JP2012011610A - Photo molding apparatus - Google Patents

Photo molding apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2012011610A
JP2012011610A JP2010148602A JP2010148602A JP2012011610A JP 2012011610 A JP2012011610 A JP 2012011610A JP 2010148602 A JP2010148602 A JP 2010148602A JP 2010148602 A JP2010148602 A JP 2010148602A JP 2012011610 A JP2012011610 A JP 2012011610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
recoater
photocurable resin
liquid surface
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010148602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanichi Izumi
勘一 泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP2010148602A priority Critical patent/JP2012011610A/en
Publication of JP2012011610A publication Critical patent/JP2012011610A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photo molding apparatus which forms a stereoscopic molded article by irradiating a photocurable resin 7 with a laser beam to harden the irradiated parts and laminating and enables control of the temperature of the liquid-surface portions of the photocurable resin 7 so as to form the layers of the photocurable resin 7 well.SOLUTION: The photo molding apparatus includes a recoater 5 running along the liquid surface of the photocurable resin 7 and a temperature detector 23 arranged in the recoater 5 to detect the temperature, a heater 21 arranged in the recoater 5 to carry out heating and a cooler 22 aranged in the recoater 5 to carry out cooling. The controller controls the heating by the heater 21 and the cooling by the cooler 22 based on a predetermined temperature and the temperature detected by the temperature detector 23.

Description

本発明は、光造形装置に関し、特に、光硬化性樹脂の液面部の温度制御を可能とすることで、光硬化性樹脂の層の形成を良好に実行する光造形装置に関する。   The present invention relates to an optical modeling apparatus, and more particularly, to an optical modeling apparatus that satisfactorily forms a layer of a photocurable resin by enabling temperature control of a liquid surface portion of the photocurable resin.

光造形装置は、三次元CAD(Computer−Aided Design)データから立体造形物を造形する際に用いられ、短期間で立体造形モデルの作製が可能である。
光造形技術は、三次元CADの形状データを水平方向に輪切りにして変換された等高線データに従って、光硬化性樹脂を繰り返し積層させることで、立体造形物を作製するものである。
An optical modeling apparatus is used when modeling a three-dimensional molded object from three-dimensional CAD (Computer-Aided Design) data, and can produce a three-dimensional model in a short period of time.
The optical modeling technique is to produce a three-dimensional modeled object by repeatedly laminating a photocurable resin according to the contour data converted by cutting the shape data of the three-dimensional CAD horizontally.

ところで、一般的に、光硬化性樹脂は粘度が高いという特徴を持っている。造形に適していると言われる25[°C]において、水の粘度が0.89[mPa・s]であるのに対し、光硬化性樹脂の粘度は約200〜10,000[mPa・s]と高く、更には温度が低くなれば粘度がより高くなる傾向がある。光硬化性樹脂の粘度が高くなると、未硬化の光硬化性樹脂の層を形成するリコート工程の際に、均一な層の形成が困難であるため、造形不良の発生や、液面平定に多大な時間を要するなどの問題が起こる可能性が高い。   By the way, in general, a photocurable resin has a feature of high viscosity. At 25 [° C.], which is said to be suitable for modeling, the viscosity of water is 0.89 [mPa · s], whereas the viscosity of the photocurable resin is about 200 to 10,000 [mPa · s]. ], And the viscosity tends to be higher when the temperature is lower. When the viscosity of the photocurable resin is increased, it is difficult to form a uniform layer during the recoating process for forming an uncured photocurable resin layer. There is a high possibility of problems such as taking a long time.

このため、従来より利用されてきた光造形装置の多くでは、光硬化性樹脂の容器であるタンク部に温度測定器とヒータが取り付けられているものが多く、温度測定器の測定結果に応じて制御されたヒータの加熱によって、光硬化性樹脂の温度の低下を防いでいる。   For this reason, in many of the stereolithography apparatuses that have been conventionally used, a temperature measuring device and a heater are often attached to a tank portion that is a container of a photocurable resin, and depending on the measurement result of the temperature measuring device. The controlled heating of the heater prevents the temperature of the photocurable resin from decreasing.

なお、従来技術の一例として、容器内の光硬化性樹脂にレーザ光を照射して当該照射部分を硬化し積層して立体造形品を作製する光造形装置において、容器内の光硬化性樹脂の粘度を検出し、検出した粘度を数値として表示し、これにより、その粘度が、立体造形品の作製中も含めて随時、認知されることを可能にする光造形装置や、更に、その粘度の検出値が、立体造形品の作製中も含めて、設定値以上になったときに、容器内の光硬化性樹脂を攪拌すること或いは光硬化性樹脂を循環させて濾過する(異物除去する)ことを行う光造形装置が検討されていた(特許文献1参照。)。   As an example of the prior art, in an optical modeling apparatus for producing a three-dimensional model by irradiating a photocurable resin in a container with laser light and curing the irradiated portion, the photocurable resin in the container Viscosity is detected, and the detected viscosity is displayed as a numerical value, so that the viscosity can be recognized at any time, including during the production of a three-dimensional model, and further, When the detected value is equal to or higher than the set value, including during the production of the three-dimensional model, the photocurable resin in the container is stirred or filtered by circulating the photocurable resin (removing foreign matter). An optical modeling apparatus for performing the above has been studied (see Patent Document 1).

特開2010−064348号公報JP 2010-064348 A

しかしながら、従来の光造形装置では、次のような問題点があった。
すなわち、タンク部に取り付けられたヒータの加熱に十分な時間を費やさないまま造形を実施すると、タンク壁周辺の光硬化性樹脂は適正温度であっても、タンク中央部分の光硬化性樹脂の温度が適正温度より低いため、粘度のばらつきが生じ、不均一な層の発生や液面平定時間不足により造形不良が発生していた。
また、層を形成するために液面を走査するリコータ部が光硬化性樹脂の液面から熱を吸収し、液面部の温度が低下し、層の形成が良好に実施できない例もあった。
However, the conventional stereolithography apparatus has the following problems.
In other words, if modeling is performed without spending sufficient time to heat the heater attached to the tank, even if the photocurable resin around the tank wall is at the proper temperature, the temperature of the photocurable resin in the center of the tank Since the temperature is lower than the appropriate temperature, the viscosity varies, and a molding defect occurs due to the generation of a non-uniform layer and the lack of the liquid leveling time.
In some cases, the recoater that scans the liquid surface to form a layer absorbs heat from the liquid surface of the photocurable resin, the temperature of the liquid surface decreases, and the layer formation cannot be performed satisfactorily. .

また、光硬化性樹脂の液面にレーザが照射された箇所は局部的に温度が上昇するため、光硬化性樹脂を十分な時間加熱しないままで造形を実施すると、レーザが照射された付近とそれ以外の液面部の温度差が大きくなり、粘度のばらつきによる流動性の違いから均一な層が形成できないことも造形不良の一因となっていた。   In addition, since the temperature locally rises at the location where the liquid surface of the photocurable resin is irradiated with laser, if modeling is performed without heating the photocurable resin for a sufficient time, the vicinity of the laser irradiated The temperature difference of the other liquid surface portions becomes large, and the fact that a uniform layer cannot be formed due to the difference in fluidity due to the variation in viscosity has also contributed to the modeling failure.

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、光硬化性樹脂の液面部の温度制御を可能とすることで、光硬化性樹脂の層の形成を良好に実行することができる光造形装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional situation, and by performing temperature control of the liquid surface portion of the photocurable resin, the formation of the photocurable resin layer can be favorably performed. An object of the present invention is to provide an optical modeling apparatus capable of performing the above.

上記目的を達成するため、本発明では、光硬化性樹脂にレーザ光を照射し、当該照射部分を硬化し積層して立体造形物を作製する光造形装置において、次のような構成とした。
すなわち、リコータが、前記光硬化性樹脂の液面に沿って走行する。温度検出手段が、前記リコータに設けられ、温度を検出する。加熱手段が、前記リコータに設けられ、加熱を行う。冷却手段が、前記リコータに設けられ、冷却を行う。
このような構成において、制御手段が、温度に関して予め設定された値と前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記加熱手段による加熱及び前記冷却手段による冷却を制御する。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration in an optical modeling apparatus that irradiates a photocurable resin with a laser beam, cures and laminates the irradiated portion, and produces a three-dimensional modeled object.
That is, the recoater travels along the liquid surface of the photocurable resin. A temperature detecting means is provided in the recoater and detects the temperature. A heating unit is provided in the recoater and performs heating. A cooling means is provided in the recoater and performs cooling.
In such a configuration, the control unit controls the heating by the heating unit and the cooling by the cooling unit based on a preset value regarding the temperature and the temperature detected by the temperature detecting unit.

従って、光硬化性樹脂の液面部の温度制御を可能とすることで、光硬化性樹脂の層の形成を良好に実行することができる。
ここで、光造形装置の全体的な構成や各部(各手段を含む)の構成としては、種々なものが用いられてもよい。
また、温度に関して予め設定された値としては、種々な値が用いられてもよい。
Therefore, by enabling the temperature control of the liquid surface portion of the photocurable resin, the formation of the photocurable resin layer can be performed satisfactorily.
Here, various things may be used as a whole structure of an optical modeling apparatus, or a structure of each part (each means is included).
Various values may be used as values set in advance for the temperature.

また、制御手段により加熱手段による加熱及び冷却手段による冷却を制御する態様としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、加熱が必要な場合には加熱手段による加熱を行うように制御し、冷却が必要な場合には冷却手段による冷却を行うように制御する、というような態様を用いることができ、また、必要に応じて、加熱の程度や、冷却の程度を制御してもよい。
また、制御手段は、例えば、リコータの温度に関する条件などに従って、リコータの走行速度を変更する制御を行う機能を有してもよい。
Various modes may be used for controlling the heating by the heating means and the cooling by the cooling means by the control means. For example, when heating is required, the heating means is controlled to perform heating. When cooling is necessary, it is possible to use a mode in which control is performed so as to perform cooling by a cooling means, and the degree of heating and the degree of cooling may be controlled as necessary. .
Further, the control means may have a function of performing control to change the traveling speed of the recoater in accordance with, for example, conditions relating to the temperature of the recoater.

以上説明したように、本発明に係る光造形装置によると、光硬化性樹脂の液面部の温度制御を可能とすることで、光硬化性樹脂の層の形成を良好に実行することができる。   As described above, according to the optical modeling apparatus according to the present invention, the temperature of the liquid surface portion of the photocurable resin can be controlled, so that the formation of the photocurable resin layer can be favorably performed. .

光造形装置の一般的な構成例を示す図である。It is a figure which shows the general structural example of an optical modeling apparatus. 本発明の第1実施例に係る光造形装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical modeling apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例に係る光造形装置において行われる処理の手順の一例を示すフローチャートの図である。It is a figure of the flowchart which shows an example of the procedure of the process performed in the optical modeling apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る光造形装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical modeling apparatus which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る光造形装置において行われる処理の手順の一例を示すフローチャートの図である。It is a figure of the flowchart which shows an example of the procedure of the process performed in the optical modeling apparatus which concerns on 2nd Example of this invention.

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、本発明が適用される装置の一例として、光造形装置の一般的な構成例を説明する。
図1には、光造形装置の一般的な概略の構成例を示してある。
本例の光造形装置は、紫外線(UV:UltraViolet)レーザ1と、スキャナミラー(光走査用の反射鏡)2と、テーブル3と、エレベータ装置4と、リコータ5と、タンク6と、光硬化性樹脂7と、制御装置8と、記憶装置9を備えている。
また、図1には、立体造形物11を示してある。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a general configuration example of an optical modeling apparatus will be described as an example of an apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 1 shows a general schematic configuration example of an optical modeling apparatus.
The stereolithography apparatus of this example includes an ultraviolet (UV) laser 1, a scanner mirror (reflection mirror for optical scanning) 2, a table 3, an elevator apparatus 4, a recoater 5, a tank 6, and photocuring. The resin 7, the control device 8, and the storage device 9 are provided.
Further, FIG. 1 shows a three-dimensional structure 11.

各部について説明する。
UVレーザ1は、制御装置8により制御されて、レーザ光を出力する。
ここで、UVレーザ1は、光硬化性樹脂7の硬化特性に対応した波長のレーザ光を発生させ、光硬化性樹脂7を硬化させるための光の発生源となる。なお、レーザとしては、紫外線レーザ以外のものが用いられてもよい。
Each part will be described.
The UV laser 1 is controlled by the control device 8 and outputs laser light.
Here, the UV laser 1 generates a laser beam having a wavelength corresponding to the curing characteristics of the photocurable resin 7 and serves as a light source for curing the photocurable resin 7. A laser other than the ultraviolet laser may be used.

スキャナミラー2は、等高線データに基づいてUVレーザ1からのレーザ光が所定のパターンを走査するように、UVレーザ1からのレーザ光の方向を制御する。
ここで、スキャナミラー2は、例えば、走査駆動機構を有しており、制御装置8により制御されて、UVレーザ1からのレーザ光の反射方向を二次元方向に変化させて、光硬化性樹脂7の液面にレーザ光を二次元走査させる。
The scanner mirror 2 controls the direction of the laser light from the UV laser 1 so that the laser light from the UV laser 1 scans a predetermined pattern based on the contour line data.
Here, the scanner mirror 2 has, for example, a scanning drive mechanism, and is controlled by the control device 8 to change the reflection direction of the laser light from the UV laser 1 in a two-dimensional direction, thereby making a photocurable resin. 7 is scanned two-dimensionally with a laser beam.

テーブル3は、樹脂性のタンク6内に設けられ、立体造形物11を作製する台である。
ここで、テーブル3は、例えば、造形過程の当初から立体造形物11が置かれるものであり、そして、エレベータ装置4により、立体造形物11が置かれる部分が水平を保った状態で、樹脂タンク6の中で上下に移動させられる。
The table 3 is a table that is provided in the resinous tank 6 to produce the three-dimensional structure 11.
Here, for example, the table 3 is the one in which the three-dimensional object 11 is placed from the beginning of the modeling process, and the elevator tank 4 keeps the portion where the three-dimensional object 11 is placed in a horizontal state in the resin tank. 6 is moved up and down.

エレベータ装置4は、制御装置8により制御されて、テーブル3の昇降を制御し、テーブル3を保持して上下に移動させる。
リコータ5は、制御装置8により制御されて、光硬化性樹脂7の液面を平行に移動することで、液面の静定や、泡の除去を行う。
ここで、リコータ5は、例えば、移動機構に保持されており、スキャンされること(左右に動かされること)で、ディッパ部により光硬化性樹脂7の塗布(表面張力により樹脂を吸い上げること)が為されるとともに、スクレーパ(ナイフ)部により表面をならすことが為される。
The elevator apparatus 4 is controlled by the control apparatus 8 to control the lifting and lowering of the table 3, and holds and moves the table 3 up and down.
The recoater 5 is controlled by the control device 8 to move the liquid surface of the photocurable resin 7 in parallel, thereby stabilizing the liquid surface and removing bubbles.
Here, the recoater 5 is held by, for example, a moving mechanism, and when scanned (moved left and right), application of the photocurable resin 7 by the dipper portion (sucking the resin by surface tension) can be performed. In addition, the surface is smoothed by a scraper (knife) part.

光硬化性樹脂7は、光造形による立体造形物11の材料である。
タンク6は、光硬化性樹脂7の容器であり、例えば、有底の筒形又は有底の箱形を有する。
制御装置8は、光造形装置全体の制御を行う。
ここで、制御装置8は、例えば、造形すべき立体造形物の三次元CADデータを(例えば、記憶装置9から、或いは、外部の三次元CADシステムなどから)入力し、当該三次元CADデータを水平方向に輪切りにした等高線データへ変換し、これに応じてスキャナミラー2を制御して光硬化性樹脂7の液面がUVレーザ1からのレーザ光で二次元走査され、これと共に、UVレーザ1やエレベータ装置4などを制御して、立体造形物11が光硬化性樹脂7の中で造形されるように制御する。
The photocurable resin 7 is a material of the three-dimensional structure 11 by optical modeling.
The tank 6 is a container of the photocurable resin 7, and has, for example, a bottomed cylindrical shape or a bottomed box shape.
The control device 8 controls the entire optical modeling apparatus.
Here, the control device 8 inputs, for example, three-dimensional CAD data of a three-dimensional object to be modeled (for example, from the storage device 9 or an external three-dimensional CAD system), and the three-dimensional CAD data is input. The data is converted into contour line data cut horizontally in the horizontal direction, and the liquid level of the photocurable resin 7 is two-dimensionally scanned by the laser beam from the UV laser 1 by controlling the scanner mirror 2 according to this, and the UV laser 1 and the elevator apparatus 4 are controlled so that the three-dimensional structure 11 is formed in the photocurable resin 7.

記憶装置9は、造形モデル(立体造形物)の三次元データや、積層データなどの保存を行う。
立体造形物11は、本例の光造形装置によって造形されたモデルである。
The storage device 9 stores three-dimensional data of a modeling model (three-dimensional modeled object), laminated data, and the like.
The three-dimensional model 11 is a model modeled by the optical modeling apparatus of this example.

本発明の第1実施例を説明する。
図2には、本発明の第1実施例に係る光造形装置の概略の構成例を示してある。
本例の光造形装置は、図1に示されるのと同様な構成のものに、更に、制御装置8により制御されるヒータ21と、制御装置8により制御される冷却液管22と、温度を計測(検出)して制御装置8へ通知(出力)する温度計測部23を備えている。
ここで、図2では、本例の説明に十分な程度で構成例を示してあるが、本例の光造形装置は、実際には図1に示される全ての構成部を備えている。また、図2では、全体的な構成に関する斜視方向からの断面図と、リコータ5の一部の構成に関する一部拡大図を示してある。
A first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 shows a schematic configuration example of the optical modeling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The stereolithography apparatus of this example has a configuration similar to that shown in FIG. 1, a heater 21 controlled by the control device 8, a coolant pipe 22 controlled by the control device 8, and a temperature. A temperature measurement unit 23 that measures (detects) and notifies (outputs) to the control device 8 is provided.
Here, in FIG. 2, a configuration example is shown with a degree sufficient for the description of this example, but the optical modeling apparatus of this example actually includes all the components shown in FIG. 1. Further, FIG. 2 shows a cross-sectional view from the perspective direction regarding the overall configuration and a partially enlarged view regarding a partial configuration of the recoater 5.

本例の光造形装置の特徴について説明する。
リコータ5が光硬化性樹脂7の液面を走行してリコート工程を実施する際に、温度計測部23により得られた温度のデータに基づいて、液面の温度が設定値になるように、制御装置8が、ヒータ21の出力と冷却液管22を流れる冷却液の流量を決定して、制御する。
The features of the optical modeling apparatus of this example will be described.
When the recoater 5 runs on the liquid surface of the photocurable resin 7 and performs the recoating process, based on the temperature data obtained by the temperature measuring unit 23, the liquid surface temperature becomes a set value. The control device 8 determines and controls the output of the heater 21 and the flow rate of the coolant flowing through the coolant pipe 22.

ここで、ヒータ21としては、例えば、ホットプレートやシリコンラバーヒータなどのように、リコータ5に取り付けが容易で軽量なものが望ましいが、ヒータの種類、取付位置、使用数などについては、利用者の必要に応じて自由に設定されてもよい。
また、冷却液管22としては、例えば、使用する液体、必要流量などに鑑みて、形状や作製位置などが自由に設定されてもよい。
また、温度計測部23としては、例えば、工業用で一般的に使用されているK熱電対などのように、取り扱いが容易なものが望ましいが、温度計測部の種類、取付位置、使用数などについては、利用者の必要に応じて自由に設定されてもよい。
Here, the heater 21 is preferably a light and easy to attach to the recoater 5, such as a hot plate or a silicon rubber heater, but the heater type, mounting position, number of uses, etc. It may be set freely as required.
Moreover, as the cooling liquid pipe | tube 22, a shape, a production position, etc. may be freely set in view of the liquid to be used, a required flow rate, etc., for example.
The temperature measurement unit 23 is preferably easy to handle, such as a K thermocouple generally used in industry, but the type, the mounting position, the number of uses, etc. May be freely set as required by the user.

図3には、本例の光造形装置において行われる処理の手順の一例を示してある。リコート工程において、リコータ5、ヒータ21、冷却液管(冷却機構)22、温度計測部23、制御装置8により制御されるリコータ5の速度の設定、がどのように連動して動作するかが表されている。   In FIG. 3, an example of the procedure of the process performed in the optical modeling apparatus of this example is shown. It shows how the recoater 5, the heater 21, the coolant pipe (cooling mechanism) 22, the temperature measuring unit 23, and the setting of the speed of the recoater 5 controlled by the control device 8 operate in conjunction with each other in the recoat process. Has been.

リコート工程の処理が開始されると(ステップS1)、制御装置8が、リコータ5を移動させて(ステップS2)、温度計測部23により光硬化性樹脂7の液面の温度を計測する(ステップS3)。制御装置8は、計測された液面の温度が予め設定された設定値であるか否かを判定し(ステップS4)、計測された液面の温度が設定値であると判定した場合には、リコータ5の終点位置であるか否かを判定し(ステップS5)、リコータ5の終点位置であると判定した場合には本処理を終了する一方(ステップS6)、リコータ5の終点位置ではないと判定した場合にはステップS2の処理へ戻る。   When the recoating process is started (step S1), the control device 8 moves the recoater 5 (step S2), and the temperature measuring unit 23 measures the temperature of the liquid surface of the photocurable resin 7 (step S2). S3). The control device 8 determines whether or not the measured liquid surface temperature is a preset setting value (step S4), and when it is determined that the measured liquid surface temperature is a set value. Then, it is determined whether or not it is the end point position of the recoater 5 (step S5). If it is determined that it is the end point position of the recoater 5, the present process is terminated (step S6), but it is not the end point position of the recoater 5. If it is determined, the process returns to step S2.

上記したステップS4の判定の結果、計測された液面の温度が設定値ではないと判定した場合には、制御装置8は、計測された液面の温度と設定値との差分を解析し(ステップS7)、計測された液面の温度が低いか否かを判定し(ステップS8)、計測された液面の温度が低いと判定した場合には、リコータ5の温度が所定の上限値以下であるか否かを判定し(ステップS9)、リコータ5の温度が所定の上限値以下であると判定した場合には、ヒータ21の出力(加熱の程度)を計算して(ステップS11)、それに従ってヒータ21の出力(加熱のための出力)を制御し(ステップS12)、ステップS5の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   As a result of the determination in step S4 described above, when it is determined that the measured liquid surface temperature is not the set value, the control device 8 analyzes the difference between the measured liquid surface temperature and the set value ( Step S7) It is determined whether or not the measured liquid surface temperature is low (Step S8). If it is determined that the measured liquid surface temperature is low, the temperature of the recoater 5 is equal to or lower than a predetermined upper limit value. Is determined (step S9), and when it is determined that the temperature of the recoater 5 is equal to or lower than a predetermined upper limit value, the output (degree of heating) of the heater 21 is calculated (step S11). Accordingly, the output of the heater 21 (output for heating) is controlled (step S12), and the process proceeds to the process of step S5 (process for determining whether or not the end point position of the recoater 5).

上記したステップS9の判定の結果、リコータ5の温度が所定の上限値以下ではない(つまり、所定の上限値を超える)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の速度を計算して(ステップS13)、それに従ってリコータ5の速度を変更し(ステップS14)、ステップS5の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   When it is determined that the temperature of the recoater 5 is not lower than or equal to the predetermined upper limit value (that is, exceeds the predetermined upper limit value) as a result of the determination in step S9, the control device 8 calculates the speed of the recoater 5. (Step S13), the speed of the recoater 5 is changed accordingly (Step S14), and the process proceeds to the process of Step S5 (a process of determining whether or not it is the end point position of the recoater 5).

上記したステップS8の判定の結果、計測された液面の温度が低くない(高い)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の温度が所定の下限値以上であるか否かを判定し(ステップS10)、リコータ5の温度が所定の下限値以上であると判定した場合には、冷却液管22の冷却液の流量(冷却の程度)を計算して(ステップS15)、それに従って冷却液管22に冷却液を流入し(ステップS16)、ステップS5の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   As a result of the determination in step S8, when it is determined that the measured liquid surface temperature is not low (high), the control device 8 determines whether or not the temperature of the recoater 5 is equal to or higher than a predetermined lower limit value. If it is determined (step S10) and it is determined that the temperature of the recoater 5 is equal to or higher than a predetermined lower limit value, the flow rate (degree of cooling) of the cooling liquid pipe 22 is calculated (step S15), Accordingly, the coolant flows into the coolant pipe 22 (step S16), and the process proceeds to the process of step S5 (a process of determining whether or not the end point position of the recoater 5).

上記したステップS10の判定の結果、リコータ5の温度が所定の下限値以上ではない(つまり、所定の下限値未満である)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の速度を計算して(ステップS13)、それに従ってリコータ5の速度(走行速度)を変更し(ステップS14)、ステップS5の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   When it is determined that the temperature of the recoater 5 is not equal to or higher than the predetermined lower limit (that is, lower than the predetermined lower limit) as a result of the determination in step S10 described above, the control device 8 calculates the speed of the recoater 5. (Step S13), the speed (traveling speed) of the recoater 5 is changed accordingly (Step S14), and the process proceeds to the process of Step S5 (a process of determining whether or not the end point position of the recoater 5).

ここで、液面温度が低いか否かを判定する処理(ステップS8の処理)としては、種々な判定の仕方が用いられてもよく、例えば、液面温度の方が設定値よりも低い場合には低いと判定し、液面温度の方が設定値よりも高い場合には低くない(高い)と判定するようなことが可能である。
また、リコータ5の温度に関する上限値(ステップS9)と下限値(ステップS10)としては、それぞれ、種々な値が用いられてもよい。
また、温度計測部23は、例えば、光硬化性樹脂7の液面の温度を計測する機能や、リコータ5の温度を計測する機能を有している。
Here, as a process for determining whether or not the liquid surface temperature is low (the process in step S8), various determination methods may be used. For example, when the liquid surface temperature is lower than a set value. If the liquid surface temperature is higher than the set value, it can be determined that it is not low (high).
Various values may be used as the upper limit value (step S9) and the lower limit value (step S10) regarding the temperature of the recoater 5, respectively.
Moreover, the temperature measurement part 23 has the function to measure the temperature of the liquid level of the photocurable resin 7, and the function to measure the temperature of the recoater 5, for example.

また、ヒータ21の出力を制御する方法(ステップS11、ステップS12の処理)や、冷却液管22を流れる冷却液の流量を制御する方法(ステップS15、ステップS16の処理)や、リコータ5の速度を制御する方法(ステップS13、ステップS14の処理)としては、それぞれ、種々な態様のものが用いられてもよい。本例では、液面温度を設定値に一致させる(或いは、近付ける)ように、制御が行われる。   Further, a method of controlling the output of the heater 21 (steps S11 and S12), a method of controlling the flow rate of the coolant flowing through the coolant pipe 22 (steps S15 and S16), and the speed of the recoater 5 As a method for controlling the process (steps S13 and S14), various modes may be used. In this example, control is performed so that the liquid surface temperature matches (or approaches) the set value.

以上のように、本例では、タンク6内の光硬化性樹脂7の液面にレーザ光を選択的に照射して、当該照射部分を硬化させつつ積層する造形動作を行い、所定の形状の立体造形物を作製する光造形装置において、光硬化性樹脂7の液面に沿って走行するリコータ5に温度計測部23、加熱冷却部(本例では、ヒータ21、冷却液管22)を備えた。
また、本例では、リコータ5に備えた温度計測部23により得られた値から、加熱冷却部の出力(本例では、ヒータ21の出力、冷却液管22の冷却液流量)を決定する。
また、本例では、リコータ5に備えた温度計測部23により得られた値から、リコータ5の走行速度を変動する。
As described above, in this example, a modeling operation is performed in which the liquid surface of the photocurable resin 7 in the tank 6 is selectively irradiated with laser light, and the irradiated portion is cured while being laminated. In an optical modeling apparatus for producing a three-dimensional modeled object, the recoater 5 traveling along the liquid surface of the photocurable resin 7 includes a temperature measuring unit 23 and a heating / cooling unit (in this example, a heater 21 and a cooling liquid pipe 22). It was.
Further, in this example, the output of the heating / cooling unit (in this example, the output of the heater 21 and the coolant flow rate of the coolant pipe 22) is determined from the value obtained by the temperature measurement unit 23 provided in the recoater 5.
Further, in this example, the traveling speed of the recoater 5 is changed from the value obtained by the temperature measurement unit 23 provided in the recoater 5.

一構成例として、光硬化性樹脂7にレーザ光を照射し、当該照射部分を硬化し積層して立体造形物を作製する光造形装置において、リコータ5と、温度計測部(本例では、温度計測部23)と、加熱冷却部(本例では、ヒータ21、冷却液管22)と、制御部(本例では、制御装置8)を有し、リコータ5は温度計測部と加熱冷却部を備え、制御部は予め設定した温度と温度計測部で計測した温度を基に加熱冷却部を制御する。   As one structural example, in the optical modeling apparatus which irradiates the photocurable resin 7 with a laser beam and cures and laminates the irradiated part to produce a three-dimensional modeled object, the recoater 5 and a temperature measuring unit (in this example, temperature A measuring unit 23), a heating / cooling unit (in this example, a heater 21, a coolant pipe 22), and a control unit (in this example, the control device 8). The recoater 5 includes a temperature measuring unit and a heating / cooling unit. The control unit controls the heating / cooling unit based on the preset temperature and the temperature measured by the temperature measuring unit.

このように、本例の光造形装置では、層を形成するために液面を走査するリコータ5の部分に、温度計測部及び加熱冷却部を備え、光硬化性樹脂7の液面部の温度制御が可能であり、光硬化性樹脂7の液面の温度を指定した値に制御し、粘度を調整することにより、効率的な造形が可能であり、具体的には、例えば、より高速で確実な造形を実行することや、光硬化性樹脂7の層の形成を確実且つ均一に実行することができる。   Thus, in the optical modeling apparatus of this example, the temperature measuring unit and the heating / cooling unit are provided in the portion of the recoater 5 that scans the liquid surface to form a layer, and the temperature of the liquid surface portion of the photocurable resin 7 is provided. It is possible to control the temperature of the liquid level of the photo-curable resin 7 to a specified value and adjust the viscosity, so that efficient modeling is possible. Specifically, for example, at a higher speed It is possible to execute reliable modeling and to form the layer of the photocurable resin 7 reliably and uniformly.

以上のように、本例の光造形装置では、リコータ5の部分による温度計測及び加熱冷却により、光硬化性樹脂7の液面部の温度を制御して、一定の粘度の条件下で造形が可能であるため、リコート工程の際に、未硬化の光硬化性樹脂7の層を安定して生成することができる。また、各種の光硬化性樹脂の多くは熱耐性に乏しい特徴があるので、予めリコータ5の上限温度(温度に関する上限値)や下限温度(温度に関する下限値)を設定しておき、リコータ温度が設定値に届いたような場合には、加熱冷却部の出力を変動させるのではなく、リコータ5の走行速度を制御(設定など)することによる液面温度の調整も可能である。これにより、例えば、必要以上に光硬化性樹脂7を加熱や冷却することなく、熱によるダメージを抑えた造形が可能となる。
更に、層の生成が困難である大面積モデルや箱形状モデルなどを造形する際においては、例えば、液面の温度を通常より高く設定することにより、光硬化性樹脂7の流動性が高まり、層の生成を良好に実行することができるという効果もある。
As described above, in the stereolithography apparatus of this example, the temperature of the liquid surface portion of the photocurable resin 7 is controlled by temperature measurement and heating / cooling by the recoater 5, and modeling is performed under a condition of a certain viscosity. Since it is possible, the layer of the uncured photocurable resin 7 can be stably generated during the recoating step. In addition, since many of the various photo-curable resins have poor heat resistance, an upper limit temperature (upper limit value for temperature) and a lower limit temperature (lower limit value for temperature) of the recoater 5 are set in advance, and the recoater temperature is When the set value is reached, it is possible to adjust the liquid surface temperature by controlling (setting, etc.) the traveling speed of the recoater 5 instead of changing the output of the heating / cooling section. Thereby, for example, modeling without damage due to heat can be performed without heating or cooling the photocurable resin 7 more than necessary.
Furthermore, when modeling a large-area model or a box-shaped model in which layer generation is difficult, for example, by setting the liquid surface temperature higher than usual, the fluidity of the photocurable resin 7 is increased, There is also an effect that generation of a layer can be performed satisfactorily.

なお、本例の光造形装置では、温度計測部23の機能により温度を検出(計測)する温度検出手段が構成されており、ヒータ21の機能により加熱手段が構成されており、冷却液管22の機能により冷却手段が構成されており、制御装置8の機能により制御手段が構成されている。   In the stereolithography apparatus of the present example, a temperature detecting means for detecting (measuring) the temperature is configured by the function of the temperature measuring unit 23, the heating means is configured by the function of the heater 21, and the coolant pipe 22 is configured. The cooling means is configured by the function of, and the control means is configured by the function of the control device 8.

本発明の第2実施例を説明する。
図4には、本発明の第2実施例に係る光造形装置の概略の構成例を示してある。
本例の光造形装置は、図1に示されるのと同様な構成のものに、更に、制御装置8により制御されるペルチェ素子31と、制御装置8により制御されるペルチェ素子用冷却液管32と、温度を計測(検出)して制御装置8へ通知(出力)する温度計測部33を備えている。
ここで、図4では、本例の説明に十分な程度で構成例を示してあるが、本例の光造形装置は、実際には図1に示される全ての構成部を備えている。また、図4では、全体的な構成に関する斜視方向からの断面図と、リコータ5の一部の構成に関する一部拡大図を示してある。
A second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 shows a schematic configuration example of an optical modeling apparatus according to the second embodiment of the present invention.
The stereolithography apparatus of this example has the same configuration as that shown in FIG. 1, and further includes a Peltier element 31 controlled by the control device 8 and a Peltier element cooling liquid pipe 32 controlled by the control device 8. And a temperature measuring unit 33 that measures (detects) the temperature and notifies (outputs) the temperature to the control device 8.
Here, in FIG. 4, a configuration example is shown with a degree sufficient for the description of this example, but the optical modeling apparatus of this example actually includes all the configuration units shown in FIG. 1. Further, FIG. 4 shows a cross-sectional view from the perspective direction regarding the overall configuration and a partially enlarged view regarding a partial configuration of the recoater 5.

本例の光造形装置の特徴について説明する。
リコータ5が光硬化性樹脂7の液面を走行してリコート工程を実施する際に、温度計測部33により得られた温度のデータに基づいて、液面の温度が設定値になるように、制御装置8が、ペルチェ素子31への電流量を決定して、制御する。
The features of the optical modeling apparatus of this example will be described.
When the recoater 5 runs on the liquid level of the photocurable resin 7 and performs the recoating process, based on the temperature data obtained by the temperature measuring unit 33, the temperature of the liquid level becomes a set value. The control device 8 determines and controls the amount of current to the Peltier element 31.

本例では、リコータ5の液面側に、電流を供給することで加熱と冷却が可能な電子部品であるペルチェ素子31が取り付けられている。
一般に、ペルチェ素子31は、電流を流す方向によって加熱と冷却の向きが逆転する性質を持っている。その性質を利用して、液面の温度が低い場合には、液面側が加熱する方向へ電流を供給することでペルチェ素子31をヒータとして利用し、反対に、液面の温度が高い場合には、液面側が冷却する方向へ電流を供給することでペルチェ素子31を冷却部として利用することができる。
In this example, a Peltier element 31, which is an electronic component that can be heated and cooled by supplying current, is attached to the liquid surface side of the recoater 5.
In general, the Peltier element 31 has the property that the direction of heating and cooling is reversed depending on the direction of current flow. Using this property, when the liquid surface temperature is low, the Peltier element 31 is used as a heater by supplying a current in the direction of heating on the liquid surface side. Conversely, when the liquid surface temperature is high The Peltier element 31 can be used as a cooling unit by supplying a current in a direction in which the liquid level cools.

ここで、ペルチェ素子31としては、例えば、位置、使用数などについては、利用者の必要に応じて自由に設定されてもよい。
また、温度計測部33としては、例えば、工業用で一般的に使用されているK熱電対などのように、取り扱いが容易なものが望ましいが、温度計測部の種類、取付位置、使用数などについては、利用者の必要に応じて自由に設定されてもよい。
Here, as the Peltier element 31, for example, the position, the number of uses, and the like may be freely set according to the needs of the user.
Moreover, as the temperature measurement part 33, what is easy to handle like the K thermocouple generally used for industrial use etc. is desirable, but the kind of temperature measurement part, an installation position, the number of uses, etc. May be freely set as required by the user.

図5には、本例の光造形装置において行われる処理の手順の一例を示してある。リコート工程において、リコータ5、ペルチェ素子31、温度計測部33、制御装置8により制御されるリコータ5の速度の設定、がどのように連動して動作するかが表されている。   In FIG. 5, an example of the procedure of the process performed in the optical modeling apparatus of this example is shown. It shows how the recoater 5, the Peltier element 31, the temperature measuring unit 33, and the speed setting of the recoater 5 controlled by the control device 8 operate in conjunction with each other in the recoating process.

リコート工程の処理が開始されると(ステップS21)、制御装置8が、リコータ5を移動させて(ステップS22)、温度計測部33により光硬化性樹脂7の液面の温度を計測する(ステップS23)。制御装置8は、計測された液面の温度が予め設定された設定値であるか否かを判定し(ステップS24)、計測された液面の温度が設定値であると判定した場合には、リコータ5の終点位置であるか否かを判定し(ステップS25)、リコータ5の終点位置であると判定した場合には本処理を終了する一方(ステップS26)、リコータ5の終点位置ではないと判定した場合にはステップS22の処理へ戻る。   When the recoat process is started (step S21), the control device 8 moves the recoater 5 (step S22), and the temperature measuring unit 33 measures the temperature of the liquid surface of the photocurable resin 7 (step S22). S23). The control device 8 determines whether or not the measured liquid surface temperature is a preset setting value (step S24), and when it is determined that the measured liquid surface temperature is a set value. Then, it is determined whether or not it is the end point position of the recoater 5 (step S25). If it is determined that it is the end point position of the recoater 5, this processing is terminated (step S26), but it is not the end point position of the recoater 5. If it is determined, the process returns to step S22.

上記したステップS24の判定の結果、計測された液面の温度が設定値ではないと判定した場合には、制御装置8は、計測された液面の温度と設定値との差分を解析し(ステップS27)、計測された液面の温度が低いか否かを判定し(ステップS28)、計測された液面の温度が低いと判定した場合には、リコータ5の温度が所定の上限値以下であるか否かを判定し(ステップS29)、リコータ5の温度が所定の上限値以下であると判定した場合には、液面側の加熱のためのペルチェ素子31への電流量(加熱の程度)を計算して(ステップS31)、それに従って液面側の加熱のためのペルチェ素子31への電流を供給するように制御し(ステップS32)、ステップS25の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   As a result of the determination in step S24 described above, if it is determined that the measured liquid surface temperature is not the set value, the control device 8 analyzes the difference between the measured liquid surface temperature and the set value ( In step S27), it is determined whether or not the measured liquid surface temperature is low (step S28). If it is determined that the measured liquid surface temperature is low, the temperature of the recoater 5 is equal to or lower than a predetermined upper limit value. Is determined (step S29), and if it is determined that the temperature of the recoater 5 is equal to or lower than a predetermined upper limit value, the amount of current (heating heating) to the Peltier element 31 for heating on the liquid surface side is determined. (Step S31), and control is performed so as to supply current to the Peltier element 31 for heating on the liquid surface side (step S32), and the process of step S25 (at the end point position of the recoater 5) Processing to determine whether or not there is To be migrated.

上記したステップS29の判定の結果、リコータ5の温度が所定の上限値以下ではない(つまり、所定の上限値を超える)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の速度を計算して(ステップS33)、それに従ってリコータ5の速度(走行速度)を変更し(ステップS34)、ステップS25の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   If it is determined that the temperature of the recoater 5 is not less than or equal to the predetermined upper limit value (that is, exceeds the predetermined upper limit value) as a result of the determination in step S29, the control device 8 calculates the speed of the recoater 5. (Step S33), the speed (traveling speed) of the recoater 5 is changed accordingly (Step S34), and the process proceeds to the process of Step S25 (the process of determining whether or not the end point position of the recoater 5).

上記したステップS28の判定の結果、計測された液面の温度が低くない(高い)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の温度が所定の下限値以上であるか否かを判定し(ステップS30)、リコータ5の温度が所定の下限値以上であると判定した場合には、液面側の冷却のためのペルチェ素子31への電流量(冷却の程度)を計算して(ステップS35)、それに従って液面側の冷却のためのペルチェ素子31への電流を供給するように制御し(ステップS36)、ステップS25の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   As a result of the determination in step S28, when it is determined that the measured liquid surface temperature is not low (high), the control device 8 determines whether or not the temperature of the recoater 5 is equal to or higher than a predetermined lower limit value. If it is determined (step S30) and it is determined that the temperature of the recoater 5 is equal to or higher than a predetermined lower limit value, the amount of current (degree of cooling) to the Peltier element 31 for cooling on the liquid surface side is calculated. (Step S35), and control is performed so as to supply current to the Peltier element 31 for cooling on the liquid surface side accordingly (Step S36), and the process of Step S25 (determines whether or not it is the end point position of the recoater 5). Shift to processing).

上記したステップS30の判定の結果、リコータ5の温度が所定の下限値以上ではない(つまり、所定の下限値未満である)と判定した場合には、制御装置8は、リコータ5の速度を計算して(ステップS33)、それに従ってリコータ5の速度を変更し(ステップS34)、ステップS25の処理(リコータ5の終点位置であるか否かを判定する処理)へ移行する。   When it is determined that the temperature of the recoater 5 is not equal to or higher than the predetermined lower limit (that is, lower than the predetermined lower limit) as a result of the determination in step S30, the control device 8 calculates the speed of the recoater 5. (Step S33), the speed of the recoater 5 is changed accordingly (Step S34), and the process proceeds to the process of Step S25 (a process of determining whether or not it is the end point position of the recoater 5).

ここで、液面温度が低いか否かを判定する処理(ステップS28の処理)としては、種々な判定の仕方が用いられてもよく、例えば、液面温度の方が設定値よりも低い場合には低いと判定し、液面温度の方が設定値よりも高い場合には低くない(高い)と判定するようなことが可能である。
また、リコータ5の温度に関する上限値(ステップS29)と下限値(ステップS30)としては、それぞれ、種々な値が用いられてもよい。
また、温度計測部33は、例えば、光硬化性樹脂7の液面の温度を計測する機能や、リコータ5の温度を計測する機能を有している。
Here, as a process for determining whether or not the liquid surface temperature is low (the process in step S28), various determination methods may be used. For example, when the liquid surface temperature is lower than a set value. If the liquid surface temperature is higher than the set value, it can be determined that it is not low (high).
Various values may be used as the upper limit value (step S29) and the lower limit value (step S30) regarding the temperature of the recoater 5, respectively.
Moreover, the temperature measurement part 33 has a function which measures the temperature of the liquid level of the photocurable resin 7, and a function which measures the temperature of the recoater 5, for example.

また、加熱のためにペルチェ素子31へ供給される電流の量を制御する方法(ステップS31、ステップS32の処理)や、冷却のためにペルチェ素子31へ供給される電流の量をを制御する方法(ステップS35、ステップS36の処理)や、リコータ5の速度を制御する方法(ステップS33、ステップS34の処理)としては、それぞれ、種々な態様のものが用いられてもよい。本例では、液面温度を設定値に一致させる(或いは、近付ける)ように、制御が行われる。   Also, a method for controlling the amount of current supplied to the Peltier element 31 for heating (the processing in steps S31 and S32), and a method for controlling the amount of current supplied to the Peltier element 31 for cooling. As a method for controlling the speed of the recoater 5 (steps S33 and S34) and various methods (steps S35 and S36), various methods may be used. In this example, control is performed so that the liquid surface temperature matches (or approaches) the set value.

以上のように、本例では、タンク6内の光硬化性樹脂7の液面にレーザ光を選択的に照射して、当該照射部分を硬化させつつ積層する造形動作を行い、所定の形状の立体造形物を作製する光造形装置において、光硬化性樹脂7の液面に沿って走行するリコータ5に温度計測部33、加熱冷却部(本例では、ペルチェ素子31、ペルチェ素子用冷却液管32)を備えた。
また、本例では、リコータ5に備えた温度計測部33により得られた値から、加熱冷却部の出力(本例では、ペルチェ素子31の電流量)を決定する。
また、本例では、リコータ5に備えた温度計測部33により得られた値から、リコータ5の走行速度を変動する。
As described above, in this example, a modeling operation is performed in which the liquid surface of the photocurable resin 7 in the tank 6 is selectively irradiated with laser light, and the irradiated portion is cured while being laminated. In an optical modeling apparatus for producing a three-dimensional model, a temperature measuring unit 33, a heating / cooling unit (in this example, a Peltier element 31, a Peltier element cooling liquid tube) are connected to the recoater 5 that travels along the liquid surface of the photocurable resin 7. 32).
In this example, the output of the heating / cooling unit (in this example, the amount of current of the Peltier element 31) is determined from the value obtained by the temperature measuring unit 33 provided in the recoater 5.
Further, in this example, the traveling speed of the recoater 5 is changed from the value obtained by the temperature measuring unit 33 provided in the recoater 5.

一構成例として、光硬化性樹脂7にレーザ光を照射し、当該照射部分を硬化し積層して立体造形物を作製する光造形装置において、リコータ5と、温度計測部(本例では、温度計測部33)と、加熱冷却部(本例では、ペルチェ素子31、ペルチェ素子用冷却液管32)と、制御部(本例では、制御装置8)を有し、リコータ5は温度計測部と加熱冷却部を備え、制御部は予め設定した温度と温度計測部で計測した温度を基に加熱冷却部を制御する。   As one structural example, in the optical modeling apparatus which irradiates the photocurable resin 7 with a laser beam and cures and laminates the irradiated part to produce a three-dimensional modeled object, the recoater 5 and a temperature measuring unit (in this example, temperature A measuring unit 33), a heating / cooling unit (in this example, a Peltier element 31, a Peltier element cooling liquid pipe 32), and a control unit (in this example, the control device 8). The recoater 5 includes a temperature measuring unit, A heating / cooling unit is provided, and the control unit controls the heating / cooling unit based on a preset temperature and a temperature measured by the temperature measurement unit.

このように、本例の光造形装置では、層を形成するために液面を走査するリコータ5の部分に、温度計測部及び加熱冷却部を備え、光硬化性樹脂7の液面部の温度制御が可能であり、光硬化性樹脂7の液面の温度を指定した値に制御し、粘度を調整することにより、効率的な造形が可能であり、具体的には、例えば、より高速で確実な造形を実行することや、光硬化性樹脂7の層の形成を確実且つ均一に実行することができる。   Thus, in the optical modeling apparatus of this example, the temperature measuring unit and the heating / cooling unit are provided in the portion of the recoater 5 that scans the liquid surface to form a layer, and the temperature of the liquid surface portion of the photocurable resin 7 is provided. It is possible to control the temperature of the liquid level of the photo-curable resin 7 to a specified value and adjust the viscosity, so that efficient modeling is possible. Specifically, for example, at a higher speed It is possible to execute reliable modeling and to form the layer of the photocurable resin 7 reliably and uniformly.

以上のように、本例の光造形装置では、リコータ5の部分による温度計測及び加熱冷却により、光硬化性樹脂7の液面部の温度を制御して、一定の粘度の条件下で造形が可能であるため、リコート工程の際に、未硬化の光硬化性樹脂7の層を安定して生成することができる。また、各種の光硬化性樹脂の多くは熱耐性に乏しい特徴があるので、予めリコータ5の上限温度(温度に関する上限値)や下限温度(温度に関する下限値)を設定しておき、リコータ温度が設定値に届いたような場合には、加熱冷却部の出力を変動させるのではなく、リコータ5の走行速度を制御(設定など)することによる液面温度の調整も可能である。これにより、例えば、必要以上に光硬化性樹脂7を加熱や冷却することなく、熱によるダメージを抑えた造形が可能となる。
更に、層の生成が困難である大面積モデルや箱形状モデルなどを造形する際においては、例えば、液面の温度を通常より高く設定することにより、光硬化性樹脂7の流動性が高まり、層の生成を良好に実行することができるという効果もある。
As described above, in the stereolithography apparatus of this example, the temperature of the liquid surface portion of the photocurable resin 7 is controlled by temperature measurement and heating / cooling by the recoater 5, and modeling is performed under a condition of a certain viscosity. Since it is possible, the layer of the uncured photocurable resin 7 can be stably generated during the recoating step. In addition, since many of the various photo-curable resins have poor heat resistance, an upper limit temperature (upper limit value for temperature) and a lower limit temperature (lower limit value for temperature) of the recoater 5 are set in advance, and the recoater temperature is When the set value is reached, it is possible to adjust the liquid surface temperature by controlling (setting, etc.) the traveling speed of the recoater 5 instead of changing the output of the heating / cooling section. Thereby, for example, modeling without damage due to heat can be performed without heating or cooling the photocurable resin 7 more than necessary.
Furthermore, when modeling a large-area model or a box-shaped model in which layer generation is difficult, for example, by setting the liquid surface temperature higher than usual, the fluidity of the photocurable resin 7 is increased, There is also an effect that generation of a layer can be performed satisfactorily.

なお、本例の光造形装置では、温度計測部33の機能により温度を検出(計測)する温度検出手段が構成されており、ペルチェ素子31及びペルチェ素子用冷却液管32の機能により加熱手段や冷却手段が構成されており、制御装置8の機能により制御手段が構成されている。   Note that in the stereolithography apparatus of this example, a temperature detection means for detecting (measuring) the temperature is configured by the function of the temperature measurement unit 33, and the heating means and the Peltier element cooling liquid pipe 32 are configured by the function of the temperature measurement unit 33. The cooling means is configured, and the control means is configured by the function of the control device 8.

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Here, the configuration of the system and apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the configuration described above, and various configurations may be used. The present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It is also possible to provide various systems and devices.
The application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
In addition, as various processes performed in the system and apparatus according to the present invention, for example, the processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in hardware resources including a processor and a memory. A controlled configuration may be used, and for example, each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
The present invention can also be understood as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the control program, and the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.

1・・UVレーザ、 2・・スキャナミラー、 3・・テーブル、 4・・エレベータ装置、 5・・リコータ、 6・・タンク、 7・・光硬化性樹脂、 8・・制御装置、 9・・記憶装置、 11・・立体造形物、 21・・ヒータ、 22・・冷却液管、 23、33・・温度計測部、 31・・ペルチェ素子、 32・・ペルチェ素子用冷却液管、   1 .... UV laser, 2 .... scanner mirror, 3 .... table, 4 .... elevator device, 5 .... recoater, 6 .... tank, 7 .... photo-curing resin, 8 .... control device, 9 .... Storage device, 11 ... Solid object, 21 ... Heater, 22 ... Cooling liquid pipe, 23, 33 ... Temperature measuring unit, 31 ... Peltier element, 32 ... Cooling liquid pipe for Peltier element,

Claims (1)

光硬化性樹脂にレーザ光を照射し、当該照射部分を硬化し積層して立体造形物を作製する光造形装置において、
前記光硬化性樹脂の液面に沿って走行するリコータと、
前記リコータに設けられ、温度を検出する温度検出手段と、
前記リコータに設けられ、加熱を行う加熱手段と、
前記リコータに設けられ、冷却を行う冷却手段と、
温度に関して予め設定された値と前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記加熱手段による加熱及び前記冷却手段による冷却を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光造形装置。
In an optical modeling apparatus that irradiates a photocurable resin with laser light, cures and laminates the irradiated part, and creates a three-dimensional modeled object
A recoater that travels along the liquid surface of the photocurable resin;
A temperature detecting means provided in the recoater for detecting the temperature;
A heating means provided in the recoater for heating;
A cooling means provided in the recoater for cooling;
Control means for controlling heating by the heating means and cooling by the cooling means based on a preset value relating to temperature and the temperature detected by the temperature detecting means;
An optical modeling apparatus comprising:
JP2010148602A 2010-06-30 2010-06-30 Photo molding apparatus Pending JP2012011610A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010148602A JP2012011610A (en) 2010-06-30 2010-06-30 Photo molding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010148602A JP2012011610A (en) 2010-06-30 2010-06-30 Photo molding apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012011610A true JP2012011610A (en) 2012-01-19

Family

ID=45598622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010148602A Pending JP2012011610A (en) 2010-06-30 2010-06-30 Photo molding apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012011610A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6118455B1 (en) * 2015-12-25 2017-04-19 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus
JP6825148B1 (en) * 2020-06-02 2021-02-03 株式会社ソディック Laminated modeling equipment
KR102453291B1 (en) * 2021-05-25 2022-10-12 한국생산기술연구원 Binderjet 3D printing apparatus and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6118455B1 (en) * 2015-12-25 2017-04-19 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus
WO2017109965A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 Three-dimensional laminate molding device, control method of three-dimensional laminate molding device, and control program of three-dimensional laminate molding device
US10131015B2 (en) 2015-12-25 2018-11-20 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Three-dimensional laminating and shaping apparatus, control method of three-dimensional laminating and shaping apparatus, and control program of three-dimensional laminating and shaping apparatus
JP6825148B1 (en) * 2020-06-02 2021-02-03 株式会社ソディック Laminated modeling equipment
JP2021188101A (en) * 2020-06-02 2021-12-13 株式会社ソディック Laminate molding device
KR102453291B1 (en) * 2021-05-25 2022-10-12 한국생산기술연구원 Binderjet 3D printing apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. A review on quality control in additive manufacturing
CN109070459B (en) Temperature correction via printing agent application
CN110366463B (en) System and method for controlling microstructure of additively manufactured component
JP4837097B2 (en) Tangible object manufacturing system and method
US20180207858A1 (en) Systems and methods for forming three dimensional objects
US10434725B2 (en) Three-dimensional object construction
KR20180124125A (en) Interlayer thermal contribution
CN110612190B (en) Additive manufacturing device and method
JP2007098949A (en) Improved high-speed trial manufacturing equipment and method
Golhin et al. Surface roughness of as-printed polymers: a comprehensive review
US11458681B2 (en) Recoating assembly for an additive manufacturing machine
JP2012011610A (en) Photo molding apparatus
CN105102170A (en) Laser processor and laser processing method
JP2018039188A (en) Three-dimensional molding apparatus and method for manufacturing three-dimensional molded object
Shan et al. Reducing lateral stair-stepping defects in liquid crystal display-based vat photopolymerization by defocusing the image pattern
KR101966829B1 (en) Resin temperature maintenance device of 3D printer
US20220176623A1 (en) Thermal control in a stereolithographic 3d printer
JP6811982B2 (en) Powder bed melt bonding device and powder bed melt bonding method
US11351722B2 (en) Stereolithography device and method for adjusting a stereolithography device
JP2021172830A (en) Additive manufactured article evaluation system
JP7248679B2 (en) Equipment for manufacturing objects by additive manufacturing
JP2000025118A (en) Three-dimensionally shaping device, three-dimensionally shaping method, and medium having three-dimensional shaping control program recorded therein
WO2019077555A1 (en) 3d printing methods and apparatus
JP6866152B2 (en) 3D modeling device and 3D modeling method
JP2021172863A (en) Method of monitoring additive manufacturing process, additive manufacturing method, apparatus for monitoring additive manufacturing process and additive manufacturing apparatus