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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Modellierungssystem und eine Modellierungsvorrichtung, ein Modellierungsverfahren und ein Modellierungsprogramm.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Zum Beispiel wird in einem 3D-Drucker ein dreidimensionales Modellobjekt durch Bilden einer Vielzahl von Modellierungsschichten modelliert (so genannte additive Herstellung). Insbesondere wird das dreidimensionale Modellobjekt modelliert, indem eine Form des dreidimensionalen Modellobjekts als ein Modellierungsziel mit einer Vielzahl von Modellierungsschichten in Pseudo-Manier dargestellt wird und dann entsprechende Modellierungsschichten gebildet werden (beispielsweise Patentliteratur 1).
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[Zitierliste]
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[Patentliteratur]
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[Patentliteratur 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Publikationsnummer 2019-155606
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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[Technisches Problem]
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Bei einer gestapelten Modellierung kann eine konkavkonvexe Form einer Schichtoberfläche eine Modellierungsqualität und -form der nächsten Schicht beeinträchtigen. Zum Beispiel kann ein innerer Defekt, eine unvollständige Verschmelzung oder ähnliches auftreten. In der Patentliteratur 1 wird eine zusätzliche Schicht in einem niedrigen Bereich gebildet, und es wird davon ausgegangen, dass die Modellierungsqualität weiter verbessert werden kann, indem die Modellierung der zusätzlich gebildeten Schicht kontrolliert wird.
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Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, die im Hinblick auf solche Situationen wie oben beschrieben gemacht wurde, ist es, ein Modellierungssystem und eine Modellierungsvorrichtung, ein Modellierungsverfahren und ein Modellierungsprogramm bereitzustellen, die eine Modellierungsqualität verbessern können.
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[Lösung des Problems]
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Die vorliegende Offenbarung stellt in einem ersten Aspekt ein Modellierungssystem bereit, das eine Steuereinheit umfasst, die ein Modellierungsmittel steuert, um jede von gestapelten Modellierungsschichten zu bilden, basierend auf Modellierungsdaten, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten, eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und die eine gestapelte Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten einschließt, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des festgelegten Bereichs liegt, eine Korrektureinheit, die eine Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil durchführt, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des festgelegten Bereichs liegt.
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Die vorliegende Offenbarung stellt in einem zweiten Aspekt ein Modellierungsverfahren bereit, das einen Schritt des Steuerns einer Modellierungseinrichtung umfasst, um jede von gestapelten Modellierungsschichten zu bilden, basierend auf Modellierungsdaten, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten, einen Schritt des Bestimmens, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und des Einfügens einer gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des festgelegten Bereichs liegt, einen Schritt des Durchführens einer Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des festgelegten Bereichs liegt.
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Die vorliegende Offenbarung stellt in einem dritten Aspekt ein Modellierungsprogramm bereit, das einen Computer veranlasst, die Verarbeitung der Steuerung eines Modellierungsmittels auszuführen, um jede der gestapelten Modellierungsschichten zu bilden, basierend auf Modellierungsdaten, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten, Verarbeitung des Bestimmens, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und Einfügen einer gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des festgelegten Bereichs liegt, Verarbeitung des Durchführens einer Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des festgelegten Bereichs liegt.
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[Vorteilhafte Wirkung der Erfindung]
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Die vorliegende Offenbarung weist den Effekt auf, dass eine Modellierungsqualität verbessert werden kann.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine schematische Darstellung einer Modellierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- [2] 2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Modellierungsmittels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [3] 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardware-Konfiguration einer Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [4] 4 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das Funktionen zeigt, die in der Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
- [5] 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen vorgegebenen Bereich gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [6] 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein fehlendes Teil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [7] 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Einstellung eines Modifikationspfades entsprechend dem Muster 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [8] 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Einstellung eines Modifizierungspfades zeigt, der dem Muster 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entspricht.
- [9] 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren der Modellierungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [10] 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine dem Muster 1 entsprechende Pfadrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
- [11] 11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Pfadrichtung zeigt, die dem Muster 2 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entspricht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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[Erste Ausführungsform]
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Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform eines Modellierungssystems und einer Modellierungsvorrichtung, eines Modellierungsverfahrens und eines Modellierungsprogramms gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Modellierungsvorrichtung 20 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform speziell der Fall beschrieben wird, in dem ein Abscheidungsmodellierungsverfahren (im Folgenden als „DED“ bezeichnet) als Modellierungsvorrichtung 20 verwendet wird. Der Abscheidungsmodellierungsprozess wird auch als gerichteter Energieabscheidungsprozess bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Fall beschrieben, in dem das DED-Verfahren eingesetzt wird, aber es kann auch ein anderes Modellierungsverfahren eingesetzt werden. Beispiele für andere Modellierungsverfahren sind die Fused-Filament-Fabrication (FFF), das selektive Lasersintern (SLS), das Materialstrahlverfahren (MJ), das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) und ein Stereolithographiegerät (SLA). Die Modellierungsmethode ist also nicht beschränkt.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Modellierungsvorrichtung 20 als Hauptkonfiguration eine Modelliereinrichtung (Modelliermittel) 23 und eine Steuereinrichtung (ein Modellierungssystem) 22.
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Das Modellierungsmittel 23 ist eine Vorrichtung, die ein dreidimensionales Modellobjekt modelliert, das ein Modellierungsziel ist. Das Modellierungsmittel 23 wird von der Steuervorrichtung 22 gesteuert. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Modellierungsmittel 23 einen Kopf 31 und einen Tisch 32. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Ebene parallel zu einer Tischoberfläche eine x-y-Ebene, und eine vertikale Richtung (das heißt eine gestapelte Höhe) ist eine z-Richtung. Die Modelliereinrichtung 23 bildet mit dem Kopf 31, der parallel zur x-y-Ebene beweglich ist, eine Modellierschicht aus einem Modelliermaterial auf dem Tisch 32. Auf diese Weise wird eine erste Schicht des dreidimensionalen Modellobjekts gebildet. Nach der Bildung der Modellierschicht bewegt sich der Kopf 31 um die Höhe einer Schicht (Stapelabstand) in z-Richtung, um die nächste Schicht zu bilden. Die Modelliereinrichtung 23 wiederholt diesen Vorgang, um eine Vielzahl von Modellierschichten zu stapeln und so das dreidimensionale Modellobjekt zu bilden.
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Beachten Sie, dass die obige Beschreibung einen Fall beschreibt, in dem sich der Kopf 31 entlang der x-y-Ebene oder in einer z-Achsenrichtung bewegt, aber ein Bewegungsprozess ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann sich der Tisch 32 in Richtung der z-Achse bewegen.
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Ein spezielles Modellierungsverfahren des Modellierungsmittels 23 ist ein DED-Verfahren. Beim DED-Verfahren wird das Modelliermaterial von dem Kopf 31 zugeführt. Bei dem Modelliermaterial handelt es sich beispielsweise um ein metallisches Material oder ähnliches, das zusammen mit einem Trägergas eingespritzt wird, wie in 2 mit M dargestellt. Dann wird der Laser (geeignete Wärmequelle) L weiter vom Kopf 31 zugeführt. Insbesondere wird das Modelliermaterial mit dem Laser L aufgelöst und koaguliert, um Kügelchen des Modelliermaterials zu bilden. Die Modellierschicht wird gebildet, indem die Kügelchen geformt werden, während sich der Kopf 31 entlang der x-y-Ebene bewegt.
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Die Modelliereinrichtung 23 ist mit einem Sensor (Überwachungseinrichtung) als Messeinrichtung zum Messen einer Form der Modellierschicht versehen. Der Sensor misst die Oberflächenform (das heißt die gestapelte Höhe) der geformten Modellierschicht. Die Zeit für die Durchführung der Messung ist nicht begrenzt. Als Sensor können verschiedene Methoden, wie beispielsweise ein Laser-Scan-Verfahren und ein Kameraverfahren, verwendet werden.
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Wenn die Modellierung auf der Grundlage von Modellierungsdaten durchgeführt wird, sollte im Idealfall eine Modellierungsschicht mit einer gestapelten Höhe gebildet werden, die mit der in den Modellierungsdaten festgelegten Modellierungsschicht übereinstimmt. In der Realität kann es jedoch vorkommen, dass eine ideale Modellierungsschicht aufgrund verschiedener Einflüsse eines Umweltfaktors, eines physikalischen Faktors und dergleichen nicht modelliert wird. In diesem Fall kann die Modellierungsschicht zum Beispiel eine Oberflächenform mit einer teilweise niedrigeren oder höheren Stapelhöhe (gestapelten Höhe) aufweisen. Eine solche Oberflächenunebenheit kann zu einer Verschlechterung der Modellierungsqualität führen, beispielsweise zu einem inneren Defekt oder einer unvollständigen Verschmelzung, weshalb die Messung mit dem Sensor durchgeführt wird.
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Die Steuereinrichtung (Modellierungssystem) 22 steuert die Modelliermittel 23, um das dreidimensionale Modellobjekt, das das Modellierziel ist, zu modellieren.
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration der Steuereinrichtung 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Steuervorrichtung 22 ein Computersystem (Rechnersystem) und umfasst beispielsweise eine CPU 11, einen Festwertspeicher (ROM) 12 zum Speichern eines von der CPU 11 auszuführenden Programms oder dergleichen, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 13, der während der Ausführung jedes Programms als Arbeitsbereich fungiert, ein Festplattenlaufwerk (HDD) 14 als Speichervorrichtung mit großer Kapazität und eine Kommunikationseinheit 15, die mit einem Netzwerk oder dergleichen zu verbinden ist. Es ist zu beachten, dass als Speichermedium mit großer Kapazität ein Solid State Drive (SSD) verwendet werden kann. Diese jeweiligen Einheiten sind über einen Bus 18 verbunden.
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Die Steuervorrichtung 22 kann eine Eingabeeinheit, einschließlich einer Tastatur, einer Maus und anderen, eine Anzeigeeinheit, einschließlich einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder dergleichen, die Daten anzeigt, und dergleichen umfassen.
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Beachten Sie, dass ein Speichermedium zum Speichern des von der CPU 11 auszuführenden Programms oder dergleichen nicht auf das ROM 12 beschränkt ist. Zum Beispiel kann eine andere zusätzliche Speichervorrichtung wie eine Magnetplatte, eine magneto-optische Platte oder ein Halbleiterspeicher verwendet werden.
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Eine Reihe von Verarbeitungsprozessen zum Erreichen verschiedener später beschriebener Funktionen werden in einer Programmform im Festplattenlaufwerk 14 oder dergleichen aufgezeichnet, und dieses Programm wird von der CPU 11 in den RAM 13 oder dergleichen eingelesen, um Informationsverarbeitung und arithmetische Verarbeitung auszuführen, wodurch verschiedene später beschriebene Funktionen erreicht werden. Darüber hinaus kann das Programm in einer Form angewendet werden, in der es vorher im ROM 12 oder einem anderen Speichermedium installiert wird, in einer Form, in der es in einem Zustand bereitgestellt wird, in dem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist, in einer Form, in der es über ein verdrahtetes oder drahtloses Kommunikationsmittel geliefert wird, oder in einer ähnlichen Form. Beispiele für das computerlesbare Speichermedium sind die Magnetplatte, die magneto-optische Platte, eine CD-ROM, eine DVD-ROM und der Halbleiterspeicher.
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4 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das die in der Steuervorrichtung 22 enthaltenen Funktionen zeigt. Wie in 4 gezeigt, enthält die Steuervorrichtung 22 eine Erzeugungseinheit 41, eine Steuereinheit 42, eine Bestimmungseinheit 43 und eine Korrektureinheit 44.
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Die Erzeugungseinheit 41 generiert die Modellierungsdaten. Die Modellierungsdaten sind Informationen, die das dreidimensionale Modellobjekt, das das Modellierungsziel ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten darstellen. Insbesondere werden zunächst Formdaten, die eine Form des dreidimensionalen Modellobjekts (Zielmodellobjekt) darstellen, in die Erzeugungseinheit 41 eingegeben. Die Formdaten werden beispielsweise mit einer Informationsverarbeitungseinrichtung oder ähnlichem aufbereitet und in die Steuereinrichtung 22 eingegeben. Dann teilt die Erzeugungseinheit 41 die Formdaten durch eine vorgegebene Stapelteilungseinheit in einer Höhenrichtung (z-Achsenrichtung) des dreidimensionalen Modellobjekts und erzeugt die Modellierungsdaten, die eine Vielzahl von Modellierungsschichten (jeweilige gestapelte Schichten) darstellen. Bei den Modellierungsdaten handelt es sich beispielsweise um binäre Daten, die angeben, ob die Modellierung in den Koordinaten der x-y-Ebene jeder Schicht durchgeführt werden soll oder nicht. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, dass die Modellierungsdaten einen Parameter wie beispielsweise einen modellierten Betrag (gestapelte Höhe) in den Koordinaten der x-y-Ebene jeder Schicht enthalten.
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Somit stellt die Erzeugungseinheit 41 die Formdaten des dreidimensionalen Modellobjekts als die Modellierungsdaten dar und kann daher das dreidimensionale Modellobjekt in die jeweiligen Schichten unterteilt darstellen, und das dreidimensionale Modellobjekt kann durch Bilden der jeweiligen Schichten modelliert werden.
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Die Steuereinheit 42 steuert die Modelliereinrichtung 23, um jede der gestapelten Modellierschichten auf der Grundlage der Modellierdaten zu bilden. Die Steuereinheit 42 steuert einen Betrieb der Modelliermittel 23 (insbesondere des Kopfes 31). Die Steuereinheit 42 stellt eine Position oder ähnliches des Kopfes 31 auf der Grundlage der Modellierungsdaten (Designdaten der Modellierungsschicht) ein, um die Zielmodellierungsschicht zu modellieren, während sie verschiedene Parameter wie eine Modellierungsgeschwindigkeit und die gestapelte Höhe steuert. Bei der DED werden beispielsweise auch die Menge des abzuführenden Modelliermaterials, die Intensität des Lasers L und dergleichen gesteuert.
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Insbesondere legt die Steuereinheit 42 einen Pfad (virtuelle Linie) zur Bildung der Zielmodellierschicht auf der Grundlage der Modellierdaten fest. Dann wird der Kopf 31 entlang des Pfades betrieben, um die Perlen zu formen, und die Perlen bilden entsprechend die Modellierungsschicht.
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Die Steuereinheit 42 modelliert die Zielmodellierschicht und modelliert dann die Modellierschicht (das heißt die Modellierschicht der nächsten Schicht), die auf die gebildete Modellierschicht gestapelt werden soll. Auf diese Weise wird das dreidimensionale Modellobjekt durch Bildung der jeweiligen gestapelten Modellierungsschichten modelliert.
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Die Steuereinheit 42 führt auch eine Steuerung der Formmessung der Modellierschicht durch den Sensor durch. Zum Beispiel wird nach dem Modellieren der Modellierungsschicht (oder während des Modellierens) die Messung der Modellierungsschicht durchgeführt. Das Messergebnis wird in der später beschriebenen Bestimmungseinheit 43 verwendet.
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Die Steuereinheit 42 formt die Modellierschicht und steuert die gestapelte Höhe in Abhängigkeit von einer Modellierposition während des Formens der Modellierschicht der nächsten Schicht auf der Grundlage des Formmessergebnisses der geformten Modellierschicht. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem die gestapelte Höhe an einer Position der gebildeten Modellierschicht hoch (oder niedrig) ist, die Modellierschicht an dieser Position so gebildet, dass sie in der nächsten Schicht dünn (oder dick) ist, so dass die gestapelte Höhe der nächsten Schicht nahe an eine ideale Stapelhöhe gebracht werden kann.
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Die Bestimmungseinheit 43 bestimmt, ob ein gemessener Wert der Stapelhöhe der gebildeten Modellierschicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (Konstruktionsrandbereich) liegt oder nicht, der vorher festgelegt wurde und die gestapelte Höhe der Modellierschicht in die Modellierdaten einschließt. Konkret vergleicht die Bestimmungseinheit 43 die mit dem Sensor gemessene Stapelhöhe (Messwert) an jeder Koordinatenposition in der x-y-Ebene der Modellierschicht mit dem vorgegebenen Bereich auf der Basis eines Idealwertes der Stapelhöhe an jeder Koordinatenposition in der x-y-Ebene der Modellierschicht. Der Idealwert (Entwurfswert) ist die gestapelte Höhe der Modellierungsschicht in den Modellierungsdaten an jeder Koordinatenposition.
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Der vorbestimmte Bereich (Konstruktionsrandbereich) wird im Voraus als ein Bereich festgelegt, in dem die auf der gebildeten Modellierschicht zu stapelnde Modellierschicht so gebildet werden kann, dass die gestapelte Höhe gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, basierend auf den Spezifikationen der Modelliereinrichtung 23. Insbesondere wird der Bereich als ein Bereich einer gestapelten Höhe einer unteren Schicht (modellierte Schicht) festgelegt, so dass eine Modellierungshöhe der Modellierungsschicht einer oberen Schicht (nicht modellierte Schicht) gleich oder größer als ein Schwellenwert (zulässige Untergrenze) durch Anpassung durch die Modellierungsmittel 23 sein kann. Mit anderen Worten, wenn die gestapelte Höhe der unteren Schicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, kann die gestapelte Höhe der oberen Schicht gleich oder größer als der Schwellenwert (innerhalb des vorbestimmten Bereichs, wie später beschrieben) durch die Einstellung durch die Modellierungsmittel 23 sein.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schwellenwert als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs festgelegt. Insbesondere, wenn die gestapelte Höhe der unteren Schicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, kann die gestapelte Höhe der gebildeten oberen Schicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegen. Beachten Sie, dass der Schwellenwert nicht auf den obigen Wert beschränkt ist, solange der Schwellenwert als zulässiger unterer Grenzwert für die gestapelte Höhe der oberen Schicht festgelegt wird.
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5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den vorbestimmten Bereich zeigt. Der vorbestimmte Bereich ist so eingestellt, dass er eine ideale Stapelhöhe der Modellierungsschicht (Stapelhöhe basierend auf den Modellierungsdaten) umfasst. Beispielsweise wird der Bereich als ein Bereich festgelegt, der durch Addieren oder Subtrahieren eines vorbestimmten Abstands zu oder von der idealen Stapelhöhe erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die DED angewandt. Beim DED wird das Pulver, das das Modelliermaterial im Kopf 31 ist, an einem Verarbeitungspunkt konzentriert, der um einen vorbestimmten Abstand von einer Spitze des Kopfes 31 entfernt ist. Dann wird das an diesem Bearbeitungspunkt konzentrierte Modelliermaterial durch den Laser L in die Perlen geformt. Folglich wird es schwierig, wie in einem Pulverkonvergenzstatus gezeigt, die Modellierschicht zu bilden, wenn der Kopf 31 sich von dem Bearbeitungspunk weg bewegt. Insbesondere im Fall der Anwendung des DED wird der vorbestimmte Bereich beispielsweise als ein Bereich festgelegt, in dem der Konvergenzdurchmesser um 10 % gegenüber dem Konvergenzdurchmesser des Bearbeitungspunktes zunimmt. Der Konvergenzdurchmesser ist zum Beispiel die Spanne der Pulverkonvergenz am Verarbeitungspunkt in Richtung der Anhäufungshöhe und in vertikaler Richtung. Das heißt, der vorgegebene Bereich in Richtung der Stapelhöhe wird als ein Abstand festgelegt, um den sich der Konvergenzdurchmesser des Verarbeitungspunktes um 10 % vergrößert. Konkret wird ein vorbestimmter Abstand als die ideale Stapelhöhe ± 1,0 mm festgelegt. Vorzugsweise wird der Bereich innerhalb eines Bereichs verwaltet, in dem sich der Konvergenzdurchmesser um 5 % vergrößert.
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5 zeigt als vorbestimmten Bereich einen Bereich von ±1,0 mm vom Verarbeitungspunkt bei 0 (Zentrum des vorbestimmten Bereichs). Dann wird die ideale Stapelhöhe am Bearbeitungspunkt (das heißt 0) gezeigt. Das heißt, der Bereich von ±1,0 mm von der idealen Stapelhöhe ist der vorbestimmte Bereich (Bereich von -1,0 mm oder höher und +1,0 mm oder niedriger als die ideale Stapelhöhe). Es wird davon ausgegangen, dass in einem Bereich, der eine gestapelte Höhe aufweist, die niedriger als -1,0 mm von der idealen Stapelhöhe ist (Bereich, in dem die gestapelte Höhe niedrig ist), die Schweißmenge abnimmt und die nächste Lage daher eine Stapelhöhe hat, die nicht dem vorgegebenen Bereich entspricht und nicht modelliert werden kann. Andererseits wird in einem Bereich, der eine gestapelte Höhe aufweist, die höher als +1,0 mm von der idealen Stapelhöhe ist (Bereich, in dem die gestapelte Höhe hoch ist), die nächste Schicht mit einer niedrigen Stapelhöhe modelliert, und daher kann die nächste Schicht mit einer gestapelten Höhe innerhalb des vorgegebenen Bereichs modelliert werden. Der vorbestimmte Bereich kann ein Bereich des unteren Grenzwertes (-1,0 mm) oder mehr sein.
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In einem Fall, in dem die gebildete Modellierschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, führt die Korrektureinheit 44 eine Korrekturmodellierung des fehlenden Teils durch, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Der fehlende Teil ist ein Bereich, in dem die gestapelte Höhe niedriger ist als der vorgegebene Bereich in der Oberfläche der Modellierschicht. 6 ist eine Ansicht (Draufsicht), die ein Beispiel für einen fehlenden Teil zeigt. Wie in 6 gezeigt, sind beispielsweise ein normaler Teil und der fehlende Teil in einer Schichtoberfläche zu sehen. Für den fehlenden Teil wird eine Position, ein Bereich oder ähnliches in Übereinstimmung mit dem Bestimmungsergebnis in der Bestimmungseinheit 43 festgelegt.
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Die Korrektureinheit 44 führt die Korrekturmodellierung durch Bildung eines Korrekturelements in diesem fehlenden Teil durch. Die Korrekturmodellierung wird durchgeführt, nachdem die Modellierungsschicht modelliert wurde und bevor die nächste Schicht gebildet wird. Insbesondere führt die Bestimmungseinheit 43 eine Bestimmungsverarbeitung durch, nachdem jede der Modellierungsschichten gebildet wurde, und die Korrektureinheit 44 führt die Korrekturmodellierung durch, bevor die als nächstes zu stapelnde Modellierungsschicht gebildet wird, wenn bei der Bestimmungsverarbeitung festgestellt wird, dass der fehlende Teil vorhanden ist. Bei der Korrekturmodellierung wird das Fleshing (die Bildung des Korrekturelements) so durchgeführt, dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Die Korrektureinheit 44 führt das Anpassen an das fehlende Teil aus, indem sie einen Pfad des Korrekturelements (im Folgenden als „Änderungspfad“ bezeichnet) festlegt und entlang des Änderungspfads Wülste des Korrekturelements bildet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem eine Korrekturmodellierung von zwei Mustern (im Folgenden als „Muster 1“ und „Muster 2“ bezeichnet) durchgeführt wird. Die Korrekturmodellierung eines der beiden Muster kann durchgeführt werden, oder es kann eine beliebige Korrekturmodellierung gewählt werden. Es ist zu beachten, dass eine andere Methode der Korrekturmodellierung als die Methoden der Korrekturmodellierung der Muster 1 und 2 angenommen werden kann, solange das Fleshing so durchgeführt wird, dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem ein linearer Modifizierungspfad gebildet wird und Wülste entlang des Modifizierungspfades modelliert werden, um die Korrekturmodellierung durchzuführen, aber der Modifizierungspfad ist nicht auf eine lineare Form beschränkt. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform die Richtung des linearen Modifikationspfads im Voraus festgelegt. In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem eine Pfadrichtung eingestellt wird.
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Die Korrekturmodellierung des Musters 1 wird beschrieben. Die Korrektureinheit 44 führt die Korrekturmodellierung durch, indem sie den modifizierenden Pfad nur in dem fehlenden Teil bildet. Insbesondere wird in dem Muster 1 die Korrekturmodellierung nur in dem fehlenden Teil durchgeführt, und die Korrekturmodellierung wird nicht in einem anderen Bereich (normaler Teil) als dem fehlenden Teil durchgeführt.
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Die Korrektureinheit 44 legt den Änderungspfad auf der Grundlage des fehlenden Teils fest. 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Einstellung des Modifizierungspfades entsprechend dem Muster 1 zeigt. In 7 ist der Änderungspfad mit einer fetten Linie dargestellt. Zusätzlich stellen gestrichelte Linien Pfade dar, auf die die modifizierenden Pfade gesetzt werden können, aber nicht gesetzt sind. Der Abstand zwischen den jeweiligen Pfaden ist so gewählt, dass benachbarte Perlen miteinander in Kontakt kommen, wenn die Perlen entlang des Pfades gebildet werden. Dann wird der Änderungspfad (Länge o.ä.) innerhalb eines Bereichs des fehlenden Teils eingestellt. Wie in 7 zu sehen ist, werden die Perlen entlang dieses Änderungspfades geformt, da der Änderungspfad nur auf den fehlenden Teil eingestellt ist, und der fehlende Teil wird ausgehöhlt. Das Entgraten wird so durchgeführt, dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
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Der Pfad des Korrekturelements wird nur in dem fehlenden Teil gebildet, und daher kann die Bildung des Korrekturelements in einem anderen Teil als dem fehlenden Teil verhindert werden. Folglich können die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden.
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Als nächstes wird die Korrekturmodellierung des Musters 2 beschrieben. Die Korrektureinheit 44 führt die Korrekturmodellierung durch, indem sie den Pfad des Korrekturelements bildet, der durch den fehlenden Teil in der gebildeten Modellierungsschicht mit dem fehlenden Teil verläuft. Insbesondere wird in dem Muster 2 der Änderungspfad so gebildet, dass er durch den fehlenden Teil verläuft, so dass der fehlende Teil vollständig der Korrekturmodellierung unterzogen wird, während ein Teilbereich des normalen Teils ebenfalls der Korrekturmodellierung unterzogen wird.
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Die Korrektureinheit 44 legt den Änderungspfad auf der Grundlage des fehlenden Teils fest. 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Einstellung des Modifizierungspfades entsprechend dem Muster 2 zeigt. Ein Abstand zwischen den jeweiligen Pfaden wird so eingestellt, dass benachbarte Perlen miteinander in Kontakt kommen, wenn Perlen entlang des Pfades gebildet werden. Darüber hinaus ist der Änderungspfad so eingestellt, dass er durch den fehlenden Teil in der Oberfläche der geformten Modellierschicht verläuft. Wie in 8 gezeigt, wird der Modifizierungspfad so eingestellt, dass er durch den fehlenden Teil verläuft, daher werden entlang dieses Modifizierungspfads Perlen gebildet, und der fehlende Teil wird mit Fleisch gefüllt. Wie in 8 gezeigt, ist der Modifizierungspfad so eingestellt, dass er durch den fehlenden Teil verläuft, das heißt der Modifizierungspfad ist nicht auf einen Pfad (gestrichelte Linie in 8) eingestellt, der nicht durch den fehlenden Teil in der Oberfläche der Modellierschicht verläuft. Der Änderungspfad ist nicht festgelegt, und daher wird der gestrichelte Teil in nicht der Korrekturmodellierung unterzogen. Insbesondere wird der Änderungspfad nur auf einen Teil gesetzt, durch den der fehlende Teil in der Oberfläche der Modellierungsschicht verläuft, und nicht auf einen anderen Teil. Das Fleshing wird so durchgeführt, dass eine gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Man beachte, dass beispielsweise die Start- und Endpunkte des Modifikationspfades (gebildete Sicken) im Muster 2 denen eines Pfades der Sicken entsprechen, die gebildet werden, wenn die Modellierschicht, die das fehlende Teil enthält (Modellierschicht eines Modifikationsziels), gebildet wird. Das heißt, die Anfangs- und Endpunkte des Modifizierungspfades gemäß der Korrekturmodellierung sind gleich den Anfangs- und Endpunkten eines gewöhnlichen Perlenpfades, der gebildet wird, wenn die Korrekturmodellierung nicht durchgeführt wird, aber die Modellierungsschicht gebildet wird.
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Der Pfad des Korrekturelements, der durch den fehlenden Teil verläuft, wird in der Modellierungsschicht gebildet, die den fehlenden Teil enthält, und daher kann verhindert werden, dass das Korrekturelement in einem Bereich der Modellierungsschicht gebildet wird, der nicht durch den fehlenden Teil verläuft. Folglich können die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden. Insbesondere beim DED-Verfahren ist es schwieriger, ein Teil zu modellieren, das weiter vom Bearbeitungspunkt entfernt ist. Daher ist es möglich, die Modellierung des normalen Teils nicht mehr als die Modellierung des fehlenden Teils durchzuführen. Im Muster 2 werden die Anfangs- und Endkanten der geformten Sicken nicht in einem Grenzabschnitt des fehlenden Teils geformt, und daher kann ein Einfluss einer Grenze der Korrekturmodellierung bei der Bildung der nächsten Schicht unterdrückt werden.
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Als nächstes wird ein Beispiel für die Modellierungsverarbeitung durch die Modellierungsvorrichtung 20 unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren der Modellierungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der in 9 gezeigte Ablauf wird zum Beispiel beim Starten der Modellierung der Modellierungsschicht ausgeführt.
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Zunächst wird ein Pfad zur Bildung einer ersten Modellierungsschicht (Modellierungsschicht einer untersten Schicht) auf der Grundlage der Modellierungsdaten festgelegt (S101).
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Als nächstes werden entlang des festgelegten Pfades Perlen gebildet (S102). Folglich wird eine Zielmodellierschicht gebildet.
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Als nächstes wird die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierschicht mit dem Sensor gemessen (S103).
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Als nächstes wird das Messergebnis der Stapelhöhe mit einer idealen Form der Modellierungsdaten (ideale Stapelhöhe) verglichen (S104). Insbesondere wird in S104 an jeder Position einer Schichtoberfläche bestimmt, ob die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierschicht innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt oder nicht.
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Als nächstes wird bestimmt, ob die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierschicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht (S105). In S105 wird, wenn die gestapelte Höhe an jeder Position auf der Oberfläche der gebildeten Modellierschicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine positive Bestimmung vorgenommen. Andererseits wird eine negative Bestimmung vorgenommen, wenn es einen Abschnitt mit einer gestapelten Höhe gibt, die an keiner Position innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
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In einem Fall, in dem die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierschicht nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (NO in S105), wird der fehlende Teil spezifiziert (S106). In S106 wird ein Bereich des fehlenden Teils in die Daten aufgenommen.
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Als nächstes wird der Änderungspfad auf den fehlenden Teil gesetzt (S107). In S107 wird der Änderungspfad auf der Grundlage eines der vorgewählten Muster 1 oder Muster 2 festgelegt. Nach der Ausführung von S107 wird S102 erneut ausgeführt, aber der Modifizierungspfad wird in S107 festgelegt, und daher werden die Perlen auf der Grundlage des Modifizierungspfads in S102 gebildet.
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In einem Fall, in dem die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierschicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (JA in S105), wird das fehlende Teil nicht erkannt, und daher wird bestimmt, ob die Konstruktion bis zu einer endgültigen Form ausgeführt wird oder nicht (S108). Mit anderen Worten, es wird in S108 bestimmt, ob die Modellierung aller in den Modellierungsdaten enthaltenen Modellierungsschichten abgeschlossen ist oder nicht.
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In dem Fall, dass die Konstruktion nicht bis zur endgültigen Form ausgeführt wird (NEIN in S108), wird der Pfad für die Bildung der Modellierungsschicht der nächsten Schicht festgelegt (S109). Nach der Ausführung von S109 wird S102 erneut ausgeführt, aber der Pfad für die nächste Schicht wird in S109 festgelegt, und daher werden die Sicken auf der Grundlage des Pfads für die nächste Schicht in S102 gebildet. So werden die jeweiligen Schichten modelliert.
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In einem Fall, in dem die Konstruktion bis zur endgültigen Form (JA in S108) ausgeführt wird, wird festgestellt, dass das dreidimensionale Modellobjekt fertiggestellt ist, um die Bearbeitung zu beenden.
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Auf diese Weise werden die Modellierung und die Korrekturmodellierung der einzelnen Schichten durchgeführt. Insbesondere in einem Fall, in dem die negative Bestimmung in S105 gemacht wird, wird der Änderungspfad in S106 und S107 gesetzt, und in einem Fall, in dem die negative Bestimmung weiterhin in S105 gemacht wird, wird der Änderungspfad wieder in S106 und S107 gesetzt. Folglich kann die Korrekturmodellierung sicherer durchgeführt werden, so dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, und eine Verschlechterung der Modellierungsqualität jeder Schicht kann effektiv verhindert werden.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Modellierungssystem und der Modellierungsvorrichtung, dem Modellierungsverfahren und dem Modellierungsprogramm der vorliegenden Ausführungsform beim Bilden der jeweiligen gestapelten Modellierungsschichten die Korrekturmodellierung in dem Fall durchgeführt, in dem es den fehlenden Teil gibt, in dem die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierungsschicht nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs einschließlich der gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in den Modellierungsdaten (die ideale gestapelte Höhe) liegt. Diese Korrekturmodellierung wird so durchgeführt, dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Dadurch kann die gestapelte Höhe der Modellierschicht sicherer in die Nähe der Modellierdaten (ideal) gebracht werden. Das heißt, eine stabile Modellierung ist möglich, und es ist möglich, ein qualitativ hochwertiges Modellobjekt zu bilden, das zum Beispiel weniger interne Defekte oder weniger unvollständige Verschmelzung aufweist.
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Der vorbestimmte Bereich wird als ein Bereich festgelegt, in dem die als nächstes zu bildende Modellierungsschicht (die Modellierungsschicht, die auf die gebildete Modellierungsschicht gestapelt werden soll) so gebildet werden kann, dass die gestapelte Höhe gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, basierend auf Spezifikationen der Modellierungseinrichtung 23. Folglich wird die Korrekturmodellierung selbst dann durchgeführt, wenn in der gebildeten Modellierungsschicht ein fehlender Teil vorhanden ist, so dass die als nächstes zu bildende Modellierungsschicht den Schwellenwert oder mehr sicher angeben kann, und es ist möglich, die Erzeugung eines vertieften Teils zu verhindern.
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Der Pfad des Korrekturelements wird nur in dem fehlenden Teil gebildet, und daher kann die Bildung des Korrekturelements in dem anderen Teil als dem fehlenden Teil verhindert werden. Folglich können die Modellierungszeit und die Kosten reduziert werden.
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Der Pfad des Korrekturelements, der durch das fehlende Teil verläuft, wird in der Modellierungsschicht gebildet, die das fehlende Teil enthält, und daher kann verhindert werden, dass das Korrekturelement in einem Bereich der Modellierungsschicht gebildet wird, der nicht durch das fehlende Teil verläuft. Folglich können die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Als nächstes werden ein Modellierungssystem und eine Modellierungsvorrichtung, ein Modellierverfahren und ein Modellierprogramm gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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In der vorgenannten ersten Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Richtung des Änderungspfades im Voraus festgelegt wird, und in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem die Richtung des Änderungspfades gesteuert wird. Nachfolgend werden verschiedene Aspekte der ersten Ausführungsform hauptsächlich im Hinblick auf das Modellierungssystem und die Modellierungsvorrichtung, das Modellierungsverfahren und das Modellierungsprogramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform stellt eine Korrektureinheit 44 eine Ausbildungsrichtung eines Änderungspfades eines Korrekturelements basierend auf einer Form eines fehlenden Teils ein. In der ersten Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Bahnrichtung beim Einstellen der Änderungsbahn festgelegt ist, und in der vorliegenden Ausführungsform ist die Bahnrichtung auch ein Steuerziel.
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Die Korrektureinheit 44 stellt die Pfadrichtung ein, die dem Muster 1 und dem Muster 2 entspricht.
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Zunächst wird ein Fall des Musters 1 beschrieben. In dem Muster 1 wird, wie oben beschrieben, der Änderungspfad nur im fehlenden Teil gebildet. Folglich stellt die Korrektureinheit 44 im Muster 1 eine Ausbildungsrichtung eines Pfades eines Korrekturelements ein, um die Anzahl der Pfade des Korrekturelements basierend auf der Form des fehlenden Teils zu verringern.
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Im Fall des Musters 1 können Wulstkanten (Start- und Endkanten) in der Nähe von Kanten des fehlenden Teils erzeugt werden. Die Kanten können sich auf die Modellierung der nächsten Schicht auswirken, weshalb die Korrektureinheit 44 die Pfadrichtung so einstellt, dass die Anzahl der im fehlenden Teil zu bildenden Modifizierungspfade verringert wird. Beispielsweise beträgt die Anzahl der Änderungspfade in einer Pfadrichtung von PA1 in 10 (Bilddiagramm) etwa 12, aber wenn eine Pfadrichtung von PA2 eingestellt ist, kann die Anzahl der Änderungspfade etwa sieben betragen. Insbesondere wird bei PA2 die Bildung von Wulsträndern im fehlenden Teil stärker gehemmt. Die Anzahl der modifizierenden Pfade hängt von der Form des fehlenden Teils ab, und daher wird die Pfadrichtung auf der Grundlage der Form des fehlenden Teils festgelegt.
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Um die Anzahl der Pfade zu verringern, ist es vorzuziehen, die Pfadrichtung zu berechnen, die die Anzahl der Pfade minimiert. Die Anzahl der Pfade kann jedoch kleiner als eine vorher festgelegte Anzahl sein, oder es kann ein Pfadrichtungsmuster, bei dem die Anzahl der Pfade am kleinsten ist, aus einer begrenzten Anzahl von Mustern ausgewählt werden. Eine Methode ist nicht beschränkt, solange die Pfadrichtung so eingestellt ist, dass die Anzahl der Pfade verringert wird.
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Die Sicken werden entlang eines modifizierenden Pfades in der so eingestellten Pfadrichtung gebildet, so dass die Anzahl der zu bildenden Pfadkanten (Start- und Endkanten) im fehlenden Teil unterdrückt werden kann, und Einflüsse der Kanten auf die Modellierung unterdrückt werden können. Dies kann die Modellierungsgenauigkeit verbessern.
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Als nächstes wird ein Fall von Muster 2 beschrieben.
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In dem Muster 2 wird ein Modifizierungspfad gebildet, der durch ein fehlendes Teil führt, wie oben beschrieben. Folglich stellt die Korrektureinheit 44 in dem Muster 2 eine Ausbildungsrichtung eines Pfades eines Korrekturelements ein, um eine Gesamtdistanz von Modifizierungspfaden basierend auf einer Form des fehlenden Teils zu verkürzen.
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Im Falle des Musters 2 können Wulstkanten außerhalb eines Bereichs einer Oberfläche einer Modellierschicht liegen, die das fehlende Teil enthält, und daher werden Einflüsse von Kanten, die auf die nächste Schicht ausgeübt werden, unterdrückt. Die Gesamtstrecke der Änderungspfade wird jedoch tendenziell länger, so dass die Modellierungszeit und die Kosten vorzugsweise reduziert werden. Folglich stellt die Korrektureinheit 44 eine Pfadrichtung ein, um den Gesamtlänge der Änderungspfade zu verkürzen.
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Zum Beispiel ist der Gesamtlänge der modifizierenden Pfade in einer Pfadrichtung von PB2 kürzer als in einer Pfadrichtung von PB1 in 11 (Bilddiagramm). Außerdem ist die Gesamtdistanz der modifizierenden Pfade in einer Pfadrichtung von PB3 kürzer als in der Pfadrichtung von PB2. Das heißt, im Beispiel von ist der Gesamtlänge der modifizierenden Pfade in der Pfadrichtung von PB3 am kürzesten. Die Gesamtdistanz der modifizierenden Pfade hängt von der Form des fehlenden Teils ab, und daher wird die Pfadrichtung auf der Grundlage der Form des fehlenden Teils festgelegt.
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Um die Gesamtdistanz der modifizierenden Pfade zu verkürzen, ist es besser, die Pfadrichtung zu berechnen, die die Gesamtdistanz minimiert. Die Gesamtdistanz kann jedoch kleiner als eine vorher festgelegte Distanz sein, oder es kann ein Pfadrichtungsmuster, bei dem die Gesamtdistanz am kleinsten ist, aus einer begrenzten Anzahl von Mustern ausgewählt werden. Eine Methode ist nicht beschränkt, solange die Pfadrichtung so eingestellt ist, dass die Gesamtdistanz der Änderungspfade verkürzt wird.
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Damit wird auch die Pfadrichtung gesteuert, so dass zusätzliche modifizierende Pfade unterdrückt werden können und die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden können.
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Beachten Sie, dass in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Änderungspfad linear ist, aber ein anderer Änderungspfad als der lineare Änderungspfad angenommen werden kann. Auch in diesem Fall können ähnliche Effekte in dem Muster 1 erzielt werden, in dem die Pfadrichtung so eingestellt ist, dass die Anzahl der Pfade verringert wird, und in dem Muster 2, in dem die Pfadrichtung so eingestellt ist, dass der Gesamtlänge der Änderungspfade verkürzt wird.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Modellierungssystem und der Modellierungsvorrichtung, dem Modellierungsverfahren und dem Modellierungsprogramm der vorliegenden Ausführungsform die Ausbildungsrichtung des Pfades des Korrekturelements basierend auf der Form des fehlenden Teils eingestellt, so dass eine Menge des Korrekturelements zur Verwendung reduziert werden kann und eine Modellierungsgenauigkeit verbessert werden kann.
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Die Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements wird so eingestellt, dass die Anzahl der Pfade des Korrekturelements basierend auf der Form des fehlenden Teils verringert wird, so dass die Anzahl der Bahnkanten (Start- und Endkanten), die in dem fehlenden Teil geformt werden müssen, verringert werden kann, und Einflüsse der Kanten, die auf die Modellierung ausgeübt werden, unterdrückt werden können. Dadurch kann die Modellierungsgenauigkeit verbessert werden.
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Die Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements wird so eingestellt, dass die Gesamtdistanz der Pfade des Korrekturelements basierend auf der Form des fehlenden Teils verkürzt wird, so dass die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden können.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht nur auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist zu beachten, dass die jeweiligen Ausführungsformen kombiniert werden können. Das heißt, die oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen können kombiniert werden.
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Das vorgenannte Modellierungssystem und die Modellierungsvorrichtung, das Modellierungsverfahren und das Modellierungsprogramm, die in jeder Ausführungsform beschrieben sind, können beispielsweise wie folgt verstanden werden.
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Ein Modellierungssystem (22) gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuereinheit (42), die ein Modellierungsmittel (23) steuert, um jede von gestapelten Modellierungsschichten zu bilden, basierend auf Modellierungsdaten, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten, eine Bestimmungseinheit (43), die bestimmt, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und die eine gestapelte Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten einschließt, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine Korrektureinheit (44), die eine Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil durchführt, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird beim Bilden der jeweiligen gestapelten Modellierungsschichten die Korrekturmodellierung in einem Fall durchgeführt, in dem es den fehlenden Teil gibt, in dem die gestapelte Höhe der gebildeten Modellierungsschicht nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs einschließlich der gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in den Modellierungsdaten (die ideale gestapelte Höhe) liegt. Diese Korrekturmodellierung wird so durchgeführt, dass die gestapelte Höhe des fehlenden Teils innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Dadurch kann die gestapelte Höhe der Modellierschicht sicherer in die Nähe der Modellierdaten (ideal) gebracht werden. Das heißt, eine stabile Modellierung ist möglich, und es ist möglich, ein qualitativ hochwertiges Modellobjekt zu bilden, das zum Beispiel weniger interne Defekte oder weniger unvollständige Verschmelzung aufweist.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der vorbestimmte Bereich im Voraus als ein Bereich festgelegt werden, in dem die Modellierungsschicht, die auf der gebildeten Modellierungsschicht gestapelt werden soll, so gebildet werden kann, dass die gestapelte Höhe gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, basierend auf den Spezifikationen der Modellierungsmittel.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird der vorbestimmte Bereich als der Bereich festgelegt, in dem die als nächstes zu bildende Modellierungsschicht (die auf der gebildeten Modellierungsschicht zu stapelnde Modellierungsschicht) so gebildet werden kann, dass die gestapelte Höhe gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, basierend auf den Spezifikationen der Modellierungsmittel. Folglich wird die Korrekturmodellierung selbst dann durchgeführt, wenn in der gebildeten Modellierungsschicht ein fehlender Teil vorhanden ist, so dass die als nächstes zu bildende Modellierungsschicht den Schwellenwert oder mehr sicher angeben kann, und es ist möglich, die Erzeugung eines vertieften Teils zu verhindern.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektureinheit die Korrekturmodellierung durchführen, indem sie einen Pfad des Korrekturelements nur in dem fehlenden Teil bildet.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird der Weg des Korrekturelements nur in dem fehlenden Teil gebildet, und daher kann die Bildung des Korrekturelements in einem anderen Teil als dem fehlenden Teil verhindert werden. Folglich können die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektureinheit eine Korrekturmodellierung durchführen, indem sie einen Pfad des Korrekturelements bildet, der durch den fehlenden Teil in der gebildeten Modellierungsschicht, die den fehlenden Teil enthält, verläuft.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird der Pfad des Korrekturelements, der durch das fehlende Teil verläuft, in der Modellierungsschicht gebildet, die das fehlende Teil enthält, und daher kann verhindert werden, dass das Korrekturelement in einem Bereich der Modellierungsschicht gebildet wird, der nicht durch das fehlende Teil verläuft. Folglich können die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektureinheit eine Ausbildungsrichtung des Pfades des Korrekturelements basierend auf einer Form des fehlenden Teils einstellen.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird die Ausbildungsrichtung des Pfades des Korrekturelements auf der Grundlage der Form des fehlenden Teils eingestellt, so dass eine Menge des Korrekturelements zur Verwendung reduziert werden kann und eine Modellierungsgenauigkeit verbessert werden kann.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektureinheit eine Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements einstellen, um die Anzahl der Pfade des Korrekturelements basierend auf einer Form des fehlenden Teils zu verringern.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird die Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements so eingestellt, dass die Anzahl der Pfade des Korrekturelements basierend auf der Form des fehlenden Teils verringert wird, so dass die Anzahl der Bahnkanten (Start- oder Endkanten), die in dem fehlenden Teil gebildet werden müssen, unterdrückt werden kann und Einflüsse der Kanten, die auf die Modellierung ausgeübt werden, unterdrückt werden können. Dadurch kann die Modellierungsgenauigkeit verbessert werden.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Korrektureinheit die Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements so einstellen, dass ein Gesamtlänge der Pfade des Korrekturelements basierend auf einer Form des fehlenden Teils verkürzt wird.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird die Ausbildungsrichtung des Pfads des Korrekturelements so eingestellt, dass die Gesamtdistanz der Pfade des Korrekturelements auf der Grundlage der Form des fehlenden Teils verkürzt wird, so dass die Modellierungszeit und -kosten reduziert werden können.
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In dem Modellierungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Bestimmungseinheit eine Bestimmungsverarbeitung durchführen, nachdem jede der Modellierungsschichten gebildet wurde, und die Korrektureinheit kann die Korrekturmodellierung durchführen, bevor die als nächstes zu stapelnde Modellierungsschicht gebildet wird, wenn bei der Bestimmungsverarbeitung festgestellt wird, dass das fehlende Teil vorhanden ist.
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Gemäß dem Modellierungssystem der vorliegenden Offenbarung wird die Bestimmungsverarbeitung in jeder der Vielzahl der gebildeten Modellierungsschichten durchgeführt, und die Korrekturmodellierung wird durchgeführt, bevor die nächste Schicht gebildet wird, wenn das fehlende Teil vorhanden ist. Das heißt, wenn das fehlende Teil sogar in der Mitte der Modellierung vorhanden ist, kann die Korrekturmodellierung durchgeführt werden.
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Eine Modellierungsvorrichtung (20) umfasst eine Modelliereinrichtung, die ein Modelliermaterial stapelt, um eine Modellierschicht zu bilden, und das obige Modellierungssystem.
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Ein Modellierungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Schritt des Steuerns einer Modellierungseinrichtung, um jede von gestapelten Modellierungsschichten zu bilden, basierend auf Modellierungsdaten, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel ist, durch Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten, einen Schritt des Bestimmens, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und des Einfügens einer gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, einen Schritt der Durchführung einer Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Modellierungsprogramm bereitgestellt, das einen Computer veranlasst, die Verarbeitung der Steuerung eines Modellierungsmittels auszuführen, um jede der gestapelten Modellierungsschichten auf der Grundlage von Modellierungsdaten zu bilden, die ein dreidimensionales Modellobjekt darstellen, das ein Modellierungsziel unter Verwendung einer Vielzahl von Modellierungsschichten ist, Verarbeitung des Bestimmens, ob ein gemessener Wert einer gestapelten Höhe der gebildeten Modellierungsschicht innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt oder nicht, und Einfügen einer gestapelten Höhe der Modellierungsschicht in die Modellierungsdaten, und in einem Fall, in dem die gebildete Modellierungsschicht einen fehlenden Teil aufweist, in dem die gestapelte Höhe nicht innerhalb des festgelegten Bereichs liegt, Verarbeitung des Durchführens einer Korrekturmodellierung durch Bilden eines Korrekturelements in dem fehlenden Teil, so dass die gestapelte Höhe innerhalb des festgelegten Bereichs liegt.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- CPU
- 12
- ROM
- 13
- RAM
- 14
- Festplattenlaufwerk
- 15
- Kommunikationseinheit
- 18
- Bus
- 20
- Modelliergerät
- 22
- Steuergerät (Modellierungssystem)
- 23
- Modellierungsmittel
- 31
- Kopf
- 32
- Tisch
- 41
- Erzeugungseinheit
- 42
- Steuereinheit
- 43
- Bestimmungseinheit
- 44
- Korrektureinheit
- L
- Laser
