DE112019007726T5

DE112019007726T5 - Vorrichtung zur additiven Herstellung

Info

Publication number: DE112019007726T5
Application number: DE112019007726.0T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Sumi; Shun KAYASHIMA; Satoshi Hattori; Seiji Uozumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2022-06-09
Also published as: CN114599475A; CN114599475B; US20220266378A1; JP6833103B1; US11654510B2; WO2021079499A1; JPWO2021079499A1

Abstract

Eine NC-Vorrichtung (10), die eine numerische Steuerungsvorrichtung ist, steuert eine additive Herstellungsvorrichtung. Die additive Herstellungsvorrichtung führt ein Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials durch. Die NC-Vorrichtung (10) umfasst eine Beobachtungseinheit (36) die das Auftreten eines Tropfens beobachtet, der durch ein Material verursacht wird, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor dieses geschmolzen ist, und eine Anweisungs-Erzeugungseinheit (35), die eine Anweisung erzeugt, die bewirkt, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung den aufgetretenen Tropfen entfernt. Die NC-Vorrichtung (10) kann Probleme vermeiden, die durch ein Phänomen verursacht werden, wonach das Material, nachdem es geschmolzen ist, an einem führenden Ende des Drahtes, bevor er geschmolzen ist, verbleibt.

Description

Feld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Herstellung, eine Vorrichtung zur additiven Herstellung, zum Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials, und ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Herstellung.
Hintergrund
Vorrichtungen zur additiven Herstellung um feste Körper durch direkte Energiedeposition (DED) herzustellen, sind bekannt. Manche Vorrichtungen zur additiven Herstellung führen ein Modellieren aus, indem sie einen Draht lokal schmelzen, welcher ein Material ist, und das geschmolzene Material aufzutragen. Solch eine Vorrichtung zu additiven Herstellung führt ein Modellieren aus, indem sie einen Draht einem Bestrahlungsgebiet eines Strahls zuführt, der von dem Bearbeitungskopf emittiert wird, sodass ein geschmolzenes Material mit einem Werkstück in Kontakt kommt.
Bei einer Vorrichtung zur additiven Herstellung, die einen Draht verwendet, kann ein Phänomen auftreten, nämlich, dass, als ein Ergebnis des Schmelzens des Drahtes an einer Position abseits des Werkstücks, ein Material, nachdem es geschmolzen ist, an einem führenden Ende des Drahtes, bevor er geschmolzen ist, verbleibt. Ein solches Phänomen bewirkt einen Tropfen, welcher ein Klumpen von Material, nachdem es geschmolzen ist, an einem führenden Ende des Drahtes ist. In diesem Falle kann, weil das Material am Draht verbleibt, das Modellieren ohne Auftragen des Materials an der Position, an der das Material hätte aufgetragen werden sollen, fortgesetzt werden. Zusätzlich kann, in einem Fall, in dem das Modellieren nach dem Auftreten eines Tropfens fortgesetzt wird, der Tropfen mit einem geschmolzenen Material an ein Werkstück aufgetragen werden, und somit ein Auftragen von überschüssigem Material an das Werkstück bewirken. Ferner kann ein Tropfen an eine unvorhergesehene Position fallen. Derartige Probleme in dem Fall, in dem das Phänomen eines Materials, das nachdem es geschmolzen ist, an dem Material, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, senken die Formhaltigkeit des Produkts.
In verwandter Stand der Technik, beobachtet, um derartige Probleme zu reduzieren, ein Anwender einer Vorrichtung zur additiven Herstellung das Auftreten eines Tropfens und der Anwender muss, wenn ein Tropfen aufgetreten ist, das Modellieren unterbrechen und eine Arbeit des Entfernens des Tropfens ausführen. In diesem Falle ist es schwierig das Problem, das durch das Phänomen von Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist, zu reduzieren, da die Belastung des Anwenders hoch ist und das Auftreten eines Tropfens übersehen werden kann.
Patentliteratur 1 offenbart ein Schweißsystem, das bestimmt, ob eine Fehlstelle einer unfertigen Verschmelzung vorliegt, oder nicht. Das in Patentliteratur 1 beschriebene Schweißsystem bildet eine geschmolzene Lache ab, die auf einem Werkstück ausgebildet ist, und bestimmt auf Basis der Form der geschmolzenen Lache ob eine Fehlstelle vorliegt, oder nicht.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2017-148841
Beschreibung
Technisches Problem
Selbst wenn eine Form der geschmolzenen Lache wie in Patentliteratur 1 beschrieben, erfasst wird, kann jedoch ein Tropfen, der beim Modellieren auftritt, das durch eine Vorrichtung zur additiven Herstellung ausgeführt wird, nicht erfasst werden. Somit ist die in Patentliteratur 1 beschriebene Technologie dahingehend nachteilig, dass Probleme, die durch das Phänomen von einem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist, bewirkt werden, nicht reduziert werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf das oben Beschriebene getätigt, und ein Ziel ihrer ist es, eine numerische Steuerungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist Probleme, die durch das Phänomen von einem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist, bewirkt werden, zu reduzieren.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Problem zu Lösen und das Ziel zu erreichen, wird eine numerische Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Herstellung bereitgestellt, die ein Modellieren durch Auftragen von geschmolzenen Material ausführt, wobei die numerische Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Beobachtungseinheit um das Auftreten eines Tropfens zu beobachten, der durch ein Material bewirkt wird, das nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist, und eine Anweisungs-Erzeugungseinheit, um eine Anweisung zu erzeugen, die bewirkt, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung den aufgetretenen Tropfen entfernt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Eine numerische Steuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Wirkung der Ermöglichung der Reduzierung von Problemen, die durch das Phänomen von einem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, bewirkt werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das Modellierungszustände zeigt, die durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Bildern zeigt, die durch Abbilden der Modellierungszustände, die in 3 dargestellt sind, erlangt werden.
5 ist ein Diagramm, das Zustände des Auftretens eines Tropfens beim Modellieren zeigt, das durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Bildern zeigt, die durch Abbilden der Modellierungszustände, die in 5 gezeigt sind, erlangt werden.
7 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform fortgesetzt wird.
8 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform fortgesetzt wird, mit einem aufgetretenen Tropfen.
9 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein erstes Diagramm zur Erklärung einer Bestimmung, die durch eine Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
11 ist ein Diagramm, das eine erste Modifikation einer Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein zweites Diagramm zur Erklärung einer Bestimmung, die durch eine Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
13 ist ein Diagramm, das eine zweite Modifikation einer Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist ein Diagramm, das Modellierungszustände zeigt, die von einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
16 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der dritten Ausführungsform fortgesetzt wird, mit einem aufgetretenen Tropfen.
17 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine numerische Steuerungsvorrichtung, eine Vorrichtung zur additiven Herstellung und ein Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung zu additiven Herstellung gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist. In der folgenden Beschreibung kann auf die numerische Steuerungsvorrichtung als numerical control (NC)-Vorrichtung Bezug genommen werden.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ist eine Werkzeugmaschine zum Modellieren durch Auftragen von einem geschmolzenen Material. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 schmilzt lokal einen Draht 6, welcher ein Material ist, durch einen Strahl 5. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 stellt feste Körper durch Stapeln von Raupen, welche erstarrte Produkte des Materials sind, nachdem es geschmolzen ist, auf einem Basismaterial. In der ersten Ausführungsform ist der Strahl 5 ein Laserstrahl. Ein Werkstück 17 bezeichnet ein Objekt, zu dem ein geschmolzenes Material hinzugefügt wird, das heißt, das Basismaterial und die Raupen. Das Werkstück 17 ist auf einem Bett 18 positioniert.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst einen Laseroszillator 2, welcher eine Strahlquelle ist. Der Laseroszillator 2 emittiert den Strahl 5, mit dem das Werkstück 17 bestrahlt wird. Der Strahl 5 wird zu einem Bearbeitungskopf 4 über ein Faserkabel 3 übertragen, welches ein optischer Übertragungspfad ist. Der Bearbeitungskopf 4 umfasst eine Strahldüse 14 zur Emittierung des Strahls 5 in Richtung des Werkstücks 17.
Der Draht 6 ist um eine Drahtspule 8 gewickelt, welche eine Versorgungsquelle des Drahtes 6 ist. Ein Drehmotor 7 ist eine Antriebsquelle zur Drehung der Drahtspule 8. Der Draht 6 wird von der Drahtspule 8 zugeführt, indem diese durch den Drehmotor 7 angetrieben wird. Der Draht 6, der von der Drahtspule 8 zugeführt wird, durchläuft eine Drahtdüse 9 an dem Bearbeitungskopf 4 und wird einer Bestrahlungsposition des Stahls 5 zugeführt.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst eine Gasbereitstellungsvorrichtung 12, um ein Gas 13 bereitzustellen. Das Gas 13 fließt von der Gasbereitstellungsvorrichtung 12 über eine Rohrleitung 15 zu einer Gasdüse. Die Strahldüse 14 und die Gasdüse sind koaxial angeordnet. Die Gasdüse emittiert einen Strahl des Gases 13 in Richtung des Werkstücks 17. Die Gasdüse ist nicht dargestellt. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 verhindert Oxidation der Raupen und kühlt die Raupen durch die Emittierung eines Strahls des Gases 13. Alternativ müssen die Strahldüse 14 und die Gasdüse nicht koaxial angeordnet sein.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst eine Kopfantriebseinheit 11 zur Bewegung des Bearbeitungskopfs 4. Die Kopfantriebseinheit 11 ist ein Betriebsmechanismus zur translatorischen Bewegung in jede der drei Achsen. Die Kopfantriebseinheit 11 bewegt die Bestrahlungsposition des Strahls 5 und die Position, der der Draht 6 zugeführt wird durch Bewegung des Bearbeitungskopfs 4. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 muss nur in der Lage sein, den Bearbeitungskopf 4 relativ zum Werkstück 17 zu bewegen. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann die Position des Strahls 5 und die Position, der der Draht 6 zugeführt wird, durch Bewegung des Betts 18 relativ zu dem Bearbeitungskopf 4 bewegen.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst eine Kamera 16 zum Abbilden des Werkstücks 17. Die Kamera 16 funktioniert als eine Erfassungseinheit zur Beobachtung des Auftretens eines Tropfens. Die Strahldüse 14 und die Kamera 16 sind koaxial ausgerichtet. In 1 ist die Kamera 16, die in der Strahldüse 14 angeordnet ist, durch eine gestrichelte Linie angezeigt. Die Kamera 16 gibt Bilddaten 25, die durch Abbilden des Werkstückes 17 erhalten werden, an einen PersonalComputer (PC) 27 aus. Die Kamera 16 kann zur Beobachtung des Modellierungszustands verwendet werden. Ein Behälter 19 zum Sammeln von Tropfen, die von dem Draht 6 abgeschnitten wurden, bevor sie geschmolzen sind, ist bei dem Bett 18 angeordnet.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst eine NC-Vorrichtung 10 zur Steuerung der gesamten Vorrichtung zur additiven Herstellung 1. Die NC-Vorrichtung steuert die Kopfantriebseinheit 11 durch Ausgabe einer Achsen-Anweisung 21 an die Kopfantriebseinheit 11. Die NC-Vorrichtung 10 steuert den Laseroszillator 2 durch Ausgabe einer Laserausgabe-Anweisung 22 an den Laseroszillator 2. Die NC-Vorrichtung 10 steuert den Drehmotor 7 durch Ausgabe einer Zuführungs-Anweisung 23 an den Drehmotor 7. Die NC-Vorrichtung 10 steuert die Gasbereitstellungsvorrichtung 12 durch Ausgabe einer Gasbereitstellungs-Anweisung 24 an die Gasbereitstellungsvorrichtung 12.
Die Komponenten der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1, dargestellt in 1, bilden ohne die NC-Vorrichtung 10 und den PC 27 eine Modellierungseinheit 20. Die Modellierungseinheit 20 führt Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials aus. Die Modellierungseinheit 20 führt auch eine Ausbesserungs-Operation aus, die eine Operation zur Entfernung eines Tropfens umfasst, wenn der Tropfen erfasst wird. Die Ausbesserungs-Operation wird später beschrieben.
Der PC 27 ist eine Vorrichtung zur Informationsverarbeitung, um die Dimension eines Materials zu messen, nachdem es geschmolzen an dem Draht 6 verbleibt, oder dergleichen, und zwar durch Analyse der Bilddaten 25, die in den PC 27 eingegeben werden. Die durch den PC 27 durchgeführte Messung wird später beschrieben. Der PC 27 gibt einen gemessenen Wert 26, der durch Messung erhalten wird, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Man beachte, dass die Analyse der Bilddaten 25 nicht darauf beschränkt ist, von der Vorrichtung zur Informationsverarbeitung ausgeführt zu werden, die in der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst ist, und auch von einer Vorrichtung zur Informationsverarbeitung ausgeführt werden kann, die außerhalb der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 angeordnet ist.
Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 steht die Richtung in welche der Draht 6 zugeführt wird in einem Winkel zu der Richtung, in die der Strahl 5 von dem Bearbeitungskopf 4 emittiert wird. Die Richtung, in die der Draht 6 zugeführt wird, kann dieselbe sein, wie die Richtung, in die der Strahl 5 emittiert wird. Der Strahl 5 kann ein von einem Laserstrahl verschiedener Strahl sein. Der Strahl 5 kann ein Elektronenstrahl sein. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann Modellieren durch Erzeugung eines Lichtbogens zwischen dem Draht 6 und dem Werkstück 17 ausführen.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die NC-Vorrichtung 10 umfasst eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31, welche eine Verbindungsschnittstelle mit einer Vorrichtung ist, die außerhalb der NC-Vorrichtung 10 ist, einen Prozessor 32, um verschiedene Prozesse auszuführen, und einen Speicher 33, um Information zu speichern.
Der gemessene Wert 26 wird in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 gibt die Achsen-Anweisung 21 an die Kopfantriebseinheit 11 aus. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 gibt die Laserausgabe-Anweisung 22 an den Laseroszillator 2 aus. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 gibt die Zuführungs-Anweisung 23 an den Drehmotor 7 aus. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 gibt die Gasbereitstellungs-Anweisung 24 an die Gasbereitstellungsvorrichtung 12 aus.
Der Prozessor 32 ist eine zentrale Berechnungseinheit, eine Berechnungsvorrichtung, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). Beispiele des Speichers 33 umfassen einen Schreib-LeseSpeicher (RAM), einen Festwert-Speicher (ROM), einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EPROM) und einen elektronisch löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EEPROM: eingetragene Marke). Beispiele des Speichers 33 umfassen auch ein Festplattenlaufwerk (HDD) und ein Solid-State-Laufwerk (SSD).
Ein Bearbeitungsprogramm 38 wird in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben. Der Speicher 33 speichert das Bearbeitungsprogramm 38, das in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben wurde. Das Bearbeitungsprogramm 38 ist ein numerisches Steuerungsprogramm, das durch eine Vorrichtung zur rechnergestützten Herstellung (CAM) erstellt wurde.
Eine Programm-Analyseeinheit 34, eine Anweisungserzeugungseinheit 35, eine Beobachtungseinheit 36 und eine Korrektureinheit 37 sind funktionale Einheiten, die unter Verwendung des Prozessors 32 implementiert sind. Die Funktionen der Programm-Analyseeinheit 34, der Anweisungserzeugungseinheit 35, der Beobachtungseinheit 36 und der Korrektureinheit 37 sind durch eine Kombination aus dem Prozessor 32 und Software implementiert. Die Funktionen der Programm-Analyseeinheit 34, der der Anweisungserzeugungseinheit 35, der Beobachtungseinheit 36 und der Korrektureinheit 37 können durch Kombination des Prozessors 32 und Firmware oder durch Kombination des Prozessors 32, Software und Firmware implementiert sein. Die Software oder Firmware ist in der Form eines Programms beschrieben und im Speicher 33 gespeichert. Der Prozessor 32 liest die Software oder die Firmware. Der Prozessor 32 führt die Software oder die Firmware aus.
Die Programm-Analyseeinheit 34 analysiert das Bearbeitungsprogramm 38. Die Programm-Analyseeinheit 34 analysiert einen Bewegungspfad auf der Basis der Inhalte des Prozesses, der in dem Bearbeitungsprogramm 38 beschrieben ist. Der Bewegungspfad ist ein Pfad, auf dem die Position, an die der Draht 6 zugeführt wird, bewegt wird. Die Programm-Analyseeinheit 34 gibt Daten über den analysierten Bewegungspfad an die Anweisungserzeugungseinheit 35 aus. Die Programm-Analyseeinheit 34 erhält Informationen zum Einstellen einer Bearbeitungsbedingung von dem Bearbeitungsprogramm 38 und stellt die Bearbeitungsbedingung ein. Der Speicher 33 speichert die Einstellungs-Information 39, welche die Information über die eingestellte Bearbeitungsbedingung ist. Die Anweisungserzeugungseinheit 35 liest die Einstellungs-Information 39, die in dem Speicher 33 gespeichert ist.
Die Anweisungserzeugungseinheit 35 erzeugt Anweisungen, umfassend die Achsen-Anweisung 21, die Laserausgabe-Anweisung 22, die Zuführungs-Anweisung 23 und die Gasbereitstellungs-Anweisung 24. Die Anweisungserzeugungseinheit 35 erzeugt zuerst Anweisungen, welche Anweisungen sind, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm 38 und der Einstellungs-Information 39 stehen. Die Anweisungserzeugungseinheit 35 erzeugt zweite Anweisungen, welche Anweisungen sind, um zu bewirken, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Ausbesserungs-Operation ausführt.
Die Beobachtungseinheit 36 beobachtet das Auftreten eines Tropfens. Die Beobachtungseinheit 36 bestimmt, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht, und zwar auf Basis des gemessenen Wertes 26, der in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben ist. Die Beobachtungseinheit 36 gibt das Bestimmungsergebnis an die Anweisungserzeugungseinheit 35 aus. Als Antwort auf ein Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass ein Tropfen aufgetreten ist, unterbricht die Anweisungserzeugungseinheit 35 die Erzeugung von Anweisungen für Modellieren und erzeugt Anweisungen für die Ausbesserungs-Operation. Die Korrektureinheit 37 korrigiert die Bearbeitungsbedingung, wenn ein Tropfen aufgetreten ist.
3 ist ein Diagramm, das Modellierungszustände zeigt, die durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden. 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Bildern zeigt, die durch Abbilden der Modellierungszustände, die in 3 dargestellt sind, erlangt werden. In der ersten Ausführungsform führt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ein Zuführen des Drahtes 6 und eine Bestrahlung mit dem Strahl 5 in einem Zustand aus, in dem der Bearbeitungskopf 4 angehalten ist, und bewegt den Bearbeitungskopf 4 in einen Zustand, in dem Zuführen des Drahtes 6 und Bestrahlung mit dem Strahl 5 gestoppt ist. Ein solches Modellieren wird in der folgenden Beschreibung als Punkt-Formen bezeichnet. 3 und 4 zeigen Zustände von Punkt-Formen, wenn kein Tropfen aufgetreten ist.
In 3 ist ein Zwischenraum P der Abstand zwischen Werkstück 17 und der Strahldüse 14. 3 zeigt einen Zustand bevor die Bestrahlung mit dem Strahl 5 begonnen hat, wobei der Zwischenraum P eine angemessene Länge aufweist, und einen Zustand, in dem das Werkstück 17 mit dem Strahl 5 bestrahlt wird, wobei der Abstand P immer noch eine angemessene Länge aufweist. In 3 sind der Bearbeitungskopf 4, der Draht 6, der von der Drahtdüse 9 dem Werkstück 17 zugeführt wird, und das Werkstück 17 dargestellt. 4 zeigt Bilder 40, die aufgenommen wurden, bevor die Bestrahlung mit dem Strahl 5 begonnen hat, und ein Bild 40, das aufgenommen wurde, während das Werkstück 17 mit dem Strahl 5 bestrahlt wird.
Bevor das Punkt-Formen beginnt, wird die Position eines führenden Endes des Drahts 6 angepasst und der Bearbeitungskopf bewegt sich zu einer Bearbeitungsposition, sodass die Strahldüse 14 und das führende Ende des Drahtes 6 koaxial ausgerichtet sind. Die Bearbeitungsposition ist eine Position, an der Modellieren ausgeführt wird. In dem in 3 dargestellten Fall beginnt die Zuführung des Drahtes 6 und die Bestrahlung mit dem Strahl 5 in einem Zustand, in dem das führende Ende des Drahtes 6 an die Oberfläche des Werkstücks 17 ausgerichtet ist. Während ein geschmolzenes Material auf das Werkstück 17 aufgetragen wird, wird ein Zustand, in dem das geschmolzene Material in Kontakt mit dem Werkstück 17 ist, aufrechterhalten. Zusätzlich wird die Position des führenden Endes des Drahtes 6 innerhalb eines Flecks 41 gehalten. Der Fleck 41 bezeichnet einen Bestrahlungsbereich des Strahls 5.
Als Nächstes wird ein Fall, in dem ein Tropfen auftritt beschrieben. 5 ist ein Diagramm, das Zustände des Auftretens eines Tropfens beim Modellieren zeigt, das durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Bildern zeigt, die durch Abbilden der Modellierungszustände, die in 5 gezeigt sind, erlangt werden. 5 zeigt einen Zustand, bevor die Bestrahlung mit dem Strahl 5 begonnen hat, wobei der Zwischenraum P größer als die angemessene Länge ist, und einen Zustand, in dem das Werkstück 17 mit dem Strahl 5 bestrahlt wird, wobei der Zwischenraum P immer noch größer als die angemessene Länge ist. In 5 sind der Bearbeitungskopf 4, der Draht 6, der von der Drahtdüse 9 dem Werkstück 17 zugeführt wird, und das Werkstück 17 dargestellt und in 6 sind Bilder 40, aufgenommen von der Kamera 16 dargestellt. 6 zeigt ein Bild 40, das aufgenommen wurde, bevor die Bestrahlung mit dem Strahl 5 beginnt, und ein Bild 40, das aufgenommen wurde, während das Werkstück 17 mit dem Strahl 5 bestrahlt wird. Die Oberfläche des Werkstücks 17 kann durch Einfluss von Wärme, die sich an dem Werkstück 17 angesammelt hat, oder dergleichen, abgesenkt sein. Wenn die Oberfläche des Werkstücks 17 abgesenkt ist, wird der Zwischenraum P größer, als in 5 dargestellt.
In dem in 5 dargestellten Fall, in dem Zustand in dem die Position des führenden Endes des Drahts 6 angepasst ist und der Bearbeitungskopf 4 an eine Position bewegt ist, an der Modellieren beginnen soll, ist das führende Ende des Drahtes 6 von der Oberfläche des Werkstücks 17 abgesetzt. Wenn das Zuführen des Drahtes 6 und das Bestrahlen mit dem Strahl 5 in dem Zustand beginnen, in dem das führende Ende des Drahts 6 von der Oberfläche des Werkstücks 17 abgesetzt ist, wird der Draht 6 an der Position mit einem Abstand d von der Oberfläche des Werkstücks 17 geschmolzen. Das geschmolzene Material verbleibt am führenden Ende des Drahts 6 ohne die Oberfläche des Werkstücks 17 zu erreichen. Das Phänomen des Materials, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende des Drahts 6, bevor er geschmolzen ist, verbleibt, erzeugt einen Tropfen 42 an dem führenden Ende des Drahts 6. Der Tropfen 42 ist ein kugelförmiger Klumpen, der aus dem Material ausgebildet ist, nachdem es geschmolzen ist. Ein Teil des Tropfens ist im Fleck 41. Der Tropfen 42 kann auch in einem Fall auftreten, in dem die Ausgabe des Strahls 5 übermäßig groß im Vergleich zur Zuführungsgeschwindigkeit des Drahts 6 ist.
7 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform fortgesetzt wird. 7 zeigt die Zustände, in denen Modellieren fortgesetzt wird, wobei der Zwischenraum P, wie in 3 gezeigt, eine angemessene Länge aufweist und ohne Auftreten des Tropfens 42. in diesem Fall werden Raupen 43 mit konstanter Größe und keinen Zwischenräumen auf der Oberfläche des Werkstücks 17 durch normales Modellieren ausgebildet.
8 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform fortgesetzt wird, mit einem aufgetretenen Tropfen. 8 zeigt die Modellierungszustände für einen Fall, in dem der Tropfen 42 aufgetreten ist, mit, wie in 5 gezeigt, dem Zwischenraum P größer als die angemessene Länge. 8 zeigt die Zustände in denen der Tropfen 42 aufgetreten ist, nachdem normale Raupen 43 ausgebildet sind. An der Bearbeitungsposition, an der der Tropfen 42 aufgetreten ist, verbleibt das geschmolzene Material an dem Draht 6, und somit wird keine Raupe 43 ausgebildet. An der nächsten Bearbeitungsposition nach der Bearbeitungsposition, an der der Tropfen 42 aufgetreten ist, wird der Tropfen 42 mit dem geschmolzenen Material aufgetragen, und eine Raupe 44 die größer ist als die Raupen 43, wird ausgebildet. In einem Bereich 45 neben der Raupe 44, wird die Raupe 43 mangelhaft. Der Tropfen 42 kann an eine Position fallen, die von der Bearbeitungsposition des Werkstücks 17 verschieden ist. Wie oben beschrieben können als ein Ergebnis der Ausbildung des Tropfens 42 Probleme wie eine Ausbildung einer übermäßig großen Raupe, einer mangelhaften Raupe 43 und ein Fallen des Tropfen 42 an eine Position, die von der Bearbeitungsposition verschieden ist, auftreten. Derartige Probleme mindern die Formhaltigkeit des Produkts.
Als Nächstes wird eine Operation der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 zur Reduzierung des Problems, das durch das Auftreten des Tropfens 42 bewirkt wird, erklärt. 9 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. In Schritt S1 stellt die Programm-Analyseeinheit 43 eine Bearbeitungsbedingung ein. Der Speicher 33 speichert Information 39 für die Bearbeitungsbedingung wie Zuführungsgeschwindigkeit des Drahts 6, den Ausgabewert des Strahls 5 und den Zwischenraum P.
In Schritt S2 positioniert der Drehmotor 7 das führende Ende des Drahts 6. Insbesondere passt der Drehmotor 7 die Position des führenden Endes des Drahts 6 so an, dass die Strahldüse 14 und das führende Ende des Drahts 6 koaxial angeordnet sind. In Schritt S3 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 an die Bearbeitungsposition In Schritt S4 beginnt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 das Zuführen des Drahts 6 und die Bestrahlung mit dem Strahl 5. Auf diese Weise beginnt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren durch Auftragen von geschmolzenen Material.
In Schritt S5 bestimmt die Beobachtungseinheit 36 ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist, oder nicht. Die Beobachtungseinheit 36 bestimmt, ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist, oder nicht auf der Basis des gemessenen Wertes 26, welcher ein Ergebnis des Messens der Dimension eines Materials ist, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende des Drahts 6 verbleibt, bevor er geschmolzen ist. Ein Verfahren für die Bestimmung durch die Beobachtungseinheit 36 wird später beschrieben.
Wenn bestimmt wurde, dass kein Tropfen 42 aufgetreten ist (Schritt S5, NEIN) bestimmt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 in Schritt S6, ob eine bestimmte Zeit seit dem Start des Zuführens des Drahtes 6 und der Bestrahlung mit dem Strahl 5 an der gegenwärtigen Bearbeitungsposition verstrichen ist. Die bestimmte Zeit bezeichnet ein Zeit, die durch das Bearbeitungsprogramm 38 spezifiziert ist, während der Auftragen von einem Material an der jeweiligen Bearbeitungsposition fortgesetzt wird. Wenn die bestimmte Zeit nicht verstrichen ist (Schritt S6, NEIN) setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Prozedur auf Schritt S5 zurück. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 setzt das Auftragen des geschmolzenen Materials fort. Die Beobachtungseinheit 36 beobachtet konstant ein Auftreten des Tropfens 42 während das Auftragen des Materials fortgesetzt wird.
Wenn die bestimmte Zeit verstrichen ist (Schritt S6, JA), unterbricht die Vorrichtung zur additiven Herstellung ein Zuführen des Drahts 6 und eine Bestrahlung mit dem Strahl 5 in Schritt S7. In Schritt S8 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 von der Bearbeitungsposition in der axialen Richtung der Strahldüse 14 weg, um den Draht 6 zurückzuziehen.
In Schritt S9 bestimmt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1, ob das Modellieren abgeschlossen ist, oder nicht. Wenn das Modellieren nicht abgeschlossen ist (Schritt S9, NEIN), kehrt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 zu Schritt S2 zurück und setzt das Modellieren fort. Wenn das Modellieren abgeschlossen ist (Schritt S9, JA), beendet die Vorrichtung zur additiven Herstellung die Operation gemäß der in 9 dargestellten Prozeduren.
Wenn die Beobachtungseinheit 36 in Schritt S5 bestimmt hat, dass ein Tropfen 42 aufgetreten ist(Schritt S5, JA), unterbricht die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 in Schritt S10 ein Zuführen des Drahts 6 und eine Bestrahlung mit dem Strahl 5. Auf diese Weise unterbricht die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren, wenn der Tropfen 42 innerhalb einer bestimmten Zeit erfasst wird.
Schritte S11 bis S 15 sind Prozeduren für die Ausbesserungs-Operation. Die Ausbesserungs-Operation ist eine Operation, um den Zustand der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 in einen Zustand zurückzuversetzen, der in der Lage ist, normales Modellieren auszuführen. Die Ausbesserungs-Operation umfasst Operationen zur Entfernung des Tropfens 42. Die Ausbesserungs-Operation umfasst auch eine Vorbereitung zum Fortsetzen des Modellierens. Für die Vorbereitung heizt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 das Werkstück 17 vor und korrigiert die Bearbeitungsbedingung. Die Vorbereitung umfasst ebenso die Operationen in Schritt S2 und Schritt S3 nach Entfernung des Tropfens 42.
In Schritt S11 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 zu dem Behälter 19. Insbesondere bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 zu der Position, an der der Tropfen 42, der von dem Draht 6 entfernt ist, bevor er geschmolzen wird, gesammelt werden soll. In Schritt S12 entfernt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 den Tropfen 42 von dem Draht 6 bevor er geschmolzen wird. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung schneidet den Tropfen 42 durch Bestrahlung mit dem Strahl 5 von dem Draht 6 ab. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann einen Schneider umfassen, der ein Mechanismus zum Schneiden ist. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann den Tropfen 42 von dem Draht 6 unter Verwendung des Schneiders abschneiden.
Nach Entfernung des Tropfens 42 bewegt sich der Bearbeitungskopf in Schritt S13 zu einer Vorheiz-Position. Die Vorheiz-Position bezeichnet eine Position, die mit dem Strahl 5 während des Vorheizens in dem nächsten Schritt S 14 bestrahlt werden soll, welche die Bearbeitungsposition ist, an der das Modellieren unterbrochen wurde, oder eine Position nahe der Bearbeitungsposition, an der das Modellieren unterbrochen wurde.
In Schritt S14 heizt die Vorrichtung zur additiven Herstellung das Werkstück 17 durch Bestrahlen der Vorheiz-Position mit dem Strahl 5 vor. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Werkstücks 17. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 heizt das Werkstück 17 auf eine Temperatur vor, die gleich der Temperatur des Werkstücks während eines Modellierens ist. Durch das Vorheizen des Werkstücks 17 verbessert die Vorrichtung zur additiven Herstellung die Benetzbarkeit des Werkstücks 17. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann durch die Verbesserung der Benetzbarkeit des Werkstücks 17 eine Separation der Raupen 43 reduzieren. Als ein Ergebnis kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 zuverlässig Raupen 43 ausbilden, wenn Modellieren fortgesetzt wird.
In Schritt S15 korrigiert die Korrektureinheit 37 die Bearbeitungsbedingung. Die Korrektureinheit 37 reduziert das Auftreten des Tropfens 42 nach Fortsetzen von Modellieren durch Korrektur der Bearbeitungsbedingung. Die Korrektureinheit 37 führt Korrekturen wie eine Verbesserung der Zuführungsgeschwindigkeit des Drahts 6, eine Verbesserung der Ausgabe des Strahls 5 oder eine Verkleinerung des Zwischenraums P aus.
Nach Schritt S15 setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Prozedur auf Schritt S2 zurück. In Schritt S3 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 an die Bearbeitungsposition, an der Modellieren unterbrochen wurde. Daraufhin setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren durch Zuführen des Drahts 6 und Bestrahlung mit dem Strahl 5 in Schritt S4 fort. Durch Bewegen des Bearbeitungskopfs 4 zu der Bearbeitungsposition an der das Modellieren unterbrochen wurde, kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung Fehlstellen der Raupen 43 reduzieren. Zusätzlich kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 eine Situation reduzieren, in der die Raupe 43 redundant an einer Bearbeitungsposition ausgebildet wird, an der bereits die Raupe 43 ausgebildet ist. Als ein Ergebnis der Ausbesserungs-Operation der in 9 gezeigten Prozeduren kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren fortsetzen, ohne die Formhaltigkeit zu mindern, wenn der Tropfen 42 zu einem Zeitpunkt aufgetreten ist, bevor ein Material durch Punkt-Formen an einer Bearbeitungsposition aufgetragen wurde.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 beobachtet das Auftreten des Tropfens 42 durch die Beobachtungseinheit 36, was die Notwendigkeit der Beobachtung des Auftretens des Tropfens 42 durch Anwender eliminiert. Dies erlaubt der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Belastung von Anwendern zu reduzieren und die Situationen zu reduzieren, in denen der Tropfen 42 übersehen wird. Wenn der Tropfen 42 erfasst wird, unterbricht die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren und entfernt den Tropfen 42. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 setzt nach dem Entfernen des Tropfens 42 Modellieren automatisch fort. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Belastung von Anwendern im Vergleich mit einem Fall, in dem ein Anwender die Ausbesserungsarbeit ausführt, durch das automatische Ausführen der Ausbesserungs-Operation reduzieren, wenn der Tropfen 42 aufgetreten ist.
10 ist ein erstes Diagramm zur Erklärung der Bestimmung, die durch die Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. 10 zeigt ein führendes Ende 48 des Drahts 6 bevor er geschmolzen ist und einen Bereich um das führende Ende 48 herum. In 10 verbleibt ein Material 49 nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende 48. Der PC 27 misst die Breite W des Materials 49, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende 48 des Drahts 6 verbleibt, bevor er geschmolzen ist, auf Basis der Bilddaten 25. Der PC gibt den gemessenen Wert 26, der ein Ergebnis der Messung der Breite W ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Die Beobachtungseinheit 36 vergleicht den gemessenen Wert 26, der in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben wurde, mit einem voreingestellten Schwellwert. Wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert ist, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass das Material 49, nachdem es geschmolzen ist, der Tropfen 42 ist. Somit bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass der Tropfen 42 aufgetreten ist, wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert ist. Wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert ist, bestimmt die Beobachtungseinheit, dass das Material 49, nachdem es geschmolzen ist, nicht der Tropfen 42 ist. Somit bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass der Tropfen 42 nicht aufgetreten ist, wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert ist.
Die Erfassungseinheit zur Beobachtung des Tropfens 42 ist nicht auf die Kamera 16 beschränkt, die auf der Achse der Strahldüse 14 positioniert ist. Die Erfassungseinheit kann an einer anderen Position als die auf der Achse der Strahldüse 14 angeordnet sein und kann von der Kamera 16 verschieden sein.
11 ist ein Diagramm, das eine erste Modifikation einer Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Eine Kamera 46, welche die Beobachtungseinheit ist, ist gewinkelt über dem Werkstück 17 positioniert. Auf einer der Kamera 16 ähnlichen Weise gibt die Kamera 46 die Bilddaten 25 an den PC 27 aus. Auch in diesem Fall misst der PC 27 die Breite W des Materials 49, nachdem es geschmolzen ist, auf der Basis der Bilddaten 25.
Die Beobachtungseinheit 36 kann auf der Basis des Abstandes zwischen dem führenden Ende 48 des Drahts 6, bevor er geschmolzen ist, und dem Zentrum des Strahls 5 bestimmen, ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist, oder nicht. 12 ist ein zweites Diagramm zur Erklärung der Bestimmung, die durch eine Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Der PC 27 misst den Abstand L zwischen dem Zentrum des Strahls 5, das heißt der Achse der Strahldüse 14, und dem führenden Ende 48 des Drahtes 6, bevor er geschmolzen ist, auf der Basis der Bilddaten 25, die von der Kamera 16 aufgenommen sind, die im Inneren der Strahldüse 14 angeordnet ist. Der PC 27 gibt den gemessenen Wert 26, der ein Ergebnis der Messung des Abstandes L ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Der PC 27 kann den Abstand L zwischen dem führenden Ende 48 des Drahts 6 bevor er geschmolzen ist und dem Zentrum des Strahls 5 auf der Basis der Bilddaten 25 messen, die gewinkelt über dem Werkstück 17 angeordnet ist. Die Beobachtungseinheit 36 vergleicht den gemessenen Wert 26, der in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben ist, mit einem voreingestellten Schwellwert. Wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert ist, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass der Tropfen 42 aufgetreten ist. Wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert ist bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass kein Tropfen 42 aufgetreten ist.
Die Erfassungseinheit kann eine Vorrichtung zur Erfassung von Temperaturverteilung sein, wie ein Thermograph. Der PC 27 kann die Dimension des Materials 49, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Draht 6 verbleibt, oder den Abstand zwischen dem führenden Ende 48 des Drahts 6 bevor er geschmolzen ist und dem Zentrum des Strahls 5 auf der Basis der Temperaturverteilungsdaten bestimmen.
Die Beobachtungseinheit 36 kann bestimmen, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht, und zwar auf der Basis der Länge eines Raumes zwischen dem führenden Ende 48 des Drahts 6, bevor er geschmolzen ist, und dem Werkstück 17. In diesem Falle wird eine Kamera zur Darstellung des führenden Endes 48 und des Werkstücks 17 in einer Seitenansicht als die Erfassungseinheit genutzt. Der PC 27 miss die Länge des Raums auf der Basis der Bilddaten 25, die von der Kamera aufgenommen sind. Der PC 27 gibt den gemessenen Wert 26, welcher ein Ergebnis des Messens der Länge ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Die Beobachtungseinheit 36 vergleicht den in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegebenen gemessenen Wert 26 mit einen voreingestellten Schwellwert. Wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert ist, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, das der Tropfen 42 aufgetreten ist. Wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert ist bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass kein Tropfen 42 aufgetreten ist.
Die Beobachtungseinheit 36 kann auf der Basis eines Vorhandenseins oder Nicht-Vorhandenseins eines Raumes zwischen dem führenden Ende 48 des Drahtes 6, bevor er geschmolzen ist, und dem Werkstück 17 bestimmen, ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist, oder nicht. In diesem Falle wird eine Kamera zur Darstellung des führenden Endes 48 und des Werkstücks 17 in einer Seitenansicht als die Erfassungseinheit verwendet. Der PC 27 bestimmt auf der Basis der Bilddaten 25, die von der Kamera aufgenommen wurden, ob ein Raum vorhanden ist, oder nicht. Der PC 27 gibt das Ergebnis der Bestimmung, ob ein Raum vorhanden ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Wenn ein Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass ein Raum vorhanden ist, in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben wird, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass ein Tropfen 42 aufgetreten ist. Wenn ein Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass kein Raum vorhanden ist, in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben wird, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass kein Tropfen 42 aufgetreten ist. Ein Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss kann als die Erfassungseinheit verwendet werden.
13 ist ein Diagramm, das eine zweite Modifikation einer Beobachtungseinheit der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Ein Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 ist zwischen den Draht 6 und das Werkstück 17 geschaltet. Eine elektrische Spannung wird zwischen dem Draht 6 und dem Werkstück 17 angelegt. Wenn das führende Ende 48 des Drahtes 6 in Kontakt mit dem Werkstück 17 ist, Erfasst der Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 einen Stromfluss. Wenn das führende Ende 48 des Drahtes 6 von dem Werkstück 47 beabstandet ist, wird der Stromfluss nicht länger von dem Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 erfasst. Der Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 gibt das Ergebnis der Erfassung von Stromfluss an den PC 27 aus. Wenn ein Stromfluss durch den Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 erfasst wird, bestimmt der PC 27, dass kein Raum vorhanden ist. Wenn ein Stromfluss durch den Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss 47 nicht erfasst wird, bestimmt der PC 27, dass ein Raum vorhanden ist.
Die Beobachtungseinheit 36 bestimmt, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht, auf der Basis zumindest einer Dimension des Materials 49, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende 48 des Drahtes 6 verbleibt, bevor er geschmolzen ist, des Abstandes zwischen dem führenden Ende 48 und dem Zentrum des Strahls 5 und der Länge oder dem Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein eines Raumes zwischen dem führenden Ende 48 und des Werkstücks 17. Die Beobachtungseinheit 36 kann auf der Basis einer Kombination des oben genannten bestimmen, ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist.
Gemäß der ersten Ausführungsform, beobachtet die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 das Auftreten des Tropfens 42 durch die Beobachtungseinheit 36 und entfernt den Tropfen 42, der aufgetreten ist. Als ein Ergebnis erzeugt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 eine Wirkung der Befähigung zur Reduzierung von Problemen, die durch ein Phänomen von dem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, bewirkt werden.
Zweite Ausführungsform.
In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem der Tropfen 42 auftritt, während ein Material an einer Bearbeitungsposition aufgetragen wird. In der zweiten Ausführungsform arbeitet die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 auf ähnliche Weise wie die in der ersten Ausführungsform und korrigiert die Bearbeitungsbedingung auf der Basis der Menge des Materials, das an einer Bearbeitungsposition aufgetragen wird.
14 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Prozeduren in Schritten S1 bis S9 sind denen in 9 ähnlich. Wenn die Beobachtungseinheit 36 bestimmt hat, dass der Tropfen 42 in Schritt S5 aufgetreten ist (Schritt S5, JA), misst der PC 27 eine aufgetragene Menge an der gegenwärtigen Bearbeitungsposition in Schritt 21. Die aufgetragene Menge ist die Menge an Material, das geschmolzen ist, und an der Bearbeitungsposition des Werkstücks 17 aufgetragen ist.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst einen Sensor zur Messung der Dimension des Werkstücks 17. Als Sensor wird ein Kontaktsensor, wie ein Berührungstaster oder ein kontaktloser Lasertaster verwendet. Der Sensor gibt ein Ergebnis der Messung der Dimension an den PC 27 aus. Der PC 27 misst die aufgetragene Menge bei Auftreten des Tropfens 42 auf der Basis des eingegebenen Messergebisses. Als der Sensor kann eine Kamera verwendet werden. Der PC 27 kann die aufgetragene Menge auf der Basis der Bilddaten 25 messen, die durch Abbilden der Bearbeitungsposition erlangt wurden. Der PC 27 gibt einen gemessenen Wert, der ein Ergebnis der Messung der aufgetragenen Menge ist, an die NC-Vorrichtung aus. Der gemessene Wert der aufgetragenen Menge wird in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben.
Die Prozeduren in Schritten S10 bis S 14 sind denen in 9. ähnlich. Bei der Korrektur der Bearbeitungsbedingung in Schritt S15 führt die Korrektureinheit auch eine Korrektur auf Basis des gemessenen Wertes der aufgetragenen Menge gemeinsam mit der Korrektur zur Reduzierung des Auftretens des Tropfens 42 aus. Die Korrektureinheit 37 korrigiert die Bearbeitungsbedingung derart, dass eine Summe der aufgetragenen Menge und die Menge an Material, das aufzutragen ist, wenn ein Modellieren fortgesetzt wird, einer Menge entspricht, mit der eine erwünschte Raupe 43 ausgebildet werden kann.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Situationen reduzieren, in denen eine übermäßige Menge an Material aufgetragen wird, wenn ein Modellieren fortgesetzt wird, und zwar auf Basis des Ergebnisses der Messung der aufgetragenen Menge des Materials. Zusätzlich kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Situationen reduzieren in denen der Draht 6 mit Material zusammenstößt, das bereits an der Bearbeitungsposition aufgetragen ist, wenn ein Modellieren fortgesetzt wird. In einem Fall, in dem der Tropfen aufgetreten ist, während das Material beim Punkt-Formen an einer Bearbeitungsposition aufgetragen wird, kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 modellieren fortsetzen, ohne die Formhaltigkeit zu mindern.
Dritte Ausführungsform.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform bewegt den Bearbeitungskopf 4 während des Ausführens von Zuführung des Drahtes 6 und von Bestrahlung mit dem Strahl 5. Derartiges Modellieren wird in der folgenden Beschreibung als Linien-Formen bezeichnet. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß der dritten Ausführungsform beobachtet das Auftreten des Tropfens 42 und entfernt den Tropfen 42, der während Linien-Formen aufgetreten ist.
15 ist ein Diagramm, das Modellierungszustände zeigt, die von einer Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. 15 zeigt die Zustände in denen Linien-Formen fortgesetzt wird, während der Zwischenraum P eine angemessen Länge aufweist, ähnlich dem in 3 gezeigten Fall und ohne Auftreten des Tropfens 42. In diesem Fall werden an der Oberfläche des Werkstücks 17 durch normales Linien-Formen lineare Raupen 51 ausgebildet.
16 ist ein Diagramm, das Zustände zeigt, in denen das Modellieren durch die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß der dritten Ausführungsform fortgesetzt wird, mit einem aufgetretenen Tropfen. 16 zeigt die Zustände in denen der Tropfen 42 während Linien-Formen aufgetreten ist, weil der Zwischenraum P größer als eine angemessene Länge ist, ähnlich dem in 5 gezeigten Fall. An der Bearbeitungsposition an der der Tropfen 42 aufgetreten ist, verbleibt das geschmolzene Material an dem Draht 6 und die Raupe 51 wird unstetig. Nach Auftreten des Tropfens 42 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 und der Tropfen 42 kann unter Einfluss der Schwerkraft auf das Werkstück 17 fallen. In diesem Fall wird ein Tropfen 52, der abgefallen ist, auf das Werkstück 17 aufgetragen. Die Raupe 51 wird in einem Bereich 52 zwischen der Raupe 51 und dem Tropfen 52 mangelhaft. Wenn die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren mit dem Zwischenraum P, der größer als die angemessene Länge ist, fortsetzt, wird die Fehlstelle der Raupe 51 und das Auftragen des Tropfens 52 wiederholt. Wie oben beschrieben, können derartige Probleme, wie eine Fehlstelle der Raupe 51 und das Auftragen des Tropfens 52, auftreten. Derartige Probleme mindern die Formhaltigkeit des Produkts.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß der dritten Ausführungsform führt Operationen ähnlich der in 9 gezeigten Prozeduren aus. In Schritt S3, nachdem die Prozedur von Schritt S15 zu Schritt S2 zurückgekehrt ist, bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 zu einer Position, an der die Raupe 51 unstetig geworden ist. Daraufhin setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren durch Zuführen des Drahts 6 und Bestrahlung mit dem Strahl 5 in Schritt S4 fort.
Durch Bewegung des Bearbeitungskopfs 4 zu der Position, an der die Raupe 51 unstetig geworden ist, kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Fehlstelle der Raupe 51 reduzieren. Zusätzlich kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 eine Situation reduzieren, in der die Raupe 51 redundant an einer Position ausgebildet wird, an der die Raupe 51 bereits ausgebildet ist. In einem Fall, in dem der Tropfen 42 während Linien-Formen aufgetreten ist, kann die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren fortsetzen, ohne die Formhaltigkeit zu mindern. Man beachte, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren an einer anderen Position als an der Position, an der die Raupe 51 unstetig geworden ist, fortsetzen kann. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann Modellieren an der Bearbeitungsposition fortsetzen, an der das Auftreten des Tropfens 42 erfasst wurde.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 umfasst einen Sensor zum Messen der Position, an der die Raupe 51 unstetig geworden ist. Als Sensor wird ein Kontaktsensor, wie ein Berührungstaster oder ein kontaktloser Lasertaster verwendet. Als Sensor zum Messen der Position kann eine Kamera verwendet werden. Der PC 27 kann die Position auf der Basis der Bilddaten 25 messen, die durch Abbilden der Bearbeitungsposition erlangt werden. Man beachte, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Operation gemäß Prozeduren ähnlich der in 14 gezeigten ausführen kann.
Gemäß der dritten Ausführungsform beobachtet die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ein Auftreten des Tropfens 42 durch die Beobachtungseinheit 36 und entfernt den Tropfen 42, der aufgetreten ist. Als ein Ergebnis erzeugt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 eine Wirkung der Befähigung zur Reduzierung von Problemen, die durch ein Phänomen von dem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, bewirkt werden.
Vierte Ausführungsform.
Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform beobachtet ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann ein Anzeichen beobachten, zusätzlich zur Beobachtung eines Auftretens des Tropfens 42 und einem Entfernen des Tropfens 42 in den Ausführungsformen 1 bis 3, oder kann nur die Beobachtung eines Anzeichens ausführen.
17 ist ein Flussdiagramm, das Prozeduren des Betriebes der Vorrichtung zur additiven Herstellung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Schritt S31 bewegt sich der Bearbeitungskopf 4 zu der Bearbeitungsposition. In Schritt S32 beginnt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ein Zuführen des Drahts 6 und Bestrahlen mit dem Strahl 5. Auf diese Weise beginnt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Modellieren durch auftragen von geschmolzenen Material.
In Schritt S33 beobachtet die Beobachtungseinheit 36 ein Anzeichen für ein Auftreten des Tropfens 42. In Schritt S34 bestimmt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1, ob eine bestimmte Zeit seit dem Beginn eines Zuführens des Drahts 6 und einer Bestrahlung mit dem Strahl 5 an der gegenwärtigen Bearbeitungsposition verstrichen ist, oder nicht. Wenn die bestimmte Zeit nicht verstrichen ist (Schritt S34, NEIN), setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Prozedur auf Schritt S33 zurück. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 setzt das Auftragen des geschmolzenen Materials fort. Die Beobachtungseinheit 36 beobachtet konstant ein Anzeichen des Auftretens des Tropfens 42, während das Auftragen des geschmolzenen Materials fortgesetzt wird. Ein Verfahren zur Erfassung eines Anzeichens eines Auftretens des Tropfens 42 durch die Beobachtungseinheit 36 wird später beschrieben.
Wenn die bestimmte Zeit verstrichen ist (Schritt S34, JA) unterbricht die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ein Zuführen des Drahts 6 und eine Bestrahlung mit dem Strahl 5 in Schritt S35. In Schritt S36 bestimmt die Beobachtungseinheit 36, ob ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 erfasst wurde, oder nicht. Wenn die Beobachtungseinheit 36 ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 erfasst hat (Schritt S36, JA), korrigiert die Korrektureinheit 37 die Bearbeitungsbedingung in Schritt S37. Die Korrektureinheit 37 reduziert ein Auftreten des Tropfens 42 durch Korrektur der Bearbeitungsbedingung. Die Korrektureinheit 37 nimmt Korrekturen wie eine Verbesserung der Zuführungsgeschwindigkeit des Drahts 6, eine Verbesserung der Ausgabe des Strahls 5 oder eine Verringerung des Zwischenraums P vor.
Nach der Korrektur in Schritt S37 fährt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 mit der Prozedur bei Schritt S38 fort. Wenn die Beobachtungseinheit 36 kein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 erfasst hat (Schritt S36, NEIN), überspringt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 Schritt S37 und fährt mit der Prozedur bei Schritt S38 fort.
In Schritt S38 bewegt sich der Bearbeitungskopf von der Bearbeitungsposition entlang der axialen Richtung der Strahldüse 14 weg, um den Draht 6 zurückzuziehen. In Schritt S39 bestimmt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ob ein Modellieren abgeschlossen ist, oder nicht. Wenn ein Modellieren nicht abgeschlossen ist (Schritt S39, NEIN) setzt die Vorrichtung zur additiven Herstellung die Prozedur auf Schritt S31 zurück und setzt ein Modellieren fort. Wenn ein Modellieren abgeschlossen ist (Schritt S29, JA), beendet die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 die Operation gemäß der in 17 gezeigten Prozeduren.
Auf eine dem in 10 gezeigten Fall ähnliche Weise, misst der PC 27 die Breite W des Materials 49, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem führenden Ende des Drahts 6 verbleibt, bevor er geschmolzen ist, auf der Basis der Bilddaten 25. Der PC 27 gibt den gemessenen Wert 26, der ein Ergebnis der Messung der Breite W ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Die Beobachtungseinheit 36 vergleicht den gemessenen Wert 26, der in die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 31 eingegeben wurde, mit einem voreingestellten Schwellwert für Anzeichenerfassung. Der Schwellwert für Anzeichenerfassung, der ein zweiter Schwellwert ist, ist kleiner als der erste Schwellwert, der in der ersten Ausführungsform ein Schwellwert für Bestimmung ist, ob ein Tropfen 42 aufgetreten ist, oder nicht. Ein Wert der die Breite W in einem Fall darstellt, in dem normales Modellieren ohne ein Auftreten des Tropfens 42 und die Möglichkeit des Auftretens des Tropfens 42 ab jetzt als hoch eingeschätzt ist, wird als der Schwellwert zur Anzeichenerfassung übernommen. Wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert zur Anzeichenerfassung ist, erfasst die Beobachtungseinheit ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42. Wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert zur Anzeichenerfassung ist, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass kein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 besteht.
Eine Erfassungseinheit zum Beobachten eines Anzeichens eines Auftreten des Tropfens 42 ist eine der Erfassungseinheit in den Ausführungsformen 1 bis 3 ähnliche, die eine Erfassungseinheit zum Beobachten eines Auftretens des Tropfens 42 ist. Zusätzlich kann die Beobachtungseinheit 36, ähnlich dem in 12 gezeigten Fall, ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 auf der Basis des Abstandes L zwischen dem führenden Ende 48 des Drahts 6 bevor er geschmolzen ist und dem Zentrum des Strahls 5 erfassen. Der PC 27 gibt den gemessenen Wert 26, der ein Ergebnis einer Messung des Abstandes L ist, an die NC-Vorrichtung 10 aus. Die Beobachtungseinheit 36 vergleicht den gemessenen Wert 26 mit einem voreingestellten Schwellwert zur Anzeichenerfassung. Wenn der gemessene Wert 26 gleich oder größer als der Schwellwert zur Anzeichenerfassung ist, erfasst die Beobachtungseinheit 36 ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42. Wenn der gemessene Wert 26 kleiner als der Schwellwert zur Anzeichenerfassung ist, bestimmt die Beobachtungseinheit 36, dass kein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 vorliegt.
Man beachte, dass die Korrektur der Bearbeitungsbedingung durch die Korrektureinheit 37 jederzeit ausgeführt werden kann. Im Falle des Punkt-Formens kann die Korrektureinheit 37 die Bearbeitungsbedingung zwischen den Momenten korrigieren, in denen die Raupen 43 ausgebildet werden. Im Falle des Linien-Formens kann die Korrektureinheit 37 die Bearbeitungsbedingung zwischen den Momenten korrigieren, in denen die Raupen 51 ausgebildet werden. Man beachte, dass in einem Fall, in dem ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 beim Linien-Formen erfasst wird, die Korrektureinheit 37 die Bearbeitungsbedingung korrigieren kann, während die Raupe 51 ausgebildet wird.
Gemäß der vierten Ausführungsform beobachtet die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 ein Anzeichen eines Auftretens des Tropfens 42 durch die Beobachtungseinheit 36 und korrigiert die Bearbeitungsbedingung wenn ein Anzeichen erfasst ist. Die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 kann verhindern, dass der Tropfen 42 auftritt. Als ein Ergebnis erzeugt die Vorrichtung zur additiven Herstellung 1 eine Wirkung der Befähigung zur Reduzierung von Problemen, die durch ein Phänomen von dem Material, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, bewirkt werden.
Die Konfigurationen, die in den obigen Ausführungsformen gezeigt sind, sind Beispiele der vorliegenden Erfindung und können mit anderen bekannten Technologien kombiniert oder Teile davon weggelassen oder modifiziert werden, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur additiven Herstellung;
2: Laseroszillator;
3: Faserkabel;
4: Bearbeitungskopf;
5: Strahl;
6: Draht;
7: Drehmotor;
8: Drahtspule;
9: Drahtdüse;
10: NC-Vorrichtung;
11: Kopfantriebseinheit;
12: Gasbereitstellungsvorrichtung;
13: Gas;
14: Strahldüse;
15: Rohrleitung;
16,: 46 Kamera;
17: Werkstück;
18: Bett;
19: Behälter;
20: Modellierungseinheit;
21: Achsen-Anweisung;
22: Laserausgabe-Anweisung;
23: Zuführungs-Anweisung;
24: Gasbereitstellungs-Anweisung;
25: Bilddaten;
26: gemessener Wert;
27: PC;
31: Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle;
32: Prozessor;
33: Speicher;
34: Programm-Analyseeinheit;
35: Anweisungs-Erzeugungseinheit;
36: Beobachtungseinheit;
37: Korrektureinheit;
38: Bearbeitungsprogramm;
39: Einstellungs-Information;
40: Bild;
41: Fleck;
42, 52: Tropfen;
43, 44, 51: Raupe;
45, 53: Bereich;
47: Schaltkreis zur Erfassung von Stromfluss;
48: führendes Ende;
49: Material nachdem es geschmolzen ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017148841 [0006]

Claims

Numerische Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Herstellung, die ein Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials durchführt, wobei die numerische Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Beobachtungseinheit, um das Auftreten eines Tropfens zu beobachten, der durch ein Material verursacht wird, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor dieses geschmolzen ist; und eine Anweisungs-Erzeugungseinheit, um eine Anweisung zu erzeugen, die bewirkt, dass die Vorrichtung zur additiven Herstellung den aufgetretenen Tropfen entfernt.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Beobachtungseinheit auf Basis einer Dimension des Materials, das, nachdem es geschmolzen ist, an einem führenden Ende des Materials, bevor es geschmolzen ist, verbleibt, bestimmt, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Beobachtungseinheit auf der Basis eines Abstandes zwischen einem führenden Ende des Materials, bevor es geschmolzen ist, und einem Mittelpunkt eines Strahls zum Schmelzen des Materials, bestimmt, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Beobachtungseinheit auf der Basis einer Länge eines Raumes zwischen einem führenden Ende des Materials, bevor es geschmolzen ist, und einem Werkstück, an dem das geschmolzene Material aufgetragen wird, oder auf der Basis, ob der Raum vorhanden ist, oder nicht, bestimmt, ob ein Tropfen aufgetreten ist, oder nicht.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn der Tropfen aufgetreten ist, die Anweisungs-Erzeugungseinheit die Erzeugung einer ersten Anweisung zum Modellieren unterbricht und eine zweite Anweisung erzeugt, die die Anweisung zum Entfernen des Tropfens ist.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Korrektureinheit zur Korrektur einer Bearbeitungsbedingung für das Modellieren, wenn der Tropfen aufgetreten ist.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei, wenn der Tropfen aufgetreten ist, während das geschmolzene Material auf das Werkstück aufgetragen wird, die Korrektureinheit eine Bearbeitungsbedingung auf der Basis einer aufgetragenen Menge, die die Menge an Material ist, das geschmolzen ist und an einer Bearbeitungsposition des Werkstücks aufgetragen ist, korrigiert.
Numerische Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend: eine Korrektureinheit zur Korrektur einer Bearbeitungsbedingung für das Modellieren, wobei die Beobachtungseinheit ein Anzeichen des Auftretens eines Tropfens auf der Basis einer Dimension des Materials, das nachdem es geschmolzen ist, an einem führenden Ende des Materials verbleibt, bevor es geschmolzen ist, oder auf der Basis eines Abstandes zwischen einem Mittelpunkt zum Schmelzen des Materials und dem führenden Ende des Materials bevor es geschmolzen ist, beobachtet, und wobei die Korrektureinheit die Bearbeitungsbedingung korrigiert, wenn ein das Anzeichen erfasst ist.
Numerische Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur additiven Herstellung, die Modellieren durch Auftragen von geschmolzenem Material durchführt, wobei die numerische Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Beobachtungseinheit zum Beobachten eines Anzeichens für das Auftreten eines Tropfens, der durch ein Material verursacht wird, das nach dem es geschmolzen ist auf dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist; und eine Korrektureinheit, um eine Bearbeitungsbedingung für das Modellieren zu korrigieren, wenn das Anzeichen erfasst ist.
Additive Herstellungsvorrichtung, umfassend: eine Modellierungseinheit, um ein Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials auf ein Werkstück durchzuführen; und eine Erfassungseinheit um das Auftreten eines Tropfens zu beobachten, der bewirkt wird, wenn ein geschmolzenes Material an einem führenden Ende des Materials verbleibt, bevor es geschmolzen ist, wobei, wenn der Tropfen aufgetreten ist, die Modellierungseinheit eine Operation zum Entfernen des Tropfens durchführt.
Additive Herstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Modellierungseinheit das Modellieren vor der Operation zur Entfernung des Tropfens stoppt und das Modellieren nach der Operation zur Entfernung des Tropfens fortführt.
Additive Herstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Modellierungseinheit das Modellieren nach Vorheizen des Werkstücks fortführt.
Additive Herstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Modellierungseinheit das Modellieren an einer Endposition einer Raupe fortführt, die auf dem Werkstück ausgebildet ist.
Additive Herstellungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Modellierungseinheit einen Bearbeitungskopf umfasst, um eine Position zu bewegen, der Material zugeführt werden soll, und wobei, wenn der Tropfen erfasst ist, sich der Bearbeitungskopf zu einer Position bewegt, an der der Tropfen, der von dem Material entfernt wurde, bevor er geschmolzen wurde, aufzusammeln ist.
Verfahren zur Steuerung einer additiven Herstellungsvorrichtung durch eine numerische Steuerungsvorrichtung, wobei die additive Herstellungsvorrichtung ein Modellieren durch Auftragen eines geschmolzenen Materials ausführt, umfassend: einen Schritt der Beobachtung des Auftretens eines Tropfens, der durch ein Material verursacht wird, das, nachdem es geschmolzen ist, an dem Material verbleibt, bevor es geschmolzen ist; und einen Schritt der Erzeugung einer Anweisung zum Bewirken, dass die additive Herstellungsvorrichtung den aufgetretenen Tropfen entfernt.