KR20190037826A - Method of detecting the output error of 3D printer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 프린터의 출력 오류 감지 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 3d 프린터의 출력 시, 출력물이 완성되기 전에 출력물의 품질을 파악 및 출력 오류를 판단하여, 시간 및 비용을 절감할 수 있는 3차원 프린터의 출력 오류 감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of detecting an output error of a three-dimensional printer, and more particularly, to a method of detecting an output error of a three-dimensional printer, Dimensional printer.
3D 프린터는 재료의 연속적인 레이어를 2차원 프린터와 같이 출력하여 이를 적층함으로써 대상물을 만드는 제조 장치이다. 3D 프린터는 디지털화된 도면 정보를 바탕으로 빠르게 대상물을 제작할 수 있어서 프로토타입 샘플제작 등에 주로 사용된다.A 3D printer is a manufacturing apparatus for producing objects by outputting successive layers of materials as a two-dimensional printer and stacking them. 3D printers can be used to create prototypes quickly because they can be quickly created based on digitized drawing information.
3D 프린터의 제품 성형방식은 광경화성 재료에 레이저 광선을 주사하여 광주사된 부분을 물체로 성형하는 방식, 성형재료를 절삭하여 성형하는 방식, 열가소성 필라멘트를 용융하여 적층하는 방식(FDM 방식) 등이 있다.The product molding method of the 3D printer includes a method of molding a light-scraped material with a laser beam to form a light-shaded part, a molding method of cutting a molding material, and a method of melting and laminating a thermoplastic filament (FDM method) have.
이러한 방식 중에서 필라멘트를 용융하여 적층하는 방식의 3D 프린터가 다른 방식의 3D 프린터에 비해 생산 단가가 저렴하므로 필라멘트를 이용하는 3D 프린터가 가정용, 공업용으로 대중화되고 있는 추세이다. Among such methods, a 3D printer using a method of melting and laminating filaments has a lower production cost than other types of 3D printers, and a 3D printer using filaments is becoming popular for home and industrial use.
한편, 이러한 3D 프린터용 필라멘트는 인체 및 환경에 무해한 열가소성 수지인 PLA가 소재로 사용되며 제품의 용도에 따라 탈크와 같은 결정핵제를 첨가하여 강도를 높이는 형태로 형성된다. 그리고 필라멘트는 인체 및 환경에 무해한 PLA가 필라멘트 소재로 각광받고 있으나 PLA는 다른 합성수지에 비해 내열성과 난연성이 약하기 때문에, 성형되는 제품의 용도에 따라 탈크를 결정핵제로 사용하여 내열성을 높이거나, Mg(OH)2, Al(OH)3 등을 충전제로 사용하여 내열성을 높이기도 한다.Meanwhile, the filament for the 3D printer is formed of PLA, which is a thermoplastic resin which is harmless to the human body and the environment, as a material, and a crystal nucleating agent such as talc is added depending on the use of the product to increase the strength. In addition, since PLA is weak in heat resistance and flame retardancy compared to other synthetic resins, it is possible to increase the heat resistance by using talc as a crystal nucleus depending on the use of the product to be molded, OH) 2, Al (OH) 3 and the like may be used as a filler to increase the heat resistance.
3D 프린터 관련 종래 기술로서 대한민국 등록특허 제 10-1704620호에는 프린트 적층시 발생할 수 있는 오류를 실시간으로 검출하고, 익스트루더를 제어하여 필라멘트 용액의 배출 양 등을 제어하여 홈 또는 돌출부와 같은 오류를 용이하고 보정할 수 있는 3d 프린터 및 출력오류 보정방법이 개시 되어 있다. 그러나, 출력물의 돌출부 및 흘러내림 등의 출력 오류 부분을 용액 배출 양을 조절하여 보정하는 것에는 한계가 있으며, 전/후방 센서를 이용하여 출력오류를 감지하는 방법은 기능 대비 필요 이상의 비용이 들게 된다.Korean Patent Registration No. 10-1704620 discloses a conventional technology related to a 3D printer, which detects an error that may occur during print lamination in real time and controls an extruder to control the discharge amount of filament solution, A 3d printer and an output error correction method that can be easily and corrected are disclosed. However, there is a limitation in correcting the output error portion such as the protruding portion and the falling portion of the output by adjusting the solution discharge amount, and the method of detecting the output error by using the front / rear sensor is more expensive than the function .
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 프린트 적층 시 발생할 수 있는 오류를 출력 커맨드에 명시되어 있는 데이터 및 후방센서의 측정 값을 활용하여 실시간으로 검출하고, 기준치 이상의 오류가 발생하는 경우 유저에게 알려 출력과 관련된 세부 세팅을 조절하는 기술을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus, an image forming method, And to provide a technique for notifying the user and adjusting the detailed settings related to the output.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,As means for solving the above-mentioned technical problem,
제 1 특징은 필라멘트를 수직하방으로 이송시키는 헤더, 상기 필라멘트를 배출시켜 베드에 적층시키는 익스트루더, 베드를 이동시키는 베드 구동부, 상기 구성을 통해 출력 전반을 제어하는 프린터 구동부: 라인 방향의 후방에 설치되어 상기 익스투루더에서 압출되어 프린팅 된 후의 현재 레이어의 높이를 실시간으로 측정하는 후방 오류 센서를 포함하는 출력오류 센서: 상기 출력 오류 센서에서 측정된 정보를 수신 받고, 출력 커맨드의 높이와 측정 오차로 계산된 높이 값과 상기 현재 레이어의 높이 차이의 평균값을 산출하고, 상기 평균값의 차이가 미리 정해진 값의 이상인 경우 오류를 판단하고, 오류로 판단시 오류의 위치 및 오류의 깊이를 포함하는 출력정보에 따른 출력 오류의 종류 및 유저 세팅 방법을 생성하는 출력오류 검출부를 포함한다.A first aspect of the present invention is a printer comprising: a header for vertically feeding a filament; an extruder for discharging the filament and stacking the filament on a bed; a bed driving unit for moving the bed; and a printer driving unit for controlling the overall output through the above- An output error sensor including a rear error sensor installed to measure a height of a current layer after being extruded and printed by the expander in real time, wherein: the output error sensor receives information measured by the output error sensor, And determines an error when the difference between the average values is equal to or greater than a predetermined value and outputs the error information when the difference is less than a predetermined value, And an output error detecting unit for generating a type of an output error and a user setting method according to .
또한 출력 오류 종류 및 보정방법을 판단하기 위한 데이터베이스 구축이 포함되어 있어야 한다. It should also include database construction to determine the type of output error and how to calibrate it.
본 발명의 제 2 특징은 상술한 검출 오류 방법에 있어서 (a) 상기 헤더가 이동하면서 상기 후방 오류 센서가 현재의 높이를 실시간으로 측정하는 단계: (b) 상기 출력 오류 검출부에서 실시간으로 높이 값을 받고 저장하며, 상기 커맨드상 계산 값과 측정 높이와의 차이의 평균 값을 계산하는 단계: (c) 현재 층의 출력이 완료된 후 상기 높이 차이의 평균값이 미리 정해진 값의 이상인 경우 오류로 판단하는 단계: 및 (d) 오류로 판단시 오류의 위치 및 오류의 깊이를 포함하는 출력 정보에 따른 출력 오류의 종류 및 유저 세팅 방법을 생성하는 단계를 포함한다.The second characteristic of the present invention resides in the detection error method as described above, wherein (a) the rear error sensor measures the current height in real time while the header moves, (b) Calculating and calculating an average value of the difference between the calculated value and the measured height on the command; and (c) if the average value of the height difference is greater than or equal to a predetermined value after the output of the current layer is completed, And (d) generating a type of an output error and a user setting method according to output information including the position of the error and the depth of the error when the error is determined.
또한 상기 출력 오류 정보 및 보정방법에 따른 유저 세팅을 위한 어플리케이션 및 서비스 모드를 제공한다.And provides an application and service mode for user setting according to the output error information and the correction method.
본 발명을 이용하면 홈, 돌출부, 흘러내림 등 다양한 형태의 출력 오류를 실시간 측정, 검출하는 것이 가능하고, 이 정보를 바탕으로 세팅 및 서비스모드를 통해 다양한 형태의 오류를 보정하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to measure and detect various types of output errors such as grooves, protrusions, and run-down in real time. Based on this information, it is possible to correct various types of errors through setting and service modes.
또한, 종래의 측정 방식에서 큰 변화 없이, 후방 감지 센서만을 활용하여 정확하고 다양한 오류를 검출하고 보정을 통해 품질을 개선시킬 수 있으며, 초기 설치 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is possible to accurately and variously detect errors by using only the rear detection sensor without significantly changing the conventional measuring method, to improve the quality through correction, and to reduce the initial installation cost.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 출력오류 검출이 가능한 압출 적층 방식 3d프린터의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력 오류 검출방법의 흐름을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a configuration of an extrusion lamination type 3d printer capable of detecting an output error according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart illustrating an output error detection method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 또는 “구비” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Furthermore, when a part is referred to as being "comprising" or "comprising" an element, it is understood that it may include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명에 의한 3차원 프린터의 출력 오류 감지 방법은, 헤더가 이동하면서 상기 후방 오류 센서가 현재의 높이를 실시간으로 측정하는 단계, 상기 출력 오류 검출부에서 실시간으로 높이 값을 받고, 상기 커맨드상 계산 값과 측정 높이와의 차이의 평균 값을 계산 및 저장하는 단계, 현재 층의 출력이 완료된 후 상기 높이 차이의 평균값이 미리 정해진 값의 이상인 경우 오류로 판단하는 단계, 오류로 판단시 오류의 위치 및 오류의 깊이를 포함하는 출력 정보에 따른 출력 오류의 종류 및 유저 세팅 방법을 생성하는 단계를 포함한다.A method of detecting an output error of a three-dimensional printer according to the present invention includes the steps of: measuring a current height of the rear error sensor in real time while moving a header; receiving a height value in real time from the output error detector; Calculating and storing an average value of the difference between the measured height and the measured height; determining if the average value of the height difference is greater than or equal to a predetermined value after the output of the current layer is completed; And generating a type of output error and a method of setting a user according to output information including the depth of the output signal.
본 발명에 의한 3차원 프린터의 출력 오류 감지 방법은 다음과 같다. An output error detection method of a three-dimensional printer according to the present invention is as follows.
가장 먼저, 상기 헤더가 이동하면서 상기 후방 오류 센서가 현재의 높이를 실시간으로 측정하는 단계를 갖는다. 본 과정에서 적외선 센서 및 초음파 센서를 활용하여, 이동 방향의 후방에서 적층과 동시에 현재의 실시간 높이를 측정한다.First, the back error sensor measures the current height in real time while the header moves. In this process, the real-time height is measured at the same time as stacking at the rear of the moving direction by using the infrared sensor and the ultrasonic sensor.
이후 3차원 프린터는 상기 출력 오류 검출부에서 실시간으로 높이 값을 받고, 상기 커맨드상 계산 값과 측정 높이와의 차이의 평균 값을 계산 및 저장하는 단계를 갖는다. 이 괴정 중에서 3차원 프린터의 상기 출력 오류 검출부에서 후방센서로부터 측정된 높이 값을 실시간으로 저장한다. 높이 값을 계산하는 방식은 다음과 같다. 실시간 높이와 출력 커맨드의 높이차의 평균 값을 계산한다. 이는 다시 말하면 출력 커맨드의 Z축 높이 값 - (센서 측정 값 ±센서 측정 오차))의 평균이 되는 것이다. 3차원 프린터는 현재 층의 출력이 완료될 때까지 높이 측정 및 평균 값을 계산 및 저장한다.The three-dimensional printer then receives the height value in real time from the output error detector, and calculates and stores the average value of the difference between the calculated value and the measured height on the command. The output error detecting unit of the three-dimensional printer among the printers determines the height value measured from the rear sensor in real time. The method of calculating the height value is as follows. The average value of the height difference between the real time height and the output command is calculated. In other words, this is the average of the Z-axis height value of the output command - (sensor measurement value ± sensor measurement error). The 3D printer computes and stores the height measurements and average values until the output of the current layer is complete.
상기의 단계가 완료되면, 3차원 프린터는 현재 층의 출력이 완료된 후 상기 높이 차이의 평균값이 미리 정해진 값의 이상인 경우 오류로 판단하는 단계를 갖는다. 이 때 현재 층의 높이차의 평균 값이 미리 정해 놓은 값 이상인 경우( |평균값| > Threshold ) 오류로 판단한다.When the above step is completed, the 3D printer has a step of determining that the average value of the height difference is an error if the average value of the height difference is greater than a predetermined value after the output of the current layer is completed. At this time, if the average value of the height differences of the current layer is equal to or larger than a predetermined value (| average value> threshold), it is judged as an error.
다음 단계로, 3차원 프린터는 오류로 판단시 오류의 위치 및 오류의 깊이를 포함하는 출력 정보에 따른 출력 오류의 종류 및 유저 세팅 방법을 생성하는 단계를 갖는다. 오류로 판단된 위치를 선정, 평균값 대비 각 위치의 차이 값을 통해 각 오류의 종류를 결정한다. 예를 들면, 홈, 돌출, 흘러내림, 출력 되지 말아야할 위치에 출력 되는 경우 등이 있다. 또한 각 오류 종류에 따른 보정 방법 및 유저 세팅 값을 제공한다.In the next step, the three-dimensional printer has a step of generating a type of an output error and a user setting method according to output information including the position of the error and the depth of the error when the error is determined. The position determined by the error is selected, and the type of each error is determined through the difference value of each position with respect to the average value. For example, a groove, a protrusion, a flow-down, and a case where it is output at a position where it should not be output. It also provides calibration methods and user setting values for each type of error.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the technical idea of the present invention described in the following claims .
Claims (1)
헤더가 이동하면서 상기 후방 오류 센서가 현재의 높이를 실시간으로 측정하는 단계;
상기 출력 오류 검출부에서 실시간으로 높이 값을 받고 상기 커맨드상 계산 값과 측정 높이와의 차이의 평균 값을 계산 및 저장하는 단계;
현재 층의 출력이 완료된 후 상기 높이 차이의 평균값이 미리 정해진 값의 이상인 경우 오류로 판단하는 단계;와
오류로 판단시 오류의 위치 및 오류의 깊이를 포함하는 출력 정보에 따른 출력 오류의 종류 및 유저 세팅 방법을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린터의 출력 오류 감지 방법.A method for detecting an output error of a three-dimensional printer,
Measuring a current height of the rear error sensor in real time as the header moves;
Calculating and storing an average value of the difference between the calculated value and the measured height on the command in response to the height value received from the output error detector in real time;
Determining an error if the average value of the height difference is greater than or equal to a predetermined value after the output of the current layer is completed;
And generating a type of an output error and a user setting method according to output information including the position of the error and the depth of the error when the error is determined.
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| CN112170843A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 中国航发动力股份有限公司 | Method for determining selective laser melting forming process model of swirler runner |
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| CN112170843B (en) * | 2020-09-29 | 2023-01-31 | 中国航发动力股份有限公司 | Method for determining selective laser melting forming process model of swirler runner |
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