CN114589917A - 立体造型装置及立体造型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及立体造型装置及立体造型方法，检测辊的表面状态，并根据该检测结果在判断为需要清洁的情况下通过进行清洁动作，能够提供可以抑制辊的磨损的立体造型装置及立体造型方法。包括有检测辊的表面状态的检测部、清扫所述辊的表面的清洁部件，以及基于所述检测部对所述辊的表面状态的检测结果，控制所述辊或所述清洁部件，除去附着在所述辊的表面上的物质的控制部。
Description
技术领域
本发明涉及立体造型装置及立体造型方法。
背景技术
作为不使用模具等就能够多种类少量地生产造型物的装置，立体造型装置正在普及。作为立体造型装置，例如已知有粘结剂喷射方式(以下简称为BJ：BinderJetting)。
但是，在使用BJ方式等的粉末的立体造型装置中，为了得到高精度的造型物，用辊来保持粉面的平坦是不可缺少的，也已知有清洁辊的技术。例如，作为具有清洁部件的技术，在专利文献1中，公知有基于电阻值检测机构的检测结果来控制清洁部件等的接触状态的方法。但是，专利文献1涉及图像形成装置，并不是用于得到立体造型装置中的高品质的造型物的装置。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够得到高品质的造型物的立体造型装置及立体造型方法。
【专利文献1】(日本)专利第5803470号公报
发明内容
为了解决上述课题，实现目的，本发明的技术方案涉及一种立体造型装置，其包括：检测部，其检测辊的表面状态；清洁部件，其清扫所述辊的表面，以及控制部，其基于所述检测部对所述辊的表面状态的检测结果，控制所述辊或所述清洁部件，除去附着在所述辊的表面上的物质。
根据本发明获得的效果是，能够提供一种可以获得高品质的造型物的立体造型装置及立体造型方法。
附图说明
图1所示是第1实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。
图2所示是第1实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。
图3所示是第2实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。
图4所示是第2实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。
图5所示是第3实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。
图6所示是第3实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。
图7所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。
图8所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置的辊的控制动作的一个说明图例。
图9所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的控制动作的流程的一个流程图例。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明立体造型装置及立体造型方法的实施方式。
(第1实施方式)
图1所示是第1实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。如图1所示，本实施方式所涉及的立体造型装置100如图1所示，具有造型区域1、造型台2、辊3、测量照相机6、清洁刮板7以及控制部101。
造型区域1通过层叠造型材料4来形成造型物。在此，造型材料4是粉末。能够容易地的判断辊3的表面是否有附着物。具体来说，造型材料4是没有固化的非固化部的材料。造型台2是能够上升和下降并且层叠了包括造型材料4和固化材料5的造型层的载台。辊3是使得供给到造形区域1的造形材料4平坦化的辊的一例。
测量照相机6是检测辊3的表面状态的检测部的一例。在本实施方式中，作为辊3的表面状态的检测结果，测量照相机6获取(检测)辊3的表面的图像(以下称为表面图像)。清洁刮板7是对辊3的表面进行清扫的清洁部件的一例。在本实施方式中，清洁刮板7与辊3的表面抵接，除去附着在辊3的表面上的物质(造型材料4等的附着物)。在本实施方式中，作为清洁部件的一例，使用的是与辊3的表面抵接来对辊3的表面进行清扫的清洁刮板7，但也可以是不与辊3的表面接触(非接触)地对辊3的表面进行清扫的清洁部件。
控制部101是根据测量照相机6对辊3的表面状态的检测结果来控制清洁刮板7，除去附着在辊3的表面上的物质的控制部的一例。由此，根据辊3的表面状态的检测结果，只有在判断为辊3的表面需要清洁的情况下，就能够进行辊3的表面的清洁动作(附着物的除去)。其结果是，与一直使得清洁刮板7与辊3的表面抵接的清洁动作相比，能够抑制辊3的磨损的进行。另外，通过检测清洁动作后的辊3的表面状态，能够确认辊3的表面是否被清洁，并根据需要，通过实施追加的清洁动作、对零部件的更换进行通知等，就能够对立体造型物的不良情况的发生防患于未然。
在本实施方式中，控制部101控制清洁刮板7来除去附着在辊3的表面上的物质，但只要是控制清洁刮板7及辊3的至少一方来除去附着在辊3的表面上的物质的装置即可，并不限定于此。具体来说，控制部101也可以根据辊3的表面状态的检测结果，变更辊3的驱动条件(例如辊3的旋转速度)，来除去附着于辊3的表面的物质。由此，能够抑制由辊3的磨损引起的清洁性的降低、以及造型材料4相对于造型区域1的填充密度的降低。这时，辊3的功能是作为清洁部件的一例。
具体来说，造形区域1具有罐筒状或箱型的容器，和在其底面部的铅垂方向上升降自如的造形台2。立体造型装置100在造型区域1将造型物形成为层状，来对层叠有造型物的三维造型物进行造型。立体造型装置100也可以具有向造型区域1供给造型材料4的供给部件。这里，供给部件既可以是从上方向造形区域1落下材料来供给的料斗方式的供给部件，也可以是从下方挤出材料来供给的供给槽方式的供给部件。
辊3以横切造形区域1的方式移动，来对供给到造形区域1的造形材料4进行平整，并形成平坦的材料面。为了得到造形物的精度和强度，造形区域1优选的是所形成的材料面的表面的凹凸少、并具有高的平坦性。因此，在对供给到造形区域1的造形材料4进行平整时，优选的是使得造形材料4流动，并且相对于行进方向，辊3可以在卷起造形材料4的方向上旋转。
然而，在使得供给到造形区域1的造形材料4平坦化的动作时，有时造形材料4的凝聚物或固化材料5会附着到辊3上。一旦附着在辊3上的物质，在辊3在造形区域1移动时就会被转印到材料面上，从而有可能在材料面上形成凹凸，或是与下层的固化材料5接触而使固化材料5移动。因此，优选的是没有物质附着到辊3上。立体造型装置100对于造型区域1因为是以高密度来填充造型材料4的，所以辊3的表面被研磨，粗糙度Ra优选为5.0μm以下，更优选的是粗糙度Ra为1.0μm。另外，为了提高辊3的耐磨损性，也可以对辊3的表面实施镀敷处理或涂层处理。
测量照相机6拍摄辊3的表面图像，并判断辊3的表面有无附着物。这里，表面图像既可以是二维图像也可以是三维图像。由此，因为根据显示图像能够直接判断辊3的表面有无附着物，就能够提高对辊3的表面有无附着物的判断精度。例如，测量照相机6可以使用线扫描照相机(基恩士制造CA-HL02MX)，或采用激光的三维轮廓测量器(基恩士制造LJ-V7020)。在测量照相机6使用线扫描照相机的情况下，为了确保辊3的表面周围的亮度，立体造型装置100一并使用照明用的光源。在测量照相机6使用三维轮廓测量器的情况下，测量照相机6的高度方向的分辨率虽然也取决于造型材料4的种类，但在固体粉末状的造型材料4的情况下，优选为5.0μm以下，更优选为1.0μm以下。
清洁刮板7是物理地与辊3的表面接触来将附着物刮落的刮板。清洁刮板7进行辊3的清洁动作的位置优选在造形区域1的外侧，从而使得清扫所刮落的附着物不会落到造形区域1内。清洁刮板7的材质是橡胶(聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等)、树脂(PET等)的薄膜、金属薄膜、迈拉膜等。
传感机构(测量照相机6)和清洁部件(清洁刮板7)既可以固定在立体造型装置100内的规定的位置里，也可以与涂敷机(辊3)一起移动。清洁部件不限于刮板方式，也可以是用刮刷刮取的方式、喷射空气或吹扫气体的吹气方式、吸取附着物的吸引方式。另外，立体造型装置100具有固化机构来选择性地使得通过辊3形成的平坦的材料面固化。固化机构中有喷墨、激光、电子束等。为了促进固化，除了可选择的固化机构之外，也可以具有向成形区域1提供能量的热源或光源。
图2所示是第1实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。接着，使用图2，对本实施方式所涉及的立体造型装置100的辊3的清洁动作的流程的一例进行说明。
测量照相机6在从控制部101得到清洁动作的控制指令时，首先执行对辊3的表面状态(例如，辊3的表面的附着物的最大高度)进行检测的表面轮廓传感处理(步骤S201)。此时，立体造型装置100通过旋转辊3，可以在辊3的圆周方向的整个范围内检测表面状态。在本实施方式中，立体造型装置100在进行辊3的表面状态的检测及辊3的表面的清洁动作时，也可以是使辊3持续旋转或反复进行辊3的旋转和停止的状态。
通过测量照相机6作为辊3的表面状态来检测到的附着物的最大高度超过预先设定的阈值时(步骤S202：是)，控制部101使清洁刮板7与辊3的表面抵接，执行除去辊3的表面的附着物的清洁动作(步骤S203)。另一方面，通过测量照相机6作为辊3的表面状态来检测到的附着物的最大高度为预先设定的阈值以下时(步骤S202：否)，控制部101使清洁刮板7从辊3的表面离开(步骤S204)。
在本实施方式中，控制部101是将辊3的表面的附着物的高度与一个阈值进行比较，并从使得清洁刮板7与辊3抵接或分开的两个选项中选择任意一个，但也可以将辊3的表面的附着物的高度与阶段性地设定的多个的阈值分别进行比较，并对使得清洁刮板7与辊3抵接的强弱进行阶段性的控制。具体来说，控制部101在通过清洁刮板7进行辊3的表面的清洁动作的刮板方式中，通过清洁刮板相对于辊3的咬入量，来阶段性地控制使得清洁刮板7与辊3抵接的强弱。另外，控制部101在通过吹气方式或吸引方式来进行辊3的表面的清洁动作的情况下，通过气体的流速来控制辊3的表面的附着物的除去动作的强弱。
由此，通过第1实施方式所涉及的立体造型装置100，根据辊3的表面状态的检测结果，只有在判断为辊3的表面需要清洁的情况下，就能够进行辊3的表面的清洁动作(附着物的除去)。其结果是，与一直使得清洁刮板7与辊3的表面抵接的清洁动作相比，能够抑制辊3的磨损的进行。
(第2实施方式)
本实施方式是将辊的表面的电位或电阻值作为辊的表面状态来检测的例子。在以下的说明中，对于与第1实施方式相同的构成将省略其说明。
图3所示是第2实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。如图3所示，本实施方式所涉及的立体造型装置200具有造型区域1、造型台2、辊3、清洁刮板7、表面电位计8、静电消除器9以及控制部201。
表面电位计8是将辊3的表面的电位(以下称为表面电位)作为辊3的表面状态来检测的检测部的一例。造型材料4为粉末时，通过在立体造型装置200进行的立体造型物的造型中重复辊3所进行的平坦化，通过造型材料4与辊3之间的摩擦产生静电而使辊3带电，粒径小的粉末材料(造型材料4)、特别是粒径为10.0μm以下的粉末容易附着于辊3。因此，通过表面电位计8测量辊3的表面电位，对于粉末、特别是第1实施方式中的通过测量照相机6难以观察的粒径小的粉末的有无的推定是有效的。在本实施方式中，表面电位计8可以使用TREKJAPAN制造的Model1344的表面电位计等。
在本实施方式中，立体造型装置200通过表面电位计8来检测辊3的表面电位，并检测有无因带电导致物质对辊3的附着，但也可以通过表面电阻计(检测部的一例)来检测辊3的表面电阻作为辊3的表面状态。这种情况下，作为表面电阻计，可以使用Napson制造的NC-110的表面电阻计等。
静电消除器(离子发生器)9对辊3的表面进行除电。具体来说，静电消除器9是通过对辊3的表面照射离子进行除电，来从辊3的表面除去因静电力附着在辊3的表面上的粉末等物质的清洁部件的一例。例如，静电消除器9可以使用春日电机制造的KD-110SI的离子发生器。在本实施方式中，立体造型装置200通过静电消除器9对辊3的表面进行除电，但并不限定于此，例如也可以使除电刷或除电用的板簧接近或接触辊3的表面，来对辊3的表面进行除电。
然后，控制部201根据由表面电位计8检测出的辊3的表面电位(或由表面电阻计检测出的辊3的表面电阻)，来控制静电消除器9除去辊3的表面的附着物。由此，能够基于辊3的表面图像来推定难以判别有无附着于该辊3的微粉对辊3的带电附着，并能够除去附着于辊3的表面的物质。
图4所示是第2实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。接着，使用图4，对本实施方式所涉及的立体造型装置200中的辊3的清洁动作的流程的一例进行说明。
当控制部201发出清洁动作的控制指令时，表面电位计8检测辊3的表面电位(步骤S401)。由表面电位计8检测出的辊3的表面电位在预先设定的阈值以下时(步骤S402：否)，控制部201关闭静电消除器9(步骤S403)。另一方面，由表面电位计8检测出的辊3的表面电位大于预先设定的阈值时(步骤S402：是)，控制部201启动静电消除器9，对辊3的表面进行除电，除去附着在辊3的表面上的物质(步骤S404)。
如此，根据第2实施方式所涉及的立体造型装置200，能够基于辊3的表面图像来推定难以判别有无附着于该辊3的微粉对辊3的带电附着，并能够除去附着于辊3的表面的物质。
(第3实施方式)
本实施方式是使用清洁前的辊的表面图像和清洁后的辊的表面图像来检测有无物质附着于辊的表面的例子。在以下的说明中，对于与上述实施方式相同的构成将省略其说明。
图5所示是第3实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。如图5所示，本实施方式所涉及的立体造型装置300具有造型区域1、造型台2、辊3、清洁刮板7、第一测量照相机10、第二测量照相机11以及控制部301。
第一测量照相机10拍摄清洁前(换言之，附着于辊3表面的物质的除去动作之前)的辊3的表面图像。这里，表面图像既可以是二维图像也可以是三维图像。在本实施方式中，第一测量照相机10在辊3的旋转方向上被配置在清洁刮板7的前方，来监测物质对清洁之前的辊3的表面的附着状态。即，第一测量照相机10拍摄清洁前的辊3的表面图像，并根据该表面图像来判断辊3的表面有无附着物(辊3的表面状态的一例)。例如，第一测量照相机10可以使用线扫描照相机(例如，KEYENCE制造的CA-HL02MX)、使用激光的三维轮廓测量机(例如，KEYENCE制造的LJ-V7020)。
第二测量照相机11拍摄清洁后(换言之，附着于辊3表面的物质的除去动作之后)的辊3的表面图像。这里，表面图像既可以是二维图像也可以是三维图像。在本实施方式中，第二测量照相机11在辊3的旋转方向上被配置在清洁刮板7的后方，来监测物质对清洁之后的辊3的表面的附着状态。即，第一测量照相机11拍摄清洁后的辊3的表面图像，并根据该表面图像来判断辊3的表面有无附着物(辊3的表面状态的一例)。例如，第二测量照相机11可以使用线扫描照相机(例如，KEYENCE制造的CA-HL02MX)、使用激光的三维轮廓测量机(例如，KEYENCE制造的LJ-V7020)。
辊3的表面的清洁动作及辊3的表面状态的检测动作优选在造形区域1的外侧进行。由此，即使使得辊3旋转，也能够抑制粉末等物质附着到清洁刮板7、第一、第二测量照相机10、11上这种情况下，也可以在辊3的旋转方向上仅在清洁刮板7的前方设置照相机(即，仅设置第一测量照相机10)，并在辊3旋转一周后对清洁之后的表面图像进行拍摄，且将该表面图像作为清洁后的辊3的表面图像来处理。由此，能够减少设置在立体造型装置300里的照相机的数量。
控制部301根据第一测量照相机10和第二测量照相机11拍摄的表面图像，来控制清洁刮板7，除去附着在辊3表面的物质。由此，能够提高是否需要进行辊3的清洁的判断精度。其结果是，与一直使得清洁刮板7与辊3的表面抵接的清洁动作相比，能够抑制辊3的磨损的进行。
在本实施方式中，控制部301控制清洁刮板7来除去附着在辊3的表面上的物质，但只要是控制清洁刮板7及辊3的至少一方来除去附着在辊3的表面上的物质的装置即可，并不限定于此。具体来说，控制部301也可以根据辊3的表面状态的检测结果，变更辊3的驱动条件(例如辊3的旋转速度)，来除去附着于辊3的表面的物质。由此，能够抑制由辊3的磨损引起的清洁性的降低、以及造型材料4相对于造型区域1的填充密度的降低。这时，辊3的功能是作为清洁部件的一例。
图6所示是第3实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的清洁动作的流程的一个流程图例。接着，使用图6，对本实施方式所涉及的立体造型装置300中的辊3的清洁动作的流程的一例进行说明。
第一测量照相机10在从控制部301得到清洁动作的控制指令时，首先拍摄辊3的表面图像(步骤S601)。此时，控制部301既可以是使得辊3持续旋转的状态，也可以是重复辊3的旋转及停止的状态。
控制部301根据由第一测量照相机10拍摄的表面图像，来计算清洁前的辊3的表面所附着的物质的最大高度，并判断该计算出的高度是否大于预先设定的阈值(步骤S602)。当计算出的高度在预先设定的阈值以下时(步骤S602：否)，控制部301使清洁刮板7从辊3的表面离开，不进行除去附着在辊3的表面上的物质的清洁动作(步骤S603)。
另一方面，当计算出的高度大于预先设定的阈值时(步骤S602：是)，控制部301使清洁刮板7与辊3的表面抵接，进行除去附着在辊3的表面上的物质的清洁动作(步骤S604)。接着，第二测量照相机11拍摄辊3的表面图像(步骤S605)。
接着，控制部301根据由第二测量照相机11拍摄的表面图像，来计算清洁后的辊3的表面所附着的物质的最大高度，并判断该计算出的高度是否大于预先设定的阈值(步骤S606)。当计算出的高度在预先设定的阈值以下时(步骤S606：否)，控制部301使清洁刮板7从辊3的表面离开，不进行除去附着在辊3的表面上的物质的清洁动作(步骤S603)。
另一方面，当计算出的高度大于预先设定的阈值时(步骤S606：是)，控制部301判断清洁刮板7与辊3的表面抵接的状态是否在预先设定的旋转次数(例如旋转10次)以上(步骤S607)。当清洁刮板7与辊3的表面抵接的状态比预先设定的旋转次数少时(步骤S607：否)，控制部301返回步骤S605，继续辊3的表面的清洁动作。
另一方面，当清洁刮板7与辊3的表面抵接的状态在预先设定的旋转次数以上时(步骤S607：是)，控制部301判断为辊3的清洁动作里有异常，暂时中断立体造型物的造型，将催促更换清洁刮板7的通知显示到立体造型装置300所具有的显示部里(步骤S608)。
如此，根据第三实施方式所涉及的立体造型装置300，能够提高是否需要进行辊3的清洁的判断精度。其结果是，与一直使得清洁刮板7与辊3的表面抵接的清洁动作相比，能够抑制辊3的磨损的进行。
(第4实施方式)
本实施方式是将辊的表面的粗糙度作为辊的表面状态来检测的例子。在以下的说明中，对于与上述实施方式相同的构成将省略其说明。
图7所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置的一个构成示意图例。如图7所示，本实施方式所涉及的立体造型装置400具有造型区域1、造型台2、辊3、清洁刮板7、测量照相机6、表面粗糙度计12以及控制部401。
表面粗糙度计12是将辊3的表面粗糙度作为辊3的表面状态的一例来测量(检测)的检测部的一例。具体来说，表面粗糙度计12测量辊3的表面的粗糙度，并基于该测量结果来检测辊3的表面的磨损程度。表面粗糙度计12既可以是接触式的表面粗糙度计，也可以是非接触式的表面粗糙度计，在不接触辊3、不促进辊3的表面的磨损这一点上，优选为非接触式的表面粗糙度计(例如，OptoSurf制造的OS-500、FocalSpec制造的MP900)。
控制部401根据表面粗糙度计12对辊3的表面粗糙度的测量结果，来控制辊3，使辊3的旋转速度变慢。由此，当辊3的表面磨损，表面的粗糙度变大时，能够抑制附着于辊3的表面的物质的除去性的降低，以及辊3容易卷起造型材料4后，造型材料4相对于造型区域1的填充密度的降低。
另外，控制部401根据表面粗糙度计12对辊3的表面粗糙度的测量结果，中断由立体造型装置400对立体造型物的造型。由此，能够中断立体造型物的造型，促进清洁刮板7或辊3的更换，并对清洁不良引起的材料面的粗糙、辊3的磨损引起的造型材料4的填充密度的降低防患于未然。
图8所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置的辊的控制动作的一个说明图例。接着，使用图8，对本实施方式所涉及的立体造型装置400对辊3的控制动作的一例进行说明。在图8中，纵轴表示辊3的表面粗糙度的测量结果，横轴表示时间。
如图8(a)所示，在由表面粗糙度计12测量的粗糙度中没有异常值的情况下，控制部401维持辊3的旋转次数。另一方面，如图8(b)所示，在由表面粗糙度计12计测的粗糙度较多的情况下，控制部401使辊3的旋转速度变慢，对形成在造形区域1里的造形层的多次涂敷的条件进行变更。
另外，如图8(c)所示，当表面粗糙度计12测量的粗糙度的大小是比预先设定的阈值大的异常值时，控制部401就控制清洁刮板7或辊3，来实施除去附着在辊3的表面上的物质的清洁动作。然后，如图8(c)所示，当表面粗糙度计12测量的粗糙度的大小不存在小于预先设定的阈值的异常值时，控制部401就判断附着于辊3的表面的物质已被除去，并继续辊3的平坦化动作。
另外，如图8(d)所示，当表面粗糙度计12测量的粗糙度的大小是比预先设定的阈值大的异常值时，控制部401就控制清洁刮板7或辊3，来实施除去附着在辊3的表面上的物质的清洁动作。然后，如图8(d)所示，当表面粗糙度计12测量的粗糙度的大小是大于预先设定的阈值的异常值时，控制部401就判断为不能除去附着在辊3的表面上的物质，并中断(停止)立体造型装置400对立体造型物的造型，在显示部上显示催促确认辊3的表面状态的通知。
图9所示是第4实施方式所涉及的立体造型装置中的辊的控制动作的流程的一个流程图例。接着，使用图9，对本实施方式所涉及的立体造型装置400对辊3的控制动作的流程的一例进行说明。
由于辊3的磨损不是急速进行的现象，因此，表面粗糙度计12也可以不是每次在造形区域1中层叠造形层，而是在造形区域1中每次对预先设定的层数(例如100×N层。这里，N为1以上的整数)的造形层进行层叠时，来测量辊3的表面的粗糙度。由此，表面粗糙度计12是在最后测量辊3的表面的粗糙度之后，来判断是否对造形区域1层叠了预先设定的层数的造形层(步骤S901)。在判断为对于造形区域1没有层叠预先设定的层数的造形层时(步骤S901：否)，表面粗糙度计12不进行辊3的表面粗糙度的测量。
另一方面，在判断为对于造形区域1层叠了预先设定的层数的造形层时(步骤S901：是)，表面粗糙度计12测量辊3的表面粗糙度(步骤S902)。控制部401判断由表面粗糙度计12测量的粗糙度是否超过预先设定的第一阈值(步骤S903)。这里，第一阈值是判断为辊3的表面磨损了的该辊3的表面的粗糙度。当表面粗糙度计12测量的粗糙度在第一阈值以下时(步骤S903：否)，控制部401判断为辊3的表面没有磨损，返回步骤S901。
另一方面，由表面粗糙度计12测量的粗糙度大于第一阈值时(步骤S903：是)，控制部401判断为辊3的表面磨损了，并使辊3的旋转速度低速化(步骤S904)。当辊3的表面磨损，表面的粗糙度变大时，有时会发生附着物对辊3的表面的除去性的降低，以及容易卷起造型材料4，导致造型材料4相对于造型区域1的填充密度的降低等的影响。作为减轻该影响的方法，在辊3对造形区域1的平坦化动作中使得辊3的旋转速度降低是有效的。
但是，如果仅使得辊3的旋转速度变慢，一边由辊3卷起一边被输送的造形材料4的流动性也会降低，并且有可能导致造形区域1的下层的固化材料5被拉拽而破坏。于是，为了一边保持造形材料4的流动性-边使造形区域1的造形材料4平坦化，控制部401不仅是辊3的旋转速度，优选的是还使得移动造形区域1的涂敷单元整体的移动速度也一起低速化。
接着，表面粗糙度计12测量辊3的表面的粗糙度。然后，控制部401判断由表面粗糙度计12测量的粗糙度是否大于预先设定的第二阈值(步骤S905)。这里，第二阈值是判断辊3的表面为过度磨损了的粗糙度。当表面粗糙度计12测量的粗糙度在第二阈值以下时(步骤S905：否)，控制部401判断为辊3的表面没有过度磨损，返回步骤S901。
另一方面，由表面粗糙度计12测量的粗糙度大于第二阈值时(步骤S905：是)，控制部401判断为辊3的表面过度磨损，并暂时中断立体造型物的造型，对立体造型装置400所具有的显示部显示催促更换辊3的通知(步骤S906)。
如此，根据第四实施方式所涉及的立体造型装置400，当辊3的表面磨损，表面的粗糙度变大时，能够抑制附着于辊3的表面的物质的除去性的降低，以及辊3容易卷起造型材料4后，造型材料4相对于造型区域1的填充密度的降低。
在本实施方式中，控制部401使用两个阈值(第一阈值和第二阈值)来判断辊3的表面是否磨损，但也可以事先设定更多的阈值，并将辊3的表面的磨损的程度分为更细的阶段(或者无阶段)来进行判断，且根据该磨损的程度来控制辊3的旋转速度。
在通过第一～第四实施方式所涉及的立体造型装置100、200、300、400进行的立体造型物的造型所使用的造型材料4中，使用的是液状的光固化性树脂、固定粉末状的聚合物、金属、陶瓷、碳、木材等。由于作为造型材料4使用的粉末材料的粒径越小越容易引起凝聚，并且，容易向辊3附着，因此，本实施方式所涉及的立体造型装置100、200、300、400是有效的。
通过造形，有时因静电或未干燥墨等而在辊上附着有粉的凝聚物等的附着物，但辊的附着物在多次涂敷时随着辊的移动会被转印到粉面上，在粉面上形成凹凸而成为损害平坦性的原因。因此，作为在立体造型装置中除去辊的附着物的方法，使清洁刮板等清洁部件始终与辊抵接。
但是，在使清洁部件一直与辊抵接的清洁方法中，由于清洁部件相对于辊的表面持续滑动，清洁部件或辊的磨损会随着时间的推移而加剧，最终会导致粉的漏过或粉从清洁部件落下那样的清洁不良、以及因磨损而引起辊的表面粗糙度降低的问题。具体来说，作为清洁不良的一个例子的粉的漏过会导致附着物的转印所引起的粉面的粗糙，其被硬化而导致造型物的形状异常或精度降低。另外，作为清洁不良的一例的粉从清洁部件的落下，由于在粉面上形成凸部，因此其被硬化后会导致造型物的形状异常及喷头的碰撞。
另外，已知的是辊的表面粗糙度的降低因为损害了均匀地压实粉的功能而导致粉的填充密度的降低，由此会招致造型物的密度及强度的降低。为了保持辊的表面粗糙度，通常进行的是辊的表面的研磨、镀敷处理、涂敷处理，但即使实施这些处理，通过使清洁部件与辊抵接，也会大大促进辊的磨损速度。
另外，在迄今为止的清洁方法中，不检测清洁后的辊的状态，没有确认是否正确地进行了清洁的方法。例如，存在的课题是，即使在因粉末的漏过等而无法正确地清洁的情况下也会继续造形，从而引起粉面的粗糙。
根据本实施方式，检测辊3的表面状态，并根据该检测结果在判断为需要清洁的情况下通过进行清洁动作，能够提供可以抑制辊3的磨损的立体造型装置100、200、300、400及立体造型方法。
Claims (7)
1.一种立体造型装置，其特征在于包括：
检测部，其检测辊的表面状态；
清洁部件，其清扫所述辊的表面，以及
控制部，其基于所述检测部对所述辊的表面状态的检测结果，控制所述辊或所述清洁部件，除去附着在所述辊的表面上的物质。
2.根据权利要求1所述的立体造型装置，其特征在于：
所述立体造型装置的造型材料为粉末。
3.根据权利要求1或2所述的立体造型装置，其特征在于：
所述检测部将所述辊的表面的二维图像或三维图像作为所述辊的表面状态来检测。
4.根据权利要求1或2所述的立体造型装置，其特征在于：
所述检测部将所述辊的表面的电位或电阻值作为所述辊的表面状态来检测。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的立体造型装置，其特征在于：
所述控制部还基于所述辊的表面状态的检测结果，来中断使用了造型材料的立体造型物的造型。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的立体造型装置，其特征在于：
所述控制部基于所述辊的表面状态的检测结果，变更所述辊的驱动条件，除去附着于所述辊的表面的物质。
7.一种由立体造型装置执行的立体造型方法，其特征在于包括：
检测辊的表面状态的步骤；
通过清洁部件来清扫所述辊的表面的步骤，以及
根据所述辊的表面状态的检测结果，控制所述辊或所述清洁部件，除去附着在所述辊表面的物质的步骤。
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