CN111770806B - 层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质 - Google Patents

层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111770806B
CN111770806B CN201980015540.8A CN201980015540A CN111770806B CN 111770806 B CN111770806 B CN 111770806B CN 201980015540 A CN201980015540 A CN 201980015540A CN 111770806 B CN111770806 B CN 111770806B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weld bead
polygon
layered
formation
polygonal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980015540.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111770806A (zh
Inventor
山崎雄干
藤井达也
佐藤伸志
山田岳史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN111770806A publication Critical patent/CN111770806A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111770806B publication Critical patent/CN111770806B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/22—Direct deposition of molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366—Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0093—Welding characterised by the properties of the materials to be welded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/006—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/26—Composites

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

将层叠造型物的形状分割为多个多边形面并赋予索引编号。对除了终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志。求出焊道连续形成路径，该焊道连续形成路径是通过在焊道形成开启的多边形面的位置实施焊道形成、并在从焊道形成开启的标志的多边形面到达焊道形成关闭的多边形面的位置处使焊道形成停止而得的，沿着焊道连续形成路径连续形成焊道而对层叠造型物进行造型。

Description

层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录 介质
技术领域
本发明涉及层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质。
背景技术
近年来，使用3D打印机作为生产单元的造型的需求提高，面向使用金属材料的造型的实用化进行了研究开发。将金属材料造型的3D打印机通过使用激光、电子束、进而电弧等热源使金属粉体、金属丝熔融并使熔融金属层叠，从而制作层叠造型物。
在使用电弧的情况下，通过利用电弧使焊料熔融以及凝固而形成焊道并将该焊道层叠多层，从而制作层叠造型物。该情况下的焊道的层叠步骤使用表示层叠造型物的形状的三维模型数据而通过与其形状相应的适当的层叠规划来决定。
使用上述那样的三维模型数据而制作层叠造型物的技术例如记载于专利文献1。在专利文献1中，通过将三维模型数据分割为多个多边形，并根据多边形的面的朝向分组，从而将层叠造型物的形状分解为多个部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2007-76037号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1的发明在进行切削加工和层叠造型的装置中，自动地决定进行切削加工和层叠造型的部位以及加工顺序。然而，未判断被加工物是否是能够连续地层叠的形状。
关于根据被加工物的形状而以最佳的步骤进行造型，实际情况是，多依赖于作业者的经验和直觉，需要其作业熟练。因此，希望开发能够根据被加工物的形状而高效率地进行层叠造型的技术。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供在通过焊道的层叠来对层叠造型物进行造型时根据层叠造型物的三维模型数据生成有助于进行焊道形成的造型步骤的决定的焊道映射、由此能够效率良好地自动决定造型的步骤而进行造型的层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及使计算机执行该层叠造型的焊道形成顺序的决定的程序。
用于解决课题的方案
本发明由下述的结构构成。
(1)一种层叠造型物的造型方法，其使用表示所述层叠造型物的形状的三维形状数据，并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物，其中，
所述层叠造型物的造型方法包括以下工序：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，而对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径，所述如下情况为：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从所述焊道形成开启的标志到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
(2)一种层叠造型物的制造装置，其中，
所述层叠造型物的制造装置具备：
控制部，其通过(1)的层叠造型物的造型方法，针对每个所述列求出所述焊道连续形成路径；以及
造型部，其从多个所述列中的任一列起依次沿着该列的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道。
(3)一种程序，其使计算机执行使用表示层叠造型物的形状的三维形状数据并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物时的焊道形成顺序的决定，其中，
所述程序使所述计算机执行以下步骤：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，而对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从所述焊道形成开启的标志到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
发明效果
根据本发明，在通过焊道的层叠来对层叠造型物进行造型时，根据层叠造型物的三维模型数据生成有助于进行焊道形成的造型步骤的决定的焊道映射，由此能够效率良好地自动决定层叠造型的步骤而对层叠造型物进行造型。
附图说明
图1是制造本发明的层叠造型物的制造装置的概要结构图。
图2是层叠造型物的立体图。
图3是示出对层叠造型物进行层叠设计、并生成在该设计的条件下对层叠造型物进行造型的程序为止的步骤的流程图。
图4是示出在层叠造型物的一截面中决定粗形材料区域的情形的说明图。
图5是示出将层叠造型物的外形划分为了粗形材料区域和层叠造型区域的结果的说明图。
图6是层叠造型物的局部主视图。
图7是图6所示的VII-VII线的A1部的剖视图。
图8是示意性地示出形成焊道的情形的工序说明图。
图9是示出形成层叠造型区域中的一层假想焊道层时的沿着基准方向即焊接方向的焊炬移动线路、以及焊道形成范围的示意性的工序说明图。
图10是示出根据层叠造型物的三维模型数据将层叠造型物的形状分割为了多个多边形面的情形的说明图。
图11是示出根据三维模型数据分割为多个多边形面、并从这些多边形面中检测在焊道形成开始后使焊道形成结束的终端面的步骤的流程图。
图12的(A)、(B)是示出多边形的面的法线方向的说明图。
图13是示出生成焊道映射的步骤的流程图。
图14是示出多边形的面中的登记有关闭的标志的面的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。
图1是制造本发明的层叠造型物的制造装置的概要结构图。
本结构的层叠造型物的制造装置100具备造型部11、综合控制造型部11的造型控制器13、以及电源装置15。
造型部11具有作为在前端轴设置有焊炬17的焊炬移动机构的焊接机器人19、以及向焊炬17供给焊料(焊丝)Fm的焊料供给部21。
焊接机器人19例如是具有6轴的自由度的多关节机器人，在安装于机械臂的前端轴的焊炬17以能够连续供给的方式支承有焊料Fm。焊炬17的位置、姿态在机械臂的自由度的范围内能够三维地任意设定。
焊炬17一边保持焊料Fm，一边在保护气体环境下从焊料Fm的前端产生电弧。焊炬17具有未图示的保护喷嘴，并从保护喷嘴供给保护气体。作为电弧焊接法，可以是覆盖电弧焊接、二氧化碳气体电弧焊接等消耗电极式、TIG焊接、等离子体电弧焊接等非消耗电极式中的任一个，根据制作的层叠造型物而适当选定。例如，在消耗电极式的情况下，在保护喷嘴的内部配置有导电嘴，供给熔融电流的焊料Fm保持于导电嘴。
焊料Fm能够使用所有出售的焊丝。例如，能够使用由软钢、高张力钢以及低温用钢用的MAG焊接以及MIG焊接实心焊丝(JISZ3312)、软钢、高张力钢以及低温用钢用电弧焊接药芯焊丝(JISZ3313)等规定的焊丝。
焊料Fm通过安装于机械臂等的未图示的抽出机构，而从焊料供给部21向焊炬17进给。并且，根据来自造型控制器13的指令，焊接机器人19一边移动焊炬17，一边使连续进给的焊料Fm熔融以及凝固。由此，形成焊料Fm的熔融凝固体即焊道。在此，详细如后述那样，以在支承于基座材23的轴体25形成由焊道形成的叶片27的情况为例进行说明。
作为使焊料Fm熔融的热源，并不限于上述的电弧。例如，也可以采用由同时采用了电弧和激光的加热方式、使用等离子体的加热方式、使用电子束、激光的加热方式等其他方式产生的热源。在使用电弧的情况下，能够确保保护性，并且能够与材料、结构无关地简单地形成焊道。在通过电子束、激光来加热的情况下，能够进一步精细地控制加热量，并能够更加适正地维持熔敷焊道的状态而有助于层叠造型物的进一步的品质提升。
造型控制器13具有焊道映射生成部31、程序生成部33、存储部35、以及连接它们的控制部37。从输入部39向控制部37输入表示要制作的层叠造型物的形状的三维模型数据(CAD数据等)、各种指示信息。
详细情况在后叙述，但焊道映射生成部31使用所输入的层叠造型物的三维模型数据，来生成包含形成焊道的位置信息的焊道映射。所生成的焊道映射存储于存储部35。
程序生成部33决定驱动造型部11的层叠造型物的造型步骤，并使用上述的焊道映射来生成使计算机执行该步骤的程序。所生成的程序存储于存储部35。
在存储部35还存储有造型部11所具有各种驱动部、可动范围等规格信息，在程序生成部33中生成程序时、执行程序时，适当参照信息。该存储部35由存储器、硬盘等存储介质构成，能够进行各种信息的输入输出。
包括控制部37的造型控制器13是具备CPU、存储器、I/O接口等的计算机装置，并具有读取在存储部35存储的数据、程序、执行数据的处理、程序的功能、以及驱动控制造型部11的各部分的功能。控制部37根据来自输入部39的操作、由通信等进行的指示，而从存储部35读取程序并执行。
当控制部37执行程序时，按照已编程的规定的步骤驱动焊接机器人19、电源装置15等。焊接机器人19根据来自造型控制器13的指令，使焊炬17沿着已编程的轨道轨迹移动，并且在规定的时机通过电弧使焊料Fm熔融，从而在所希望的位置形成焊道。
焊道映射生成部31、程序生成部33设置于造型控制器13，但并不限于此。虽未图示，但例如也可以与层叠造型物的制造装置100分体地在经由网络等通信单元、存储介质而分离地配置的服务器、终端等外部计算机设置焊道映射生成部31、程序生成部33。通过使焊道映射生成部31、程序生成部33连接于外部计算机，能够无需层叠造型物的制造装置100地生成焊道映射、程序，程序生成作业不会变得繁杂。另外，通过将生成了的焊道映射、程序向造型控制器13的存储部35转送，能够与在造型控制器13中生成的情况同样地进行动作。
图2是层叠造型物41的立体图。
作为一例而示出的层叠造型物41具备圆柱状的轴体25、以及在轴体25的外周向径向外侧突出的多条(在图示例子中为6条)的螺旋状的叶片27。多个叶片27成为在轴体25的轴向中间部沿着周向等间隔地设置的螺杆形状。
图1所示的层叠造型物的制造装置100在将层叠造型物41造型时，不是将整个形状由层叠造型法形成，也可以是，对于轴体25使用棒材等的粗形材料形成，并由层叠造型法形成叶片27。在该情况下，由粗形材料形成层叠造型物41的轴体25，并通过焊道将在轴体25的外周形成的叶片27层叠造型。由此，能够较大地削减层叠造型物41的造型工时。
接下来，说明作为上述一例的层叠造型物的基本的层叠步骤。
图3是示出对层叠造型物41进行层叠设计并决定在该设计的条件下对层叠造型物进行造型41时的焊道形成顺序的步骤的流程图。
首先，从图1所示的输入部39向控制部37输入表示层叠造型物41的形状的三维模型数据(以后，称为形状数据。)(S11)。在形状数据中，除了包含层叠造型物41的外表面的坐标、轴体25的直径、轴长等尺寸信息以外，还根据需要而包含所参照的材料的种类、最终完成等信息。生成以下的程序的工序由程序生成部33进行。
图4是示出在层叠造型物41的一截面中决定粗形材料区域的情形的说明图。
层叠造型物41具有圆柱状或者圆筒状的轴体25，多个叶片27从轴体25的外周面立起设置。于是，使用所输入的形状数据，将层叠造型物41的外形划分为称为层叠造型物41的基体的粗形材料区域、以及成为形成于基体上的层叠造型物41的外形的层叠造型区域。
粗形材料区域和层叠造型区域根据层叠造型物41的形状数据、以及能够准备的粗形材料的种类而决定。在图示例子的层叠造型物41的情况下，选择作为一例而示出的粗形材料(圆棒)43A、43B、43C中的、用于与层叠造型物41的形状相符合的切削量为最小的直径的粗形材料43C。
图5是示出将层叠造型物41的外形划分为了粗形材料区域45和层叠造型区域47的结果的说明图。
在本例的情况下，粗形材料43C成为粗形材料区域45，在粗形材料43C的外周配置的多个叶片27分别成为层叠造型区域47(S12)。
接下来，决定在上述S12中决定了的层叠造型区域47形成焊道的步骤。
在层叠造型区域47中，通过依次层叠多个焊道而将叶片27的粗形状造型。构成层叠造型区域47的各个焊道的焊道宽度、焊道高度等焊道尺寸通过焊炬17(参照图1)的移动速度、换句话说焊道的连续形成速度、来自电源装置15的焊接电流、焊接电压、施加脉冲等向焊料、焊接部的输入热量等焊接条件的变更来控制。该焊道尺寸优选为通过与形成熔敷焊道的焊炬的移动方向正交的截面来管理。
图6是层叠造型物41的局部主视图。
在本结构的层叠造型物41中，若使螺旋状的叶片27的延伸设置方向与焊道形成方向Vb一致，则能够延长熔敷焊道的连续形成长度。因此，将焊道形成方向Vb设为与叶片27的延伸设置方向相同而以此为基准方向(S13)。由此，焊道尺寸以与基准方向(焊道形成方向Vb)正交的VII-VII线截面所示的焊道截面的形状为基准进行控制。
例如，在具有在特定方向上连续的至少一个突起部的层叠造型物中，若沿着该连续的特定方向形成熔敷焊道，则能够效率良好地进行造型，且层叠造型工序的复杂化减轻。于是，根据要制作的层叠造型物的形状数据，首先求出层叠造型物的连续的特定方向。该特定方向可以利用由计算机进行的运算以适当的算法解析形状数据来决定，也可以由作业者判断等人为地决定。
图7是图6所示的VII-VII线的A1部的剖视图。图中的横轴是与叶片27的延伸设置方向(基准方向)正交的方向，纵轴是成为轴体25的径向的焊道层叠方向。
在此，将叶片27的层叠造型区域47层分解为多个假想焊道层(S14)。多层假想焊道层的焊道(作为假想焊道51而示出)根据假想焊道层的每一层的焊道高度h，而配置为将叶片27的最终形状内包。在图示例子中，示出将点划线所示的假想焊道51从从轴体25(粗形材料43C)的表面依次层叠(层H1、H2、···)而在第7层(层H7)中覆盖叶片27的径向最外缘部27a的情况。换句话说，在此成为具有总计7层的假想焊道层的层叠模型。
该层叠模型针对图5所示的所有多个层叠造型区域47而生成。并且，在各层叠模型中，通过共通的截面来设计焊道尺寸。换句话说，设定层叠造型区域47的各假想焊道层中的假想焊道51的配置位置(焊道层叠高度h等)、焊道尺寸(焊道宽度W等)、焊接条件等各条件(S15)。需要说明的是，在图7中将假想焊道层分割为了7个，但分割层数能够古巨基焊道尺寸、层叠造型物的大小、形状等任意设定。
接下来，生成表示按照如上所述设计的层叠模型在粗形材料43C上形成焊道的步骤的程序(S16)。该程序的生成由图1所示的程序生成部33进行。
在此所说的程序是指用于由造型部11实施根据所输入的层叠造型物的形状数据通过规定的运算而设计出的焊道的形成步骤的命令代码。控制部37通过从预先准备的程序中确定所希望的程序并执行该确定的程序，从而利用造型部11制造层叠造型物41。换句话说，控制部37从存储部35读取所希望的程序，并按照该程序的命令代码形成焊道，从而将层叠造型物41造型。
图8是示意性地示出形成焊道的情形的工序说明图。
造型控制器13(参照图1)按照生成的程序驱动造型部11，在层叠造型物41的粗形材料43C依次并排设置焊道55A、55B、55C、···，而形成第一层(层H1)的焊道层。然后，在第一层(层H1)的焊道层上依次并排设置第二层(层H2)的焊道55D、55E、···。
在此，将焊道55D的外表面与焊道55B的外表面的边界设为Pc(焊道55D的图中右侧的边界)，将边界Pc上的焊道55D的外表面的切线设为L1，并将边界Pc上的焊道55B的外表面的切线设为L2。另外，将切线L1与L2所成的角设为α，将角α的二等分线设为N。
与焊道55D相邻的下一个焊道55E以边界Pc为目标位置而形成。在形成焊道55E时，焊炬17的焊炬轴线的朝向设定为与直线L大体相同的方向。需要说明的是，形成焊道55E的目标位置并不限于边界Pc，也可以设为焊道55B与焊道55C之间的边界Pca。
造型控制器13在各焊道55A～55E、···的形成时，按照上述的程序使焊炬17朝向图中进深侧(纸面垂直方向)移动，利用在保护气体G环境气中产生的电弧加热焊道形成的目标位置附近。然后，由于加热而熔融的焊料Fm在目标位置凝固，由此形成新的焊道。由此，形成图7所示的粗形状的焊道层。形成有焊道层的层叠造型区域47通过之后的适当的加工而完成为所希望的叶片27的形状。
在此，详细地说明制作在根据层叠造型物41的形状数据生成使层叠造型物的制造装置100的造型部11驱动的程序时有利于该程序的生成的焊道映射的步骤、以及使用制作出的焊道映射来决定焊道形成顺序的工序。
图9是示出形成层叠造型区域47中的一层假想焊道层H时的沿着基准方向即焊道形成方向Vb的焊炬移动线路57、以及焊道形成范围的示意性的工序说明图。
如图9所示，在假想焊道层H的一部分从基准方向脱离的情况下，在一边使图1所示的焊炬17移动一边形成焊道时，需要进行焊道形成的开启关闭控制。换句话说，在图9所示的各焊炬移动线路57中，在焊炬17到达假想焊道层H的区域的位置Ps起到焊炬17从假想焊道层H的区域脱离位置Pe的期间分别进行焊道形成，除此以外不进行焊道形成。
在进行焊道形成的情况下，一边使焊炬17移动一边对焊炬17施加焊接电力而产生电弧。在不进行焊道形成的情况下，一边使焊炬17移动一边停止对焊炬17的焊接电力的施加。图1所示的程序生成部33将该动作的步骤编入程序。此时，通过使用记录有焊道的形成位置的焊道映射，能够减轻程序生成部33的程序生成的运算负担。
以下，对焊道映射的生成步骤进行说明。
焊道映射使用表示层叠造型物的形状的三维模型数据(形状数据)，在层叠焊道而对层叠造型物进行造型时被使用，并包括形成焊道的位置信息。在层叠造型时，针对层叠造型物的层分解后的各层求出焊道映射，但在此为了使说明简单，而以层叠造型物由单一层的假想焊道层构成的简单的模型进行说明。
图10是示出根据层叠造型物的三维模型数据将层叠造型物的形状分割为了多个多边形面的情形的说明图。在此所说的多边形是指由三维计算机图像形成立体的表面的小的多边形要素。在图示例子中示出了四边形的多边形，但也可以是三角形的多边形。
在此所示的层叠造型物的模型沿着基准方向即焊接方向具有8个多边形面(以索引i表示，并包含端面。)，沿着与基准方向正交的方向具有4个多边形面(以索引j表示)。对于模型的各多边形面，以i为在基准方向上排列的面的次序，以j为列，以(j，i)＝(1，1)～(4，8)来表示。换句话说，j＝1的列为多边形面(1，1)、(1，2)、(1，3)、···、(1，7)、(1，8)，存在总计8个多边形面。将每一列的多边形面的总数设为N(＝8)。另外，该模型存在总计4个多边形面的列，将列的总数设为M(＝4)。
图11是示出根据三维模型数据分割为多个多边形面、并从这些多边形面中检测在焊道形成开始后使焊道形成结束的终端面的步骤的流程图。在此的工序是用于求出图9所示的位置Pe的工序，由图1所示的焊道映射生成部31完成。
首先，输入表示层叠造型物的形状的三维模型数据、以及预定的焊道形成方向(基准方向)(S21)。
接下来，将所输入的三维模型数据分割为多个多边形面(S22)。换句话说，如图10所示，将层叠造型物的外形面分割为使用索引j、i来表述的多个多边形面。
然后，提取与基准方向相邻的多边形面的列(S23)。在此，将分割而成的各多边形面设为四边形，因此与基准方向相连的多个多边形面作为总计4列而分别被提取。
接下来，检测图10所示的模型的沿着基准方向的终端多边形面(1～4，8)、即与图9的位置Pe相当的多边形面。
首先，在步骤S24中将索引j设置为1(第1列)，将索引i设置为2(第2个)。在步骤S25中，在第j列(第1列)，求出第i个(第2个)多边形面的面法线与第i+1个(第3个)多边形面的面法线所成的角(交叉角)θi(θ2)。在此，已知索引i＝1是图10所示的模型的沿着基准方向的始端多边形面的索引，因此从终端多边形面的检测对象脱离。
在i＝2的情况下，如图12的(A)所示，判断第1个多边形面PLi的面法线Ni与第2个多边形面PLi+1的面法线Ni+1的交叉角θi是否比预定的阈值θth小(θi＜θth)(S26)，在小的情况下，索引i增加直到成为N(S27)。
另一方面，如图12的(B)所示，在第1个多边形面PLi的面法线Ni与第2个多边形面PLi+1的面法线Ni+1的交叉角θi为阈值θth以上(θi≥θth)的情况下，在边界面表Bd(j)中登记索引i(S28)。与此时的索引i对应的多边形面(从始端面起第i个面)成为终端多边形面。
对所有列(M列)进行这样的j＝1的列中的终端多边形面的检测(S29)，并将成为终端多边形面的索引i登记于边界面表Bd(j)。
通过以上的工序，在边界面表Bd(j)中登记各列(j＝1～M)的终端多边形面(在图1中为多边形面(1～4，8))。需要说明的是，在此使用的模型为简单形状，因此成为在各列登记相同的索引i的结果，但在实际的层叠造型物的模型中，也可能产生针对每列登记不同的索引i的情况。
接下来，生成基于前述的检测出的终端多边形面的信息对多列多边形面赋予是否是进行焊道形成的面的标志而得的焊道映射。
具体而言，在与基准方向(焊接方向)连续的多边形的各面中，对在从各面的列的始端多边形面到终端多边形面的多边形面中的除了终端多边形面以外的各面赋予表示进行焊道形成的焊道形成开启的标志，对终端多边形面赋予表示不进行焊道形成的焊道形成关闭的标志。被赋予了焊道形成开启的标志的多边形面是指在层叠造型时在其位置形成焊道的面，被赋予了焊道形成关闭的标志的多边形面是指在其位置使焊道形成停止的面。
图13是示出生成焊道映射的步骤的流程图。
在此，使用根据3D模型数据生成的所有多边形面(j，i)的索引i、j的最大值N、M、以及边界面表Bd(j)(j＝1～M)的信息。
首先，将索引i、j设置为1(S31)。然后，在第1列(j＝1)的多边形面的列中，从第1个(i＝1)起依次判断与登记于边界面表Bd(j)的终端多边形面的索引编号是否一致(S32)。反复进行该判断，直到索引i为第N个多边形面(S35)，并且反复进行该判断直到索引j成为第M列(S36)。
对于判断的结果，在是与边界面表Bd(j)不一致的多边形面的情况下，在焊道映射BM(j，i)中登记焊道形成开启的标志(FLG＿ON)(S33)，在一致的情况下在焊道映射BM(j，i)中登记焊道形成关闭的标志(FLG_OFF)(S34)。
由此，作为焊道映射BM(j，i)，如图14所示，得到如下映射数据：在多个多边形面(j，i)中，仅对各列多边形面的终端多边形面(1～4，8)登记有焊道形成关闭的标志(FLG＿OFF)，其他多边形面登记有焊道形成开启的标志(FLG＿ON)。
通过求出该焊道映射BM(j，i)，从而能够简单地求出在利用图1所示的焊接机器人19的驱动使进行电弧焊接的焊炬17在基准方向(焊道形成方向)Vb上移动而形成层叠造型物的确定的焊道层时，在何种位置进行电弧的开启关闭。换句话说，通过参照焊道映射的各多边形面的标志，能够自动提取电弧的开启关闭位置。
作为具体的参照步骤，例如可举出如下那样的步骤。
焊道映射BM(j，i)是使表示层叠造型物的形状的多边形面与索引j、i对应而生成的数据。于是，将焊道映射BM(j，i)变换为层叠造型物的实际空间内的坐标系(实际坐标系)的实际空间焊道数据RD。在该变换后的实际空间焊道数据RD中，在表示层叠造型物的形状的多个多边形面内设定登记于各个多边形面的前述的标志。换句话说，向实际坐标系中的层叠造型物的表面分配与其表面对应的多边形面的标志(FLG＿ON或者FLG＿OFF)。另外，由于在与焊道映射BM(j，i)的范围外的位置(没有配置层叠造型物的焊道层的区域)对应的实际空间焊道数据RD不形成焊道，因此登记焊道形成关闭的标志(FLG＿OFF)。
在此，考虑一边使焊炬17在基准方向Vb上移动一边通过从焊炬17产生的电弧而形成层叠造型物的焊道层。在该情况下，通过焊炬17的移动，在针对焊炬前端位置的实际空间焊道数据RD从焊道形成关闭的标志(FLG＿OFF)变化为焊道形成开启的标志(FLG＿ON)时从焊炬17产生电弧。此时的焊炬前端位置相当于焊道形成的开始端(图9的位置PS)。
然后，在一边使电弧产生一边使焊炬17在基准方向Vb上移动的移动中途，在通过与焊炬前端位置对应的实际空间焊道数据RD为关闭的标志(FLG＿OFF)的位置时，使电弧的产生停止。此时的焊炬前端位置相当于焊道形成的终端(图9的位置Pe)。换句话说，求出沿着基准方向持续产生电弧的焊道形成开启的标志(FLG＿ON)连续的焊道连续形成路径。
根据该控制，与根据层叠造型物的3D模型数据的尺寸信息逐一运算沿着基准方向的前述的焊道的形成始端以及终端的位置，而求出电弧产生开始位置、电弧停止位置的方法相比较，仅通过参照实际空间焊道数据RD，便能够求出各列的焊道连续形成路径，并能够简单地决定焊道形成的开始以及停止时机。由此，能够使决定焊道形成步骤的工序简略化。
上述的电弧的驱动动作通过由控制部37执行造型控制器13的成为驱动指令的程序来实现。具体而言，图1所示的控制部37，参照实际空间焊道数据RD的标志来设定从电源装置15对焊炬17施加的电力。换句话说，根据本结构，不是根据3D模型数据直接运算表示对层叠造型物进行造型的焊道形成步骤的程序，而是使用根据预先制作出的焊道映射而求出的实际空间焊道数据RD的标志来决定。因此，根据本结构，能够使程序的生成工序大幅地简略化。并且，根据本结构，通过在计算机上执行的程序来决定用于决定焊道形成顺序的前述的各步骤。通过该程序的执行，能够简单地制作用于驱动造型部11而使电弧产生并移动的程序。
本发明并不限定于上述的实施方式，将实施方式的各结构相互组合、本领域技术人员基于说明书的记载以及公知的技术而进行变更、应用也是本发明所预定的，并包括在请求保护的范围。
在上述例子中，根据焊道映射的标志，来设定对电弧焊接用的焊炬施加的电力，但对于电弧以外的热源的情况也能够同样地进行。例如，在以激光为热源的情况下，根据标志来设定激光的输出即可，在以电子束为热源的情况下，根据标志来设定电子抢的射束能量密度即可。
另外，将层叠造型物层叠造型时的焊道形成方向并不限于水平方向，可以设定为上下方向、与水平方向倾斜的方向。另外，焊道形成方向并不限于直线，也可以是曲线。
如以上那样，在本说明书公开了如下事项。
(1)一种层叠造型物的造型方法，其使用表示所述层叠造型物的形状的三维形状数据，并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物，其中，
所述层叠造型物的造型方法包括以下工序：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，而对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径，所述如下情况为：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从所述焊道形成开启的标志到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
根据该层叠造型物的造型方法，通过使用对多边形面赋予的标志，简单地求出焊道连续形成路径，即使是任意的层叠造型物的形状，也能够效率良好地进行焊道形成。由此，能够使层叠造型物的从设计到造型的一系列的工序简略化。
(2)在(1)所述的层叠造型物的造型方法中，所述特定方向是所述层叠造型物的长度方向。
根据该层叠造型物的造型方法，通过将层叠造型物的长度方向设为特定方向，能够使焊道的连续形成长度增加，能够实现高效率的层叠造型。
(3)在(1)或(2)所述的层叠造型物的造型方法中，所述造型部具备电弧焊接的焊炬，在具有所述焊道形成开启的标志的多边形面和具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面，使对电弧焊接的焊炬施加的电力不同。
根据该层叠造型物的造型方法，通过由电弧焊接进行的电弧的电源控制，能够高精度地进行焊道形成。
(4)一种层叠造型物的制造装置，其中，
所述层叠造型物的制造装置具备：
控制部，其通过(1)～(3)中任一个所述的层叠造型物的造型方法，而针对每个所述列求出所述焊道连续形成路径；以及
造型部，其从多个所述列中的任一列起依次沿着该列的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道。
根据该层叠造型物的制造装置，能够高效率地对层叠造型物进行造型。
(5)一种程序，其使计算机执行使用表示层叠造型物的形状的三维形状数据、并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物时的焊道形成顺序的决定，其中，
所述程序使所述计算机执行以下步骤：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，而对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从所述焊道形成开启的标志到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
根据该程序，通过使用对多边形面赋予的标志，简单地求出焊道连续形成路径，即使是任意的层叠造型物的形状，也能够效率良好地决定焊道形成顺序。由此，能够使层叠造型物的设计简略化。
需要说明的是，本申请基于2018年2月27日申请的日本专利申请(特愿2018-33877)，其内容在本申请中作为参照而被引用。
附图标记说明：
11 造型部
13 造型控制器
15 电源装置
17 焊炬
31 焊道映射生成部
33 程序生成部
35 存储部
37 控制部
41 层叠造型物
55A～55E 焊道
100 层叠造型物的制造装置
Fm 焊料。

Claims (5)

1.一种层叠造型物的造型方法，其使用表示所述层叠造型物的形状的三维形状数据，并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物，其中，
所述层叠造型物的造型方法包括以下工序：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从具有所述焊道形成开启的标志的多边形面的位置到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该任一列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
2.根据权利要求1所述的层叠造型物的造型方法，其中，
所述特定方向是所述层叠造型物的长度方向。
3.一种层叠造型物的制造装置，其中，
所述层叠造型物的制造装置具备：
控制部，其通过权利要求1或2所述的层叠造型物的造型方法，针对每个所述列求出所述焊道连续形成路径；以及
造型部，其从多个所述列中的任一列起依次沿着该任一列的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道。
4.根据权利要求3所述的层叠造型物的制造装置，其中，
所述造型部具备电弧焊接的焊炬，在具有所述焊道形成开启的标志的多边形面和具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面，使对电弧焊接的焊炬施加的电力不同。
5.一种记录介质，其存储有使计算机执行使用表示层叠造型物的形状的三维形状数据并通过使焊料熔融以及凝固而得的焊道形成所述层叠造型物时的焊道形成顺序的决定的程序，其中，
所述程序使所述计算机执行以下步骤：
将所述三维形状数据的所述层叠造型物的形状分割为多个多边形面；
提取沿着预定的特定方向的多个所述多边形面的列，从该提取出的列的一端的始端多边形面起沿着所述特定方向依次赋予索引编号；
根据在所述列内相邻的一对所述多边形面的朝向来检测该列的另一端的终端多边形面；
在所述列内的从所述始端多边形面到所述终端多边形面的多个多边形面中，对除了所述终端多边形面以外的多边形面赋予焊道形成开启的标志，对所述终端多边形面赋予焊道形成关闭的标志；
生成将赋予给所述多边形面的所述索引编号与所述标志建立对应关系而得的所有多边形面的焊道映射；
参照所述焊道映射，对所有列求出如下情况下的焊道连续形成路径：在与具有所述焊道形成开启的标志的多边形面对应的位置实施针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成，在从具有所述焊道形成开启的标志的多边形面的位置到达具有所述焊道形成关闭的标志的多边形面的位置处使针对每个所述列沿着所述特定方向连续形成的焊道形成停止；以及
从多个所述列中的任一列起依次沿着在该任一列中求出的所述焊道连续形成路径连续形成所述焊道而对所述层叠造型物进行造型。
CN201980015540.8A 2018-02-27 2019-02-25 层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质 Active CN111770806B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-033877 2018-02-27
JP2018033877A JP7120774B2 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 積層造形物の造形手順設計方法、積層造形物の造形方法及び製造装置、並びにプログラム
PCT/JP2019/007152 WO2019167904A1 (ja) 2018-02-27 2019-02-25 積層造形物の造形方法及び積層造形物の製造装置、並びにプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111770806A CN111770806A (zh) 2020-10-13
CN111770806B true CN111770806B (zh) 2021-12-21

Family

ID=67808852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980015540.8A Active CN111770806B (zh) 2018-02-27 2019-02-25 层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210114112A1 (zh)
EP (1) EP3741490A4 (zh)
JP (1) JP7120774B2 (zh)
CN (1) CN111770806B (zh)
WO (1) WO2019167904A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6964544B2 (ja) * 2018-03-16 2021-11-10 株式会社神戸製鋼所 造形物の製造方法及び造形物
JP6753989B1 (ja) * 2019-08-09 2020-09-09 株式会社神戸製鋼所 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置
JP6753990B1 (ja) * 2019-08-09 2020-09-09 株式会社神戸製鋼所 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置
CN113909495B (zh) * 2021-09-23 2023-09-08 金华职业技术学院 一种采用KUKA WorkVisual进行曲面多道直线熔覆的路径开发方法
JP2024039412A (ja) * 2022-09-09 2024-03-22 株式会社神戸製鋼所 制御情報生成装置、制御情報生成方法及びプログラム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007076037A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Roland Dg Corp 三次元モデルデータの分割位置算出方法および三次元造形装置
CN102672306A (zh) * 2012-01-31 2012-09-19 昆山工研院工业机器人研究所有限公司 基于曲面多层多道焊的机器人自动焊接的方法及系统
JP2014203366A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 学校法人明治大学 三次元構造物の製造方法、三次元構造物の製造装置、及び、プログラム
CN107053677A (zh) * 2017-05-17 2017-08-18 山东大学 一种面向3d打印的简单多边形多层旋转体生成方法及系统
CN107344274A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于焊接的可重新配置夹具
CN107438494A (zh) * 2015-02-12 2017-12-05 格罗弗治公司 用于激光加工的视觉预览

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2597778B2 (ja) * 1991-01-03 1997-04-09 ストラタシイス，インコーポレイテッド 三次元対象物組み立てシステム及び組み立て方法
JP2558431B2 (ja) * 1993-01-15 1996-11-27 ストラタシイス，インコーポレイテッド ３次元構造体を製造するシステムを作動する方法及び３次元構造体製造装置
JP2001282768A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Roland Dg Corp ３次元形状の積層方法
JP5018076B2 (ja) * 2006-12-22 2012-09-05 ソニー株式会社 光造形装置及び光造形方法
CN106662439B (zh) * 2014-06-05 2019-04-09 联邦科学和工业研究组织 增材制造中变形的预测及最小化
US10688581B2 (en) * 2015-11-24 2020-06-23 The Board Of Trustees Of Western Michigan University 3D metal printing device and process
JP6864439B2 (ja) * 2016-04-15 2021-04-28 キヤノン株式会社 符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法
US20180043631A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 Stratasys, Inc. Adaptive layer height
JP6691024B2 (ja) 2016-09-02 2020-04-28 テルモ株式会社 医療用チューブ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007076037A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Roland Dg Corp 三次元モデルデータの分割位置算出方法および三次元造形装置
CN102672306A (zh) * 2012-01-31 2012-09-19 昆山工研院工业机器人研究所有限公司 基于曲面多层多道焊的机器人自动焊接的方法及系统
JP2014203366A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 学校法人明治大学 三次元構造物の製造方法、三次元構造物の製造装置、及び、プログラム
CN107438494A (zh) * 2015-02-12 2017-12-05 格罗弗治公司 用于激光加工的视觉预览
CN107344274A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于焊接的可重新配置夹具
CN107053677A (zh) * 2017-05-17 2017-08-18 山东大学 一种面向3d打印的简单多边形多层旋转体生成方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP7120774B2 (ja) 2022-08-17
US20210114112A1 (en) 2021-04-22
EP3741490A4 (en) 2021-11-03
WO2019167904A1 (ja) 2019-09-06
JP2019147171A (ja) 2019-09-05
CN111770806A (zh) 2020-10-13
EP3741490A1 (en) 2020-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111770806B (zh) 层叠造型物的造型方法、层叠造型物的制造装置、以及记录介质
CN111417486B (zh) 层叠造型物的设计方法、制造方法、制造装置、以及记录介质
JP7048435B2 (ja) 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置
CN112166002B (zh) 层叠造型物的制造方法、制造装置以及存储介质
JP2019089100A (ja) 積層造形物の製造方法及び製造装置
CN115666838A (zh) 层叠造形方法
CN111867769B (zh) 造型物的制造方法以及造型物
JP2021016885A (ja) 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置
CN116096521A (zh) 层叠造型物的制造方法
JP6997044B2 (ja) 積層造形物の積層造形計画設計方法、製造方法、及び製造装置、並びにプログラム
WO2022064940A1 (ja) 造形条件の設定方法、積層造形方法、積層造形システム、およびプログラム
JP2020082287A (ja) 溶接ロボット
JP7355701B2 (ja) 積層造形方法
JP7181154B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP7303162B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP2024071271A (ja) 断面形状データ生成方法、断面形状データ生成装置及びプログラム
JP2023014711A (ja) 積層造形装置の制御方法、積層造形装置及びプログラム
JP2024025180A (ja) 制御情報生成装置、制御情報生成方法、プログラム及び積層造形方法
JP2024058958A (ja) 造形物の製造方法及び積層計画方法
JP2022117176A (ja) 積層造形物の製造方法および表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant