CN111344096A - 层叠造形物的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够一边防止在熔敷焊道的层叠过程中的焊炬的干扰，一边确保为了不会在相邻的熔敷梁彼此之间的狭窄部形成未熔敷部而所需足够的熔深量，来得到高品质的层叠造形物的层叠造形物的制造方法以及制造装置。层叠造形物的制造方法将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形。在与熔敷焊道的长边方向正交的剖面，形成新的熔敷焊道，以便填埋通过已经形成的至少三个熔敷焊道而形成的一个凹部。

Description

层叠造形物的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及一种层叠造形物的制造方法以及制造装置。
背景技术
近年来，作为生产手段，使用了3D打印机的造形的需求提高，面向使用了金属材料的造形的实用化正在进行研究开发。对金属材料进行造形的3D打印机使用激光或电子束、进一步地电弧等热源，使金属粉体、金属线熔融，并使熔融金属层叠，由此来制作层叠造形物。
例如，在使用电弧的情况下，通过电弧使焊接填充材料熔融以及凝固来形成熔敷焊道，并将该熔敷焊道层叠为多层，由此来制作层叠造形物。在该情况下，若使熔敷焊道以多列状相邻来形成熔敷焊道层，并将该熔敷焊道层进行多次重复层叠，则能够造形比一条熔敷焊道的层叠体宽度宽的层叠造形物。
关于形成熔敷焊道的技术，在专利文献1中记载了，在堆焊中，测定已设的熔敷焊道和母材的接触角，根据测定出的接触角使焊炬倾斜来进行堆焊的技术。此外，在专利文献2中记载了，在使用熔敷焊道的三维形状物的制造方法中，通过使堆焊焊炬倾斜来进行扫描，使熔融金属难以滴落的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-182083号公报
专利文献2：日本特开2003-266174号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1的堆焊中，是在母材上形成一层熔敷焊道的技术，关于在其他已设的熔敷焊道上新形成熔敷焊道来对层叠造形物进行造形没有记载。此外，在引用文献2的技术中，由于始终形成固定尺寸的熔敷焊道，因而在相邻的熔敷焊道彼此之间形成焊道外表面向内侧凹陷的狭窄部。因此，当在熔敷焊道层上进一步形成熔敷焊道层时，因狭窄部的存在导致焊接填充材料的填充变得不充分，可能产生未熔敷部。其结果，有时会在完成的层叠造形物产生气孔等焊接缺陷，得不到所期望的机械强度。此外，若层叠造形物的形状变得复杂，则焊炬也有可能与其他部位发生干扰。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供一种能够一边防止在熔敷焊道的层叠过程中的焊炬的干扰，一边确保为了不会在相邻的熔敷梁彼此之间的狭窄部形成未熔敷部而所需足够的熔深量，来得到高品质的层叠造形物的层叠造形物的制造方法以及制造装置。
用于解决课题的手段
本发明由下述结构构成。
(1)一种层叠造形物的制造方法，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，包含：
焊道形成工序，在与所述熔敷焊道的长边方向正交的剖面，形成新的熔敷焊道，以便填埋通过已经形成的至少三个所述熔敷焊道而形成的一个凹部。
(2)一种层叠造形物的制造装置，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，具备：
焊炬，其支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融；
焊炬移动机构，其变更所述焊炬的姿势和位置；以及
控制部，其根据所述层叠造形物的制造方法使所述熔敷焊道形成。
发明效果
根据本发明，能够一边防止在熔敷焊道的层叠过程中的焊炬的干扰，一边确保为了不会在相邻的熔敷梁彼此之间的狭窄部形成未熔敷部而所需足够的熔深量，来得到高品质的层叠造形物。
附图说明
图1是本发明的制造层叠造形物的制造装置的概略结构图。
图2是表示在基板上并排设置的多个线状的熔敷焊道的熔敷焊道层的示意性立体图。
图3是表示层叠造形物的第1造形顺序的流程图。
图4是表示从形状数据生成的层叠模型的一例的示意性说明图。
图5是表示在基板的初层熔敷焊道层上形成第2层熔敷焊道的情形的示意性工序说明图。
图6是表示通过图5的熔敷焊道形成的凹部的概略放大图。
图7是示意性表示适当变更焊道尺寸或焊炬的姿势而形成新的熔敷焊道的情形的工序说明图。
图8A是层叠过程中的层叠造形物，是新形成的熔敷焊道的焊道尺寸过小的状态的剖视图。
图8B是层叠过程中的层叠造形物，是新形成的熔敷焊道的焊道尺寸合适的状态的剖视图。
图9是通过层叠造形物的制造装置而造形的层叠造形物的概略剖视图。
图10是表示层叠造形物的第2造形顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。
图1是本发明的制造层叠造形物的制造装置的概略结构图。
本结构的层叠造形物的制造装置100具备：层叠造形装置11、对层叠造形装置11进行总括控制的造形控制器13、以及电源装置15。
层叠造形装置11具有：在前端轴设置了焊炬17的焊接机器人19、和向焊炬17供给焊接填充材料(焊丝)M的焊接填充材料供给部21。此外，在焊接机器人19的前端轴还可以设置有对构成层叠造形物的材料的形状进行检测的形状检测传感器23。作为形状检测传感器23，能够利用激光传感器、CCD/CMOS图像传感器等各种公知的传感器。
焊接机器人19是多关节机器人，被支承为能够向在机械臂的前端轴安装的焊炬17连续供给焊接填充材料M。焊炬17的位置、姿势在机械臂的自由度的范围内能够三维地任意设定。
焊炬17具有未图示的屏蔽喷嘴，从屏蔽喷嘴供给保护气体。作为电弧焊接法，可以是涂药电弧焊接或碳酸气体电弧焊接等消耗电极方式、TIG焊接或等离子电弧焊接等非消耗电极方式的任一种，按照要制作的层叠造形物来适当选定。
例如，在消耗电极方式的情况下，在屏蔽喷嘴的内部配置接触片，给电了熔融电流的焊接填充材料M被保持于接触片。焊炬17一边保持焊接填充材料M，一边在保护气体气氛下从焊接填充材料M的前端发生电弧。焊接填充材料M通过在机械臂等安装的未图示的输送机构，从焊接填充材料供给部21向焊炬17进给。此外，若一边移动焊炬17，一边使连续进给的焊接填充材料M熔融以及凝固，则在基板51上形成焊接填充材料M的熔融凝固体即线状的熔敷焊道53。
此外，作为使焊接填充材料M熔融的热源，并不限于上述的电弧。例如，还可以采用基于将电弧和激光并用的加热方式、使用等离子的加热方式、使用电子束或激光的加热方式等其他方式的热源。在通过电子束或激光进行加热的情况下，能够更微小地控制加热量，能够更合适地维持熔敷焊道的状态，有助于层叠构造物的进一步的品质提高。
造形控制器13具有：CAD/CAM部31、轨道运算部33、存储部35、和将这些连接的控制部37。
控制部37具备：对电源装置15或焊接机器人19进行驱动的驱动部41、和后文详述的凹部检测部43、焊炬姿势设定部45、焊道尺寸变更部47。
CAD/CAM部31输入或者作成想要制作的层叠造形物的形状数据(CAD数据等)，与轨道运算部33协作地生成表示层叠造形物的造形顺序的熔敷焊道的层叠模型。也就是说，将形状数据分割成多个层，生成表示各层的形状的层形状数据。然后，根据生成的层叠模型的层形状数据来决定焊炬17的移动轨迹。CAD/CAM部31根据生成的层形状数据、焊炬17的移动轨迹等数据，来生成使焊炬17移动而形成熔敷焊道的焊接机器人19以及电源装置15的驱动程序。生成的驱动程序等各种数据被存储于存储部35。
控制部37执行在存储部35中存储的驱动程序，来驱动焊接机器人19、电源装置15等。也就是说，焊接机器人19通过来自造形控制器13的指令，使焊炬沿着由轨道运算部33生成的焊炬17的轨道轨迹而移动，并且利用电弧使焊接填充材料M熔融而在基板51上形成熔敷焊道53。
基板51由钢板等金属板构成，基本上使用比层叠造形物的底面(最下层的面)大的板。此外，基板51并不限于板状，还可以是块体、棒状等其他形状的基体。
作为焊接填充材料M，能够使用所有的市售的焊丝。例如能够使用低碳钢、高强度钢以及低温钢用的金属极活性气体保护焊接以及金属极惰性气体保护焊接粉芯焊丝(JISZ 3312)、低碳钢、高强度钢以及低温钢用电弧焊接填充焊剂金属丝(JIS Z 3313)等规定的焊丝。
上述结构的层叠造形物的制造装置100如图2中所示的一例那样，在基板51上使多个线状熔敷焊道53相互相邻来形成熔敷焊道层55。通过重复进行在该熔敷焊道层55上进一步层叠下一层的熔敷焊道层，来对层叠造形物进行造形。
在基板51上形成的初层的熔敷焊道层55由多列熔敷焊道53构成。熔敷焊道53如图2中示意性示出的那样，具有大致向上方鼓起的剖面形状。熔敷焊道53相互间隔给定宽度W地形成线状，因而在熔敷焊道53彼此之间形成从熔敷焊道53的顶部起凹陷的狭窄部57。
若在熔敷焊道53彼此之间存在狭窄部57，则当层叠上层的熔敷焊道层时，在新形成的熔敷焊道53内容易产生未熔敷部。因此，有时在完成的层叠造形物会产生气孔。
因此，在本结构的层叠造形物的制造装置100中，当在已经形成的熔敷焊道层55上新形成熔敷焊道层时，变更熔敷焊道的尺寸，以便不产生特别窄的狭窄部。由此，当在下一层的熔敷焊道层形成时，基于狭窄部的未熔敷部不再产生，能够将在层叠造形物发生气孔等缺陷这一情况防患于未然。
这里，详细说明一边消除上述的狭窄部中的未熔敷一边形成熔敷焊道的顺序。
<第1层叠造形物的造形顺序>
图3是表示第1层叠造形物的造形顺序的流程图。以下，根据图3的流程图来依次说明本顺序。
首先，向图1所示的控制部37输入层叠造形物的形状数据(CAD数据等)(S11)。控制部37根据输入的形状数据，来生成表示层叠造形物的造形顺序的熔敷焊道的层叠模型。
图4是表示从形状数据生成的层叠模型61的一例的示意性说明图。
层叠模型61是如下模型：如利用图中箭头所示的那样，从下层向上层依次配置熔敷焊道(焊道虚拟线65)，使熔敷焊道进行层叠，以便内含图中由虚线表示的层叠造形物的外形线63。该层叠模型61根据所输入的形状数据，基于其形状、材质、热输入量等诸条件，基于适当的算法来解析地求取，以便能够高效地层叠。由此，求取焊炬17的轨道(移动轨迹)(S12)。
然后，CAD/CAM部31根据求取的焊炬17的轨道、熔敷焊道的形成开始位置、结束位置、各种焊接条件等各种数据，来生成驱动程序(S13)。
控制部37对生成的驱动程序进行执行来驱动焊接机器人19、电源装置15等各部，使熔敷焊道形成(S14)。此外，驱动程序除了如上述那样由造形控制器13生成之外，还可以通过经由电缆、通信、或者记录介质与造形控制器13连接的其他计算机装置来生成。
图5是表示在基板51的初层的熔敷焊道层55上形成第2层的熔敷焊道54的情形的示意性工序说明图。
控制部37按照驱动程序首先在基板51上使熔敷焊道53相互相邻地形成为多列状。由此，形成初层的熔敷焊道层55。
接着，按照驱动程序，将焊炬17控制位置和姿势，并且一边供给保护气体G一边使电弧发生，在初层的熔敷焊道层55上形成熔敷焊道54。在图示示例的情况下，以初层的熔敷焊道层55的狭窄部57为目标位置来形成熔敷焊道54。
当形成第2层的熔敷焊道54时，通过在焊接机器人19的前端轴设置的形状检测传感器23，来检测接下来要形成熔敷焊道的位置的周围的形状(S15)。
图6是表示通过图5的熔敷焊道而形成的凹部66的概略放大图。
以初层的熔敷焊道层55中的、相邻的一对熔敷焊道53A、53B彼此之间的狭窄部57为目标位置，来形成熔敷焊道54。此时，控制部37通过从形状检测传感器23检测到的形状检测数据，来识别通过已经形成的三个熔敷焊道54、53B、53C而形成的一个凹部66的形状(S16)。然后，根据需要变更新的熔敷焊道的焊道尺寸和焊炬17的姿势，以便填埋该凹部66(S17)。接着，形成适当变更了焊道尺寸的设定、焊炬17的姿势的新的熔敷焊道54A(参照图7)(S18)。
此外，图示示例的凹部66通过三个熔敷焊道54、53B、53C而形成，然而也可以是进一步包含其他熔敷焊道而形成的凹部。
这里，填埋凹部66的新的熔敷焊道54A具体地以如下这样来形成。
如图6所示，将熔敷焊道54的外表面和熔敷焊道53B的外表面的边界设为Pc(熔敷焊道54在图中右侧的边界)，将在边界Pc处的熔敷焊道53B的外表面的接线设为L1，并将在边界Pc处的熔敷焊道54的外表面的接线设为L2。此外，将接线L1和L2所成的角设为θ，并将角θ的二等分线设为N。
与熔敷焊道54相邻地形成的下一个熔敷焊道以边界Pc为目标位置而形成。图7是示意性表示形成下一个熔敷焊道54A的情形的工序说明图。
如图7所示，当形成下一个熔敷焊道时，焊炬17的焊炬轴线的朝向通过焊炬姿势设定部45(参照图1)而被设定成与直线N相同方向。焊炬轴线也可以不与直线N完全固定，例如还能够设为以边界Pc为中心从直线N起±40°、优选地±20°、更优选地±10°的范围。若是该范围内，则焊炬17不会与周围的熔敷焊道等发生干扰，能够形成良好的熔敷焊道。此外，形成熔敷焊道54A的目标位置并不限于设为边界Pc，还可以设为熔敷焊道53B和熔敷焊道53C之间的狭窄部57A(参照图6)。也就是说，将已经形成的三个熔敷焊道54、53B、53C彼此的任一个边界，设为形成新的熔敷焊道54A的目标位置即可。
此外，控制部37通过焊道尺寸变更部47，根据需要来变更新的熔敷焊道54A的焊道尺寸。图8A是层叠过程中的层叠造形物，是新形成的熔敷焊道54A的焊道尺寸过小的状态的剖视图；图8B是层叠过程中的层叠造形物，是新形成的熔敷焊道54A的焊道尺寸合适的状态的剖视图。
在图8A所示的熔敷焊道54A的情况下，在熔敷焊道54A的外表面与熔敷焊道53B相接的位置，在熔敷焊道54A和熔敷焊道53C之间产生狭窄部67。该狭窄部67接近于熔敷焊道54A、53C的外表面，特别地，作为狭窄的凹陷而形成。若在保留该狭窄部67的状态下在旁边形成下一个熔敷焊道，则狭窄部67容易成为未熔敷部，可能使完成的层叠造形物产生气孔。
因此，如图8B所示，完全覆盖熔敷焊道53B的显露出的外表面并直到到达旁边的熔敷焊道53C为止地形成熔敷焊道54A。据此，图8A所示的狭窄部67被熔敷焊道54A填埋。在该情况下，尽管在熔敷焊道54A和熔敷焊道53C之间产生狭窄部69，然而，相比于前述的狭窄部67，狭窄部69狭窄程度缓和，与在初层的熔敷焊道层55形成的狭窄部57成为同程度。因此，即使与熔敷焊道54A相邻地形成下一个熔敷焊道，也不会产生未熔敷部，能够形成良好的熔敷焊道。
为了形成熔敷焊道54A直到图8B所示的焊道尺寸，例如使焊接填充材料M的供给速度、焊接电压等增加、使焊炬17的移动速度下降等变更焊接条件即可。控制部37根据基于凹部检测部43的凹部形状的识别结果，使用预先决定的表格、运算式来推定该焊接条件，以便图8A所示的狭窄部67被确实地填埋。并且，利用推定出的焊道尺寸来形成熔敷焊道54A。
该焊道尺寸变更的控制基本上是前馈控制，然而，如果将形状检测传感器23的检测部位设置在焊道形成方向的前方，并在凹部形状的检测位置到达熔敷焊道的形成位置为止的时间内进行处理，则能够实质上实时地进行熔敷焊道的焊道尺寸的变更。
重复进行以上的S14～S18为止的工序，直到全部轨道结束为止(S19)。若结束了全部轨道，则停止熔敷梁的形成，使焊接机器人19移动到初始的待机位置。由此，得到了设为始终合适的焊道尺寸形成了熔敷焊道的、不存在未熔敷部且高品质的层叠造形物。
图9是通过层叠造形物的制造装置而造形的层叠造形物的概略剖视图。
根据本结构的层叠造形物的制造装置100，如图9中作为一例所示的那样，并未形成狭窄程度特别高的狭窄部(图8A的狭窄部67)。因此，在熔敷焊道层，从基板51侧的最下层起直到最上层为止未发生气孔地，得到了良好的层叠造形物71。因此，层叠造形物71成为强度下降被抑制的、成为均匀的机械特性的良好的造形物，即使针对特别要求强度的机械构造部件也能够应用。
此外，根据该结构，一边通过形状检测传感器23检测形状一边形成熔敷梁，因此，即使在已经形成的熔敷梁产生了在设计上无法预期的形状变化，也基于形状变化后的形状来设定新的熔敷梁的梁尺寸、焊炬姿势。因此，能够始终形成合适的熔敷梁，并能够稳定地造形高品质的层叠造形物。
<层叠造形物的第2造形顺序>
接下来，说明层叠造形物的第2造形顺序。
图10是表示层叠造形物的第2造形顺序的流程图。
首先，图1所示的控制部37输入层叠造形物的形状数据(CAD数据等)(S21)。控制部37根据输入的形状数据，与前述的第1造形顺序同样地生成表示层叠造形物的造形顺序的熔敷焊道的层叠模型、焊炬17的移动轨迹(S22)。
然后，控制部37从生成的层叠模型来识别在形成熔敷焊道的目标位置的周围的熔敷焊道形状。也就是说，如图6所示，针对比初层的熔敷焊道层55更靠上的第2层以后的全部轨道，来识别通过已经形成的三个熔敷焊道54、53B、53C而形成的凹部66的形状(S23)。
为了填埋该凹部66，根据需要变更新的熔敷焊道的焊道尺寸和焊炬17的姿势(S24)。然后，适当变更焊道尺寸、焊炬17的姿势来设想新的熔敷焊道，对层叠模型进行再生成(S25)。
接着，控制部37根据再生成的层叠模型来生成驱动程序(S26)，执行该驱动程序来驱动焊接机器人19、电源装置15等各部，使熔敷焊道形成(S27)。
重复进行以上的S27工序，直至全部轨道结束为止(S28)。若结束了全部轨道，则停止熔敷梁的形成，使焊接机器人19移动到初始的待机位置。由此，得到了设为始终合适的焊道尺寸形成了熔敷焊道的、不存在未熔敷部且高品质的层叠造形物。
根据该造形顺序，从生成的层叠模型来推定形成的凹部的形状，根据需要变更熔敷焊道的焊道尺寸，以便利用熔敷焊道填埋推定出的凹部形状。因此，不再需要逐一地检测熔敷焊道的形状，仅按照预先设定的来进行焊接机器人19、电源装置15的控制。由此，能够以批量处理来简单地进行熔敷焊道的形成，能够高效地制造层叠造形物。
如以上那样，本说明书中公开了以下事项。
(1)一种层叠造形物的制造方法，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，该层叠造形物的制造方法包含：焊道形成工序，在与所述熔敷焊道的长边方向正交的剖面，形成新的熔敷焊道，以便填埋通过已经形成的至少三个所述熔敷焊道而形成的一个凹部。
根据该层叠造形物的制造方法，通过已经形成的至少三个熔敷焊道而形成的一个凹部处的、相邻的焊道间的特别狭窄的部位被新的熔敷焊道确实地填埋。由此，当接下来形成熔敷焊道时，能够防止未熔敷部产生，并能够提高层叠造形物的品质。
(2)根据(1)中所述的层叠造形物的制造方法，在所述焊道形成工序中，变更所述新的熔敷焊道的焊道尺寸，以便填埋所述凹部。
根据该层叠造形物的制造方法，通过变更新的熔敷焊道的焊道尺寸，能够利用一次的熔敷焊道的形成来确实地填埋凹部。
(3)根据(1)或(2)中所述的层叠造形物的制造方法，在所述焊道形成工序中，将所述已经形成的至少三个熔敷焊道彼此任一个的边界，设为形成所述新的熔敷焊道的目标位置。
根据该层叠造形物的制造方法，由于将凹部的熔敷焊道层彼此的任一个边界设为目标位置，来形成新的熔敷焊道，因此能够从凹部的底部高效地形成熔敷焊道，并能够无偏倚地均等地填埋凹部。
(4)根据(3)中所述的层叠造形物的制造方法，在所述焊道形成工序中，使支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融的焊炬的焊炬轴方向、与在设定成所述目标位置的边界相邻的一对熔敷焊道的一方的接线和另一方的接线所成的角的二等分线相符合，形成所述熔敷焊道。
根据该层叠造形物的制造方法，通过将焊炬的焊炬轴方向设为接线彼此所成的角的二等分线，能够一边防止与焊炬的干扰，一边有效地进行焊道形成。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的层叠造形物的制造方法，具有：
通过形状检测传感器来检测所述凹部的周围的形状的工序；以及
使用所检测出的所述凹部的形状检测数据，来推定所述新的熔敷焊道的所述凹部被填埋的焊道尺寸的工序，
在所述焊道形成工序中，在所述凹部形成所推定出的所述焊道尺寸的所述新的熔敷焊道。
根据该层叠造形物的制造方法，由于从通过形状检测传感器检测出的凹部的周围的形状来推定焊道尺寸，因此能够得到与已经形成的熔敷焊道的形状适合的焊道尺寸。
(6)根据(1)～(4)中任一项所述的层叠造形物的制造方法，具有：
输入所述层叠造形物的形状数据的工序；
根据所述形状数据，来生成表示所述层叠造形物的造形顺序的所述熔敷焊道的层叠模型的工序；
从所述层叠模型提取所述凹部的工序；以及
推定在所述凹部形成的熔敷焊道的所述凹部被填埋的焊道尺寸，将该熔敷焊道设为所述推定出的焊道尺寸来对所述层叠模型进行再生成的工序，
在所述焊道形成工序中，根据再生成的所述层叠模型来形成所述熔敷焊道。
根据该层叠造形物的制造方法，由于从层叠模型来解析地求取焊道尺寸，因此，能够以预先决定的批量处理来进行熔敷焊道的形成，并能够简单地进行机器人控制等。
(7)一种层叠造形物的制造装置，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，该层叠造形物的制造装置具备：
支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融的焊炬；
变更所述焊炬的姿势和位置的焊炬移动机构；以及
根据(1)～(6)的任一项所述的层叠造形物的制造方法使所述熔敷焊道形成的控制部。
根据该层叠造形物的制造装置，通过已经形成的至少三个熔敷焊道而形成的一个凹部处的、相邻的焊道间的特别狭窄的部位被新的熔敷焊道确实地填埋。由此，当接下来形成熔敷焊道时，能够防止未熔敷部产生，并能够提高层叠造形物的品质。
(8)根据(7)所述的层叠造形物的制造装置，所述焊炬移动机构是多轴机器人。
根据该层叠造形物的制造装置，能够通过多轴机器人将焊炬朝向任意的方向，且熔敷焊道的形成自由度提高。
这样，本发明并不限于上述实施方式，本领域技术人员基于将实施方式的各结构相互组合、说明书的记载以及公知的技术进行变更、应用也是本发明所计划的，包含在要求保护的范围内。
本申请是基于2017年11月14日提出申请的日本专利申请(日本特愿2017-219483)，其内容被引入于此以供参考。
符号说明
11 层叠造形装置
13 造形控制器
17 焊炬
19 焊接机器人(多轴机器人)
23 形状检测传感器
37 控制部
43 凹部检测部
45 焊炬姿势设定部
47 焊道尺寸变更部
53、54、54A 熔敷焊道
55、56 熔敷焊道层
57、57A、67 狭窄部
61 层叠模型
66 凹部
100 层叠造形物的制造装置

Claims (14)

1.一种层叠造形物的制造方法，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，其中，
包含：
焊道形成工序，在与所述熔敷焊道的长边方向正交的剖面，形成新的熔敷焊道，以便填埋通过已经形成的至少三个所述熔敷焊道而形成的一个凹部。
2.根据权利要求1所述的层叠造形物的制造方法，其中，
在所述焊道形成工序中，变更所述新的熔敷焊道的焊道尺寸，以便填埋所述凹部。
3.根据权利要求1所述的层叠造形物的制造方法，其中，
在所述焊道形成工序中，将所述已经形成的至少三个熔敷焊道彼此任一个的边界，设为形成所述新的熔敷焊道的目标位置。
4.根据权利要求2所述的层叠造形物的制造方法，其中，
在所述焊道形成工序中，将所述已经形成的至少三个熔敷焊道彼此任一个的边界，设为形成所述新的熔敷焊道的目标位置。
5.根据权利要求3所述的层叠造形物的制造方法，其中，
在所述焊道形成工序中，使支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融的焊炬的焊炬轴方向与在设定成所述目标位置的边界相邻的一对熔敷焊道的一方的接线和另一方的接线所成的角的二等分线相符合，形成所述熔敷焊道。
6.根据权利要求4所述的层叠造形物的制造方法，其中，
在所述焊道形成工序中，使支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融的焊炬的焊炬轴方向与在设定成所述目标位置的边界相邻的一对熔敷焊道的一方的接线和另一方的接线所成的角的二等分线相符合，形成所述熔敷焊道。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的层叠造形物的制造方法，其中，
所述层叠造形物的制造方法具有：
通过形状检测传感器来检测所述凹部的周围的形状的工序；以及
使用所检测出的所述凹部的形状检测数据，来推定所述新的熔敷焊道的所述凹部被填埋的焊道尺寸的工序，
在所述焊道形成工序中，在所述凹部形成所推定出的所述焊道尺寸的所述新的熔敷焊道。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的层叠造形物的制造方法，其中，
所述层叠造形物的制造方法具有：
输入所述层叠造形物的形状数据的工序；
根据所述形状数据，来生成表示所述层叠造形物的造形顺序的所述熔敷焊道的层叠模型的工序；
从所述层叠模型提取所述凹部的工序；以及
推定在所述凹部形成的熔敷焊道的所述凹部被填埋的焊道尺寸，将该熔敷焊道设为所述推定出的焊道尺寸来对所述层叠模型进行再生成的工序，
在所述焊道形成工序中，根据再生成的所述层叠模型来形成所述熔敷焊道。
9.一种层叠造形物的制造装置，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，其中，
具备：
焊炬，其支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融；
焊炬移动机构，其变更所述焊炬的姿势和位置；以及
控制部，其根据权利要求1至6中任一项所述的层叠造形物的制造方法使所述熔敷焊道形成。
10.一种层叠造形物的制造装置，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，其中，
具备：
焊炬，其支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融；
焊炬移动机构，其变更所述焊炬的姿势和位置；以及
控制部，其根据权利要求7所述的层叠造形物的制造方法使所述熔敷焊道形成。
11.一种层叠造形物的制造装置，将使焊接填充材料熔融以及凝固而得的熔敷焊道相互相邻来形成熔敷焊道层，在该形成的熔敷焊道层重复层叠下一层的熔敷焊道层来进行造形，其中，
具备：
焊炬，其支承所述焊接填充材料来使该焊接填充材料的前端熔融；
焊炬移动机构，其变更所述焊炬的姿势和位置；以及
控制部，其根据权利要求8所述的层叠造形物的制造方法使所述熔敷焊道形成。
12.根据权利要求9所述的层叠造形物的制造装置，其中，
所述焊炬移动机构是多轴机器人。
13.根据权利要求10所述的层叠造形物的制造装置，其中，
所述焊炬移动机构是多轴机器人。
14.根据权利要求11所述的层叠造形物的制造装置，其中，
所述焊炬移动机构是多轴机器人。
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