WO2019103204A1 - 3d 푸드프린터 - Google Patents

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WO2019103204A1
WO2019103204A1 PCT/KR2017/013543 KR2017013543W WO2019103204A1 WO 2019103204 A1 WO2019103204 A1 WO 2019103204A1 KR 2017013543 W KR2017013543 W KR 2017013543W WO 2019103204 A1 WO2019103204 A1 WO 2019103204A1
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unit
food
printing unit
dimensional
main
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PCT/KR2017/013543
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한주석
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주식회사 스페이스디
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
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    • A23P2020/253—Coating food items by printing onto them; Printing layers of food products

Definitions

  • the present invention is directed to a 3D food printer. And more particularly, to a device for producing food having various materials using a three-dimensional printer.
  • the 3D printer is a device that produces a three-dimensional object by sequentially spraying a special material and accumulating a layer with a fine thickness. Recently, the 3D printer has been widely used in various fields.
  • the FDM method is the most widely applied method, and the 3D printer stacks materials in a stacking manner.
  • the 3D printer extrudes the material thinly as a thread and sequentially stacks the shapes one by one to output a product.
  • the material (filament) applied to the FDM-type 3D printer is a PLA (polylactic acid) material and an ABS (acrylonitrile poly-butadiene styrene) material.
  • the manufacture of food involves the use of multiple ingredients and involves a series of processors for preparing the ingredients.
  • the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a food product having a three-dimensional design in which different materials are mixed and / And to provide a 3D food printer having a printing function.
  • a plurality of food materials are selected through a three-dimensional printing unit configured to be mounted on each of the holders of the station, in which a plurality of material injection units storing different food materials are selected, And to provide a 3D food printer having a function of printing an image.
  • different food materials are supplied so as to have a predetermined mixing ratio, and main materials having various mixing ratios are printed through a 3D printer, while a plurality of material spray units, And a function to print a food having a three-dimensional design successively by selecting a plurality of auxiliary materials on a main material having various mixing ratios through an auxiliary material printing unit configured to be mounted on the main material printer have.
  • a first object of the present invention is a 3D food printer for producing edible three-dimensional food using a plurality of materials from three-dimensional image data, comprising: a body frame; Fixing means provided at the lower end of the main body frame for fixing the container; A plurality of material injection units each of which stores different materials therein; a holder provided in the station and configured to be detachably attached to each of the material injection units on the station; A three-dimensional printing unit for printing the selected material into the fixed container, the three-dimensional printing unit for three-dimensionally printing, including extrusion means for extruding the material; A control unit for selecting the material injection unit for inputting the material to be printed and for extruding the material and controlling the operation of the extrusion unit of the selected material injection unit; Position shifting means for relatively moving the three-dimensional printing unit in the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis; And an image converting unit converting the image to be printed into three-dimensional image data.
  • the control unit controls the position moving unit and
  • a second object of the present invention is a 3D food printer for producing edible three-dimensional food from three-dimensional image data, comprising: a body frame; Fixing means provided at the lower end of the main body frame for fixing the container; A plurality of material supply units in which a plurality of food materials are stored, respectively; A three-dimensional printing unit for receiving at least one material from the plurality of material supply units and printing the food material into the fixed container, for three-dimensional printing; A plurality of material supply pipes provided between the three-dimensional printing unit and the respective material supply units to supply the food material stored in the material supply unit to the three-dimensional printing unit; Position shifting means for relatively moving the three-dimensional printing unit in the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis; An image converter for converting an image to be printed into three-dimensional image data; And a controller for receiving the image data of the image converting unit and printing the food having the three-dimensional image in the container by controlling the position shifting unit and the three-dimensional printing unit. Can be achieved as a printer.
  • a third object of the present invention is a 3D food printer for producing edible three-dimensional food using a plurality of materials from three-dimensional image data, comprising: a body frame; Fixing means provided at the lower end of the main body frame for fixing the container; A plurality of material supply units in which a plurality of food materials are stored, respectively; A main material printing unit for supplying and mixing at least one food material from a plurality of the material supply units to form a main material, and printing the main material into the fixed container; A plurality of material supply pipes respectively provided between the main material printing unit and the respective material supply units and supplying the food material stored in the material supply unit to the main material printing unit; A plurality of material injection units each of which stores different auxiliary materials therein; a holder provided in the station and configured to be detachably attached to the station; An auxiliary material printing unit for printing the ancillary material into the fixed container, the ancillary material printing unit including extrusion means for extruding the auxiliary material; Position shifting means for relatively moving the main material
  • Heating means for heating the auxiliary material in the material spray unit mounted on the holder; A first temperature sensor for measuring the temperature of the auxiliary material in the material ejection unit; Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the food material stored in each of the material supplying portions; A second temperature sensor for measuring the temperature of the food material in the material supply unit; Further comprising a database in which the heating temperature, the heating curve, and the extrusion speed data of the three-dimensional image, the recipe, and the food material and the auxiliary material are stored, and the control unit controls the data stored in the database, And the heating means and the temperature adjusting means are controlled based on the measured values of the two temperature sensors.
  • a supply adjusting unit provided at each of the one side of the material supply pipe to adjust a flow rate of each of the food materials supplied to the main material printing unit, wherein the control unit controls the supply adjusting unit such that the main material is a predetermined food material mixing ratio And a control unit for controlling the control unit.
  • the main material printing unit includes: a main body housing which is moved by the position moving means and is supplied with food materials from each of the plurality of material supply portions and mixed to generate main material; An injection nozzle provided at a lower end of the main body housing; And a material extrusion motor controlled by the control unit to inject the main material through the injection nozzle.
  • a washing water supply pipe provided between the washing water storage tank and the spray nozzle;
  • a control valve provided at one side of the cleaning water supply pipe, wherein the control unit closes the control valve in the injection mode to operate the material extrusion motor, stops the material extrusion motor in the cleaning mode, The valve is opened and the supply pump is operated so that the washing water is sprayed through the spray nozzle to clean the inside of the spray nozzle.
  • a mounting detection sensor for detecting whether or not the material injection unit is mounted on the holder on the station.
  • the display unit may further include a display unit for displaying at least one of a recipe, a main material, a mixing ratio, a position of the mounted material spray unit, a selected auxiliary material, a process, and a food finished time remaining.
  • a first position sensor for sensing the position of the auxiliary material printing unit on the basis of the container fixed to the fixing means, and a second position sensor for sensing the position of the main material printing unit have.
  • the 3D food printer According to the 3D food printer according to the embodiment of the present invention, it is possible to print food having a three-dimensional design continuously by mixing different materials and / or selecting different materials.
  • the different food materials are supplied so as to have a predetermined mixing ratio, thereby forming food materials having various mixing ratios, and the food can be manufactured through the 3D printer.
  • a plurality of food ingredients are selected through the three-dimensional printing unit configured to be mounted on each of the holders of the station, Dimensional design can be printed.
  • different food materials are supplied so as to have a predetermined mixing ratio, and main materials having various mixing ratios are printed through a 3D printer, and simultaneously, And a plurality of auxiliary materials are selected on the main material having various mixing ratios through the auxiliary material printing unit configured to be mounted to each of the holders of the station, so that the food having the three-dimensional design can be printed successively.
  • FIG. 1 is a front view of a 3D food printer according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a three-dimensional printing unit of a 3D food printer according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a signal flow of a control unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of a three-dimensional printing unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view of a 3D food printer according to a second embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are a plan view of a three-dimensional printing unit of a 3D food printer according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a three-dimensional printing unit of a 3D food printer according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a signal flow of the control unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view of a 3D food printer according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a signal flow of the control unit according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of operating a 3D food printer according to a third embodiment of the present invention.
  • 3D food printer 2 first position sensor 3: second position sensor 4: measurement sensor
  • control unit 61 database 62: display unit
  • main material printing unit 110 main housing
  • auxiliary material printing unit 210 station 211: holder
  • heating means 213 removable member 214: mounting detection sensor
  • first temperature sensor 220 material injection unit 221: extrusion means
  • FIG. 1 shows a front view of a 3D food printer 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 shows a configuration diagram of the three-dimensional printing unit 100 and the material supply unit 30 of the 3D food printer 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a block diagram showing a signal flow of the control unit 60 according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 is a side view of the three-dimensional printing unit 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • a 3D food printer 1 is for producing edible three-dimensional food from three-dimensional image data, and includes a main body frame 10, A plurality of material supply units 30, a three-dimensional printing unit 100, a plurality of material supply pipes 40, a position moving unit 240, an image conversion unit 50, a control unit 60, And the like.
  • the body frame 10 forms the overall frame structure of the 3D food printer 1 according to the first embodiment of the present invention and the fixing means 20 is provided at the lower end of the body frame 10 to fix the container Lt; / RTI >
  • each of the plurality of material supply units 30 stores different food materials.
  • the three-dimensional printing unit 100 receives at least one material from the plurality of material supply portions 30, and three-dimensionally prints the food material into the fixed container.
  • the three-dimensional printing unit 100 can be moved in the X-axis direction by the first moving unit 241 and moved in the Z-axis direction by the second moving unit 242. Further, it can be configured to be moved in the Y axis by the third moving unit 243.
  • the three-dimensional printing unit 100 and each of the material supply portions 30 are connected via the material supply pipe 40. Accordingly, the food material stored in the material supply unit 30 is supplied to the three-dimensional printing unit 100.
  • the three-dimensional printing unit 100 is provided for printing, sterically printing, a food material in a container.
  • the position shifting means 240 moves the three-dimensional printing unit 100 along the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the image converting unit 50 converts the image to be printed into three-dimensional image data. That is, the image converting unit 50 converts the image to be printed into a three-dimensional image, and converts the two-dimensional image into a three-dimensional image using Gcode.
  • the control unit 60 receives the data from the image converting unit 50 and controls the position shifting unit 240 and the three-dimensional printing unit 100 to print a food having a three-dimensional image in the container.
  • the temperature regulating means 32 are configured to regulate the temperature of the food material stored in each of the plurality of material supply portions 30.
  • the second temperature sensor 31 is configured to measure the temperature of the food material in the material supply portion 30.
  • the heating temperature, the heating curve, and the extrusion rate data of the three-dimensional image, the recipe, and the food material are stored.
  • the control unit 60 controls the temperature control means 32 based on the data stored in the database 61 and the measurement value at the second temperature sensor 31 so that the food material stored in each of the material supply units 30 is maintained at a set temperature . ≪ / RTI >
  • the supply adjusting means 41 is provided on each side of the material supply pipe 40. This supply regulating means 41 makes it possible to regulate the flow rate of each of the food materials supplied to the three-dimensional printing unit 100 according to the first embodiment. Accordingly, the controller 60 controls the supply adjusting means 41 such that the plurality of food materials supplied to the three-dimensional printing unit 100 have a predetermined food material mixing ratio.
  • the three-dimensional printing unit 100 is moved by the position moving means 240 and receives food materials from each of the plurality of material supply portions 30 to mix and produce mixed food materials
  • a material extrusion motor 120 controlled by the controller 60 to inject the mixed food material through the injection nozzle 120, a main body housing 110, an injection nozzle 120 provided at the lower end of the main body housing 110, (121).
  • the three-dimensional printing unit 100 may include cleaning means 130, as shown in FIG.
  • the washing means 130 includes a washing water storage tank 131 in which washing water is stored, a washing water supply pipe 132 connected between the washing water storage tank 131 and the spray nozzle 120, A supply pump 133 and a control valve 134 provided at one side.
  • the controller 60 closes the regulating valve 134 in the injection mode and operates the material extrusion motor 121 and stops the material extrusion motor 121 in the cleaning mode and opens the regulating valve 134, 133 so that the washing water is sprayed through the spray nozzle 120 to wash the inside of the spray nozzle 120.
  • the cleaning water may also be configured to be heated and injected to a temperature set by the heating unit 135.
  • the 3D food printer 1 can be configured to display the recipe, food ingredients, mixing ratio, progress, and finished food remaining time including the display portion 62 have.
  • the measuring sensor 4 is configured to measure the size of the container fixed to the fixing means 20 and the second position sensor 3 is configured to measure the size of the container fixed to the fixing means 20, (100).
  • the measurement sensor 4 measures the size of the container fixed by the fixing means 20 and adjusts the size of the converted three-dimensional image to correspond to the size of the container.
  • the second position sensor 3 senses the position of the three-dimensional printing unit 100 with reference to the container fixed to the fixing means 20.
  • the signal transmitted from the second position sensor 3 is received by the control unit 60 and is controlled by the position moving unit 240 so that the three-dimensional printing unit 100 can be controlled to print the image stereoscopically .
  • the position shifting means 240 includes a first shifting portion 241, a second shifting portion 242, and a third shifting portion 243.
  • the first moving unit 241 moves the three-dimensional printing unit 100 along the X axis
  • the second moving unit 242 moves the three-dimensional printing unit 100 along the Z axis.
  • the third moving unit 243 moves the three-dimensional printing unit 100 along the Y axis or moves the fixing unit 20 along the Y axis.
  • the first moving unit 241 may include a first moving frame, a first moving roller, a first moving belt, a first moving motor, and a first guide unit.
  • the first moving frame is formed in the horizontal direction so that the three-dimensional printing unit 100 is provided, and the first moving rollers are respectively positioned at both ends of the first moving frame.
  • the first moving belt is provided to move the three-dimensional printing unit 100 while being rotated in an endless track along each of the first moving rollers.
  • the first moving motor is provided for rotating at least one of the first moving rollers to rotate the first moving belt.
  • the first guide portion is provided in the first moving frame to guide the three-dimensional printing unit 100 moved by the first moving belt.
  • the three-dimensional printing unit 100 may be configured to be movable in a first moving frame by a drive motor provided in the three-dimensional printing unit 100, This structure is an example, and if the three-dimensional printing unit 100 can be moved in the X-axis direction, the specific means is changeable.
  • the second moving part 242 is composed of a second moving frame, a second rotating rod, a second connecting hole, a second guide rod, a second guide hole, and a second moving motor.
  • the second moving frame is formed in a pair in a direction perpendicular to both ends of the first moving frame.
  • the second rotating bar has a thread along the outer periphery, and is rotatable in any one of the second moving frames.
  • the second engaging hole is formed at one end of the first moving frame and has threads on the inner circumferential surface so as to mesh with the threads of the second rotating bar.
  • the second guide bar is provided on the other of the second moving frames, and the second guide hole is formed on the other end of the first moving frame so that the second guide bar is formed to pass therethrough.
  • the second moving motor rotates the second rotating rod to move the first moving frame in the Z-axis direction.
  • Such a structure is one example, and if the three-dimensional printing unit 100 can be moved in the Z-axis direction, its specific
  • the third moving part 243 is composed of a third moving frame, a third rotating rod, a third engaging hole, a third guide rod, a third guide hole, and a third moving motor.
  • the third moving frames are formed on both sides of the fixing means 20 in pairs.
  • the third rotating bar has a thread along the outer periphery, and is rotatable in any one of the third moving frames.
  • the third engagement hole has a thread on the inner peripheral surface so as to fit the thread of the third rotary bar.
  • the third guide bar is provided in the other of the third moving frames.
  • the third moving motor is provided for rotating the third rotating bar, and is controlled by the controller (60).
  • Such a structure is one example, and if the three-dimensional printing unit 100 or the holding means 20 on which the container is mounted can be moved in the Y-axis direction, the specific means is changeable.
  • FIG. 5 is a front view of a 3D food printer 1 according to a second embodiment of the present invention.
  • Figs. 6 and 7 show plan views of the three-dimensional printing unit 200 of the 3D food printer 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • 8 shows a perspective view of the three-dimensional printing unit 200 of the 3D food printer 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • 9 is a block diagram showing a signal flow of the control unit 60 according to the second embodiment of the present invention.
  • the 3D food printer 1 according to the second embodiment of the present invention is for producing an edible three-dimensional food using a plurality of materials from three-dimensional image data.
  • the 3D food printer 1 is a 3D food printer according to the first embodiment 1 includes a body frame 10, fixing means 20, position shifting means 240, and an image converting portion 50, as shown in Fig.
  • the three-dimensional printing unit 200 according to the second embodiment of the present invention is different from the above-mentioned first embodiment.
  • the three-dimensional printing unit 200 includes a station 210, a plurality of material injection units 220 each storing different materials therein, A holder 211 configured to be detachably attached to each of the material injection units 220 on the station 210 and an extrusion means 221 for extruding the material stored in the material injection unit 220 And to sterically print the selected material into a fixed container.
  • the control unit 60 selects the material injection unit 220 for inputting the material to be printed and extruding the material, and controls the extrusion means 221 of the selected material injection unit 220 to operate.
  • the three-dimensional printing unit 200 includes a plurality of material injection units 220 in the form of capsules in which different materials are stored, And can be detached and attached by the member 213.
  • the heating unit 212 may be provided at one side of the holder 211 so as to heat the material in the material injection unit 220 mounted on the holder 211 to a predetermined temperature. That is, the first temperature sensor 215 measures the temperature of the material in the material injection unit 220, and the database 61 stores the three-dimensional image, the recipe, and the heating temperature, the heating curve, Is stored.
  • the control unit 60 controls the heating means 212 based on the data stored in the database 61 and the measured value of the first temperature sensor 215 to set the temperature of the food material stored in each of the material injection units 220 So as to be heated to a temperature.
  • the mounting detection sensor 214 is configured to detect whether the material injection unit 220 is mounted on the holder 211 on the station 210.
  • the display unit 62 displays the recipe, the position of the mounted material injection unit 220, the selected material, the progress, and the remaining time of the finished food.
  • the first position sensor 2 senses the position of the three-dimensional printing unit 200 on the basis of the container fixed to the fixing means 20.
  • Fig. 10 shows a front view of a 3D food printer 1 according to a third embodiment of the present invention.
  • 11 is a block diagram showing a signal flow of the control unit 60 according to the third embodiment of the present invention.
  • 12 shows a flowchart of an operation method of the 3D food printer 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • the 3D food printer 1 according to the third embodiment of the present invention can be applied to both the three-dimensional printing unit 100 according to the first embodiment and the three-dimensional printing unit 200 according to the second embodiment .
  • the three-dimensional printing unit 100 according to the first embodiment described above is composed of a main material printing unit according to the third embodiment of the present invention, and the three-dimensional printing unit 200 according to the second embodiment described above Thereby constituting an auxiliary material printing unit according to the third embodiment of the present invention.
  • the 3D food printer 1 is for producing edible three-dimensional food using a plurality of materials from three-dimensional image data, and includes a main body frame 10, fixing means 20, A plurality of material supply units 30, a main material printing unit 100, a plurality of material supply pipes 40, an auxiliary material printing unit 200, a position moving unit 240, an image conversion unit 50, a control unit 60, etc. .
  • a fixing means 20 is provided at the lower end of the body frame 10 to fix the container. Different food materials are stored in each of the plurality of material supply units 30.
  • the main material printing unit 100 supplies and mixes at least one food material from the plurality of material supply units 30 to form main material, and prints the main material into the fixed container, but prints in three dimensions.
  • a material supply pipe 40 is provided between the main material printing unit 100 and each material supply unit 30 so that the food material stored in the material supply unit 30 is supplied to the main material printing unit 100.
  • the auxiliary material printing unit 200 includes a station 210, a plurality of material injection units 220 each of which has a different auxiliary material stored therein, A holder 211 configured to allow the material injection unit 220 to be detachably attached to the station 210 and an extrusion means 221 for extruding the auxiliary material stored in the material injection unit 220, And the auxiliary material is printed in three dimensions.
  • the position moving means 240 is configured to move the main material printing unit 100 and the auxiliary material printing unit 200 in the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the position shifting means 240 may be configured to shift the position of the main material printing unit 100 and the auxiliary material printing unit 200 in order to drive both the main material printing unit 100 and the auxiliary material printing unit 200 in comparison with the position shifting means 240 according to the first and second embodiments
  • 3 moving unit 243 includes a first moving unit 241 for moving the fixing means 20 with respect to the Y axis and moving the main material plowing unit along the X axis and a second moving unit 242 And a separate first moving part 241 for moving the auxiliary material printing unit 200 along the X axis and a separate second moving part 242 for moving the auxiliary material printing unit 200 along the Z axis,
  • the main moving material printing unit 100 and the auxiliary material printing unit 200 each have a first moving unit 241 and a second moving unit 242 and the first moving unit
  • the image converting unit 50 converts the image to be printed into three-dimensional image data.
  • the control unit 60 receives the main material to be printed by receiving the data of the image converting unit 50 and the auxiliary material to be printed, selects the material injection unit 220 for extruding the auxiliary material, Dimensional image into the container by controlling the pushing means 221 of the unit 220 and controlling the position shifting means 240 and the main material printing unit 100 and the auxiliary material printing unit 200, To be printed.
  • the heating means 212 is provided to heat the auxiliary material in the material injection unit 220 mounted on the holder 211 and the first heating means 212 for measuring the temperature of the auxiliary material in the material injection unit 220
  • a temperature control means 32 for controlling the temperature of the food material stored in each of the temperature sensor 215 and the material supply unit 30 and a second temperature sensor 31 for measuring the temperature of the food material in the material supply unit 30
  • a database 61 in which the heating temperature, the heating curve, and the extrusion speed data of the three-dimensional image, the recipe, and the food material and the auxiliary material are stored.
  • the control unit 60 controls the heating means 212 and the temperature control means 32 based on the data stored in the database 61 and the measured values of the first temperature sensor 215 and the second temperature sensor 31 Respectively.
  • the supply adjusting means 41 may be provided on each side of the material supply pipe 40 to control the flow rate of each of the food materials supplied to the main material printing unit 100. Therefore, the control unit 60 controls the supply adjusting means 41 so that the main material has a predetermined food material mixing ratio.
  • the main material printing unit 100 includes a main body housing 110 which is moved by the position moving means 240 and is supplied with food materials from each of the plurality of material supply portions 30 and mixed to produce main material, And a material extruding motor 121 controlled by the controller 60 to inject the main material through the injection nozzle 120.
  • the material extruding motor 121 may be a screw extruder,
  • the main material printing unit 100 may include a cleaning means 130.
  • the cleaning means 130 may include a washing water storage tank 131 for storing washing water, a washing water storage tank 131, A cleaning water supply pipe 132 provided between the injection nozzles 120 and a supply pump 133 and a control valve 134 provided at one side of the cleaning water supply pipe 132.
  • the control unit 60 closes the regulating valve 134 in the injection mode to operate the material extrusion motor 121 and stops the material extrusion motor 121 in the cleaning mode and opens the regulating valve 134,
  • the pump 133 is actuated to cause the washing water to be sprayed through the spray nozzle 120 so that the inside of the spray nozzle 120 is cleaned.
  • the mounting detection sensor 214 detects whether the material injection unit 220 is mounted on the holder 211 on the station 210.
  • the display unit 62 can display at least any one of recipe, main material, mixing ratio, position of the mounted material injection unit 220, selected auxiliary material, progress, Display.
  • the measuring sensor 4 measures the size of the container fixed to the fixing means 20 and the first position sensor 2 measures the size of the auxiliary material printing unit 200 And the second position sensor 3 senses the position of the main material printing unit 100. The second position sensor 3 senses the position of the main material printing unit 100.
  • the image converting unit 50 converts the selected image data into three-dimensional image data (S1). Then, the type, recipe, food material, mixing ratio, and auxiliary material of the processed food are selected or adjusted (S2).
  • the food material of the material supply unit 30 is supplied to the housing 110 of the main material printing unit 100 through the material supply pipe 40 (S3). That is, in the plurality of material supply units 30 storing different food materials, each of the food materials is supplied to and mixed with the housing 110 of the main material printing unit 100 through the material supply pipe 40 to produce the main material.
  • the controller 60 controls the supply adjusting means 41 so that the plurality of food materials supplied to the housing 110 are set to a predetermined mixing ratio.
  • the control unit 60 controls the position moving unit 240 to print the main material printing unit 100 so as to have a three-dimensional shape corresponding to the three-dimensional image data.
  • control unit 60 stops the driving of the main material printing unit 100 and drives the auxiliary material printing unit 200 .
  • the control unit 60 selects the material injection unit 220 for extruding the selected auxiliary material and operates the extrusion means 221 of the selected material injection unit 220 So that the selected auxiliary material can be printed on the main material (S7).
  • steps S6 and S7 are repeated.
  • the present invention is directed to a 3D food printer. And more particularly, to a device for producing food having various materials using a three-dimensional printer.

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Abstract

본 발명은 3D 푸드프린터에 대한 것이다. 보다 상세하게는 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서, 서로 다른 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 공급되어 다양한 혼합비를 갖는 주재료를 3D프린터를 통해 프린팅하면서, 동시에 서로 다른 보조재료가 저장된 복수의 재료분사유닛이 스테이션의 홀더 각각에 장착되도록 구성된 보조재료 프린팅유닛을 통해 다양한 혼합비를 갖는 주재료 상에 복수의 보조재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 기능을 갖는 3D 푸드프린터에 관한 것이다.

Description

3D 푸드프린터
본 발명은 3D 푸드프린터에 대한 것이다. 보다 상세하게는 3차원 프린터를 이용하여 다양한 재료를 갖는 식품을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
3D 프린터는 특수 소재를 순차적으로 분사하여 미세한 두께로 층층이 쌓아 올리면서 입체적인 형상물을 제작하는 장비로, 최근 다양한 분야에서 사용이 확산되고 있다.
이와 같은 3D 프린터의 확산과 함께 다양한 방식의 3D 프린터가 개발되어 이용되고 있으며, 이를 크게 출력방식에 따라 구분하면, FDM(적층방식), SLS(분말소결), SLA 그리고 DLP(액체수지)로 구분된다.
먼저, FDM 방식은, 가장 널리 적용되는 방식으로, 적층방식을 통해 쌓아올리는 방식으로, 3D프린터는 소재를 실처럼 가늘게 압출하여 한 줄씩 형상을 순차적으로 적층하여 제품을 출력한다.
상기 FDM 방식의 3D 프린터에 적용되는 소재(필라멘트)는 대표적으로 PLA (Polylactic acid) 소재와 ABS(Acrylonitile Poly-Butadiens Styrene) 소재가 있다.
또한, 최근 이러한 3D 프린터로 초콜릿, 아이스크림, 라떼아트를 제조하려는 시도, 연구가 있다.
일반적으로, 라떼아트는 커피숍이나 커피 전문점에서는 소비자의 충족을 만족시키기 위해 커피 위에 다양한 그림을 그리는 것을 의미한다.
이러한 라떼아트는 쉽지 않아 커피음료 제조전문가가 주로 하고 있으며, 여러 사람이 연습하고 있지만, 시간과 인력의 제약으로 많은 양을 제작하기 어렵고 정밀한 모양을 만들기 어려운 문제점이 있다.
또한, 현재 3D프린터를 이용하여 다양하게 식품을 제조하기 위한 시도가 존재한다. 대표적으로 초콜릿이나, 사탕, 제과 등에 대해 이러한 푸드 프린터가 적용되어 지고 있다.
식품을 제조하기 위해서는 다수의 식재료의 사용을 수반하며, 식재료를 준비하기 위한 일련의 프로세서를 수반한다. 3D 푸드프린터 기술을 적용하여 식품을 인쇄하는데 사용하려는 시도가 있으나, 현재 어떠한 3D 프린터도 자동화 프로세스에서 사용될 수 없거나 또는 2개보다 많은 재료를 동시에 사용할 수 없다.
따라서 서로 다른 재료를 혼합, 및/또는 서로 다른 재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 기능을 갖는 3D 푸드프린터의 개발이 요구되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 재료를 혼합, 및/또는 서로 다른 재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 기능을 갖는 3D 푸드프린터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예 따르면, 서로 다른 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 공급되어 다양한 혼합비를 갖는 식품재료를 형성하여 3D프린터를 통해 식품을 제조할 수 있는 3D 푸드프린터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예 따르면, 서로 다른 식품재료가 저장된 복수의 재료분사유닛이 스테이션의 홀더 각각에 장착되도록 구성된 3차원 프린팅유닛을 통해 복수의 식품재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 기능을 갖는 3D 푸드프린터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예 따르면, 서로 다른 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 공급되어 다양한 혼합비를 갖는 주재료를 3D프린터를 통해 프린팅하면서, 동시에 서로 다른 보조재료가 저장된 복수의 재료분사유닛이 스테이션의 홀더 각각에 장착되도록 구성된 보조재료 프린팅유닛을 통해 다양한 혼합비를 갖는 주재료 상에 복수의 보조재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 기능을 갖는 3D 푸드프린터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서, 본체프레임; 상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단; 스테이션과, 각각이 내부에 서로 다른 재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛과, 상기 스테이션에 구비되며 상기 스테이션 상에 상기 재료분사유닛 각각이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더와, 상기 재료분사유닛 내에 저장된 재료를 압출시키기 위한 압출수단을 포함하여 고정된 상기 용기 내로 선택된 재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 유닛; 인쇄할 재료를 입력받고 상기 재료를 압출시키기 위한 상기 재료분사유닛을 선택하며 선택된 재료분사유닛의 압출수단을 작동시키도록 제어하는 제어부; 상기 3차원 프린팅 유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단; 및 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 이미지 변환부의 이미지데이터를 전송받아 상기 위치이동수단과 3차원 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품이 프린팅하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 3차원 이미지데이터로부터 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서, 본체프레임; 상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단; 복수의 식품재료가 각각 저장되는 복수의 재료공급부; 복수의 상기 재료공급부로부터 적어도 하나의 재료를 공급받아, 고정된 상기 용기 내로 상기 식품재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 유닛; 상기 3차원 프린팅 유닛과 각각의 재료공급부 사이에 구비되어 상기 재료공급부에 저장된 식품재료를 상기 3차원 프린팅 유닛으로 공급하는 복수의 재료공급관; 상기 3차원 프린팅유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단; 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부; 및 상기 이미지 변환부의 이미지데이터를 전송받아 상기 위치이동수단과 3차원 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품을 프린팅하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 3D 푸드프린터로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서, 본체프레임; 상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단; 복수의 식품재료가 각각 저장되는 복수의 재료공급부; 복수의 상기 재료공급부로부터 적어도 하나의 식품재료를 공급받아 혼합하여 주재료를 형성하며, 고정된 상기 용기 내로 상기 주재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 주재료 프린팅 유닛; 상기 주재료 프린팅유닛과 각각의 재료공급부 사이 각각에 구비되어 상기 재료공급부에 저장된 식품재료를 상기 주재료 프린팅 유닛으로 공급하는 복수의 재료공급관; 스테이션과, 각각이 내부에 서로 다른 보조재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛과, 상기 스테이션에 구비되며 상기 스테이션 상에 상기 재료분사유닛이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더와, 상기 재료분사유닛 내에 저장된 보조재료를 압출시키기 위한 압출수단을 포함하여 고정된 상기 용기 내로 보조재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 보조재료 프린팅 유닛; 상기 주재료 프린팅 유닛과 상기 보조재료 프린팅 유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단; 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부; 및 상기 이미지 변환부의 데이터를 전송받아 인쇄할 주재료와, 인쇄할 보조재료를 입력받고 상기 보조재료를 압출시키기 위한 상기 재료분사유닛을 선택하며 선택된 재료분사유닛의 압출수단을 작동시키도록 제어하고, 상기 위치이동수단과 주재료 프린팅유닛과 보조재료 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품이 프린팅되도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터로서 달성될 수 있다.
그리고, 홀더에 장착된 상기 재료분사유닛 내의 보조재료를 가열시키기 위한 가열수단; 재료분사유닛 내의 보조재료의 온도를 측정하는 제1온도센서; 상기 재료공급부 각각에 저장된 식품재료의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단; 상기 재료공급부 내의 식품재료의 온도를 측정하는 제2온도센서; 상기 3차원 이미지, 레시피, 및, 식품재료, 보조재료의 가열온도, 가열곡선, 압출속도 데이터가 저장되는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 데이터베이스 내에 저장된 데이터와 상기 제1온도센서와 상기 제2온도센서에서의 측정값을 기반으로 상기 가열수단과 상기 온도조절수단을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 재료공급관 일측 각각에 구비되어 상기 주재료 프린팅 유닛으로 공급되는 식품재료 각각의 유량을 조절하는 공급조절수단을 포함하고, 상기 제어부는 상기 주재료가 기 설정된 식품재료 혼합비가 되도록 상기 공급조절수단을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
*그리고, 상기 주재료 프린팅유닛은, 상기 위치이동수단에 의해 이동되며 복수의 재료공급부 각각으로부터 식품재료를 공급받아 혼합되어 주재료가 생성되는 본체하우징; 상기 본체하우징의 하단부에 구비되는 분사노즐; 및 상기 주재료를 상기 분사노즐을 통해 분사하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 재료압출모터;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 세정수가 저장되는 세정수저장탱크; 상기 세정수저장탱크와 상기 분사노즐 사이에 구비되는 세정수 공급관; 및 상기 세정수공급관 일측에 구비되는 공급펌프와 조절밸브;를 포함하고, 상기 제어부는 분사모드시 상기 조절밸브를 닫고 상기 재료압출모터를 작동시키고, 세정모드시 상기 재료압출모터를 정지시키고 상기 조절밸브를 개방하고 상기 공급펌프를 작동시켜 상기 세정수가 상기 분사노즐을 통해 분사되도록 하여 상기 분사노즐 내부를 세정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 스테이션 상의 홀더에 상기 재료분사유닛이 장착되었는지 여부를 감지하는 장착감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 레시피, 주재료, 혼합비, 장착된 재료분사유닛의 위치, 선택된 보조재료, 진행과정, 및 식품가공완료 잔여시간 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 고정수단에 고정된 용기의 사이즈를 측정하기 위한 측정센서; 및 상기 고정수단에 고정된 용기를 기준으로 상기 보조재료 프린팅유닛의 위치를 센싱하는 제1위치센서와, 상기 주재료 프린팅유닛의 위치를 센싱하는 제2위치센서;가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 푸드프린터에 따르면, 서로 다른 재료를 혼합, 및/또는 서로 다른 재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3D 푸드프린터에 따르면, 서로 다른 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 공급되어 다양한 혼합비를 갖는 식품재료를 형성하여 3D프린터를 통해 식품을 제조할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 실시예 따른 3D 푸드프린터에 따르면, 서로 다른 식품재료가 저장된 복수의 재료분사유닛이 스테이션의 홀더 각각에 장착되도록 구성된 3차원 프린팅유닛을 통해 복수의 식품재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명의 실시예 따른 3D 푸드프린터에 따르면, 서로 다른 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 공급되어 다양한 혼합비를 갖는 주재료를 3D프린터를 통해 프린팅하면서, 동시에 서로 다른 보조재료가 저장된 복수의 재료분사유닛이 스테이션의 홀더 각각에 장착되도록 구성된 보조재료 프린팅유닛을 통해 다양한 혼합비를 갖는 주재료 상에 복수의 보조재료를 선택하여 연속적으로 3차원 디자인을 갖는 식품을 인쇄할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터의 정면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터의 3차원 프린팅 유닛과, 재료공급부의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 3차원 프린팅 유닛의 측면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터의 정면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터의 3차원 프린팅 유닛의 평면도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터의 3차원 프린팅 유닛의 사시도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터의 정면도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다.
<부호의 설명>
1:3D 푸드프린터2:제1위치센서3:제2위치센서4:측정센서
10:본체프레임20:고정수단30:재료공급부31:제2온도센서
32:온도조절수단40:재료공급관41:공급조절수단50:이미지변환부
60:제어부61:데이터베이스62:디스플레이부
100:주재료 프린팅유닛110:본체하우징
120:분사노즐121:재료압출모터130:세척수단
131:세정수저장탱크132:세정수공급관
133:공급펌프134:조절밸브135:가열유닛
200:보조재료 프린팅유닛210:스테이션211:홀더
212:가열수단213:탈부착부재214:장착감지센서
215:제1온도센서220:재료분사유닛221:압출수단
240:위치이동수단241:제1이동부242:제2이동부243:제3이동부
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 정면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 3차원 프린팅유닛(100)과, 재료공급부(30)의 구성도를 도시한 것이다. 또한 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제어부(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(100)의 측면도를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)는 3차원 이미지데이터로부터 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 것으로, 본체 프레임(10)과, 고정수단(20), 복수의 재료공급부(30), 3차원 프린팅유닛(100), 복수의 재료공급관(40)과, 위치이동수단(240)과, 이미지 변환부(50)와, 제어부(60) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
본체프레임(10)은 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 전체적인 프레임 구조를 형성하게 되며, 고정수단(20)은 이러한 본체프레임(10) 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위해 구성된다.
그리고. 복수의 재료공급부(30) 각각에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 식품재료가 각각 저장되게 된다. 그리고 3차원 프린팅유닛(100)은 복수의 상기 재료공급부(30)로부터 적어도 하나의 재료를 공급받아, 고정된 용기 내로 식품재료를 입체적으로 프린팅하게 된다. 이러한 3차원 프린팅유닛(100)은 제1이동부(241)에 의해 X축으로 이동될 수 있으며, 제2이동부(242)에 의해 Z축으로 이동될 수 있도록 구성된다. 또한, 제3이동부(243)에 의해 Y축으로 이동되도록 구성될 수 있다.
또한, 3차원 프린팅유닛(100)과 각각의 재료공급부(30) 사이는 재료공급관(40)을 통해 연결된다. 따라서 재료공급부(30)에 저장된 식품재료는 3차원 프린팅유닛(100)으로 공급되게 된다. 3차원 프린팅유닛(100)은 용기에 식품재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위해 구비된다. 위치이동수단(240)은 3차원 프린팅유닛(100)을 X축과 Y축, Z축으로 이동시키게 된다.
이미지 변환부(50)는 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키게 된다. 즉 이미지 변환부(50)는 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지로 변환시키는 것으로, 2차원 이미지를 Gcode를 이용하여 3차원 이미지로 변환시키게 된다. 그리고 제어부(60)는 이미지 변환부(50)의 데이터를 전송받아 위치이동수단(240)과 3차원 프린팅유닛(100)을 제어함에 따라, 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품을 프린팅하게 된다.
*그리고 온도조절수단(32)은 복수의 재료공급부(30) 각각에 저장된 식품재료의 온도를 조절하기 위해 구성된다. 또한, 제2온도센서(31)는 재료공급부(30) 내의 식품재료의 온도를 측정하기 위해 구성된다. 그리고 데이터베이스(61)에는 3차원 이미지, 레시피, 및, 식품재료의 가열온도, 가열곡선, 압출속도 데이터가 저장되게 된다.
따라서 제어부(60)는 데이터베이스(61) 내에 저장된 데이터와 제2온도센서(31)에서의 측정값을 기반으로 온도조절수단(32)을 제어하여 재료공급부(30) 각각에 저장된 식품재료가 설정된 온도가 되도록 조절할 수 있게 된다.
또한, 재료공급관(40) 일측 각각에는 공급조절수단(41)이 구비되게 되다. 이러한 공급조절수단(41)에 의해 제1실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(100)으로 공급되는 식품재료 각각의 유량을 조절할 수 있게 된다. 따라서 제어부(60)는 3차원 프린팅유닛(100)으로 공급되는 복수의 식품재료가 기 설정된 식품재료 혼합비가 되도록 공급조절수단(41)을 제어하게 된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(100)은 위치이동수단(240)에 의해 이동되며 복수의 재료공급부(30) 각각으로부터 식품재료를 공급받아 혼합되어 혼합된 식품재료가 생성되는 본체하우징(110)과, 이러한 본체하우징(110)의 하단부에 구비되는 분사노즐(120)과, 혼합된 식품재료를 분사노즐(120)을 통해 분사하도록 제어부(60)에 의해 제어되는 재료압출모터(121)를 포함하여 구성된다.
또한, 이러한 3차원 프린팅유닛(100)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 세척수단(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 세척수단(130)은, 세정수가 저장되는 세정수저장탱크(131)와, 세정수저장탱크(131)와 분사노즐(120) 사이에 연결되는 세정수공급관(132)과, 세정수공급관(132) 일측에 구비되는 공급펌프(133)와 조절밸브(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제어부(60)는 분사모드시 조절밸브(134)를 닫고 재료압출모터(121)를 작동시키고, 세정모드시 재료압출모터(121)를 정지시키고 조절밸브(134)를 개방하고 공급펌프(133)를 작동시켜 세정수가 상기 분사노즐(120)을 통해 분사되도록 하여 상기 분사노즐(120) 내부를 세척하도록 할 수 있다. 또한 이러한 세정수는 가열유닛(135)에 의해 설정된 온도까지 가열되어 분사되도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)는 디스플레이부(62)를 포함하여, 레시피, 식품재료, 혼합비, 진행과정, 및 식품가공완료 잔여시간 등을 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
그리고, 측정센서(4)는 고정수단(20)에 고정된 용기의 사이즈를 측정하기 위해 구성되며, 제2위치센서(3)는 고정수단(20)에 고정된 용기를 기준으로 3차원 프린팅유닛(100)의 위치를 센싱하도록 구성된다.
측정센서(4)는 고정수단(20)에 의해 고정된 용기의 사이즈를 측정하는 것으로, 용기의 사이즈에 대응되도록 변환된 3차원 이미지의 사이즈를 조절하게 된다.
그리고 제2위치센서(3)는 고정수단(20)에 고정된 용기를 기준으로 3차원 프린팅유닛(100)의 위치를 센싱하게 된다. 이러한 제2위치센서(3)에서 전송되는 신호는 제어부(60)가 수신하여 위치이동수단(240)을 제어함에 따라, 3차원 프린팅유닛(100)을 제어하여 이미지를 입체적으로 프린팅시킬 수 있는 것이다.
또한, 위치이동수단(240)은 제1이동부(241)와 제2이동부(242) 및 제3이동부(243)로 구성된다. 제1이동부(241)는 3차원 프린팅유닛(100)을 X축을 따라 이동시키고, 제2이동부(242)는 3차원 프린팅유닛(100)을 Z축을 따라 이동시키게 된다. 그리고 제3이동부(243)는 3차원 프린팅유닛(100)을 Y축을 따라 이동시키거나, 고정수단(20)을 Y축을 따라 이동시키게 된다.
제1이동부(241)는 제1이동프레임과 제1이동롤러, 제1이동벨트, 제1이동모터 및 제1가이드부로 구성될 수 있다. 제1이동프레임은 3차원 프린팅유닛(100)이 구비되기 위해 수평방향으로 형성되고, 제1이동롤러는 제1이동프레임의 양단부에 각각 위치된다. 그리고 제1이동벨트는 각 제1이동롤러를 따라 무한궤도 회전되되, 3차원 프린팅유닛(100)을 이동시키기 위해 구비된다. 제1이동모터는 제1이동롤러 중 어느 하나 이상을 회전시켜 제1이동벨트를 회전시키기 위해 구비된다. 또한 제1가이드부는 제1이동벨트에 의해 이동되는 3차원 프린팅유닛(100)을 가이드 하도록 제1이동프레임에 구비된다. 또한, 3차원 프린팅유닛(100)이 대차 구조로 구성되어 3차원 프린팅유닛(100)에 구비되는 구동모터에 의해 제1이동프레임 상에서 이동될 수 있도록 구성될 수도 있다. 이러한 구조는 하나의 일예를 제시한 것이고 3차원 프린팅유닛(100)을 X축방향으로 이동시킬 수 있다면 그 구체적인 수단은 변경가능하다.
그리고 제2이동부(242)는 제2이동프레임과 제2회전봉, 제2결합공, 제2가이드봉, 제2가이드공 및 제2이동모터로 구성된다. 제2이동프레임은 한 쌍으로, 제1이동프레임의 양단부에 수직방향으로 형성된다. 또한 제2회전봉은 외주를 따라 나사산을 갖고, 제2이동프레임 중 어느 하나에 회전 가능하도록 구비된다. 제2결합공은 제2회전봉의 나사산에 치합되도록 내주면에 나사산을 갖고, 제1이동프레임의 일단부에 형성된다. 그리고 제2가이드봉은 제2이동프레임 중 다른 하나에 구비되며, 제2가이드공은 제2가이드봉이 관통형성되도록 제1이동프레임의 타단부에 형성된다. 제2이동모터는 제2회전봉을 회전시키는 것으로, 제1이동프레임을 Z축 방향으로 승강시키게 된다. 이러한 구조는 하나의 일예를 제시한 것이고 3차원 프린팅유닛(100)을 Z축방향으로 이동시킬 수 있다면 그 구체적인 수단은 변경가능하다.
제3이동부(243)는 제3이동프레임과 제3회전봉, 제3결합공, 제3가이드봉, 제3가이드공 및 제3이동모터로 구성된다. 제3이동프레임은 한 쌍으로, 고정수단(20) 양단 측 각각 형성된다. 그리고 제3회전봉은 외주를 따라 나사산을 갖고, 제3이동프레임 중 어느 하나에 회전 가능하도록 구비된다. 제3결합공은 제3회전봉의 나사산에 치합되도록 내주면에 나사산을 갖는다. 또한 제3가이드봉은 제3이동프레임 중 다른 하나에 구비된다. 제3이동모터는 제3회전봉을 회전시키기 위해 구비되는 것으로, 제어부(60)에 의해 제어된다. 이러한 구조는 하나의 일예를 제시한 것이고 3차원 프린팅유닛(100) 또는 용기가 장착된 고정수단(20)을 Y축방향으로 이동시킬 수 있다면 그 구체적인 수단은 변경가능하다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 구성 및 기능에 해대 설명하도록 한다. 먼저 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 정면도를 도시한 것이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 3차원 프린팅유닛(200)의 평면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 3차원 프린팅유닛(200)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제어부(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)는 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 것으로, 앞서 언급한 제1실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)와 같이, 본체프레임(10)과, 고정수단(20), 위치이동수단(240)과, 이미지 변환부(50)를 포함하여 구성된다. 그러나 본 발명의 제2실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(200)은 앞서 언급한 제1실시예와 차이점을 갖는다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(200)은 스테이션(210)과, 각각이 내부에 서로 다른 재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛(220)과, 스테이션(210)에 구비되며 스테이션(210) 상에 상기 재료분사유닛(220) 각각이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더(211)와, 재료분사유닛(220) 내에 저장된 재료를 압출시키기 위한 압출수단(221)을 포함하여 고정된 용기 내로 선택된 재료를 입체적으로 프린팅할 수 있도록 구성된다.
또한, 제어부(60)는 인쇄할 재료를 입력받고 재료를 압출시키기 위한 재료분사유닛(220)을 선택하며 선택된 재료분사유닛(220)의 압출수단(221)을 작동시키도록 제어하게 된다.
즉 본 발명의 제2실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(200)은 서로 다른 재료가 저장되는 캡슐 형태의 다수의 재료분사유닛(220)이 스테이션(210)에 구비된 홀더(211) 각각으로 탈부착부재(213)에 의해 탈부착되어질 수 있는 구조를 갖는다.
또한, 홀더(211) 일측에 가열수단(212)이 구비되어, 홀더(211)에 장착된 재료분사유닛(220) 내의 재료를 설정된 온도로 가열시키도록 구성될 수 있다. 즉, 제1온도센서(215)가 재료분사유닛(220) 내의 재료의 온도를 측정하고, 데이터베이스(61)에는 3차원 이미지, 레시피, 및, 식품재료재료의 가열온도, 가열곡선, 압출속도 데이터가 저장되게 된다.
따라서 제어부(60)는 데이터베이스(61) 내에 저장된 데이터와 제1온도센서(215)의 측정값을 기반으로 가열수단(212)을 제어하여 재료분사유닛(220) 각각에 저장된 식품재료의 온도를 설정된 온도로 가열하도록 제어하게 된다.
장착감지센서(214)는 스테이션(210) 상의 홀더(211)에 재료분사유닛(220)이 장착되었는지 여부를 감지하도록 구성된다.
디스플레이부(62)는 레시피, 장착된 재료분사유닛(220)의 위치, 선택된 재료, 진행과정, 및 식품가공완료 잔여시간 등을 디스플레이하게 된다. 그리고, 제1위치센서(2)는 고정수단(20)에 고정된 용기를 기준으로 3차원 프린팅유닛(200)의 위치를 센싱하게 된다.
이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 구성 및 기능 그리고 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 정면도를 도시한 것이다. 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 제어부(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)는 앞서 언급한 제1실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(100)과 제2실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(200)의 구성을 모두 포함하여 구성된다. 앞서 언급한 제1실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(100)은 본 발명의 제3실시예에 따른 주재료 프린팅 유닛으로 구성되며, 앞서 언급한 제2실시예에 따른 3차원 프린팅유닛(200)은 본 발명의 제3실시예에 따른 보조재료 프린팅 유닛으로 구성되게 된다.
즉 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)는 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 것으로 본체프레임(10)과, 고정수단(20), 복수의 재료공급부(30), 주재료 프린팅유닛(100), 복수의 재료공급관(40), 보조재료 프린팅유닛(200), 위치이동수단(240), 이미지변환부(50), 제어부(60) 등을 포함하여 구성된다.
앞서 언급한 바와 같이, 본체프레임(10) 하단에는 고정수단(20)이 구비되어 용기를 고정시키게 된다. 그리고, 복수의 재료공급부(30) 각각에는 서로 다른 식품재료가 저장되게 된다.
또한, 주재료 프린팅유닛(100)은 복수의 재료공급부(30)로부터 적어도 하나의 식품재료를 공급받아 혼합하여 주재료를 형성하며, 고정된 용기 내로 주재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하게 된다.
그리고 주재료 프린팅유닛(100)과 각각의 재료공급부(30) 사이 각각에 재료공급관(40)이 구비되어 재료공급부(30)에 저장된 식품재료가 주재료 프린팅유닛(100)으로 공급되게 된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 보조재료 프린팅유닛(200)은 스테이션(210)과, 각각이 내부에 서로 다른 보조재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛(220)과, 스테이션(210)에 구비되며 스테이션(210) 상에 상기 재료분사유닛(220)이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더(211)와, 재료분사유닛(220) 내에 저장된 보조재료를 압출시키기 위한 압출수단(221)을 포함하여 고정된 상기 용기 내로 보조재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅할 수 있도록 구성된다.
위치이동수단(240)은 주재료 프린팅유닛(100)과 보조재료 프린팅유닛(200)을 X축, Y축, Z축으로 이동시키도록 구성된다. 이러한 위치이동수단(240)은 앞서 언급한 제1, 제2실시예에 따른 위치이동수단(240)과 대비하여 주재료 프린팅유닛(100)과 보조재료 프린팅유닛(200)이 모두 구동될 수 있도록 제3이동부(243)는 고정수단(20)을 Y축을 기준으로 이동시키고, 주재료 프링팅 유닛을 X축으로 이동시키는 제1이동부(241)와, Z축으로 이동시키는 제2이동부(242), 그리고, 보조재료 프린팅유닛(200)을 X축으로 이동시키는 별도의 제1이동부(241)와, Z축으로 이동시키는 별도의 제2이동부(242)를 포함하여 구성되거나 또는 하나의 제1이동부(241)와 제2이동부(242)를 갖고, 제1이동부(241)의 제1이동프레임 상에서 주재료 프린팅유닛(100)과, 보조재료 프린팅유닛(200) 각각이 이동대차로 구성되어 독립적으로 X축 방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수도 있다.
그리고 이미지변환부(50)는 프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키게 된다. 또한, 제어부(60)는 이미지 변환부(50)의 데이터를 전송받아 인쇄할 주재료와, 인쇄할 보조재료를 입력받고 상기 보조재료를 압출시키기 위한 상기 재료분사유닛(220)을 선택하며 선택된 재료분사유닛(220)의 압출수단(221)을 작동시키도록 제어하고, 상기 위치이동수단(240)과 주재료 프린팅유닛(100)과 보조재료 프린팅유닛(200)을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품이 프린팅되도록 하도록 한다.
또한, 홀더(211)에 장착된 상기 재료분사유닛(220) 내의 보조재료를 가열시키기 위해 가열수단(212)이 구비되며, 그리고, 재료분사유닛(220) 내의 보조재료의 온도를 측정하는 제1온도센서(215)와, 재료공급부(30) 각각에 저장된 식품재료의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단(32)과, 재료공급부(30) 내의 식품재료의 온도를 측정하는 제2온도센서(31)와, 3차원 이미지, 레시피, 및, 식품재료, 보조재료의 가열온도, 가열곡선, 압출속도 데이터가 저장되는 데이터베이스(61)를 포함하여 구성된다.
따라서 제어부(60)는 데이터베이스(61) 내에 저장된 데이터와 상기 제1온도센서(215)와 제2온도센서(31)에서의 측정값을 기반으로 가열수단(212)과 온도조절수단(32)을 제어하게 된다.
또한, 재료공급관(40) 일측 각각에 공급조절수단(41)이 구비되어 주재료 프린팅유닛(100)으로 공급되는 식품재료 각각의 유량을 조절할 수 있다. 따라서 제어부(60)는 주재료가 기 설정된 식품재료 혼합비가 되도록 공급조절수단(41)을 제어하게 된다.
그리고, 주재료 프린팅유닛(100)은, 위치이동수단(240)에 의해 이동되며 복수의 재료공급부(30) 각각으로부터 식품재료를 공급받아 혼합되어 주재료가 생성되는 본체하우징(110)과, 본체하우징(110)의 하단부에 구비되는 분사노즐(120)과, 주재료를 상기 분사노즐(120)을 통해 분사하도록 상기 제어부(60)에 의해 제어되는 재료압출모터(121)를 포함하여 구성된다.
또한, 주재료 프린팅유닛(100)은 세척수단(130)을 포함하여 구성될 수 있으며, 세척수단(130)은 세정수가 저장되는 세정수저장탱크(131)와, 상기 세정수저장탱크(131)와 상기 분사노즐(120) 사이에 구비되는 세정수공급관(132)과, 상기 세정수공급관(132) 일측에 구비되는 공급펌프(133)와 조절밸브(134)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 제어부(60)는 분사모드시 조절밸브(134)를 닫고 상기 재료압출모터(121)를 작동시키고, 세정모드시 재료압출모터(121)를 정지시키고 상기 조절밸브(134)를 개방하고 상기 공급펌프(133)를 작동시켜 세정수가 상기 분사노즐(120)을 통해 분사되도록 하여 상기 분사노즐(120) 내부를 세정하도록 제어하게 된다.
또한, 장착감지센서(214)는 스테이션(210) 상의 홀더(211)에 상기 재료분사유닛(220)이 장착되었는지 여부를 감지하게 된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이부(62)는 레시피, 주재료, 혼합비, 장착된 재료분사유닛(220)의 위치, 선택된 보조재료, 진행과정, 및 식품가공완료 잔여시간 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
또한, 측정센서(4)는 고정수단(20)에 고정된 용기의 사이즈를 측정하게 되고, 제1위치센서(2)는 고정수단(20)에 고정된 용기를 기준으로 보조재료 프린팅유닛(200)의 위치를 센싱하고, 제2위치센서(3)는 주재료 프린팅유닛(100)의 위치를 센싱하게 된다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 푸드프린터(1)의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 먼저, 이미지 변환부(50)가 선택된 이미지데이터를 3차원 이미지데이터로 변환하게 된다(S1). 그리고 가공한 식품의 종류, 레시피, 식품재료, 혼합비, 보조재료를 선택하거나 조정하게 된다(S2).
그리고, 재료공급부(30)의 식품재료가 재료공급관(40)을 통해 주재료 프린팅유닛(100)의 하우징(110)으로 공급되게 된다(S3). 즉, 서로 다른 식품재료가 저장된 복수의 재료공급부(30)에서 각각의 식품재료가 재료공급관(40)을 통해 주재료 프린팅 유닛(100)의 하우징(110)으로 공급, 혼합되어 주재료를 생성하게 된다. 이때 제어부(60)는 공급조절수단(41)을 제어하여 하우징(110)으로 공급되는 복수의 식품재료가 설정된 혼합비가 되도록 한다.
그리고, 주재료 프린팅유닛(100)을 통해 주재료가 용기 상부에 적층, 프린팅되게 된다. 이때, 제어부(60)는 위치이동수단(240)을 제어하여 주재료 프린팅유닛(100)이 3차원 이미지데이터에 부합되는 3차원 형상을 갖도록 프린팅하게 된다.
이러한 과정에서 보조재료를 주재료 상에 적층, 인쇄할 필요가 존재하는 경우(S5), 제어부(60)는 주재료 프린팅유닛(100)의 구동을 정지하고, 보조재료 프린팅유닛(200)을 구동시키게 된다.
즉, 먼저 적층시킬 보조재료를 선택하게 되고(S6) 제어부(60)는 선택된 보조재료를 압출시키기 위한 재료분사유닛(220)을 선택하여 선택된 재료분사유닛(220)의 압출수단(221)을 작동시켜 선택된 보조재료가 주재료 상에서 인쇄될 수 있도록 제어하게 된다(S7).
그리고, 선택된 보조재료의 프린팅이 완료된 후, 또 다른 보조재료를 프린팅해야하는 경우(S8), 상기 S6단계와 S7단계를 반복하게 된다.
모든 보조재료의 프린팅이 완료된 경우 가공이 완료되지 않은 경우(S9), S4단계를 진행하고, 다시 주재료를 프린팅하고, 주재료 프린팅 후 또 다시 보조재료의 프린팅이 필요한 경우 S5, S6, S7, S8단계를 진행하게 된다. 이러한 과정은 식품의 제조, 가공이 완전히 완료될 때까지 진행되게 된다.
본 발명은 3D 푸드프린터에 대한 것이다. 보다 상세하게는 3차원 프린터를 이용하여 다양한 재료를 갖는 식품을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
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Claims (10)

  1. 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서,
    본체프레임;
    상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단;
    스테이션과, 각각이 내부에 서로 다른 재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛과, 상기 스테이션에 구비되며 상기 스테이션 상에 상기 재료분사유닛 각각이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더와, 상기 재료분사유닛 내에 저장된 재료를 압출시키기 위한 압출수단을 포함하여 고정된 상기 용기 내로 선택된 재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 유닛;
    인쇄할 재료를 입력받고 상기 재료를 압출시키기 위한 상기 재료분사유닛을 선택하며 선택된 재료분사유닛의 압출수단을 작동시키도록 제어하는 제어부;
    상기 3차원 프린팅 유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단; 및
    프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 이미지 변환부의 이미지데이터를 전송받아 상기 위치이동수단과 3차원 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품이 프린팅하도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  2. 3차원 이미지데이터로부터 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서,
    본체프레임;
    상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단;
    복수의 식품재료가 각각 저장되는 복수의 재료공급부;
    복수의 상기 재료공급부로부터 적어도 하나의 재료를 공급받아, 고정된 상기 용기 내로 상기 식품재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 유닛;
    상기 3차원 프린팅 유닛과 각각의 재료공급부 사이에 구비되어 상기 재료공급부에 저장된 식품재료를 상기 3차원 프린팅 유닛으로 공급하는 복수의 재료공급관;
    상기 3차원 프린팅유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단;
    프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부; 및
    상기 이미지 변환부의 이미지데이터를 전송받아 상기 위치이동수단과 3차원 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품을 프린팅하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  3. 3차원 이미지데이터로부터 복수의 재료를 사용하여 식용 3차원 식품을 제조하기 위한 3D 푸드프린터에 있어서,
    본체프레임;
    상기 본체프레임 하단에 구비되어 용기를 고정시키기 위한 고정수단;
    복수의 식품재료가 각각 저장되는 복수의 재료공급부;
    복수의 상기 재료공급부로부터 적어도 하나의 식품재료를 공급받아 혼합하여 주재료를 형성하며, 고정된 상기 용기 내로 상기 주재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 주재료 프린팅 유닛;
    상기 주재료 프린팅유닛과 각각의 재료공급부 사이 각각에 구비되어 상기 재료공급부에 저장된 식품재료를 상기 주재료 프린팅 유닛으로 공급하는 복수의 재료공급관;
    스테이션과, 각각이 내부에 서로 다른 보조재료가 저장되는 복수의 재료분사유닛과, 상기 스테이션에 구비되며 상기 스테이션 상에 상기 재료분사유닛이 탈부착될 수 있도록 구성되는 홀더와, 상기 재료분사유닛 내에 저장된 보조재료를 압출시키기 위한 압출수단을 포함하여 고정된 상기 용기 내로 보조재료를 프린팅하되, 입체적으로 프린팅하기 위한 보조재료 프린팅 유닛;
    상기 주재료 프린팅 유닛과 상기 보조재료 프린팅 유닛을 X축, Y축, Z축으로 상대 이동시키기 위한 위치이동수단;
    프린팅하고자 하는 이미지를 3차원 이미지데이터로 변환시키는 이미지 변환부; 및
    상기 이미지 변환부의 데이터를 전송받아 인쇄할 주재료와, 인쇄할 보조재료를 입력받고 상기 보조재료를 압출시키기 위한 상기 재료분사유닛을 선택하며 선택된 재료분사유닛의 압출수단을 작동시키도록 제어하고, 상기 위치이동수단과 주재료 프린팅유닛과 보조재료 프린팅유닛을 제어함에 따라, 상기 용기 내로 3차원 이미지를 갖는 식품이 프린팅되도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 홀더에 장착된 상기 재료분사유닛 내의 보조재료를 가열시키기 위한 가열수단;
    상기 재료분사유닛 내의 보조재료의 온도를 측정하는 제1온도센서;
    상기 재료공급부 각각에 저장된 식품재료의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단;
    상기 재료공급부 내의 식품재료의 온도를 측정하는 제2온도센서;
    상기 3차원 이미지, 레시피, 및, 식품재료, 보조재료의 가열온도, 가열곡선, 압출속도 데이터가 저장되는 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 데이터베이스 내에 저장된 데이터와 상기 제1온도센서와 상기 제2온도센서에서의 측정값을 기반으로 상기 가열수단과 상기 온도조절수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 재료공급관 일측 각각에 구비되어 상기 주재료 프린팅 유닛으로 공급되는 식품재료 각각의 유량을 조절하는 공급조절수단을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 주재료가 기 설정된 식품재료 혼합비가 되도록 상기 공급조절수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 주재료 프린팅유닛은,
    상기 위치이동수단에 의해 이동되며 복수의 재료공급부 각각으로부터 식품재료를 공급받아 혼합되어 주재료가 생성되는 본체하우징;
    상기 본체하우징의 하단부에 구비되는 분사노즐; 및
    상기 주재료를 상기 분사노즐을 통해 분사하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 재료압출모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  7. 제 6항에 있어서,
    세정수가 저장되는 세정수저장탱크;
    상기 세정수저장탱크와 상기 분사노즐 사이에 구비되는 세정수 공급관; 및
    상기 세정수공급관 일측에 구비되는 공급펌프와 조절밸브;를 포함하고,
    상기 제어부는 분사모드시 상기 조절밸브를 닫고 상기 재료압출모터를 작동시키고, 세정모드시 상기 재료압출모터를 정지시키고 상기 조절밸브를 개방하고 상기 공급펌프를 작동시켜 상기 세정수가 상기 분사노즐을 통해 분사되도록 하여 상기 분사노즐 내부를 세정하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스테이션 상의 홀더에 상기 재료분사유닛이 장착되었는지 여부를 감지하는 장착감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  9. 제 8항에 있어서,
    레시피, 주재료, 혼합비, 장착된 재료분사유닛의 위치, 선택된 보조재료, 진행과정, 및 식품가공완료 잔여시간 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 고정수단에 고정된 용기의 사이즈를 측정하기 위한 측정센서; 및
    상기 고정수단에 고정된 용기를 기준으로 상기 보조재료 프린팅유닛의 위치를 센싱하는 제1위치센서와, 상기 주재료 프린팅유닛의 위치를 센싱하는 제2위치센서;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 3D 푸드프린터.
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