JP2020142463A - Stereo molding equipment and method thereof - Google Patents
Stereo molding equipment and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020142463A JP2020142463A JP2019041861A JP2019041861A JP2020142463A JP 2020142463 A JP2020142463 A JP 2020142463A JP 2019041861 A JP2019041861 A JP 2019041861A JP 2019041861 A JP2019041861 A JP 2019041861A JP 2020142463 A JP2020142463 A JP 2020142463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- box portion
- modeling material
- box
- attached
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、立体造形装置、及び立体造形方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus and a three-dimensional modeling method.
造形物を多品種少量生産可能な装置として、3Dプリンタが普及しつつある。3Dプリンタでは、造形材料ごとに吐出手段の温度を変える必要がある。 3D printers are becoming widespread as devices capable of producing high-mix low-volume products. In a 3D printer, it is necessary to change the temperature of the ejection means for each modeling material.
造形材料の温度を判断する技術として、特許文献1には、カートリッジの形状や構造を造形材料の種類ごとに変えておき、カートリッジの形状や構造を検知することで造形材料の種類を判断することが開示されている。
As a technique for determining the temperature of a modeling material,
しかしながら、カートリッジの形状や構造に不具合が生じていた場合に、カートリッジに収納されていた造形材料の種類の特定に間違いが生じる。このような場合、造形材料の種類に対応していない温度調整がされるため、造形材料の温度が過上昇する可能性がある。 However, if there is a problem with the shape or structure of the cartridge, an error will occur in identifying the type of modeling material stored in the cartridge. In such a case, the temperature of the modeling material may be excessively increased because the temperature is adjusted not corresponding to the type of the modeling material.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、造形材料が過昇温されることを抑止し、安全性を向上させる立体造形装置、及び立体造形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional modeling apparatus and a three-dimensional modeling method that prevent the modeling material from being overheated and improve safety.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の1つの実施形態に係る立体造形装置は、造形材料を吐出する吐出手段の温度を検出する温度検出部と、造形材料が収納された箱部を取り付け可能な取付部と、箱部に設けられた所定の部材の数に基づいて、吐出手段が過昇温か否かを判定する基準温度を設定する設定部と、吐出手段の温度と、基準温度と、に基づいて、造形材料を加熱する熱源の電源を遮断する電源遮断部と、を備え、箱部に収納された造形材料の融点が、他の箱部に収納された他の造形材料の融点より高い場合に、取付部に取り付けられた、箱部に設けられた所定の部材の数は、当該他の箱部に設けられた所定の部材の数と比べて多くなり、設定部は、箱部が取付部に取り付けられた時に、取付部に他の箱部が取り付けられた場合と比べて、基準温度を高く設定する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the three-dimensional modeling apparatus according to one embodiment of the present invention houses a temperature detection unit for detecting the temperature of the discharge means for discharging the modeling material and the modeling material. A mounting part to which the box part can be attached, a setting part that sets a reference temperature for determining whether or not the discharge means is overheated based on the number of predetermined members provided in the box part, and a temperature of the discharge means. And, based on the reference temperature, a power cutoff unit that shuts off the power supply of the heat source that heats the modeling material is provided, and the melting point of the modeling material stored in the box portion is stored in another box portion. When the temperature is higher than the melting point of the molding material, the number of predetermined members attached to the mounting portion and provided in the box portion is larger than the number of predetermined members provided in the other box portion. When the box portion is attached to the mounting portion, the setting unit sets a higher reference temperature than when another box portion is attached to the mounting portion.
本発明によれば、造形材料が過昇温されることを抑止できるため、安全性を向上させるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent the modeling material from being overheated, which has the effect of improving safety.
以下に添付図面を参照して、立体造形装置、及び立体造形方法の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the three-dimensional modeling apparatus and the three-dimensional modeling method will be described with reference to the attached drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
(実施形態)
一実施形態として、熱溶解積層法(FFF(Fused Filament Fabrication))により立体造形物を造形する立体造形装置への適用例を示す。なお、以下に示す実施形態は、造形方式を熱溶解積層法(FFF)に限定するものではない。その他にも、任意の造形方式で立体造形物を造形する立体造形装置に適用してよい。
(Embodiment)
As one embodiment, an example of application to a three-dimensional modeling apparatus for modeling a three-dimensional model by the Fused Filament Fabrication (FFF) method is shown. The embodiment shown below does not limit the modeling method to the Fused Deposition Modeling Method (FFF). In addition, it may be applied to a three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional model by any modeling method.
図1は、一実施形態にかかる立体造形装置の構成を示す模式図である。図2は、図1の立体造形装置における吐出モジュールの断面を示す模式図である。立体造形装置1は、射出成形では金型が複雑になる、あるいは、成形できないような立体造形物を造形することができる。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a three-dimensional modeling apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a discharge module in the three-dimensional modeling apparatus of FIG. The three-
立体造形装置1は、筐体2と、カートリッジ取付部5(取付部の一例)と、を備えている。
The three-
筐体2の内部は、立体造形物Mを造形するための処理空間を有している。筐体2の内部には載置台としての造形テーブル3が設けられており、造形テーブル3上に立体造形物Mが造形される。
The inside of the
造形には、造形材料として熱可塑性樹脂をマトリックスとした樹脂組成物からなる長尺のフィラメントFが用いられる。フィラメントFは、細長いワイヤー形状の固体の造形材料とする。本実施形態は、造形材料としてフィラメントFを用いた例について説明するが、本実施形態は、造形材料をフィラメントFに制限するものではなく、立体造形物の造形に適用可能であればよい。 For modeling, a long filament F made of a resin composition using a thermoplastic resin as a matrix is used as a modeling material. The filament F is a solid molding material having an elongated wire shape. Although the present embodiment describes an example in which the filament F is used as the modeling material, the present embodiment does not limit the modeling material to the filament F, and may be applicable to the modeling of a three-dimensional modeled object.
カートリッジ取付部5は、フィラメントFが格納されたカートリッジ50を取り付け可能とする。また、カートリッジ取付部5には、カートリッジ50に設けられた突起51に対応した位置に、凹部が設けられている。そして、当該凹部内には、突起51で押下されるスイッチが格納されている。カートリッジ50に設けられた突起51は後述する。
The
図1では、説明を容易にするために、カートリッジ取付部5を一つ設けた例について説明するが、カートリッジ取付部5を一つ設けた例に制限するものではなく、複数設けてもよい。また、カートリッジ50は、フィラメントF(造形材料)が収納された箱部の一例を示したものとする。
In FIG. 1, an example in which one
また、カートリッジ50内部には、リール4が設けられている。リール4は、フィラメントFの駆動手段であるエクストルーダ11の回転に引っ張られることで、大きく抵抗力を働かせることなく自転する。
A
筐体2の内部の造形テーブル3の上方には、造形材料吐出部材としての吐出モジュール10(造形ヘッド)が設けられている。吐出モジュール10は、エクストルーダ11、冷却ブロック12、フィラメントガイド14、加熱ブロック15、吐出ノズル18、およびその他の部品によってモジュール化されている。フィラメントFは、エクストルーダ11によって引き込まれることで、立体造形装置1の吐出モジュール10へ供給される。
A discharge module 10 (modeling head) as a modeling material discharge member is provided above the modeling table 3 inside the
加熱ブロック15は、ヒータなどの熱源16と、ヒータの温度を制御するためのサーミスタ17と、を有し、移送路を介して、吐出モジュール10に供給されたフィラメントFを加熱溶融させて、吐出ノズル18へ供給する。
The
サーミスタ17は、溶融したフィラメントFを吐出する吐出ノズル18の温度を検出する。本実施形態は、サーミスタ17を温度検出部として用いた例とするが、吐出ノズル18の温度を検出可能であればどのような構成を用いてもよく、例えば熱電対を用いてもよい。
The
冷却ブロック12は、加熱ブロック15の上部に設けられる。冷却ブロック12は、冷却源13を有し、フィラメントを冷却する。これにより、冷却ブロック12は、溶融したフィラメントFMの吐出モジュール10内の上部への逆流、フィラメントを押し出す抵抗の増大、あるいは、フィラメントの固化による移送路内での詰まりを防ぐ。加熱ブロック15と冷却ブロック12との間には、フィラメントガイド14が設けられている。
The
図1及び図2に示すように、吐出モジュール10の下端部に、造形材料であるフィラメントFを吐出する吐出ノズル18が設けられている。吐出ノズル18は、加熱ブロック15から供給された溶融状態あるいは半溶融のフィラメントFMを造形テーブル3上に線状に押し出すようにして吐出する。吐出されたフィラメントFMは、冷却固化されて所定の形状の層が形成される。さらに、吐出ノズル18は、形成した層に、溶融状態あるいは半溶融状態のフィラメントFMを、線状に押し出すようにして吐出する操作を繰り返すことで、新たな層を積み上げて積層させる。これにより、立体造形物が得られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
本実施形態では、吐出モジュール10に2つの吐出ノズルが設けられている。第一の吐出ノズルは、立体造形物を構成するモデル材のフィラメントを溶融して吐出し、第二の吐出ノズルは、サポート材のフィラメントを溶融して吐出する。なお、図1において、第一の吐出ノズルの奥側に第二の吐出ノズルが配置されている。なお、吐出ノズルの数は2個に限らず任意である。
In this embodiment, the
第二の吐出ノズルから吐出されるサポート材は、通常、立体造形物を構成するモデル材とは異なる材料である。サポート材により形成されるサポート部は、最終的にはモデル材により形成されるモデル部から除去される。サポート材のフィラメントおよびモデル材のフィラメントは、それぞれ、加熱ブロック15にて溶融され、それぞれの吐出ノズル18から押し出されるように吐出されて、層状に順次積層される。
The support material discharged from the second discharge nozzle is usually a material different from the model material constituting the three-dimensional model. The support portion formed by the support material is finally removed from the model portion formed by the model material. The filament of the support material and the filament of the model material are each melted in the
また、立体造形装置1には、吐出モジュール10により形成中の層の下層を加熱する加熱モジュール20が設けられている。加熱モジュールには、レーザを照射するレーザ光源21が設けられている。レーザ光源21は、下層におけるフィラメントFMが吐出される直前の位置にレーザを照射する。レーザ光源としては、特に限定されないが、半導体レーザが例示され、レーザの照射波長としては、445nmが例示される。
Further, the three-
吐出モジュール10および加熱モジュール20は、装置左右方向(図1中の左右方向=X軸方向)に延びるX軸駆動軸31(X軸方向)に対し、連結部材を介して、スライド移動可能に保持されている。吐出モジュール10は、X軸駆動モータ32の駆動力により、装置左右方向(X軸方向)へ移動することができる。
The
X軸駆動モータ32は、装置前後方向(図1中の奥行方向=Y軸方向)に延びるY軸駆動軸(Y軸方向)に沿ってスライド移動可能に保持されている。X軸駆動軸31がX軸駆動モータ32ごとY軸駆動モータ33の駆動力によってY軸方向に沿って移動することにより、吐出モジュール10および加熱モジュール20はY軸方向に移動する。
The
一方、造形テーブル3は、Z軸駆動軸34、及び、ガイド軸35に通され、装置上下方向(図1中の上下方向=Z軸方向)に延びるZ軸駆動軸34に沿って移動可能に保持されている。造形テーブル3は、Z軸駆動モータ36の駆動力により、装置上下方向(Z軸方向)へ移動する。造形テーブル3には、積載された造形物を加熱するための加熱部が設けられていてもよい。
On the other hand, the modeling table 3 is passed through the Z-
吐出モジュール10には、熱源16のような加熱機構が備わっている。本実施形態は、吐出モジュール10に設けたノズル温度検出機構(サーミスタ17)からの温度情報をもとに熱源16を制御する。従来から、熱源16の制御に不具合が生じた場合でも、過昇温させないように過昇温防止機能を準備するのが一般的である。過昇温防止機能として、サーモスタットや温度ヒューズによる電源遮断が一般的に用いられているが、使用する樹脂材料を交換するたびに温度ヒューズやサーモスタットを交換するというのは現実的ではない。そこで、本実施形態においては、下記に示す電源遮断手段を提案する。
The
図3は、一実施形態にかかる立体造形装置のハードウェア構成図である。立体造形装置1は、制御部100を有する。制御部100は、CPU(Central Processing Unit)あるいは回路などによって構築されており、図3に示すように各部と電気的に接続されている。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. The three-
立体造形装置1には、吐出モジュール10のX軸方向位置を検知するX軸座標検知機構が設けられている。X軸座標検知機構の検知結果は、制御部100に送られる。制御部100は、その検知結果に基づいてX軸駆動モータ32の駆動を制御して、吐出モジュール10を目標のX軸方向位置へ移動させる。
The three-
立体造形装置1には、吐出モジュール10のY軸方向位置を検知するY軸座標検知機構が設けられている。Y軸座標検知機構の検知結果は、制御部100に送られる。制御部100は、その検知結果に基づいてY軸駆動モータ33の駆動を制御して、吐出モジュール10を目標のY軸方向位置へ移動させる。
The three-
立体造形装置1には、造形テーブル3のZ軸方向位置を検知するZ軸座標検知機構が設けられている。Z軸座標検知機構の検知結果は、制御部100に送られる。制御部100は、その検知結果に基づいてZ軸駆動モータ36の駆動を制御して、造形テーブル3を目標のZ軸方向位置へ移動させる。
The three-
このように、制御部100は、吐出モジュール10および造形テーブル3の移動を制御することにより、吐出モジュール10および造形テーブル3の相対的な三次元位置を、目標の三次元位置に移動させる。
In this way, the control unit 100 moves the relative three-dimensional positions of the
フィラメントの溶融吐出を経時で続けると、吐出ノズル18周辺部が溶融した樹脂で汚れることがある。これに対して、立体造形装置1に設けられたクリーニングブラシ37により、吐出ノズル18周辺部に対し定期的にクリーニング動作を行うことで、吐出ノズル18の先端に樹脂が固着することを防ぐことができる。好ましくは、クリーニング動作は、固着防止の観点から、樹脂の温度が下がりきらないうちに実行されることが好ましい。この場合、クリーニングブラシ37は、耐熱性部材からなることが好ましい。クリーニング動作時に生じる研磨粉については、立体造形装置1に設けられたダストボックス38に集積させて、定期的に捨ててもよいし、あるいは吸引路を設けて、外部へ排出させてもよい。
If the melt discharge of the filament is continued over time, the peripheral portion of the
さらに、制御部100は、吐出ノズル18、加熱ブロック15の熱源16、冷却ブロック12の冷却源13、エクストルーダ11、レーザ光源21の各駆動部に制御信号を送信することで、これらの駆動を制御する。
Further, the control unit 100 controls the drive of the
カートリッジ取付部5には、温度設定部(設定部の一例)102が設けられている。そして、温度設定部102は、カートリッジ取付部5に取り付けられたカートリッジ50に設けられた突起51の数に応じて、過昇判定温度を設定する。過昇判定温度とは、カートリッジ50に格納されたフィラメントFに応じて吐出ノズル18が過昇温か否かを判定する基準温度とする。そして、温度設定部102は、過昇判定温度を表す電圧をコンパレータ101に出力する。
The
さらに、立体造形装置1は、コンパレータ101を有する。コンパレータ101は、加熱ブロック15に設けられたサーミスタ17から、吐出ノズル18の温度が電圧として表された電流を受け付ける。また、コンパレータ101は、カートリッジ取付部5に設けられた、温度設定部102から、過昇判定温度(基準温度)が電圧として表された電流を受け付ける。そして、コンパレータ101は、吐出ノズル18の温度を表す電圧が、温度設定部102から出力された、過昇判定温度(基準温度)を表す電圧より高いか否かを判定する。そして、コンパレータ101は、判定結果に基づいて、リレー回路103を制御する。なお、本実施形態は、過昇判定温度(基準温度)を表す電圧より高いか否かを判定する機構として、コンパレータ101を用いた例について説明したが、過昇判定温度(基準温度)を表す電圧より高いか否かを判定する機構として、他の機構を用いてもよい。
Further, the three-
リレー回路103は、フィラメントFを溶融させる熱源16に電力を供給する電源を遮断する電源遮断部として機能している。つまり、リレー回路103は、コンパレータ101の判定結果を用いることで、吐出ノズル18の温度と、過昇判定温度(基準温度)と、に基づいて、フィラメントFを溶融させる熱源16の電源を遮断できる。本実施形態は、電源遮断機構の一例として、リレー回路103を適用したものであって、電源を遮断可能な機構であれば、どのような機構を用いてもよい。
The
図4は、フィラメントが格納されたカートリッジ50を表した3面図である。図4に示されるように、カートリッジ50は、突起51と、取っ手52と、が設けられている。図4に示されるように、カートリッジ50内のリール4には、フィラメントFが巻きまわされた状態でセットされている。本実施形態は、造形材料が収納された箱部の一例として、カートリッジ50を適用した例とする。また、カートリッジ50には、フィラメントFを出力するための穴部53が設けられている。
FIG. 4 is a three-view view showing the
本実施形態で用いるフィラメントFは、細長いワイヤー形状の固体材料とする。本実施形態は、造形材料の一例として、フィラメントを用いた例を示したものであり、造形材料をフィラメントに制限するものではなく、立体造形装置1に用いられる様々な造形材料に適用可能とする。
The filament F used in this embodiment is a solid material having an elongated wire shape. This embodiment shows an example in which a filament is used as an example of the modeling material, and the modeling material is not limited to the filament, and can be applied to various modeling materials used in the three-
本実施形態においては、カートリッジ50を、立体造形装置1のカートリッジ取付部5に取り付けることで、フィラメントFを供給可能となる。
In the present embodiment, the filament F can be supplied by attaching the
カートリッジ50には、突起51が設けられている。突起51の数は、カートリッジ50に収納されたフィラメントFの種類に応じて異なる。本実施形態は、フィラメントFの種類を判別するために、フィラメントFの融点に応じて突起の数を異ならせる例とする。
The
図5は、カートリッジ50に設けられた突起の数と、当該カートリッジ50に格納されたフィラメントFの融点と、の関係を例示した図である。図5に示されるように、カートリッジ50に格納されたフィラメントFの融点が低くなるにしたがって、当該カートリッジ50に設けられた突起の数が少なくなる。つまり、本実施形態では、カートリッジ50に設けられた突起の数を検知できた場合に、当該カートリッジ50に格納されたフィラメントの融点を把握できる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the number of protrusions provided on the
なお、本実施形態では、カートリッジ50にフィラメントの融点に応じて突起51の数を設ける例について説明したが、突起51に制限するものではなく、フィラメントの融点に応じて異なる数の部材を設ければよい。
In the present embodiment, an example in which the
図5に示される例では、突起がないカートリッジ50Aに格納されたフィラメントの融点が最も低く、突起が1個のカートリッジ50B、突起が2個のカートリッジ50C、突起が3個のカートリッジ50D、突起が4個のカートリッジ50Eと突起が多くなるにしたがって、格納されているフィラメントの融点が高くなる。換言すれば、カートリッジ50に収納されたフィラメントの融点が、他のカートリッジに収納された他のフィラメントの融点より高い場合に、カートリッジ取付部5に取り付けられた、カートリッジ50に設けられた突起(部材)の数は、当該他のカートリッジに設けられた突起の数と比べて多くなる。そして、温度設定部102は、カートリッジ50がカートリッジ取付部5に取り付けられた場合に、カートリッジ取付部5に他のカートリッジが取り付けられた場合と比べて、過昇判定温度(基準温度)を高く設定する。
In the example shown in FIG. 5, the filament stored in the cartridge 50A without protrusions has the lowest melting point, the
次に、温度設定部102を含めた具体的な構成について説明する。図6は、リレー回路103を制御するまでの具体的な構成を例示した図である。図6に示されるように、リレー回路103を制御するまでの構成は、複数の機構で成り立っている。例えば、温度設定部102は、種類検出回路703と、判定温度設定回路704と、で構成されている。
Next, a specific configuration including the
種類検出回路703は、4個のスイッチSW1〜SW4で構成されている。スイッチSW1〜SW4は、カートリッジ取付部5にカートリッジ50が取り付けられた場合に当該カートリッジ50に設けられた突起51によって押下されると通電状態となる。
The
本実施形態においては、カートリッジ50に格納された材料の種類に応じて、突起51の数を異ならせているため、換言すれば、種類検出回路703は、スイッチSW1〜SW4が押下された数に応じて、カートリッジ50に格納されたフィラメントの(融点に応じたフィラメント)種類を検出しているともいえる。
In the present embodiment, the number of
判定温度設定回路704は、電源711と、抵抗Raと、抵抗R1と、抵抗R2と、抵抗R3と、抵抗R4と、抵抗Rbと、で構成され、カートリッジ50に設けられた突起51の数が多くなるに従って出力する電圧が高くなるように組んだ回路である。
The determination
種類検出回路703及び判定温度設定回路704は、コンパレータ101に接続された分圧回路であって、抵抗R1〜R4と、カートリッジ取付部5にカートリッジ50が取り付けられた場合に当該カートリッジ50に設けられた突起によって押下されると通電状態となるスイッチSW1〜SW4と、を並列に接続した並列回路を、カートリッジ50に設けることが可能な突起51の数(本実施形態では4個)だけ設けられている。
The
図6に示されるように、カートリッジ50に設けた突起51が、カートリッジ取付部5のスイッチSW1〜SW4を押下することで、判定温度設定回路704がコンパレータ101に出力するリファレンス電圧が変化する。
As shown in FIG. 6, when the
例えば、突起がないカートリッジ50Aの場合、SW1〜SW4がオープン(非通電状態)になるので、コンパレータ101に出力されるリファレンス電圧Vr1は、下記の式(1)で算出される値となる。なお、抵抗Raと抵抗Rbは、リファレンス電圧を調整するために設けられた抵抗とする。また、電源711の電圧V1とする。
For example, in the case of the cartridge 50A having no protrusions, SW1 to SW4 are open (non-energized state), so that the reference voltage Vr1 output to the
Vr1=(Rb*V1)/((Ra+R1+R2+R3+R4)+Rb)…(1) Vr1 = (Rb * V1) / ((Ra + R1 + R2 + R3 + R4) + Rb) ... (1)
ほかの例としては、突起が4個あるカートリッジ50Eの場合、SW1〜SW4がクローズ(通電状態)になるので、リファレンス電圧Vr2は、下記の式(2)で算出される値となる。
As another example, in the case of the
Vr2=(Rb*V1)/(Ra+Rb)…(2) Vr2 = (Rb * V1) / (Ra + Rb) ... (2)
このように、本実施形態では、カートリッジ50に設けられた突起51の数が多くなるほど、リファレンス電圧は高くなり、過昇温判定温度も高くなる。これにより、カートリッジ50の突起が仮に破損した場合、突起の数が少なくなるため、リファレンス電圧が低くなり、過昇温判定温度が低く設定される。これにより、カートリッジ50の突起51が破損等した場合でも、フィラメントが過昇温されることを抑止できるので、安全性を向上させることができる。なお、図6に示される、突起の数とスイッチの数は一例として示したものであって、4個でなくともよい。
As described above, in the present embodiment, as the number of
このように、本実施形態においては、突起の数に応じて、リファレンス電圧を調整可能となる。これにより、例えば、判定温度設定回路704は、融点が約400℃のフィラメントを使用する場合は、過昇温検知温度として440℃を示すリファレンス電圧を出力し、融点が約300℃のフィラメントを使用する場合は、過昇温検知温度として340℃を示すリファレンス電圧を出力できる。
As described above, in the present embodiment, the reference voltage can be adjusted according to the number of protrusions. As a result, for example, when the determination
温度検出機構701は、電源721と、サーミスタ17と、抵抗Rcと、抵抗Rdと、コンデンサC1と、で構成され、吐出ノズル18の温度に応じて電圧が高くなるように組まれた回路である。
The
過昇温判断機構702は、コンパレータ101を備える。コンパレータ101は、サーミスタ17の吐出ノズル18の温度によって変化するサーミスタ17から出力される電圧V2を+端子で受け付ける。さらに、コンパレータ101は、判定温度設定回路704から出力されるリファレンス電圧を、−端子で受け付ける。
The
そして、コンパレータ101は、−端子の電圧のほうが大きい場合(=吐出ノズル18の温度が過昇温判定温度以下の場合)には特に制御を行わない。一方、コンパレータ101は、+端子の電圧のほうが大きい場合(=吐出ノズル18の温度が過昇温判定温度より大きい場合)、リレー回路103によって、熱源16に電力を供給する電源を遮断し、吐出ノズル18から供給されるフィラメントの過昇温を防止する。
Then, the
本実施形態においては、上述したように、フィラメントの過昇温を防止するための構成として、ハードウェアで構成する例について説明した。ハードウェアで構成することで、バグやソフト暴走、バージョンアップ時の不具合等による誤動作を抑止し、安全性を向上させることができる。しかしながら、本実施形態は、一例として示したものであって、例えば、一部ソフトウェア構成で実現してもよく、実施対応に応じて適切な構成を用いればよい。 In the present embodiment, as described above, an example of hardware configuration has been described as a configuration for preventing the filament from overheating. By configuring with hardware, it is possible to suppress malfunctions due to bugs, software runaway, defects at the time of version upgrade, etc., and improve safety. However, this embodiment is shown as an example, and may be realized by, for example, a part of software configuration, and an appropriate configuration may be used according to the implementation correspondence.
1 立体造形装置
5 カートリッジ取付部
10 吐出モジュール
15 加熱ブロック
16 熱源
17 サーミスタ
18 吐出ノズル
50 カートリッジ(箱部)
51 突起
101 コンパレータ
102 温度設定部
103 リレー回路
F フィラメント
R1、R2、R3、R4 抵抗
SW1〜SW4 スイッチ
1 Three-
51
Claims (5)
前記造形材料が収納された箱部を取り付け可能な取付部と、
前記箱部に設けられた所定の部材の数に基づいて、前記吐出手段が過昇温か否かを判定する基準温度を設定する設定部と、
前記吐出手段の温度と、前記基準温度と、に基づいて、前記造形材料を加熱する熱源の電源を遮断する電源遮断部と、を備え、
前記箱部に収納された前記造形材料の融点が、他の箱部に収納された他の造形材料の融点より高い場合に、前記取付部に取り付けられた、前記箱部に設けられた前記所定の部材の数は、当該他の箱部に設けられた前記所定の部材の数と比べて多くなり、
前記設定部は、前記箱部が前記取付部に取り付けられた時に、前記取付部に前記他の箱部が取り付けられた場合と比べて、前記基準温度を高く設定する、
立体造形装置。 A temperature detector that detects the temperature of the discharge means that discharges the modeling material,
A mounting part to which the box part containing the modeling material can be mounted and
A setting unit that sets a reference temperature for determining whether or not the discharge means is overheated based on the number of predetermined members provided in the box unit.
A power cutoff unit that shuts off the power source of the heat source that heats the modeling material based on the temperature of the discharge means and the reference temperature is provided.
When the melting point of the modeling material stored in the box portion is higher than the melting point of the other modeling material stored in the other box portion, the predetermined value provided in the box portion attached to the mounting portion is provided. The number of members of the above is larger than the number of the predetermined members provided in the other box portion.
When the box portion is attached to the mounting portion, the setting portion sets the reference temperature higher than when the other box portion is attached to the mounting portion.
Three-dimensional modeling device.
前記設定部は、前記箱部に設けられた前記所定の部材の数が多くなるに従って出力する電圧が高くなるように組んだ回路を含み、
前記温度検出部から出力された、前記吐出手段の温度を示す電圧が、前記設定部から出力された、前記基準温度を示す電圧により高いか否かを判定するコンパレータを、
さらに備える、請求項1に記載の立体造形装置。 The temperature detection unit includes a circuit constructed so that the voltage increases according to the temperature of the discharge means.
The setting unit includes a circuit assembled so that the output voltage increases as the number of the predetermined members provided in the box unit increases.
A comparator for determining whether or not the voltage indicating the temperature of the discharging means output from the temperature detecting unit is higher than the voltage indicating the reference temperature output from the setting unit.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1, further comprising.
請求項1または2に記載の立体造形装置。 The predetermined member provided in the box portion is a protrusion.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の立体造形装置。 The setting unit is a circuit in which a resistor and a switch that is energized when pressed by the protrusion provided on the box portion when the box portion is attached to the mounting portion are connected in parallel. As many as the number of protrusions that can be provided on the box portion are provided.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 3.
前記造形材料が収納された箱部を取り付け可能な取付部に当該箱部が取り付けられた場合に、前記箱部に設けられた所定の部材の数に基づいて、前記吐出手段が過昇温か否かを判定する基準温度を設定する設定ステップと、
前記吐出手段の温度と、前記基準温度と、に基づいて、前記造形材料を加熱する熱源の電源を遮断する電源遮断ステップと、を有し、
前記箱部に収納された前記造形材料の融点が、他の箱部に収納された他の造形材料の融点より高い場合に、前記取付部に取り付けられた、前記箱部に設けられた前記所定の部材の数は、当該他の箱部に設けられた前記所定の部材の数と比べて多くなり、
前記設定ステップは、前記箱部が前記取付部に取り付けられた時に、前記取付部に前記他の箱部が取り付けられた場合と比べて、前記基準温度を高く設定する、
立体造形方法。 A temperature detection step that detects the temperature of the discharge means that discharges the modeling material,
Whether or not the discharge means is overheated based on the number of predetermined members provided in the box portion when the box portion is attached to the attachment portion to which the box portion in which the modeling material is stored can be attached. A setting step to set the reference temperature to determine whether
It has a power cutoff step for shutting off the power source of the heat source for heating the modeling material based on the temperature of the discharge means and the reference temperature.
When the melting point of the modeling material stored in the box portion is higher than the melting point of the other modeling material stored in the other box portion, the predetermined value provided in the box portion attached to the mounting portion is provided. The number of members of the above is larger than the number of the predetermined members provided in the other box portion.
In the setting step, when the box portion is attached to the mounting portion, the reference temperature is set higher than when the other box portion is attached to the mounting portion.
Three-dimensional modeling method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019041861A JP2020142463A (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | Stereo molding equipment and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019041861A JP2020142463A (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | Stereo molding equipment and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020142463A true JP2020142463A (en) | 2020-09-10 |
Family
ID=72355117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019041861A Withdrawn JP2020142463A (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | Stereo molding equipment and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020142463A (en) |
-
2019
- 2019-03-07 JP JP2019041861A patent/JP2020142463A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160271880A1 (en) | Fused filament fabrication using liquid cooling | |
JP7122794B2 (en) | Molding apparatus, molding method and molding system | |
EP3414080A2 (en) | Movable printing devices for three-dimensional printers | |
US20150056319A1 (en) | Three-dimensional printing apparatus | |
JP7058140B2 (en) | Modeling equipment, modeling method and modeling system | |
JP7376320B2 (en) | Printing equipment, printing method, and printing system | |
US20200262153A1 (en) | Fabricating apparatus, fabricating method, and fabricating system | |
WO2015196549A1 (en) | Method for 3d printer to resume printing after printing interruption | |
US20220291657A9 (en) | Multi-tool fabrication machine | |
US20140044823A1 (en) | Heater for three-dimensional printing | |
CN109476064B (en) | Temperature control system for 3D printer extrusion head | |
JP2019038167A (en) | Three dimensional modeling device and three dimensional modeling method | |
JP6697516B2 (en) | Printing module and 3D printing device | |
JP7400017B2 (en) | modeling equipment | |
JP2020116820A (en) | Molding apparatus, system, molding method and program | |
JP2020142463A (en) | Stereo molding equipment and method thereof | |
JP7023145B2 (en) | Modeling equipment and modeling method | |
JP2019142150A (en) | Molding apparatus, molding method, and molding system | |
KR20150139216A (en) | Cooling apparatus for nozzle of 3d printer and method thereof | |
CN109937132B (en) | 3D printing device and method for operating 3D printing device | |
US20180361671A1 (en) | Heating and cooling of extrusion tool for additive manufacturing | |
CN106457666B (en) | Printing nozzle, three-dimensional printer and control method | |
JP7075778B2 (en) | Modeling equipment, modeling method and modeling system | |
JP5114080B2 (en) | Injection molding machine | |
CN114571733A (en) | Three-dimensional printing apparatus, printing control method thereof, and computer-readable storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211125 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20220106 |