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3D 프린터의 건전성 진단 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2019009518
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 3D 프린터의 건전성 진단 방법 및 장치에 관한 것으로, 3D 프린터에 부착된 적어도 하나의 가속도 센서와 음향 방출 센서 중 적어도 하나를 통해, 3D 프린팅 공정 중의 3D 프린터 부품의 움직임에 따른 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 수집 데이터로 수집하는 단계, 상기 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 이용해, 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태 및 이상 상태를 판단하기 위한 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 단계, 및 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나와 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태와 이상 상태 간의 상관관계를 기계학습을 이용해 분석하여 상기 3D 프린터 부품의 건전성을 진단하는 단계를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법을 개시한다.
Int. CL B29C 64/227 (2017.01.01) B33Y 40/00 (2015.01.01) B29C 37/00 (2006.01.01)
CPC B29C 64/227(2013.01) B29C 64/227(2013.01) B29C 64/227(2013.01)
출원번호/일자 1020170168652 (2017.12.08)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0068349 (2019.06.18) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.12.08)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상원 경기도 수원시 장안구
2 김정섭 경기도 수원시 장안구
3 이창수 경기도 수원시 장안구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 인비전 특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 **길**, *층(대치동, 동산빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2017.12.08 수리 (Accepted) 1-1-2017-1227110-40
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2019.02.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 심사처리보류(연기)보고서
Report of Deferment (Postponement) of Processing of Examination
2019.03.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0026635-54
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2019.04.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0033187-65
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2019.04.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0248899-62
6 [출원서 등 보정(보완)]보정서
2019.05.27 수리 (Accepted) 1-1-2019-0542530-14
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.05.27 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0542518-65
8 [공지예외적용 보완 증명서류]서류제출서
2019.05.27 수리 (Accepted) 1-1-2019-0542559-26
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.05.27 수리 (Accepted) 1-1-2019-0542517-19
10 등록결정서
Decision to grant
2019.10.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0726804-25
11 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2020.01.06 수리 (Accepted) 1-1-2020-0009150-78
12 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2020.01.16 수리 (Accepted) 1-1-2020-0052226-47
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
3D 프린터에 부착된 적어도 하나의 가속도 센서와 음향 방출 센서 중 적어도 하나를 통해, 3D 프린팅 공정 중의 3D 프린터 부품의 움직임에 따른 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 수집 데이터로 수집하는 단계; 상기 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 이용해, 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태 및 이상 상태를 판단하기 위한 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 단계; 및 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나와 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태와 이상 상태 간의 상관관계를 기계학습을 이용해 분석하여 상기 3D 프린터 부품의 건전성을 진단하는 단계를 포함하고,상기 3D 프린터 부품의 건전성을 진단하는 단계는, 확률 신경망(Probabilistic Neural Network, PNN) 기계학습론을 적용한 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구축된 장비 건전성 진단 모델을 통해, 상기 입력층으로 입력된 상기 도출된 적어도 하나의 특징요소가 상기 은닉층을 거친 상기 출력층의 클래스에 속한 신호들과의 거리행렬에 근거하여 해당 클래스에 속할 확률을 계산하여 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태와 이상 상태를 분류하는, 3D 프린터의 건전성 진단 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 3D 프린터 부품은 상기 3D 프린터의 플레이트, 벨트 및 볼트 중 적어도 하나를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
3 3
제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 가속도 센서는 X축 가속도 센서, Y축 가속도 센서 및 Z축 가속도 센서 중에서 적어도 하나의 가속도 센서를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
4 4
제1항에 있어서,상기 가속도 데이터의 특징요소는 X축 가속도 데이터의 특징요소, Y축 가속도 데이터의 특징요소 및 Z축 가속도 데이터 중에서 적어도 하나의 가속도 데이터의 특징요소를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
5 5
제1항에 있어서,X축 가속도 데이터의 특징요소, Y축 가속도 데이터의 특징요소 및 Z축 가속도 데이터의 특징요소 중에서 적어도 하나의 가속도 데이터를 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태의 경우와 이상 상태의 경우로 나누어서 정의하는 단계를 더 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 이상 상태는 느슨한 벨트, 풀린 볼트 및 기울어진 플레이트 중 적어도 하나의 이상 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
7 7
제1항에 있어서,상기 특징요소는 RMS(root mean square) 특징요소, 최대(Maximum) 특징요소, 크래스트 팩터(Crest factor) 특징요소, 분산(Variance) 특징요소, 첨도(Kurtosis) 특징요소 및 비대칭도(Skewness) 특징요소 중에서 적어도 하나를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
8 8
제1항에 있어서,상기 적어도 하나를 수집 데이터로 수집하는 단계는, 상기 3D 프린터에 부착된 적어도 하나의 가속도 센서와 음향 방출 센서 중 적어도 하나와 무선통신을 이용하여 수집 데이터를 수집하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
9 9
제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 단계는, 상기 3D 프린터의 출력물의 적층 층수에 해당하는 수집 데이터를 층별로 나누어 상기 가속도 데이터의 특징요소 및 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
10 10
제1항에 있어서,상기 3D 프린터 부품의 건전성 진단 결과를 이용하여 상기 3D 프린터 부품의 고장을 예측하는 단계를 더 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 방법
11 11
3D 프린터에 부착된 적어도 하나의 가속도 센서와 음향 방출 센서 중 적어도 하나를 통해, 3D 프린팅 공정 중의 3D 프린터 부품의 움직임에 따른 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 수집 데이터로 수집하는 데이터 수집부; 상기 가속도 데이터와 음향 데이터 중 적어도 하나를 이용해, 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태 및 이상 상태를 판단하기 위한 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 특징요소 도출부; 및 상기 가속도 데이터의 특징요소와 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나와 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태와 이상 상태 간의 상관관계를 기계학습을 이용해 분석하여 상기 3D 프린터 부품의 건전성을 진단하는 건전성 진단부를 포함하고, 상기 건전성 진단부는, 상기 3D 프린터 부품의 건전성을 진단하는 단계는, 확률 신경망(Probabilistic Neural Network, PNN) 기계학습론을 적용한 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구축된 장비 건전성 진단 모델을 통해, 상기 입력층으로 입력된 상기 도출된 적어도 하나의 특징요소가 상기 은닉층을 거친 상기 출력층의 클래스에 속한 신호들과의 거리행렬에 근거하여 해당 클래스에 속할 확률을 계산하여 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태와 이상 상태를 분류하는, 3D 프린터의 건전성 진단 장치
12 12
제11항에 있어서,상기 3D 프린터 부품은 상기 3D 프린터의 플레이트, 벨트 및 볼트 중 적어도 하나를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
13 13
제11항에 있어서,상기 적어도 하나의 가속도 센서는 X축 가속도 센서, Y축 가속도 센서 및 Z축 가속도 센서 중에서 적어도 하나의 가속도 센서를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
14 14
제11항에 있어서,상기 가속도 데이터의 특징요소는 X축 가속도 데이터의 특징요소, Y축 가속도 데이터의 특징요소 및 Z축 가속도 데이터 중에서 적어도 하나의 가속도 데이터의 특징요소를 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
15 15
제11항에 있어서,X축 가속도 데이터의 특징요소, Y축 가속도 데이터의 특징요소 및 Z축 가속도 데이터의 특징요소 중에서 적어도 하나의 가속도 데이터를 상기 3D 프린터 부품의 정상 상태의 경우와 이상 상태의 경우로 나누어서 정의하는 단계를 더 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
16 16
제11항에 있어서,상기 이상 상태는 느슨한 벨트, 풀린 볼트 및 기울어진 플레이트 중 적어도 하나의 이상 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
17 17
제11항에 있어서,상기 특징요소는 RMS(root mean square) 특징요소, 최대(Maximum) 특징요소, 크래스트 팩터(Crest factor) 특징요소, 분산(Variance) 특징요소, 첨도(Kurtosis) 특징요소 및 비대칭도(Skewness) 특징요소 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
18 18
제11항에 있어서,상기 데이터 수집부는, 상기 3D 프린터에 부착된 적어도 하나의 가속도 센서와 음향 방출 센서 중 적어도 하나와 무선통신을 이용하여 수집 데이터를 수집하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
19 19
제11항에 있어서,상기 특징요소 도출부는, 상기 3D 프린터의 출력물의 적층 층수에 해당하는 수집 데이터를 층별로 나누어 상기 가속도 데이터의 특징요소 및 상기 음향 데이터의 특징요소 중 적어도 하나의 특징요소를 도출하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
20 20
제11항에 있어서,상기 건전성 진단부는, 상기 3D 프린터 부품의 건전성 진단 결과를 이용하여 상기 3D 프린터 부품의 고장을 예측하는 3D 프린터의 건전성 진단 장치
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 성균관대학교(자연과학캠퍼스) 중견연구자지원사업/도약연구지원사업(전략)(연구분야지정) 2/3 3D 프린팅 공정의 스마트화를 위한 사물인터넷 및 사이버 물리 시스템 연계 스마트 팩토리 기술 개발
2 과학기술정보통신부 성균관대학교 중견연구자지원사업(후속연구지원(도전)) 2/4 사이버 물리 플랫폼 기반 사용자 중심 스마트 금속 3D 프린팅 기술 개발
3 지방자치-기타사업 한국생산기술연구원 경기도기술개발사업 3차년도 지능형 전자섬유 기반 스마트 텍스트로닉스 개발