KR20190004593A - 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법 - Google Patents

측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190004593A
KR20190004593A KR1020170085033A KR20170085033A KR20190004593A KR 20190004593 A KR20190004593 A KR 20190004593A KR 1020170085033 A KR1020170085033 A KR 1020170085033A KR 20170085033 A KR20170085033 A KR 20170085033A KR 20190004593 A KR20190004593 A KR 20190004593A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
preview
module
printing
coordinates
printing preview
Prior art date
Application number
KR1020170085033A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101958998B1 (ko
Inventor
변정환
Original Assignee
(주)온메이커스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)온메이커스 filed Critical (주)온메이커스
Priority to KR1020170085033A priority Critical patent/KR101958998B1/ko
Priority to PCT/KR2018/007569 priority patent/WO2019009612A1/ko
Publication of KR20190004593A publication Critical patent/KR20190004593A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101958998B1 publication Critical patent/KR101958998B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49023—3-D printing, layer of powder, add drops of binder in layer, new powder
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2008—Assembling, disassembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

Abstract

FDM, FFF 방식의 3D 프린터에 관한 연산 방법으로, (a) 제어부(100)의 입력 모듈(110)이 출력 대상인 3D 모델링 파일(STL)을 로딩하는 단계; (b) 소재 정보 관리모듈(120)이 선택된 소재의 변형도 파라미터를 포함하는 소재 정보를 소재 데이터베이스(121)로부터 로딩하는 단계; (c) 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (a) 단계에서 로딩된 3D 모델링 파일(STL)을 레이어 슬라이싱하여 기계적 경로 정보를 생성하는 단계; (d) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로 정보를 이용하여 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도 연산하는 단계; (e) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (b) 단계에서 로딩된 소재 정보와 상기 (d) 단계에서 연산된 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 이용하여, 상기 (c) 단계에서 레이어 슬라이싱된 기계적 경로의 단위마다의 높이 변화 값을 연산하는 단계; (f) 상기 프리뷰 모듈(130)이 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로정보에 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값을 적용함으로써 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 단계; 및 (g) 출력 모듈(150)이 상기 (f) 단계에서 생성된 이미지 데이터를 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 단계를 포함하는 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 제공한다.

Description

측정된 소재 변형 DB 기반 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법{Method for calculating of 3D printer preview based on measured material deformation}
본 발명은, 측정된 소재 변형 DB를 기반으로 3D 프린팅 프리뷰를 연산하고 서포터 스틱을 개선하는 방법에 관한 것이다.
3D 프린터(Three-dimension printer)는 컴퓨터 디자인 프로그램으로 만든 3D 모델링 파일을 기반으로 입체 모양의 실물을 프린팅하는 장치를 말한다.
3D 프린터 중 가장 많이 보급되어있으며 사용자도 가장 많은 3D 프린터는 FDM(Fused Deposition Modeling) 또는 FFF(Fused Filament Fabrication) 방식으로 불리는 3D 프린터이다.
FDM 또는 FFF 방식의 3D 프린터는 와이어 형태의 필라멘트 재료를 노즐을 통해 압출해 3D 모델링을 실물로 프린팅하는 3D 프린터이다.
도 1(a)을 참조하여 설명하면, 종래의 3D 프린트를 사용하여 3D 모델링 파일을 프린팅하면 3D 프린터의 재료인 필라멘터의 물성 때문에 프린팅 결과물이 변형되어 3D 모델링 파일의 이미지 데이터인 프리뷰(이하, "3D 프린팅 프리뷰")와 동일한 결과물을 얻기 힘든 경우가 종종 발생하였다.
이는, 3D 프린터에 사용되는 필라멘트 소재의 특수성 때문인데, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 필라멘트는 물성 때문에 동일한 높이로 적층되어도 예를 들어 노즐의 온도와 속도 등 환경의 영향에 의해 적층된 결과물의 높이가 변형되기 때문이다.
도 2에는 3D 프린터에 의해 프린팅된 결과물의 확대도가 도시되는데, 그 결과물은 그 표면 및 높이가 균일하지 못한 것을 알 수 있다. 특히, 모서리 부분이 더욱 균일하지 못했다.
관련 특허공보 KR 2016/0011839 A는 3차원 객체 생성 방법 및 장치에 관한 것으로 출력 대상 3D 모델링 파일에 대응하여 미리 생성된 G-code를 참조하여 압출 노즐의 공구 경로를 산출하고 산출된 공구 경로의 하방으로 지지물이 존재하는지 판단할 수 있는 단계를 포함하는 객체 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.
그러나, 이 발명은 노즐의 이동 경로를 토대로 물리적지지 여부를 예상할 뿐, 필라멘트의 물질적 특성을 고려한 3D 프린팅 프리뷰를 제공하지 못했다.
관련 PCT공보 WO 2016-026820 A1는 부가적인 제조 기술에서 성능이 향상된 슬라이스 구역 분배 방법에 관한 것으로, 3D를 프린팅 하는 방법에 있어서, 3D 디자인의 볼륨 및 높이를 계산할 수 있는 방법에 관한 것이다.
그러나, 이 역시 3D 프린팅 프리뷰를 제공하여 기 설정된 품질에 충족되는지 여부만을 제공할 뿐 필라멘트의 물질적 특성을 고려한 3D 프린팅 프리뷰를 제공하지 못했다.
KR 2016/0011839 A WO 2016/026820 A1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
3D 프린터에 사용되는 필라멘트의 소재의 물성에 따라 모델링 결과물의 변형 정도가 상이한데, 이를 반영한 3D 프린팅 프리뷰를 제공하지 못하는 문제를 해결하고자 한다.
또한, 3D 프린팅 프리뷰에 변형 정도가 반영되지 않아 서포터 스틱의 설치 위치를 제공받지 못하는 문제를 해결하고자 한다.
또한, 사용자가 서포터 스틱의 좌표를 입력했을 때 이를 반영한 변형도를 반영하지 못하여 사용자가 적절한지 여부 판단을 하는데 겪는 어려움을 해결하고자 한다.
또한, 서포터 스틱 적용 전 3D 프린팅 프리뷰와 적용 후 3D 프린팅 프리뷰를 둘다 제공받지 못해 사용자가 서포터 스틱에 대한 의사 결정을 하는데 겪는 어려움을 해결하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, (a) 제어부(100)의 입력 모듈(110)이 출력 대상인 3D 모델링 파일(STL)을 로딩하는 단계; (b) 소재 정보 관리모듈(120)이 선택된 소재의 변형도 파라미터를 포함하는 소재 정보를 소재 데이터베이스(121)로부터 로딩하는 단계; (c) 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (a) 단계에서 로딩된 3D 모델링 파일(STL)을 레이어 슬라이싱하여 기계적 경로 정보를 생성하는 단계; (d) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로 정보를 이용하여 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도 연산하는 단계; (e) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (b) 단계에서 로딩된 소재 정보와 상기 (d) 단계에서 연산된 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 이용하여, 상기 (c) 단계에서 레이어 슬라이싱된 기계적 경로의 단위마다의 높이 변화 값을 연산하는 단계; (f) 상기 프리뷰 모듈(130)이 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로정보에 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값을 적용함으로써 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 단계; 및 (g) 출력 모듈(150)이 상기 (f) 단계에서 생성된 이미지 데이터를 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 단계를 포함하는 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 제공한다.
또한, 상기 (f) 단계 이후, (f1) 상기 제어부(100)에 서포터 스틱 좌표 검증 요청이 있는 경우, 서포터 스틱 관리 모듈(140)이, 높이 변화 값이 가장 큰 좌표들 중 기 설정된 개수만큼의 좌표를 서포터 스틱 설치 좌표로 연산하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (f1) 단계 이후, (f2) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로 정보와, 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값과, 상기 (f1) 단계에서 연산된 상기 서포터 스틱의 설치 좌표와, 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이값과, 상기 (b) 단계에서 로딩된 소재 정보를 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (g) 단계는, (g1) 상기 출력 모듈(150)이, 상기 (f) 단계에서 연산된 이미지 데이터와, 상기 (f2) 단계에서 연산된 이미지 데이터를 함께 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (f) 단계 이후, (f3) 상기 제어부(100)에 서포터 스틱 설치 좌표가 입력된 경우, 상기 프리뷰 모듈(130)이 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로와, 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값과, 상기 입력된 서포터 스틱의 설치 좌표와 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이값을 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰를 연산하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소재 데이터베이스(121)에는, 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도에 따른 소재의 변형도(deformation)가 저장되어 있으며, 상기 소재는 사익 3D 프린터에 사용되는 필라멘트의 소재인 것이 바람직하다.
필라멘트 소재별 변형도를 고려한 3D 프린팅 프리뷰를 제공할 수 있다.
이로 인해, 3D 프린팅 프리뷰와 출력 결과물의 매칭률이 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰에 의해 변형 부분을 예측할 수 있게 되어 사용자가 이를 대비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰에 의해 변형 부분에 해당되는 서포터 스틱 좌표를 연산하여 제공할 수 있게 되므로 사용자의 선택을 도울 수 있다.
또한, 사용자가 입력한 좌표 값에 대해 서포터 스틱 반영 결과물에 대한 3D 프린팅 프리뷰를 제공할 수 있어 사용자의 판단을 도울 수 있다.
또한, 3D 프린팅 프리뷰와 서포터 스틱 반영 3D 프린팅 프리뷰를 동시에 제공할 수 있어, 서포터 스틱 설치 유무에 대한 사용자의 선택을 도울 수 있다.
도 1 및 2는 종래 기술에 따른 3D 프린터의 문제점을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법의 개념을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 설명하기 위한 3D 프린터의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 위한 시스템의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법의 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소재 변형도를 고려한 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다.
도 3을 참조하여 간략히 본 발명의 전체적인 개념을 설명한다.
기하학적 구조 정보인 STL파일을 로딩하여 기계적 경로 정보를 포함하여 변환하는 것이 종래의 3D 프린팅 프리뷰인 G-code였다면, 본 발명에 따른 3D 프린팅 프리뷰는 종래의 G-code에 소재 볼륨 정보 파라미터를 더 포함하여 변형도를 예측 반영한 3D 프린팅 프리뷰인 일명 G-code+ 이다.
3D 프린터 장치
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린터를 설명한다.
본 발명에 따른 3D 프린터(10)는 필라멘트(F), 스풀(11), 압출기(12), 이동 부재(13), 노즐(14), 프린팅 베드(19)를 포함한다.
스풀(11)은 필라멘트(F)가 감겨있는 틀로 다수 개 일 수 있으며, 3D 모델링 결과물을 프린팅할 수 있는 필라멘트(F)가 감긴다.
필라멘트(F)는 3D 프린터(10)에 의해 사출되어 3D 모델링 결과물을 프린팅 하는 재료로, 대표적으로 ABS(Acrylonitile Poly-Butadiene Styrene), PLA(PolyLactic Acid), Nylon, Hips(High Impact Polystyrene) 등과 같은 재료일 수 있으며, 3D 프린터에 사용되는 것이라면 이에 제한되지 않는다.
압출기(12)는 스풀(11)에 감겨있는 필라멘트(F)를 주입하고 압출하며, 그 일측 말단에 노즐(14)이 구비된다.
이동 부재(13)는 압출기(12)를 X, Y, Z축으로 이동시킨다.
노즐(14)에서 공급되는 필라멘트가 적층되며 생성된 이미지 데이터를 3D 프린팅한다.
프린팅 베드(19)는 3D 프린팅 결과물이 적층되며 프린팅된 3D 결과물이 지지되는 부분이다.
제어부(100)
본 발명에 따른 3D 프린터(10)는 외부의 제어부(100)를 포함하는 IT기기의 하드웨어와 연결되어 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 제공받아 제어될 수 있다.
도 5를 참조하여 본 발명에 따른 제어부(100)를 설명한다.
제어부(100)는 3D 프린터(10)와 전기적으로 연결되며, 입력 모듈(110), 소재 정보 관리 모듈(120), 프리뷰 모듈(130), 서포터 스틱 관리 모듈(140) 및 출력 모듈(150)을 포함한다.
입력 모듈(110)은 출력 대상의 3D 모델링 파일(STL)을 로딩한다.
소재 정보 관리 모듈(120)은 스풀(11)에 감겨있는 필라멘트(F)의 소재 정보를 관리하며, 소재의 변형도(deformation) 파라미터를 포함하는 소재 정보가 저장되는 소재 데이터베이스(121)와 연결되어, 소재 데이터베이스(121)에 저장된 소재 정보를 로딩한다.
소재 데이터베이스(121)는 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도에 따른 소재들의 변형도가 미리 저장되어 있다.
또한, 소재 데이터베이스(121)는 노즐의 온도 및 이동속도 외에도, 쉘 개수, 압출기 온도 및 프린팅 속도에 의한 소재 변형도 정보를 더 포함할 수 있다.
프리뷰 모듈(130)은 입력 모듈(110)에서 로딩된 3D 모델링 파일(STL)을 레이어 슬라이싱하여 기계적 경로 정보를 생성한다.
프리뷰 모듈(130)은 생성된 기계적 경로 정보를 이용하여 이미지 데이터의 연산 시 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 연산하며, 소재 정보 관리 모듈(120)로 로딩된 소재 정보와 연산된 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 이용함으로써 기계적 경로의 단위마다의 높이 변화 값을 연산한다.
즉, 연산된 높이 변화 값을 토대로 변형도 파라미터를 적용하여 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산한다.
또한, 프리뷰 모듈(130)은 3D 프린팅 프리뷰 생성 시 서포터 스틱 관리 모듈(140)의 서포터 스틱의 설치 좌표와 높이 값과 로딩된 소재 정보를 포함하여 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산할 수 있다.
서포터 스틱의 설치 좌표 정보 및 여기에 적용되는 높이 값은 사용자에게 입력 받거나, 서포터 스틱 관리 모듈(140)의 연산에 의해 구해져 프리뷰 모듈(130)로 제공될 수 있다.
서포터 스틱 관리 모듈(140)은 제어부(100)에 서포터 스틱 좌표 검증 요청이 있는 경우 높이 변화 값이 가장 큰 좌표들 중 기 설정된 개수만큼의 좌표를 서포터 스틱 설치 좌표로 연산한다.
서포터 스틱 관리 모듈(140)은 서포터 스틱 설치 좌표와 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이 값을 프리뷰 모듈(130)에 제공한다.
상세히 설명하면, 서포터 스틱 관리 모듈(140)에 의해, 변형 가능성이 없는 좌표는 취합되어 단일 서포터 스틱에 적용되도록 좌표가 제공되고, 변형 가능성이 있는 좌표에는 그 각각에 단일 서포터 스틱이 적용되도록 좌표가 제공된다.
변형 가능성이 있는 좌표들이 인접해 있을 경우에는 각각 좌표들에서 연장된 스틱들이 단일 서포터 스틱에 연결되어 단일 서포터 스틱에 의해 지지될 수 있다. 이로 인해, 최소한의 서포터 스틱만으로도 3D 모델링 결과물 변형을 막을 수 있다.
출력 모듈(150)은 소재 정보 관리 모듈(120), 프리뷰 모듈(130) 및 서포터 스틱 관리 모듈(140)의 정보를 입력받아 생성된 이미지 데이터를 토대로 3D 프린팅 프리뷰를 출력한다.
예를 들어, 소재 변형 결과가 반영된 3D 프린팅 프리뷰, 연산된 서포터 스틱 설치 좌표가 반영된 3D 프린팅 프리뷰 또는 입력받은 서포터 스틱 설치 좌표가 반영된 3D 프린팅 프리뷰를 출력할 수 있다.
3D 프린팅 프리뷰 연산 방법
도 6 내지 도 7을 참조하여 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법을 설명한다.
먼저 도 6을 참조하여 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법의 제 1 실시예를 설명한다.
제 1 실시예에 따른 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법은 제어부(100)의 입력 모듈(110)이 출력 대상인 3D 모델링 파일(STL)을 로딩하는 S601 단계; 소재 정보 관리모듈(120)이 선택된 소재의 변형도 파라미터를 포함하는 소재 정보를 소재 데이터베이스(121)로부터 로딩하는 S602 단계; 프리뷰 모듈(130)이, 로딩된 3D 모델링 파일(STL)을 레이어 슬라이싱하여 기계적 경로 정보 생성하는 S603 단계; 프리뷰 모듈(130)이, 생성된 기계적 경로정보를 이용하여 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도 연산하는 S604 단계; 프리뷰 모듈(130)이, 로딩된 소재 정보와 연산된 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 이용하여, 레이어 슬라이싱된 기계적 경로의 단위마다의 높이 변화 값을 연산하는 S605 단계; 프리뷰 모듈(130)이 생성된 기계적 경로정보에 연산된 높이 변화 값을 적용함으로써 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 S606 단계; 및 출력 모듈(150)이 생성된 이미지 데이터를 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 S607 단계;로 수행된다.
도 3을 더 참조하여 설명하면, S606 단계에서 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 것은, 기계적 경로 정보만을 적용하던 종래의 기술과 달리, 시각화된 소재의 볼륨 정보를 더 포함하여 이를 반영한 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 제공하는 것이다.
S606 단계 이후, 제어부(100)에 서포터 스틱 좌표 검증 요청이 있었는지 여부를 판단하는 S610 단계, 서포터 스틱 관리 모듈(140)이, 높이 변화 값이 가장 큰 좌표들 중 기 설정된 개수만큼의 좌표를 서포터 스틱 설치 좌표로 연산하는 S611 단계를 더 수행한다.
다음으로, 프리뷰 모듈(130)이, 생성된 기계적 경로와, 연산된 높이 변화 값과, 연산된 서포터 스틱의 설치 좌표와 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이 값과 로딩된 소재 정보를 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 S612 단계를 더 수행한다.
다음으로, 출력 모듈(150)이, 상기 S612 단계에서 연산된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터와, 상기 S606 단계에서 연산된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 함께 출력하는 단계를 더 수행한다.
도 7을 참조하여 3D 프린팅 프리뷰 연산 방법의 제 2 실시예를 설명한다.
제 1 실시예에 따른 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터의 연산 방법과 동일한 단계에 대한 설명은 생략한다.
즉, 제 2 실시예의 경우 제 1 실시예의 S606단계까지와 동일하므로, 그 이후의 상이한 단계에 대하여 설명한다.
S706 단계 이후, 제어부(100)에 서포터 스틱 설치 좌표가 입력된 경우를 판단하는 S710 단계, 서포터 스틱 관리 모듈(140)이 서포터 스틱의 설치 좌표를 입력받는 S711 단계, 프리뷰 모듈(130)이 생성된 기계적 경로와, 연산된 높이 변화 값과, 입력된 서포터 스틱의 설치 좌표와 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이 값과 로딩된 소재 정보를 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 S712 단계를 더 수행한다.
즉, 서포터 스틱 설치 좌표를 사용자에게 입력받느냐, 제어부(100)에서 연산하느냐에 따라 제 1 실시예 또는 제 2 실시예로 구분된다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
F: 필라멘트
10: 3D 프린터
11: 스풀
12: 압출기
13: 이동 부재
14: 노즐
19: 프린팅 베드
100: 제어부

Claims (6)

  1. (a) 제어부(100)의 입력 모듈(110)이 출력 대상인 3D 모델링 파일(STL)을 로딩하는 단계;
    (b) 소재 정보 관리모듈(120)이 선택된 소재의 변형도 파라미터를 포함하는 소재 정보를 소재 데이터베이스(121)로부터 로딩하는 단계;
    (c) 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (a) 단계에서 로딩된 3D 모델링 파일(STL)을 레이어 슬라이싱하여 기계적 경로 정보를 생성하는 단계;
    (d) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로 정보를 이용하여 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도 연산하는 단계;
    (e) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (b) 단계에서 로딩된 소재 정보와 상기 (d) 단계에서 연산된 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도를 이용하여, 상기 (c) 단계에서 레이어 슬라이싱된 기계적 경로의 단위마다의 높이 변화 값을 연산하는 단계;
    (f) 상기 프리뷰 모듈(130)이 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로정보에 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값을 적용함으로써 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 단계; 및
    (g) 출력 모듈(150)이 상기 (f) 단계에서 생성된 이미지 데이터를 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 단계를 포함하는,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (f) 단계 이후,
    (f1) 상기 제어부(100)에 서포터 스틱 좌표 검증 요청이 있는 경우, 서포터 스틱 관리 모듈(140)이, 높이 변화 값이 가장 큰 좌표들 중 기 설정된 개수만큼의 좌표를 서포터 스틱 설치 좌표로 연산하는 단계를 포함하는,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (f1) 단계 이후,
    (f2) 상기 프리뷰 모듈(130)이, 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로 정보와, 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값과, 상기 (f1) 단계에서 연산된 상기 서포터 스틱의 설치 좌표와, 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이값과, 상기 (b) 단계에서 로딩된 소재 정보를 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰로서 이미지 데이터를 연산하는 단계를 더 포함하는,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (g) 단계는,
    (g1) 상기 출력 모듈(150)이, 상기 (f) 단계에서 연산된 이미지 데이터와, 상기 (f2) 단계에서 연산된 이미지 데이터를 함께 3D 프린팅 프리뷰로서 출력하는 단계를 더 포함하는,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (f) 단계 이후,
    (f3) 상기 제어부(100)에 서포터 스틱 설치 좌표가 입력된 경우, 상기 프리뷰 모듈(130)이 상기 (c) 단계에서 생성된 기계적 경로와, 상기 (e) 단계에서 연산된 높이 변화 값과, 상기 입력된 서포터 스틱의 설치 좌표와 여기에 적용되는 서포터 스틱의 높이값을 이용하여, 서포터 스틱이 적용된 3D 프린팅 프리뷰를 연산하는 단계를 더 포함하는,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소재 데이터베이스(121)에는, 노즐의 예상 온도 및 예상 이동속도에 따른 소재의 변형도(deformation)가 저장되어 있으며,
    상기 소재는 사익 3D 프린터에 사용되는 필라멘트의 소재인,
    3D 프린팅 프리뷰 연산 방법.
KR1020170085033A 2017-07-04 2017-07-04 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법 KR101958998B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170085033A KR101958998B1 (ko) 2017-07-04 2017-07-04 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법
PCT/KR2018/007569 WO2019009612A1 (ko) 2017-07-04 2018-07-04 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170085033A KR101958998B1 (ko) 2017-07-04 2017-07-04 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190004593A true KR20190004593A (ko) 2019-01-14
KR101958998B1 KR101958998B1 (ko) 2019-07-04

Family

ID=64950255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170085033A KR101958998B1 (ko) 2017-07-04 2017-07-04 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101958998B1 (ko)
WO (1) WO2019009612A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230102287A (ko) 2021-12-30 2023-07-07 금오공과대학교 산학협력단 그림자 투영법을 이용한 3d 프린팅의 지지체 예측방법
KR20240036939A (ko) 2022-09-14 2024-03-21 국립금오공과대학교 산학협력단 개선된 그림자 투영법을 이용한 3d 프린팅의 지지체 예측방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113334773A (zh) * 2021-06-11 2021-09-03 电子科技大学 一种基于自适应分层的3d打印成型方向多目标优化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160011839A (ko) 2014-07-23 2016-02-02 주식회사 쓰리디아이템즈 3차원 객체 생성 방법 및 장치
WO2016026820A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Materialise N.V. Slice area distribution for obtaining improved performance in additive manufacturing techniques
JP2017043038A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 株式会社キーエンス 三次元造形装置用の設定データ作成装置、三次元造形システム及び三次元造形装置用の設定データ作成プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体
JP2017512144A (ja) * 2014-01-16 2017-05-18 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 構築材料プロファイル

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032059B (zh) * 2015-03-13 2019-11-26 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印方法与立体打印装置
KR101655024B1 (ko) * 2015-04-16 2016-09-07 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 3차원 프린팅 최적 치수 보정 장치 및 보정 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017512144A (ja) * 2014-01-16 2017-05-18 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 構築材料プロファイル
KR20160011839A (ko) 2014-07-23 2016-02-02 주식회사 쓰리디아이템즈 3차원 객체 생성 방법 및 장치
WO2016026820A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Materialise N.V. Slice area distribution for obtaining improved performance in additive manufacturing techniques
JP2017043038A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 株式会社キーエンス 三次元造形装置用の設定データ作成装置、三次元造形システム及び三次元造形装置用の設定データ作成プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230102287A (ko) 2021-12-30 2023-07-07 금오공과대학교 산학협력단 그림자 투영법을 이용한 3d 프린팅의 지지체 예측방법
KR20240036939A (ko) 2022-09-14 2024-03-21 국립금오공과대학교 산학협력단 개선된 그림자 투영법을 이용한 3d 프린팅의 지지체 예측방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101958998B1 (ko) 2019-07-04
WO2019009612A1 (ko) 2019-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9925725B2 (en) Method for printing three-dimensional parts with part strain orientation
KR101958998B1 (ko) 측정된 소재 변형 db 기반 3d 프린팅 프리뷰 연산 방법
TWI795542B (zh) 產生用於三維列印過程之經調適控制指令之技術
CN110023057B (zh) 增材制造环境中的能量密度映射
US10328686B2 (en) Determining print-time for generation of 3D objects based on 3D printing parameters
US20190054700A1 (en) Machine learning for additive manufacturing
TW201621494A (zh) 三維物件產生技術
JP2020001302A (ja) 造形予測システム、造形予測表示システム、情報処理装置およびプログラム
US10675857B2 (en) Patterns for 3D printing
JP2019177494A (ja) 制御システム、造形システムおよびプログラム
CN111051046B (zh) 打印机
JP2018001725A (ja) ３次元データ生成装置、３次元造形装置、造形物の製造方法及びプログラム
KR20160137344A (ko) 인쇄 온도의 제어 방법 및 제어 장치
JP2020522414A (ja) ３ｄプリンティング方法およびデバイス
CN108351908B (zh) 在增材制造中的自支撑
US11660822B2 (en) System and method for improved infilling of part interiors in objects formed by additive manufacturing systems
US20220374567A1 (en) Method for generating a component mesh, use of a component mesh, computer program and computer-readable medium
JP2020001295A (ja) 造形予測システム、情報処理装置、プログラムおよび造形予測方法
JP2018089859A (ja) 情報処理装置、造形装置、造形システム、方法及びプログラム
US10434758B2 (en) Three-dimensional printing method and three-dimensional printing apparatus
CN112004654B (zh) 打包三维构建床
KR101987318B1 (ko) 3d 프린팅 장치
KR102655339B1 (ko) 다중 소재 3d 프린팅을 위한 3d 프린터 제어 장치 및 방법
JP2017185715A (ja) スライス画像作成装置、三次元造形システム、および、スライス画像作成方法
US20240184954A1 (en) Iterative model compensation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant