KR20180125590A - 3d 프린터의 신규 파우더 및 재활용 파우더 공급 관리 기법 - Google Patents

3d 프린터의 신규 파우더 및 재활용 파우더 공급 관리 기법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 예시는 3D 프린터의 신규 파우더와 재활용 파우더 공급을 관리하는 것에 관한 것이다. 일 구현예에서, 프로세서는 프린트 작업의 세트에 기초하여 3D 프린터에 의한 신규 파우더 사용, 재활용 파우더 사용 및 재활용 파우더 생성을 추정한다. 프로세서는 파우더 추정과 파우더 자원에 관해 저장된 정보에 기초하여 신규 파우더 자원과 재활용 파우더 자원을 조정할 수 있다.

Description

3D 프린터의 신규 파우더 및 재활용 파우더 공급 관리 기법
3D 프린터는 상이한 유형의 파우더를 사용하여 서로 다른 물체를 생성할 수 있다. 경우에 따라 3D 프린터는 잔여 파우더를 회수하여 다른 프린트 작업에서 재활용 파우더로 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 3D 프린트 부품은 특정 비율의 신규 파우더 및 재활용 파우더를 사용하여 생성될 수 있다.
도면은 예시적인 실시예를 도시한다. 하기의 상세한 설명은 도면을 참조한다.
도 1은 3D 프린터의 신규 파우더 공급 및 재활용 파우더 공급을 관리하는 컴퓨팅 시스템의 일 예시를 도시하는 블록도이다.
도 2는 파우더 관리 클라우드 서비스를 포함하는 3D 프린트 컴퓨팅 시스템의 일 예시를 도시하는 도면이다.
도 3은 3D 프린터의 신규 파우더 공급 및 재활용 파우더 공급을 관리하는 방법의 일 예시를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 로컬 파우더 공급원과 원격 파우더 공급원 사이에서 3D 프린트 작업을 위한 파우더 공급을 관리하는 방법의 일 예시를 도시하는 흐름도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 신규 파우더 공급 및 재활용 파우더 공급에 기초하여 3D 프린트 작업을 스케줄링하는 일 예시를 도시하는 도면이다.
일 구현예에서, 프로세서는 3D 프린트 작업 세트에 기초하여 신규 파우더의 사용, 재활용 파우더의 사용 및 재활용 파우더의 생성을 예측하고, 그러한 예측에 기초하여 파우더 자원을 조정할 수 있다. 3D 프린터는 생성되는 부품의 유형에 따라 신규 파우더, 재활용 파우더 또는 신규 파우더와 재활용 파우더를 모두 사용하여 부품을 만들 수 있다. 파우더 베드상의 파우더를 융해시킴으로써 부품이 생성될 수 있으며, 융해되지 않은 파우더의 일부는 부품이 생성된 후에 파우더 베드 상에 남을 수 있어, 나머지 파우더는 재활용 파우더로서 특정 부품의 후속 부품 또는 후속 레이어에 사용될 수 있다. 3D 프린터에 공급될 수 있는 파우더의 양은 파우더를 공급하여 물체를 생성함에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 재활용 파우더의 양은 물체에 사용될 때 감소할 수 있으며, 프린트 공정에서 사용된 재활용 파우더보다 회수할 파우더가 더 많이 생성되는 경우 증가할 수 있다. 일부 파우더 공급은 3D 프린터에 로컬이고 일부 파우더 공급은 원격인 경우와 같이 파우더 공급이 공유되면 파우더 공급을 추적하는 작업이 더욱 복잡해질 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터에는 파우더 공급을 저장할 수 있는 저장소 또는 카트리지가 있을 수 있으며, 기본 파우더 공급은 복수의 3D 프린터에 공유되는 원격 공급원과 같은 보조 공급원으로부터의 파우더 공급에 의해 보충될 수 있다.
프로세서는 원격 공급과 같은 보조 공급으로부터 신규 파우더 자원 및/또는 재활용 파우더 자원의 전달을 스케줄링할 수 있다. 프로세서는 파우더를 3D 프린터에 전달하기 위한 양을 결정하고 공급원을 식별할 수 있다. 프로세서는 예측된 프린트 작업 세트에 기초하여 파우더를 프린터로 전달하기 위한 스케줄을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 3D 프린트점에 발송할 파우더의 양을 결정할 수 있다. 프로세서는 예측된 순서의 시뮬레이션에 기초하여 미래의 공급량을 예측할 수 있다. 일부 구현예에서, 프로세서는 공급량을 변경하기 위해 물체의 생성을 재스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 많은 양의 재활용 파우더를 생성하는 물체는 많은 양의 재활용 파우더를 사용하는 물체보다 앞선 순서로 생성될 수 있다.
파우더 공급을 자동으로 관리하면 특정 프린터에서 재활용 파우더로서 회수되고 사용될 수 있는 잔여 파우더의 이점을 3D 프린터가 취할 수 있으며, 여러 3D 프린터 간에 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 프로세서는 보조 공급원으로부터의 파우더 전달 횟수를 줄이고 및/또는 차질이 덜한 시간에 전달을 스케줄링하도록 프린트 작업을 스케줄링할 수 있다.
도 1은 3D 프린터의 신규 파우더 공급 및 재활용 파우더 공급을 관리하기 위한 컴퓨팅 시스템의 일 예시를 나타내는 블록도이다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(100)은 일련의 3D 프린트 순서에 기초하여 이용할 수 있는 공급량을 예측하고 복수의 공급원들 사이의 공급을 조정할 수 있다. 공급원은 전용되거나 공유될 수 있는 기본 공급원 및 보조 공급원이 될 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(110)와 같은 3D 프린터는 기본 로컬 파우더 공급원을 가질 수 있고, 보조 원격 파우더 공급원으로부터 추가적인 파우더를 받을 수 있다. 컴퓨팅 시스템(100)은 프로세서(101), 머신 판독가능 저장 매체(102), 저장 장치(105) 및 3D 프린터(110)를 포함한다.
3D 프린터(110)는 부가적인 제조 공정을 수행하기 위한 임의의 적합한 3D 프린터일 수 있다. 3D 프린터(110)는 레이어 단위로 파우더를 융해시키는 방법을 사용하여 물체를 생성할 수 있다. 예를 들어, 파우더 레이어는 광 및/또는 열을 사용하여 융해될 수 있다. 3D 프린터(110)는 카트리지, 호퍼 또는 다른 저장 장치 등에 기본 파우더 공급을 포함할 수 있어서, 기본 파우더 공급은 제조 공정 동안에 융해될 파우더 베드에 추가될 수 있다. 기본 파우더 공급은 별도의 저장소에 신규 파우더와 재활용 파우더를 모두 포함할 수 있다. 프린트 후에 물체의 일부로 융해되지 않은 잔여 파우더가 존재할 수 있으며, 잔여 파우더는 일부의 경우 재사용을 위해 재활용될 수 있다. 일부 구현예에서, 회수된 파우더를 재사용될 수 있도록 준비하는데 추가 공정이 발생할 수 있다. 예를 들어, 잉여 파우더를 수동 또는 자동으로 수집하여 재활용 파우더를 포함하는 저장소와 같은 저장소 또는 카트리지에 넣을 수 있다. 재활용 파우더는 3D 프린터(110)에 로컬로 저장될 수 있거나, 복수의 3D 프린터가 이용할 수 있는 저장 장치와 같은 보조 저장 장치에 저장될 수 있다.
저장 장치(105)는 신규 파우더 공급과 재활용 파우더 공급에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 저장 장치(105)는 기본 신규 파우더 공급량(106), 보조 신규 파우더 공급량(107), 기본 재활용 파우더 공급량(108) 및 보조 재활용 파우더 공급량(109)에 관한 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(101)는, 예를 들어, 네트워크를 통해 저장 장치(105)에 정보를 저장하고 및/또는 정보에 액세스할 수 있다. 일부 구현예에서, 컴퓨팅 시스템(100)은 특정 3D 프린터에 대한 기본 파우더 공급량에 대한 정보가 로컬로 저장되는 곳과 같은 파우더 정보를 저장하기 위한 복수의 저장 장치를 포함하고, 정보는 프로세서(101)에 전송된다.
기본 신규 파우더 공급량(106)은 3D 프린터(110)와 연관된 신규 파우더 공급량과 관련된 임의의 정보를 포함할 수 있다. 기본 신규 파우더 공급은 3D 프린터(110) 내에 저장되거나 그렇지 않으면, 예를 들어, 접속된 저장 장치 내의 현재 프린트 작업을 위한 3D 프린터(110) 연결된 저장소에 액세스할 수 있다. 신규 파우더는 이전 프린트 작업에서 사용되지 않은 파우더일 수 있다.
보조 신규 파우더 공급량(107)은 3D 프린터(110)와 별개로 보조 신규 공급원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보조 신규 파우더는 공유된 신규 파우더 공급 저장 장치로부터 3D 프린터(110)로 자동 또는 수동으로 전달될 수 있다. 보조 신규 파우더는 3D 프린터(110)와는 별도의 장소 또는 영역에 저장될 수 있다.
기본 재활용 파우더 공급량(108)은 3D 프린터(110)에 전용되거나 3D 프린터(110)에 의해 생성된 재활용 파우더에 관한 정보를 포함할 수 있다. 재활용 파우더 공급량(108)은 3D 프린터(110) 또는 다른 3D 프린터의 프린트 작업으로부터 생성된 파우더를 포함할 수 있으며, 재활용 파우더는 3D 프린터(110)의 카트리지 또는 저장소에 저장될 수 있다.
보조 재활용 파우더 공급량(109)은, 예를 들어, 공유 저장 장치 공급과 같이 3D 프린터(110)로부터 원격인 장치에 저장된 재활용 파우더에 관한 정보를 포함할 수 있다. 재활용 파우더는 3D 프린터(110)로 이동되어 기본 재활용 파우더 공급에 추가될 수 있다.
저장 장치(105)는 파우더의 양에 관한 추가 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 다양한 재료의 파우더와 같은 여러 종류의 신규 또는 재활용 파우더가 있을 수 있다. 저장 장치(105)는 재활용 파우더의 구성 및/또는 회수된 시간량에 관한 정보를 저장할 수 있다. 저장 장치(105)는 신규 파우더의 중량, 유형 및 다른 특징과 같은 정보를 저장할 수 있다.
프로세서(101)는 중앙 처리 장치(CPU), 반도체 기반 마이크로프로세서, 또는 명령어의 검색 및 실행에 적합한 임의의 다른 디바이스일 수 있다. 명령어의 인출, 디코딩 및 실행 대신에 또는 이에 추가하여, 프로세서(101)는 후술되는 기능을 수행하기 위한 복수의 전자 컴포넌트를 포함하는 하나 이상의 집적 회로(IC) 또는 다른 전자 회로를 포함할 수 있다. 후술되는 기능은 복수의 프로세서에서 수행될 수 있다. 프로세서(101)는 3D 프린터(110) 및 다른 3D 프린터에 클라우드 서비스를 제공할 수 있다. 일 구현예에서, 프로세서(101)는 3D 프린터(110)의 일부이며, 프로세서(101)는 3D 프린터(110)의 추가 동작을 관리한다.
프로세서(101)는 머신 판독가능 저장 매체(102)와 통신할 수 있다. 머신 판독가능 저장 매체(102)는 전자, 자기, 광학 또는 실행 가능 명령어 또는 다른 데이터를 저장하는 다른 물리적 저장 디바이스(예컨대, 하드 디스크 드라이브, 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리 등)와 같은 임의의 적절한 머신 판독가능 매체일 수 있다. 머신 판독가능 저장 매체(102)는, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 비일시적 매체일 수 있다. 머신 판독가능 저장 매체(102)는 파우더 사용 및 생성 추정 명령어(103) 및 파우더 공급 관리 명령어(104)를 포함할 수 있다.
파우더 사용 및 생성 추정 명령어(103)는 일련의 프린트 작업에 기초하여 3D 프린터(110)에 의한 신규 재활용 파우더의 사용 및 재활용 파우더의 생성을 추정하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추정은 파우더 유형과 같은 프린트 작업과 연관된 정보에 기초할 수 있다. 추정은 사용되는 파우더의 양의 범위를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 프로세서는 과거의 프린트 작업 및 사용된 관련 파우더의 양으로부터의 데이터를 사용하는 시뮬레이션에 기초하여 파우더 공급을 추정한다. 프로세서는 시뮬레이션을 실행하고 및/또는 시뮬레이션과 관련된 저장된 정보에 액세스할 수 있다.
일 구현예에서, 프로세서는 추정에 기초하여 프린트 작업 세트를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 스케줄을 업데이트하여 후속 프린트 작업에 이용될 수 있는 기본 및/또는 보조 재활용 파우더의 양을 변경할 수 있다. 프로세서는 공급에 기초하여 신규 및 재활용 파우더의 비율이 업데이트되는 경우와 같이 프린트 작업 내용에 대한 정보를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라 정확히 프린트된 부분을 생성할 수 있는 비율이 여러 개 있을 수 있으며, 프로세서는 신규 및/또는 재활용 파우더의 사용가능성에 기초하여 비율을 업데이트할 수 있다.
파우더 공급 관리 명령어(104)는 파우더 추정 및 기본 신규 파우더 공급량(106), 보조 신규 파우더 공급량(107), 기본 재활용 파우더 공급량(108) 및 보조 재활용 파우더 공급량(109)과 같은 파우더 자원에 관한 저장된 정보에 기초하여 기본 공급원과 보조 공급원 사이에서 신규 및 재활용 파우더 자원을 조정하는 명령어를 포함한다.
파우더 공급을 조정하기 위한 명령어는 파우더 공급을 보조 공급원에서 기본 공급원으로 또는 그 반대로 전달하는 명령어가 포함될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101)는 기본 신규 파우더 공급량(106)에 기초하여 프린트 작업을 위한 신규 파우더의 추정량이 기본 신규 파우더 공급에서 이용가능한지를 판정할 수 있다. 이용 가능하지 않으면, 프로세서(101)는 보충할 신규 파우더 공급량 및 신규 파우더의 추정량을 충족시키는 목표 신규 파우더 공급 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101)는 신규 파우더 공급 저장 영역 및 보충될 양을 선택할 수 있다.
3D 프린터(110)는 임의의 적절한 방식으로 파우더 공급을 사용할 수 있다. 예를 들어, 파우더 공급은 파우더 베드에 놓이기 전에 저장소에 미리 혼합되거나, 재활용 파우더 또는 신규 파우더와 같은 파우더 유형이 일단 3D 프린터에 추가되자마자 혼합될 수 있다. 일 구현예에서, 저장소는 특정 비율의 신규 파우더와 재활용 파우더를 포함할 수 있고, 특정 비율이 요구될 때 특정 저장소로부터의 파우더가 사용될 수 있다. 보조 저장 장치는 특정 비율의 신규 파우더 및 재활용 파우더를 포함하는 재활용 파우더를 포함할 수 있다.
프로세서는 프린트 작업이 완료될 때 저장 장치(105) 내의 파우더 공급 정보를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 사용되는 신규 및 재활용 파우더의 양을 줄이고 완료된 프린트 작업으로부터 재활용 파우더 생성을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(100)은 복수의 3D 프린터를 포함하고, 파우더 공급을 조정하는 것은 복수의 프린트 작업을 실행하는 복수의 3D 프린터 사이의 공급을 조정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 공유된 원격 공급원으로부터의 파우더 공급은 특정 파우더 공급원으로부터의 파우더 전달 횟수의 감소와 같은 복수의 3D 프린터의 목표량을 충족시키도록 조정될 수 있다. 일 구현예에서, 프로세서(101)는 공유된 파우더 공급의 분석에 기초하여 3D 프린터 세트 사이에서 프린트 작업을 스케줄링한다.
도 2는 파우더 관리 클라우드 서비스(212)를 포함하는 3D 프린트 컴퓨팅 시스템(200)의 일례를 나타내는 도면이다. 3D 프린트 컴퓨팅 시스템(200)은 3D 프린터(203) 및 3D 프린터(207)를 포함한다. 3D 프린터(203 및 207)는 동일한 위치 및/또는 동일한 엔티티와 연관될 수 있다. 일부 경우에, 3D 프린터(203 및 207)는 3D 프린터가 서로 연관되지 않지만 보조 3D 프린터 파우더 공급부(209)와 같은 보조 공급 보충원을 공유하도록 상이한 엔티티 및/또는 상이한 위치와 연관될 수 있다. 3D 프린터(203 및 207)는 각각 신규 파우더 저장소(201 및 205)와 같은 기본 신규 파우더 공급을 각각 포함할 수 있으며, 각각 재활용 파우더 저장소(202 및 206)와 같은 기본 재활용 파우더 공급원을 포함할 수 있다. 기본 파우더 공급은 3D 프린터 내에 있거나 사용가능하도록 3D 프린터와 연관될 수 있다. 3D 프린터(203 및 207)의 파우더 공급은 파우더 베드, 카트리지 또는 다른 용기에 공급되는 저장소와 같은 임의의 적합한 방식으로 포함될 수 있다. 3D 프린터(203 및 207)는 각각 회수된 파우더 영역(204 및 208)과 같은 회수된 파우더 공급을 포함할 수 있어서, 회수된 파우더 영역(204 및 208) 내의 파우더가 관련 3D 프린터의 재활용 파우더 공급으로 전달될 수 있다. 3D 프린터(203 및 207)는 부품을 프린트할 때 개별 프린터와 연관된 기본 파우더 공급을 사용할 수 있으며, 신규 파우더(210) 및 재활용 파우더(211)을 포함하는 보조 3D 프린터 파우더 공급부(209)로부터 기본 공급을 보충하기 위해 추가 파우더를 회수할 수 있다.
3D 프린터(203 및 207)는, 예를 들어, 3D 프린터가 부품을 프린트하기 전에 신규 파우더 및 재활용 파우더를 혼합하거나 사전에 유형 또는 파우더를 혼합하고, 동일한 비율을 사용하는 복수의 부품을 프린트하기 위해 저장하는 임의의 적절한 방식으로 신규 파우더 공급과 재활용 파우더 공급을 사용할 수 있다.
파우더 관리 클라우드 서비스(212)는 3D 프린터 그룹에 공급되는 신규 및 재활용 파우더의 양의 사용을 예측 및 관리하고, 보조 3D 프린터 파우더 공급부(209)로부터 3D 프린터(203 및 207)로의 파우더 공급의 전달을 관리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 파우더 관리 클라우드 서비스(212)는, 예를 들어, 도 1의 프로세서(101)에 의해 구현될 수 있다.
도 3은 3D 프린터 신규 및 재활용 파우더 공급을 관리하는 방법의 예시를 도시한 흐름도이다. 예를 들어, 프로세서는 신규 및 재활용 파우더의 양 및 보조 공급으로부터의 파우더 사용, 재활용 및 회수로 인한 증가량 및 감소량을 예측할 수 있다. 프로세서는 3D 프린터 세트를 위한 파우더 공급량을 관리하여, 3D 프린터와 연관된 3D 프린트 작업의 실제 또는 계획된 세트에 기초하여 프로세서가 파우더 공급 요구를 예측하도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 기본 및 보조 신규 및 재활용 파우더를 조정하여 실제 또는 예측된 프린트 작업 요구를 충족시킬 수 있다. 파우더를 조정하는 것은 보조 위치로부터 파우더의 공급원, 파우더의 양 및 전달 스케줄을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 파우더 공급을 조정하는 것은 파우더 요구 또는 파우더 요구를 충족시키는 능력을 변경하기 위해 스케줄링 순서 또는 신규 파우더 대 재활용 파우더의 비율과 같은 프린트 작업의 매개변수를 바꾸는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 프로세서는 3D 프린터의 컴포넌트가다. 프로세서는 3D 프린터용 공급을 관리하는 클라우드 기반 서비스의 일부일 수 있다. 이러한 방법은, 예를 들어, 도 1의 컴퓨팅 시스템(100)에 의해 구현될 수 있다.
단계(300)에서 시작하면, 프로세서는 3D 프린트 작업에 사용될 신규 파우더 및 재활용 파우더의 양을 결정한다. 3D 프린트 작업은 개별 부품 또는 최종 제품과 같은 임의의 적합한 3D 프린트 작업일 수 있다. 3D 프린트 작업은 순서를 갖는 스케줄링된 작업일 수 있거나, 특정 기간에 3D 프린터에서 생성될 것으로 예측되는 3D 프린트 작업의 예측된 유형일 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 특정 기간 동안 수신될 프린트 작업의 유형에 대한 예측을 결정하거나 수신할 수 있다.
3D 프린트 작업은 임의의 적합한 양의 신규 또는 재활용 파우더를 사용할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린트 작업은 신규 파우더 또는 재활용 파우더만을 사용하거나 둘의 조합을 사용할 수 있다. 3D 프린트 작업은 향후 프린트 작업에 사용될 재활용 파우더로서 회수될 수 있는 파우더 베드에 남아있는 파우더를 가진 채 완료될 수 있다.
프로세서는 저장 장치 및/또는 시뮬레이션으로부터의 정보에 기초하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 3D 프린트 작업에 사용되는 파우더의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, 최종 부품 또는 부품 특징과 연관된 매개변수는 단단한 부품보다 내부에 빈 공간이 있는 부품에 더 적은 파우더가 필요한 경우와 같이 특정 양의 파우더 및 유형과 연관될 수 있다. 이전 프린트 작업에 사용된 파우더 및 유형의 양에 대한 정보는 3D 프린트 작업을 위해 프린트할 부품의 형태 및 부품 강도와 같은 목표 매개변수와 비교될 수 있다.
계속해서 단계(301)에서, 프로세서는 3D 프린트 작업 이전에 스케줄링된 프린트 작업에 기초하여 신규 파우더 및 재활용 파우더의 양을 추정한다. 프로세서는 제품 순서 또는 시뮬레이션 또는 예측과 관련된 스케줄에 따라 스케줄링되는 것과 같은 스케줄링된 프린트 작업에 기초하여 서로 다른 기간에 사용 가능한 파우더 양을 추정할 수 있다. 프로세서는 기본 공급원 및 보조 공급원에서의 신규 파우더의 양과 같이 복수의 공급원에서 이용 가능한 파우더의 양을 추정할 수 있다. 기본 공급원은 특정 3D 프린터에 로컬일 수 있으며, 보조 공급원은 원격 공유 파우더 공급원일 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 신규 파우더 및 재활용 파우더의 저장된 기존의 기본 및 보조 공급에 대한 정보에 액세스할 수 있으며, 프로세서는 일련의 프린트 작업에 기초하여 업데이트된 양을 예측할 수 있다.
프로세서는 프린트 작업 후 재활용 파우더가 될 것으로 예상되는 신규 파우더의 양에 기초하여 예측할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 프린트 작업 후에 3D 프린터 파우더 베드에 남아있는 파우더의 양을 추정할 수 있다. 프로세서는 프린트 작업의 매개변수와 연관된 저장된 정보에 액세스할 수 있고, 다른 프린트 작업과의 비교에 기초하여 잔류 파우더의 양을 추정하고 유사한 프린트 부품에 대한 연관된 잔류 파우더의 양을 추정할 수 있다.
프린트 작업 이전에 스케줄링된 3D 프린트 작업의 세트는 단일한 또는 복수의 프린터에 할당된 것과 같은 임의의 적합한 3D 프린트 작업의 세트일 수 있다. 3D 프린트 작업의 세트는 스케줄링된 순서와 연관될 수 있다. 일 구현예에서, 프로세서는 각각의 프린트 작업에 연관시킬 스케줄 및 프린터를 결정한다. 3D 프린트 작업의 세트는 신규 파우더를 사용하는 의료 기기 부품 및 재활용 파우더를 사용하는 견본 부품과 같은 상이한 유형의 파우더를 포함할 수 있다. 프린트 작업은 신규 파우더와 재활용 파우더의 비율 또는 신규 파우더 및 재활용 파우더의 허용 범위를 포함할 수 있다.
프로세서는 임의의 적절한 방식으로 프린트 작업 세트에 의한 신규 파우더 사용, 재활용 파우더 사용 및 재활용 파우더의 생성을 예측할 수 있다. 프로세서는 파우더, 작용제 및 기타 투입물과 같은 프린트 작업을 위한 공급과 관련된 저장된 정보에 액세스할 수 있다. 예측된 파우더의 양은 과거 프린트 작업에 기초할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 시뮬레이션을 실행하여 한 세트의 매개변수를 갖는 부품을 생성하기 위한 목표 파우더 입력량을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 이전의 프린트 작업에 관련되고 어떤 경우에는 시뮬레이션과 관련된 저장된 정보에 액세스한다. 일 구현예에서, 프로세서는 특정 유형의 프린트 작업 세트에 의한 파우더 사용량을 결정하여 후속 프린트 작업을 위해 남아있는 자원을 결정할 수 있다. 프로세서는 여러 유형의 재료 또는 이전 프린트 작업의 서로 다른 유형에서 회수된 재활용 파우더와 같이 여러 유형의 신규 파우더 및 재활용 파우더에 대한 요구를 예측할 수 있다.
계속해서 단계(302)에서, 프로세서는 결정된 양과 비교된 추정에 대한 정보에 기초하여 파우더 자원을 관리한다. 프로세서는 프린트 작업의 재스케줄링, 프린트 작업을 위한 파우더 유형의 변경, 또는 제 1 공급원로부터 제 2 공급원으로의 파우더 전달과 같은 임의의 적절한 방식으로 파우더 자원을 관리할 수 있다. 프로세서는, 3D 프린트 작업이 스케줄링될 때 파우더 공급이 3D 프린트 작업에 대한 요구를 충족시키도록 하는 스케줄에 기초하여 이용할 수 있는 파우더의 양 또는 파우더의 유형이 달라지도록 3D 프린트 작업 이전에 프린트 작업을 재스케줄링할 수 있다. 일 구현예에서, 프로세서는 기본 파우더 공급에 충분한 파우더를 갖는 상이한 3D 프린터를 위한 3D 프린트 작업을 재스케줄링한다. 기본 공급원은, 예를 들어, 특정 3D 프린터와 연관될 수 있고 이용가능할 수 있다. 프로세서는 결정된 양과 비교된 특정 유형의 파우더에 대한 요구 예측에 기초하여 보조 공급원으로부터 3D 프린터로 전달하기 위한 재활용 파우더 및/또는 신규 파우더의 양을 결정할 수 있다.
프로세서는 공급 정보에 대한 예측된 요구의 비교에 기초하여 기본 신규 및 재활용 파우더 자원과 보조 신규 및 재활용 파우더 자원을 조정할 수 있다. 기본 파우더 공급원이 스케줄링된 시간에 프린트 작업을 위해 충분한 양의 신규 또는 재활용 파우더를 포함하지 않을 것으로 예상되는 경우, 프로세서는 파우더 전달을 위한 양과 공급원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는, 파우더가 언제 사용될 것인지와 프린트 작업의 휴지 기간 또는 냉각 및 다른 공정을 위한 계획된 휴지 기간에서의 중단 레벨(disruption level)에 기초하여, 보조 공급원에서 기본 공급원으로 신규 또는 재활용 파우더를 전달하기 위한 공급양과 시간 프레임을 자동으로 예측할 수 있다.
일 구현예에서, 프로세서는 파우더 공급 예측에 기초하여 프린트 작업의 매개변수를 변경한다. 예를 들어, 프로세서는 파우더 공급 예측에 기초하여 부품을 위해 신규 파우더에서 재활용 파우더로 업데이트하거나 스케줄의 순서를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 부품이 후속 부품을 위한 재활용 공급을 생성하여 기본 파우더 공급으로부터 더 많은 부품이 생성될 수 있도록 스케줄을 업데이트할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서는 신규 및 재활용 파우더 공급 레벨과 관련된 정보를 저장, 전송 및/또는 표시한다. 예를 들어, 프로세서는 기본 신규 파우더 공급이 임계치를 초과한다는 경고 및/또는 기본 신규 파우더 공급이 임계치 미만인 기간을 나타내는 경고를 전송할 수 있다.
도 4는 로컬 파우더 공급원과 원격 파우더 공급원 사이에서 3D 프린터용 파우더 공급을 관리하는 방법의 일 예시를 도시하는 흐름도이다. 예를 들어, 프로세서는 프린트 작업과 연관된 파우더의 양 및 유형을 결정할 수 있으며, 프린트 작업의 요구를 충족 시키도록 파우더 자원에 대한 변경이 스케줄링되어야 하는지를 판정할 수 있다. 3D 프린터는 3D 프린터와 연관된 기본 로컬 공급원과 기본 공급원으로 전달될 수 있는 원격 보조 공급원과 같은 복수의 파우더 공급원에 액세스 할 수 있다. 방법은, 예를 들어, 도 1의 컴퓨팅 시스템(100)에 의해 구현될 수 있다.
단계(400)에서 시작하면, 프로세서는 3D 프린트 작업에 대한 파우더 투입량을 결정한다. 프린트 작업은 순서화된 프린트 작업이거나 시뮬레이션의 정보에 기초한 프린트 작업일 수 있다. 프로세서는 프린트 작업의 세트에 대한 입력 요건을 결정할 수 있다. 투입량은 신규 파우더 및 재활용 파우더의 양을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 프린트 작업은 신규 파우더로 제조된 의료 기기와 같이 단일 유형의 파우더를 포함할 수 있으며, 일부 경우에는 프린트 작업은 특정 부품 밀도 또는 다른 특성을 제공하기 위해 특정 비율의 신규 파우더와 재활용 파우더를 포함할 수 있다. 프로세서는 프린트 작업 및/또는 유사한 프린트 작업에 관한 정보를 포함하는 저장 장치 내의 정보에 액세스하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 파우더 입력량을 결정할 수 있다. 프로세서는 프린트 작업에 대한 파우더의 범위 또는 가능한 파우더 요건의 상한을 결정할 수 있다.
단계(401)에서 계속하면, 프로세서는 유입되는 작업을 위한 로컬 신규 파우더가 충분한지를 판정한다. 예를 들어, 프로세서는 3D 프린터에 액세스할 수 있는 저장소 내의 파우더에 대한 정보에 액세스할 수 있다. 프로세서는 복수의 저장소, 저장소의 충전 레벨 및/또는 저장소로부터 액세스된 정보에 기초하여 이용할 수 있는 기본 신규 파우더의 양을 결정할 수 있다. 프로세서는 3D 프린트 작업에 대한 파우더 요구의 상한과 이용할 수 있는 신규 기본 파우더의 양을 비교할 수 있다.
단계(402)에서 계속하면, 로컬 신규 파우더 공급이 충분하지 않다고 판정되면, 프로세서는 신규 파우더가 신규 파우더 공급에 추가되도록 한다. 예를 들어, 프로세서는 추가될 신규 파우더의 양을 결정할 수 있다.
단계(408)에서 계속하면, 일부 실시예에서, 프로세서는 프린트 작업에 대한 파우더 유형을 리스케줄 및/또는 변경하고, 새로운 매개변수로 단계(400)의 시작을 계속할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 신규 파우더를 추가하기 전에 기존의 신규 기본 파우더 공급으로 실행될 수 있는 프린트 작업이 실행되게 한다. 프로세서는 기본 공급에 추가될 신규 파우더의 양을 결정할 수 있고, 이러한 결정은 프린트 작업 또는 프린트 작업의 세트에 기초하여 이루어질 수 있다. 프로세서는 복수의 원격 위치에 저장된 양을 비교함으로써 추가적인 신규 파우더 공급원을 결정할 수 있다.
단계(403)에서 계속하면, 프로세서는 프린트 작업을 위한 기본 재활용 파우더 공급이 충분한지를 판정한다. 프로세서는 기본 공급 내의 저장소 및/또는 복수의 저장소 내의 파우더의 양을 비교하여 재활용 파우더가 프린트 작업을 위한 파우더 요구를 충족시키는지를 판정할 수 있다. 경우에 따라, 프로세서는, 프린트 작업에 이용할 수 있는 신규 파우더와 재활용 파우더의 비율에 대한 범위를 결정하고, 이용할 수 있는 기본 신규 및 재활용 파우더의 양 및/또는 스케줄링된 프린트 작업의 세트에 기초하여 이용할 수 있을 것으로 예측된 양에 기초하여 범위 내의 비율을 선택함으로써, 파우더 공급에 기초하여 프린트 작업을 위한 파우더 비율을 업데이트할 수 있다.
단계(407)에서 계속하면, 기본 공급에 재활용 파우더가 충분한 경우, 프로세서는 프린트 작업을 프린트하고 및/또는, 프린트 작업을 스케줄링하고 및/또는, 실행될 프린트 작업에 대한 정보를 저장하고 및/또는 시뮬레이팅된 프린트 작업에 대한 공급이 충분함을 표시할 수 있다.
기본 재활용 파우더 공급이 프린트 작업에 대해 불충분하다고 판정되면, 프로세서는 회수된 파우더의 양을 분석한다. 단계(404)에서 계속하면, 프로세서는 프린트 작업을 위해 회수된 기본 파우더가 충분한지를 판정한다. 회수된 파우더는 재사용을 위해 저장소 또는 다른 영역으로 이송되지 않은 3D 프린터와 연관된 파우더 잔류물일 수 있거나, 예정된 프린트 작업의 스케줄링된 세트에 기초하여 신규 파우더에서 재활용 파우더로 상태가 변화된 파우더의 양일 수 있다. 프로세서는 저장소의 정보와 예측된 파우더의 양과 관련된 정보에 기초하여 스케줄링된 프린트 작업의 세트에 기초하여 신규 파우더에서 재활용 파우더로 상태가 변화되는 양을 결정할 수 있다. 프로세서는 보조 신규 공급에 기초하여 프린트 작업에 앞서 기본 공급으로 전달되고 재활용 파우더로 변경될 양을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 프로세서는 단계(404)에서 기본 파우더를 회수하는 대신에 또는 기본 파우더를 회수하는 것 이외에 단계(408)로 진행하여 파우더 유형을 리스케줄링하고 및/또는 스케줄링하거나 변경할 수 있다.
단계(406)에서 계속하면, 프로세서는 회수된 파우더의 양이 재활용 파우더로서 사용될 수 있는 위치로 전달되게 할 수 있다. 경우에 따라, 프로세서는 더 많은 파우더가 회수될 수 있는 경우에 전달이 이루어질 수 있도록 프린트 작업을 리스케줄할 수 있다.
프로세서가 회수될 기본 파우더가 충분하지 않다고 판정하면, 프로세서는 재활용 파우더의 보조 공급을 결정할 수 있다. 단계(405)에서 계속하면, 프로세서는 재활용 파우더가 원격 공급으로부터 로컬 공급으로 전달되게 할 수 있다. 프로세서는 프린트 작업 및 추가적인 프린트 작업을 위한 양에 기초하여 파우더의 양을 결정할 수 있다. 프로세서는 충분한 양을 갖는 원격 공급을 선택할 수 있으며, 경우에 따라 복수의 공급원을 선택할 수도 있다. 프로세서는 3D 프린터의 정지 시간과 같이 파우더를 전달하는 시간 프레임을 결정할 수 있다. 프로세서는 재활용 파우더가 자동으로 전달되도록 하거나, 선택한 공급원으로부터의 파우더의 양을 수동으로 전달해야 한다는 경고를 표시할 수 있다.
단계(407)에서 계속하면, 프로세서는 프린트 작업이 저장, 스케줄링 또는 프린트되게 한다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 신규 파우더 공급 및 재활용 파우더 공급에 기초하여 3D 프린트 작업을 스케줄링하는 일 예시를 도시하는 도면이다. 도 5(a)에서, 블록(500, 501 및 502)은 3D 프린트 작업의 파우더 요구 및 생성 추정의 세트를 도시한다. 예를 들어, 블록(500)에 설명된 3D 프린트 작업 1은 2kg의 신규 파우더 및 3kg의 재활용 파우더를 사용하여 부품을 생성하고, 프린트 작업 완료시 잔류할 수 있는 1kg의 재활용 파우더를 생성한다. 프로세서는 프린트 작업의 세트에 대한 여러 스케줄을 시뮬레이팅하고, 시뮬레이팅된 스케줄을 결정하고 비교하여, 파우더 전달 횟수와 같은 우선 순위 요소의 세트에 기초하여 스케줄을 선택할 수 있다.
도 5(b)는 블록(500, 501 및 502)에 설명된 프린트 작업을 위한 두 개의 스케줄링 옵션을 도시한다. 예를 들어, 블록(503)은 7kg의 신규 파우더와 2kg의 재활용 파우더의 기본 파우더 공급으로 3D 프린터에 대한 프린트 작업 1, 프린트 작업 2, 및 프린트 작업 3의 순서를 갖는 제 1 스케줄을 도시한다. 제 1 프린트 작업 전에, 3D 프린터는 보조 공급원으로부터 1kg의 재활용 파우더에 액세스할 수 있다. 제 1 프린트 작업이 완료된 후, 3D 프린터에는 5kg의 신규 파우더와 1kg의 재활용 파우더가 프린트 작업에서 생성되어, 제 2 프린트 작업을 위해 회수되고 사용될 수 있다. 제 2 프린트 작업이 완료된 후, 3D 프린터는 기본 공급에 3kg의 신규 파우더와 1kg의 재활용 파우더를 갖는다. 제 3 프린트 작업이 완료된 후, 3D 프린터는 회수된 2kg의 재활용 파우더를 갖는다.
블록(504)은 프린트 작업 2, 프린트 작업 3 및 프린트 작업 1의 순서를 갖는 제 2 스케줄을 도시한다. 프린트 작업이 스케줄링된 순서의 향후 프린트 작업을 위해 회수될 수 있는 재활용 파우더를 제공하므로, 프린트 작업은 추가적인 재활용 파우더를 활용하지 않고도 선택된 순서로 실행될 수 있다. 프로세서는 보조 공급원으로부터 더 적은 횟수의 파우더 전달에 기초하여 블록(504)에 도시된 제 2 스케줄을 선택할 수 있다. 서로 다른 유형의 파우더 공급을 자동으로 관리하는 컴퓨팅 시스템은 3D 프린터가 더욱 효율적인 방식으로 프린트 작업을 스케줄링하고 파우더 공급을 받을 수 있게 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 파우더 자원에 관한 정보를 저장하는 저장 장치 - 상기 정보는 기본 신규 파우더 공급량, 기본 재활용 파우더 공급량, 보조 신규 파우더 공급량 및 보조 재활용 파우더 공급량을 포함함 - 와,
    3D 프린터와,
    프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    프린트 작업의 세트에 기초하여 상기 3D 프린터에 의한 신규 파우더 사용, 재활용 파우더 사용 및 재활용 파우더 생성을 추정하고,
    파우더 추정과 상기 파우더 자원에 관해 저장된 정보에 기초하여 기본 파우더 공급부와 보조 파우더 공급부 사이에서 신규 파우더 자원과 재활용 파우더 자원을 관리하는
    컴퓨팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 3D 프린터를 더 포함하되,
    상기 프로세서는 또한 상기 3D 프린터와 상기 제2 3D 프린터 사이에서 상기 보조 파우더 공급부로부터의 신규 파우더와 재활용 파우더를 관리하는
    컴퓨팅 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신규 파우더 자원을 관리하는 것은,
    상기 저장된 정보에 기초하여, 추정된 양의 신규 파우더가 상기 기본 신규 파우더 공급부로부터 이용가능한지를 판정하는 것과,
    이용가능하지 않다면, 회수할 신규 파우더 공급량과 상기 추정된 양의 신규 파우더를 충족시키는 보조 신규 파우더 공급원 중 적어도 하나를 결정하는 것을 포함하는
    컴퓨팅 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 사용에 기초하여 신규 파우더 공급량과 재활용 파우더 공급량을 감소시키고, 신규 파우더 사용을 통해 생성된 재활용 파우더에 기초하여 재활용 파우더 공급량을 증가시키도록 상기 저장된 파우더 자원 정보를 업데이트하는
    컴퓨팅 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 파우더 공급부로부터 회수되는 파우더의 양을 변경하기 위해 상기 프린트 작업의 세트의 순서를 업데이트하는 것을 더 포함하는
    컴퓨팅 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추정에 기초하여 상기 프린트 작업의 세트 내의 프린트 작업의 재활용 파우더에 대한 신규 파우더의 비율을 업데이트하는 것을 더 포함하는
    컴퓨팅 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신규 파우더 사용, 상기 재활용 파우더 사용 및 상기 재활용 파우더 생성 중 적어도 하나를 추정하는 것은 과거 프린트 작업의 데이터를 사용하는 시뮬레이션에 기초하는
    컴퓨팅 시스템.
  8. 프로세서에 의해, 3D 프린트 작업에 사용될 신규 파우더와 재활용 파우더의 양을 결정하는 단계와,
    상기 3D 프린트 작업 이전에 스케줄링되는 프린트 작업에 기초하여 이용가능한 신규 파우더와 재활용 파우더의 양을 추정하는 단계와,
    상기 결정된 양과 비교된 상기 추정에 대한 정보에 기초하여 파우더 자원을 관리하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 3D 프린트 작업 이전에 스케줄링되는 프린트 작업 후에 남아있는 이용가능한 재활용 파우더의 양을 결정하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 결정된 양과 비교된 상기 추정에 기초하여, 보조 파우더 공급원으로부터 3D 프린터로 이송될 재활용 파우더 및 신규 파우더 중 적어도 하나의 양을 결정하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 3D 프린트 작업에 사용될 신규 파우더와 재활용 파우더의 양은 이전 프린트 작업 및 연관된 파우더 사용량에 기초하여 결정되는
    방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 프린트 작업과 상기 프린트 작업 이전에 스케줄링되는 프린트 작업 중 적어도 하나를 리스케줄링하여, 상기 리스케줄링된 프린트 작업을 실행할 시에 이용할 수 있는 신규 파우더와 재활용 파우더 중 적어도 하나의 양을 변경하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  13. 프로세서에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 머신 판독가능 비일시적 저장 매체로서, 상기 명령어는
    3D 프린트 작업의 세트에 기초하여 신규 파우더 사용, 재활용 파우더 사용 및 재활용 파우더 생성을 예측하는 명령어와,
    상기 예측에 기초하여 복수의 3D 프린터 사이에서 기본 신규 및 재활용 파우더 자원과 보조 신규 및 재활용 파우더 자원을 조정하는 명령어를 포함하는
    머신 판독가능 비일시적 저장 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 예측에 기초하여 보조 자원으로부터 기본 자원으로 전달되는 파우더의 양을 결정하는 명령어를 더 포함하는
    머신 판독가능 비일시적 저장 매체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 예측에 기초하여 상기 3D 프린트 작업의 세트를 스케줄링하는 명령어를 더 포함하는
    머신 판독가능 비일시적 저장 매체.
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