KR20190017372A - Monkey-bar Style 3D Printer and Cloud Operating System thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로서, 특히, 음식물 객체 등을 프린팅하는 몽키바 스타일의 음식물 3D 프린터와, 3D 프린터에 대한 프린팅의 제어와 프린팅 상태의 실시간 분석이 클라우드 상에서 이루어지는 클라우드 운영 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printer, and more particularly to a Monkey bar style food 3D printer for printing food objects and the like, and a cloud operating system in which printing control for a 3D printer and real-time analysis of printing status are performed in the cloud.
3D 프린팅 산업이 활성화되면서 많은 재료들이 3D 프린팅 분야에 적용되고 있다. 메탈, 플라스틱, 세라믹 구분 없이 모든 재료의 활성화가 이루어지고 있는 상황이다. 사실 현재 가장 촉망 받고 있는 재료 중 하나는 메탈이지만 개발되어 있는 프린터의 가격이 어마어마하게 높고 아직까지 사용하기 꺼려지는 한계들로 인해 개발 단계에 있다. 이렇게 재료가 다양해짐에 따라 그에 따른 3D 사업이 증가하고 있는데 사실 여기서 우리가 가장 주목해야 하는 분야는 음식 3D 프린팅이다. 다른 메탈, 플라스틱, 세라믹 같은 재료들처럼 프린팅을 위해 새로운 공정 또는 가공 없이 시중에 파는 음식물 재료를 그대로 이용할 수 있고 우리가 생활하며 느끼는 가장 원초적인 욕구인 식욕을 충족시켜 줄 수 있는 프린팅이기 때문이다. As the 3D printing industry becomes active, many materials are being applied to the 3D printing field. All the materials are being activated without metal, plastic or ceramic. In fact, one of the most promising materials today is metal, but printers that have been developed are at a very high price and are still in the development stage because of the limitations they are reluctant to use. As the materials become more diverse, 3D business is increasing. As a matter of fact, food 3D printing is the most remarkable area here. This is because we are able to use commercially available food materials without any new process or processing for printing like other metals, plastics, and ceramics, and it is a printing that can satisfy the appetite that is the most primitive desire we live and feel.
그러나 이러한 음식 프린팅이 대중화된 사업으로 가기까지 몇 가지 문제점을 보이고 있다. 가장 먼저 문제가 되는 것은 안전성문제이다. 음식은 당장 입을 통해 몸으로 들어가는 것이기 때문에 안전 문제에 특히 민감하다. 그럼에도 불구하고 현재 시판되고 있는 음식물 프린터를 보면 재료가 토출되는 부분이 프린터의 움직임이 이루어지는 공간, 즉 프린터 부품간의 움직임으로 인한 불순물이 발생하는 공간과 분리되어 있지 않아 위생상의 문제가 있다. 또한 위생 문제를 고려하다 보면 가장 문제가 되는 것이 바로 프린팅 재료의 용량 한계이다. 음식물의 경우 다른 재료들, 예를 들어 잉크나 플라스틱과 다르게 재료 자체의 신선도가 중요하다. 때문에 프린팅을 마치고 남아있는 재료를 그대로 재활용할 수 없다. 하여 현재 나와있는 음식물 프린터들을 보면 재료의 양을 주로 소량으로 하며 재료의 이동 경로를 최소화 하기 위해 주로 피스톤에 재료를 채워 사용하고 있다. 그렇기 때문에 대용량의 프린팅이 연속적이게 진행되는 것이 불가능 하다고 볼 수 있다. 그러나 이렇게 소량의 재료를 이용하면서도 사실 프린팅되는 재료의 정확성은 다른 잉크 또는 플라스틱 프린터에 비해 확연히 떨어진다. 3D 프린터의 장점 중 하나인 정교함을 살리지 못하고 있는 것이다. 즉, 정확성과 생산성 둘 다를 잃었다고 볼 수 있는 것이다. 마지막으로 문제가 될 수 있는 것은 합리적이지 못한 에너지 소비이다. However, there are some problems that such food printing becomes a popularized business. The first problem is safety. Food is particularly susceptible to safety issues because it is now entering your body through your mouth. Nevertheless, in the currently available food printer, there is a hygienic problem because the discharge portion of the material is not separated from the space where the printer moves, that is, the space where the impurities are generated due to the movement between the printer parts. Also, considering the hygiene problem, the most problematic is the capacity limit of the printing material. In the case of food, freshness of the material itself is important, unlike other materials, for example ink or plastic. Therefore, the remaining material can not be recycled after printing. In the food printers presently shown, the amount of the material is mainly small, and the piston is mainly filled with materials in order to minimize the movement path of the material. Therefore, it can be said that it is impossible to carry out large-volume printing continuously. However, in spite of this small amount of material, the accuracy of the material actually printed is significantly lower than that of any other ink or plastic printer. One of the advantages of 3D printers is that they do not make use of sophistication. In other words, both accuracy and productivity are lost. Last but not least, energy consumption is unreasonable.
예를 들어 MIT 학생들이 개발한 아이스크림 프린터를 예로 들어보자. 특정한 온도를 유지하기 위해 프린터 전체를 냉장고 속에 넣었다. 온도를 유지 하기 위해 프린터 전체의 온도를 낮추는 개념이다. 그러나 사실상 냉각이 필요한 부분은 프린팅 재료가 토출되는 작은 한 부분이다. 이러하듯이 사실상 음식물을 프린팅할 수 있다는 장점 때문에 앞에서 언급했던 단점들이 숨겨지고 있는 면이 있으나, 현재 개발되어 있는 음식물 프린터들에서 앞으로 이러한 많은 단점들이 보완되어야 할 실정이다. Take, for example, an ice cream printer developed by MIT students. The entire printer was placed in the refrigerator to maintain a certain temperature. The concept of lowering the temperature of the entire printer to maintain the temperature. In practice, however, the part that needs to be cooled is a small part where the printing material is ejected. As mentioned above, the above-mentioned disadvantages are hidden due to the fact that the food can be actually printed. However, many of the shortcomings of the present invention have to be compensated in the future.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 장탈착 가능한 xy 가동부의 토출부들, 및 장탈착 가능한 z축 가동부에 해당하는 베드를 이용하여 음식물 객체 등을 프린팅하는 몽키바 스타일의 3D 프린터를 이용함으로써, 음식물 객체 등을 획득하는 정확성과 생산성을 향상시킬 수 있고 보온 보냉이 가능하며, 3D 프린터로부터 음식물 객체 등을 용이하게 분리할 수 있는 3D 프린터를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for printing a food object or the like using a discharge port of an xy movable part, By using a Monkey bar style 3D printer, it is possible to improve the accuracy and productivity of acquiring food objects and the like, to provide a 3D printer capable of keeping warm and cold, and easily separating food objects from 3D printers have.
그리고, 3D 프린터에 대한 프린팅의 제어와 프린팅 상태의 실시간 분석이 클라우드 상에서 이루어져 최적의 상태로 프린팅된 음식물 객체 등의 제공이 가능하게 하기 위한 클라우드 운영 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a cloud operating system for controlling the printing of a 3D printer and real-time analysis of the printing state in the cloud to provide a food object printed in an optimal state.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 몽키바 스타일 프린터는, 제어신호에 따라 xy 가동부에 결합한 토출부 또는 상기 xy 가동부에 장착한 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부 중 어느 하나 이상의 노즐을 통해 재료를 토출시키는 프린터 기구; 작업 데이터에 따라 상기 프린터 기구가 객체를 보온 또는 보냉 기구물이 설치된 베드 상에 제작하도록 상기 제어 신호를 생성하는 제어 장치; 및 상기 객체의 제작 과정에 대한 영상을 획득하기 위한 카메라를 포함하고, 상기 제어 장치는, 네트워크 상의 플랫폼의 중계에 따라 사용자 단말기와 연동하여, 상기 사용자 단말기를 통해 주문된 상기 작업 데이터를 실행하고, 상기 사용자 단말기로 상기 객체의 제작 과정에 대한 영상을 실시간 제공하고, 상기 플랫폼에서 상기 사용자 단말기로 상기 객체의 제작 과정에 대한 분석 정보를 실시간 제공하도록 제어하며, 상기 사용자 단말기로부터 수신하는 제어 명령에 따라 상기 토출부의 x축이나 y축 이동, 상기 베드의 z축 이동, 토출 재료의 변경, 및 동작 중지 중 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a monkey bar style printer including a discharge unit coupled to an xy moving unit or a moving unit of a piston pump mounted on the xy moving unit, A printer mechanism for discharging the material through at least one of the coupled discharging units; A control device for generating the control signal according to the operation data so that the printer mechanism produces the object on a bed equipped with a warming or cooling device; And a camera for acquiring an image of a production process of the object, wherein the control device executes the job data ordered through the user terminal in cooperation with the user terminal according to the relay of the platform on the network, The control unit controls the user terminal to provide an image of a process of manufacturing the object in real time and to provide analysis information on the process of manufacturing the object to the user terminal in the platform in real time, And controlling at least one of x-axis and y-axis movement of the discharge portion, z-axis movement of the bed, change of discharge material, and operation stop.
상기 몽키바 스타일 프린터에서, 프린팅 대상 객체의 형성을 위한 재료의 종류나 성질에 따라 상기 xy 가동부 및 상기 피스톤 펌프 가동부 중 하나 이상이 선택적으로 장착되어 사용될 수 있다.In the Monkey bar style printer, one or more of the xy moving part and the moving part of the piston pump may be selectively mounted according to the type and nature of the material for forming the object to be printed.
상기 제어 장치의 제어를 받는 z축 구동부에 의해 상기 베드가 z축 가동이 가능하고, 상기 베드는 상기 z축 구동부와 함께 장탈착 가능하며, 상기 베드가 장착된 경우, 상기 베드를 높은 위치에서 낮은 위치로 내려가면서 다층 레이어 형태의 상기 객체를 프린팅하며, 상기 베드가 장착되지 않거나 z축 가동 되지 않는 경우, 소정의 기판 또는 이미 일부가 완성된 객체 상에 하나의 레이어가 토출되어 상기 객체를 프린팅할 수 있다.Wherein the bed is operable on the z axis by a z-axis driver that is under the control of the controller, the bed is removable with the z-axis driver, and when the bed is mounted, And when the bed is not mounted or the z-axis is not operated, a layer is ejected on a predetermined substrate or an already completed object to print the object .
상기 xy 가동부에 결합한 토출부는 건물이나 하우징의 천장에 설치된 상기 xy 가동부의 결합 부재를 통해 연결되어 재료 공급기의 압력에 의해 재료를 공급받아 노즐을 통해 상기 베드 상에 토출하며, 상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부는 실린더 용기에 담긴 재료에 압력을 가하는 피스톤의 움직임에 의해 노즐을 통해 재료를 상기 베드 상에 토출할 수 있다.The discharging unit coupled to the xy moving unit is connected through a coupling member of the xy moving unit installed on the ceiling of the building or the housing, and is supplied with the material by the pressure of the material supply unit and discharged onto the bed through the nozzle. The discharging portion can discharge the material onto the bed through the nozzle by the movement of the piston which applies pressure to the material contained in the cylinder vessel.
상기 재료 공급기는 익스트루더, 피스톤 프린터, 츄로스 익스트루더, 또는 모노 펌프를 포함하는 재료 가압 장치일 수 있다.The material feeder may be a material pressurizing device including an extruder, a piston printer, a chute extruder, or a mono pump.
상기 몽키바 스타일 프린터는, 상기 xy 가동부에 결합한 토출부 및 상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부의 옆면으로부터 하우징의 벽까지 소정의 경사를 갖도록 상하의 공간을 전체적으로 분리하도록 플렉서블 재질로 이루어진 위생막을 더 포함할 수 있다.The monkey bar style printer may further include a hygienic membrane made of a flexible material so as to entirely separate the upper and lower spaces so as to have a predetermined inclination from the side of the discharge part coupled to the xy moving part and the discharge part coupled to the moving part of the piston, have.
상기 몽키바 스타일 프린터는, 상기 위생막의 하부측에 보온 또는 보냉 기구물을 더 포함할 수 있다.The Monkey bar style printer may further include a thermal insulation or cooling mechanism on the lower side of the sanitary membrane.
상기 피스톤 펌프 가동부는, 상기 제어장치의 제어에 따라 실린더 용기에 담긴 고체 상태 재료를 가열하는 전열기구물을 포함하고, 상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부는 상기 전열기구물에 의해 상기 고체 상태 재료가 녹은 후 노즐을 통해 녹인 재료를 상기 위생막 하부에서 상기 베드 상에 토출하되, 상기 위생막 하부에서 상기 베드의 보냉 기구물 또는 상기 위생막 하부에 설치된 보냉 기구물을 이용하여 토출된 재료를 냉각시켜 고체화하면서 상기 객체를 형성할 수 있다.Wherein the piston pump moving part includes an electric heating mechanism that heats the solid state material contained in the cylinder vessel under the control of the control device and the discharging part coupled to the moving part of the piston pump discharges the solid state material after the solid state material is melted by the electric heating mechanism, And cooling the material discharged from the bottom of the hygienic membrane by using a cooling mechanism of the bed or a cooling mechanism installed under the hygienic membrane to solidify the object, .
상기 제어장치로부터 전송되는 상기 객체의 제작 과정에 대한 영상, 액츄에이터 정보, 온도 센서 정보, 프린팅 가동 횟수, 또는 상기 객체의 제작 환경 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 참조하여, 상기 플랫폼에서 상기 토출부의 x나 y축 이동 속도, 또는 상기 베드의 z축 이동 속도, 상기 토출부의 토출 압력, 객체의 두께, 또는 온도를 포함하는 상기 분석 정보를 상기 사용자 단말기로 제공하여, 상기 사용자 단말기에서 상기 제어 명령의 생성에 참조하도록 제어할 수 있다.Referring to information including at least one of an image, an actuator information, a temperature sensor information, a number of printing operations, or a production environment information of the object transmitted from the control device, the analysis information including the x or y axis moving velocity or the z axis moving velocity of the bed, the discharging pressure of the discharging unit, the thickness of the object, or the temperature to the user terminal, You can control to reference the creation.
상기 제어 장치는 상기 작업 데이터로서의 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보에 대한 디지털데이터에 따라 상기 토출부의 이동을 제어하여, 해당 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 상기 음식물 객체를 실현하며, 상기 토출부를 통한 재료의 연속적인 프린팅으로 끊김 없는 연속된 재료의 선으로 이루어진 상기 객체를 실현할 수 있다.The control device may control the movement of the discharge unit according to digital data of a drawing, a design, a photograph, a character, or information input by hand or drawing as the operation data, to thereby display a corresponding object, a pattern, a letter, Realizing the food object with respect to the shape of the caricature and realizing the object with continuous continuous lines of material by continuous printing of the material through the discharge part.
상기 플랫폼에서 네트워크 상의 각 프린터에 대한 프린팅 가동 횟수, 작업데이터와 프린팅 사례, 객체의 제작 과정에 대한 영상, 자주묻는 질문과 해결책, 또는 소비자의 선호도에 대한 정보를 데이터베이스에 관리하고, 상기 데이터베이스의 정보를 상기 사용자 단말기로 제공하여 객체의 프린팅 주문 시에 참조하게 할 수 있다.Management information on the number of printing operations for each printer on the network, job data and printing examples, images of the production process of the objects, frequently asked questions and solutions, or information on the preferences of consumers, May be provided to the user terminal to refer to the printing order of the object.
상기 몽키바 스타일 프린터는, 이미 일부가 완성된 객체 상부 또는 z축 가동부인 상기 베드 위에 액체 또는 유동성 있는 재료로 이루어진 상기 재료를 토출하여 프린팅할 수 있다.The monkey bar style printer can eject and print the material, which is made of a liquid or a fluid material, on the bed, which is already a partially completed object or a z-axis movable part.
본 발명에 따른 몽키바 스타일의 3D 프린터와 이의 클라우드 운영 시스템에 따르면, 몽키바 스타일의 3D 프린터를 이용하여 xy 가동부나 이에 장탈착 가능한 토출부에 의해, z축으로 가동 가능한 베드 상에 프린팅함으로써 음식물 객체 등을 획득하는 정확성과 생산성을 향상시킬 수 있고 보온 보냉이 가능하며, 3D 프린터의 베드 상에 형성된 음식물 객체 등을 용이하게 분리하여 밖으로 인출할 수 있는 효과가 있다.According to the monkey bar style 3D printer and its cloud operating system according to the present invention, by printing on the bed movable in the z axis by the xy moving part or the discharging part which can be inserted and removed by using the Monkey bar style 3D printer, Objects and the like can be improved and productivity can be improved, and it is possible to carry out keeping warm and cold, and a food object or the like formed on the bed of the 3D printer can be easily separated and taken out.
그리고, 3D 프린터에 대한 프린팅의 제어와 프린팅 상태의 실시간 분석이 클라우드 상에서 이루어져 최적의 상태로 프린팅된 음식물 객체 등의 제공이 가능하게 할 수 있다.In addition, the control of printing on the 3D printer and the real-time analysis of the printing state are performed in the cloud, so that it is possible to provide a food object printed in an optimum state.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 프린터 운영 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몽키바 스타일 음식물 프린터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 몽키바 스타일 음식물 프린터의 프린터 기구를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 4a는 제1실시예에 따른 작업 데이터와 해당 음식물 객체의 예이다.
도 4b는 제2실시예에 따른 작업 데이터와 해당 음식물 객체의 예이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
FIG. 1 is a view for explaining a food printer operating system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a Monkey bar style food printer according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a printer mechanism of the Monkey bar style food printer of FIG. 2 in detail.
4A is an example of the operation data and the corresponding food object according to the first embodiment.
4B is an example of the work data and the corresponding food object according to the second embodiment.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and / or configurations are omitted. The following description will focus on the parts necessary for understanding the operation according to various embodiments, and a description of elements that may obscure the gist of the description will be omitted. Also, some of the elements of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore the contents described herein are not limited by the relative sizes or spacings of the components drawn in the respective drawings.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are intended only to describe embodiments of the invention and should in no way be limiting. Unless specifically stated otherwise, the singular forms of the expressions include plural forms of meanings. In this description, the expressions "comprising" or "comprising" are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, Should not be construed to preclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, operations, elements, portions or combinations thereof. It is also to be understood that the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms may be used to distinguish one component from another .
먼저, 시간이 금이라는 말이 있을 만큼 현대 사회에서는 일을 함에 있어 시간 절약이 중요한 요소 중 하나이다. 그러나 현재 나와있는 3D 프린터들의 구동 시스템 또는 운영 체계는 프린터 옆에서 운영자가 직접 작동시키며 옆을 지켜야 하는 구조이다. 즉, 프린팅이 되는 동안은 프린터 옆에 사람이 한 명이라도 있어야 된다는 것을 뜻한다. 또한 데이터를 모을 때도 프린터를 동작시키는 사람에 의해 관찰되고 수집되어야 하기 때문에 많은 시간이 소모고 번거롭다.First, time is gold, and in today 's society, time saving is one of the important factors. However, the present 3D printer's operating system or operating system must be operated by the operator next to the printer. This means that there must be at least one person next to the printer during printing. Also, when collecting data, it takes a lot of time and labor to be observed and collected by the person who operates the printer.
하지만 프린터를 클라우드, 즉, 네트워크 상에서 제어한다면 어떨까? 모든 데이터들이 클라우드 상에서 정리되며 우리가 프린팅 하는데 필요한 디자인, 동영상, 또는 프린팅 데이터들을 클라우드에 모아 저장할 수 있다. 또한 클라우드를 이용할 경우 어느 곳에서든지 자신이 원하는 시간에 프린팅을 시작하고 끝내는 등 무엇보다 프린터의 조건도 조절할 수 있기 때문에, 재료에 따른 조건들도 굳이 가까이 있지 않아도 프린팅을 원격 제어할 수 있다. 다시말하여, 클라우드상에서 음식 프린팅 상태 및 프린터 상태를 카메라, 노즐, 온도센서, 장비가동횟수 등을 기반으로 하여 데이터를 분석하며 최적으로 프린팅된 사례의 조건들을 토대로 보다 퀄리티가 높은 결과물을 생산할 수 있다. 또한 디자인된 프린팅 파일을 개인 핸드폰앱, 웹사이트 등을 통해 이를 클라우드상에서 지정된 프린터로 분배하여 프린팅하도록 관리할 수도 있다. But what about controlling the printer in the cloud, or on the network? All the data is organized in the cloud, and we can store the design, video, or printing data we need for printing in the cloud. In addition, since the cloud can be used to control the printer conditions, such as starting and ending printing at any time, the printer can be controlled remotely even if the conditions are not close to the material. In other words, the food printing and printer status can be analyzed in the cloud based on the camera, nozzle, temperature sensor, number of times the machine is operated, etc., and produce more quality output based on the conditions of the optimally printed case . In addition, the designed printing file can be distributed through a personal mobile phone app, a web site, or the like to a designated printer in the cloud for printing.
운영 체계 또는 운영 시스템은, 프린터의 고장 등에 대처하기 위하여, 프린터 장비의 가동 상태나 횟수 또는 클라우드에 모아져 있는 프린팅 사례와 카메라 녹화 등을 기반으로 문제점을 확인하고 해결책 등을 명시해 줄 수도 있다. 따라서 앞에서 언급한 것과 같은 보완점들이 적용된 음식물 3D 프린터가 실제로 사용된다면 더욱 다양한 재료로 정교하며 안전한 3D 구조체를 시간에 제한 없이 어디서든 먹을 수 있는 음식물 3D 프린팅 산업의 활성화가 이루어 질 것이다.An operating system or an operating system may identify problems and identify solutions based on the operation state and frequency of printer equipment, printing cases collected in the cloud, camera recording, etc., in order to cope with a failure of the printer. Therefore, if a food 3D printer with the above-mentioned drawbacks is actually used, the food and beverage 3D printing industry will be able to eat elaborate and safe 3D structures with a wide range of materials, regardless of time.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 프린터 운영 시스템(500)을 설명할 때, 본 발명의 음식물 (3D) 프린터(100)가 음식물 객체를 프린팅하는 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술은 음식물 객체 이외에도 산업용 등 전반적인 분야에서 음식물이 아닌 3D, 2.5D, 2D 객체 등을 프린팅하는 데 적용할 수 있음을 미리 밝혀 둔다. Hereinafter, a food
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 (3D) 프린터 운영 시스템(500)을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a food (3D)
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 (3D) 프린터 운영 시스템(500)은, 네트워크 상에서 연동 가능한 다수의 음식물 (3D) 프린터(100), 서버 형태의 운영 플랫폼(200) 및 다수의 사용자 단말기(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a 3D
본 발명에서 음식물 (3D) 프린터(100)는 음식재료를 이용하여 2D(Dimension), 2.5D 또는 3D 형태의 음식물 개체를 프린팅하여 생성한다. 하기하는 바와 같이, 직교 좌표축인, x,y,z축 가동에 의한 경우 3D 프린팅을 의미하고, x,y축 가동에 의한 경우 2D 프린팅을 의미하며, 이미 일부가 완성된 샐러드, 쿠키 햄버거, 스테이크, 타코, 피자, 케이크, 아이스크림, 커피 등 음식물 객체 등의 상부에 음식재료를 이용하여 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 음식물 객체를 추가 실현하는 경우가 2.5D 프린팅에 해당할 수 있다. In the present invention, the food (3D)
여기서, 음식물 프린터(100), 운영 플랫폼(200) 및 다수의 사용자 단말기(300) 간에 연동을 위한 네트워크는, 유선 인터넷 통신이나 WiFi, WiBro 등 무선 인터넷 통신, WCDMA, LTE 등 이동통신 등을 포함하는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 네트워크일 수 있다. The network for interlocking between the
사용자 단말기(300)는 스마트폰, 음성/영상 전화 통화가능한 웨어러블 디바이스, 테블릿 PC, 노트북 PC, 등 무선 단말을 포함하며, 이외에도 경우에 따라 데스크탑 PC, 기타 통신 전용 단말기 등 유선 단말을 포함할 수 있다. 사용자 단말기(300)는 본 발명의 음식물 (3D) 프린터 운영 관련 서비스를 제공받기 위하여 사물인터넷 (IoT, Internet of Things)이 가능한 어플리케이션을 탑재할 수 있다. The
운영 플랫폼(200)은 사용자 단말기(300)를 통하여 본 발명의 음식물 (3D) 프린터 운영 관련 서비스를 제공받는 사용자들에 대한 가입 정보를 관리하고, 사용자 단말기(300)와 음식물 프린터(100) 간의 각종 제어나 필요한 정보의 송수신을 중계할 수 있다. 운영 플랫폼(200)의 중계에 따라, 사용자들은 IoT 기능이 탑재된 어플리케이션이 탑재된 사용자 단말기(300)를 이용하여 원격에서도 음식물 프린터(100)나 베드(10)의 움직임(x, y, 또는 z축 이동 등)을 조작할 수 있으며, 원하는 디자인의 작업 데이터를 전송하여 해당 3D 객체에 대한 프린팅의 제어도 가능하다. 음식물 프린터(100)는 사용자 단말기(300)로부터 수신하는 제어 명령에 따라 토출부(도 2의 85, 95 참조)의 x축이나 y축 이동, 또는 베드(10)의 z축 이동, 토출 재료(음식재료)의 변경, 또는 동작 중지를 제어할 수 있으며, 사용자 단말기(300)로 해당 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상을 실시간 제공하고, 운영 플랫폼(200)에서 사용자 단말기(300)로 음식물 객체의 제작 과정에 대한 분석 정보를 실시간 제공하도록 제어할 수도 있다. The
또한, 운영 플랫폼(200)은 네트워크 상의 다수의 음식물 프린터(100)에서 프린팅되어 제작되는, 3D 객체에 대한 정보, 예를 들어, 각 음식물 프린터에 대한 프린팅 가동 횟수, 작업데이터와 프린팅 사례(예, 디자인, 소재 등 포함), 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상, 자주묻는 질문과 해결책, 또는 소비자의 선호도에 대한 정보 등을 데이터베이스에 관리하고, 데이터베이스의 정보를 사용자 단말기(300)로 제공하여 음식물 객체의 프린팅 주문 시에 참조하게 할 수도 있다. 예를 들어, 다수의 음식물 프린터(100)에서의 3D 객체에 대한 정보들의 축적된 정보를 기초로 프린팅되어 제작되는 3D 객체에 대한 디자인, 소재 등의 데이터를 분석하고 소비자의 선호도를 파악할 수 있으며, 해당 도식화된 정보를 사용자 단말기(300)에 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 축적된 정보를 기초로 운영 플랫폼(200)은 향후 전략적인 서비스 매출과 회사의 운영, 3D 프린터 하우징 장치(100) 등 장비의 안전상태 등에 대한 빅데이터를 분석하여, 현장에서 바로 광고 회사와의 광고 계약 등에 적용 가능한 의미있는 분석 결과를 제공할 수도 있다.In addition, the
음식물 프린터(100) 주변에서 직접 작업 데이터를 입력하여 음식물 객체가 프린팅되도록 할 수도 있지만, 사용자 단말기(300)에서 전송된 3D 작업 데이터로서, 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보에 대한 디지털데이터에 따라 음식물 프린터(100) 토출부의 이동을 제어하여, 해당 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 해당 음식물 객체가 프린팅되도록 할 수 있다. 이때, 음식물 객체의 프린팅 제작 동안에 음식물 프린터(100)의 제어 장치(120)는 하우징(150) 내부(예를 들어, 토출부의 노즐 주변 등)에 설치된 카메라를 통해 획득한 해당 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상을 사용자 단말기(300)로 실시간 제공할 수 있다. Although the food object may be printed by inputting the operation data directly in the vicinity of the
이와 같이 본 발명에서는 네트워크 상의 운영 플랫폼(200)을 운영하여 IoT를 지원함으로써 모바일 기능을 이용해 사용자 단말기(300)에서 멀리 떨어져 있어도 원격 조정 및 프린팅이 가능할 뿐만 아니라, 3D 프린터 등의 장비 및 소비자의 상황을 현장에서 직접 분석하고 대응할 수 있도록 할 수 있다. 또한 인터넷 등 네트워크 상에서 사용자 단말기(300)를 통해 영상 등으로 미리 선주문하거나, 주문된 제품들이 프린터에서 프린팅되고 자동으로 보관되며, 키패드나 사용자 단말기에서 비밀번호 등에 의해 자동 결제후 이를 점원의 도움없이 직접 픽업하는 시스템이 가능하게 할 수도 있다. As described above, in the present invention, by operating the
특히, 본 발명에서는 이와 같은 운영 시스템(500)에서 운영되는 몽키바 스타일의 음식물 3D 프린터(100)를 이용하여, xy 가동부(111)나 이에 장탈착 가능한 xy가동부(111)에 결합된 피스톤 토출 가동부(112)의 음식재료 토출부(85, 95)에 의해 음식물 객체를 프린팅함으로써 음식물 객체를 획득하는 정확성과 을 향상시킬 수 있고 보온 보냉이 가능하며, 3D 프린터(100)로부터 음식물 객체를 용이하게 분리할 수 있도록 하였다.Particularly, in the present invention, by using the monkey bar style
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 좀 더 자세히 설명한다. Hereinafter, a Monkey bar
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a Monkey bar
도 3은 도 2의 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)의 프린터 기구(110)를 구체적으로 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)는, 제어장치(120), 하나 이상의 음식재료 공급기(160, 170), 프린터 기구(110), 위생막(130), 보온 또는 보냉 기구물(135), 카메라(136)을 포함한다. 지지대(115)에 의해 하우징(150) 상부측에 설치된 프린터 기구(110)는, 결합부재(90)를 통해 장탈착 가능한 토출부(95)를 포함하는 xy 가동부(111), 및 결합부재(80)를 통해 장탈착 가능한 토출부(85)를 포함하는 피스톤 펌프 가동부(112)를 포함한다. 또한, 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)는 음식물 객체를 그 위에 형성하기 위한 하우징(150) 밑면 측에 z축 구동부(70)와 함께 장탈착 가능한 베드(10)를 포함하고, 베드(10)는 액츄에이터와 같은 z축 구동부(70)에 의해 z축 방향으로 가동되는 z축 가동부에 해당한다. xy 가동부(111)와 피스톤 펌프 가동부(112)는 장탈착이 가능하므로 프린팅 대상 음식물 객체의 형성을 위한 재료의 종류나 성질에 따라 어느 하나 이상을 선택적으로 장착하여 사용할 수 있다. 2 and 3, a monkey bar
도면에 도시하지 않았지만, 하우징(150)의 일측 벽에는 개폐가 가능한 도어가 구비될 수 있으며, 프린팅 동안 도어를 닫고, 프린팅 완료 시 음식물 객체를 꺼내기 위하여 도어를 열 수 있다. 이러한 도어는 제어장치(120)에 의해 자동 제어가 가능할 수 있다. Although not shown, one side wall of the
하나 이상의 음식재료 공급기(160, 170)는 익스트루더, 피스톤 프린터, 츄로스 익스트루더, 또는 모노 펌프 등 재료 가압 장치로서, 하우징(150) 내부의 상부측에 적절히 설치될 수도 있고, 도면과 같이 빌딩의 천장측에 적절히 설치될 수도 있다. The one or more
음식재료 공급기(160, 170)의 가압된 음식물 토출 부위인 노즐 단부들은 서로 독립적으로 각각의 결합부재(171)를 통해 각각의 토출부(95)에 연결된 관(파이프, 호스, 튜브 등)(172)과 연결될 수도 있다. 도면과 같이, 음식재료 공급기(160, 170)의 노즐 단부들은 하나의 관에서 합해져 하나의 결합부재(171)를 통해 하나의 토출부(95)에 연결된 관(파이프, 호스, 튜브 등)(172)과 연결될 수도 있다. 결합부재(171)와 결합부재(90) 사이의 관(172)은, xy 가동부(111)의 x, y 축 이동 제어에 따라 토출부(95) 또는 피스톤 펌프 가동부(112)의 토출부(85)가 x, y 축 이동됨에 따라, 자유롭게 움직일 수 있도록 플렉서블(flexible) 형태의 관으로 이루어질 수 있다. The nozzle end portions which are pressurized food discharge portions of the
제어장치(120)의 x, y 축 이동 제어에 따라 토출부(95) 또는 피스톤 펌프 가동부(112)의 토출부(85)가 x, y 축 이동(전후좌우 방향)될 수 있으며, 제어장치(120)의 z축 이동 제어에 따라 z축 구동부(70)에 의해 베드(10)가 z축 방향으로 가동될 수 있다. The
도 3에서, 예를 들어, 제어장치(120)는, 액츄에이터 등 x축 구동부(50)를 제어하여 y 축 가이드 레일(61)이 x 축 가이드 레일(51)을 따라 움직이도록 할 수 있고, 액츄에이터 등 y축 구동부(60)를 제어하여 상기 결합부재들(80, 90)이 y 축 가이드 레일(61)을 따라 움직이도록 할 수 있다. 또한, 제어장치(120)는 z축 구동부(70)를 제어하여 베드(10)가 z축 방향(상하 방향)으로 이동되도록 제어할 수 있다. 3, for example, the
음식물 프린터(100)의 x/y축 이동 제어, 베드(10)의 z축 이동 제어에 따라 프린팅 동작 중에, 음식재료 공급기(160, 170)의 압력에 의해 가압된 음식재료가 공급되고 토출부(95)의 단부 노즐을 통해 베드(10) 상에 음식재료를 토출시키며, 피스톤 펌프 가동부(112)의 토출부(85)는 실린더 용기에 담긴 음식 재료에 압력을 가하는 피스톤의 움직임에 의해 노즐을 통해 음식재료를 베드(10) 상에 토출할 수 있게 된다. 베드(10) 상에 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등이 놓여있는 경우에, 또는 베드(10) 없이도 종이 등 다른 기판이나 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등이 해당 위치에 놓여 있는 경우에, 해당 음식물 상부에 액체 또는 유동성 있는 재료(식재료, 및 식재료 아닌 모든 유동성 있는 재료를 포함함)로 이루어진 위와 같은 음식재료를 토출하여 프린팅할 수도 있다. 프린팅 동안, z축 구동부(70)에 의해 베드(10)가 높은 위치에서 낮은 위치로 내려가면서, 또는 상하로 움직이면서 높낮이가 조절되어 다층 레이어로 이루어진 3D의 음식물 객체를 얻을 수 있다. 또한, 베드(10)가 탈착되거나, 베드(10)가 z축 가동되지 않는 경우에는, 음식물 객체의 다층 레이어 대신 베드(10) 또는 그 위의 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등의 위에(또는 종이 등 소정의 기판 위에) 하나의 레이어가 토출되어 형성되는 2D, 또는 2.5D의 음식물 객체를 프린팅하는 것이 가능하다.During the printing operation in accordance with the x / y axis movement control of the
제어장치(120)는 이와 같은 음식재료 공급기(160, 170), 프린터 기구(110) 등 음식물 프린터(100)의 전반적인 제어를 담당하며, 작업 데이터에 따라 프린터 기구(110)가 음식물 객체를 보온 또는 보냉 기구물(25)이 설치된 베드(10) 상에 제작하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 이와 같은 제어장치(120)의 제어신호에 따라 xy 가동부(111)에 결합한 토출부(95) 또는 xy 가동부(111)에 장착한 피스톤 펌프 가동부(112)에 결합한 토출부(85) 중 어느 하나 이상의 노즐을 통해 음식재료를 토출시킬 수 있게 된다.The
베드(10)는 두개의 기판(11, 12) 사이에 보온 또는 보냉 기구물(25)이 장착된 형태일 수 있다. 기구물(25)은 액화질소, 드라이아이스, 또는 펠티어 냉판 등을 이용하여 프린팅되는 음식물 객체의 보냉을 유지시켜 형태가 일그러지지 않고 유지될 필요가 있는 경우 등에 적용할 수 있다. 또는, 기구물(25)은 소정의 온도(예, 100도)까지 발열이 가능한 발열판으로 이루어져, 프린팅되는 음식물 객체의 보온을 유지시켜 식지 않게 하는데 적용할 수 있다. The
이외에도 하기하는 바와 같이, 위생막(130)의 하부측에도 보온 또는 보냉 기구물(135)이 포함될 수도 있다. 또한, 보온 또는 보냉 기구물(135)은 토출부들(85, 95) 주위에 배치될 수도 있다. 보온 또는 보냉 기구물(135)은 오븐, 냉동고 등일 수 있다.In addition, as described below, the
이와 같은 보온 또는 보냉 기구물들(25, 135)은 제어장치(120)의 제어에 따라 온도 조절이 가능하며, 특히, 이에 따라 토출부들(85, 95)의 온도 조절을 통해 토출되는 음식재료의 점도 조절이 가능하여, 고점도로부터 저점도까지 범위가 넓은 점도 범위의 유동성 음식 재료가 토출부들(85, 95)을 통해 토출되어 프린팅되도록 할 수 있다. The temperature and temperature of the food material discharged through the temperature control of the discharging
위생막(130)은 xy 가동부(111)에 결합한 토출부(95) 및 피스톤 펌프 가동부(112)에 결합한 토출부(85)의 옆면으로부터 하우징(150)의 벽까지 소정의 경사(예, 하우징쪽으로 내려가는 경사)를 갖도록 하우징 상하의 공간을 전체적으로 분리하도록 플렉서블 재질로 이루어진다. 위생막(130)은 토출부들(85, 95)의 x, 또는 y축 이동에 따라 부드럽게 접혔다 펴지거나 탄성이 있는, 자바라, 종이필터 등의 형태일 수 있으며 또는 고무 등의 재질로 이루어질 수 있고, 다른 형태의 모드 분리벽이나 분리막 형태가 가능하다. The
위생막(130)은 상부의 기계적 작동이 이루어지는 부분에서 발생하는 유해물질, 먼지나 불순물이 음식물 객체로 떨어지는 것을 방지하며, 음식물 분진이나 음식물 찌거기 등이 날려 기계 부위에 붙어 있다가 나중에 음식물 객체로 떨어지는 것을 방지하여, 위생 문제가 없는 깨끗한 음식물 객체를 제공할 수 있게 한다. 위생막(130)은 토출부들(85, 95)로부터 하우징(150)의 옆벽까지 내려가는 경사를 이루므로, 위에서 떨어지는 유해물질, 먼지나 불순물 또는 음식물 찌거기 등이 위생막(130) 가장자리로 자연스럽게 모아져 분리 배출이 용이하도록 할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 몽키바 스타일 음식물 프린터(100)는, 프린터 기구(110)를 이용한 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상을 획득하기 위한 카메라(136)를 더 포함할 수 있다. 카메라(136)는 위생막(130)하부, 예를 들어, 토출부(85, 95)의 노즐 주변 등에 설치될 수 있으며, 음식물 객체의 프린팅 제작 동안에 음식물 프린터(100)의 제어 장치(120)는 이와 같이 설치된 카메라(136)를 통해 획득한 해당 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상(예, 동영상, 정지영상 등)을 사용자 단말기(300)로 실시간 제공할 수 있다. The monkey bar
이와 같이 본 발명에서 제어 장치(120)는 네트워크 상의 운영 플랫폼(200)의 중계에 따라 사용자 단말기(300)와 연동하여, 사용자 단말기(300)를 통해 주문된 작업 데이터(예, 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보 등)를 실행할 수 있다. 사용자 단말기(300)는 탑재된 탑재된 어플리케이션을 이용하여 사용자가 입력하는 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보 등을 처리하여 해다 디지털데이터를 제어 장치(120)로 전송할 수 있다. 제어 장치(120)는 수신한 해당 작업 데이터에 대한 음식물 객체를 제작하기 위하여, 음식물 프린터(100)의 x/y축 이동 제어, 베드(10)의 z축 이동 제어를 수행한다. x, y, z축 이동 제어에 따라 프린팅 동작 중에, 음식재료 공급기(160, 170)의 압력에 의해 가압된 음식재료가 공급되고 토출부(95)의 단부 노즐을 통해 베드(10) 상에 음식재료를 토출시키며, 피스톤 펌프 가동부(112)에 결합된 토출부(85)는 실린더 용기에 담긴 음식 재료에 압력을 가하는 피스톤의 움직임에 의해 노즐을 통해 음식재료를 베드(10) 상에 토출할 수 있게 된다. 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등이 놓여있는 경우에는, 해당 음식물 상부에 액체 또는 유동성 있는 재료로 이루어진 위와 같은 음식재료를 토출하여 프린팅할 수도 있다.In this way, in accordance with the present invention, the
또한, 피스톤 펌프 가동부(112)는 제어 장치(120)의 제어에 따라 실린더 용기에 담긴 고체 상태 재료를 가열하는 전열기구물을 포함할 수도 있다. 이때, 초콜릿, 설탕이나 치즈같이 상온 등에서 고체 상태인 재료를 상기 전열기구물에 의해 녹임으로써, 피스톤 펌프 가동부(112)의 토출부(85)가 위와 같은 위생막(130) 하부에서 노즐을 통해 녹인 재료를 베드(10) 상에 토출하도록 할 수 있다. 이때, 위생막(130) 하부에서 베드(10)의 보냉 기구물(25) 또는 위생막(130) 하부에 설치된 보냉 기구물(135)을 이용하여 토출된 재료를 냉각시켜 고체화하면서 해당 객체를 형성할 수도 있다.In addition, the piston
제어 장치(120)는 이와 같은 전반적인 프린팅 서비스를 제공하기 위하여, 반도체 프로세서와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다.
이와 같이 주문된 작업 데이터를 실행하는 제어 장치(120)는 사용자 단말기(300)로 상기 카메라(136)에서 획득된 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상을 실시간으로 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 프린팅 동작 중에, 제어 장치(120)는, 플랫폼(200)에서 사용자 단말기(300)로 해당 음식물 객체의 제작 과정에 대한 분석 정보를 실시간 제공하도록 제어할 수 있다. The
제어장치(120)는, 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상, 상기 x,y,z축 가동을 구동하는 액츄에이터(또는 모터) 정보(예, 동작 상태, 속도 등), 하우징(150) 내에 설치된 하나 이상의 온도 센서 정보(예, 동작 상태, 온도 등), 프린팅 가동 횟수, 또는 음식물 객체의 제작 환경 정보(예, 음식 재료 토출 경로, 음식 재료의 토출 속도, 토출 두께 등) 중 하나 이상을 포함하는 정보를 운영 플랫폼(200)으로 전송할 수 있으며, 운영 플랫폼(200)은 이를 참조하여, 토출부(85, 95)의 x/y축 이동 속도, 또는 z축으로의 베드(10) 이동 속도, 토출부(85, 95)의 토출 압력, 객체의 두께, 또는 온도를 포함하는 상기 분석 정보를 사용자 단말기(300)로 제공하여, 사용자 단말기(300)에서 제어 명령의 생성에 참조하도록 제어할 수 있다. The
이에 따라 사용자는 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상, 분석 정보 등을 확인하여 프린팅의 진행 상태를 확인하고 제작 과정의 수정이나 음식 재료의 변경, 또는 동작 중지 등이 필요하면, 사용자 단말기(300)를 통해 필요한 제어 명령을 전송할 수 있다. 제어 장치(120)는, 사용자 단말기(300)로부터 수신하는 제어 명령에 따라 토출부(85, 95)의 x축이나 y축 이동, 또는 베드(10)의 z축 이동, 토출 재료의 변경, 또는 동작 중지 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 토출 재료의 변경은 토출부들(85, 95) 중 선택적으로 동작시키거나, 복수의 음식재료 공급기(160, 170) 중 동작될 기기를 선택하여 이루어질 수 있다. Accordingly, if the user confirms the progress of printing, confirms the image, analysis information, and the like of the process of manufacturing the food object and needs to modify the production process, change the food material, or stop the operation, Lt; / RTI > The
위에서도 기술한 바와 같이, 운영 플랫폼(200)은 네트워크 상의 다수의 음식물 프린터(100)에서 프린팅되어 제작되는, 3D 객체에 대한 정보, 예를 들어, 각 음식물 프린터에 대한 프린팅 가동 횟수, 작업데이터와 프린팅 사례(예, 디자인, 소재 등 포함), 음식물 객체의 제작 과정에 대한 영상, 자주묻는 질문과 해결책, 또는 소비자의 선호도에 대한 정보 등을 데이터베이스에 관리하고, 데이터베이스의 정보를 사용자 단말기(300)로 제공하여 음식물 객체의 프린팅 주문 시에 참조하게 할 수도 있다. 소비자의 선호도 또는 취향은 네트워크 상의 다수의 음식물 프린터들 중 소정의 음식물 객체를 프린팅하는 어느 하나 이상에 대한 음식물 프린터에 대한 것일 수도 있고, 이에 따라 운영 플랫폼(200)은 선호된 음식물 프린터들에 대한 정보를 사용자 단말기(300)로 제공하여 음식물 객체의 프린팅 주문 시에 사용자가 지정하는 프린터에서 프린팅 제작이 이루어지도록 할 수도 있다. 예를 들어, 다수의 음식물 프린터(100)에서의 3D 객체에 대한 정보들의 축적된 정보를 기초로 프린팅되어 제작되는 음식물 3D 객체에 대한 디자인, 소재 등의 데이터를 분석하고 소비자의 선호도를 파악할 수 있으며, 해당 도식화된 정보를 사용자 단말기(300)에 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 축적된 정보를 기초로 운영 플랫폼(200)은 향후 전략적인 서비스 매출과 회사의 운영, 3D 프린터 하우징 장치(100) 등 장비의 안전상태 등에 대한 빅데이터를 분석하여, 현장에서 바로 광고 회사와의 광고 계약 등에 적용 가능한 의미있는 분석 결과를 제공할 수도 있다.As described above, the
한편, 제어 장치(120)는, 위와 같은 작업 데이터로서의 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보에 대한 디지털데이터에 따라 상기 토출부(85, 95)의 이동을 제어하여, 도 4a와 같이 베드(10) 상에 또는 베드(10) 위의 종이 등의 위에 해당 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 음식물 객체를 실현하며, 토출부(85, 95)를 통한 음식재료의 연속적인 프린팅으로 끊김 없는 연속된 음식재료의 선으로 이루어진 음식물 객체의 제작을 실현할 수 있다. 토출부(85, 95)를 통해 토출되는 음식재료는, 캐찹, 마요네즈, 드레싱소스, 시럽, 요거트, 치즈, 초콜릿, 잼, 밀가루 반죽, 국수, 소프트 아이스크림 등 액체나 다양한 점도를 갖는 유동성 있는 재료들일 수 있다. On the other hand, the
도 4b와 같이 베드(10) 상에 이미 일부가 완성된 음식물 객체 (예, 밀가루 반죽 등) 등이 놓여있는 경우에는, 해당 음식물 상부에 액체 또는 유동성 있는 재료로 이루어진 위와 같은 음식재료를 토출하여 음식물 객체를 프린팅할 수도 있다. 베드(10) 상에 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등이 놓이는 경우로서, 예를 들어, 샐러드, 쿠키, 햄버거, 스테이크, 타코, 피자, 케이크, 아이스크림, 커피 등 다양한 음식물 위에 다른 음식물 객체를 프린팅할 수 있다. 4B, when a food object (for example, a dough or the like) already partially finished on the
따라서 토출부(85, 95)를 통해 토출되는 음식재료로 프린팅되는 음식물 객체는, 작업 데이터에 따라 다양한 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 음식물 객체일 수 있고, 이를 이용하여 돌잔치, 결혼, 동문회, 은퇴식, 기념식, 발표회, 프레센테이션, 선거활동 등 특정한 목적으로 홍보를 위해 원하는 특정 문구, 사람의 캐리커쳐, 기호 번호, 상징체 등을 음식물로 실현할 수 있게 된다. Accordingly, the food object printed with the food material discharged through the
상술한 바와 같이, 위생막(130)에 의한 공간 분리에 의해, 프린터 작동 공간에 에너지가 소비되는 것을 막아주는 장벽 또는 막이 생기기 때문에 보온 또는 냉각을 위한 기구물(25, 135)에서의 보다 효율적인 에너지 소비가 가능하다. 또한, 장탈착 가능한 피스톤 펌프 가동부(112)가 xy 가동부(111)에서 분리 가능할 뿐만 아니라, 베드(10)에 대해 z축 방향으로의 독립적인 제어가 가능하여 상하 높낮이의 조절이 안정되기 때문에 프린팅의 정확성이 확연하게 올라갈 수 있다. 즉, z축 가동부에 해당하는 베드(10)가 장탈착 가능하고, z축 구동부(70)에 의해 베드(10)가 높은 위치에서 낮은 위치로 내려가면서, 또는 상하로 움직이면서 높낮이가 조절되어 3D의 음식물 객체를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 베드(10)가 탈착되거나, 베드(10)가 z축 가동되지 않는 경우에는, 음식물 객체의 다층 레이어 대신 베드(10) 또는 그 위의 이미 일부가 완성된 음식물 객체 등의 위에 하나의 레이어가 토출되어 형성되는 2D, 또는 2.5D의 음식물 객체를 프린팅하는 것이 가능하다. 또한 프린팅 결과물의 정확성을 더 높이기 위해서 프린팅되는 순간 기구물(25, 135)에 의한 냉각이 이루어지는 냉각 시스템을 도입하여 프린팅 동안 유동성이 큰 재료의 점도를 높여 모양을 잡아 정확하고 품질이 향상된 객체를 획득할 수 있게 된다. As described above, since the space separation by the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 몽키바 스타일의 음식물 3D 프린터(100)와 이의 클라우드 운영 시스템을 이용하여, xy 가동부(111)나 이에 장탈착 가능한 피스톤 펌프 가동 (112)의 토출부(85, 95)에 의해 음식물 객체를 프린팅함으로써 음식물 객체를 획득하는 정확성과 생산성을 향상시킬 수 있고 보온 보냉이 가능하며, 3D 프린터(100)의 베드(10) 상에 형성된 음식물 객체를 용이하게 분리하여 밖으로 인출할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 음식물 3D 프린터(100)에 대한 프린팅의 제어와 프린팅 상태의 실시간 분석이 클라우드 상에서 이루어져 최적의 상태로 프린팅된 음식물 객체의 제공이 가능하게 할 수 있다.As described above, according to the present invention, by using the monkey bar style
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the essential characteristics of the invention. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all technical ideas which are equivalent to or equivalent to the claims of the present invention are included in the scope of the present invention .
음식물 프린터(100)
운영 플랫폼(200)
사용자 단말기(300)
프린터 기구(110)
지지대(115)
제어장치(120)
위생막(130)
보온 또는 보냉 기구물(135)
카메라(136)
하우징(150)
음식재료 공급기(160, 170)Food printer (100)
Operating Platform (200)
The
In the
The support (115)
The
The sanitary membrane (130)
Insulating or cooling equipment (135)
The housing (150)
The food material feeder (160, 170)
Claims (12)
작업 데이터에 따라 상기 프린터 기구가 객체를 보온 또는 보냉 기구물이 설치된 베드 상에 제작하도록 상기 제어 신호를 생성하는 제어 장치; 및
상기 객체의 제작 과정에 대한 영상을 획득하기 위한 카메라를 포함하고,
상기 제어 장치는, 네트워크 상의 플랫폼의 중계에 따라 사용자 단말기와 연동하여, 상기 사용자 단말기를 통해 주문된 상기 작업 데이터를 실행하고, 상기 사용자 단말기로 상기 객체의 제작 과정에 대한 영상을 실시간 제공하고, 상기 플랫폼에서 상기 사용자 단말기로 상기 객체의 제작 과정에 대한 분석 정보를 실시간 제공하도록 제어하며, 상기 사용자 단말기로부터 수신하는 제어 명령에 따라 상기 토출부의 x축이나 y축 이동, 상기 베드의 z축 이동, 토출 재료의 변경, 및 동작 중지 중 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.A printer mechanism for discharging the material through at least one of a discharge portion coupled to the xy movable portion or a discharge portion coupled to the piston pump movable portion mounted on the xy movable portion according to a control signal;
A control device for generating the control signal according to the operation data so that the printer mechanism produces the object on a bed equipped with a warming or cooling device; And
And a camera for acquiring an image of a production process of the object,
Wherein the control device executes the job data ordered through the user terminal in cooperation with the user terminal in accordance with the relay of the platform on the network and provides the user with an image of the production process of the object in real time, Wherein the control unit controls the platform to provide analysis information on the production process of the object to the user terminal in real time, and controls the x-axis or y-axis movement of the ejection unit, the z- A change of material, and a stop of operation of the monkey bar style printer.
프린팅 대상 객체의 형성을 위한 재료의 종류나 성질에 따라 상기 xy 가동부 및 상기 피스톤 펌프 가동부 중 하나 이상이 선택적으로 장착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the xy moving part and the piston pump moving part is selectively installed and used depending on the type and nature of the material for forming the printing object.
상기 제어 장치의 제어를 받는 z축 구동부에 의해 상기 베드가 z축 가동이 가능하고, 상기 베드는 상기 z축 구동부와 함께 장탈착 가능하며,
상기 베드가 장착된 경우, 상기 베드를 높은 위치에서 낮은 위치로 내려가면서 다층 레이어 형태의 상기 객체를 프린팅하며,
상기 베드가 장착되지 않거나 z축 가동 되지 않는 경우, 소정의 기판 또는 이미 일부가 완성된 객체 상에 하나의 레이어가 토출되어 상기 객체를 프린팅하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
Wherein the bed is operable on the z axis by a z-axis driving unit under the control of the control device, the bed is capable of being inserted and removed along with the z-axis driving unit,
When the bed is mounted, printing the object in the form of a multilayer layer while lowering the bed from a high position to a low position,
Wherein when the bed is not mounted or the z-axis is not operated, one layer is ejected on a predetermined substrate or an already completed object to print the object.
상기 xy 가동부에 결합한 토출부는 건물이나 하우징의 천장에 설치된 상기 xy 가동부의 결합 부재를 통해 연결되어 재료 공급기의 압력에 의해 재료를 공급받아 노즐을 통해 상기 베드 상에 토출하며,
상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부는 실린더 용기에 담긴 재료에 압력을 가하는 피스톤의 움직임에 의해 노즐을 통해 재료를 상기 베드 상에 토출하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
The discharging unit coupled to the xy moving unit is connected through a coupling member of the xy moving unit installed on the ceiling of the building or the housing, supplies the material by the pressure of the material supply unit, and discharges the material through the nozzle,
Wherein the discharging unit coupled to the moving part of the piston pump discharges the material onto the bed through the nozzle by the movement of the piston that applies pressure to the material contained in the cylinder vessel.
상기 재료 공급기는 익스트루더, 피스톤 프린터, 츄로스 익스트루더, 또는 모노 펌프를 포함하는 재료 가압 장치인 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.5. The method of claim 4,
Characterized in that the material feeder is a material pressurizing device including an extruder, a piston printer, a chute extruder, or a mono pump.
상기 xy 가동부에 결합한 토출부 및 상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부의 옆면으로부터 하우징의 벽까지 소정의 경사를 갖도록 상하의 공간을 전체적으로 분리하도록 플렉서블 재질로 이루어진 위생막
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
A hygienic membrane made of a flexible material so as to entirely separate the upper and lower spaces so as to have a predetermined inclination from the side surface of the discharge portion coupled to the xy movable portion to the wall of the housing,
Further comprising: a printer driver for printing the monkey bar style printer.
상기 위생막의 하부측에 보온 또는 보냉 기구물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 6,
Wherein the sanitary membrane further comprises a warming or cooling mechanism at the lower side of the sanitary membrane.
상기 피스톤 펌프 가동부는,
상기 제어장치의 제어에 따라 실린더 용기에 담긴 고체 상태 재료를 가열하는 전열기구물을 포함하고,
상기 피스톤 펌프 가동부에 결합한 토출부는 상기 전열기구물에 의해 상기 고체 상태 재료가 녹은 후 노즐을 통해 녹인 재료를 상기 위생막 하부에서 상기 베드 상에 토출하되, 상기 위생막 하부에서 상기 베드의 보냉 기구물 또는 상기 위생막 하부에 설치된 보냉 기구물을 이용하여 토출된 재료를 냉각시켜 고체화하면서 상기 객체를 형성하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 6,
Wherein the piston pump operating portion includes:
And a heating element for heating the solid state material contained in the cylinder vessel under the control of the control device,
Wherein the discharging unit coupled to the moving part of the piston pump discharges the material melted through the nozzle after the solid state material is melted by the electrothermal heating mechanism onto the bed at the bottom of the sanitary membrane, Wherein the object is formed while cooling the discharged material by solidifying the discharged material by using a cooling mechanism installed under the sanitary film.
상기 제어장치로부터 전송되는 상기 객체의 제작 과정에 대한 영상, 액츄에이터 정보, 온도 센서 정보, 프린팅 가동 횟수, 또는 상기 객체의 제작 환경 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 참조하여,
상기 플랫폼에서 상기 토출부의 x나 y축 이동 속도, 또는 상기 베드의 z축 이동 속도, 상기 토출부의 토출 압력, 객체의 두께, 또는 온도를 포함하는 상기 분석 정보를 상기 사용자 단말기로 제공하여, 상기 사용자 단말기에서 상기 제어 명령의 생성에 참조하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
Referring to information including at least one of image, actuator information, temperature sensor information, printing operation count, or production environment information of the object, which is transmitted from the control device,
The analysis information including the x or y axis movement speed of the ejection unit or the z axis movement speed of the ejection unit, the ejection pressure of the ejection unit, the thickness of the object, or the temperature in the platform is provided to the user terminal, And controls the terminal to refer to the generation of the control command.
상기 제어 장치는 상기 작업 데이터로서의 그림, 디자인, 사진, 문자, 또는 손으로 쓰거나 그려서 입력된 정보에 대한 디지털데이터에 따라 상기 토출부의 이동을 제어하여, 해당 피사체, 문양, 글자, 문장, 로고, 또는 캐리커쳐의 형태에 대한 상기 음식물 객체를 실현하며, 상기 토출부를 통한 재료의 연속적인 프린팅으로 끊김 없는 연속된 재료의 선으로 이루어진 상기 객체를 실현하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
The control device may control the movement of the discharge unit according to digital data of a drawing, a design, a photograph, a character, or information input by hand or drawing as the operation data, to thereby display a corresponding object, a pattern, a letter, Realizes the food object with respect to the shape of the caricature and realizes the object consisting of a continuous line of continuous material by continuous printing of the material through the discharge part.
상기 플랫폼에서 네트워크 상의 각 프린터에 대한 프린팅 가동 횟수, 작업데이터와 프린팅 사례, 객체의 제작 과정에 대한 영상, 자주묻는 질문과 해결책, 또는 소비자의 선호도에 대한 정보를 데이터베이스에 관리하고, 상기 데이터베이스의 정보를 상기 사용자 단말기로 제공하여 객체의 프린팅 주문 시에 참조하게 하는 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.The method according to claim 1,
Management information on the number of printing operations for each printer on the network, job data and printing examples, images of the production process of the objects, frequently asked questions and solutions, or information on the preferences of consumers, To the user terminal so as to refer to the printing order of the object.
이미 일부가 완성된 객체 상부 또는 z축 가동부인 상기 베드 위에 액체 또는 유동성 있는 재료로 이루어진 상기 재료를 토출하여 프린팅하기 위한 것을 특징으로 하는 몽키바 스타일 프린터.
The method according to claim 1,
Characterized in that said material is for discharging and printing said material consisting of a liquid or a fluid material on said bed, said part being already a part of the completed object or a z-axis movable part.
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