JP2017209822A - Three-dimensional data generation apparatus, three-dimensional molding apparatus, production method of molded product and program - Google Patents

Three-dimensional data generation apparatus, three-dimensional molding apparatus, production method of molded product and program Download PDF

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陽介 田代
Yosuke Tashiro
陽介 田代
正臣 坂本
Masaomi Sakamoto
正臣 坂本
哲宏 井上
Tetsuhiro Inoue
哲宏 井上
治 安井
Osamu Yasui
治 安井
慎也 宮森
Shinya Miyamori
慎也 宮森
小笠原 文彦
Fumihiko Ogasawara
文彦 小笠原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional generation apparatus, a three-dimensional molding apparatus, a production method of a molded product and a program, which can reduce a material cost necessary for molding when compared with a technology in which data for changing cross-sectional shape data are not changed.SOLUTION: A data generation apparatus 100 includes: a material cost calculating part 116 for calculating the material cost of a molding material for molding a molded product 900 defined by three-dimensional data; a cross-sectional shape data generation part 112 for generating cross-sectional shape data divided into a plurality of continuous layers in a predetermined direction from the three-dimensional data; a low reduction indication part 122 for indicating a low reduction amount of the molding material used for molding so as to reduce the material cost calculated by a material cost calculating part 116; and a data change part 124 for changing the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generation part 112 based on the indication of the low reduction indication part 122.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、3次元データ生成装置、3次元造形装置、造形物の製造方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional data generation device, a three-dimensional modeling device, a manufacturing method of a modeled object, and a program.

特許文献1には、3次元状の造形物を造形材を用いて造形する3次元造形装置用の設定データ作成装置であって、造形物の3次元データを取得するための入力手段と、前記複数のオブジェクトに相当する3次元造形に要する造形時間と、造形物の造形に要する造形材の使用量とを含む複数の造形パラメータの、いずれを優先するかを設定するためのパラメータ設定手段と、前記パラメータ設定手段(63)で設定された造形パラメータの優先度に基づいて、オブジェクトの姿勢が最適となるよう演算するための演算手段と、を備えており、前記演算手段(64)が、複数のオブジェクトの各々に対して、個別に最適姿勢を演算可能に構成してなることを特徴とする3次元造形装置用の設定データ作成装置が記載されている。   Patent Document 1 discloses a setting data creation device for a three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional modeled object using a modeling material, the input unit for acquiring the three-dimensional data of the modeled object, Parameter setting means for setting which one of the plurality of modeling parameters including the modeling time required for three-dimensional modeling corresponding to a plurality of objects and the usage amount of the modeling material required for modeling the modeled object, Calculation means for calculating the object posture to be optimal based on the priority of the modeling parameters set by the parameter setting means (63), and the calculation means (64) includes a plurality of calculation means (64). A setting data creation apparatus for a three-dimensional modeling apparatus is described in which an optimum posture can be individually calculated for each of the objects.

特開2012−96427号公報JP 2012-96427 A

3次元の造形物を造形する際に、表面の形状の少なくとも一部のみが所望の形状であればよく、例えば造形物内部に中空部を形成したり、例えば造形物の表面の形状の一部を変更したりしてもよいことがある。また、造形物の内部に中空部を形成すれば造形に要する造形材料の量が低減し、造形物の表面形状の一部を変更すれば造形に要する造形材料の量が低減することがある。そして、造形に要する造形材料の量が低減すれば、造形に要する材料費が低減する。   When modeling a three-dimensional model, it is sufficient that at least a part of the surface shape is a desired shape. For example, a hollow part is formed inside the model, or a part of the surface shape of the model, for example. May be changed. Moreover, if the hollow part is formed inside the modeled object, the amount of modeling material required for modeling may be reduced, and if a part of the surface shape of the modeled object is changed, the amount of modeling material required for modeling may be reduced. And if the quantity of the modeling material required for modeling reduces, the material cost required for modeling will reduce.

本発明は、断面形状データを変更するデータ変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる3次元データ生成装置、3次元造形装置、造形物の製造方法及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention provides a three-dimensional data generation device, a three-dimensional modeling device, a method for manufacturing a model, and a program capable of reducing the material cost required for modeling compared to a technique that does not change data that changes cross-sectional shape data. The purpose is to do.

請求項1に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出部と、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成部と、前記材料費算出部が算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示部と、前記低減量指示部の指示に基づいて前記断面形状データ生成部が生成した断面形状データを変更するデータ変更部と、を有する3次元データ生成装置である。   The present invention according to claim 1 is a material cost calculation unit that calculates a material cost of a modeling material for modeling a model defined by three-dimensional data, and a plurality of layers that are continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation unit that generates divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction unit that instructs a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated by the material cost calculation unit, and the reduction And a data changing unit that changes the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit based on an instruction from the quantity instructing unit.

請求項2の本発明は、前記データ変更部は、造形物の内側に中空部を形成するように断面形状データを変更する請求項1記載の3次元データ生成装置である。   The present invention of claim 2 is the three-dimensional data generation apparatus according to claim 1, wherein the data changing unit changes the cross-sectional shape data so as to form a hollow portion inside the modeled article.

請求項3に係る本発明は、前記データ変更部は、断面形状データの外周形状を縮小した形状を規定する縮小データを生成し、前記縮小データが規定する形状の内側が中空部となるように断面形状データを変更する請求項2記載の3次元データ生成装置である。   According to a third aspect of the present invention, the data changing unit generates reduced data that defines a shape obtained by reducing the outer peripheral shape of the cross-sectional shape data, and the inside of the shape specified by the reduced data is a hollow part. The three-dimensional data generation apparatus according to claim 2, wherein the cross-sectional shape data is changed.

請求項4に係る本発明は、前記データ変更部は、予め定められた形状の内側が中空部となるように断面データを変更する請求項2記載の3次元データ生成装置である。   The present invention according to claim 4 is the three-dimensional data generation device according to claim 2, wherein the data changing unit changes the cross-sectional data so that the inside of the predetermined shape is a hollow part.

請求項5に係る本発明は、前記データ変更部は、造形物の中空部を他の造形材料で埋めるように断面形状データを修正する請求項2乃至4いずれか記載の3次元データ生成装置である。   The present invention according to claim 5 is the three-dimensional data generation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the data changing unit corrects the cross-sectional shape data so that the hollow portion of the modeled object is filled with another modeling material. is there.

請求項6に係る本発明は、前記データ変更部は、造形後の造形物の使用時に造形後の造形物に加わる圧力に基づいて断面形状データを変更する請求項1記載の3次元データ生成装置である。   The present invention according to claim 6 is the three-dimensional data generation device according to claim 1, wherein the data changing unit changes the cross-sectional shape data based on a pressure applied to the modeled object after modeling when using the modeled object after modeling. It is.

請求項7に係る本発明は、前記材料費算出部は、造形材料の単位量あたりの価格と、造形物を出力する出力部の解像度とを用いて材料費を算出する請求項1乃至6いずれか記載の3次元データ生成装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the material cost calculation unit calculates the material cost using a price per unit amount of the modeling material and a resolution of the output unit that outputs the modeled object. Is a three-dimensional data generation device.

請求項8に係る本発明は、操作者による造形材料を低減させる量を指示する操作を受け付ける操作受付部をさらに有し、前記材料費低減指示部は、前記操作受付部が受け付けた操作者の操作に基づいて材料費の低減を指示する請求項1乃至7いずれか記載の3次元データ生成装置である。   The present invention according to claim 8 further includes an operation accepting unit that accepts an operation for instructing an amount of the modeling material to be reduced by the operator, and the material cost reduction instructing unit includes the operator accepting operation by the operation accepting unit. The three-dimensional data generation device according to any one of claims 1 to 7, wherein a reduction in material cost is instructed based on an operation.

請求項9に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出部と、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成部と、前記材料費算出部が算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示部と、前記低減量指示部の指示に基づいて前記断面形状データ生成部が生成した断面形状データを変更するデータ変更部と、前記データ変更部が変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力部と、を有する3次元造形装置である。   The present invention according to claim 9 includes a material cost calculation unit that calculates a material cost of a modeling material for modeling a modeled object specified by the three-dimensional data, and a plurality of layers that are continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation unit that generates divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction unit that instructs a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated by the material cost calculation unit, and the reduction A data changing unit that changes the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit based on an instruction from the quantity instruction unit, an output unit that outputs a modeled object using the cross-sectional shape data changed by the data changing unit, Is a three-dimensional modeling apparatus.

請求項10に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出工程と、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成工程と、前記材料費算出工程で算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示工程と、前記低減量指示工程での指示に基づいて前記断面形状データ生成工程で生成した断面形状データを変更するデータ変更工程と、を有する造形物の製造方法である。   According to the tenth aspect of the present invention, a material cost calculating step of calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object specified by the three-dimensional data, and a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation step for generating divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step, and the reduction And a data changing step of changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the quantity indicating step.

請求項11に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出工程と、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成工程と、前記材料費算出工程で算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示工程と、前記低減量指示工程での指示に基づいて前記断面形状データ生成工程で生成した断面形状データを変更するデータ変更工程と、前記データ変更工程で変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力工程と、を有する造形物の造形方法である。   According to the eleventh aspect of the present invention, a material cost calculating step of calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object defined by three-dimensional data, and a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation step for generating divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step, and the reduction A data changing step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the quantity indicating step, and an output step for outputting a model using the cross-sectional shape data changed in the data changing step; Is a modeling method of a modeled object.

請求項12に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出ステップと、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成ステップと、前記材料費算出ステップで算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示ステップと、前記低減量指示ステップでの指示に基づいて前記断面形状データ生成ステップで生成した断面形状データを変更するデータ変更ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。   The present invention according to claim 12 is a material cost calculating step for calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object defined by three-dimensional data, and a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation step for generating divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step, and the reduction A program for causing a computer to execute a data changing step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the quantity specifying step.

請求項13に係る本発明は、3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出ステップと、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成ステップと、前記材料費算出ステップで算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示ステップと、前記低減量指示ステップでの指示に基づいて前記断面形状データ生成ステップで生成した断面形状データを変更するデータ変更ステップと、前記データ変更ステップで変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。   According to the thirteenth aspect of the present invention, a material cost calculating step of calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object defined by three-dimensional data, and a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data. A cross-sectional shape data generation step for generating divided cross-sectional shape data, a reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step, and the reduction A data changing step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the quantity specifying step, and an output step for outputting a model using the cross-sectional shape data changed in the data changing step; Is a program that causes a computer to execute.

請求項1に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる3次元データ生成装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a three-dimensional data generation device that can reduce material costs required for modeling as compared with a technique that does not change cross-sectional shape data.

請求項2に係る本発明によれば、造形物の内部に中空部を形成しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the material cost required for modeling can be reduced as compared with a technique in which a hollow portion is not formed inside a modeled article.

請求項3に係る本発明によれば、造形物の厚さのばらつきを抑制しつつ、造形物に中空部を形成することができる。   According to this invention which concerns on Claim 3, a hollow part can be formed in a molded article, suppressing the dispersion | variation in the thickness of a molded article.

請求項4に係る本発明によれば、出力毎に、その内部が中空部となる形状を、出力毎に定める技術と比較して、断面形状データを変更するアルゴリズムを単純にすることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the algorithm for changing the cross-sectional shape data can be simplified by comparing the shape in which the inside becomes a hollow portion for each output with the technique defined for each output.

請求項5に係る本発明によれば、一の造形材料において中空部される部分を一の造形材料よりも安価な他の材料で形成することで、造形物の強度を保ちつつ、造形に要する材料費を低減することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the hollow portion of one modeling material is formed of another material that is cheaper than the one modeling material, so that it is necessary for modeling while maintaining the strength of the modeled object. Material costs can be reduced.

請求項6に係る本発明によれば、造形物に加わる圧力に応じて造形物の厚さを定めることができ、造形物のそれぞれの位置における強度を確保しつつ、造形に要する材料費を低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the thickness of the modeled object can be determined according to the pressure applied to the modeled object, and the material cost required for modeling is reduced while ensuring the strength at each position of the modeled object. can do.

請求項7に係る本発明によれば、簡単なアルゴリズムで造形に要する材料費を算出することができる。   According to the present invention of claim 7, the material cost required for modeling can be calculated with a simple algorithm.

請求項8に係る本発明によれば、低減される材料費を試算しつつ、材料を低減させる程度を指示することができる。   According to the present invention of claim 8, it is possible to indicate the extent to which the material is reduced while estimating the material cost to be reduced.

請求項9に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる造形装置を提供することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a modeling apparatus capable of reducing the material cost required for modeling as compared with a technique that does not change the cross-sectional shape data.

請求項10に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる造形物の製造方法を提供することができる。   According to this invention which concerns on Claim 10, compared with the technique which does not change cross-sectional shape data, the manufacturing method of the molded article which can reduce the material cost required for modeling can be provided.

請求項11に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができる造形物の造形方法を提供することができる。   According to this invention which concerns on Claim 11, compared with the technique which does not change cross-sectional shape data, the modeling method of the molded article which can reduce the material cost required for modeling can be provided.

請求項12に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができるプログラムを提供することができる。   According to the present invention of claim 12, it is possible to provide a program that can reduce the material cost required for modeling as compared with a technique that does not change the cross-sectional shape data.

請求項13に係る本発明によれば、断面形状データを変更しない技術と比較して、造形に要する材料費を低減することができるプログラムを提供することができる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, it is possible to provide a program that can reduce the material cost required for modeling as compared with a technique that does not change the cross-sectional shape data.

本発明の第1の実施形態に係る3次元造形システムを示す図である。It is a figure which shows the three-dimensional modeling system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す3次元造形システムが有する3次元造形装置を示す図である。It is a figure which shows the three-dimensional modeling apparatus which the three-dimensional modeling system shown in FIG. 1 has. 図2に示す3次元造形装置が有する制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part which the three-dimensional modeling apparatus shown in FIG. 2 has. 図1に示す3次元造形システムが有するデータ生成装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the data generation apparatus which the three-dimensional modeling system shown in FIG. 1 has. 図4に示すデータ生成装置が有する表示装置に表示される操作用の表示画面を示す図である。It is a figure which shows the display screen for operation displayed on the display apparatus which the data generation apparatus shown in FIG. 4 has. 図6(A)は、中空部を有しない造形物を示す模式図であり、図6(B)は、中空部が形成された造形物を示す模式図であり、図6(C)は、図6(B)に示す造形物に形成された中空部よりも大きな中空部が形成された造形物を示す模式図である。FIG. 6 (A) is a schematic diagram showing a modeled object having no hollow part, FIG. 6 (B) is a schematic diagram showing a modeled object in which a hollow part is formed, and FIG. It is a schematic diagram which shows the molded article in which the hollow part larger than the hollow part formed in the molded article shown to FIG. 6 (B) was formed. 図4に示すデータ生成装置が出力指示をするまでの処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing processing until the data generation apparatus shown in FIG. 4 issues an output instruction. 断面形状データを変更する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which changes cross-sectional shape data. 断面形状データを変更する第1のアルゴリズムを説明する図である。It is a figure explaining the 1st algorithm which changes cross-sectional shape data. 断面形状データを変更する第2のアルゴリズムを説明する図である。It is a figure explaining the 2nd algorithm which changes cross-sectional shape data. 本発明の第2の実施形態に係る3次元造形システムが有するデータ生成装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the data generation apparatus which the three-dimensional modeling system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention has. 造形物を圧縮形成用の型として用いて、成形品を製造する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of manufacturing a molded article using a modeled object as a model for compression formation. 図13(A)は、圧縮形成用の型として用いられる造形物であって、断面形状データの変更を行わずに造形した造形物を示す図であり、図13(B)は、圧縮形成用の型として用いられる造形物であって、断面形状データの変更をして造形した造形物を示す図である。FIG. 13A is a modeled object used as a mold for compression forming, and shows a modeled object modeled without changing the cross-sectional shape data, and FIG. 13B is for compression forming. It is a modeling thing used as a type | mold, Comprising: It is a figure which shows the modeling thing modeled by changing cross-sectional shape data. 本発明の第2の実施形態に係るデータ生成装置が出力指示をするまでの第1の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st process until the data generation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention gives an output instruction | indication. 本発明の第3の実施形態に係る造形システムが有する3次元造形装置を示す図である。It is a figure which shows the three-dimensional modeling apparatus which the modeling system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention has. 本発明の第4の実施形態に係る造形システムが有するデータ処理装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the data processor which the modeling system which concerns on the 4th Embodiment of this invention has. 本発明の第5の実施形態に係る造形システムが有するデータ処理装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the data processor which the modeling system which concerns on the 5th Embodiment of this invention has.

次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係る3次元造形システム10が示されている。3次元造形システム10は、データ生成装置100と、例えば3個の3次元造形装置500A、500B、500Cとを有し、データ生成装置100と3次元造形装置500A、500B、500Cとがネットワーク700に接続されている。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a three-dimensional modeling system 10 according to the first embodiment of the present invention. The three-dimensional modeling system 10 includes the data generation device 100 and, for example, three three-dimensional modeling devices 500A, 500B, and 500C. The data generation device 100 and the three-dimensional modeling devices 500A, 500B, and 500C are connected to the network 700. It is connected.

3次元造形システム10においては、データ生成装置100において造形のためのデータが生成され、生成されたデータがネットワーク700を介して3次元造形装置500A、500B、500Cのいずれかに送信され、送信されたデータに基づいて3次元造形装置500A、500B、500Cのいずれかが造形物900(例えば、図2を参照)を造形する。   In the three-dimensional modeling system 10, data for modeling is generated by the data generation device 100, and the generated data is transmitted to any of the three-dimensional modeling devices 500 </ b> A, 500 </ b> B, 500 </ b> C via the network 700 and transmitted. Any one of the three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C models a model 900 (for example, see FIG. 2) based on the obtained data.

データ生成装置100としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。データ生成装置100は、表示装置150を有する。表示装置150としては、例えば液晶表示装置、CRT表示装置等を用いることができる。表示装置150は、後述する操作用の表示画面160(図5を参照)を表示する。   As the data generation device 100, for example, a personal computer can be used. The data generation device 100 includes a display device 150. As the display device 150, for example, a liquid crystal display device, a CRT display device, or the like can be used. The display device 150 displays an operation display screen 160 (see FIG. 5) described later.

データ生成装置100は、データ生成装置100を操作するための操作装置190をさらに有する。操作装置190としては、例えば、キーボードやマウス等を用いることができる。また、表示装置150と操作装置190とを兼用するものとして、例えばタッチパネルを用いてもよい。データ生成装置100の詳細は後述する。   The data generation device 100 further includes an operation device 190 for operating the data generation device 100. For example, a keyboard or a mouse can be used as the operation device 190. In addition, for example, a touch panel may be used as the display device 150 and the operation device 190. Details of the data generation device 100 will be described later.

この実施形態においては、3次元造形システム10は、3次元造形装置500A、500B、500Cとの3個の3次元造形装置500を有するものの、3次元造形システム10は、少なくとも1つの3次元造形装置500を有すればよい。また、以下の説明においては、3次元造形装置500A、500B、500Cは、基本的な構成は互いに同一であるものの、出力する造形物900の解像度が互いに異なる場合を例とする。また、以下の説明においては、特に区別を要する場合を除いて、3個の3次元造形装置500A、500B、500Cを3次元造形装置500と総称して説明する。   In this embodiment, the three-dimensional modeling system 10 includes three three-dimensional modeling apparatuses 500 including three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C, but the three-dimensional modeling system 10 includes at least one three-dimensional modeling apparatus. 500 may be included. Further, in the following description, the three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C have an example in which the basic configuration is the same, but the resolution of the model 900 to be output is different from each other. In the following description, the three three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C will be collectively referred to as the three-dimensional modeling apparatus 500, unless particularly distinguished.

図2には、3次元造形装置500が示されている。3次元造形装置500は、所謂インクジェット法、より詳細には所謂インクジェット紫外線硬化型積層造形法を採用している。以下の説明においては、3次元造形装置500として、インクジェット紫外線硬化型積層造形法を採用した場合を例として示すものの、3次元造形装置500は、他の方式を採用したものであってもよい。すなわち、3次元造形装置500は、例えば、FDM(Fused Deposition Modeling)とも称される熱溶解積層法、SLS(Selective Laser Sintering)とも称される粉末焼結法、粉末固着法、石膏積層法、STL(Stereo Lithography)とも称される光造形法、LOM(Laminated Object Manufacturing)とも称されるシート材積層法等の方式を採用した3次元造形装置であってもよい。   In FIG. 2, a three-dimensional modeling apparatus 500 is shown. The three-dimensional modeling apparatus 500 employs a so-called inkjet method, more specifically, a so-called inkjet ultraviolet curable additive modeling method. In the following description, the case where the inkjet ultraviolet curable layered modeling method is adopted as the three-dimensional modeling apparatus 500 is shown as an example, but the three-dimensional modeling apparatus 500 may adopt another method. That is, the three-dimensional modeling apparatus 500 includes, for example, a heat melting laminating method also called FDM (Fused Deposition Modeling), a powder sintering method also called SLS (Selective Laser Sintering), a powder fixing method, a gypsum laminating method, and an STL. It may be a three-dimensional modeling apparatus that employs a method such as an optical modeling method called (Stereo Lithography) or a sheet material lamination method called LOM (Laminated Object Manufacturing).

図2に示すように、3次元造形装置500は造形ステージ510を有する。3次元造形装置500では、造形ステージ510の上側の面に造形材料が積層されるようにして造形物900が造形される。また、造形ステージ510の上側の面には、必要に応じてサポート材が積層されることによりサポート材積層部960が形成される。   As shown in FIG. 2, the three-dimensional modeling apparatus 500 has a modeling stage 510. In the three-dimensional modeling apparatus 500, the modeling object 900 is modeled so that the modeling material is laminated on the upper surface of the modeling stage 510. Further, a support material stacking portion 960 is formed on the upper surface of the modeling stage 510 by stacking a support material as necessary.

サポート材積層部960は、造形物900の下側に造形材料が積層されていない部分がある場合に、造形物900を下側から支えるために形成される。サポート材積層部960は、造形物900の造形後に、例えば水洗いする等の方法で造形物900から除去される。   The support material stacking unit 960 is formed to support the modeled object 900 from below when there is a portion where the modeling material is not stacked on the lower side of the modeled object 900. The support material stacking part 960 is removed from the modeled object 900 by, for example, washing with water after the modeled object 900 is modeled.

造形ステージ510にはZ軸方向移動機構520が連結されている。造形ステージ510は、Z軸方向移動機構520を駆動させることでZ軸方向(上下方向)に移動することができるようになっている。   A Z-axis direction moving mechanism 520 is connected to the modeling stage 510. The modeling stage 510 can move in the Z-axis direction (vertical direction) by driving the Z-axis direction moving mechanism 520.

3次元造形装置500は、ヘッド部530をさらに有し、ヘッド部530はヘッド部本体532を有する。ヘッド部本体532には、X軸方向移動機構534が連結されている。ヘッド部530は、X軸方向移動機構520を駆動させることでX軸方向(図2における左右方向)に移動することができるようになっている。また、ヘッド部本体532には、Y軸方向移動機構536が連結されている。ヘッド部530は、Y軸方向移動機構536を駆動させることでY軸方向(図2における紙面と交わる方向)に移動することができるようになっている。   The three-dimensional modeling apparatus 500 further includes a head unit 530, and the head unit 530 includes a head unit main body 532. An X-axis direction moving mechanism 534 is connected to the head unit main body 532. The head unit 530 can move in the X-axis direction (left-right direction in FIG. 2) by driving the X-axis direction moving mechanism 520. Further, a Y-axis direction moving mechanism 536 is connected to the head portion main body 532. The head unit 530 can move in the Y-axis direction (direction intersecting with the paper surface in FIG. 2) by driving the Y-axis direction moving mechanism 536.

ヘッド部530は、造形材料射出ノズル540をさらに有する。造形材料射出ノズル540は、造形材料貯蔵部542に貯蔵されている造形材料を造形ステージ510に向けて射出する。造形材料としては、光硬化性樹脂(紫外線硬化樹脂)を用いることができる。   The head unit 530 further includes a modeling material injection nozzle 540. The modeling material injection nozzle 540 injects the modeling material stored in the modeling material storage unit 542 toward the modeling stage 510. As the modeling material, a photocurable resin (ultraviolet curable resin) can be used.

ヘッド部530は、サポート材射出ノズル550をさらに有する。サポート材射出ノズル550は、サポート材貯蔵部552に貯蔵されているサポート材を造形ステージに向けて射出する。   The head unit 530 further includes a support material injection nozzle 550. The support material injection nozzle 550 injects the support material stored in the support material storage unit 552 toward the modeling stage.

ヘッド部530は、平滑化装置560を有する。平滑化装置560は、造形ステージ510へと射出された造形材料とサポート材とを平滑化する。平滑化装置560は、過剰な造形材料と過剰なサポート材とを掻き取るように回転する回転部材562を例えば有する。   The head unit 530 has a smoothing device 560. The smoothing device 560 smoothes the modeling material and the support material injected to the modeling stage 510. The smoothing device 560 includes, for example, a rotating member 562 that rotates so as to scrape excess modeling material and excess support material.

ヘッド部530は、光照射装置570を有する。光照射装置570は、光(紫外線)を照射することで、造形ステージ510に射出された造形材料を硬化させ、さらには、造形ステージ510に照射されたサポート材を硬化させる。   The head unit 530 includes a light irradiation device 570. The light irradiation device 570 cures the modeling material injected to the modeling stage 510 by irradiating light (ultraviolet light), and further cures the support material irradiated to the modeling stage 510.

図3は、3次元造形装置500が有する制御部580を示すブロック図である。図3に示すように、制御部580は制御回路582を有し、制御回路582に、ネットワーク700(図1を参照)と通信インターフェイス584とを介し、データ生成装置100(図1を参照)で生成されたデータが入力される。   FIG. 3 is a block diagram illustrating the control unit 580 included in the three-dimensional modeling apparatus 500. As shown in FIG. 3, the control unit 580 includes a control circuit 582, and the data generation apparatus 100 (see FIG. 1) is connected to the control circuit 582 via a network 700 (see FIG. 1) and a communication interface 584. The generated data is input.

また、3次元造形装置500においては、制御回路582からの出力によりX軸方向移動機構534と、Y軸方向移動機構536と、Z軸方向移動機構520と、造形材料射出ノズル540と、サポート材射出ノズル550と、平滑化装置560と、光照射装置570とが制御される。   Further, in the three-dimensional modeling apparatus 500, an X-axis direction moving mechanism 534, a Y-axis direction moving mechanism 536, a Z-axis direction moving mechanism 520, a modeling material injection nozzle 540, and a support material are output from the control circuit 582. The injection nozzle 550, the smoothing device 560, and the light irradiation device 570 are controlled.

以上のように構成された3次元造形装置500では、制御回路582がX軸方向移動機構534にヘッド部530を図2における右側へと移動させつつ、造形材料射出ノズル540に造形ステージ510へと造形材料を射出させ、サポート材射出ノズル550に造形ステージ510へとサポート材を射出される。そして、制御回路582は、X軸方向移動機構534にヘッド部530を図2における左側へと移動させつつ、平滑化装置560に造形材料とサポート材とを平滑化させ、さらには光照射装置570に光を照射させ、造形材とサポート材とを硬化させる。   In the three-dimensional modeling apparatus 500 configured as described above, the control circuit 582 causes the X-axis direction moving mechanism 534 to move the head unit 530 to the right side in FIG. The modeling material is injected, and the support material is injected to the modeling stage 510 by the support material injection nozzle 550. Then, the control circuit 582 causes the smoothing device 560 to smooth the modeling material and the support material while causing the X-axis direction moving mechanism 534 to move the head portion 530 to the left side in FIG. Is irradiated with light to cure the modeling material and the support material.

そして、主走査方向(X軸方向)における一定幅の造形を終了させると、制御回路582は、Y軸方向移動機構536にヘッド部530を副操作方向に(Y軸方向)に移動させ、さらには主走査方向における一定幅方向の造形を繰り返させる。   Then, when the shaping with a certain width in the main scanning direction (X-axis direction) is finished, the control circuit 582 causes the Y-axis direction moving mechanism 536 to move the head unit 530 in the sub-operation direction (Y-axis direction), and Repeats shaping in the constant width direction in the main scanning direction.

以上の動作を繰り返させることにより、一層分の造形物の造形を完了させると、制御回路582は、Z軸方向移動機構520に、造形ステージ510を下方向(Z軸方向)に造形物900の一層の厚さ分だけ下降させる。そして、制御回路582は、造形物900の既に造形がなされた部分に積層させるようにして、造形物900に次の層の造形をさせる。以上の動作を繰り返すことにより、3次元造形装置500は、硬化させた造形材料を積層させるようにして造形物900を造形する。   When the modeling of one layered object is completed by repeating the above operation, the control circuit 582 causes the Z-axis direction moving mechanism 520 to move the modeling stage 510 downward (Z-axis direction). Lower by one layer thickness. Then, the control circuit 582 causes the modeled object 900 to model the next layer so as to be stacked on a part of the modeled object 900 that has already been modeled. By repeating the above operations, the three-dimensional modeling apparatus 500 models the modeled object 900 so as to laminate the cured modeling material.

図4は、データ生成装置100の機能的構成を示すブロック図である。図4に示すように、データ生成装置100は、3次元データ受付部110を有する。3次元データ受付部110は、3次元データを受け付ける。この実施形態では、3次元データ受付部110が、3次元データとしてSTL(Standard Triangulated Language)データを受け付ける構成を例として説明をするものの、3次元データ受付部110で3次元CAD(Computer Aided Design)のデータ、3次元CG(computer graphics)のデータ、3Dスキャナによるデータ等を受け付けて、受け付けたデータを、データ生成装置100側でSTLデータに変換するようにしてもよい。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the data generation device 100. As illustrated in FIG. 4, the data generation device 100 includes a three-dimensional data reception unit 110. The three-dimensional data receiving unit 110 receives three-dimensional data. In this embodiment, a configuration in which the three-dimensional data receiving unit 110 receives STL (Standard Triangulated Language) data as three-dimensional data will be described as an example. However, the three-dimensional data receiving unit 110 uses a three-dimensional CAD (Computer Aided Design). Data, 3D CG (computer graphics) data, 3D scanner data, and the like may be received, and the received data may be converted to STL data on the data generation device 100 side.

ここで、STLデータとは、3次元形状を表現するデータを保存するファイルフォーマットの一つであるSTLフォーマットのデータであり、3次元データを、多数の三角形の頂点の座標と、これらの多数の三角形の面の法線ベクトルとで示すデータである。   Here, the STL data is data in the STL format, which is one of file formats for storing data representing a three-dimensional shape, and the three-dimensional data is converted into coordinates of a large number of triangle vertices and This is data indicated by a normal vector of a triangular surface.

データ生成装置100は、断面形状データ生成部112をさらに有する。断面形状データ生成部112は、3次元データを、例えば水平方向に輪切りにした断面形状データ(スライスデータ、積層データ)に変換する。すなわち、断面形状データ生成部112は、3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する。   The data generation device 100 further includes a cross-sectional shape data generation unit 112. The cross-sectional shape data generation unit 112 converts the three-dimensional data into, for example, cross-sectional shape data (slice data, stacking data) cut in a horizontal direction. That is, the cross-sectional shape data generation unit 112 generates cross-sectional shape data divided from a three-dimensional data into a plurality of layers that are continuous in a predetermined direction.

データ生成装置100は、データ記憶部114をさらに有する。データ記憶部114は、3次元造形装置500A、500B、500Cそれぞれに関するデータを記憶している。より具体的には、3次元造形装置500A、500B、500CそれぞれのX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の解像度を少なくとも記憶している。また、データ記憶部114は、3次元造形システム10で用いることができる各種造形材料の単位体積当たりの価格を記憶している。また、データ記憶部114は、3次元造形システム10で用いられるサポート材の単位体積当たりの価格を記憶している。   The data generation device 100 further includes a data storage unit 114. The data storage unit 114 stores data regarding each of the three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C. More specifically, at least the resolutions in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction of the three-dimensional modeling apparatuses 500A, 500B, and 500C are stored. The data storage unit 114 stores prices per unit volume of various modeling materials that can be used in the three-dimensional modeling system 10. The data storage unit 114 stores the price per unit volume of the support material used in the three-dimensional modeling system 10.

データ生成装置100は、材料費算出部116をさらに有する。材料費算出部116は、3次元データ受付部110が受け付けた3次元データと、データ記憶部114が記憶している造形材料の単位体積当たりの価格及び3次元造形装置500の解像度とを用いて、3次元データ受付部110が受け付けた3次元データが規定する造形物900を造形するための造形材料の材料費を算出する。ここで、データ記憶部114が記憶しているサポート材の単位体積当たりの価格をさらに用いて、材料費算出部116が、造形物900を造形するために必要なサポート材の材料費をさらに算出してもよい。   The data generation device 100 further includes a material cost calculation unit 116. The material cost calculation unit 116 uses the 3D data received by the 3D data reception unit 110, the price per unit volume of the modeling material stored in the data storage unit 114, and the resolution of the 3D modeling apparatus 500. The material cost of the modeling material for modeling the modeled object 900 specified by the three-dimensional data received by the three-dimensional data receiving unit 110 is calculated. Here, further using the price per unit volume of the support material stored in the data storage unit 114, the material cost calculation unit 116 further calculates the material cost of the support material necessary for modeling the model 900. May be.

データ生成装置100は、操作受付部118をさらに有する。操作受付部118は、例えば、造形物900を造形するための造形材料の量を低減させることで材料費を低減させる旨等の操作者による操作を受け付ける。操作者による操作の詳細は後述する。   The data generation device 100 further includes an operation reception unit 118. The operation accepting unit 118 accepts an operation by the operator such as reducing the material cost by reducing the amount of modeling material for modeling the model 900, for example. Details of the operation by the operator will be described later.

データ生成装置100は、低減量指示部122をさらに有する。低減量指示部122は、操作受付部118が受け付けた操作に応じて、材料費算出部116が算出した材料費を低減させるように、造形物900を造形するための造形材料の低減量を指示する。   The data generation device 100 further includes a reduction amount instruction unit 122. The reduction amount instruction unit 122 instructs a reduction amount of the modeling material for modeling the modeling object 900 so as to reduce the material cost calculated by the material cost calculation unit 116 in accordance with the operation received by the operation reception unit 118. To do.

データ生成装置100は、データ変更部124をさらに有する。データ変更部124は、低減量指示部122の指示に基づいて、造形物900を造形するための造形材料の量を低減させるように、断面形状データ生成部112が生成した断面形状データを変更する。データ変更部124による断面形状データの変更の詳細は後述する。   The data generation device 100 further includes a data change unit 124. The data changing unit 124 changes the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit 112 based on an instruction from the reduction amount instructing unit 122 so as to reduce the amount of modeling material for modeling the model 900. . Details of changing the cross-sectional shape data by the data changing unit 124 will be described later.

データ生成装置100は、出力指示部126をさらに有する。出力指示部126は、データ変更部124が変更した断面形状データに基づく造形物900の造形を3次元造形装置500に指示する。   The data generation device 100 further includes an output instruction unit 126. The output instruction unit 126 instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to model the model 900 based on the cross-sectional shape data changed by the data changing unit 124.

図5には、データ生成装置100を操作するための操作用の表示画面160が示されている。表示画面160は、表示装置150(図1を参照)に表示される。図5に示すように、表示画面160は造形装置選択部162を有する。造形装置選択部162は、3次元造形システム10が有する造形装置の中から造形に用いる3次元造形装置500を選択するための部分である。より具体的には、3次元造形装置500A、3次元造形装置500B、3次元造形装置500Cの中のどの装置を用いて造形をするかを、操作者が選択するための部分である。   FIG. 5 shows an operation display screen 160 for operating the data generation device 100. The display screen 160 is displayed on the display device 150 (see FIG. 1). As shown in FIG. 5, the display screen 160 includes a modeling apparatus selection unit 162. The modeling apparatus selection unit 162 is a part for selecting the three-dimensional modeling apparatus 500 used for modeling from the modeling apparatuses included in the three-dimensional modeling system 10. More specifically, this is a part for the operator to select which of the three-dimensional modeling apparatus 500A, three-dimensional modeling apparatus 500B, and three-dimensional modeling apparatus 500C is used for modeling.

造形装置選択部162は、例えばプルダウンメニューとなっていて、プルダウンメニューを操作することで造形に用いる3次元造形装置500を選択することができるようになっている。図5においては、操作者により3次元造形装置500Aが選択された状態にある造形装置選択部162が示されている。   The modeling apparatus selection unit 162 has a pull-down menu, for example, and can select the three-dimensional modeling apparatus 500 used for modeling by operating the pull-down menu. In FIG. 5, the modeling apparatus selection part 162 in the state in which the operator selected the three-dimensional modeling apparatus 500A is shown.

表示画面160は、造形材料選択部164をさらに有する。造形材料選択部164は、造形に用いる造形材料を選択するための部分である。より具体的には、データ記憶部114に単位体積当たりの価格が記憶されている複数の造形材料の中から、どの材料を用いて造形をするかを操作者が選択するための部分である。造形材料選択部164は、例えばプルダウンメニューとなっていて、プルダウンメニューを操作することで造形に用いる造形装置を選択することができるようになっている。図5においては、操作者により造形材料1が選択された状態にある造形材料選択部164が示されている。   The display screen 160 further includes a modeling material selection unit 164. The modeling material selection unit 164 is a part for selecting a modeling material used for modeling. More specifically, this is a part for the operator to select which material is used for modeling from among a plurality of modeling materials whose prices per unit volume are stored in the data storage unit 114. The modeling material selection unit 164 is, for example, a pull-down menu, and a modeling apparatus used for modeling can be selected by operating the pull-down menu. In FIG. 5, the modeling material selection part 164 in the state as which the modeling material 1 was selected by the operator is shown.

表示画面160は、低減程度指示部166をさらに有する。低減程度指示部166は、造形に用いる造形材用の低減の程度を支持するための部分であり、造形材料の材料費の低減の程度を指示するための部分である。低減程度指示部166は、例えばスライダボタンとなっていて、スライダ168を左右に移動させることで、造形材料の材料費の低減の程度を操作者が選択することができ、材料費を低減する程度を操作者が選択することができるようになっている。より具体的には、スライダ168を左側に移動させる程に低減され造形材料の量、材料費が少なくなり、スライダ168を右側に移動させる程に低減される造形材料の量、材料費が多くなるようになっている。   The display screen 160 further includes a reduction degree instruction unit 166. The reduction degree instruction unit 166 is a part for supporting the degree of reduction for the modeling material used for modeling, and is a part for instructing the degree of reduction of the material cost of the modeling material. The reduction degree instruction unit 166 is, for example, a slider button. By moving the slider 168 to the left and right, the operator can select the degree of reduction of the material cost of the modeling material, and the degree of reduction of the material cost. Can be selected by the operator. More specifically, the amount of the modeling material is reduced as the slider 168 is moved to the left side, and the material cost and the material cost are reduced. The amount of the modeling material and the material cost are reduced as the slider 168 is moved to the right side. It is like that.

表示画面160は、試算結果表示部172をさらに有する。試算結果表示部172は、造形装置選択部162で選択された3次元造形装置500を用いて、造形材料選択部164で選択された造形材料を用いて、低減程度指示部166の指定にしたがって材料費を低減した場合における造形物900を造形するための材料費を試算した結果を表示する。このため、操作者は、試算結果表示部172に表示される材料費を参照しつつ、造形装置選択部162や、造形材料選択部164や、低減程度指示部166を操作することで、造形に要する材料費を考慮した上で造形に用いる造形材装置と造形材料との選択をすることができる。   The display screen 160 further includes a trial calculation result display unit 172. The trial calculation result display unit 172 uses the three-dimensional modeling apparatus 500 selected by the modeling apparatus selection unit 162, uses the modeling material selected by the modeling material selection unit 164, and specifies the material according to the specification of the reduction degree instruction unit 166. The result of the trial calculation of the material cost for modeling the model 900 when the cost is reduced is displayed. For this reason, the operator operates the modeling device selection unit 162, the modeling material selection unit 164, and the reduction degree instruction unit 166 while referring to the material cost displayed on the trial calculation result display unit 172. It is possible to select a modeling material device and a modeling material used for modeling in consideration of the necessary material cost.

表示画面160は、確定指示部174をさらに有する。確定指示部174は、造形装置選択部162に表示された造形装置を用いて、造形材料選択部に表示された造形材料を用いて、低減程度指示部166で指示された程度で材料費を低減させて造形物900を造形することを確定する際に操作者により操作がなされる部分である。すなわち、確定指示部174は、試算結果表示部172に表示された材料費での出力を操作者が承認した際に操作される部分である。   The display screen 160 further includes a confirmation instruction unit 174. The confirmation instructing unit 174 uses the modeling device displayed in the modeling device selecting unit 162 to reduce the material cost to the extent instructed by the reduction degree instructing unit 166 using the modeling material displayed in the modeling material selecting unit. This is the part that is operated by the operator when the modeling object 900 is confirmed to be modeled. In other words, the confirmation instruction unit 174 is a portion that is operated when the operator approves the output at the material cost displayed on the trial calculation result display unit 172.

上述のデータ変更部124は、例えば、造形物900の内側に中空部を形成するように断面形状データを変更する。以下、データ変更部124による造形物900の内側に中空部を形成するように断面形状データを変更する処理を説明する。   The above-described data changing unit 124 changes the cross-sectional shape data so as to form a hollow portion inside the molded article 900, for example. Hereinafter, a process of changing the cross-sectional shape data so as to form a hollow portion inside the molded article 900 by the data changing unit 124 will be described.

図6(A)には、中空部920を有しない造形物900が左側に、中空部920を有しない造形物900を構成するそれぞれの層902が右側に示されている。図5に示す表示画面160において、スライダ168が最も左側に位置していて、データ変更部124が断面形状データの変更をしない場合に、3次元造形装置500は、図6(A)の右側に示す中空部920が形成されていない造形物900を造形する。   In FIG. 6A, the model 900 that does not have the hollow part 920 is shown on the left side, and the respective layers 902 that constitute the model 900 that does not have the hollow part 920 are shown on the right side. In the display screen 160 shown in FIG. 5, when the slider 168 is located on the leftmost side and the data changing unit 124 does not change the cross-sectional shape data, the three-dimensional modeling apparatus 500 is on the right side of FIG. The model 900 in which the hollow part 920 to be shown is not formed is modeled.

図6(B)には、中空部920が形成された造形物900が左側に、中空部920を有する造形物900を構成するそれぞれの層902が右側に示されている。図5に示す表示画面160において、スライダ168が左端部から右側へと移動した位置にある場合、データ変更部124は中空部920を形成するように断面形状データを変更し、3次元造形装置500は、図6(B)の左側に示すような中空部920が形成された造形物900を造形する。   In FIG. 6B, the modeled object 900 in which the hollow part 920 is formed is shown on the left side, and the respective layers 902 constituting the modeled object 900 having the hollow part 920 are shown on the right side. In the display screen 160 shown in FIG. 5, when the slider 168 is in a position moved from the left end portion to the right side, the data changing unit 124 changes the cross-sectional shape data so as to form the hollow portion 920, and the three-dimensional modeling apparatus 500. Forms a shaped article 900 in which a hollow portion 920 as shown on the left side of FIG. 6B is formed.

図6(C)には、図6(B)に示す造形物900に形成された中空部920よりも体積が大きい中空部920が形成された造形物900が左側に、このような造形物900を構成するそれぞれの層902が右側に示されている。図5に示す表示画面160において、スライダ168が、図6(B)に示す造形物900が造形される場合よりもさらに右側へと移動した位置にある場合、データ変更部124は、図6(B)に示されている中空部920よりも体積が大きい中空部920を形成するように断面形状データを変更し、3次元造形装置500は、図6(C)の左側に示すような、図6(B)に示されている中空部920よりも体積が大きな中空部920が形成された造形物900を造形する。   In FIG. 6 (C), a model 900 in which a hollow part 920 having a larger volume than the hollow part 920 formed in the model 900 shown in FIG. 6 (B) is formed on the left side. Each layer 902 constituting is shown on the right. In the display screen 160 shown in FIG. 5, when the slider 168 is at a position moved further to the right side than the case where the model 900 shown in FIG. The cross-sectional shape data is changed so as to form a hollow portion 920 having a larger volume than the hollow portion 920 shown in B), and the three-dimensional modeling apparatus 500 is a diagram as shown on the left side of FIG. A model 900 in which the hollow part 920 having a larger volume than the hollow part 920 shown in FIG.

図7は、第1の実施形態に係るデータ生成装置100が、3次元造形装置500に出力指示をするまでの処理を示すフローチャートである。図7に示すように、最初のステップであるステップS10において3次元データ受付部110が3次元データを受け付けると、次のステップであるステップS12において、断面形状データ生成部112が断面形状データを生成する。   FIG. 7 is a flowchart illustrating processing until the data generation apparatus 100 according to the first embodiment instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to output. As shown in FIG. 7, when the three-dimensional data receiving unit 110 receives three-dimensional data in step S10, which is the first step, the cross-sectional shape data generating unit 112 generates cross-sectional shape data in step S12, which is the next step. To do.

次のステップであるステップS14では、材料費算出部116が、3次元データ受付部110が受け付けた3次元データと、データ記憶部114が記憶している造形材料の単位体積当たりの価格及び3次元造形装置500の解像度とを用いて、3次元データ受付部110が受け付けた3次元データが規定する造形物900を造形するための造形材料の材料費を算出する。ステップS14で算出される材料費は、データ変更部124によるデータの変更がなされる前における材料費である。   In step S14, which is the next step, the material cost calculation unit 116 receives the 3D data received by the 3D data reception unit 110, the price per unit volume of the modeling material stored in the data storage unit 114, and the 3D data. Using the resolution of the modeling apparatus 500, the material cost of the modeling material for modeling the modeled object 900 defined by the three-dimensional data received by the three-dimensional data receiving unit 110 is calculated. The material cost calculated in step S <b> 14 is the material cost before the data changing unit 124 changes the data.

次のステップであるステップS16では、操作受付部118が操作者による設定の変更を受け付ける。操作者による操作は、先述のように、造形装置選択部162、造形材料選択部164及び低減程度指示部166(それぞれ図5を参照)を操作者が操作することによりなされる。   In step S16, which is the next step, the operation accepting unit 118 accepts a setting change by the operator. As described above, the operation by the operator is performed by the operator operating the modeling apparatus selection unit 162, the modeling material selection unit 164, and the reduction degree instruction unit 166 (see FIG. 5 respectively).

次のステップであるステップS18では、材料費算出部116が、ステップS16で変更された設定で造形物900を造形した場合の材料費を算出する。   In step S18 which is the next step, the material cost calculation unit 116 calculates the material cost when the modeling object 900 is modeled with the setting changed in step S16.

次のステップであるステップS20での操作者による承認を待って、次のステップであるステップS100で、データ変更部124が断面形状データを変更する。ステップS20における操作者による承認は、先述のように、確定指示部174(図5を参照)を操作することによりなされる。尚、ステップS100における断面形状データの変更の詳細は後述する。   Waiting for the approval by the operator in the next step, step S20, the data changing unit 124 changes the cross-sectional shape data in the next step, step S100. The approval by the operator in step S20 is made by operating the confirmation instructing unit 174 (see FIG. 5) as described above. Details of the change of the cross-sectional shape data in step S100 will be described later.

次のステップであるステップS302では、出力指示部126が3次元造形装置500に造形物900の出力を指示する。   In step S302, which is the next step, the output instruction unit 126 instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to output the model 900.

図8は、第1の実施形態における断面形状データを変更する第1の処理を示すフローチャートであって、ステップS100の詳細を示すフローチャートである。また、図9は、断面形状データを変更する第1のアルゴリズムを説明する図であって、ステップS100における第1のアルゴリズムを説明する図である。   FIG. 8 is a flowchart showing a first process of changing the cross-sectional shape data in the first embodiment, and is a flowchart showing details of step S100. FIG. 9 is a diagram for explaining a first algorithm for changing the cross-sectional shape data, and for explaining the first algorithm in step S100.

断面形状データを変更するに際しては、図8に示すように、ステップS102において、断面形状データ生成部112が生成した断面形状データを、データ変更部124が取得する。この例においては、図9の上段に示すように、データ変更部124が星形の断面形状を取得するものとする。   When changing the cross-sectional shape data, as shown in FIG. 8, the data changing unit 124 acquires the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit 112 in step S102. In this example, as shown in the upper part of FIG. 9, the data changing unit 124 acquires a star-shaped cross-sectional shape.

次のステップであるステップS104では、データ変更部124は、断面形状データの外周形状を縮小した形状を規定するデータ(以下、「縮小データ」とする)を生成する。そして、縮小データの向きを変えずに、例えば、元の断面形状データの重心と縮小データの重心と一致するように、縮小データを元の断面形状データに重ね合わせる(図9の中段を参照)。   In step S104, which is the next step, the data changing unit 124 generates data that defines a shape obtained by reducing the outer peripheral shape of the cross-sectional shape data (hereinafter referred to as “reduced data”). Then, without changing the direction of the reduced data, for example, the reduced data is superimposed on the original cross-sectional shape data so as to coincide with the centroid of the original cross-sectional shape data and the centroid of the reduced data (see the middle stage in FIG. 9). .

次のステップであるステップS106では、データ変更部124は、縮小データの内側を削除し(図9の下段を参照)、次のステップであるステップS108で断面形状データを再構築する。   In step S106, which is the next step, the data changing unit 124 deletes the inside of the reduced data (see the lower part of FIG. 9), and reconstructs the cross-sectional shape data in step S108, which is the next step.

図10は、第1の実施形態における断面形状データを変更する第2のアルゴリズムを説明する図であって、ステップS100における第2のアルゴリズムを説明する図である。先述の第1のアルゴリズムにおいては、断面形状データの外周形状を縮小した縮小データを形成し、この縮小データを変更前のデータが規定する形状に重ねあわせて、縮小データの内側を削除するようにして断面形状データを変更した。   FIG. 10 is a diagram for explaining a second algorithm for changing the cross-sectional shape data in the first embodiment, and is a diagram for explaining the second algorithm in step S100. In the first algorithm described above, reduced data obtained by reducing the outer peripheral shape of the cross-sectional shape data is formed, and this reduced data is superimposed on the shape defined by the data before change, and the inside of the reduced data is deleted. The cross-sectional shape data was changed.

これに対して、この第2のアルゴリズムにおいては、データ変更部124は、図10に示すように、断面形状データの内側が予め定められた形状の中空部となるように断面形状データを変更する。図10に示す例においては、正方形の内側が中空部となるように断面形状データを変更する例を示しているものの、予め定められた形状であれば、例えば円形、例えば正方形以外の多角形等の正方形以外の形状の内側が中空部となるように、データ変更部124が断面形状するアルゴリズムであってもよい。   On the other hand, in the second algorithm, as shown in FIG. 10, the data changing unit 124 changes the cross-sectional shape data so that the inside of the cross-sectional shape data becomes a hollow portion having a predetermined shape. . The example shown in FIG. 10 shows an example in which the cross-sectional shape data is changed so that the inside of the square becomes a hollow portion, but if it is a predetermined shape, for example, a circle, for example, a polygon other than a square, etc. An algorithm may be used in which the data changing unit 124 has a cross-sectional shape so that the inside of the shape other than the square is a hollow part.

図11は、本発明の第2の実施形態に係る3次元造形システム10が有するデータ生成装置100の機能的構成を示すブロック図である。尚、第2の実施形態の説明においては、先述の第1の実施形態と異なる部分を説明し、先述の第2の実施形態と同一部分の説明を省略する。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the data generation device 100 included in the three-dimensional modeling system 10 according to the second embodiment of the present invention. In the description of the second embodiment, parts different from the first embodiment described above will be described, and description of the same parts as those of the second embodiment will be omitted.

第2の実施形態においては、データ生成装置100は、先述の第1の実施形態と同様に、3次元データ受付部110と、断面形状データ生成部112と、データ変更部124と、出力指示部126と、低減量指示部122と、データ記憶部114とを有する。一方、第2の実施形態においては、データ生成装置100は、第1の実施形態においてデータ生成装置100が有していた操作受付部118を有しない。   In the second embodiment, the data generation apparatus 100 includes a three-dimensional data reception unit 110, a cross-sectional shape data generation unit 112, a data change unit 124, and an output instruction unit, as in the first embodiment. 126, a reduction amount instruction unit 122, and a data storage unit 114. On the other hand, in the second embodiment, the data generation device 100 does not include the operation reception unit 118 that the data generation device 100 has in the first embodiment.

また、この第2の実施形態においては、データ生成装置100は、造形方向決定部128を有している。造形方向決定部128は、3次元データ受付部110が受け付けた3次元データに基づいて、例えば必要となるサポート材の材料が最小となるように造形物900を造形する方向を決定する。   In the second embodiment, the data generation device 100 includes a modeling direction determination unit 128. Based on the three-dimensional data received by the three-dimensional data receiving unit 110, the modeling direction determining unit 128 determines the direction in which the model 900 is modeled so that, for example, the necessary support material is minimized.

また、この第2の実施形態においては、データ生成装置100は、圧力分析部130をさらに有する。圧力分析部130は、例えば、断面形状データ生成部112が生成した断面形状データに基づいて造形した造形物900の使用時に、造形後の造形物900に加わる圧力を分析する。   In the second embodiment, the data generation device 100 further includes a pressure analysis unit 130. For example, the pressure analysis unit 130 analyzes the pressure applied to the modeled object 900 after modeling when the modeled object 900 modeled based on the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generation unit 112 is used.

図12には、第2の実施形態に係る3次元造形システム10で造形された造形物900を圧縮形成用の型の一方(下型)として用いて、成形品980を製造する工程を説明する工程が説明されている。造形物900を下型として成形品980を製造するには、造形物900の凹部910に例えば樹脂等からなる成形材料982を挿入し、成形材料982を上型990で圧縮する。成形品980の成形に際して、下型として用いられる造形物900には圧力が加わる。このため、造形物900は圧力に耐えうる強度を備えることを要する。   FIG. 12 illustrates a process of manufacturing a molded product 980 using the modeled object 900 modeled by the three-dimensional modeling system 10 according to the second embodiment as one of the compression molding molds (lower mold). The process is described. In order to manufacture a molded product 980 using the modeled product 900 as a lower mold, a molding material 982 made of, for example, a resin is inserted into the concave portion 910 of the modeled product 900, and the molding material 982 is compressed by the upper mold 990. During molding of the molded product 980, pressure is applied to the molded article 900 used as the lower mold. For this reason, the molded article 900 needs to have strength that can withstand pressure.

例えば、試作品、模型等として造形物900を造形する場合、造形物900の外周形状の変更は一般には望ましくない。これに対して、図12に示すように型として造形物900を用いる場合、成形材料982に接触し、成形材料982に転写される部分である凹部910の形状の変更は望ましくないものの、成形材料982に接触しない部分である例えば外周面等の形状の変更は問題とならない。   For example, when modeling the modeling object 900 as a prototype, a model, etc., generally the change of the outer periphery shape of the modeling object 900 is not desirable. On the other hand, when using the molded article 900 as a mold as shown in FIG. 12, it is not desirable to change the shape of the concave portion 910 that is a portion that contacts the molding material 982 and is transferred to the molding material 982. For example, a change in the shape of the outer peripheral surface or the like, which is a portion that does not contact 982, does not cause a problem.

この第2の実施形態においては、データ変更部124は、造形後の造形物900の使用時に造形物900に加わる圧力に基づいて、断面形状データを変更する。以下、第2の実施形態におけるデータ変更部124による断面形状データを変更する処理を説明する。   In this 2nd Embodiment, the data change part 124 changes cross-sectional shape data based on the pressure added to the molded article 900 at the time of use of the molded article 900 after modeling. Hereinafter, a process of changing the cross-sectional shape data by the data changing unit 124 in the second embodiment will be described.

図13(A)には、データ変更部124での変更がなされていない断面形状データに基づいて造形された造形物900が示されていて、上段が平面図であり、下段が断面図である。図13(A)に示す造形物900は、凹部910を形成する側壁部の厚さが高さ方向において一定となっている。   FIG. 13A shows a model 900 that is modeled based on the cross-sectional shape data that has not been changed by the data changing unit 124, and the upper part is a plan view and the lower part is a cross-sectional view. . In the model 900 shown in FIG. 13A, the thickness of the side wall forming the recess 910 is constant in the height direction.

図13(B)には、データ変更部124で変更がなされた断面形状データに基づいて造形された造形物900が示されていて、上段が平面図であり、下段が断面図である。図13(B)の示す造形物900は、凹部910を形成する側壁部の厚さが、上方に位置する部分ほど薄く、下方に位置する部分ほど厚くなっている。これは、側壁の各位置が、圧力に耐えるために必要な厚さよりも過度に厚くならないようにデータ変更部124が断面形状データを修正した結果、圧縮形成時に加わる圧力が小さい上側の位置ほど側壁部の厚さが薄くなるように、断面形状データが変更されたためである。   FIG. 13B shows a model 900 that is modeled based on the cross-sectional shape data changed by the data changing unit 124, and the upper part is a plan view and the lower part is a cross-sectional view. In the model 900 shown in FIG. 13B, the thickness of the side wall part forming the concave portion 910 is thinner as the part located above and thicker as the part located below. This is because, as a result of the data changing unit 124 correcting the cross-sectional shape data so that each position of the side wall is not excessively thicker than necessary to withstand the pressure, the upper side position where the pressure applied at the time of compression formation is smaller is the side wall. This is because the cross-sectional shape data has been changed so that the thickness of the portion is reduced.

図14は、第2の実施形態におけるデータ生成装置100が3次元造形装置500に出力を指示するまでの処理を示すフローチャートであって、データ生成装置100が、図12に示すように型として用いられる造形物900の出力を指示する処理を示すフローチャートである。先述の第1実施形態における処理(図7、図8を参照)では、データ変更部124は、造形物900に内側に中空部920を形成するように断面形状データを変更した。これに対して、この2の実施形態では、データ変更部124は造形後の造形物900の使用時に造形後の造形物900に加わる圧力に基づいて断面形状データを修正する。以下、具体的に説明する。   FIG. 14 is a flowchart showing processing until the data generation apparatus 100 according to the second embodiment instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to output, and the data generation apparatus 100 uses it as a mold as shown in FIG. It is a flowchart which shows the process which instruct | indicates the output of the molded article 900 to be produced. In the processing in the first embodiment described above (see FIGS. 7 and 8), the data changing unit 124 has changed the cross-sectional shape data so that the hollow portion 920 is formed inside the shaped article 900. On the other hand, in the second embodiment, the data changing unit 124 corrects the cross-sectional shape data based on the pressure applied to the modeled article 900 after modeling when the modeled model 900 after modeling is used. This will be specifically described below.

図14に示すように、最初のステップであるステップS10において3次元データ受付部110が3次元データを受け付けると、次のステップであるステップS12において、断面形状データ生成部112が断面形状データを生成する。   As shown in FIG. 14, when the three-dimensional data receiving unit 110 receives the three-dimensional data in the first step, step S10, the cross-sectional shape data generating unit 112 generates the cross-sectional shape data in the next step, step S12. To do.

次のステップであるステップS22においては、造形方向決定部128が、例えば必要となるサポート材の量が最小となるように、造形物900を造形する方向を決定する。   In step S22, which is the next step, the modeling direction determination unit 128 determines the direction in which the model 900 is modeled so that, for example, the required amount of support material is minimized.

次のステップであるステップS24では、造形物900を型として用いて圧縮成形をした際に、造形物900に加わる圧力を圧力分析部130が分析する。   In step S24, which is the next step, the pressure analysis unit 130 analyzes the pressure applied to the model 900 when compression molding is performed using the model 900 as a mold.

次のステップであるステップS26では、例えば圧力分析部130が、ステップS24で分析した圧力情報を数値化して、数値化したデータを断面形状データ生成部112が生成した断面形状データにマッピングする。   In step S26, which is the next step, for example, the pressure analysis unit 130 digitizes the pressure information analyzed in step S24, and maps the digitized data to the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generation unit 112.

次のステップであるステップS28では、例えば圧力分析部130が、ステップS24で断面形状データにマッピングされた圧力情報が、断面形状データで規定される形状の造形物900が耐えられる圧力の限界である閾値以下であるかを断面形状データにおける位置ごとに判別する。   In step S28, which is the next step, for example, the pressure information mapped to the cross-sectional shape data by the pressure analysis unit 130 in step S24 is the pressure limit that the shaped object 900 having the shape defined by the cross-sectional shape data can withstand. It is determined for each position in the cross-sectional shape data whether it is equal to or less than the threshold value.

次のステップであるステップS30では、断面形状データにマッピングされた圧力情報が、造形物900が耐えられる圧力の限界である閾値以下であるとの判別がなされた位置における断面形状データをデータ変更部124が変更する。より具体的には、データ変更部124は、断面形状の面積が、マッピングされた圧力に耐えるために必要となる面積よりも過度に大きくならないように、断面形状の面積を小さくするように断面形状データを変更する。この際、データ変更部124は、凹部910の形状が変わらないように断面形状データを修正する。   In step S30, which is the next step, the cross-sectional shape data at a position where it is determined that the pressure information mapped to the cross-sectional shape data is equal to or less than a threshold value that is a pressure limit that the model 900 can withstand is used as a data changing unit. 124 changes. More specifically, the data changing unit 124 reduces the cross-sectional area so that the cross-sectional area does not become excessively larger than the area required to withstand the mapped pressure. Change the data. At this time, the data changing unit 124 corrects the cross-sectional shape data so that the shape of the concave portion 910 does not change.

次のステップであるステップS302では、出力指示部126が3次元造形装置500に造形物900の出力を指示する。   In step S302, which is the next step, the output instruction unit 126 instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to output the model 900.

図15には、本発明の第3の実施形態に係る3次元造形システム10が有する3次元造形装置500が示されている。尚、第3の実施形態の説明においては、先述の第1の実施形態と異なる部分を説明し、先述の第1の実施形態と同一部分の説明を省略する。   FIG. 15 shows a three-dimensional modeling apparatus 500 included in the three-dimensional modeling system 10 according to the third embodiment of the present invention. In the description of the third embodiment, parts different from the above-described first embodiment will be described, and description of the same parts as those of the above-described first embodiment will be omitted.

先述の第1の実施形態おける3次元造形装置500は、サポート材と1種類の造形材料を用いるように構成されていた。これに対して、この第3の実施形態における3次元造形装置500は、サポート材と2種類の造形材料とを用いるように構成されている。具体的には、第1の実施形態においては、3次元造形装置500は、造形材料射出ノズル540と造形材料貯蔵部542とを有していたのに対して、第3の実施形態においては、3次元造形装置500は、第1造形材料射出ノズル544と、第1造形材料貯蔵部546と、第2造形材料射出ノズルと、第2材料貯蔵部556とを有している。   The three-dimensional modeling apparatus 500 in the first embodiment described above is configured to use a support material and one type of modeling material. On the other hand, the three-dimensional modeling apparatus 500 in the third embodiment is configured to use a support material and two types of modeling materials. Specifically, in the first embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 500 includes the modeling material injection nozzle 540 and the modeling material storage unit 542, whereas in the third embodiment, The three-dimensional modeling apparatus 500 includes a first modeling material injection nozzle 544, a first modeling material storage unit 546, a second modeling material injection nozzle, and a second material storage unit 556.

第1造形材料貯蔵部546には第1の造形材料が貯蔵されていて、第2射出ノズルは第1の造形材料を射出する。また、第2造形材料貯蔵部には第2の造形材料が貯蔵されていて、第2射出ノズルは第2の造形材料を射出する。第1の造形材料と第2の造形材料とは互いに異なる材料であり、互いに単位体積あたりの価格が異なる。以下の説明においては、第1の造形材料が、第2の造形材料よりも単位体積当たりの価格が高いものとして説明をする。   The first modeling material storage unit 546 stores the first modeling material, and the second injection nozzle injects the first modeling material. The second modeling material storage unit stores a second modeling material, and the second injection nozzle injects the second modeling material. The first modeling material and the second modeling material are different materials, and the prices per unit volume are different from each other. In the following description, it is assumed that the first modeling material has a higher price per unit volume than the second modeling material.

先述の第1の実施形態においては、出力指示部126が3次元造形装置500に出力を指示すると、造形材料射出ノズル540が造形材料を射出するように制御され、サポート材射出ノズル550が必要に応じてサポート材を射出するように制御された。これに対して、この第3の実施形態においては、出力指示部126が3次元造形装置500に出力を指示すると、第1造形材料射出ノズル544が第1の造形材料を射出するように制御され、第2造形材料射出ノズルが必要に応じて第2の造形材料を射出するように制御され、サポート材射出ノズル550が必要に応じてサポート材を射出するように制御される。   In the first embodiment described above, when the output instruction unit 126 instructs the 3D modeling apparatus 500 to output, the modeling material injection nozzle 540 is controlled to inject the modeling material, and the support material injection nozzle 550 is required. It was controlled to inject the support material accordingly. On the other hand, in the third embodiment, when the output instruction unit 126 instructs the three-dimensional modeling apparatus 500 to output, the first modeling material injection nozzle 544 is controlled to inject the first modeling material. The second modeling material injection nozzle is controlled to inject the second modeling material as necessary, and the support material injection nozzle 550 is controlled to inject the support material as necessary.

また、この第3の実施形態においては、データ変更部124により断面形状データの修正がなされない限り、造形物900は第1の造形材料を用いて造形される。   In the third embodiment, unless the data changing unit 124 corrects the cross-sectional shape data, the model 900 is modeled using the first modeling material.

また、先述の第1の実施形態においては、データ変更部124は、造形物900に中空部920を形成するように断面形状データを修正した。これに対して、この第3の実施形態においては、データ変更部124は、第1の造形材料を用いて造形を行うための断面形状データに中空部920を形成するように断面形状データを修正するとともに、中空部920を第2の材料で埋めるように断面形状データを修正する。   In the first embodiment described above, the data changing unit 124 corrects the cross-sectional shape data so as to form the hollow portion 920 in the molded article 900. On the other hand, in the third embodiment, the data changing unit 124 corrects the cross-sectional shape data so as to form the hollow portion 920 in the cross-sectional shape data for modeling using the first modeling material. At the same time, the cross-sectional shape data is corrected so that the hollow portion 920 is filled with the second material.

この第3の実施形態においては、造形物900の一部分を第1の造形材料よりも単位体積あたり価格が安い第2の造形材料を用いて造形することができ、造形に要する材料費を低減することができる。また、造形物900に中空部を形成する場合と比較して、造形物900の強度を上げることができる。   In the third embodiment, a part of the modeling object 900 can be modeled by using the second modeling material whose price per unit volume is lower than that of the first modeling material, and the material cost required for modeling is reduced. be able to. Moreover, compared with the case where a hollow part is formed in the molded article 900, the strength of the molded article 900 can be increased.

次に本発明の第4の実施形態に係る3次元造形装置500について説明する。先述の第1の実施形態においては、3次元造形装置500は、データ生成装置100と共に3次元造形システム10を構成し、データ生成装置100で生成された3次元データに基づいて造形物900を造形していた。これに対して、この第4の実施形態においては、3次元造形装置500が3次元データの生成をし、さらには造形物900の造形をする。   Next, a three-dimensional modeling apparatus 500 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the three-dimensional modeling apparatus 500 constitutes the three-dimensional modeling system 10 together with the data generation apparatus 100, and models the modeling object 900 based on the three-dimensional data generated by the data generation apparatus 100. Was. On the other hand, in the fourth embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 500 generates three-dimensional data and further models the modeled object 900.

図16は、第4の実施形態に係る3次元造形装置500の機能的構成を示すブロック図である。図16に示すように、3次元造形装置500は、第1の実施形態におけるデータ生成装置100が有していた構成を全て有するとともに出力部590を有している。出力部590は、出力指示部126からの指示を受けて、造形物900を出力する。出力部590は、例えば、造形ステージ510、ヘッド部530等の第1の実施形態に係る3次元造形装置500有する全ての構成を有している。   FIG. 16 is a block diagram illustrating a functional configuration of a three-dimensional modeling apparatus 500 according to the fourth embodiment. As illustrated in FIG. 16, the three-dimensional modeling apparatus 500 includes all the configurations of the data generation apparatus 100 according to the first embodiment and includes an output unit 590. The output unit 590 receives the instruction from the output instruction unit 126 and outputs the molded object 900. The output unit 590 has all the configurations of the three-dimensional modeling apparatus 500 according to the first embodiment such as the modeling stage 510 and the head unit 530, for example.

次に本発明の第5の実施形態に係る3次元造形装置500について説明する。先述の第2の実施形態においては、3次元造形装置500は、データ生成装置100と共に3次元造形システム10を構成し、データ生成装置100で生成された3次元データに基づいて造形物900を造形していた。これに対して、この第5の実施形態においては、3次元造形装置500が3次元データの生成をし、さらには造形物900の造形をする。   Next, a three-dimensional modeling apparatus 500 according to the fifth embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment described above, the three-dimensional modeling apparatus 500 constitutes the three-dimensional modeling system 10 together with the data generation apparatus 100, and models the modeling object 900 based on the three-dimensional data generated by the data generation apparatus 100. Was. On the other hand, in the fifth embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 500 generates three-dimensional data and further models the modeled object 900.

図17は、第5の実施形態に係る3次元造形装置500の機能的構成を示すブロック図である。図16に示すように、3次元造形装置500は、第2の実施形態におけるデータ生成装置100が有していた構成を全て有するとともに出力部590を有している。出力部590は、出力指示部126からの指示を受けて、造形物900を出力する。出力部590は、例えば、造形ステージ510、ヘッド部530等の第2の実施形態に係る3次元造形装置500有する全ての構成を有している。   FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of a three-dimensional modeling apparatus 500 according to the fifth embodiment. As illustrated in FIG. 16, the three-dimensional modeling apparatus 500 includes all the configurations of the data generation apparatus 100 according to the second embodiment and includes an output unit 590. The output unit 590 receives the instruction from the output instruction unit 126 and outputs the molded object 900. The output unit 590 has all the configurations of the three-dimensional modeling apparatus 500 according to the second embodiment such as the modeling stage 510 and the head unit 530, for example.

次の本発明の第6の実施形態について説明する。先述の第3の実施形態においては、3次元造形装置500は、データ生成装置100と共に3次元造形システム10を構成し、データ生成装置100で生成された3次元データに基づいて造形物900を造形していた。これに対して、この第6の実施形態においては、3次元造形装置500が3次元データの生成をし、さらには造形物900の造形をする。すなわち、この第6の実施形態においては、3次元造形装置500は、第3の実施形態におけるデータ生成装置100が有していた構成を全て有するとともに出力部590(不図示、図16における出力部590を参照)を有している。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment described above, the three-dimensional modeling apparatus 500 constitutes the three-dimensional modeling system 10 together with the data generation apparatus 100, and models the modeling object 900 based on the three-dimensional data generated by the data generation apparatus 100. Was. On the other hand, in the sixth embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 500 generates three-dimensional data and further models the modeled object 900. In other words, in the sixth embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 500 has all the configurations of the data generation apparatus 100 in the third embodiment and an output unit 590 (not shown, output unit in FIG. 16). 590).

以上で説明をしたように、本発明は、3次元データ生成装置、3次元造形装置、造形物の製造方法及びプログラムに適用することができる。   As described above, the present invention can be applied to a three-dimensional data generation apparatus, a three-dimensional modeling apparatus, a manufacturing method of a model, and a program.

10・・・3次元造形システム
100・・・データ生成装置
112・・・断面形状データ生成部
114・・・データ記憶部
116・・・材料費算出部
118・・・操作受付部
122・・・低減量指示部
124・・・データ変更部
126・・・出力指示部
130・・・圧力分析部
160・・・表示画面
162・・・造形装置選択部
164・・・造形材料選択部
166・・・低減程度指示部
172 試算結果表示部
174 確定指示部
500 3次元造形装置
900 造形物
920 中空部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Three-dimensional modeling system 100 ... Data generation apparatus 112 ... Cross-sectional shape data generation part 114 ... Data storage part 116 ... Material cost calculation part 118 ... Operation reception part 122 ... Reduction amount instruction unit 124 ... Data change unit 126 ... Output instruction unit 130 ... Pressure analysis unit 160 ... Display screen 162 ... Modeling device selection unit 164 ... Modeling material selection unit 166 Reduction degree instruction part 172 Trial calculation result display part 174 Confirmation instruction part 500 Three-dimensional modeling apparatus 900 Modeling object 920 Hollow part

Claims (13)

3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出部と、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成部と、
前記材料費算出部が算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示部と、
前記低減量指示部の指示に基づいて前記断面形状データ生成部が生成した断面形状データを変更するデータ変更部と、
を有する3次元データ生成装置。
A material cost calculation unit for calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeling object specified by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation unit that generates cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction unit for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated by the material cost calculation unit;
A data changing unit for changing the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit based on an instruction from the reduction amount indicating unit;
A three-dimensional data generation apparatus having
前記データ変更部は、造形物の内側に中空部を形成するように断面形状データを変更する請求項1記載の3次元データ生成装置。   The three-dimensional data generation device according to claim 1, wherein the data changing unit changes the cross-sectional shape data so as to form a hollow portion inside the modeled article. 前記データ変更部は、断面形状データの外周形状を縮小した形状を規定する縮小データを生成し、前記縮小データが規定する形状の内側が中空部となるように断面形状データを変更する請求項2記載の3次元データ生成装置。   The data change unit generates reduced data that defines a shape obtained by reducing the outer peripheral shape of the cross-sectional shape data, and changes the cross-sectional shape data so that the inside of the shape defined by the reduced data is a hollow portion. The three-dimensional data generation device described. 前記データ変更部は、予め定められた形状の内側が中空部となるように断面データを変更する請求項2記載の3次元データ生成装置。   The three-dimensional data generation device according to claim 2, wherein the data changing unit changes the cross-sectional data so that the inside of the predetermined shape is a hollow part. 前記データ変更部は、造形物の中空部を他の造形材料で埋めるように断面形状データを修正する請求項2乃至4いずれか記載の3次元データ生成装置。   The three-dimensional data generation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the data changing unit corrects the cross-sectional shape data so as to fill a hollow portion of the modeled object with another modeling material. 前記データ変更部は、造形後の造形物の使用時に造形後の造形物に加わる圧力に基づいて断面形状データを変更する請求項1記載の3次元データ生成装置。   The three-dimensional data generation device according to claim 1, wherein the data changing unit changes the cross-sectional shape data based on a pressure applied to the modeled object after modeling when using the modeled object after modeling. 前記材料費算出部は、造形材料の単位量あたりの価格と、造形物を出力する出力部の解像度とを用いて材料費を算出する請求項1乃至6いずれか記載の3次元データ生成装置。   The three-dimensional data generation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the material cost calculation unit calculates a material cost using a price per unit amount of the modeling material and a resolution of an output unit that outputs a modeled object. 操作者による造形材料を低減させる量を指示する操作を受け付ける操作受付部をさらに有し、
前記材料費低減指示部は、前記操作受付部が受け付けた操作者の操作に基づいて材料費の低減を指示する請求項1乃至7いずれか記載の3次元データ生成装置。
An operation receiving unit that receives an operation for instructing an amount of the modeling material to be reduced by the operator;
The three-dimensional data generation apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the material cost reduction instructing unit instructs a reduction in material cost based on an operation of an operator received by the operation receiving unit.
3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出部と、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成部と、
前記材料費算出部が算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示部と、
前記低減量指示部の指示に基づいて前記断面形状データ生成部が生成した断面形状データを変更するデータ変更部と、
前記データ変更部が変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力部と、
を有する3次元造形装置。
A material cost calculation unit for calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeling object specified by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation unit that generates cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction unit for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated by the material cost calculation unit;
A data changing unit for changing the cross-sectional shape data generated by the cross-sectional shape data generating unit based on an instruction from the reduction amount indicating unit;
An output unit for outputting a modeled object using the cross-sectional shape data changed by the data changing unit;
3D modeling apparatus.
3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出工程と、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成工程と、
前記材料費算出工程で算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示工程と、
前記低減量指示工程での指示に基づいて前記断面形状データ生成工程で生成した断面形状データを変更するデータ変更工程と、
を有する造形物の製造方法。
A material cost calculating step of calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object defined by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation step for generating cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step;
A data changing step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the reduction amount indicating step;
The manufacturing method of the molded article which has.
3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出工程と、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成工程と、
前記材料費算出工程で算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示工程と、
前記低減量指示工程での指示に基づいて前記断面形状データ生成工程で生成した断面形状データを変更するデータ変更工程と、
前記データ変更工程で変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力工程と、
を有する造形物の造形方法。
A material cost calculating step of calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeled object defined by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation step for generating cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of a modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step;
A data changing step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generating step based on an instruction in the reduction amount indicating step;
An output step of outputting a model using the cross-sectional shape data changed in the data change step;
A modeling method of a modeled object having
3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出ステップと、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成ステップと、
前記材料費算出ステップで算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示ステップと、
前記低減量指示ステップでの指示に基づいて前記断面形状データ生成ステップで生成した断面形状データを変更するデータ変更ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
A material cost calculating step for calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeling object defined by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation step for generating cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of the modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step;
A data change step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generation step based on the instruction in the reduction amount instruction step;
A program that causes a computer to execute.
3次元データが規定する造形物を造形するための造形材料の材料費を算出する材料費算出ステップと、
3次元データから所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状データを生成する断面形状データ生成ステップと、
前記材料費算出ステップで算出した材料費を低減させるように、造形に用いる造形材料の低減量を指示する低減量指示ステップと、
前記低減量指示ステップでの指示に基づいて前記断面形状データ生成ステップで生成した断面形状データを変更するデータ変更ステップと、
前記データ変更ステップで変更した断面形状データを用いて造形物を出力する出力ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
A material cost calculating step for calculating a material cost of a modeling material for modeling a modeling object defined by the three-dimensional data;
A cross-sectional shape data generation step for generating cross-sectional shape data divided into a plurality of layers continuous in a predetermined direction from the three-dimensional data;
A reduction amount instruction step for instructing a reduction amount of the modeling material used for modeling so as to reduce the material cost calculated in the material cost calculation step;
A data change step for changing the cross-sectional shape data generated in the cross-sectional shape data generation step based on the instruction in the reduction amount instruction step;
An output step of outputting a model using the cross-sectional shape data changed in the data change step;
A program that causes a computer to execute.
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