JP2016064652A - 三次元造形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動部材の原点位置のずれを検知可能な三次元造形装置の提供。【解決手段】ホルダ１８が固定された移動部材１６と、前記移動部材１６の位置が第１の位置以上か否かを検出するセンサ３０と、前記第１の位置よりも第１の距離だけ下方の位置として設定された原点位置を記憶する記憶装置と、前記原点位置がずれているか否かを判定する判定装置とを備える。判定装置は、前記原点位置に前記移動部材を移動させる第１移動部と、前記原点位置から前記第１の距離と第２の距離とを合わせた距離だけ上方の第２の位置に向けて前記移動部材を移動させる第２移動部と、前記移動部材が前記第２の位置に到達するまでに、前記移動部材の位置が前記第１の位置以上であることがセンサ３０により検出されないと、前記原点位置がずれていると判定する第１の判定部を備えている三次元造形装置。【選択図】図１

Description

本発明は、三次元造形装置に関し、さらに詳細には、光を照射すると硬化する光硬化性樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置に関する。

従来より、光硬化性樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置が知られている。光硬化性樹脂とは、可視光または紫外光などの光の照射により硬化する特性を備えた、未硬化の状態で液体の樹脂である。

三次元造形装置の一つに、例えば、吊り上げ積層方式のものがある。吊り上げ積層方式の三次元造形装置は、所定の断面形状の層に硬化させた光硬化性樹脂を、吊り上げながら積層して造形を行う。この装置は、以下の手順で三次元造形物を造形する。まず、底板が透光板で構成された容器に、液体の光硬化性樹脂を貯留する。次に、この光硬化性樹脂の中に、三次元造形物の土台となるホルダを配置する。次に、プロジェクタなどにより、透光板に光を照射する。すると、ホルダと透光板との間の光硬化性樹脂のうち、光が照射された部分が硬化する。これにより、ホルダの下面に硬化層が形成される。次に、ホルダを上昇させ、硬化層を透光板から剥離させる。そして、透光板に光を照射する。すると、硬化層と透光板との間の光硬化性樹脂のうち光が照射された部分が硬化し、上記硬化層の下に次の硬化層が形成される。その後、このような動作を繰り返すことにより、複数の硬化層が積層されてなる三次元造形物が造形される。

以上の吊り上げ積層方式の三次元造形装置は、硬化層の積層を繰り返すことで三次元造形物を作製する。したがって、三次元造形物を精度良く作製するには、各硬化層の作製精度が重要となる。硬化層の厚みの精度は、移動部材の高さ（以下、移動部材の高さのことを、移動部材の位置と言うこととする。）の精度に依存する。移動部材の位置に誤差があると、硬化層の厚みに誤差が生じることとなる。移動部材の位置は、所定の原点位置からの高さで決められる。移動部材の上下移動は、原点位置を基準として制御される。

しかしながら、三次元造形物の作製においては、硬化層を形成したときに硬化層と透光板とが密着しているため、透光板から硬化層を引き剥がす際に、移動部材に負荷が発生する。この負荷に起因して、移動部材の原点位置のずれが生じることがあった。従来の三次元造形装置においては、原点位置のずれが発生したか否かを作業者が確認できないという問題があった。

本発明の目的は、移動部材の原点位置のずれを検知可能な三次元造形装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、移動部材の原点位置のずれを解消する三次元造形装置を提供することである。

本発明に係る三次元造形装置は、光を透過させる底板を有する容器を支持するベース部材と、前記容器に貯留された光硬化性樹脂に光を照射する光源と、前記容器の上方に配置され、硬化した光硬化性樹脂を吊り上げるホルダと、前記ベース部材に設けられた柱と、前記柱に上下移動可能に取り付けられ、前記ホルダが固定された移動部材と、前記移動部材に連結され、前記移動部材を上方および下方に向けて駆動する駆動装置と、前記移動部材の位置が第１の位置以上か否かを検出するセンサと、前記第１の位置よりも第１の距離だけ下方の位置として設定された原点位置を記憶する記憶装置と、前記原点位置がずれているか否かを判定する判定装置と、を備える。前記判定装置は、前記駆動装置を制御することにより、前記記憶装置に記憶された前記原点位置に前記移動部材を移動させる第１移動部と、前記駆動装置を制御することにより、前記記憶装置に記憶された前記原点位置から前記第１の距離と第２の距離とを合わせた距離だけ上方の第２の位置に向けて前記移動部材を移動させる第２移動部と、前記移動部材が前記第２の位置に到達するまでに、前記移動部材の位置が前記第１の位置以上であることが前記センサにより検出されないと、前記記憶装置に記憶された前記原点位置がずれていると判定する第１の判定部と、を備えている。

本発明によれば、移動部材の原点位置のずれを検知可能な三次元造形装置を提供することができる。また、移動部材の原点位置のずれを解消する三次元造形装置を提供することができる。

図１は、三次元造形装置の構成図である。 図２は、マイクロコンピュータの機能ブロック図である。 図３は、三次元造形物の作製処理を示すフローチャートである。 図４（ａ）〜４（ｅ）は、移動部材の原点位置を設定する処理の手順を示す説明図である。 図５（ａ）〜５（ｃ）は、造形基準点を設定する処理の手順を示す説明図である。 図６は、図３のステップＳ２１０の詳細を示すフローチャートである。 図７（ａ）〜７（ｅ）は、判定処理の処理手順を示す説明図である。 図８は、原点位置および第１〜第５の位置の位置関係を示す説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、三次元造形装置の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。

図１に示す三次元造形装置１０は、液体の光硬化性樹脂７を貯留する容器１２と、容器１２を支持するベース部材２２と、光源の一例としてのプロジェクタ１６と、硬化した光硬化性樹脂を吊り上げるホルダ１８と、ベース部材２２に設けられた柱２４と、柱２４に上下移動可能に取り付けられ、ホルダ１８が固定された移動部材２６と、移動部材２６に連結され、移動部材２６を上方および下方に向けて駆動する駆動装置５と、移動部材２６の位置を検出するセンサ３０と、マイクロコンピュータ２０とを備えている。

容器１２は、ベース部材２２の上面２２ａに配置される。容器１２の底板１２ａは、プロジェクタ１６からの光を通す透光板によって形成されている。底板１２ａの上面は、硬化した光硬化性樹脂の剥離性を向上させるために、光を透過可能なコーティング材がコーティングされている。コーティング材は、例えばシリコン樹脂である。ただし、コーティング材は必ずしも必要ではない。

プロジェクタ１６はベース部材２２の内部に配置されている。ただし、プロジェクタ１６の位置は特に限定されない。プロジェクタ１６からの光は、ミラー１４に反射されてから底板１２ａに照射される。プロジェクタ１６からの光は、底板１２ａを通じて、容器１２内に貯留された光硬化性樹脂７に照射される。プロジェクタ１６は、マイクロコンピュータ２０から出力される画像データに基づく画像を、容器１２内の光硬化性樹脂７に投影する。プロジェクタ１６が投影する画像は、三次元造形物を構成する複数の断面形状の画像である。プロジェクタ１６は、複数の断面形状の画像を順番に投影する。すなわち、プロジェクタ１６は、一定時間毎に１層分ずつ投影する。このプロジェクタ１６の動作はマイクロコンピュータ２０によって制御される。

ホルダ１８は駆動装置５により駆動され、上下方向に移動する。なお、本実施形態では、駆動装置５はサーボモータにより構成されている。ホルダ１８は、硬化した光硬化性樹脂を吊り上げ可能であり、三次元造形物を保持する土台となる。ホルダ１８は、容器１２内で硬化した光硬化性樹脂を支持する。ホルダ１８は、例えば、アルミニウムなどの金属材料により形成されている。ホルダ１８の下面１８ａは、硬化した光硬化性樹脂の接着性を向上させるために、微少な凹凸のある粗面となっていてもよい。

ホルダ１８は、ベース部材２２の上面２２ａの後端部２２ａａに固定された柱２４に、上下方向に移動自在に設けられている。柱２４の前面２４ａには移動部材２６が設けられている。ホルダ１８は、移動部材２６にネジ２８により固定されている。ホルダ１８は、移動部材２６に設けられた固定部３２に、ネジ２８により固定される。固定部３２には、左側（図１における紙面の手前側）および右側（図１における紙面の奥側）にそれぞれ２つの長孔３２ａが形成されている。長孔３２ａに挿入されたネジ２８により、ホルダ１８は固定部３２に固定されている。ホルダ１８は、柱２４の前方において、上方および下方に移動することが可能となっている。

柱２４には、移動部材２６の位置（すなわち、移動部材２６の高さ）を検知するセンサ３０が設けられている。センサ３０は、移動部材２６の位置が第１の位置Ｐ１以上か否かを検出するように構成されている。センサ３０の構成および特性は何ら限定されないが、本実施形態のセンサ３０は、移動部材２６の位置が第１の位置Ｐ１以上のときには「ＯＮ」の信号をマイクロコンピュータ２０に出力し、移動部材２６の位置が第１の位置Ｐ１より低いときには「ＯＦＦ」の信号をマイクロコンピュータ２０に出力するように構成されている。センサ３０は、例えば、移動部材２６の一部と接触することによりＯＮまたはＯＦＦとなる接触式のセンサであってもよく、光学式センサのような非接触式のセンサであってもよい。

マイクロコンピュータ２０は、三次元造形装置１０の全体の動作を制御するように構成されている。マイクロコンピュータ２０は、駆動装置５およびプロジェクタ１６を制御する。図２に示すように、マイクロコンピュータ２０は、駆動装置５およびプロジェクタ１６を制御することにより三次元造形物を造形する造形制御装置５１を備えている。マイクロコンピュータ２０は、更に、後述する原点位置Ｐ０を記憶する記憶装置５２と、記憶装置５２に記憶された原点位置Ｐ０がずれているか否かを判定する判定装置５３と、記憶装置５２に記憶されている原点位置Ｐ０を新たな原点位置Ｐ０に書き換える原点位置更新装置５４とを備えている。造形制御装置５１、記憶装置５２、判定装置５３、および原点位置更新装置５４は、ハードウェアにより構成されていてもよく、マイクロコンピュータ２０がコンピュータプログラムを実行することにより機能的に実現されるようになっていてもよい。

判定装置５３は、第１移動部６１、第２移動部６２、第３移動部６３、第１停止部６４、第２停止部６５、第１判定部６６、第２判定部６７、第３判定部６８、および演算部６９を備えている。原点位置更新装置５４は、再移動部７１、下方移動部７２、および更新部７３を備えている。上記各部が行う処理については後述する。

次に、三次元造形装置１０により三次元造形物を作製する方法について説明する。

図３には、三次元造形物の作製方法のフローチャートが示されている。図４（ａ）〜４（ｅ）は、移動部材２６の原点位置を設定する処理の手順を示す説明図である。図５（ａ）〜５（ｃ）は、造形基準点を設定する処理の手順を示す説明図である。図６には、判定処理のフローチャートが示されている。図７（ａ）〜７（ｅ）は、判定処理の手順を示す説明図である。

作業者が、三次元造形物の作製を指示する操作を行うと、図３に示すように、まず、移動部材２６の原点位置Ｐ０の設定が行われる（ステップＳ２０２）。

このステップＳ２０２の処理においては、まず、図４（ａ）に示すように、移動部材２６を容器１２の近傍の位置から上昇させる。そして、図４（ｂ）に示すように、移動部材２６の上昇を開始した後、マイクロコンピュータ２０がセンサ３０から「ＯＮ」の信号を受信した時点で、移動部材２６の上昇を終了する。なお、移動部材２６の上昇速度は比較的大きく、例えば、１５ｍｍ／ｓとする。上昇速度は比較的大きいので、センサ３０が「ＯＮ」の信号を出力してから移動部材２６が実際に停止するまで、時間差が生じることがある。そのため、移動部材２６の停止位置は、センサ３０が「ＯＮ」の信号を出力した瞬間の移動部材２６の位置よりも上方となる場合がある。

次に、図４（ｃ）に示すように、移動部材２６を下降させる。そして、図４（ｄ）に示すように、移動部材２６の下降を開始した後、マイクロコンピュータ２０がセンサ３０から「ＯＦＦ」の信号を受信した時点で、移動部材２６の下降を停止する。このときの移動部材２６の下降速度は、前述の移動部材２６の上昇速度よりも小さくする。移動部材２６の下降速度は比較的小さく、例えば、１ｍｍ／ｓである。下降速度は比較的小さいので、センサ３０が「ＯＦＦ」の信号を出力してから移動部材２６が実際に停止するまでの時間差は非常に小さい。そのため、移動部材２６の停止位置は、センサ３０のＯＮ／ＯＦＦが切り替わる位置と同じになる。この移動部材２６の停止位置が、前述の第１の位置Ｐ１である。

その後、図４（ｅ）に示すように、移動部材２６を第１の位置Ｐ１から第１の距離ｔ１（例えば、３ｍｍ）だけ下降させる。第１の位置Ｐ１から第１の距離ｔ１だけ下方の位置を、移動部材２６の原点位置Ｐ０とする。このようにして、原点位置Ｐ０が設定される。設定された原点位置Ｐ０は記憶装置５２に書き込まれ、記憶装置５２によって記憶される。

移動部材２６の原点位置Ｐ０の設定が完了すると、次に、造形基準点の設定を行う（ステップＳ２０４）。なお、造形基準点とは、ホルダ１８が容器１２の底板１２ａに接触したときの移動部材２６の位置のことである。

造形基準点を設定するには、まず、作業者が、ネジ２８を緩めて、固定部３２に固定されているホルダ１８を上下方向に移動可能な状態とする（図５（ａ）参照）。なお、固定部３２に対するホルダ１８の移動可能な範囲は、長孔３２ａの上下方向の長さにより予め決められている。

作業者が、造形基準点の設定の開始を指示する操作を行うと、図５（ｂ）に示すように、移動部材２６が所定距離Ｔだけ下降する。所定距離Ｔは、ホルダ１８の下面１８ａが容器１２の底板１２ａに接触し得る距離に設定されている。所定距離Ｔは例えば８０ｍｍである。図５（ｃ）に示すように、移動部材２６が所定距離Ｔ下降した後、ホルダ１８の下面１８ａと容器１２の底板１２ａとが接触した状態で、ネジ２８を締める。このときの移動部材２６の位置が造形基準点である。

このようにして移動部材２６の原点位置Ｐ０および造形基準点の設定が完了すると、次に、三次元造形物の作製を行う（ステップＳ２０６）。三次元造形物の作製は、造形制御装置５１によって行われる。このステップＳ２０６の処理では、まず、マイクロコンピュータ２０の造形制御装置５１からプロジェクタ１６に対し、画像データが出力される。画像データは、マイクロコンピュータ２０に予め記憶されたデータであり、作製する三次元造形物を水平面に沿って複数の層に分割したときの各層の画像を表すデータである。一定時間毎に一層分の画像データが造形制御装置５１からプロジェクタ１６に出力される。ホルダ１８の下方の光硬化性樹脂に画像が投影され、当該画像に基づいた硬化層が形成される。その後、ホルダ１８が次の硬化層の厚さ分だけ上昇し、次の硬化層用の画像データが造形制御装置５１からプロジェクタ１６に出力される。プロジェクタ１６は、前の硬化層の下方の光硬化性樹脂に、次の硬化層用の画像を投影する。その結果、前の硬化層の下方に次の硬化層が形成される。こうした動作を繰り返すことにより、ホルダ１８の下方に複数の硬化層が形成され、三次元造形物８（図７（ａ）参照）の一部が作製される。

三次元造形物８の一部が作製された後、次に、移動部材２６の原点位置Ｐ０がずれているか否かを判定する処理を行う（ステップＳ２１０）。この判定処理は、判定装置５３によって行われる。

図６のフローチャートには、このステップＳ２１０の処理の詳細な内容が示されている。図８には、原点位置Ｐ０と、後述する各位置Ｐ１〜Ｐ５との位置関係が示されている。この処理では、まず、図７（ａ）に示すように、第１移動部６１が移動部材２６を原点位置Ｐ０まで移動させる（ステップＳ５０２）。なお、ここで言う原点位置Ｐ０は、記憶装置５２に記憶されている原点位置Ｐ０のことであるが、ステップＳ２０６の処理を行った結果、この原点位置Ｐ０は真の原点位置からずれてしまっている可能性がある。

次に、図７（ｂ）に示すように、第２移動部６２により、原点位置Ｐ０から第１の距離ｔ１と第２の距離ｔ２とを合わせた距離だけ上方の第２の位置Ｐ２に向けて、移動部材２６を上昇させる（ステップＳ５０４）。このとき、移動部材２６の上昇速度は比較的大きな速度であり、例えば、１５ｍｍ／ｓとする。ここでは、第２の距離ｔ２は第１の距離ｔ１よりも小さく設定されている。ｔ１＝３ｍｍ、ｔ２＝１ｍｍに設定されている。そのため、第２の位置Ｐ２は原点位置Ｐ０から上方に４ｍｍの位置に設定されている。

次に、ステップＳ５０６において、センサ３０がＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かを判定する。すなわち、センサ３０から「ＯＮ」の信号が出力されたか否かを判定する。原点位置Ｐ０がずれていない場合、移動部材２６が原点位置Ｐ０から上方にｔ１の距離にある第１位置Ｐ１を通過するときに、センサ３０はＯＮになる。移動部材２６が原点位置Ｐ０から上方にｔ１＋ｔ２の距離にある第２の位置Ｐ２に到達してもセンサ３０がＯＮにならないということは、原点位置Ｐ０が下方にずれていることを意味する。そこで、移動部材２６が第２の位置Ｐ２に到達してもセンサ３０がＯＮとならない場合、すなわちステップＳ５０６の判定結果がＮｏの場合には、ステップＳ５０８において原点位置Ｐ０がずれていると判定し、ステップＳ２１２に進む。なお、ステップＳ５０６およびステップＳ５０８の処理は、第１判定部６６により実行される。

一方、センサ３０がＯＮになった場合、すなわちステップＳ５０６の判定結果がＹｅｓの場合には、第１停止部６４が移動部材２６の移動を停止させる（ステップＳ５０９）。以下、ステップＳ５０９において移動部材２６が停止した位置を第３の位置Ｐ３とする。

次に、第３移動部６３により、第３の位置Ｐ３から第３の距離ｔ３だけ下方の位置である第４の位置Ｐ４に向けて、移動部材２６を下降させる（ステップＳ５１０）。このとき、移動部材２６の下降速度は、ステップＳ５０４における上昇速度よりも小さな速度に設定されている。この下降速度は比較的小さな速度であり、例えば、１ｍｍ／ｓとする。ここでは、第３の距離ｔ３は、第２の距離ｔ２よりも大きく設定されている。また、第３の距離ｔ３は、第１の距離ｔ１よりも小さく設定されている。ここでは、ｔ１＝３ｍｍ、ｔ２＝１ｍｍ、ｔ３＝２ｍｍに設定されている。

次に、ステップＳ５１２において、センサ３０がＯＮからＯＦＦに切り替わったか否かを判定する。すなわち、センサ３０から「ＯＦＦ」の信号が出力されたか否かを判定する。原点位置Ｐ０がずれていない場合、第４の位置Ｐ４は第１の位置Ｐ１よりも下方の位置となる（図８参照）。そのため、移動部材２６が第４の位置Ｐ４に到達してもセンサ３０がＯＦＦにならないということは、原点位置Ｐ０が上方にずれていることを意味する。そこで、移動部材２６が第４の位置Ｐ４に到達してもセンサ３０がＯＦＦとならない場合、すなわちステップＳ５１２の判定結果がＮｏの場合には、ステップＳ５０８において原点位置Ｐ０がずれていると判定し、ステップＳ２１２に進む。なお、ステップＳ５１２およびステップＳ５０８の処理は、第２判定部６７により実行される。

一方、センサ３０がＯＦＦになった場合、すなわちステップＳ５１２の判定結果がＹｅｓの場合には、第２停止部６５が移動部材２６の移動を停止させる（ステップＳ５１３）。以下、ステップＳ５１３において移動部材２６が停止した位置を第５の位置Ｐ５とする。

次に、演算部６９が第５の位置Ｐ５と原点位置Ｐ０との差Δｔを演算する（ステップＳ５１４）。本実施形態では、駆動装置５はサーボモータによって構成されており、演算部６９はサーボモータから位置情報を受け取っている。演算部６９はその位置情報から差Δｔを演算する。

次に、ステップＳ５１６において、上記の差Δｔが予め定められた許容範囲内か否かが判定される。原点位置Ｐ０がずれていない場合、第５の位置Ｐ５と原点位置Ｐ０との差Δｔ＝ｔ１となる。許容範囲は、例えば、ｔ１−α以上かつｔ１＋α以内とすることができる。例えばｔ１＝３ｍｍ、α＝０．５ｍｍとした場合、許容範囲は２．５ｍｍ〜３．５ｍｍとなる。差Δｔが許容範囲外であると判定されると、ステップＳ５０８において原点位置Ｐ０がずれていると判定し、ステップＳ２１２に進む。なお、ステップＳ５１６およびステップＳ５０８の処理は、第３判定部６８により実行される。

一方、差Δｔが許容範囲内であると判定されると、ステップＳ５１８において、原点位置Ｐ０はずれていないと判定される。そして、ステップＳ２１４に進む。

図３に示すように、ステップＳ２１２では、原点位置Ｐ０の再設定を行う。すなわち、原点位置更新装置５４により、記憶装置５２に記憶されている原点位置Ｐ０を新たな原点位置Ｐ０に書き換える処理を行う。ステップＳ２１２では、ステップＳ２０２と同様の処理を行う（図４参照）。

ステップＳ２１２では、まず、再移動部７１が移動部材２６を第１の位置Ｐ１まで移動させる。詳しくは、センサ３０がＯＦＦの状態から、センサ３０がＯＮになるまで移動部材２６を上昇させる。センサ３０がＯＮになると移動部材２６の移動を停止し、次に、センサ３０がＯＦＦになるまで移動部材２６を下降させる。なお、移動部材２６の下降速度は上昇速度よりも小さな速度とする。例えば、上昇速度、下降速度は、それぞれ１５ｍｍ／ｓ、１ｍｍ／ｓである。センサ３０がＯＦＦになると、移動部材２６の移動を停止させ、移動部材２６が停止した位置を第１の位置Ｐ１とする。次に、下方移動部７２が、第１の位置Ｐ１よりも第１の距離ｔ１だけ下方の下方位置に移動部材２６を移動させる。そして、更新部７３が、当該下方位置を新たな原点位置（更新後の原点位置）Ｐ０に設定し、記憶装置５２に新たな原点位置Ｐ０を記憶させる。

ステップＳ２１０において原点位置Ｐ０がずれていないと判断されるか、あるいは、ステップＳ２１２において原点位置Ｐ０の再設定が行われると、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、三次元造形物を全て作製したか否かの判断を行う。

ステップＳ２１４において、三次元造形物を全て作製していないと判断されると、ステップＳ２０６に戻り、造形制御装置５１により三次元造形物の他の一部の造形が行われる。そして、ステップＳ２１０以降の処理が繰り返される。一方、ステップＳ２１４において、三次元造形物を全て作製したと判断されると、三次元造形物の作製処理を終了する。

以上のように、三次元造形装置１０によれば、移動部材２６の原点位置Ｐ０がずれているか否かを判定することができる。すなわち、原点位置Ｐ０のずれを検知することができる。また、原点位置Ｐ０がずれている場合には、原点位置Ｐ０を更新することができる。すなわち、作業者を介さずに原点位置Ｐ０のずれを自動で解消することができる。

なお、上記した実施の形態は、一例に過ぎず、本発明は他に種々の態様にて実施することができる。

上記した実施の形態では、図３に示すように、移動部材２６の原点位置Ｐ０がずれているかの判定（ステップＳ２１０）および原点位置Ｐ０の再設定（ステップＳ２１２）は、三次元造形物の全てを作成する前に行っていた。しかし、上記判定および上記再設定は、三次元造形物の全てを作成した後に行うこととしてもよい。上記判定および上記再設定は、三次元造形物の全てを作成する前および後に行うこととしてもよい。

ｔ１、ｔ２、ｔ３、およびαの値は上述の値に限定されず、任意に設定可能である。

上記した実施の形態においては、プロジェクタ１６は、容器１２に貯留された光硬化性樹脂７にミラー１４を介して画像を投影するようにしたが、これに限られるものではない。ミラー１４はなくてもよい。プロジェクタ１６は、ミラー１４を介することなく光硬化性樹脂７に画像を直接投影するようにしてもよい。

上記した実施の形態においては、原点位置Ｐ０がずれている場合に、作業者を介さずに自動で原点位置Ｐ０を更新するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ２１０の判定結果を表示装置などに表示することにより作業者に提示してもよい。作業者は、提示された判定結果を受けて、ステップＳ２１２の処理を実行するための指示を入力してもよい。

５ 駆動装置
１０ 三次元造形装置
１２ 容器
１６ プロジェクタ（光源）
１８ ホルダ
２０ マイクロコンピュータ
２２ ベース部材
２４ 柱
２６ 移動部材
３０ センサ
５１ 造形制御装置
５２ 記憶装置
５３ 判定装置
５４ 原点位置更新装置

Claims (14)

1. 光を透過させる底板を有する容器を支持するベース部材と、
   前記容器に貯留された光硬化性樹脂に光を照射する光源と、
   前記容器の上方に配置され、硬化した光硬化性樹脂を吊り上げるホルダと、
   前記ベース部材に設けられた柱と、
   前記柱に上下移動可能に取り付けられ、前記ホルダが固定された移動部材と、
   前記移動部材に連結され、前記移動部材を上方および下方に向けて駆動する駆動装置と、
   前記移動部材の位置が第１の位置以上か否かを検出するセンサと、
   前記第１の位置よりも第１の距離だけ下方の位置として設定された原点位置を記憶する記憶装置と、
   前記原点位置がずれているか否かを判定する判定装置と、を備え、
   前記判定装置は、
   前記駆動装置を制御することにより、前記記憶装置に記憶された前記原点位置に前記移動部材を移動させる第１移動部と、
   前記駆動装置を制御することにより、前記記憶装置に記憶された前記原点位置から前記第１の距離と第２の距離とを合わせた距離だけ上方の第２の位置に向けて前記移動部材を移動させる第２移動部と、
   前記移動部材が前記第２の位置に到達するまでに、前記移動部材の位置が前記第１の位置以上であることが前記センサにより検出されないと、前記記憶装置に記憶された前記原点位置がずれていると判定する第１の判定部と、を備えている、三次元造形装置。
2. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
   前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成されている、請求項１に記載の三次元造形装置。
3. 前記第１の判定部が前記原点位置がずれていると判定すると、前記駆動装置を制御することにより前記移動部材を前記第１の位置まで移動させる再移動部と、
   前記駆動装置を制御することにより、前記第１の位置にある前記移動部材を、前記第１の位置よりも前記第１の距離だけ下方の下方位置に移動させる下方移動部と、
   前記下方位置を更新後の原点位置として前記記憶装置に記憶させる更新部と、
   を備えた原点位置更新装置を更に備えた、請求項１に記載の三次元造形装置。
4. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
   前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成され、
   前記造形制御装置は、前記原点位置更新装置の前記更新部が前記記憶装置の前記更新後の原点位置を記憶させた後、前記三次元造形物の他の一部を造形するように構成されている、請求項３に記載の三次元造形装置。
5. 前記判定装置は、
   前記移動部材が前記第２の位置に到達する前に、前記移動部材の位置が前記第１の位置以上であることが前記センサにより検出されると、前記第２移動部による前記移動部材の移動を停止させる第１の停止部と、
   前記第１の停止部が前記移動部材の移動を停止させた後、前記駆動装置を制御することにより、前記移動部材が停止した位置である第３の位置から第３の距離だけ下方の第４の位置に向けて前記移動部材を移動させる第３移動部と、
   前記移動部材が前記第４の位置に到達するまでに、前記移動部材の位置が前記第１の位置よりも低いことが前記センサにより検出されないと、前記記憶装置に記憶された前記原点位置がずれていると判定する第２の判定部と、を更に備えている、請求項１に記載の三次元造形装置。
6. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
   前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成されている、請求項５に記載の三次元造形装置。
7. 前記第２の判定部が前記原点位置がずれていると判定すると、前記駆動装置を制御することにより前記移動部材を前記第１の位置まで移動させる再移動部と、
   前記駆動装置を制御することにより、前記第１の位置にある前記移動部材を、前記第１の位置よりも前記第１の距離だけ下方の下方位置に移動させる下方移動部と、
   前記下方位置を更新後の原点位置として前記記憶装置に記憶させる更新部と、
   を備えた原点位置更新装置を更に備えた、請求項５に記載の三次元造形装置。
8. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
   前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成され、
   前記造形制御装置は、前記原点位置更新装置の前記更新部が前記記憶装置の前記更新後の原点位置を記憶させた後、前記三次元造形物の他の一部を造形するように構成されている、請求項７に記載の三次元造形装置。
9. 前記第３移動部による前記移動部材の移動の速度は、前記第２移動部による前記移動部材の移動の速度よりも小さい、請求項５に記載の三次元造形装置。
10. 前記判定装置は、
    前記移動部材が前記第４の位置に到達する前に、前記移動部材の位置が前記第１の位置よりも低いことが前記センサにより検出されると、前記第３移動部による前記移動部材の移動を停止させる第２の停止部と、
    前記第２の停止部が前記移動部材の移動を停止させた後、前記移動部材が停止した位置である第５の位置と前記記憶装置に記憶された前記原点位置との差を演算する演算部と、
    前記差が予め定められた許容範囲内か否かを判定し、前記許容範囲内でない場合に、前記記憶装置に記憶された前記原点位置がずれていると判定する第３の判定部と、を更に備えている、請求項５に記載の三次元造形装置。
11. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
    前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成されている、請求項１０に記載の三次元造形装置。
12. 前記第３の判定部が前記原点位置がずれていると判定すると、前記駆動装置を制御することにより前記移動部材を前記第１の位置まで移動させる再移動部と、
    前記駆動装置を制御することにより、前記第１の位置にある前記移動部材を、前記第１の位置よりも前記第１の距離だけ下方の下方位置に移動させる下方移動部と、
    前記下方位置を更新後の原点位置として前記記憶装置に記憶させる更新部と、
    を備えた原点位置更新装置を更に備えた、請求項１０に記載の三次元造形装置。
13. 前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置を更に備え、
    前記判定装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置のずれを判定するように構成され、
    前記造形制御装置は、前記原点位置更新装置の前記更新部が前記記憶装置の前記更新後の原点位置を記憶させた後、前記三次元造形物の他の一部を造形するように構成されている、請求項１２に記載の三次元造形装置。
14. 光を透過させる底板を有する容器を支持するベース部材と、
    前記容器に貯留された光硬化性樹脂に光を照射する光源と、
    前記容器の上方に配置され、硬化した光硬化性樹脂を吊り下げるホルダと、
    前記ベース部材に設けられた柱と、
    前記柱に上下移動可能に取り付けられ、前記ホルダが固定された移動部材と、
    前記移動部材に連結され、前記移動部材を上方および下方に向けて駆動する駆動装置と、
    前記移動部材の位置が第１の位置以上か否かを検出するセンサと、
    前記第１の位置よりも第１の距離だけ下方の位置として設定された原点位置を記憶する記憶装置と、
    前記光源および前記駆動装置を制御することにより、前記ホルダの下方に前記光硬化性樹脂が硬化されてなる三次元造形物を造形する造形制御装置と、
    前記記憶装置に記憶された前記原点位置を更新する原点位置更新装置と、を備え、
    前記原点位置更新装置は、
    前記駆動装置を制御することにより前記移動部材を前記第１の位置まで移動させる再移動部と、
    前記駆動装置を制御することにより、前記第１の位置にある前記移動部材を、前記第１の位置よりも前記第１の距離だけ下方の下方位置に移動させる下方移動部と、
    前記下方位置を更新後の原点位置として前記記憶装置に記憶させる更新部と、を含み、
    前記原点位置更新装置は、前記造形制御装置が前記三次元造形物の一部を造形した後、前記原点位置を更新するように構成され、
    前記造形制御装置は、前記原点位置更新装置が前記原点位置を更新した後、前記三次元造形物の他の一部を造形するように構成されている、三次元造形装置。
    

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