KR20200043479A

KR20200043479A - 3d 모델의 데이터 처리방법, 및 3d 프린팅방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20200043479A
Application number: KR1020207009433A
Authority: KR
Inventors: 샹페이 첸; 큉샤오 유; 진쳉 왕
Original assignee: 상하이 유니온 테크놀로지 코포레이션
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2018-01-04
Publication date: 2020-04-27
Also published as: CN108859126B; KR102222773B1; EP3643480A1; EP3643480B1; WO2019041719A1; CN108859126A; EP3643480A4

Abstract

3D 모델의 데이터 처리방법, 및 3D 프린팅방법 및 시스템이 제공된다. 상기 데이터 처리방법은 3 차원 프린팅 장치에서, 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷에 기초하여, 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩(overlap)된다.
본 출원에서, 소형 3차원 모델은 다중 에너지 방사 시스템을 포함하는 3D 프린팅 장치의 교정 포맷들 중 하나에 배치되며, 상기 3차원 모델의 배치 위치가 부분적 또는 전체적으로 중첩되는 영역에 위치하더라도, 하나의 에너지 방사 시스템에 의해 제조될 수 있으므로, 단일 에너지 방사 시스템에 의해 3차원 물체의 제조 기회가 증가될 수 있다.

Description

3D 모델의 데이터 처리방법, 및 3D 프린팅방법 및 시스템

본 발명은 3D 프린팅 분야에 관한 것으로, 구체적으로, 3D 모델의 데이터 처리방법, 3D 프린팅방법 및 시스템에 관한 것이다.

3D 프린팅 기술은 일종의 쾌속 조형 기술(rapid prototyping technology)이다. 이는 디지털 모델 파일을 기초로하여, 분말화된 금속, 플라스틱 및 수지와 같은 접착물질을 사용하여, Layer-by-Layer로 프린팅하여 물체를 구성하는 기술이다. 3D 프린팅 장치는 이러한 프린팅 기술을 수행하여 3D 물체를 제조한다. 3D 프린팅 장치는 높은 성형 정밀도로 인해 몰드(molds), 맞춤형 제품, 의료용 제품 및 보철(prostheses) 분야에 광범위하게 적용되고 있다. Layer-by-Layer 프린팅에 기초한 3D 프린팅 장치는 3차원 모델에 따라 복수의 단면 층을 적층하고 부착하여, 대응하는 3차원 물체를 형성한다. 이러한 유형의 3D 프린팅 장치는 이는 몰드(mold)에 제한되지 않고, 제조가 유연하며, 레이어 두께를 정교하게 제어할 수 있기 때문에, 의료 디바이스, 몰드 제조, 및 개인맞춤형 제품의 커스터마이즈 같은 정교함에 대한 요구가 높은 분야에서 점점 많은 제조업체들에 의해 선호되고 있다.

3D 프린팅 장치로 제조된 제품의 품질이 향상되고, 이의 포맷을 제조하는 능력이 향상됨에 따라, 제조업체는 3D 프린팅 장치로 더 많은 3차원 물체를 한번에 프린팅 하기를 원한다. 그러므로, 일부 3D 프린팅 장치들은 다중 에너지 방사 시스템을 통해 동시에 복수의 3D 물체를 제조한다. 다중 에너지 방사 시스템은 상호협력적으로 패턴 레이어를 경화시킬 수 없다는 한계로 인한 프린팅 공간이 제한되는 문제를 피하기 위해, 장치에 사용되는 다중 에너지 방사 시스템 중 적어도 2개의 교정 포맷 사이에 적어도 하나의 선 교차(line intersection)가 있으며, 더욱 바람직하게는 2개의 에너지 방사 시스템의 교정 포맷들 사이에 교차영역이 존재한다. 즉, 두 에너지 방사 시스템이 교차 영역에서 광 에너지를 감소시켜 교차 영역에 위치한 경화 레이어가 더 높은 정확도를 갖도록 하는 2개의 에너지 방사 시스템에 의한 상호협력적인 프린팅 공정이 관련 해결책으로 기술되어 있다.

실제로는, 단일 에너지 방사 시스템에 의해 생성된 경화 레이어와 비교하여, 사용 중에 복수의 에너지 방사 시스템에 의해 반복적으로 경화된 경화 레이어의 정확성, 접합 정확도 등에 몇몇 결함이 있는 것으로 나타난다.

본 출원은 접합 방식의 다중 에너지 방사 시스템을 이용하여 제조된 3차원 물체에 몇몇 결함이 있는 문제를 해결하기 위해, 3차원 모델의 처리방법, 3D 프린팅방법 및 시스템을 제공한다.

상기 및 다른 목적을 달성하기 위해, 제1관점에서, 본 출원은 3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷에 기초하여, 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하는 단계를 포함하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩(overlap)되는 3차원 모델의 데이터 처리방법을 제공한다.

제1관점의 일부 실시예에서, 3차원 모델의 수는 다수(multiple)이며, 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부는 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치한다.

제1관점의 일부 실시예에서, 상기 데이터 처리방법은 각각의 3차원 모델의 프린팅 정보에 기초하여, 각각의 3차원 모델의 배치의 조합을 수행하는 단계를 추가로 포함한다.

제1관점에서 일부 실시예에서, 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부는 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치하는 단계는, 3차원 모델을 배치하기 위해 상기 3차원 모델의 투사 범위 및 상기 제1 교정 포맷 내의 빈 영역들(vacant areas) 또는 상기 제2 교정 포맷 내의 빈 영역들에 기초하여, 상기 빈 영역들 중 하나를 선택하는 단계를 포함한다.

제1관점에서 일부 실시예에서, 3차원 모델을 배치하기 위해 상기 3차원 모델의 투사범위 및 상기 제1 교정 포맷 또는 상기 제2 교정 포맷 내의 빈 영역들에 기초하여, 3차원 모델을 배치하기 위해 빈 영역들 중 하나를 선택하는 단계는 상기 3차원 모델들 중 일부의 투사 범위에 기초하여, 상기 제1 교정 포맷 및/또는 상기 제2 교정 포맷에 배치된 3차원 모델들 중 다른 일부의 배치위치를 조정하는 단계; 및 상기 3차원 모델들 중 일부를 상기 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 배치하는 단계를 포함한다.

제1관점에서 일부 실시예에서, 상기 데이터 처리방법은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 각각에서의 상기 3차원 모델의 무결성(integrity)에 기초하여, 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델의 데이터 처리방법.

제1관점에서 일부 실시예에서, 상기 데이터 처리방법은 3차원 모델이 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 위치하도록 프롬프트(Prompt)하는 단계를 더 포함한다.

제2관점에서, 본 출원은 3차원 모델의 프린팅 정보를 묘사하기 위해 사용되는 관련 파일 패키지(associated file package)를 획득하는 단계; 묘사된 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하기 위해 상기 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계로, 상기 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩되고, 상기 제1 교정 포맷은 제1 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화되며, 상기 제2 교정 포맷은 제2 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화됨; 및 조정된 관련 파일 패키지에 따른 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 3차원 모델에 대응하는 3차원 물체를 제조하는 단계를 포함한다.

제2관점의 일부 실시예에서, 다중 관련 파일 패키지(multiple associated file packages)의 경우, 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부를 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치하기 위해 관련 파일 패키지들의 적어도 일부에서 위치데이터를 조정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅방법.

제2관점의 일부 실시예에서, 각각의 관련 파일 패키지 내의 프린팅 정보에 기초하여, 프린팅될 각각의 3차원 모델의 배치의 조합을 수행하는 단계를 추가로 포함한다.

제2관점의 일부 실시예에서, 상기 관련 파일 패키지들의 적어도 일부에서의 위치데이터를 조정하는 단계는, 묘사된 3차원 모델을 상기 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 배치하기 위해, 관련 파일 패키지들 내의 위치데이터에 기초하여 얻어진 투사범위 및 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 따라 적어도 하나의 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계를 포함한다.

제2관점의 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계 이전에, 관련 파일 패키지들 중 일부 내의 위치데이터에 기초하여 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷 내에 배치된 관련 파일 패키지들 중 다른 일부에서의 위치데이터를 조정하는 단계를 더 포함한다.

제2관점의 일부 실시예에서, 상기 조정된 관련 파일 패키지에 따른 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 3차원 모델에 대응하는 3차원 물체를 제조하는 단계는, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 각각 내의 관련 파일 패키지에 의해 묘사된 상기 3차원 모델의 무결성에 기초하여, 대응하는 3차원 물체를 선택적으로 경화하는데 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 또는 제2 에너지 방사 시스템을 제어하는 단계를 포함한다.

제3관점에서, 본 출원은 수신된 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 제1 교정 포맷 내의 재료 레이어를 선택적으로 경화시키는 제1 에너지 방사 시스템; 수신된 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 제2 교정 포맷 내의 재료 레이어를 선택적으로 경화시키도록 구성된 제2 에너지 방사 시스템, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되며; 상기 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화된 패턴화된 경화 레이어를 부착하는 컴포넌트 플랫폼; 상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템과 연결되고, 대응하는 교정 포맷 내에 배치된 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사시스템을 제어하는 제어 디바이스를 포함하는 3D 프린팅 장치를 제공한다.

제3관점의 일부 실시예에서, 상기 3D 프린팅 장치는 데이터 처리 디바이스를 추가로 포함하고, 상기 데이터 처리 디바이스는 상기 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 상기 3차원 모델을 배치하기 위해 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 데이터 처리방법을 수행하고, 3차원 모델의 배치 위치에 따라 대응하는 관련 파일 패키지를 생성하며; 상기 제어 디바이스는 상기 관련 파일 패키지를 데이터 처리 디바이스로부터 수신하고, 관련 파일 패키지에 따라 선택적으로 경화하기 위한 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 방사 시스템을 제어한다.

제3관점의 일부 실시예에서, 상기 제어 디바이스는 상기 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항의 프린팅방법을 수행한다.

제3관점의 일부 실시예에서, 상기 3D 프린팅 장치는 상기 컴포넌트 플랫폼과 연결된 Z-축 구동 메커니즘(Z-axis drive mechanism)를 추가로 포함하고, 상기 제어 디바이스는 상기 Z-축 구동 메커니즘을 제어하여, 상기 컴포넌트 플랫폼과 기준 프린팅 표면(reference printing surface)사이의 간격을 조정한다.

제3관점의 일부 실시예에서, 상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템 중 어느 하나는 표면-노출 방식(surface-exposure manner)으로 선택적으로 경화하기 위한 투사 디바이스(projection device) 또는 스캐닝 방식(scanning manner)으로 선택적으로 경화하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스(energy beam emitting device)를 포함한다.

제4관점의 일부 실시예에서, 본 출원은 3차원 모델용 데이터 처리 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 상기 3차원 모델, 및 상기 3차원 모델의 배치 위치의 조정을 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되는, 저장유닛(storage unit); 및 상기 저장유닛과 연결되고, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 데이터 처리방법을 수행하도록 프로그램을 호출하는 처리유닛(processing unit)을 포함한다.

제5관점의 일부 실시예에서, 본 출원은 3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 3차원 모델, 및 상기 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되며; 프로그램이 호출될 때, 상기 데이터 처리방법 중 어느 하나의 데이터 처리방법이 수행되는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체(computer readable storage medium)를 제공한다.

제5관점의 일부 실시예에서, 본 출원은 3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 3차원 모델의 프린팅 정보를 묘사하기 위한 관련 파일 패키지, 및 상기 관련 파일 패키지내의 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되며, 상기 프로그램이 호출될 때, 상기 프린팅방법 중 어느 하나의 프린팅방법이 수행되는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체(computer readable storage medium)를 제공한다.

본 출원에서 제공되는 상기 3차원 모델의 데이터 처리방법, 상기 3D 프린팅 방법, 상기 시스템, 상기 장치 및 상기 저장 매체에서, 소형 3차원 모델은 다중 에너지 방사 시스템을 포함하는 3D 프린팅 장치의 교정 포맷중 하나에 배치되고, 상기 3차원 모델의 배치 위치가 부분적으로 또는 전체적으로 중첩 영역에 위치하더라도, 상기 3차원 모델은 하나의 에너지 방사 시스템에 의해 제조될 수 있고, 따라서, 단일 에너지 방사 시스템에 의해 3차원 물체를 제조하는 기회가 증가될 수 있다.

또한, 제1 및 제2 교정 포맷에서의 복수의 3차원 모델의 위치에 대해, 상기 3차원 모델들 중 적어도 일부의 배치 위치가 조정되어, 상기 3차원 모델이 가능한 한 많이 하나의 교정 포맷에 배치될 수 있다.

이에 더하여, 중첩 영역에 배치된 3차원 모델에 대해, 무결성에 기초하여, 에너지 방사 시스템의 선택 태그가 3D 프린팅 장치에 제공되고, 이에 의해 단일 에너지 방사 시스템에 의한 상기 3차원 물체의 제조의 기회가 증가될 수 있다.

도 1은 일 실시예에서, 본 출원의 데이터 처리방법의 흐름도이다.
도 2는 본 출원에 개시된 중첩 영역에 배치된 3차원 모델의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 디스플레이 인터페이스에 디스플레이되는 배치 위치 프롬프트의 개략도이다.
도 4는 일 실시예에서, 본 출원의 데이터 처리방법의 흐름도이다.
도 5a는 3차원 모델 M5 및 M6의 배치의 개략도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 3차원 모델 M5 및 M6에 근거한 3차원 모델 M7 배치의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에서, 본 출원의 데이터 처리방법의 흐름도이다.
도 7은 또 다른 실시예에서, 본 출원의 데이터 처리방법의 흐름도이다.
도 8은 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷에 의해 둘러싸인 영역 내의 3차원 모델 M1, M2, M3 및 M4의 배치의 개략도이다.
도 9는 일 실시예에서, 본 출원의 데이터 처리 시스템의 구조도이다.
도 10은 일 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 장치의 구조도이다.
도 11은 일 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 방법의 흐름도이다.
도 12는 다른 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 방법의 흐름도이다.
도 13은 또 다른 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 방법의 흐름도이다.
도 14는 다른 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 장치의 구조도이다.

본 출원의 실시예들이 특정한 예로 아래에서 설명될 것이며, 본 출원의 다른 장점 및 효과는 본 명세서의 개시된 사항으로부터 당업자에게 명백하게 인식될 것이다. 본 출원은 다른 실시예로서 수행되거나 적용될 수 있으며, 본 명세서의 세부적인 사항은 본 출원의 사상을 벗어나지 않는 범위에서, 다른 아이디어나 적용에 기초한 다양한 수정 또는 변경이 이루어질 수 있다.

본 명세서의 첨부된 도면에 도시된 구조, 비율, 크기 등은 본 명세서의 개시와 관련하여 당업자의 이해 및 구독을 위해서만 사용되며, 본 출원을 구현하기 위한 조건을 제한하고자 하는 것은 아니고, 기술적으로 실질적인 의미가 없다. 임의의 구조적 수정, 비례관계의 변경, 및 크기조정은 본 출원에 의해 달성되는 효과 및 목적에 영향을 미치지 않는 경우에 본 출원에 개시된 기술 내용의 범위에 포함되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 “상부”, “하부”, “왼쪽”, “오른쪽”, “중간” 및 “a/an”은 명확한 설명의 편의를 위한 것이며, 그 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 출원을 구현하기 위해, 기술적 내용에 실직적인 변화가 없는 경우에, 그 상대관계의 변경 또는 조정 또한 본 출원을 구현하기 위한 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

여기의 다중 에너지 방사 시스템을 포함하는 3차원 프린팅 장치는 대형 3차원 물체를 프린팅할 수 있고, 동시에 복수의 소형 3차원 물체를 프린팅하고 동시에 제품의 제조 효율을 향상시킨다. 소형 3차원 물체를 프린팅 할 때, 이러한 3D 프린팅 장치는 단일 에너지 방사 시스템 또는 다중 에너지 방사 시스템에 의해 접합 방식(splicing manner)으로 제조할 수 있다.

치아, 펜던트 또는 컵과 같이 한가지 형식으로 배치할 수 있는 물체의 경우 윤곽 선명도(contour sharpness)는 다중 에너지 방사 시스템에 의해 접합 방식으로 프린트되어 영향을 받으며, 이는 후속 공정의 복잡성을 증가시킨다. 따라서, 다중 에너지 방사 시스템을 포함하는 3D 프린팅 장치가 소형 물체를 집단으로 프린팅 하는데 사용될 때, 가능한 한 접합방식의 프린팅를 피하는 방법이 본 출원에서 해결하고자 하는 문제이다.

이를 기초로, 본 출원은 3차원 모델의 데이터 처리방법을 제공한다. 상기 데이터 처리방법은 프린팅 전에 3차원 모델의 데이터 처리 단계에 사용된다. 본 출원에서 제공되는 단계들 중 적어도 일부는 3차원 모델상의 단면 레이어링(cross sectional layering) 이전 또는 이후에 수행될 수 있거나, 단면 레이어링과 대등하게 수행될 수 있다. 단면 레이어링 공정은 미리 설정된 레이어 높이에 따라 Z-축(즉, 높이를 따라) 3차원 모델에 대해 단면 분할을 수행하는 단계를 포함하며, 획득된 3차원 모델의 각 단면 레이어는 제조시에 경화 레이어에 해당한다. 상기 3차원 모델의 윤곽에 의해 개략되는 슬라이싱 패턴은 모든 인접한 단면 구획에 의해 형성된 단면 레이어 상에 형성된다. 일부 실시예에서, 단면 레이어가 충분히 얇으면 각각의 단면 레이어의 상부 단면 표면 및 하부 단면 표면의 윤곽선이 일치하는 것으로 간주된다. 일부 다른 실시예에서, 단면 레이어의 상부 단면 표면 또는 하부 단면 표면의 윤곽선으로 도시된 슬라이싱 패턴은 대응하는 단면 레이어의 슬라이싱 패턴을 나타낸다.

본 출원의 데이터 처리방법은 주로 데이터 처리 시스템에 의해 실행된다. 상기 데이터 처리 시스템은 컴퓨터 디바이스(computer device)에 장착된 소프트웨어 및 하드웨어를 포함한다. 상기 컴퓨터 디바이스는 수치, 데이터, 및 논리적 처리가 가능한 임의의 전자 디바이스(electronic device)를 포함한다. 예를 들어, 상기 컴퓨터 디바이스는 데스크탑 컴퓨터, 핸드 헬드 컴퓨터, 또는 내장된 운영체제에 기반한 지능형 단말기를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 데이터 처리 시스템은 레이어링될 3차원모델 및 3차원 모델을 제조하기 위해 사용되는 3D 프린팅 장치에서 제1 에너지 방사시스템 및 제2 에너지 방사시스템의 교정 포맷을 사전 저장한다. 상기 3D 프린팅 장치는 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템만을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 기술적 해결은 2개의 에너지 방사 시스템을 포함하는 3D 프린팅 장치를 오직 예로 들어 설명된다. 또한, 2개의 교정 포맷들을 구별하여 설명하기 위해, 제1 에너지 방사 시스템에 대응하는 교정 포맷으로 제1 교정 포맷이 사용되고, 제2 에너지 방사 시스템에 대응하는 교정 포맷으로 제2 교정 포맷이 사용된다. 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩된다. 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷은 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템을 사전 교정함으로써 획득된 포맷 데이터이다. 예를 들어 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷은 대응하는 에너지 방사 시스템에 의해 경화될 수 있는 경계의 정보(예, 경계 좌표)를 기록하고, 중첩 정보(예, 중첩 영역 사이의 교차점의 좌표)도 기록할 수 있다. 각각의 교정 포맷은 원형, 타원, 삼각형, 직사각형, 또는 다각형과 같은 규칙적인 형태일 수 있으며, 불규칙적인 형태일 수도 있다. 예를 들어, 교정 포맷의 중첩 영역의 경계선을 형성하는 경계선의 일부분은 곡률을 갖는 곡선이고, 중첩 영역의 경계선을 형성하지 않는 경계선의 일부는 다른 곡률을 가진 곡선이며, 두 곡선은 끝에서 끝으로 연결되어 닫힌 교정 포맷을 형성한다.

상기 데이터 처리 시스템은 기술자의 불러오기 작업(import operation)을 통해 배지될 3차원 모델을 획득하고; 3D 프린팅 장치에서, 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷에 기초하여, 상기 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷으로 배치한다.

데이터 처리 방법의 흐름도를 나타내는 도 1을 참조하면, 이어지는 단계를 수행함으로써, 상기 데이터 처리 시스템은 획득된 3차원 모델이 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치되는 것을 결정하거나, 3차원 모델이 접합 프린팅 기술을 통해 프린팅 되는 것을 결정한다. 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 크기는 동일하거나 상이하다. 예를 들어, 제1 교정 포맷의 면적은 m1 x m2이고, 제2 교정 포맷의 면적은 m3 x m2이며, 여기서 m1≤m3이다. 도 1에 도시된 바와 같이:

단계 S110에서, 배치될 3차원 모델이 획득된다.

여기서, 데이터 처리 시스템은 디스플레이 인터페이스를 포함하고, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 의해 형성되는 교정 포맷의 경계 정보가 디스플레이 인더페이스에 디스플레이된다. 상기 데이터 처리 시스템은 획득된 초기 위치, 또는 비점유 위치, 또는 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 내에서 수동으로 조정된 위치에 3차원 모델을 배치하고 디스플레이한다. 상기 3차원 모델이 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 배치되면, S120 단계가 수행되고; 그렇지 않으면 3차원 모델의 배치가 완료된 것으로 결정된다.

단계 S120에서, 상기 3차원 모델이 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 영역에 위치하도록 프롬프트된다. 예를 들어, 중첩 영역에 위치한 3차원 모델의 개략도를 도시하는 도 2를 참조하면, 상기 데이터 처리 시스템은 불러온 3차원 모델(M1)의 투사범위가 중첩 정보로 둘러싸인 중첩영역에 걸쳐있는지 여부를 검출한다. 그렇다면, 투사 범위 또는 중첩 영역이 강조표시되며, 그렇지 않은 경우 이러한 강조 표시 프롬프트가 없다. 여기서, 강조 프롬프트의 방식은 단지 예일 뿐이며, 본 출원을 제한하는 것은 아니다.

복수의 3차원 모델이 있는 경우, 상기 데이터 처리 시스템은 각각의 3차원 모델의 배치 위치를 검출하고, 3차원 모델중 하나 또는 일부가 중첩 영역에 걸쳐 있을 때, 대응 프롬프트를 제공한다. 기술자는 프롬프트에 따라 3차원 모델들 중 하나 또는 일부 3차원 모델의 배치 위치를 조정하여, 상기 3차원 모델들 중 일부가 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치되고, 다른 일부가 제2 교정 포맷에 전체적으로 배치되며, 중첩영역을 가로지르는 3차원 모델은 없게 한다. 기술자는 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 전체적으로 배치될 수 없는 3차원 모델을 중첩영역에 유지하거나 제거할 수 있다.

기술자는 시스템 프롬프트에 기초하여 3차원 모델의 배치 위치를 조정할 수 있음에 유의해야 한다. 배치가 완료된 이후에 레이어링(layering) 및 지지(supporting) 작업이 수행될 수 있다. 또한, 상기 레이어링 및 지지 작업이 수행된 후에 배치 위치가 조정될 수도 있다. 상기 두 방식 중 어느 것도 본 출원에서 설명된 3차원 모델의 데이터 처리방법의 구현에 영향을 미치지 않는다.

레이어링 및 지지 작업과 같은 작업을 수행하기 전에 배치 위치가 조정되는 경우, 상기 방법은 상이한 각도에서의 3차원 모델의 투사 범위에 따라 3차원 모델의 프린팅 순서를 조정할 수도 있다. 예를 들어, 상기 3차원 모델이 긴 입방체이며, 상기 긴 입방체의 배치각도는 상기 긴 입방체가 넓은 단면에 수직인 방향이 아니라, 작은 단면에 수직인 방향으로 프린팅되도록 회전을 통해 조정된다. 이를 통해, 더 많은 3차원 모델을 배치할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 데이터 처리 시스템은 스스로 획득한 3차원 모델의 배치 위치를 결정하고 조정한다. 즉, 복수의 3차원 모델을 획득할 때, 상기 데이터 처리 시스템은 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 다른 일부를 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치한다. 하나의 교정 포맷의 중첩 영역에 배치된 3차원 모델은 상기 교정 모델들 중 하나에 배치된 것으로 간주된다.

일 실시예에서, 상기 데이터 처리 시스템은 불러온(import) 3차원 모델의 투사 범위를 계산하고, 각각의 교정 영역의 빈 영역을 결정하며, 상기 3차원 모델을 투사 범위보다 큰 상기 빈 영역에 배치한다. 상기 빈 영역의 최소 범위는 3차원 보델의 투사 범위와 일치하거나, 상기 투사 범위 및 사전 설정된 간격이 덮는 영역과 일치한다. 3차원 모델이 두 교정 포맷에 배치될 수 있는 경우에, 상기 데이터 처리 시스템은 하나의 빈 영역을 무작위로 선택한다. 선택적으로, 대응하는 교정 포맷의 빈 영역의 위치에 기초하여, 상기 데이터 처리 시스템은 3차원 모델을 상기 포맷의 중심에 가까운 빈 영역과 같이 기타 배치 조건에 더욱 적합한 빈 영역에 배치한다. 상기 기타 배치 조건은 다음 중 적어도 하나를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다: 각각의 교정 포맷에서 3차원 모델의 수의 동등화에 기반, 각각의 3차원 모델의 레이어의 수에 기반, 각각의 3차원 모델을 묘사하기 위한 레이어링된 프린팅 데이터 등.

또 다른 실시예에서, 상기 3차원 모델은 일괄적으로 데이터 처리 시스템에 불러와진다. 데이터 처리 방법에 있어서, 배치될 3차원 모델의 투사 범위 및 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷의 빈 영역에 기초하여, 3차원 모델을 배치하기 위해 상기 빈 영역 중 하나가 선택된다.

설명의 편의를 위해, 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치된 3차원 모델을 제1 3차원 모델이라 하고, 불러와서, 배치될 3차원 모델을 제2 3차원 모델이라 칭한다.

일부 실시예에서, 제2 3차원 모델의 투사범위가 매칭을 통해 적어도 하나의 교정 영역에 속하는 것으로 판정할 때, 데이터 처리 시스템은 기술자에게 조정 프롬프트를 제공하고, 따라서 기술자는 컴퓨터의 배치 위치를 제1 3차원 모델 또는 제2 2차원 모델의 위치를 조정한다. 예를 들어, 디스플레이 인터페이스에서, 가져온 제2 3차원 모델은 3차원 모델이 배치되지 않았음을 나타내기 위해 각각의 교정 포맷에 걸쳐 일시 중단된다. 상기 데이터 처리 시스템은 제2 3차원 모델의 투사 범위를 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 각각의 빈 영역과 비교한다. 제2 3차원 모델이 제1 교정 포맷으로 배치될 수 있다고 결정되면, 프롬프트는 윤곽 점선(contour dashed line)과 같은 일련의 방식으로 대응하는 빈 영역을 나타내고, 이로써 기술자는 불러온 제2 3차원 모델을 프롬프트된 위치에 배치한다. 제2 3차원 모델이 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷으로 배치될 수 있다고 결정되면, 기술자가 배치를 위한 프롬프트된 위치 중 하나를 선택할 수 있도록 각각의 빈 영역에 대응하는 프롬프트가 제공된다.

상기 데이터 처리 시스템에 의해 프롬프트되는 배치 위치는 제2 3차원 모델이 빈 영역으로 이동되는 배치 위치이거나, 제2 3차원 모델이 교정 포맷 내에서 빈 영역으로 회전하는 배치 위치이다. 도 3에 도시된 배치 위치 프롬프트의 개략도를 참조하면, 도시된 바와 같이, 포맷의 실선은 제2 3차원 모델의 현재 배치 위치를 나타내고, 점선은 제2 3차원 모델을 배치할 수 있는 빈 영역의 프롬프트를 나타낸다.

다른 실시예에서의 상기 데이터 처리 방법의 흐름도를 나타낸 도 4를 참조하면, 도 4에 나타낸 바와 같이:

단계 S210에서 복수의 3차원 모델이 획득된다. 상기 복수의 3차원 모델은 일괄적으로 또는 동시에 획득된다. 상기 획득된 3차원 모델이 제1 모델인경우, 전술한 배치 방식에 따라 배치될 수 있다. 획득된 3차원 모델이 일괄적으로 가져온 제2 모델 및 그 이상의 모델인 경우, S211 단계 및 S212 단계가 수행된다.

단계 S211에서, 상기 3차원 모델들 중 일부의 투사범위에 기초하여, 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 배치된 3차원 모델들 중 다른 일부의 배치 위치가 조정된다. 상기 3차원 모델들 중 일부는 현재 일괄적으로 가져온 3차원 모델이고, 상기 다른 일부는 그 이전에 일괄적으로 가져온 3차원 모델이다.

단계 S212에서, 3차원 모델들 중 일부가 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷의 빈 영역에 배치된다.

예를 들어, 3차원 모델들 사이의 제1 간격 및 3차원 모델과 교정 포맷 경계 사이의 제2 간격은 상기 데이터 처리 시스템에서 미리 설정된다. 도 5a 및 5b를 참조하면, 도시된 바와 같이, 제1 3차원 모델 M5 및 M6의 배치의 개략도 및 제1 3차원 모델 M5 및 M6 각각에 기초한 제2 3차원 모델의 배치의 개략도가 도시된다. 3차원 모델 M5 및 M6는 각각 제1 및 제2 교정 포맷에 배치된다. 상기 3차원 모델 M7이 수신되면, 상기 3차원 모델 M5 및 M7은 사이에 제1 간격을 두고 서로 인접하게 배치되고, M5 및 M7의 전체 투사 범위가 제1 교정 포맷 내에 위치하는지 여부가 검출된다. 해당하는 경우, 3차원 모델 M5 및 M7의 배치위치는 조정되고, 그렇지 않다면, 3차원 모델 M6 및 M7은 이들 사이에 제1 간격을 두고 서로 인접하게 배열되며, M6 및 M7의 전체 투사 범위가 제2 교정 포맷에 위치하는지 여부가 검출된다. 해당하는 경우 3차원 모델 M6 및 M7의 배치위치가 조정되며, 그렇지 않은 경우, 상기 3차원 모델 M5, M6 및 M7은 제1 간격보다 크거나 동일한 간격으로 배치되며, 전체적으로 두 교정 포맷 사이의 중첩 영역을 가로지르는 형식으로 배치된다. 상기 3차원 모델 M7을 임의의 교정 포맷에 배치할 수는 없지만 중첩 영역을 가로지르는 영역에 배치할 수 있는 경우, M7은 중첩 영역을 가로질러 직접적으로 배치되어, 접합 기술에 의해 3차원 모델 M7을 프린트한다.

여기서, 제2 3차원 모델을 가능한 한 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하기 위해, 제1 3차원 모델의 배치 위치는 제1 3차원 모델의 배치 위치만을 이동(translation)하거나, 포맷 내에서 제1 3차원 모델을 회전시키거나, 이를 조합하여 조정된다. 마찬가지로, 제1 3차원 모델을 조정하면서, 제2 3차원 모델을 이동 및/또는 3차원 회전시킴으로써 조정할 수 있어, 더욱 많은 3차원 물체를 하나의 교정 포맷에 동시에 프린트할 수 있다.

일괄적으로 또는 동시에 가져온 3차원 모델은 단일 모델로 제한되지 않으며, 복수의 모델일 수도 있음에 유의해야 한다. 일괄적으로 가져온 복수의 3차원 모델에 대해 상기 단계 S211 및 S212는 반복적으로 수행되어, 가져온 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷으로 하나 하나 배치한다.

다른 실시예에서, 도시된 바와 같이, 본 출원에서 다른 데이터 처리방법의 흐름도를 나타내는 도 6을 참조하면:

단계 S220에서, 복수의 3차원 모델이 수득된다. 여기서, 이전 예의 수득단계와 유사하게, 기술자는 로컬, 외부 저장 디바이스(external storage device) 또는 서버에 저장된 복수의 3차원 모델을 데이터 처리 시스템에 불러올 수 있다.

단계 S221에서, 각각의 3차원 모델의 투사 범위 및 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 빈 영역에 기초하여, 배치될 수 있는 3차원 모델의 수가 결정되고, 결정된 수에 따라 대응하는 3차원 모델이 배치된다.

단계 S222에서, 3차원 모델들 중 일부가 중첩 영역을 가로질러 있을 때, 상기 3차원 모델의 일부의 투사 범위에 기초하여, 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 위치한 3차원 모델들 중 다른 일부의 배치 위치가 조정된다.

일부 특정 예에서, 상기 데이터 처리 시스템은 각각의 불려온 3차원 모델의 평균 투사 범위에 기초하여, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 함께 수용될 수 있는 평균 투사 범위의 수 N2를 결정하고; 만일 3차원 모델의 수 N1이 N2보다 작은 경우, 상기 3차원 모델은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 범위 내에서 균일하게 분포된다. 3차원 모델이 2개의 교정 포맷들 사이의 중첩 영역을 가로지를 때, 대응하는 프롬프트가 제공되거나, 다른 3차원 모델들 사이의 간격이 단계 S211 및 S212에 따라 조정되어, 중첩 영역을 가로지르는 3차원 모델이 상기 교정 포맷들 중 하나에 배치된다. 3차원 모델의 수 N1이 N2보다 큰 경우, 모든 3차원 모델이 배치될 수 있는 것은 아니다.

다른 실시예에서, 본 출원의 흐름도를 나타내는 도7을 참조하여:

단계 S230에서, 각각의 3차원 모델 및 이의 프린팅 정보가 획득된다. 상기 프린팅 정보는 3차원 모델의 투사범위, 레이어의 수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하기 위해 사용되는 픽셀의수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하기 위해 사용되는 좌표의 수, 3차원 모델 내의 모든 좌표의 총 수 등 중 적어도 하나를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 상기 데이터 처리 시스템은, 다른 컴퓨터 디바이스로부터 3차원 모델 및 이의 프린팅 정보를 획득한다. 상기 컴퓨터 디바이스는 레이어링 및 지지 작업을 수행하고, 프린팅 정보를 얻는다. 상기 데이터 처리 시스템은 수득한 복수의 3차원 모델에 대해 레이어링 및 지지 작업을 수행한 후에, 하기의 단계 S231을 추가로 수행하여, 각각의 프린팅 정보를 획득한다.

단계 S231에서, 각 3차원 모델의 프린팅 정보에 기초하여, 각 3차원 모델의 배치의 조합이 수행되며, 상기 3차원 모델의 일부는 배치의 조합에 따라 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 배치된다. 상기 배치의 조합은 3차원 모델들 중 적어도 일부를 하나의 교정 포맷으로 배치하는 조합 및 3차원 모델들 중 적어도 일부를 다른 교정 포맷으로 배치하는 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 상기 데이터 처리 시스템에 의한 프린팅 정보를 분석함으로써 3차원 모델들 중 적어도 일부의 배치의 조합을 결정하는 방식은 다음을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다:

1) 상기 데이터 처리 시스템은 레이어 수의 분석을 통해 레이어 수가 가장 많은 적어도 2개의 3차원 모델을 결정하고, 레이어 수가 가장 많은 적어도 2개의 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 각각 배치한다. 예를 들어, 사전설정 또는 사전-입력 유형의 에너자 방사 시스템이 투사 디바이스(projection device)를 포함하는 표면-노출 디바이스(surface exposure device)의 유형인 경우, 상기 데이터 처리 시스템은 각각의 3차원 모델의 레이어의 수를 비교하고, 가장 많은 수의 레이어를 가지는 2개의 3차원 모델을 각각 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 배치하며, 결정된 2개의 3차원 모델에 기초하여, 다른 3차원 모델의 배치위치를 선택함으로써, 단일 교정 포맷에 가능한 모든 3차원 모델을 배치한다.

2) 상기 데이터 처리 시스템은 각각 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 대응하는 최대 배치 범위에 따라, 각각의 3차원 모델에 대해 상이한 조합을 수행하고, 상기 상이한 조합에 따라 각각의 3차원 모델을 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 배치한다. 동시에, 모든 3차원 모델을 서로 다른 조합으로 프린팅하는데 필요한 시간의 길이를 계산하고, 각각의 3차원 모델을 배치하기 위해, 가장 짧은 시간에 해당하는 조합을 선택한다. 최대 배치 범위는 서로 겹치치 않고 개별적으로 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치될 수 있는 3차원 모델의 최대 수를 나타낸다. 예를 들어, 상기 데이터 처리 시스템은 최대 배치 범위에 따라 각각의 3차원 모델의 다수의 조합을 선택하고; 사전설정 또는 사전-입력 형식의 에너지 방사 시스템이 에너지 빔 방출 디바이스를 포함하는 스캐닝 경화 형식인 경우, 상기 데이터 처리 시스템은 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 위치한 3차원 모델의 최대 레이어 수 및 좌표의 총 수에 따라 각 교정 포맷에서의 프린팅 시간 길이를 각 조합으로 시뮬레이션한 뒤, 가장 짧은 시간 길이를 가지는 조합을 선택하여, 배치를 수행한다. 또 다른 실시예에서, 상기 데이터 처리 시스템은 각각의 3차원 모델의 배치 위치를 결정하기 위해 상술한 다양한 데이터 처리방식들을 결합한다.

배치 과정에서, 3차원 모델의 투사범위 및 빈 영역의 제한으로 인해, 하나의 집단에 속하고 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치될 수 없는 3차원 모델의 경우, 3차원 모델이 두 개의 교정 포맷이 교차하는 영역에 배치되도록 선택되어, 접합 기술(splicing technology)을 사용하여 3D 프린팅 장치에 의해 프린팅된다.

3차원 모델을 제조하기 위해 어느 에너지 방사 시스템이 사용될지 3D 프린팅 장치에 알리기 위해, 상기 데이터 처리 방법은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 3차원 모델의 무결성에 기초하여, 3차원 모델을 선택적으로 경화하는데 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 결정하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷으로 둘러싸인 영역 내에서, 3차원 모델 M1, M2, M3 및 M4의 배치 위치를 나타내는 도8을 참조하면, 도시된 바와 같이, 3차원 모델 M1은 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 가로질러 있으며, 그 무결성은 P1으로 표시되고; 3차원 모델 M2는 전체적으로 제1 교정 포맷에 위치하며, 그 무결성이 P2로 표시되고; 3차원 모델 M3는 부분적으로 중첩 영역 및 제2 교정 포맷에 전체가 위치하며, 그 무결성이 P3로 표시되고; 3차원 모델 M4는 전체적으로 중첩 영역에 위치하고, 그 무결성은 P4로 표시된다. 상기 무결성은 각각의 교정 포맷에 배치된 3차원 모델의 백분율에 따라 전체 3차원 모델에 대해 표시되거나, 3차원 모델이 대응하는 교정 포맷으로 전부 배치된 경우 표시된다. 예를 들어 상기 P1은 제1 교정 포맷에서, a%, 제2 교정포맷에서 b%, 및 중첩영역에서 (100-a-b)%를 나타내고, 상기 P2는 제1 교정 포맷에서 100%를 나타내며, 제2 교정 포맷에서 0%를 나타내고; 상기 P3는 제2 교정 포맷에서 100%를 나타내며, 제1 교정 포맷에서 0%를 나타내고; 상기 P4는 제1 교정 포맷에서 100% 제2 교정 포맷에서 100%를 나타낸다.

상기 무결성은 또한, 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에서 상기 3차원 모델의 투사 윤곽점(contour point)의 좌표에 의해 설명될 수 있다. 예를 들어, 상기 P1은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 3차원 모델 M1의 투사 윤곽의 복수의 윤곽점의 좌표를 포함하며, 중첩 영역의 각 윤곽점의 좌표는 제1 교정 포맷에만 존재하는 좌표, 또는 제2교정 포맷에만 존재하는 좌표, 또는 동일한 투사 윤곽점을 나타내는 두 개의 좌표세트로 표현된다.

상기 무결성은 또한 3차원 모델에서의 각각의 슬라이싱 패턴의 위치데이터에 의해 설명될 수 있다. 따라서, 3D 프린팅 장치는 또한 각 레이어의 슬라이싱 패턴에 사용되는 에너지 방사 시스템을 결정한다. 예를 들어, 3차원 모델 M4에서 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽점의 좌표는 2개의 좌표세트로 표현되며, 여기서 하나의 좌표 세트는 제1 교정 포맷에 대응하고, 다른 좌표세트는 제2 교정 포맷에 대응한다. 따라서, 3D 프린팅 장치는 에너지 방사 시스템중 하나를 선택하여, 스스로의 선택전략에 따라 재료 레이어를 선택적으로 경화시킨다. 다른 예로서, 3차원 모델 M4의 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽점의 좌표는 제1 교정 포맷의 좌표 또는 제2 교정 포맷의 좌표로만 표현된다. 따라서, 상기 3D 프린팅 장치는 무결성에 따라 재료 레이어를 선택적으로 경화시키기 위해, 대응하는 에너지 방사 시스템을 선택한다.

상기 무결성은 또한 상기 3차원 모델이 상기 교정 포맷들 중 하나에 속하는지 여부에 기초하여 표지될 수 있기 때문에, 3D 프린팅 장치는 무결성 표시에 기초하여 대응하는 에너지 방사 시스템을 제어한다. 예를 들어, 상기 P1은 상기 M1이 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템에 의해 접합방식(splicing manner)으로 프린팅될 필요가 있음을 나타내고; 상기 P2는 상기 M2가 제1 교정 포맷에 위치하고 있음을 나타내며; 상기 P3는 상기 M3가 제2 교정 포맷에 위치하고 있음을 나타내고; 상기 P4는 상기 M4가 더 작은 면적으로 제1 교정 포맷에 위치한다는 것을 나타낸다.

상기 무결성 표시는 단지 예일 뿐이며, 본 출원에 대한 제한이 아님에 유의해야한다. 당업자는 상기 예에 따른 표시방식을 조합하거나 변경할 수 있으며, 이는 본 출원의 기술적 사상에 기초한 예시적인 변형으로 간주되어야 한다. 예를 들어 상기 무결성은 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽이 전체적으로 상기 교정 포맷들 중 하나에 속하는지 여부에 기초하여 표시되며, 따라서 3D 프린팅 장치는 각 레이어의 무결성에 따라 사용될 에너지 방사 시스템을 결정하고, 각 경화 레이어는 가능한 한 독립적으로 하나의 에너지 방사 시스템에 의해 경화될 수 있다.

상기 데이터 처리 시스템은 각 3차원 모델의 무결성을 각각의 3차원 모델의 프린팅 파일에 추가할 수 있어서, 프린팅 파일을 수신하는 3D 프린팅 장치는 무결성에 따라, 3차원 모델의 각각의 경화 레이어를 경화시키기 위해 제 1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 사용하도록 결정한다.

전술한 실시예 및 실시예의 조합은 본 출원의 기술적 사상에 기초한 예시일 뿐이며, 본 출원에 대한 제한이 아님에 유의해야한다.

본 출원은 또한 데이터 처리 시스템을 제공한다. 상기 데이터 처리 시스템은 컴퓨터 디바이스에 설치된 소프트웨어 및 하드웨어를 포함한다. 일 실시예에서의 상기 데이터 처리 시스템의 구조도를 도시하는 도 9를 참조하면, 도시된 바와 같이, 상기 데이터 처리 시스템(11)은 저장유닛(111) 및 처리유닛(112)을 포함한다.

상기 저장유닛(111)은 상기 3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 3차원 모델, 및 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 저장하는데 사용되며, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩된다. 3차원 모델의 수는 하나 또는 그이상이다. 상기 3차원 모델은 CAD로 얻은 3차원 모델이다. 상기 저장유닛(111)은 각각의 3차원 모델의 프린팅 정보를 더 포함하고, 상기 프린팅 정보는 3차원 모델의 레이어링 및 지지 작업이 수행된 후에 획득되며, 상기 프린팅 정보는 다음중 적어도 하나를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다: 3차원 모델의 투사범위, 레이어의 수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하는데 사용되는 픽셀의 수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하는데 사용되는 좌표의 수, 3차원 모델의 모든 좌표의 수, 등.

상기 저장유닛(111)은 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및 휘발성 메모리(volatile memory)를 포함한다. 상기 비-휘발성 메모리는 솔리드 스테이트 하드디스크, USB 플래시 디스크, 모바일 하드디스크 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 비-휘발성 메모리는 메모리 또는 레지스터 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.

상기 처리유닛(112)은 상기 저장유닛(111)과 연결되고, 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 호출(incoking) 및 실행(executing)하고, 실행 중에 기술자의 조작 이벤트(operation event), 프로그램 생성 이벤트 등에 따라 상기 저장유닛(111)에 대한 읽기 및 쓰기 동작을 수행하며, 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 3차원 모델의 배치 위치를 결정하고, 상기 배치 위치에 기초하여, 3차원 모델의 위치데이터를 생성하는데 사용된다.

상기 처리유닛(112)은 프로그램을 실행하여, 전술한 데이터 처리 방법에서의 전혁적인 단계(exemplary step) 중 임의의 하나 또는 이의 조합을 수행한다. 하나의 교정 포맷 중 중첩영역에 배치된 3차원 모델은 교정 포맷 중 하나에 배치된 것으로 간주된다.

전술한 데이터 처리, 레이어링 및 지지 작업 후에 상기 3차원 모델은 관련 파일 패키지의 형태로 저장된다. 상기 관련 파일 패키지는 무결성을 반드시 포함할 필요는 없지만, 3차원 모델의 본체에 대한 레이어링 정보(예, 레이어의 수 및/또는 레이어의 높이), 및 3차원 모델의 지지체의 레이어링 정보(예, 레이어의 수 및/또는 레이어의 높이), 3차원 모델의 위치데이터, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하기 위한 데이터(예, 슬라이싱 패턴에 대응하는 픽셀데이터 또는 좌표데이터) 등을 포함한다.

상기 관련 파일 패키지가 3D 프린팅 장치로 불려질 때, 상기 3D 프린팅 장치는 관련 파일 패키지 내의 파일에 따라 대응하는 3차원 물체를 제조한다.

본 출원은 또한 3D 프린팅 장치를 제공한다. 상기 3D 프린팅 장치는 컨테이너 또는 성형 챔버(forming chamber), 제1 에너지 방사 시스템, 제2 에너지 방사 시스템, 컴포넌트 플랫폼, z-축 구동 메커니즘 및 제어 디바이스를 포함한다. 상기 3D 프린팅 장치는 데이터 처리 디바이스를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 장치의 구조도를 도시하는 도 10을 참조한다.

일부 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 컨테이너(21)는 광 경화성 재료를 함유하기 위해 사용된다. 광경화성 재료는 용이하게 광경화가능한 임의의 액체 재료 또는 분말 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 액체 재료는 광경화성 수지 액체(photocurable resin liquid) 또는 세라믹 분말, 색 첨가제(color additive) 등의 혼합 재료로 도핑된 수지 액체를 포함한다. 상기 분말 재료는 세라믹 분말, 발색 분말 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 하부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치의 경우, 이에 사용되는 컨테이너(21)는 얕고 투명한 바닥 표면을 갖는다. 투명한 바닥면은 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)이 픽셀 이미지를 투사하거나, 광점 경로(light spot path)를 스캔하는 기준 프린팅 표면(reference printing surface)이다. 상부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치의 경우, 이에 사용되는 컨테이너(21)는 비교적 깊으며, 그 안에 수용되거나, 놓여진 광 경화성 재료의 표면은 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)이 픽셀 이미지를 투사하거나, 광점 경로를 스캔하는 기준 프린팅 표면이다.

다른 일부 실시예에서, 상기 성형 챔버(forming chamber)는 소결될(sintered) 분말을 함유한다. 상기 분말은 이에 제한되지는 않으나, 금속 분말, 세라믹 분말을 포함하는 전자기파, 레이저, 또는 전자 빔에 의해 원하는 형상을 갖는 경화 레이어로 용융되고 소결되기 시운 임의의 물질을 포함한다. 상기 분말은 성형 챔버에 위치한 컴포넌트 플랫폼 상에 놓인다.

제1 에너지 방사 시스템(23)은 슬라이싱 패턴의 수신된 데이터에 따라 제1 교정 포맷 내의 재료레이어를 선택적으로 경화시키기 위해 사용된다.

제2 에너지 방사 시스템(24)은 슬라이싱 패턴의 수신된 데이터에 따라 제2 교정 포맷 내의 재료레이어를 선택적으로 경화시키기위해 사용된다. 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩된다. 상기 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷은 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 교정 포맷의 면적이 m1 x m2이고, 제2 교정 포맷의 면적은 m3 x m2 이며, 여기서 m1 ≤ m3이다. 각각의 교정 포맷들은 원형, 타원, 삼각형, 직사각형 또는 다각형과 같은 규칙적인 형태 일 수 있으며, 불규칙적인 형태일 수도 있다. 예를 들어, 중첩 영역의 경계선을 형성하는 교정 포맷의 경계선의 일부는 곡률을 갖는 곡선이고, 중첩 영역의 경계선을 형성하지 않는 경계선의 일부는 다른 곡률을 갖는 곡선일 수 있다. 두 곡선은 종단이 연결되어 폐쇄형 교정 포맷을 형성한다.

재료 레이어는, 상기 언급된 분말 또는 액체와 함께 놓이고 광경화 되거나 소결되는 재료 레이어 및 특정 두께를 갖는 재료 레이어로 간주될 수 있다.

제1 및 제2 에너지 방사 시스템(23, 24)의 방사 원리가 상이하기 때문에, 이에 의해 수신된 슬라이싱 패턴의 데이터도 상이할 수 있다. 일반적으로, 제1 및 제2 에너지 방사 시스템(23, 24)은 동일한 유형의 에너지 방사 시스템으로 구성된다. 예를 들어, 상기 두 에너지 방사 시스템은: 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스를 포함한다. 상기 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스는 레이저 방출기 또는 전자기파 방출기, 상기 방출기 중 하나의 출력 경로상에 위치된 렌즈 그룹 및 렌즈 그룹의 빛이 출력 방향에 위치한 검류계 그룹(galvanometer group)을 포함한다(모두 표시되지 않음). 상기 레이저 방출기 또는 전자기파 방출기는 제어된 방식으로 출력 레이저 빔 또는 전자기 빔의 에너지를 조정한다. 예를 들어, 상기 레이저 방출기는 소정의 전력으로 레이저 빔을 방출하고, 레이저 빔의 방출을 중지하도록 제어된다. 다른 예로서, 상기 레이저 방출기는 레이저 빔의 파워를 증가시키고 레이저 빔의 파워를 감소시키도록 제어된다. 상기 렌즈 그룹은 레이저 빔의 초점 위치를 조정하는데 사용된다. 상기 검류계 그룹은 제어된 방식으로 기준 프린팅 표면의 2차원 공간에서 레이저 빔으로 스캔하기 위해 사용되며, 빛 빔(light beam)으로 스캔된 광경화성 재료는 패턴화된 경화레이어로 경화된다. 상기 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스는 전자 빔 방출기, 전자 빔 스캐너 등을 더 포함한다. 전자 빔 스캐너에 의해 제어되는 전자 빔은 대응하는 교정 평면에서 스캔하여 금속 분말을 선택적으로 경화시키고 슬라이싱 패턴에 대응하는 경화 레이어를 얻는다.

선택적으로, 두 에너지 방사 시스템은 표면 노출 방식으로 선택적 경화를 수행하기 위한 투사 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 상기 투사 디바이스는 DMD 칩, 제어기 및 저장 모듈을 포함한다. 상기 저장 모듈은 3D 컴포넌트 모델이 레이어링된 후에 획득된 슬라이싱 패턴을 저장한다. 레이어 이미지의 각 픽셀 포인트에 대한 스위치는 해당 교정 포맷의 재료 레이어를 선택적으로 경화하는데 사용된다. 상기 DMD 칩은 외관상 작은 거울처럼 보이며, 금속 및 유리로 형성된 밀폐 공간에 포장된다. 실제로 이 거울은 수십만 또는 수백만의 마이크로 거울로 구성되며, 각각의 마이크로 거울은 픽셀을 나타내며 투사된 이미지는 이 픽셀들로 구성된다. 상기 DMD 칩은 픽셀 포인트에 대응하는 마이크로 거울 및 반도체 광 스위치로 간단히 묘사될 수 있고, 상기 제어기는 DMD 칩의 각각의 광 스위치를 제어함으로써, 각각의 마이크로 거울에 의한 광 반사를 허용/금지함으로써, 대응하는 슬라이싱 패턴의 픽셀 데이터에 따라 대응하는 교정 포맷의 재료 레이어를 선택적으로 경화시켜, 대응하는 재료 레이어가 패턴화 경화된다.

2개의 에너지 방사 시스템이 더 큰 포맷으로 3차원 물체를 좌표로 인식하도록 하기 위해, 2개의 에너지 방사 시스템의 교정 포맷에서 중첩 영역이 존재한다. 또한, 다중 에너지 방사 시스템을 사용하여 소형 3차원 물체를 일괄적으로 프린팅하는 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 컴포넌트 플랫폼(22)은 제1 에너지 방사 시스템(23) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(24)에 의해 선택적으로 경화된 패턴화된 경화 레이어를 부착하기 위해 사용된다. 여기서, 상기 컴포넌트 플랫폼(22)은 패턴화된 경화 레이어를 누적적으로 부착하는 하나 이상의 컴포넌트 보드를 포함한다. 상기 컴포넌트 플랫폼이 하나의 컴포넌트 보드를 포함하는 경우, 상기 컴포넌트 보드의 면적은 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷이 병합된 후에 형성된 포맷의 면적보다 크거나 같다. 상기 컴포넌트 플랫폼(22)이 복수의 컴포넌트 보드를 포함하는 경우, 상기 컴포넌트 보드는 함께 접합되고, 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)에 의해 선택적으로 경화된 경화 레이어를 부착시킨다.

Z-축 구동 메커니즘(25)는 상기 컴포넌트 플랫폼(22)과 연결되고, 상기 컴포넌트 플랫폼(22)과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하기 위해 제어된 방식으로 수직 축 방향을 따라 이동하는데 사용된다. 바닥 노출에 기초한 3D 프린팅 장치에서, Z-축 구동 메커니즘(25)가 컴포넌트 플랫폼(22)을 하강하도록 구동할 때, 일반적으로 상기 구성요소 플랫폼(22) 또는 구성요소 플랫폼(22)에 부착된 패턴화된 경화 레이어를 용기(21)의 바닥으로부터 경화 레이어의 레이어 높이만큼 이격된 위치로 낮추어, 간격에 채워진 물질을 선택적으로 경화시킨다. Z-축 구동 메커니즘(25)가 컴포넌트 플랫폼(22)을 상승시키기 위해 구동할 때, 이는 일반적으로 컨테이너(21)의 바닥으로부터 패턴화된 경화 레이어가 분리된다. 상부 노출에 기초한 3D 프린팅 장치에서, Z-축 구동 메커니즘(25)는 경화된 레이어의 레이어 높이만큼 하강하도록 컴포넌트 플랫폼(22)을 구동하고, 상기 컨테이너(21) 내의 재료 및 외부 재료는 하강에 의해 야기된 간격을 채운다.

제어 디바이스(26)는 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)과 연결되고, 대응하는 교정 포맷으로 배치된 3차원 모델을 선택적으로 경화시키도록 제1 에너지 방사 시스템(23)및 제2 에너지 방사 시스템을 제어하는데 사용된다.

여기서, 상기 제어 디바이스(26)는 저장유닛, 처리유닛, 인터페이스유닛 등을 포함한다(도시되지 않음). 상기 저장유닛은 비 휘발성 메모리 및 휘발성 메모리를 포함한다. 상기 비 휘발성 메모리는 예를 들어 솔리드 스테이트 하드디스크 또는 USB 플래시 디스크 등이다. 상기 휘발성 메모리는 메모리 또는 레지스터를 포함한다.

처리유닛은 CPU, 또는 CPU, 프로그램가능한 로직 디바이스(programmable logic device, FPGA) 및 멀티-코어 프로세서와 통합된 칩 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 처리유닛은 시스템 버스를 통해 상기 저장유닛에 연결되고, 상기 저장유닛에 저장된 데이터를 읽으며 상기 저장유닛에 데이터를 기록한다. 읽은 데이터는 비 휘발성 메모리로부터 읽은 관련 파일 패키지 및 휘발성 메모리로부터 읽은 이전에 기록된 임시 데이터를 포함하고, 관련 파일 패키지 내의 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 선택적으로 경화를 수행하도록 제 1 에너지 방사 시스템(23) 및/또는 제 2 에너지 방사 시스템(24)을 제어하는데 사용된다. 상기 기록된 데이터는 인터페이스유닛을 통해 수신된 상기 관련 파일 패키지 및 프로그램 실행 동안 일시적으로 저장된 데이터를 포함한다. 예를 들어, 처리유닛은 대응하는 픽셀 이미지를 투사 디바이스에 제공하고, 투사 디바이스는 이미지 내의 픽셀 위치에 따라 DMD 칩을 제어하여 대응하는 교정 포맷의 재료 레이어를 선택적으로 경화시킨다. 다른 예로서, 상기 처리유닛은 대응하는 좌표 데이터를 제1 에너지 방사 시스템(23) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(24)에 제공하고, 각 에너지 방사 시스템의 제어기는 각각의 레이저 발생기 또는 전자기파 방출기 또는 전자 빔 방출기의 출력전력을 제어하고 대응하는 에너지 빔의 회전 각도를 제어하여, 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 좌표에 의해 형성된 경로를 따라 대응하는 교정 포맷의 재료 레이어를 스캔한다.

상기 인터페이스유닛은, 3D 프린팅 장치에 독립적으로 패키징된 디바이스와 각각 연결되고 제1 에너지 방사 시스템(23), 제2 에너지 방사 시스템, Z-축 구동 메커니즘(25)와 같은 인터페이스를 통해 데이터를 전송하는 복수의 인터페이스 포트를 포함한다. 상기 디바이스는 프롬프트 디바이스, 인간-기계 상호작용 디바이스 등 중 적어도 어느 하나를 추가로 포함한다.

상기 저장유닛은 또한 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)과 협력하여 3차원 물체를 제조하도록 Z-축 구동 메커니즘 (25)을 조정하기 위한 프로그램을 저장한다. 상기 처리유닛은 컴포넌트 플랫폼(22)과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하고, 선택적 경화를 수행하도록 제1 에너지 방사 시스템(23) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(24)을 제어하기 위해, Z-축 구동 메커니즘(25)를 제어하기 위한 프로그램을 순차적으로 호출하고 실행한다. 상부 노출 3D 프린팅 장치를 예로 들어, 상기 처리유닛은 각각의 에너지 방사 시스템에 의해 피드백된 경화 완료 정보에 따라 경화 레이어 간격만큼 하강하도록 Z-축 구동 메커니즘(25)에 명령하고, 상기 Z-축 구동 메커니즘(25)는 관련 파일 패키지에 묘사된 경화 레이어 간격에 따라 명령을 실행한다.

선택적 경화를 수행하기 위한 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(24)의 제어 디바이스(26)에 의한 제어는 관련 파일 패키지 내의 컴포넌트 플랫폼(22) 상에 프린트된 3차원 모델의 위치데이터에 기초한다. 위치데이터 분석을 통해 경화될 3차원 물체의 단면 레이어가 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 위치하는 것으로 나타나면, 제1 에너지 방사 시스템(23) 또는 제2 에너지 방사 시스템(24)만이 선택적 경화를 수행하도록 제어되고; 경화될 3차원 물체의 단면 레이어가 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷의 중첩 영역을 가로지르는 것으로 나타날 경우, 제1 에너지 방사 시스템(23)및 제2 에너지 방사시스템(24)이 접합 기술을 사용하여 대응하는 레이어를 선택적으로 경화하도록 제어된다.

일부 실시예에서, 가능한한 단일 에너지 방사 시스템에 의해 3차원 물체가 프린팅되도록 하기 위해, 상기 관련 파일 패키지는 또한 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 전체 3차원 모델의 투사 범위의 무결성을 묘사할 수 있고, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에서 3차원 모델의 각각의 레이어의 투사범위의 무결성을 묘사할 수 있는 3차원 모델의 무결성을 포함한다. 예를 들어, 무결성의 설명에 따르면, 3차원 모델의 투사 범위가 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩영역을 덮지만 여전히 완전히 제1 교정 포맷에 속한다면, 상기 제어 디바이스(26)는 제1 에너지 방사 시스템(23)을 독립적으로 제어하여 컴포넌트 플랫폼(22)의 대응하는 위치에서 대응하는 3차원 물체를 제조한다.

상기 제어 디바이스(26)는 데이터 처리 디바이스(27)로 구성될 수 있다. 상기 데이터 처리 디바이스(27)는 3차원 모델을 대응하는 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하기 위해 전술한 데이터 처리 시스템을 포함한다. 상기 데이터 처리 디바이스(27)는 저장유닛 및 처리유닛을 포함한다. 상기 저장유닛은 적어도 하나의 3차원 모델 및 데이터 처리 프로그램을 저장한다. 프로그램이 실행될 때, 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷으로 위치시키기 위해 전술한 데이터 처리 방법 중 임의의 하나 또는 조합이 실행된다. 하나의 교정 포맷의 중첩 영역에 배치된 3차원 모델은 교정 포맷 중 하나에 배치된 것으로 간주된다. 상기 프로그램은 제어 디바이스(26)에 의해 처리되고 제1 에너지 방사 시스템(23), 제2에너지 방사 시스템(24) 및 Z-축 구동 메커니즘(25)에 의해 협력적으로 프린트되도록 3차원 모델을 처리하는 데 사용되는 관련 파일 패키지를 포함한다. 상기 데이터 처리 디바이스(27)는 생성된 관련 파일 패키지를 내장 하드 디스크, USB 플래시 디스크 또는 이동식 하드디스크와 같은 저장유닛에 저장한다. 기술자는 관련 파일 패키지를 제어 디바이스(26)로 불러올 수 있다. 상기 제어 디바이스(26)는 또한 데이터 인터페이스, 네트워크 인터페이스 또는 무선 네트워크를 통해 관련 파일 패키지를 직접 읽을 수 있다.

본 출원은 또한 적어도 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템을 포함하는 3D 프린팅 장치를 위한 3D 프린팅 방법을 제공한다. 상기 제1 에너지 방사 시스템은 제1 교정 포맷으로 사전에 교정되고, 제2 에너지 방사 시스템은 제2 교정 포맷으로 사전에 교정된다. 상기 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩되며, 상기 중첩은 교차 라인 또는 교차 표면일 수 있다(통틀어서 중첩영역으로 지칭함). 제1교정 포맷과 제2 교정 포맷의 크기는 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 교정 포맷의 면적이 m1 x m2이고, 제2 교정 포맷의 면적은 m3 x m2 이며, 여기서 m1 ≤ m3이다. 각각의 교정 포맷들은 원형, 타원, 삼각형, 직사각형 또는 다각형과 같은 규칙적인 형태 일 수 있으며, 불규칙적인 형태일 수도 있다. 예를 들어, 중첩 영역의 경계선을 형성하는 교정 포맷의 경꼐선의 일부는 곡률을 갖는 곡선이고, 중첩 영역의 경계선을 형성하지 않는 경계선의 일부는 다른 곡률을 갖는 곡선일 수 있다. 두 곡선은 종단이 연결되어 폐쇄형 교정 포맷을 형성한다.

일 실시예에서, 3D 프린팅 장치를 위한 3D 프린팅 방법의 흐름도를 도시하는 도 11을 참조한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 단계 S410에서, 3차원 모델의 프린팅 정보를 묘사하기 위한 관련 파일 패키지가 획득된다. 여기서 상기 관련 파일패키지는 기술자가 수동으로 불러오거나, 네트워크를 통해 다운로드 할 수 있다. 상기 프린팅 정보에는 상기 관련 파일 패키지에서 해석될(parsed) 수 있는 모든 데이터와 정보가 포함된다. 상기 관련 파일 패키지는 전술한 데이터 처리 방법에 기초하여 획득되어야만 하는 것은 아니다. 획득된 관련 파일 패키지에서의 위치데이터가 해석(parsing)을 통해 묘사된 3차원 모델이 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 있음을 나타내도록 결정되면, 대응하는 에너지 방사 시스템을 이용하여 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 기초하여 경화를 수행한다. 획득된 관련 파일 패키지가 무결성을 포함하는 것으로 해석되는 경우, 무결성에 대한 묘사에 따라 하나의 에너지 방사 시스템이 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 기초하여 경화를 수행하거나, 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템이 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 기초하여 접합 방식으로 경화를 수행하도록 제어된다. 획득된 관련 파일 패키지에서의 위치데이터가 묘사된 3차원 모델이 제1 교정 포맷과 제 2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 위치하거나, 묘사된 3차원 모델이 2개의 교정 포맷 중 어느 하나에 배치된 임의의 3차원 모델과 겹치는 것을 나타낸다고 해석되는 경우, 단계 S420이 수행된다.

단계 S420에서, 관련 파일 패키지의 위치데이터는 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 묘사된 3차원 모델을 배치하도록 조정된다. 예를 들어, 상기 위치데이터는 기준 점의 좌표 및 기준점의 좌표에 관련된 각 레이어의 오프셋을 포함한다. 묘사된 3차원 모델의 투사 범위는 상기 기준점의 좌표 및 상기 오프셋에 기초하여 결정되며, 기준점의 좌표는 투사 범위가 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 위치하도록 조정된다. 하나의 교정 포맷의 중첩 영역에 배치된 3차원 모델은 교정 포맷들 중 하나에 배치된 것으로 간주된다.

단계 S430에서, 3차원 모델에 대응하는 3차원 물체는 조정된 관련 파일 패키지에 따라 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에서 제조된다.

여기서, 상기 3D 프린팅 장치는 관련 파일 패키지에 대응하는 교정 포맷에 따라 제1 에너지 방사 시스템 또는 제2 에너지 방사 시스템을 제어하여, 첫번째 레이어 슬라이싱 패턴의 데이터에 기초하여 대응하는 교정 포맷의 재료를 경화시킴으로써 재료가 대응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화되도록 조절되며; 상기 3D 프린팅 장치는 레이어 높이에 따라, 경화 레이어와 기준 프린팅 표면 사이의 재료를 재충전하기 위한 높이를 조정하도록 컴포넌트 플랫폼을 제어한다. 상기 레이어의 경화 및 높이 조정은 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 기초하여 경화를 수행하여 대응하는 패턴화된 경화 레이어를 형성하기 위해 반복되며, 이에 따라 각각의 패턴화된 경화 레이어를 축적함으로써 대응하는 3차원 물체를 제조한다.

단계 S420의 경우, 일부 실시예에서, 상기 3D 프린팅 장치는 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷이 병합된 후의 포맷이 표시되는 디스플레이 화면이 포함된다. 상기 3D 프린팅 장치는 대응하는 3차원 모델을 관련 파일 패키지 내의 위치데이터에 따라 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 내에서의 초기 위치, 또는 비점유 위치, 또는 수동으로 조정된 위치에 배치하고 디스플레이한다. 3차원 모델의 패치 위치가 이동될 필요가 있을 때, 단계 S420은 단계 S421에 의해 구체적으로 수행되고(도시되지 않음); 그렇지 않은 경우 단계 S430이 수행된다.

단계 S421에서, 묘사된 3차원 모델이 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 위치하도록 프롬프트된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 3D 프린팅 장치는 불러온 관련 파일 패키지의 위치데이터를 검출하고, 묘사된 3차원 모델 (M1)의 투영범위가 중첩 정보에 의해 둘러싸인 중첩 영역을 가로지르는지 여부를 결정한다. 그렇다면 투사범위 또는 영역이 강조되며, 그렇지 않은 경우 이러한 강조 표시 프롬프트가 없다. 여기서 강조 프롬프트의 방식은 단지 예일 뿐이며, 본 출원에 대한 제한은 아니다.

복수의 관련 파일 패키지가 획득되는 경우, 3D 프린팅 장치는 각각의 관련 파일 패키지의 위치데이터를 검출하여 교정 포맷 내에 묘사된 3차원 모델의 배치 위치를 결정하고, 하나 또는 일부 모델이 중첩 영역을 가로지르는 경우에 대응하는 프롬프트를 제공한다. 기술자는 상기 프롬프트에 따라 관련 파일 패키지의 부분에서 위치데이터를 조정하여 3차원 모델들 중 일부를 제1 교정 포맷에 전체적으로 배치하고 3차원 모델들 중 다른 일부를 제2 교정 포맷에 전체적으로 배치한다. 따라서, 3 차원 물체를 제조하기 위해 접합 기술이 필요하지 않다. 기술자는 중첩 영역에서 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷으로 완전히 배치 할 수 없는 관련 파일 패키지를 보관하거나 제거 할 수 있습니다.

기술자는 시스템 프롬프트에 기초하여 3차원 모델의 배치 위치를 조정함으로써 대응하는 관련 패키지에서의 위치데이터를 변경할 수 있다. 단계 S340은 조정이 완료된 후에 수행된다.

일부 다른 실시예에서, 상기 3D 프린팅 장치는 획득된 3차원 모델의 배치 위치를 스스로 결정하고 조정한다. 즉, 단계 S420은 단계 422에 의해 구체적으로 수행된다: 관련 파일 패키지 중 일부의 위치데이터는 3차원 모델들 중 일부를 제1 교정 포맷에 전체를 배치하고, 3차원 모델들 중 다른 일부를 제2 교정 포맷에 전체를 배치하도록 조정된다.

일 실시예에서, 상기 관련 파일 패키지에서의 위치데이터 및 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷의 빈 영역에 따라 획득된 투사범위에 기초하여, 상기 3D 프린팅 장치는 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷의 빈 영역에 묘사된 3차원 모델을 배치하기 위해 적어도 하나의 관련파일 패키지의 위치데이터를 조정한다. 빈 영역의 최소 범위는 3차원 모델의 투사 범위와 일치하거나, 투사 범위 및 사전 설정 간격이 차지하는 영역과 일치한다.

예를 들어, 상기 3D 프린팅 장치는 각각의 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 해석하여 각각의 3차원 모델의 투사 범위를 결정하고; 각각의 고졍 포맷의 빈 영역을 결정하며, 투사 영역보다 큰 빈 영역에서 중첩영역을 가로지르는 3차원 모델을 배치하는 것, 즉 중첩 영역을 가로지르는 3차원 모델에 대응하는 제1 관련 파일에서의 위치데이터를 빈 영역에 대응하는 배치 위치로 수정하는 것을 포함한다. 상기 3차원 모델이 두 교정 포맷 모두에 배치될 수 있는 경우, 3D 프린팅 장치는 하나의 빈 영역을 임의로 선택한다. 택일적으로, 대응하는 교정 포맷의 빈 영역의 위치에 기초하여, 상기 3D 프린팅 장치는 3차원 모델을 다음과 같은 다른 배치 조건보다 더욱 적합한 위치에 배치시킨다: 포맷의 중앙에 가까운 빈공간, 각각의 교정 포맷의 3차원 모델의 수의 균일화에 기초하여, 각각의 3차원 모델을 묘사하는 레이어링된 프린팅 데이터에 기초하여, 등. 상기 3D 프린팅 장치는 배치 위치에 따라 관련 파일 패키지의 위치데이터를 적절히 조정한다.

다른 실시예에서, 상기 3차원 모델의 관련 파일 패키지를 일괄적으로 3D 프린팅 장치에 불러올 때, 단계 S423이 단계 S422전에 수행된다. 일 실시예 에서의 프린팅 방법의 흐름도를 도시한 도 12를 참고하라.

단계 S423에서, 관련 파일 패키지 중 일부의 위치데이터에 기초하여, 관련 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 위치한 파일 패키지 중 다른 일부의 위치데이터가 조정된다.

쉬운 설명을 위해, 종래에 불러온 관련 파일 패키지를 제1 관련 파일 패키지라 하고, 그 이후에 불러온 관련 파일 패키지를 제2 관련 파일 패키지라 한다. 제1 관련 패키지에 대응ㅇ하는 3차원 모델을 제1 3차원 모델이라 하고, 제2 관련파일 패키지에 대응하는 3차원 모델을 제2 3차원 모델이라 한다.

일부 실시예에서, 각각의 연관 파일 패키지의 위치데이터를 해석하여, 제2 3차원 모델의 투사 범위가 적어도 하나의 교정 포맷에 속하는 경우에, 상기 3D 프린팅 장치는 기술자에게 조정 프롬프트를 제공하여 기술자는 제1 3차원 모델 또는 제2 2차원 모델의 배치 위치를 조정한다. 예를 들어 상기 3D 프린팅 장치가 불러온 제2 3차원 모델의 관련 파일 패키지를 해석하고 위치데이터에 의해 표시된 초기 위치에 물체를 배치하고 관련 파일 패키지의 위치데이터가 조정될 필요가 있음을 확인하는 경우, 상기 3D 프린팅 장치는 제2 3차원 모델의 투사 범위를 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷의 각각의 빈 영역과 비교하고, 제2 3차원 모델이 제1 교정 포맷에 배치될 수 있다면, 형상 점선과 같은 프롬프트가 대응하는 빈영역을 프롬프트하는데 사용됨으로써, 기술자는 불러온 제2 3차원 모델을 프롬프트된 위치에 배치하고, 기술자의 조정에 따라 위치데이터를 수정한다. 제2 3차원 모델이 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 배치 될 수 있다면, 기술자는 배치를 위해 프롬프트된 위치 중 하나를 선택할 수 있도록 각각의 빈 영역에 해당 프롬프트가 제공된다.

3D 프린팅 장치에 의해 프롬프트된 배치 위치는 제2 3차원 모델이 빈 영역으로 옮겨지는 배치 위치 이거나, 제2 3차원 모델이 교정 포맷에서 빈 영역으로 회전되는 배치 위치이다.

다른 예로서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 3차원 모델 M5 및 M6의 관련 파일 패키지의 위치데이터를 분석함으로써, 상기 3차원 프린팅 장치는 3차원 모델 M5 및 M6가 각각 제1 및 제2 교정 포맷으로 배치되는 것을 결정한다. 3차원 모델 M7을 묘사하기 위한 관련 파일 패키지가 수신되면, 상기 관련 파일패키지의 위치데이터를 분석함으로써, 3차원 모델 M5 및 M7은 사이에 제1 간격을 두고 서로 인접하여 배치되며, M5 및 M7의 전체 투사 범위가 제1 교정 포맷 내에 배치될 수 있는지 여부가 감지된다. 만약 가능하다면, 3차원 모델 M5 및 M7이의 위치가 조정된다. 그렇지 않은 경우, 3차원 모델 M6 및 M7은 사이에 제1 간격을 두고 서로 인접하게 배열되며, M6 및 M7의 전체 투사 범위가 제2 교정 포맷 내에 배치될 수 있는지 여부가 검출된다. 가능한 경우, 3차원 모델 M6 및 M7의 배치위치가 조정된다. 그렇지 않은 경우, 상기 3차원 모델 M5, M6 및 M7은 제1 간격보다 크거나 같은 간격으로 배치되며, 전체적으로 두 교정 포맷 사이의 중첩 영역을 가로지르는 형식으로 배치된다. 상기 3차원 모델 M7을 임의의 교정 포맷에 배치할 수는 없지만 중첩 영역을 가로지르는 영역에 배치할 수 있는 경우, M7은 중첩 영역을 가로질러 직접적으로 배치되어, 접합 기술에 의해 3차원 모델 M7을 프린트한다.

여기서, 제2 3차원 모델을 가능한 한 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하기 위해, 제1 3차원 모델의 배치 위치는 제1 3차원 모델의 배치 위치만을 이동(translation)하거나, 포맷 내에서 제1 3차원 모델을 회전시키거나, 이를 조합하여 조정된다.

각각의 묶음으로 불러온 관련 파일 패키지는 단일 관련 파일 패키지에 제한되지 않으며, 복수의 관련 파일패키지 일 수 있음에 유의해야 한다. 각각의 묶음으로 불러온 복수의 관련 파일 패키지에 대해, 불러온 관련 파일 패키지를 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 하나씩 대응시키기 위해 전술한 단계 S423 및 s422가 반복적으로 수행된다.

또 다른 실시예에서, 복수의 관련 파일 패키지가 동시에 불려오는 경우 단계 S420은 단계 S424및 S425를 포함한다. 다른 실시예에서, 프린팅 방법의 흐름도를 나타내는 도 13을 참조하라.

도 13에 도시된 바와 같이, 단계 S424에서, 각각의 연관 파일 패키지의 위치데이터와 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷이 병합된 후의 포맷에 기초하여, 배치될 수 있는 각각의 관련 파일 패키지에 의해 묘사된 3차원 모델의 수가 결정되고, 대응하는 3차원 모델이 결정된 수에 다라 배치된다.

단계 S425에서, 3차원 모델들 중 일부가 중첩 영역을 가로지를 때, 3차원 모델들 중 일부의 투사범위에 기초하여, 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 위치한 3차원 모델들 중 다른 일부의 배치 위치가 조정된다.

예를 들어, 상기 3D 프린팅 장치는 각각의 불러온 관련 파일 패키지의 위치데이터에 기초하여, 각각의 3차원 모델의 평균 투사 범위를 결정하고, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 함께 수용될 수 있는 평균 투사 범위의 수(N2)를 결정하며; 3차원 모델의 수(N1)가 N2보다 작은 경우, 상기 3차원 모델은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 범위 내에서 균일하게 분포된다. 상기 3차원 모델이 2개의 교정 포맷 사이의 중첩영역을 가로지르는 경우, 중첩 영역을 가로지르는 3차원 모델이 교정 포맷 중 하나에 속하도록 대응하는 프롬프트가 제공되거나 단계 S423 및 S422에 따라 다른 3차원 모델들 사이의 간격이 조정되어 각각의 관련 파일 패키지의 위치데이터가 결정된다. 3차원 모델의 수(N1)가 N2보다 큰 경우 모든 3차원 모델을 배치할 수 있는 것은 아니다.

또 다른 실시예에서, 단계 S420은 단계 S426에 의해 구체적으로 수행된다.

단계 S426에서, 제1 교정 포맷또는 제2 교정 포맷에 배치된 3차원 모델은 각각의 관련 파일 패키지의 프린팅 정보에 기초하여 분배된다. 상기 프린팅 정보는 위치데이터, 레이어의 수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하기 위한 픽셀의 수, 각 레이어의 슬라이싱 패턴을 묘사하기 위한 좌표의 수, 3차원 모델의 모든 좌표의 총 수 등 중 적어도 어느 하나를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 상기 3D 프린팅 장치는 프린팅 정보를 분석하여, 3차원 모델들 중 적어도 일부의 배치의 조합을 결정한다. 상기 배치의 조합은 3차원 모델들 중 적어도 일부를 하나의 교정 포맷으로 배치하는 조합, 및/또는 3차원 모델들 중 적어도 일부를 상이한 교정 포맷으로 배치하는 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 3D 프린팅 장치는 레이어의 수를 분석하여, 레이어 수가 가장 많은 적어도 2개의 3차원 모델을 결정하며, 배치 조건으로서 레이어 수가 가장 많은 적어도 2개의 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 별도로 배치한다. 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 개별적으로 배치될 3차원 모델은 배치 조건에 기초하여 결정된다.

다른 예로, 상기 3D 프린팅 장치는 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에 대응하는 최대 배치 범위에 따라 각각의3차원 모델의 상이한 조합을 수행하고, 조합에 따라 각각의 3차원 모델을 제1 교정 포맷 및/ 또는 제2 교정 포맷에 배치한다. 동시에, 모든 3차원 모델을 서로 다른 조합으로 프린팅 하는데 필요한 시간 길이를 계산하고, 각 3차원 모델을 배치하기 위한 최단 시간 길이에 해당하는 조합을 선택한다. 상기 최대 배치 범위는 서로 중첩되지 않고 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에만 개별적으로 배치할 수 있는 3차원 모델의 최대 수를 의미한다. 예를 들어, 상기 3D 프린팅 장치는 최대 배치 범위에 따라 각각의 3차원 모델의 다다중 조합을 선택하고; 상기 3D 프린팅 장치가 스캐닝 경화형 에너지 방사 시스템을 포함하는 경우, 상기 3D 프린팅 장치는 각 조합에서 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 대응하는 관련 파일 패키지에서 최대 레이어 수 및 최대 좌표 수에 따라 각각의 교정포맷에 프린팅하기 위한 시간 길이를 시뮬레이션하고, 프린팅 시간이 가장짧은 조합을 선택하며 각각의 관련 파일 패키지의 위치 정보를 조정한다.

상기 3D 프린팅 장치는 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 분배된 3차원 모델에 따라 대응하는 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정한다.

3D 프린팅 장치가 배치의 조합을 설정하는 경우, 각각의 교정 포맷으로 배치될 수 있는 최대 3차원 모델의 수가 고려되고, 상기한 배치 조건의 조합도 고려된다는 점에 유의해야한다.

일부 다른 실시예에서, 상기 3D 프린팅 장치는 프린트하기 전에 전술한 다양한 배치 방식과 함께 각 관련 파일 패키지의 위치데이터를 결정한다.

3차원 모델의 투사 범위 및 빈 영역의 한계로 인해, 배치 중에, 하나의 묶음(batch)에 속하고, 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에만 배치될 수 없는 3차원 모델의 경우, 상기 3차원 모델은 접합 기술을 사용하여 3D 프린팅 장치에 의해 프린트되도록 2개의 교정 포맷이 교차하는 영역에 배치되도록 선택된다는 점에 유의해야 한다.

단계 S430이 실행될 때, 3차원 물체를 제조하는데 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 결정하기 위해, 상기 3D 프린팅 방법은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 관련 파일 패키지에 의해 묘사되는 3차원 모델의 무결성에 기초하여 대응하는 3차원 물체를 선택적으로 경화시키기 위한 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 각각 제어하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 3D 프린팅 장치는 각각의 관련 파일 패키지의 위치데이터를 분석함으로써 다음을 획득한다: 3차원 모델 M1은 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 가로질러 있으며, 그 무결성은 P1으로 표시되고; 3차원 모델 M2는 전체적으로 제1 교정 포맷에 위치하며, 그 무결성이 P2로 표시되고; 3차원 모델 M3는 부분적으로 중첩 영역 및 제2 교정 포맷에 전체가 위치하며, 그 무결성이 P3로 표시되고; 3차원 모델 M4는 전체적으로 중첩 영역에 위치하고, 그 무결성은 P4로 표시된다. 상기 무결성은 각각의 교정 포맷에 배치된 3차원 모델의 백분율에 따라 전체 3차원 모델로 표시되거나, 3차원 모델이 전체적으로 대응하는 교정 포맷에 위치하는 경우에 표시된다. 상기 무결성은 각각의 교정 포맷에 배치된 3차원 모델의 백분율에 따라 전체 3차원 모델에 대해 표시되거나, 3차원 모델이 대응하는 교정 포맷으로 전부 배치된 경우 표시된다. 예를 들어 상기 P1은 제1 교정 포맷에서, a%, 제2 교정포맷에서 b%, 및 중첩영역에서 (100-a-b)%를 나타내고, 상기 P2는 제1 교정 포맷에서 100%를 나타내며, 제2 교정 포맷에서 0%를 나타내고; 상기 P3는 제2 교정 포맷에서 100%를 나타내며, 제1 교정 포맷에서 0%를 나타내고; 상기 P4는 제1 교정 포맷에서 100% 제2 교정 포맷에서 100%를 나타낸다.

상기 무결성은 또한, 관련 파일 패키지의 위치데이터에 의해 반영된 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에서 상기 3차원 모델의 투사 윤곽점(contour point)의 좌표에 의해 묘사될 수 있다. 예를 들어, 상기 P1은 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 3차원 모델 M1의 투사 윤곽의 복수의 윤곽점의 좌표를 포함하며, 중첩 영역의 각 윤곽점의 좌표는 제1 교정 포맷에만 존재하는 좌표, 또는 제2교정 포맷에만 존재하는 좌표, 또는 동일한 투사 윤곽점을 나타내는 두 개의 좌표세트로 표현된다.

상기 무결성은 또한 3차원 모델에서의 각각의 슬라이싱 패턴의 위치데이터에 의해 설명될 수 있다. 따라서, 3D 프린팅 장치는 또한 각 레이어의 슬라이싱 패턴에 사용되는 에너지 방사 시스템을 결정한다. 예를 들어, 3차원 모델 M4에서 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽점의 좌표는 2개의 좌표세트로 표현되며, 여기서 하나의 좌표 세트는 제1 교정 포맷에 대응하고, 다른 좌표세트는 제2 교정 포맷에 대응한다. 따라서, 3D 프린팅 장치는 에너지 방사 시스템중 하나를 선택하여, 스스로의 선택전략에 따라 경화 작업을 수행한다. 다른 예로서, 3차원 모델 M4의 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽점의 좌표는 제1 교정 포맷의 좌표 또는 제2 교정 포맷의 좌표로만 표현된다. 따라서, 상기 3D 프린팅 장치는 무결성에 따라 경화 작업을 수행하기 위해 대응하는 에너지 방사 시스템을 선택한다.

상기 무결성은 또한 3차원 모델이 관련 파일 패키지의 위치데이터에 의해 전체적으로 반영된 교정포맷 중 하나에 속하는지 여부에 기초하여 표시될 수 있으며, 따라서 3D 프린팅 장치는 무결성 표시에 기초하여 대응하는 에너지 방사 시스템을 제어한다. 예를 들어, P1은 M1이 접합 방식으로 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템에 의해 프린트될 필요가 있음이며; P2 표시는 M2가 제2 교정포맷에 위치함이고; P3 표시는 M3가 제2 교정 포맷에 위치함이며; P4 표시는 M4가 더 작은 면적으로 제1 교정 포맷에 위치함이다.

상기 무결성 표시는 단지 예일 뿐이며 본 출원을 한정하는 것이 아님에 유의하여야 한다. 통상의 기술자는 상기 예에 따른 표시 방식을 조합하거나 변경할 수 있으며, 이는 본 출원의 기술적 사상에 기초한 예시적 변형으로 간주되어야한다. 예를 들어, 상기 무결성은 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 윤곽이 전체적으로 교정 포맷들 중 하나에 속하는지에 기반하여 표시되며, 따라서 3D 프린팅 장치는 각 레이어의 무결성에 따라 사용될 에너지 방사 시스템을 결정하고, 따라서, 하나의 경화 레이어는 가능한 한 독립적으로 하나의 에너지 방사 시스템에 선택적으로 경화될 수 있다.

상기 3D 프린팅 장치는 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을사용하여 무결성에 따라 단계 S430을 수행하도록 결정한다.

또한, 본 출원은 3D 프린팅 장치를 추가로 제공한다. 상기 3D 프린팅 장치는 컨테이너(container), 제1 에너지 방사 시스템, 제2 에너지 방사 시스템, 컴포넌트 플랫폼(component platform), Z-축 구동 메커니즘(Z-axis drive mechanism), 및 제어 디바이스를 포함한다. 다른 실시예에서, 본 출원의 3D 프린팅 장치의 구조도를 도시하는 도 14를 참조한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 컨테이너(31)는 광경화성 재료를 함유하는데 사용된다. 상기 광경화성 재료는 쉽게 광경화되는 임의의 액체재료 또는 분말 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 액체 재료는 광경화성 수지 액체(photocurable resin liquid) 또는 세라믹 분말, 색 첨가제(color additive) 등의 혼합 재료로 도핑된 수지 액체를 포함한다. 상기 분말 재료는 세라믹 분말, 발색 분말 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 하부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치의 경우, 이에 사용되는 컨테이너(31)는 얕고 투명한 바닥 표면을 갖는다. 투명한 바닥면은 제1 에너지 방사 시스템(33) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)이 픽셀 이미지를 투사하거나, 광점 경로(light spot path)를 스캔하는 기준 프린팅 표면(reference printing surface)이다. 상부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치의 경우, 이에 사용되는 컨테이너(31)는 비교적 깊으며, 그 안에 수용되거나, 놓여진 광 경화성 재료의 표면은 제1 에너지 방사 시스템(33) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)이 픽셀 이미지를 투사하거나, 광점 경로를 스캔하는 기준 프린팅 표면이다.

제1 에너지 방사 시스템(33)은 슬라이싱 패턴의 수신된 데이터에 따라 제1 교정 포맷 내의 재료 레이어를 선택적으로 경화시키기 위해 사용된다.

제2 에너지 방사 시스템(34)은 슬라이싱 패턴의 수신된 데이터에 따라 제2 교정 포맷 내에서 재료 레이어를 선택적으로 경화시키기 위해 사용된다. 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩된다. 상기 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷은 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 교정 포맷의 면적이 m1 x m2이고, 제2 교정 포맷의 면적은 m3 x m2 이며, 여기서 m1 ≤ m3이다. 각각의 교정 포맷들은 원형, 타원, 삼각형, 직사각형 또는 다각형과 같은 규칙적인 형태 일 수 있으며, 불규칙적인 형태일 수도 있다. 예를 들어, 중첩 영역의 경계선을 형성하는 교정 포맷의 경꼐선의 일부는 곡률을 갖는 곡선이고, 중첩 영역의 경계선을 형성하지 않는 경계선의 일부는 다른 곡률을 갖는 곡선일 수 있다. 두 곡선은 종단이 연결되어 폐쇄형 교정 포맷을 형성한다. 상기 재료는, 상기한 분말 또는 액체와 함께 놓이고 광경화되거나 소결되는 재료 레이어 및 특정 두께를 갖는 재료 레이어로 간주될 수 있다.

제1 및 제2 에너지 방사 시스템(33, 34)의 방사 원리가 상이하기 때문에, 이에 의해 수신된 슬라이싱 패턴의 데이터도 상이할 수 있다. 일반적으로, 제1 및 제2 에너지 방사 시스템(33, 34)은 동일한 유형의 에너지 방사 시스템으로 구성된다. 예를 들어, 상기 두 에너지 방사 시스템은: 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스를 포함한다. 상기 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스는 레이저 방출기 또는 전자기파 방출기, 상기 방출기 중 하나의 출력 경로상에 위치된 렌즈 그룹 및 렌즈 그룹의 빛이 출력 방향에 위치한 검류계 그룹(galvanometer group)을 포함한다(모두 표시되지 않음). 상기 레이저 방출기 또는 전자기파 방출기는 제어된 방식으로 출력 레이저 빔 또는 전자기 빔의 에너지를 조정한다. 예를 들어, 상기 레이저 방출기는 소정의 전력으로 레이저 빔을 방출하고, 레이저 빔의 방출을 중지하도록 제어된다. 다른 예로서, 상기 레이저 방출기는 레이저 빔의 파워를 증가시키고 레이저 빔의 파워를 감소시키도록 제어된다. 상기 렌즈 그룹은 레이저 빔의 초점 위치를 조정하는데 사용된다. 상기 검류계 그룹은 제어된 방식으로 기준 프린팅 표면의 2차원 공간에서 레이저 빔으로 스캔하기 위해 사용되며, 빛 빔(light beam)으로 스캔된 광경화성 재료는 패턴화된 경화레이어로 경화된다. 상기 스캐닝 방식으로 선택적으로 경화를 수행하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스는 전자 빔 방출기, 전자 빔 스캐너 등을 더 포함한다. 전자 빔 스캐너에 의해 제어되는 전자 빔은 대응하는 교정 평면에서 스캔하여 금속 분말을 선택적으로 경화시키고 슬라이싱 패턴에 대응하는 경화 레이어를 얻는다.

2개의 에너지 방사 시스템이 더 큰 포맷으로 3차원 물체를 대등하게(coordinately) 프린트하도록 하기 위해, 두 에너지 방사 시스템의 교정 포맷에 중첩 영역이 있다. 또한, 다중 에너지 방사 시스템을 사용하여, 소형 3차원 물체를 일괄적으로 프린팅하는 제조효율을 향상 시킬 수 있다.

상기 컴포넌트 플랫폼(32)은 제1 에너지 방사 시스템(33) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(34)에 의해 선택적으로 경화되어 얻어진 패턴화된 경화 레이어를 부착하기 위해 사용된다. 여기서, 상기 컴포넌트 플랫폼(32)은 패턴화된 경화 레이어를 누적적으로 부착하는 하나 이상의 컴포넌트 보드를 포함한다. 상기 컴포넌트 플랫폼(32)이 하나의 컴포넌트 보드를 포함하는 경우, 상기 컴포넌트 보드의 면적은 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷이 병합된 후에 형성된 포맷의 면적보다 크거나 같다. 상기 컴포넌트 플랫폼(32)이 복수의 컴포넌트 보드를 포함하는 경우, 상기 컴포넌트 보드는 함께 접합되고, 제1 에너지 방사 시스템(33) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)에 의해 선택적으로 경화된 경화 레이어를 부착시킨다.

Z-축 구동 메커니즘(35)는 상기 컴포넌트 플랫폼(32)과 연결되고, 상기 컴포넌트 플랫폼(22)과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하기 위해 제어된 방식으로 수직 축 방향을 따라 이동하는데 사용된다. 바닥 노출에 기초한 3D 프린팅 장치에서, Z-축 구동 메커니즘(35)가 컴포넌트 플랫폼(32)을 하강하도록 구동할 때, 일반적으로 상기 구성요소 플랫폼(32) 또는 구성요소 플랫폼(32)에 부착된 패턴화된 경화 레이어를 용기(31)의 바닥으로부터 경화 레이어의 레이어 높이만큼 이격된 위치로 낮추어, 간격에 채워진 물질을 선택적으로 경화시킨다. Z-축 구동 메커니즘(35)가 컴포넌트 플랫폼(32)을 상승시키기 위해 구동할 때, 이는 일반적으로 컨테이너(31)의 바닥으로부터 패턴화된 경화 레이어가 분리된다. 상부 노출에 기초한 3D 프린팅 장치에서, Z-축 구동 메커니즘(35)는 경화된 레이어의 레이어 높이만큼 하강하도록 컴포넌트 플랫폼(32)을 구동하고, 상기 컨테이너(31) 내의 재료 및 외부 재료는 하강에 의해 야기된 간격을 채운다.

제어 디바이스(36)는 제1 에너지 방사 시스템(23) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)과 연결되고, 대응하는 교정 포맷으로 배치된 3차원 모델을 선택적으로 경화시키도록 제1 에너지 방사 시스템(33)및 제2 에너지 방사 시스템(34)을 제어하는데 사용된다.

여기서, 상기 제어 디바이스(36)는 저장유닛, 처리유닛, 인터페이스유닛 등을 포함한다. 상기 저장유닛은 비 휘발성 메모리 및 휘발성 메모리를 포함한다. 상기 비 휘발성 메모리는 예를 들어 솔리드 스테이트 하드디스크 또는 USB 플래시 디스크 등이다. 상기 휘발성 메모리는 메모리 또는 레지스터를 포함한다.

상기 처리유닛은 CPU, 또는 CPU, 프로그램가능한 로직 디바이스(FPGA) 및 멀티-코어 프로세서와 통합된 칩 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 처리유닛은 시스템 버스를 통해 상기 저장유닛에 연결되고, 상기 저장유닛에 저장된 데이터를 읽으며 상기 저장유닛에 데이터를 기록한다. 읽은 데이터는 비 휘발성 메모리로부터 읽은 관련 파일 패키지 및 휘발성 메모리로부터 읽은 이전에 기록된 임시 데이터를 포함하고, 관련 파일 패키지 내의 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 선택적으로 경화를 수행하도록 제 1 에너지 방사 시스템(33) 및/또는 제 2 에너지 방사 시스템(34)을 제어하는데 사용된다. 상기 기록된 데이터는 인터페이스유닛을 통해 수신된 상기 관련 파일 패키지 및 프로그램 실행 동안 일시적으로 저장된 데이터를 포함한다. 예를 들어, 상기 처리유닛은 대응하는 픽셀 이미지를 투사 디바이스에 제공하고, 투사 디바이스는 이미지 내의 픽셀 위치에 따라 DMD 칩을 제어하여 대응하는 교정 포맷의 재료 레이어를 선택적으로 경화시킨다. 다른 예로서, 상기 처리유닛은 대응하는 좌표 데이터를 제1 에너지 방사 시스템(33) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(34)에 제공하고, 각 에너지 방사 시스템의 제어기는 각각의 레이저 발생기 또는 전자기파 방출기 또는 전자 빔 방출기의 출력전력을 제어하고 각 검류계(galvanometer)의 회전 각도를 제어하여, 각 레이어의 슬라이싱 패턴의 좌표에 의해 형성된 경로를 따라 대응하는 교정 포맷의 재료 레이어를 스캔한다.

상기 인터페이스유닛은, 3D 프린팅 장치에 독립적으로 패키징된 디바이스와 각각 연결되고 제1 에너지 방사 시스템(33), 제2 에너지 방사 시스템, Z-축 구동 메커니즘(35)와 같은 인터페이스를 통해 데이터를 전송하는 복수의 인터페이스 포트를 포함한다. 상기 디바이스는 프롬프트 디바이스, 인간-기계 상호작용 디바이스 등 중 적어도 어느 하나를 추가로 포함한다.

상기 저장유닛은 또한 제1 에너지 방사 시스템(33) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)과 협력하여 3차원 물체를 제조하도록 Z-축 구동 메커니즘 (35)을 조정하기 위한 프로그램을 저장한다. 상기 처리유닛은 컴포넌트 플랫폼(32)과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하고, 상기 언급된 선택적 경화를 수행하도록 제1 에너지 방사 시스템(33) 및/또는 제2 에너지 방사 시스템(34)을 제어하기 위해, Z-축 구동 메커니즘(35)를 제어하기 위한 프로그램을 순차적으로 호출하고 실행한다. 상부 노출 3D 프린팅 장치를 예로 들어, 상기 처리유닛은 각각의 에너지 방사 시스템에 의해 피드백된 경화 완료 정보에 따라 경화 레이어 간격만큼 하강하도록 Z-축 구동 메커니즘(35)에 명령하고, 상기 Z-축 구동 메커니즘(35)는 관련 파일 패키지에 묘사된 경화 레이어 간격에 따라 명령을 실행한다.

선택적 경화를 수행하기 위한 제1 에너지 방사 시스템(33) 및 제2 에너지 방사 시스템(34)의 제어 디바이스(36)에 의한 제어는 관련 파일 패키지 내의 컴포넌트 플랫폼(32) 상에 프린트된 3차원 모델의 위치데이터에 기초한다. 위치데이터 분석을 통해 경화될 3차원 물체의 단면 레이어가 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 위치하는 것으로 나타나면, 제1 에너지 방사 시스템(33) 또는 제2 에너지 방사 시스템(34)만이 선택적 경화를 수행하도록 제어되고; 경화될 3차원 물체의 단면 레이어가 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷의 중첩 영역을 가로지르는 것으로 나타날 경우, 제1 에너지 방사 시스템(33)및 제2 에너지 방사시스템(34)은 접합 기술을 사용하여 동일한 레이어에 대해 선택적 경화작업을 수행하도록 제어된다. 상기 컴포넌트 플랫폼(32)에서, 하나의 교정 포맷에 대응하는 중첩영역에서 3차원 물체를 제조하는 경우, 하나의 에너지 방사 시스템이 선택적 경화 작업을 수행하는데 사용된다.

일부 실시예에서, 가능한 한 단일 에너지 방사 시스템에 의해 3차원 물체가 프린팅되도록 하기 위해, 상기 관련 파일 패키지는 또한 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷의 전체 3차원 모델의 투사 범위의 무결성을 묘사할 수 있고, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷에서 3차원 모델의 각각의 레이어의 투사범위의 무결성을 묘사할 수 있는 3차원 모델의 무결성을 포함한다. 예를 들어, 무결성의 설명에 따르면, 3차원 모델의 투사 범위가 제1 교정 포맷과 제2 교정 포맷 사이의 중첩영역을 덮지만 여전히 완전히 제1 교정 포맷에 속한다면, 상기 제어 디바이스(36)는 제1 에너지 방사 시스템(33)을 독립적으로 제어하여 컴포넌트 플랫폼(32)의 대응하는 위치에서 대응하는 3차원 물체를 제조한다.

상기 제어 디바이스(36)는 또한, 저장유닛에 저장된 프린팅 프로그램을 호출하고 실행하여, 제1 에너지 방사 시스템(33), 제2 에너지 방사 시스템(34) 및 Z-축 구동 메커니즘(35)를 조정하여 가능한 한 하나의 에너지 방사 시스템에 의해 3차원 물체를 전체적으로 프린팅할 수 있다. 상기 제어 디바이스(36)는 프린팅 프로그램의 실행을 통해 전술한 3D 프린팅 방법 중 하나 이상의 조합에 의해 묘사된 작업 프로세스를 수행한다.

상기 실시예의 기재를 통해, 통상의 기술자는 본 출원의 일부 또는 전부가 소프트웨어의 수단에 의해 그리고 필요한 범용 하드웨어 플랫폼과의 조합에 의해 실현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있음에 유의하여야 한다. 이러한 이해에 기초하여, 본 출원의 기술적 해결책이나 선행기술에 기여하는 부분은 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 상기 컴퓨터 소프트웨어 제품은 기계 실행가능한 명령을 저장하는 하나 이상의 기계 판독가능한 매체를 포함할 수 있고, 이러한 명령이 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크 또는 기타 전자 장치와 같은 하나 이상의 기계에 의해 실행될 때, 이러한 하나 이상의 기계는 본 출원의 실시예에 기초한 동작을 실행할 수 있다. 상기 기계 판독가능한 매체는 플로피 디스크(a floppy disk), 광학 디스크(an optical disk), CD-ROM (a compact disc-read only memory), 자기 광학 디스크(a magnetic optical disc), ROM (read-only memory), RAM (random access memory), EPROM (erasable programmable read-only memory), EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), 자기 카드 또는 광학 카드(a magnetic card or optical card), 플래시 메모리(a flash memory) 또는 기계 실행가능한 명령을 저장하는데 적용가능한 다른 유형의 매체/기계 판독가능한 매체를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제어 디바이스에 저장된 전술한 프린팅 프로그램 및 데이터 처리 디바이스에 저장된 데이터 처리 프로그램은 모두 저장 매체를 통해 서비스 몰(service mall)에 의해 제공되는 저장 서버에 저장된다. 상기 서비스 몰의 예는 다음과 같다: APP 몰, 소프트웨어 다운로드 웹사이트 등. 상기 저장 서버는 단일 서버, 분산 서비스 클러스터, 클라우드 기반의 서버 등일 수 있다.

본 출원은 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 디바이스(handheld device) 또는 휴대용 디바이스(portable device), 태블릿 디바이스(tablet device), 멀티프로세서 시스템(multiprocessor system), 마이크로프로세서 기반의 시스템(microprocessor based system), 셋탑박스(set top box), 프로그램 가능한 소비자 전자 디바이스(programmable consumer electronic device), 네트워크 PC(network PC), 소형 컴퓨터(small-size computer), 대규모 컴퓨터(large-scale computer), 및 임의의 상기 시스템 또는 디바이스를 함유하는 분산 컴퓨팅 환경(the distributed computing environments)과 같은 수많은 범용 또는 특수목적의 계산 시스템 환경 또는 구성에서 사용될 수 있다.

본 출원은 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 실행가능한 명령의 일반적인 맥락에서 설명될 수 있다. 일반적으로, 상기 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 특정 추상적 데이터 유형을 구현하는 류틴, 프로그램, 객체, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 본 출원은 또한 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 이러한 분산 컴퓨팅 환경에서, 작업은 통신 네트워크를 통해 연결된 원격 처리 디바이스에 의해 실행된다. 상기 분산 컴퓨팅 환경에서, 상기 프로그램 모듈은 저장 디바이스를 포함하는 로컬 및 원격 컴퓨터 저장매체에 위치할 수 있다.

본 출원은 본 명세서의 바람직한 실시예에 의해 도시되고 설명되었으나, 이러한 실시예들은 단지 예로서 제공되며, 본 출원을 제한하려는 것이 아님은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 출원을 벗어나지 않으면서 많은 변형, 변경 및 대체가 통상에 기술자에 의해 일어날수 있다. 따라서, 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 선에서 통상의 기술자에 의해 이루어진 모든 균등범위의 수정 또는 변경은 청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

다음을 포함하는 3차원 모델의 데이터 처리방법:
3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷에 기초하여, 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하는 단계; 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩(overlap)됨.
제1항에 있어서, 상기 3차원 모델의 수는 다수(multiple)이며, 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부는 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치하는 3차원 모델의 데이터 처리방법.
제2항에 있어서, 각각의 3차원 모델의 프린팅 정보에 기초하여, 각각의 3차원 모델의 배치의 조합을 수행하는 단계를 추가로 포함하는 3차원 모델의 데이터 처리방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부는 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치하는 단계는 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델의 데이터 처리방법:
3차원 모델을 배치하기 위해 상기 3차원 모델의 투사 범위 및 상기 제1 교정 포맷 내의 빈 영역들(vacant areas) 또는 상기 제2 교정 포맷 내의 빈 영역들에 기초하여, 상기 빈 영역들 중 하나를 선택하는 단계.
제4항에 있어서, 상기 3차원 모델들의 투사범위 및 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 기초하여, 3차원 모델들을 배치하기 위해 빈 영역들 중 하나를 선택하는 단계는 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델의 데이터 처리방법:
상기 3차원 모델들 중 일부의 투사 범위에 기초하여, 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷에 배치된 3차원 모델들 중 다른 일부의 배치위치를 조정하는 단계; 및
상기 3차원 모델들 중 일부를 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 배치하는 단계.
제1항에 있어서, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 각각에서의 상기 3차원 모델의 무결성(integrity)에 기초하여, 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델의 데이터 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 3차원 모델이 상기 제1 교정 포맷 및 상기 제2 교정 포맷 사이의 중첩 영역에 위치하도록 프롬프트(prompt)하는 단계를 추가로 포함하는 3차원 모델의 데이터 처리방법.
다음을 포함하는 3D 프린팅방법:
3차원 모델의 프린팅 정보를 묘사하기 위해 사용되는 관련 파일 패키지(associated file package)를 획득하는 단계;
묘사된 3차원 모델을 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 배치하기 위해 상기 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계로, 여기서, 상기 제1 교정 포맷은 제2 교정 포맷과 중첩되고, 상기 제1 교정 포맷은 제1 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화되며, 상기 제2 교정 포맷은 제2 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화됨; 및
조정된 관련 파일 패키지에 따른 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 3차원 모델에 대응하는 3차원 물체를 제조하는 단계.
제8항에 있어서, 다중 관련 파일 패키지(multiple associated file packages)의 경우, 상기 3차원 모델들 중 일부를 전체적으로 제1 교정 포맷에 배치하고, 상기 3차원 모델들 중 다른 일부를 전체적으로 제2 교정 포맷에 배치하기 위해 관련 파일 패키지들 중 적어도 일부에서 위치데이터를 조정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅방법.
제9항에 있어서, 각각의 관련 파일 패키지 내의 프린팅 정보에 기초하여, 프린팅될 각각의 3차원 모델의 배치의 조합을 수행하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 관련 파일 패키지들 중 적어도 일부에서의 위치데이터를 조정하는 단계는,
묘사된 3차원 모델을 상기 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 배치하기 위해, 관련 파일 패키지들 내의 위치데이터에 기초하여 얻어진 투사범위 및 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 빈 영역에 따라 적어도 하나의 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅방법.
제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 관련 파일 패키지 내의 위치데이터를 조정하는 단계 이전에, 관련 파일 패키지들 중 일부 내의 위치데이터에 기초하여 제1 교정 포맷 및/또는 제2 교정 포맷 내에 배치된 관련 파일 패키지들 중 다른 일부에서의 위치데이터를 조정하는 단계를 추가로 포함하는 3D 프린팅방법.
제8항에 있어서, 상기 조정된 관련 파일 패키지에 따른 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷 내의 3차원 모델에 대응하는 3차원 물체를 제조하는 단계는, 제1 교정 포맷 및 제2 교정 포맷 각각 내의 관련 파일 패키지에 의해 묘사된 상기 3차원 모델의 무결성에 기초하여, 대응하는 3차원 물체를 선택적으로 경화하는데 사용되는 제1 에너지 방사 시스템 또는 제2 에너지 방사 시스템을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅방법.
다음을 포함하는 3D 프린팅 장치:
수신된 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 제1 교정 포맷 내의 재료 레이어를 선택적으로 경화시키는 제1 에너지 방사 시스템(first energy radiation system);
수신된 슬라이싱 패턴의 데이터에 따라 제2 교정 포맷 내의 재료 레이어를 선택적으로 경화시키도록 구성된 제2 에너지 방사 시스템(second energy radiation system)으로, 여기서, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩됨;
상기 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 에너지 방사 시스템에 의해 선택적으로 경화된 패턴화된 경화 레이어를 부착하는 컴포넌트 플랫폼(component platform);
상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템과 연결되고, 대응하는 교정 포맷 내에 배치된 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사시스템을 제어하는 제어 디바이스(control device).
제14항에 있어서, 데이터 처리 디바이스(data processing device)를 추가로 포함하고, 상기 데이터 처리 디바이스는 상기 제1 교정 포맷 또는 제2 교정 포맷에 상기 3차원 모델을 배치하기 위해 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 데이터 처리방법을 수행하고, 3차원 모델의 배치 위치에 따라 대응하는 관련 파일 패키지를 생성하며;
상기 제어 디바이스는 상기 관련 파일 패키지를 처리 디바이스로부터 수신하고, 관련 파일 패키지에 따라 선택적으로 경화하기 위한 제1 에너지 방사 시스템 및/또는 제2 방사 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치.
제14항에 있어서, 상기 제어 디바이스는 상기 3차원 모델을 선택적으로 경화시키기 위해 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항의 프린팅방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴포넌트 플랫폼과 연결된 Z-축 구동 메커니즘(Z-axis drive mechanism)를 추가로 포함하고, 상기 제어 디바이스는 상기 Z-축 구동 메커니즘을 제어하여, 상기 컴포넌트 플랫폼과 기준 프린팅 표면(reference printing surface)사이의 간격을 조정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 에너지 방사 시스템 및 제2 에너지 방사 시스템 중 어느 하나는 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치:
표면-노출 방식(surface-exposure manner)으로 선택적으로 경화하기 위한 투사 디바이스(projection device) 또는
스캐닝 방식(scanning manner)으로 선택적으로 경화하기 위한 에너지 빔 방출 디바이스(energy beam emitting device).
다음을 포함하는 3차원 모델용 데이터 처리 시스템:
3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 상기 3차원 모델, 및 상기 3차원 모델의 배치 위치의 조정을 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되는, 저장유닛(storage unit); 및
상기 저장유닛과 연결되고, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 데이터 처리방법을 수행하도록 상기 프로그램을 호출하는 처리유닛(processing unit).
3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 3차원 모델, 및 상기 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되며, 상기 프로그램이 호출될 때, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 데이터 처리방법이 수행되는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체(computer readable storage medium).
3D 프린팅 장치의 제1 에너지 방사 시스템의 제1 교정 포맷 및 상기 3D 프린팅 장치의 제2 에너지 방사 시스템의 제2 교정 포맷, 3차원 모델의 프린팅 정보를 묘사하기 위한 관련 파일 패키지, 및 상기 관련 파일 패키지내의 3차원 모델의 배치 위치를 조정하기 위한 프로그램을 저장하고, 상기 제1 교정 포맷은 상기 제2 교정 포맷과 중첩되며, 상기 프로그램이 호출될 때, 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항의 프린팅 방법이 수행되는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체(computer readable storage medium).