JP2015527225A - 積層法を用いて3次元物体を製造するためのレーザビームの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ処理(特にレーザ焼結)により3次元物体を製造する技術分野に属する。
・2次元断面の幾何学的外形を取得する。
・前記断面の幾何学的外形から、該幾何学的外形の形状に相関する形状を持つ参照経路を決定する。
・参照経路に基づいて経路集合を決定する。
・前記経路の進行順序及び各経路の開始点を定義する進行ストラテジに従って、決定した経路の全てを通るようにレーザビームを制御する。
・前記参照経路は断面の幾何学的外形に対応する。
・経路集合の決定は、連続する2つの経路間の予め定められた距離に基づいて、前記参照経路の幾何変換による演算を行うことにより、複数の結合経路を生成することを含む。
・前記参照経路は、前記幾何学的外形上の選択した点から等距離にある点の集合により得られる中間経路である。
・前記経路集合の決定は、2つの連続する経路が所定距離だけ離隔するように、前記参照経路に平行な複数の経路を生成することを含む。
・前記経路集合の決定は、参照経路の対応するセグメントを有する前記2次元断面の領域に対し、予め定めた規則に基づき、参照経路のセグメントに平行及び垂直な経路から選択することを含む。
・一の経路における進行終了の点と、進行順序で次の経路における進行開始の点との間の距離を最小化するように前記進行ストラテジを決定する工程を更に含む。
・前記進行ストラテジは、前記経路集合の各経路に対して、予め定められた1つの方向に進行させるモードと、予め定められた2つの方向を交互に交代させるモードとを含む進行モードを定義していることを更に含む。
本発明に係る装置は、以下を備える。
・前記2次元断面における幾何学的外形を取得する手段
・前記断面の幾何学的外形から、該幾何学的外形の形状に相関する形状を持つ参照経路を決定する手段
・決定した参照経路に基づいて、経路集合を決定する手段
・前記経路の進行順序及び各経路の開始点を定義する進行ストラテジに従って、決定した経路の全てを通るようにレーザビームを制御する手段
例えば、経路に伴って参照番号が減少する進行順序は、参照番号が増加する進行順序と同等である。
このため、経路上の任意の点が進行開始の点として選択され得る。
したがって、例えば、2次元断面の数又は任意のパラメータに基づき、様々な関連する進行ストラテジを用いて、処理した2次元断面の数を関連付けたり、上述した2つの実施形態を交互に用いたりすることが考慮され得る。
Claims (10)
- 幾何学的外形を有する2次元断面のような各層に対し、製造すべき2次元物体に対応する領域を固化するためにレーザビームを使用する工程を含み、積層法により3次元物体を製造するためのレーザビームの制御方法において、少なくとも1つの2次元断面について、
前記2次元断面における幾何学的外形(62,92,102)を取得し(50)、
前記断面の幾何学的外形から、該幾何学的外形の形状に相関する形状を持つ参照経路(64,94,102)を決定し(52)、
決定した参照経路に基づいて、複数の経路からなる経路集合を決定し(54)、
前記経路の進行順序及び各経路の開始点を定義する進行ストラテジに従って、決定した経路の全てを通るようにレーザビームを制御する(58)
工程を含むことを特徴とする制御方法。 - 前記参照経路(102)は、前記断面の幾何学的外形(102)に対応することを特徴とする請求項1に記載の制御方法。
- 前記経路集合の決定(54)は、連続する2つの経路間の予め定められた距離に基づいて、前記参照経路の幾何変換による演算を行うことにより、複数の結合経路を生成することを含むことを特徴とする請求項2に記載の制御方法。
- 前記参照経路(64,94)は、前記幾何学的外形上の選択した点から等距離にある点の集合により得られる中間経路であることを特徴とする請求項1に記載の制御方法。
- 前記経路集合の決定(54)は、2つの連続する経路が所定距離だけ離隔するように、前記参照経路に平行な複数の経路を生成することを含むことを特徴とする請求項4に記載の制御方法。
- 前記経路集合の決定(54)は、参照経路(94)の対応するセグメント(FN1,FN2,FN3,FN4)を有する前記2次元断面の領域に対し、予め定めた規則に基づき、前記参照経路のセグメントに平行及び垂直な経路から選択することを含むことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の制御方法。
- 一の経路における進行終了の点と、進行順序で次の経路における進行開始の点との間の距離を最小化するように前記進行ストラテジを決定する工程(56)を更に含むことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載の制御方法。
- 前記進行ストラテジは、前記経路集合の各経路に対して、予め定められた1つの方向に進行させるモードと、予め定められた2つの方向を交互に交代させるモードとを含む進行モードを定義していることを更に含むことを特徴とする前述の請求項1から請求項7の何れか1つに記載の制御方法。
- レーザビームを偏光する手段(38)を備え、製造すべき各層に対し、製造すべき3次元物体における幾何学的形状を有する2次元断面に対応した領域をレーザビームを用いて固化する積層法により、3次元物体を製造する装置において、
前記2次元断面における幾何学的外形を取得する手段と、
前記断面の幾何学的外形から、該幾何学的外形の形状に相関する形状を持つ参照経路を決定する手段と、
決定した参照経路に基づいて、経路集合を決定する手段と、
前記経路の進行順序及び各経路の開始点を定義する進行ストラテジに従って、決定した経路の全てを通るようにレーザビームを制御することができる前記レーザビームを偏光する手段を制御する手段と
を備えることを特徴とする製造装置。 - 前記幾何学的外形を取得する手段、前記参照経路を決定する手段、及び前記経路集合を決定する手段を実現することができる演算部(24)を備えることを特徴とする請求項9に記載の製造装置。
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