KR20220072517A - 3D printer material supply control method - Google Patents

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KR20220072517A
KR20220072517A KR1020200160216A KR20200160216A KR20220072517A KR 20220072517 A KR20220072517 A KR 20220072517A KR 1020200160216 A KR1020200160216 A KR 1020200160216A KR 20200160216 A KR20200160216 A KR 20200160216A KR 20220072517 A KR20220072517 A KR 20220072517A
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이명구
김윤기
김광원
김성복
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헵시바주식회사
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Abstract

본 발명은 3D프린터의 제어방법에 관한 것으로, 특히 제어부, 상기 제어부에 의해 구동되는 리코터, 상기 리코터가 출력용 소재를 공급하는 조형판을 포함하는 3D프린터의 제어방법에 있어서, 출력하려는 모델링의 평면 형상을 포함하는 이미지의 수집 단계; 상기 평면 형상에 여유값을 추가하여 상기 출력용 소재의 공급 범위가 결정되는 결정 단계;를 포함하며, 상기 구성에 의해 소재를 최소량만 공급하기 위한 3D프린터의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a 3D printer, and more particularly, in the control method of a 3D printer comprising a control unit, a recoater driven by the control unit, and a molding plate to which the recoater supplies a material for output, collecting an image including a planar shape; It relates to a control method of a 3D printer for supplying only a minimum amount of material by the configuration, including; a determining step in which the supply range of the output material is determined by adding an allowance value to the planar shape.

Description

3D프린터의 소재 공급 제어방법{3D printer material supply control method}3D printer material supply control method {3D printer material supply control method}

본 발명은 3D프린터의 소재 공급 제어방법에 관한 것으로, 특히 소재의 공급량을 최적화하기 위한 3D프린터의 소재 공급 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a material supply control method for a 3D printer, and more particularly, to a material supply control method for a 3D printer for optimizing a material supply amount.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 PBF(Powder Bed Fusion) 방식의 3D프린터는 분말, 고점성 등의 출력용 소재를 공급하는 리코터(120), 조형판(10), 조형판이 위치되는 플레이트(30), 레이저(미도시), 리코터(120)와 레이저를 제어하는 제어부(미도시)로 이루어진다. 상기 리코터에 의해 소재가 상기 조형판에 공급되고, 상기 제어부의 데이터를 토대로 상기 레이저가 상기 소재를 선택적으로 조사하되, 상기 소재가 한 층씩 적층 및 조사되어 출력물이 형성된다. As shown in FIG. 1, a typical PBF (Powder Bed Fusion) type 3D printer is a recoater 120 that supplies a material for output such as powder and high viscosity, a molding plate 10, and a plate 30 on which the molding plate is located. , a laser (not shown), a recoater 120 and a controller (not shown) for controlling the laser. A material is supplied to the molding plate by the recoater, and the laser selectively irradiates the material based on the data of the control unit, but the material is laminated and irradiated layer by layer to form an output.

한편, 3D프린터에서 사용될 데이터는 빌드 프로세서 소프트웨어로 모델링 파일을 조형할 각 층별 단면 이미지 형상이나 툴 패스를 추출한다. 구체적으로, 상기 데이터는 도 6의 도시와 같이 캐드모델링을 STL 파일로 변환하는 단계를 거친 후, 빌드 프로세서 소프트웨어에서 상기 STL 파일을 복수의 층으로 슬라이싱하는 단계 및 레이어 해칭 단계를 거쳐 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 상기 데이터에는 출력 단계에 필요한 소재의 적층 두께, 공급 속도, 총 레이어 수, 에너지 제어량 등이 포함되어 있다.On the other hand, the data to be used in the 3D printer is the build processor software, which extracts the cross-sectional image shape or tool path for each layer to form the modeling file. Specifically, the data may be generated through a step of converting CAD modeling to an STL file as shown in FIG. 6, slicing the STL file into a plurality of layers in the build processor software, and a layer hatching step. . The data generated in this way includes the layer thickness of the material required for the output step, the feed rate, the total number of layers, the amount of energy control, and the like.

이러한 PBF 방식은 비교적 정밀하고, 형상 자유도 구현에 유리한 장점이 있어서, 현재 금속 3D 프린팅 시장을 주도하고 있다. 이와 관련된 종래기술로 예컨대 한국등록특허 제10-2078812(특허문헌 1)과 세라믹을 섞은 점성 소재를 사용하는 한국등록특허 제10-2138490호(특허문헌 2)에 공지된 것이 있다.This PBF method is relatively precise and has advantages in implementing the degree of freedom of shape, and is currently leading the metal 3D printing market. As a related art, for example, there is a known Korean Patent No. 10-2078812 (Patent Document 1) and Korean Patent No. 10-2138490 (Patent Document 2) using a viscous material mixed with ceramic.

상기 PBF 방식의 종래기술은 도 1에 도시된 것처럼 상기 모델링(20a)의 평면 형상, 크기나 출력물이 출력될 위치에 관계없이 조형판(10) 전체에 소재(S)를 리코팅한다. 도 1에서 모델링(20a)의 폭(80~120)이 정사각형의 조형판(10)의 일타폭 및 좌우폭(0~200)보다 훨씬 작더라도, 소재(S)를 조형판(10)의 좌측의 일타폭(0~200)만큼 토출시킨 후 조형판(10)의 전체에 리코팅시킨다. 따라서 상기 출력물이 출력되지 않는 영역에 대한 소재(S)의 손실이 있다. 또한 조형판(10) 전체에 소재(S)를 공급해야 하므로 리코터(120)에 걸리는 부하가 상대적으로 크고, 소재 공급의 속도에 한계가 있다.The prior art of the PBF method coats the material S on the entire molding plate 10 regardless of the planar shape, size, or position where the output is to be output as shown in FIG. 1 . Although the width (80 to 120) of the modeling (20a) in FIG. 1 is much smaller than the one stroke width and the left and right widths (0 to 200) of the square molding plate 10, the material S is placed on the left side of the molding plate 10. After discharging as much as one stroke width (0 to 200), it is coated over the entire molding plate 10 . Accordingly, there is a loss of the material S in the area where the output is not output. In addition, since it is necessary to supply the material S to the entire molding plate 10 , the load applied to the recoater 120 is relatively large, and there is a limit to the speed of material supply.

1)한국 등록특허공보 제10-2078812호(2020.02.12)1) Korean Patent Publication No. 10-2078812 (2020.02.12) 2)한국 등록특허공보 제10-2138490호(2020.07.21)2) Korean Patent Publication No. 10-2138490 (2020.07.21)

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 소재의 특성에 따라 공급량이 결정되는 3D프린터의 제어방법을 제공하는 것이 목적이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a method for controlling a 3D printer in which a supply amount is determined according to the characteristics of a material.

또한, 본 발명은 소재의 손실이 최소화되는 3D프린터의 제어방법을 제공하는 것이 목적이다.Another object of the present invention is to provide a method for controlling a 3D printer in which loss of material is minimized.

또한, 본 발명은 소재의 공급 속도가 향상되고, 리코터에 걸리는 부하가 감소될 수 있는 3D프린터의 제어방법을 제공하는 것이 목적이다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for controlling a 3D printer in which the material supply speed is improved and the load applied to the recoater can be reduced.

또한, 본 발명은 출력물의 출력이 빠른 3D프린터의 제어방법을 제공하는 것이 목적이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a control method of a 3D printer that outputs a fast output.

또한, 본 발명은 출력물의 출력이 용이한 3D프린터의 제어방법을 제공하는 것이 목적이다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for controlling a 3D printer that can easily output an output.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3D프린터의 제어방법은, 제어부, 상기 제어부에 의해 제어되는 리코터, 상기 리코터가 출력용 소재를 공급하는 조형판을 포함하는 3D프린터의 소재 공급 제어방법에 있어서, 출력하려는 모델링의 형상에 대한 정보를 수집하는 수집 단계; 상기 형상에 여유값을 추가하여 상기 출력용 소재의 공급 범위가 결정되는 결정 단계; 상기 제어부가 상기 리코터를 제어하여 상기 소재가 상기 공급 범위만큼 공급되는 단계;를 포함한다.The control method of the 3D printer of the present invention for achieving the above object is a material supply control method of a 3D printer including a control unit, a recoater controlled by the control unit, and a molding plate for which the recoater supplies a material for output. In the following, collecting step of collecting information about the shape of the modeling to be output; a determining step in which a supply range of the output material is determined by adding an allowance value to the shape; and the control unit controlling the recoater so that the material is supplied as much as the supply range.

또한, 본 발명의 3D프린터의 제어방법은, 상기 수집 단계는 상기 모델링의 평면 형상에 대한 정보를 수집하되 상기 형상의 테두리 중 일지점의 위치값과 타지점의 위치값을 수집하는 단계이며, 상기 결정 단계는 상기 일지점의 위치값과 타지점의 위치값 각각에 상기 여유값을 추가하여 상기 공급 범위가 결정되는 단계이다.In addition, in the control method of the 3D printer of the present invention, the collecting step is a step of collecting information about the planar shape of the modeling, but collecting the position value of one point and the position value of another point among the edges of the shape, The determining step is a step in which the supply range is determined by adding the margin value to each of the position value of the one point and the position value of the other point.

또한, 본 발명의 3D프린터의 제어방법은, 상기 수집 단계는 상기 평면 형상의 일측 단부 및 타측 단부를 상기 일지점 및 타지점의 위치값으로 수집하는 단계이다.In addition, in the control method of the 3D printer of the present invention, the collecting step is a step of collecting one end and the other end of the planar shape as position values of the one point and the other point.

또한, 본 발명의 3D프린터의 제어방법은, 상기 결정 단계는 상기 조형판 중 상기 일측 단부의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값과 상기 타측 단부의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값 사이의 폭 전체가 상기 공급 범위로 결정되는 단계이다.In addition, in the control method of the 3D printer of the present invention, the determining step is between the value added to the margin value to the position value of the one end of the mold plate and the value added to the margin value to the position value of the other end of the mold plate It is a step in which the entire width of is determined as the supply range.

또한, 본 발명의 3D프린터의 제어방법은, 상기 결정 단계는 상기 여유값이 상기 소재의 특성에 대응되는 값으로 설정된 단계이다.In addition, in the control method of the 3D printer of the present invention, the determining step is a step in which the margin value is set to a value corresponding to the characteristic of the material.

본 발명의 3D프린터의 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.The control method of the 3D printer of the present invention has the following effects.

본 발명은 소재가 최적의 공급량만 사용될 수 있어 소재의 손실이 최소화될 수 있다.In the present invention, only an optimal supply amount of the material can be used, so that the loss of the material can be minimized.

또한 본 발명은, 소재가 조형판의 일부에만 공급되는 경우, 리코터를 종래보다 적은 범위만 이동시키므로 소재의 공급 속도가 빠르며, 리코터에 걸리는 부하가 종래 대비 감소될 수 있고, 출력물을 빠르게 출력할 수 있다. In addition, in the present invention, when the material is supplied only to a part of the molding plate, the recoater is moved only in a smaller range than in the prior art, so the material supply speed is fast, the load on the recoater can be reduced compared to the prior art, and the output can be quickly output can do.

또한 본 발명은, 조형판에 배치되는 출력물의 위치와 출력물의 크기에 따라 소재의 공급 위치를 제어할 수 있다.In addition, the present invention can control the supply position of the material according to the size of the output and the position of the output disposed on the molding plate.

도 1은 종래기술의 소재 공급 방법의 일 예
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 모델링의 일 예
도 3은 본 발명의 설명하기 위한 모델링의 다른 예
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 리코터의 일 예
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 플로어 챠트
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 데이터 생성 방식의 일 예1 is an example of a prior art material supply method
2 is an example of modeling for explaining the present invention;
3 is another example of modeling for explaining the present invention;
4 is an example of a recoater applicable to the present invention
5 is a flow chart according to an embodiment of the present invention;
6 is an example of a data generation method applicable to the present invention

이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.Among the components of the present invention to be described below, for the same components as in the prior art, reference will be made to the above prior art, and a separate detailed description thereof will be omitted.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “contacted” to another element, it may be directly connected or in contact with the other element, but it is understood that other elements may exist in between. it should be

도 2는 일 예의 모델링의 평면 형상이 도시되어 있다. 도 2(a)에서 모델링(20a)의 평면 형상은 대략 정사각형이되 모서리가 오목하게 도시되어 있다. 도 3은 도 2와 다른 예의 모델링의 평면 형상이 도시되어 있다. 도 2와 도 3에서 x방향 폭은 후술될 일타폭이고, y방향 폭은 후술될 측방향, 좌우폭이다. 또한, 도 2와 도 3에 도시된 조형판(10)은 일타폭과 좌우폭이 200으로 동일하다. 도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 리코터(100)의 예다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플로어 챠트다. 도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 데이터 생성 방식의 일 예다.2 illustrates a planar shape of an example modeling. In FIG. 2( a ), the planar shape of the modeling 20a is shown to be approximately square but the corners are concave. FIG. 3 shows a planar shape of a modeling example different from that of FIG. 2 . In FIGS. 2 and 3 , the x-direction width is one stroke width to be described later, and the y-direction width is a lateral direction and left and right width to be described later. In addition, the molding plate 10 shown in FIGS. 2 and 3 has the same width at one stroke and the width at left and right at 200 . 4 is an example of a recoater 100 that can be applied to the present invention. 5 is a floor chart according to an embodiment of the present invention. 6 is an example of a data generation method applicable to the present invention.

도 2(b)와 달리 도 3에는 소재(S)가 리코팅된 상태를 도시하지 않았다.Unlike Figure 2 (b), Figure 3 does not show a state in which the material (S) is coated.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 토대로 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6 .

본 실시 예의 3D프린터의 제어방법은, 3D프린팅 데이터를 토대로 리코터(100)를 제어시킬 수 있는 제어부(미도시), 상기 제어부에 의해 제어되는 리코터(100), 상기 리코터(100)가 출력용 소재(S)를 공급하는 조형판(10), 조형판(10)이 놓이는 플레이트(30)를 포함하는 3D프린터의 제어방법에 관한 것이다.The control method of the 3D printer of this embodiment includes a control unit (not shown) capable of controlling the recoater 100 based on 3D printing data, the recoater 100 controlled by the control unit, and the recoater 100 It relates to a control method of a 3D printer including a molding plate 10 for supplying a material (S) for output, and a plate 30 on which the molding plate 10 is placed.

한편, 배경기술에 전술한 바와 같이 소프트웨어에서 3D프린터의 제어에 사용되는 상기 3D프린팅 데이터가 생성될 수 있다.On the other hand, as described above in the background art, the 3D printing data used to control the 3D printer in software may be generated.

본 발명의 3D프린팅 데이터에는 소재(S)의 공급 범위와 리코터(100)의 제어 정보가 포함될 수 있다. 따라서 본 발명은 3D프린터에서 출력을 진행할 때 상기 데이터를 토대로 리코터(120)를 제어하여 소재(S)의 공급량을 최적으로 제어할 수 있다.The 3D printing data of the present invention may include the supply range of the material (S) and control information of the recoater (100). Therefore, the present invention can optimally control the supply amount of the material S by controlling the recoater 120 based on the data when the 3D printer outputs.

구체적으로, 본 발명은 출력하려는 모델링(20a, 20b)의 형상에 대한 정보를 수집하는 수집 단계(S10), 상기 형상에 여유값을 추가하여 상기 출력용 소재(S)의 공급 범위가 결정되는 결정 단계(S20), 3D프린팅 데이터가 입력된 상기 제어부가 상기 리코터(100)를 제어하여 상기 소재(S)가 상기 조형판(10)에 상기 공급 범위만큼 공급되는 단계(S30)를 포함할 수 있다.Specifically, the present invention is a collection step (S10) of collecting information on the shape of the modeling (20a, 20b) to be output, a determining step in which the supply range of the output material (S) is determined by adding a margin value to the shape (S20), the control unit to which 3D printing data is input controls the recoater 100 to supply the material (S) to the molding plate 10 as much as the supply range (S30). .

수집 단계(S10)와 결정 단계(S20)는 소프트웨어에서 3D프린팅 데이터를 생성하는 과정에서 이루어질 수 있고, 출력 단계(S30)는 3D프린터에서 출력물을 출력하는 과정에서 이루어질 수 있다.The collecting step (S10) and the determining step (S20) may be performed in the process of generating 3D printing data in software, and the output step (S30) may be made in the process of outputting the output from the 3D printer.

상기 수집 단계(S10)는 모델링(20a, 20b)의 평면 형상에 대한 정보를 수집하는 단계일 수 있다. 이때, 상기 평면 형상은 입체 형태의 모델링(20a, 20b)을 상측에서 똑바로 내려다 볼 때의 형상일 수 있다. 즉 평면도의 개념이라 할 수 있다.The collecting step (S10) may be a step of collecting information on the planar shape of the modeling (20a, 20b). In this case, the planar shape may be a shape when the three-dimensional modeling 20a, 20b is viewed straight down from the upper side. In other words, it can be said that the concept of a floor plan.

상기 수집 단계(S10)는 상기 평면 형상의 테두리 중 일지점(21a, 21b)의 위치값 및 타지점(23a, 23b)의 위치값을 수집하는 단계일 수 있다. The collecting step (S10) may be a step of collecting the position values of one point (21a, 21b) and the position value of the other points (23a, 23b) among the edges of the planar shape.

구체적으로, 상기 수집 단계(S10)는 상기 평면 형상의 일측 단부(21a, 21b) 및 타측 단부(23a, 23b)를 상기 일지점(21a, 21b)의 위치값과 타지점(23a, 23b)의 위치값으로 수집하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 평면 형상의 일지점(21a, 21b), 타지점(23a, 23b)은 21a, 23a이고, 도 3에서 평면 형상의 일지점(21a, 21b), 타지점(23a, 23b)은 21b, 23b이다.Specifically, the collecting step (S10) of the one end (21a, 21b) and the other end (23a, 23b) of the planar shape of the position value of the one point (21a, 21b) and the other point (23a, 23b) It may be a step of collecting the position value. For example, one point (21a, 21b) and other points (23a, 23b) of a planar shape in FIG. 2 are 21a and 23a, and in FIG. 3, one point (21a, 21b), the other point (23a, 23b) is 21b, 23b.

정리하면, 상기 수집 단계(S10)는 소재(S)가 상기 조형판(10)의 측방향(도 2, 도 3의 화살표 방향)으로 리코팅되는 경우, 평면 형상의 테두리 중 일측 단부(21a, 21b)의 위치값 및 타측 단부(23a, 23b)의 위치값을 수집하는 단계일 수 있다.In summary, in the collecting step (S10), when the material (S) is coated in the lateral direction (arrow direction in FIGS. 2 and 3) of the molding plate 10, one end 21a of the flat border It may be a step of collecting the position value of 21b) and the position value of the other ends 23a and 23b.

한편, 상기 결정 단계(S20)는 상기 일측 단부(21a, 21b)의 위치값, 타측 단부(23a, 23b)의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값이 상기 공급 범위로 결정되는 단계일 수 있다. On the other hand, the determining step (S20) may be a step in which the value obtained by adding the margin value to the position value of the one end (21a, 21b) and the position value of the other end (23a, 23b) is determined as the supply range. .

구체적으로, 상기 조형판(10) 중 상기 일지점(21a, 21b)의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값과 상기 타지점(23a, 23b)의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값 사이의 좌우폭 전체가 상기 공급 범위로 결정될 수 있다.Specifically, between the value obtained by adding the margin value to the position value of the one point 21a, 21b and the value added by the margin value to the position value of the other point 23a, 23b of the molding plate 10 The entire left and right width of may be determined as the supply range.

상기 결정 단계(S20)는 공급 범위의 최소값 및 최대값이 결정되는 단계일 수 있다. 예를 들어, 최소값은 상기 일지점(21a, 21b)의 위치값에 여유값을 추가한 값, 최대값은 상기 타지점(23a, 23b)의 위치값에 여유값을 추가한 값이 될 수 있다.The determining step (S20) may be a step in which the minimum value and the maximum value of the supply range are determined. For example, the minimum value may be a value obtained by adding an allowance value to the position value of the one point 21a, 21b, and the maximum value may be a value obtained by adding an allowance value to the position value of the other point 23a, 23b. .

또한, 상기 결정 단계(S20)는 상기 여유값이 상기 소재(S)의 특성에 대응되는 값으로 설정되어 있는 단계일 수 있다. In addition, the determining step (S20) may be a step in which the margin value is set to a value corresponding to the characteristic of the material (S).

상기 여유값은 소프트웨어에 기입력되어 있을 수도 있고, 데이터가 생성되는 과정에서 소프트웨어에 새로 입력될 수도 있다.The margin value may be written in software, or may be newly input into the software while data is being generated.

정리하자면, 상기 결정 단계(S20)는 상기 일지점(21a, 21b) 및 타지점(23a, 23b)의 위치값에 소재(S)의 특성에 맞는 여유값이 추가됨으로써 상기 공급 범위가 결정되는 단계일 수 있다.In summary, the determining step (S20) is a step in which the supply range is determined by adding a margin value suitable for the characteristics of the material (S) to the position values of the one point (21a, 21b) and the other point (23a, 23b) can be

한편, 상기 소재(S)는 고점성 소재일 수 있다. 상기 고점성 소재는 분말 소재와 대비하여 소재끼리 쉽게 분리되지 않는다. 따라서 고점성 소재는 조형판(10)의 일부 범위에만 리코팅하더라도 형태가 유지되는 것이 용이할 수 있다.On the other hand, the material (S) may be a high-viscosity material. The high-viscosity material is not easily separated from each other compared to the powder material. Therefore, it may be easy to maintain the shape of the high-viscosity material even if it is coated only in a partial range of the molding plate 10 .

이러한 본 발명은, 전술된 단계들을 통해 상기 소프트웨어에서는 모델링(20a, 20b)의 평면 형상을 소재(S)의 리코팅 방향으로 샘플링 스캔하고, 스캔된 모델링(20a, 20b)의 일지점(21a, 21b) 및 타지점(23a, 23b)의 위치값을 검출하고, 이 위치값들에 여유값을 추가하여 공급 범위의 최소값 및 최대값을 결정할 수 있으며, 이렇게 결정된 공급 범위를 상기 3D프린팅 데이터에 포함시킬 수 있다.In the present invention, through the steps described above, in the software, the planar shape of the modeling (20a, 20b) is sampled and scanned in the coating direction of the material (S), and a point 21a of the scanned modeling (20a, 20b) is 21b) and the position values of the other points 23a and 23b are detected, and the minimum and maximum values of the supply range can be determined by adding a margin to these position values, and the determined supply range is included in the 3D printing data can do it

또한, 상기 3D프린팅 데이터에는 공급 범위 외에도 배경기술에 기재된 리코팅 두께, 리코팅 속도, 총 레이어 수, 에너지 제어량 등이 포함될 수도 있다.In addition, the 3D printing data may include a coating thickness, a coating speed, a total number of layers, an energy control amount, etc. described in the background in addition to the supply range.

한편, 상기 샘플링 스캔을 통해 모델링(20a, 20b)의 평면 형상을 이미지화하여 일지점(21a, 21b) 및 타지점(23a, 23b)의 위치값을 검출하는 방법이 적용될 수 있다.Meanwhile, a method of detecting the position values of one point 21a and 21b and the other point 23a and 23b by imaging the planar shape of the modeling 20a and 20b through the sampling scan may be applied.

본 실시 예에 적용될 수 있는 리코터(100)의 구조는 도 4의 도시와 같이 리코터 이송장치(110)와, 리코터 이송장치(110)에 연결된 소재공급장치(120)를 포함할 수 있다.The structure of the recoater 100 applicable to this embodiment may include a recoater transfer device 110 and a material supply device 120 connected to the recoater transfer device 110 as shown in FIG. 4 . .

도 4의 도시를 기준으로, 소재공급장치(120)는 리코터 이송장치(110)의 타측에 연결된 측방향이동부(121), 측방향이동부(121)의 우측에 연결된 소재공급 이송장치(123), 소재공급 이송장치(123)에 연결된 소재공급 토출부(125), 측방향이동부(121)의 하측에 구비된 리코팅 블레이드(127)를 포함할 수 있다.4, the material supply device 120 is a lateral movement unit 121 connected to the other side of the recoater transfer device 110, and a material supply transfer device connected to the right side of the lateral movement unit 121 ( 123), a material supply discharge unit 125 connected to the material supply transfer device 123, and a coating blade 127 provided on the lower side of the lateral movement unit 121 may be included.

이때, 측방향이동부(121)는 리코터 이송장치(110)에 의해 조형판(10)의 좌측 내지 우측으로 이동될 수 있다. At this time, the lateral movement unit 121 may be moved to the left or right side of the molding plate 10 by the recoater transfer device 110 .

소재공급 토출부(125)는 소재공급 이송장치(123)에 의해 조형판(10)의 일측 내지 타측으로 이동될 수 있다.The material supply and discharge unit 125 may be moved to one side or the other side of the molding plate 10 by the material supply and transport device 123 .

리코팅 블레이드(127)는 소재공급 토출부(125)보다 측부, 도 4에서는 좌측에 배치되어 있다.The coating blade 127 is disposed on the side of the material supply discharge part 125 and on the left side in FIG. 4 .

리코팅 블레이드(127)는 측방향이동부(121)와 함께 이동될 수 있다. 따라서, 리코팅 블레이드(127)는 소재공급 토출부(125)에서 토출된 소재(S)를 조형판(10)의 상면 내지 출력이 진행되고 있는 출력물의 상면에 일정한 두께로 평평하게 리코팅시킬 수 있다.The coating blade 127 may be moved together with the lateral movement unit 121 . Therefore, the recoating blade 127 can flatly coat the material S discharged from the material supply discharge unit 125 with a constant thickness on the upper surface of the molding plate 10 or the upper surface of the output being printed. have.

이하에서는 구체적인 3D프린터의 소재 공급 제어방법의 일 예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an example of a material supply control method of a specific 3D printer will be described.

우선, 소프트웨어에서 출력하려는 모델링(20a, 20b)을 입력시킨다.First, the modeling (20a, 20b) to be output from the software is input.

이후, 상기 모델링(20a, 20b)의 평면 형상 중 테두리의 일측 단부(21a, 21b) 및 타측 단부(23a, 23b)의 위치값을 포함하는 정보를 수집한다. 이때, 상기 정보는 상기 모델링(20a, 20b)을 소재공급장치(120)의 이동방향으로 스캔하여 검출할 수 있다.Thereafter, information including position values of one end 21a, 21b and the other end 23a, 23b of the edge among the planar shapes of the modeling 20a, 20b is collected. In this case, the information may be detected by scanning the modeling 20a and 20b in the moving direction of the material supply device 120 .

이후, 상기 일측 단부(21a, 21b) 및 타측 단부(23a, 23b)의 위치값에 소재(S)의 특성에 대응되는 여유값이 추가되어 상기 공급 범위의 최소값 및 최대값이 결정될 수 있다. 이로 인해 조형판(10)의 일타폭 중에서 상기 최소값과 최대값 사이의 좌우폭 전체가 상기 공급 범위로 결정될 수 있다. Thereafter, a margin value corresponding to the characteristic of the material S is added to the position values of the one end portions 21a and 21b and the other end portions 23a and 23b to determine the minimum and maximum values of the supply range. For this reason, the entire left and right widths between the minimum value and the maximum value among the one stroke widths of the molding plate 10 may be determined as the supply range.

이후, 상기 3D프린터의 제어부에 공급 범위를 포함하는 데이터가 입력된다.Thereafter, data including a supply range is input to the control unit of the 3D printer.

이후, 상기 제어부가 상기 데이터를 토대로 리코터(100)를 제어하면서 출력을 진행한다. 즉 제어부가 리코터(100)의 이동 및 소재(S)의 공급을 제어하면서 출력이 진행된다.Thereafter, the control unit performs output while controlling the recoater 100 based on the data. That is, the output proceeds while the control unit controls the movement of the recoater 100 and the supply of the material (S).

한편, 이하에서는 도 3을 참고로 상기 공급 범위를 결정하는 방법의 일 예를 설명하도록 한다. 도 3에 도시된 대략 번개 형상의 모델링(20b)의 평면 형상은 일타폭이 70이며, 조형판(10)의 일타폭 중 100 ~ 170에 위치되어 있다. 즉, 일지점(21b)의 위치값은 100, 타지점(23b)의 위치값은 170이다.Meanwhile, an example of a method of determining the supply range will be described below with reference to FIG. 3 . The planar shape of the approximately lightning-shaped modeling 20b shown in FIG. 3 has a one stroke width of 70, and is located at 100 to 170 among the stroke widths of the molding plate 10 . That is, the position value of one point 21b is 100, and the position value of the other point 23b is 170.

이때, 사용될 소재(S)의 특성에 따른 여유값이 10, 평면 형상의 일지점(21b), 타지점(23b)의 위치값이 각각 100, 170이므로, 공급 범위의 최소값, 최대값은 일타폭의 90, 180으로 결정될 수 있다. 구체적으로, 최소값 = 일지점(21b)의 위치값 - 여유값 = 100 - 10 = 90, 최대값 = 타지점(23b)의 위치값 + 여유값 = 170 + 10 = 180이다. 따라서 공급 범위는 조형판(10)의 일타폭 중 90 ~ 180으로 결정될 수 있다. 이로 인해 소재(S)는 조형판(10)의 일타폭 중 90 ~ 180 사이의 좌우폭 전체(0~200)에 리코팅될 수 있다.At this time, the margin value according to the characteristics of the material (S) to be used is 10, and the position values of the one point 21b and the other point 23b of the planar shape are 100 and 170, respectively, so the minimum and maximum values of the supply range are one stroke width. It can be determined as 90, 180 of . Specifically, the minimum value = the position value of one point 21b - the margin value = 100 - 10 = 90, the maximum value = the position value of the other point 23b + the margin value = 170 + 10 = 180. Therefore, the supply range may be determined as 90 to 180 of the one stroke width of the molding plate 10 . Due to this, the material S may be coated on the entire left and right widths (0 to 200) between 90 and 180 of the one stroke width of the molding plate 10 .

이하에서는 도 2를 참고로 70 ~ 130의 공급 범위에 소재(S)를 공급하는 방법의 일 예를 설명하도록 한다. 도 2에 도시된 모델링(20a)의 평면 형상은 일타폭이 40이며, 조형판(10)의 일타폭 중 80 ~ 120에 위치되어 있다. 즉, 일지점(21a)의 위치값은 80, 타지점(23b)의 위치값은 120이다.Hereinafter, an example of a method of supplying the material (S) in the supply range of 70 to 130 with reference to FIG. 2 will be described. The planar shape of the modeling 20a shown in FIG. 2 has a one stroke width of 40, and is located at 80 to 120 among the stroke widths of the modeling plate 10 . That is, the position value of one point 21a is 80, and the position value of the other point 23b is 120.

우선, 도 2(a)의 도시와 같이, 소재공급 이송장치(123)에 의해 소재공급 토출부(125)가 플레이트(30) 위에서 조형판(10)의 일타폭 중 적어도 70 ~ 130 범위에 대응되는 폭만큼 이동하며, 이동하는 과정에서 도 2(a)의 도시와 같이 소재(S)를 플레이트(30) 중 조형판(10)의 좌측 70 ~ 130 범위에 토출시킬 수 있다.First, as shown in Fig. 2 (a), the material supply and discharge unit 125 by the material supply and transfer device 123 corresponds to at least 70 to 130 of the width of one stroke of the molding plate 10 on the plate 30 As shown in FIG. 2( a ), in the process of moving, the material S may be discharged to the left side of the molding plate 10 in the range of 70 to 130 of the plate 30 .

이후, 도 4의 리코터 이송장치(110)는 측방향이동부(121)를 소재(S)의 좌측부터 우측 단부, 즉 조형판(10)의 우측 단부까지 이동시킬 수 있다. 따라서, 측방향이동부(121)와 함께 이동하는 리코팅 블레이드(127)에 의해 도 2(b)의 도시와 같이 소재(S)가 조형판(10)의 일타폭 70 ~ 130 사이의 좌우폭 전체(0~200)에 일정한 두께로 리코팅될 수 있다.Thereafter, the recoater transfer device 110 of FIG. 4 may move the lateral movement part 121 from the left to the right end of the material S, that is, to the right end of the molding plate 10 . Therefore, as shown in FIG. 2(b) by the coating blade 127 moving together with the lateral movement part 121, the material S is the entire left and right width between 70 and 130 one stroke width of the molding plate 10 It can be coated with a constant thickness at (0 to 200).

전술된 본 발명은, 공급 범위가 조형판(10)의 상면 일부 내지 출력물의 상면 일부일 경우, 출력 단계(S30)에서 상기 리코터(100)를 종래보다 적은 범위만 이동시키므로 리코터(100)의 제어가 용이하고, 리코터(100)에 걸리는 부하가 종래 대비 감소될 수 있고, 소재(S)의 공급 속도가 빠르고, 출력물의 출력이 빠르게 진행될 수 있다. 또한 소재(S)의 공급량이 최적화되어 소재(S)의 손실이 최소화될 수 있다.In the present invention described above, when the supply range is from a portion of the upper surface of the molding plate 10 to a portion of the upper surface of the output, the recoater 100 is moved only in a smaller range than in the prior art in the output step S30. Control is easy, the load on the recoater 100 can be reduced compared to the prior art, the supply speed of the material (S) is fast, and the output of the output can proceed quickly. In addition, the supply amount of the material (S) is optimized, the loss of the material (S) can be minimized.

또한 본 발명은, 조형판(10)에 배치될 출력물의 위치와 출력물의 크기에 따라 소재(S)의 공급 위치를 제어할 수 있다.In addition, the present invention can control the supply position of the material (S) according to the position and the size of the output to be arranged on the molding plate (10).

한편, 상기 설명에서 '공급'은 '리코팅'을 포함하는 의미일 수 있다. 즉 '공급'은 소재공급 토출부(125)에서 소재(S)를 상기 플레이트(30) 내지 조형판(10)에 토출시키고, 토출된 소재(S)를 리코팅 블레이드(127)로 조형판(10) 내지 출력물에 리코팅시키는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Meanwhile, in the above description, 'supply' may mean including 'coating'. That is, 'supply' means discharging the material S from the material supply discharging unit 125 to the plate 30 to the molding plate 10, and using the discharged material S with the coating blade 127 for the molding plate ( 10) to may be used in the meaning of including coating on the output.

한편, 본 발명은 모델링(20a, 20b)의 형상에 따라 종래기술처럼 조형판(10)의 상면 전체 내지 출력물의 상면 전체가 공급 범위로 결정될 수도 있다.On the other hand, in the present invention, according to the shape of the modeling (20a, 20b), as in the prior art, the entire upper surface of the molding plate 10 to the entire upper surface of the output may be determined as the supply range.

한편, 상기 소프트웨어란 배경기술에 기재된 상기 빌드 프로세서 소프트웨어일 수 있다.Meanwhile, the software may be the build processor software described in the background art.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art may vary the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It can be implemented by changing or modifying it.

** 주요 부호에 대한 설명 **
10 : 조형판 30 : 플레이트
20a, 20b : 모델링 21a, 21b : 일지점, 일측 단부
23a, 23b : 타지점, 타측 단부 100 : 리코터
110 : 리코터 이송장치 120 : 소재공급장치
121 : 측방향이동부 123 : 소재공급 이송장치
125 : 소재공급 토출부 127 : 리코팅 블레이드 ** DESCRIPTION OF MAIN SYMBOLS **
10: molding plate 30: plate
20a, 20b: modeling 21a, 21b: one point, one end
23a, 23b: other point, the other end 100: recoater
110: recoater transfer device 120: material supply device
121: lateral movement unit 123: material supply transfer device
125: material supply discharge unit 127: coating blade

Claims (5)

제어부, 상기 제어부에 의해 제어되는 리코터, 상기 리코터가 출력용 소재를 공급하는 조형판을 포함하는 3D프린터의 소재 공급 제어방법에 있어서,
출력하려는 모델링의 형상에 대한 정보를 수집하는 수집 단계;
상기 형상에 여유값을 추가하여 상기 출력용 소재의 공급 범위가 결정되는 결정 단계;
상기 제어부가 상기 리코터를 제어하여 상기 소재가 상기 공급 범위만큼 공급되는 단계;를 포함하는 3D프린터의 소재 공급 제어방법In the material supply control method of a 3D printer comprising a control unit, a recoater controlled by the control unit, and a molding plate to which the recoater supplies a material for output,
a collecting step of collecting information about the shape of the modeling to be output;
a determining step in which a supply range of the output material is determined by adding an allowance value to the shape;
3D printer material supply control method comprising a; wherein the control unit controls the recoater to supply the material as much as the supply range 청구항 1에 있어서,
상기 수집 단계는 상기 모델링의 평면 형상에 대한 정보를 수집하되 상기 형상의 테두리 중 일지점의 위치값과 타지점의 위치값을 수집하는 단계이며,
상기 결정 단계는 상기 일지점의 위치값과 타지점의 위치값 각각에 상기 여유값을 추가하여 상기 공급 범위가 결정되는 단계인 3D프린터의 소재 공급 제어방법The method according to claim 1,
The collecting step is a step of collecting information about the planar shape of the modeling, but collecting the position value of one point and the position value of another point among the edges of the shape,
The determining step is a step in which the supply range is determined by adding the margin value to each of the position value of the one point and the position value of the other point. 청구항 2에 있어서,
상기 수집 단계는 상기 평면 형상의 일측 단부 및 타측 단부를 상기 일지점 및 타지점의 위치값으로 수집하는 단계인 3D프린터의 소재 공급 제어방법3. The method according to claim 2,
The collecting step is a method for controlling material supply of a 3D printer, wherein the collecting step is a step of collecting one end and the other end of the planar shape as the position values of the one point and the other point 청구항 3에 있어서,
상기 결정 단계는 상기 조형판 중 상기 일측 단부의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값과 상기 타측 단부의 위치값에 상기 여유값을 추가한 값 사이의 폭 전체가 상기 공급 범위로 결정되는 단계인 3D프린터의 소재 공급 제어방법4. The method according to claim 3,
The determining step is a step in which the entire width between the value obtained by adding the margin value to the position value of the one end of the mold plate and the value obtained by adding the margin value to the position value of the other end is determined as the supply range 3D printer material supply control method 청구항 1 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정 단계는 상기 여유값이 상기 소재의 특성에 대응되는 값으로 설정된 단계인 3D프린터의 소재 공급 제어방법

5. The method of any one of claims 1 or 4,
In the determining step, the material supply control method of a 3D printer is a step in which the margin value is set to a value corresponding to the characteristic of the material
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