물의 하자를 스스로 해결하지 못하거나 3D 프린팅의 조작이 서툰 제조자를 대신하여 해결할 수 있어 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제조할 수 있고, 3D 프린팅의 조작이 서툴더라도 제조업에 동참이 가능하여 연령에 상관없이 부업 및 일자리를 창출할 수 있는 3D 프린팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템은, 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단말기; 무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 3D 프린터; 상기 3D 프린터에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터를 원격으로 제어하는 출력도움부; 및 상기 3D 프린터에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 출력검수부; 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 3D 프린터에 분리가능하게 결합되고, 상기 3D 프린터의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 출력도움부로 수신하는 카메라를 더 포함한다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 카메라는 결합되는 상기 3D 프린터의 일면을 기준으로 상, 하 또는 좌, 우방향으로 각도조절이 가능하다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 출력도움부는 상기 3D 프린터에 장착되는 출력제어기에 상기 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 상기 3D 프린터를 작동시킨다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 출력도움부는 상기 카메라에서 촬영하여 수신한 상기 출력상황과 상기 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비된다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 출력물을 출력하는 상기 3D 프린터는 복수개로 구비되고, 상기 출력도움부는 상기 복수개의 3D 프린터를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어한다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템에 있어서, 상기 출력검수부는 상기 출력물의 모양, 치수, 불순물, 변형, 물성 중 적어도 어느 하나 이상을 검수한다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 방법은, 단말기에서 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단계; 3D 프린터에서 무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 단계; 출력도움부에서 상기 3D 프린터에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터를 원격으로 제어하는 단계; 및 출력검수부에서 상기 3D 프린터에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 방법에 있어서, 상기 3D 프린터에 분리가능하게 결합되고, 상기 3D 프린터의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 출력도움부로 수신하는 카메라를 더 포함한다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 방법에 있어서, 상기 출력도움부는 상기 3D 프린터에 장착되는 출력제어기에 상기 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 상기 3D 프린터를 작동시킨다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 방법에 있어서, 상기 출력도움부는 상기 카메라에서 촬영하여 수신한 상기 출력상황과 상기 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비된다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 방법에 있어서, 상기 출력물을 출력하는 상기 3D 프린터는 복수개로 구비되고, 상기 출력도움부는 상기 복수개의 3D 프린터를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어한다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 원격조작으로 3D 프린팅이 가능하므로, 출력물의 하자를 스스로 해결하지 못하거나 3D 프린팅의 조작이 서툰 제조자를 대신하여 해결할 수 있어 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제조할 수 있고, 3D 프린팅의 조작이 서툴더라도 제조업에 동참이 가능하여 연령에 상관없이 부업 및 일자리를 창출할 수 있다.
또한, 전문가의 원격조작으로 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제작할 수 있다.
그리고, 장소에 상관없이 3D 프린팅이 가능하여 다량의 제품을 저렴하게 제작할 수 있다.
아울러, 제작 목표수량을 한정하여 복수의 제작자의 경쟁참여를 유도하여 합리적인 가격과 품질의 향상을 유도할 수 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템의 CFS 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템의 일 실시예의 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 3D 프린팅 방법의 일 실시예의 순서도,
도 4는 도 3에 따른 3D 프린팅 방법의 동작을 나타내는 흐름도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템은 다음과 같이 용어를 사용한다.
ㅇ 출력조건 : 3D출력물의 품질에 영향을 미치는 요소로 작업온도, 습도, 재료물성, 토출량, 적층높이, 속도, 냉각속도 등 20 ~ 30여종의 3D출력 정보.
ㅇ 기초단가 : 제품제작에 사용되는 재료의 표준가격과 제작시간에 따른 전기세의 합으로 구성된 가격으로 시기에 따라 변동.
ㅇ 제작단가 : 기초단가에 출력물 제작의 용이성과 효율성이 고려된 단가.
ㅇ 지급단가 : 제작단가에 제작자의 등급이 가산된 단가.
ㅇ 지 사 : 프랜차이즈 개념과 같이 지역별로 자체검수를 수행하여 고객에게 납품하거나 필요시 인근지역에 위치한 3D프린터 제작자를 방문하여 교육 등의 서비스를 제공.
도 1은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템의 CFS 개념도이다. CFS 개념은 CFS(Cloud Fabrication Service) 제작이 필요한 제품의 3차원 도면을 3D 프린터(120) 사용자들에게 제공하고, 이에 따라 제작된 제품을 주문자에게 안정적이고, 효율적으로 공급한다.
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템의 일 실시예의 블록도이다.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 단말기(110), 3D 프린터(120), 출력도움부(130) 및 출력검수부(140)를 포함하여 이루어진다.
단말기(110)는 출력물을 설계하고, 설계된 출력물의 설계 정보를 생성한다.
단말기(110)는 이용자가 명령어나 데이터를 입력하거나 처리 결과를 출력하는 장치이다. 단말기(110)는 PC, 이동통신단말기, 태블릿 PC 중 어느 하나로 이루어지는 것으로, 주로 PC 또는 컴퓨터를 이용하여 3차원 도면을 설계한다.
3D 프린터(120)는 무선 통신채널이 형성되고, 무선 통신채널을 통해 단말기(110)로부터 설계 정보를 수신받아 출력물을 출력한다.
3D 프린터(120)는 금형(틀)없이 저렴하게 제작이 가능하되, 주로 시제품 제작에 적합하다. 3D 프린터(120)는 크기가 다양하게 이루어져 적재적소에 설치가 가능하다.
출력물은 출력장비인 3D 프린터(120)의 상태, 수십가지의 설정값, 온도 그리고 습도 등의 출력환경에 따라 또는 3D 프린터(120)를 작동하는 제작자에 따라 품질이 천차만별이다.
3D 프린터(120)는 무선 통신채널(wireless communications-channel)을 통해 수신된 작동신호로 작동된다. 무선 통신채널은 전파를 이용해 선에 의한 연결없이 원격지인 3D 프린터(120)에 정보를 전달하는 통신기술을 말한다. 이에 포함되는 기술로는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술, 레이더 기술, 이동통신기술, 위성통신기술, 근거리 무선통신기술 등을 모두 포함한다. 이동통신(移動通信, mobile telecommunication)과 위성통신(衛星通信, satellite communication)의 고유한 기술내용은 별도의 주제로 다루는 것이 좋고, 근거리 무선통신도 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)의 주제 하에 기술할 수 있어서 무선통신의 제하에서는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술 그리고 레이더 기술 등에 대해서만 다루도록 한다. 또한 무선기술이라는 개념을 확장하여 생각하면 음파나 적외선 등을 이용하는 경우도 무선통신기술의 범주에 들어가게 되나 여기에서의 무선통신은 전파를 이용하는 경우만으로 한정하고자 한다.
3D 프린터(120)는 출력제어기(121)와 카메라(122)가 구비된다.
출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되고, 아래에서 설명하게 되는 출력도움부(130)의 작동신호를 무선 통신채널을 통해 3D 프린터(120)를 작동시킨다.
출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되되, 분리가능하게 장착되어 시간의 경과로 인해 더 이상 촬영을 수행하지 못할 경우에 교체될 수 있다.
카메라(122)는 3D 프린터(120)에 분리가능하게 결합되고, 3D 프린터(120)의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 출력도움부(130)로 수신한다.
카메라(122)는 출력제어기(121)와 함께 3D 프린터(120)에 배치되되, 이웃하게 배치된다.
카메라(122)는 결합되는 3D 프린터(120)의 일면을 기준으로 상, 하 또는 좌, 우방향으로 각도조절이 가능하다. 이는 카메라(122)의 촬영 범위의 조절이 가능하여 3D 프린터(120)의 출력상황과 작동상황을 광범위하게 촬영할 수 있기 위함이다.
3D 프린터(120)는 각각의 분야마다 다른 형태의 방식이 사용될 수 있으며, 크게 FDM(Fused Deposition Modelling), DLP(Digital Light Processing), SLA(Stereolithography), SLS(Selective Laser Sintering) 등의 방식으로 구분된다.
FDM(Fused Deposition Modelling)방식은 적층기판에 열로 녹인 플라스틱을 가늘게 한층 한층씩 적층하여 형상을 만드는 방식이다. 주로 개인이 사용하거나 시제품을 제작하는 사업자가 사용하는 경우가 많으며, 다 방식에 비하여 비교적 저렴한 가격으로 출시되고 있다.
DLP(Digital Light Processing)방식은 DLP 프로젝터의 광원을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)를 UV 경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅을 한다. 프린팅 형상대로 UV를 조사하여 UV 경화성 수지를 한층 한층 굳히게 되면서 형상을 완성한다.
SLA(Stereolithography)방식은 레이저 프린팅 방식이며, UV 레진을 재료로 프린팅을 한다. UV 레진을 경화시키는 레이저를 쏘면 고속으로 이동하면서 한층 한층 쌓아가면서 프린팅한다.
SLS(Selective Laser Sintering)방식은 분말 소결방식으로 분말로 된 재료를 레이저로 부분적으로 녹여 프린팅하는 방식이다. SLS는 다른 프린팅 방식과는 달리 금속까지 프린팅할 수 있으며, 고품질의 상품 제조에 바로 사용할 수 있다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)에 작동신호를 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점을 스스로 해결하기 힘든 제작자를 위한 것이다.
제작자는 3D 프린터(120)를 가지고 있으나 조작에 미숙한 사람으로 이를 테면, 연령대가 높으신 노인 등이 있다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)의 조작에 익숙한 전문가가 아래에서 설명하게 되는 재생기에서 재생되는 영상을 통해 3D 프린터(120)를 제어한다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)에 장착되는 출력제어기(121)에 작동신호를 무선 통신채널을 통해 송신하여 3D 프린터(120)를 작동시킨다. 출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되되, 분리가능하게 장착되어 위에서 설명된 바와 같이 시간의 경과로 인해 더 이상 촬영을 수행하지 못할 경우에 교체될 수 있다.
출력도움부(130)는 카메라(122)에서 촬영하여 수신한 출력상황과 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비된다. 재생기는 일반적으로 모니터를 말하는 것으로, TV 등에서 영상 정보를 재생할 때 사용되는 장치로, 3D 프린터(120)를 전문적으로 다를 줄 아는 전문가가 육안으로 확인할 수 있도록 재생된다.
전문가는 출력도움부(130)의 카메라(122)에서 촬영한 영상을 통해 3D 프린터(120)에서 출력되는 출력물의 출력상황이나 3D 프린터(120)의 작동상황의 문제점을 분석 및 파악하여 최적의 출력조건으로 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다.
출력물을 출력하는 3D 프린터(120)는 복수개로 구비되고, 출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어한다.
출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화시켜 3D 프린터(120)의 작동을 동일하게 제어한다. 이는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점이 동일할 경우이다.
출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화해제시켜 3D 프린터(120)의 작동을 다르게 제어한다. 이는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점이 각각 다를 경우이다.
출력검수부(140)는 3D 프린터(120)에서 출력되는 출력물을 검수한다.
출력검수부(140)는 출력물을 의뢰한 고객에게 발주하기 전에 출력물을 검수하는 것이다. 출력검수부(140)는 출력물의 모양, 치수, 불순물, 변형, 물성 중 적어도 어느 하나 이상을 검수한다.
출력검수부(140)는 미리 확립된 검수기준을 제공함으로 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제작하도록 한다. 출력물이 일정 품질이하로 판단되면, 출력검수부(140)는 문제점을 분석 및 파악하여 최적의 출력조건이 출력도움부(130)를 통해 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 3D 프린팅 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 3D 프린팅 방법의 일 실시예의 순서도이고, 도 4는 도 3에 따른 3D 프린팅 방법의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 방법(S100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단말기(110)에서 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단계(S110); 3D 프린터(120)에서 무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기(110)로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 단계(S120); 출력도움부(130)에서 상기 3D 프린터(120)에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터(120)를 원격으로 제어하는 단계(130); 및 출력검수부(140)에서 상기 3D 프린터(120)에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 단계(S140); 를 포함하여 이루어진다.
생성단계(S110)는 단말기(110)에서 출력물을 설계하고, 설계된 출력물의 설계 정보를 생성하는 단계이다.
단말기(110)는 이용자가 명령어나 데이터를 입력하거나 처리 결과를 출력하는 장치이다. 단말기(110)는 PC, 이동통신단말기, 태블릿 PC 중 어느 하나로 이루어지는 것으로, 주로 PC 또는 컴퓨터를 이용하여 3차원 도면을 설계한다.
출력단계(S120)는 3D 프린터(120)에서 무선 통신채널이 형성되고, 무선 통신채널을 통해 단말기(110)로부터 설계 정보를 수신받아 출력물을 출력하는 단계이다.
출력물은 출력장비인 3D 프린터(120)의 상태, 수십가지의 설정값, 온도 그리고 습도 등의 출력환경에 따라 또는 3D 프린터(120)를 작동하는 제작자에 따라 품질이 천차만별이다.
3D 프린터(120)는 무선 통신채널(wireless communications-channel)을 통해 수신된 작동신호로 작동된다. 무선 통신채널은 전파를 이용해 선에 의한 연결없이 원격지인 3D 프린터(120)에 정보를 전달하는 통신기술을 말한다. 이에 포함되는 기술로는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술, 레이더 기술, 이동통신기술, 위성통신기술, 근거리 무선통신기술 등을 모두 포함한다. 이동통신(移動通信, mobile telecommunication)과 위성통신(衛星通信, satellite communication)의 고유한 기술내용은 별도의 주제로 다루는 것이 좋고, 근거리 무선통신도 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)의 주제 하에 기술할 수 있어서 무선통신의 제하에서는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술 그리고 레이더 기술 등에 대해서만 다루도록 한다. 또한 무선기술이라는 개념을 확장하여 생각하면 음파나 적외선 등을 이용하는 경우도 무선통신기술의 범주에 들어가게 되나 여기에서의 무선통신은 전파를 이용하는 경우만으로 한정하고자 한다.
3D 프린터(120)는 출력제어기(121)와 카메라(122)가 구비된다.
출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되고, 아래에서 설명하게 되는 출력도움부(130)의 작동신호를 무선 통신채널을 통해 3D 프린터(120)를 작동시킨다.
출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되되, 분리가능하게 장착되어 시간의 경과로 인해 더 이상 촬영을 수행하지 못할 경우에 교체될 수 있다.
카메라(122)는 3D 프린터(120)에 분리가능하게 결합되고, 3D 프린터(120)의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 출력도움부(130)로 수신한다.
카메라(122)는 출력제어기(121)와 함께 3D 프린터(120)에 배치되되, 이웃하게 배치된다.
카메라(122)는 결합되는 3D 프린터(120)의 일면을 기준으로 상, 하 또는 좌, 우방향으로 각도조절이 가능하다. 이는 카메라(122)의 촬영 범위의 조절이 가능하여 3D 프린터(120)의 출력상황과 작동상황을 광범위하게 촬영할 수 있기 위함이다.
3D 프린터(120)는 각각의 분야마다 다른 형태의 방식이 사용될 수 있으며, 크게 FDM(Fused Deposition Modelling), DLP(Digital Light Processing), SLA(Stereolithography), SLS(Selective Laser Sintering) 등의 방식으로 구분된다.
제어단계(S130)는 출력도움부(130)에서 3D 프린터(120)에 작동신호를 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 3D 프린터(120)를 원격으로 제어하는 단계이다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점을 스스로 해결하기 힘든 제작자를 위한 것이다.
제작자는 3D 프린터(120)를 가지고 있으나 조작에 미숙한 사람으로 이를 테면, 연령대가 높으신 노인 등이 있다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)의 조작에 익숙한 전문가가 아래에서 설명하게 되는 재생기에서 재생되는 영상을 통해 3D 프린터(120)를 제어한다.
출력도움부(130)는 3D 프린터(120)에 장착되는 출력제어기(121)에 작동신호를 무선 통신채널을 통해 송신하여 3D 프린터(120)를 작동시킨다. 출력제어기(121)는 3D 프린터(120)에 장착되되, 분리가능하게 장착되어 위에서 설명된 바와 같이 시간의 경과로 인해 더 이상 촬영을 수행하지 못할 경우에 교체될 수 있다.
출력도움부(130)는 카메라(122)에서 촬영하여 수신한 출력상황과 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비된다. 재생기는 일반적으로 모니터를 말하는 것으로, TV 등에서 영상 정보를 재생할 때 사용되는 장치로, 3D 프린터(120)를 전문적으로 다를 줄 아는 전문가가 육안으로 확인할 수 있도록 재생된다.
전문가는 출력도움부(130)의 카메라(122)에서 촬영한 영상을 통해 3D 프린터(120)에서 출력되는 출력물의 출력상황이나 3D 프린터(120)의 작동상황의 문제점을 분석 및 파악하여 최적의 출력조건으로 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다.
출력물을 출력하는 3D 프린터(120)는 복수개로 구비되고, 출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어한다.
출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화시켜 3D 프린터(120)의 작동을 동일하게 제어한다. 이는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점이 동일할 경우이다.
출력도움부(130)는 복수개의 3D 프린터(120)를 동기화해제시켜 3D 프린터(120)의 작동을 다르게 제어한다. 이는 3D 프린터(120)를 통해 출력된 출력품의 모양, 치수 등에서 발생되는 문제점이 각각 다를 경우이다.
검수단계(S140)는 출력검수부(140)에서 3D 프린터(120)에서 출력되는 출력물을 검수하는 단계이다.
출력검수부(140)는 출력물을 의뢰한 고객에게 발주하기 전에 출력물을 검수하는 것이다. 출력검수부(140)는 출력물의 모양, 치수, 불순물, 변형, 물성 중 적어도 어느 하나 이상을 검수한다.
출력검수부(140)는 미리 확립된 검수기준을 제공함으로 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제작하도록 한다. 출력물이 일정 품질이하로 판단되면, 출력검수부(140)는 문제점을 분석 및 파악하여 최적의 출력조건이 출력도움부(130)를 통해 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 3D 프린터 방법을 살펴보면, 우선 출력하고자 하는 출력물을 단말기(110)에서 설계하고(S5), 단말기(110)에서 설계한 출력물의 설계 정보를 무선 통신채널을 이용하여 3D 프린터(120)로 수신한다(S10). 그런 다음 수신된 출력물의 설계 정보를 통해 3D 프린터(120)가 출력물을 출력하고(S15), 출력된 출력물을 출력검수부(140)에서 검수한다(S20). 검수한 출력물에서 문제점을 판별하고(S25), 만약에 검수한 출력물에서 문제점을 발견하면 분석 및 파악하여 출력도움부(130)를 통해 3D 프린터(120)를 원격으로 제어한다(S30). 반대로, 검수한 출력물에서 문제점을 발견하지 않으면 출력물을 대량으로 출력한다(S35).
만약, 출력품질 저하의 문제가 출력조건 값에 의한 것이 아닌 다른 문제로 판단될 경우 직접 방문하여 문제를 해결하거나 가까운 지사에 방문 조정서비스를 요청한다.
이와 같은 방법을 반복하여 일정 품질이상의 출력물을 효율적으로 제작할 수 있어 합리적인 가격과 품질의 향상을 유도할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100 : 3D 프린팅 시스템 110 : 단말기
120 : 3D 프린터 121 : 출력제어기
122 : 카메라 130 : 출력도움부
140 : 출력검수부
S100 : 3D 프린팅 방법 S110 : 생성단계
S120 : 출력단계 S130 : 제어단계
S140 : 검수단계

Claims (12)

  1. 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단말기;
    무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 3D 프린터;
    상기 3D 프린터에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터를 원격으로 제어하는 출력도움부; 및
    상기 3D 프린터에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 출력검수부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3D 프린터에 분리가능하게 결합되고, 상기 3D 프린터의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 출력도움부로 수신하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카메라는 결합되는 상기 3D 프린터의 일면을 기준으로 상, 하 또는 좌, 우방향으로 각도조절이 가능한 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력도움부는 상기 3D 프린터에 장착되는 출력제어기에 상기 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 상기 3D 프린터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 출력도움부는 상기 카메라에서 촬영하여 수신한 상기 출력상황과 상기 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 출력물을 출력하는 상기 3D 프린터는 복수개로 구비되고, 상기 출력도움부는 상기 복수개의 3D 프린터를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 출력검수부는 상기 출력물의 모양, 치수, 불순물, 변형, 물성 중 적어도 어느 하나 이상을 검수하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템.
  8. 단말기에서 출력물을 설계하고, 설계된 상기 출력물의 설계 정보를 생성하는 단계;
    3D 프린터에서 무선 통신채널이 형성되고, 상기 무선 통신채널을 통해 상기 단말기로부터 상기 설계 정보를 수신받아 상기 출력물을 출력하는 단계;
    출력도움부에서 상기 3D 프린터에 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 작동되는 상기 3D 프린터를 원격으로 제어하는 단계; 및
    출력검수부에서 상기 3D 프린터에서 출력되는 상기 출력물을 검수하는 단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 3D 프린터에 분리가능하게 결합되고, 상기 3D 프린터의 출력상황과 작동상황을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 출력도움부로 수신하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 출력도움부는 상기 3D 프린터에 장착되는 출력제어기에 상기 작동신호를 상기 무선 통신채널을 통해 송신하여 상기 3D 프린터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 출력도움부는 상기 카메라에서 촬영하여 수신한 상기 출력상황과 상기 작동상황의 영상을 기록하고, 재생하는 재생기가 구비되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 출력물을 출력하는 상기 3D 프린터는 복수개로 구비되고, 상기 출력도움부는 상기 복수개의 3D 프린터를 동기화시켜 제어하거나 동기화를 해제시켜 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
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