JP2020151872A - Method of molding three-dimensional modeled product, apparatus of molding three-dimensional modeled product, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は立体造形物を造形する方法、立体造形物を造形する装置、プログラムに関する。 The present invention relates to a method for modeling a three-dimensional object, a device for forming a three-dimensional object, and a program.
立体造形物(三次元造形物)を造形する装置として、立体造形物を形成する造形材(モデル材)と、モデル材の形状支持用のサポート材とを使用し、モデル材、サポート材の吐出、平坦化(平滑化)、硬化を繰り返し、最終的にサポート材を除去してモデル材からなる立体造形物を造形する材料噴射造形方式(マテリアルジェット方式)のものが知られている。 As a device for modeling a three-dimensional model (three-dimensional model), a modeling material (model material) for forming the three-dimensional model and a support material for supporting the shape of the model material are used, and the model material and the support material are discharged. , A material injection molding method (material jet method) is known in which flattening (smoothing) and hardening are repeated, and finally the support material is removed to form a three-dimensional model made of a model material.
従来、モデル材及びサポート材のいずれかを先に吐出して硬化させた上で、他方を続けて吐出して硬化させることで、未硬化のモデル材とサポート材との混和を抑制するものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, one of the model material and the support material is first discharged and cured, and then the other is continuously discharged and cured to suppress the mixing of the uncured model material and the support material. It is known (Patent Document 1).
ところで、特許文献1に開示されているように、モデル材とサポート材とのいずかを先に吐出して硬化させるだけでは、未硬化のモデル材が着弾後に濡れ広がり、エッジ精度が低下するという課題がある。
By the way, as disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、立体造形物の造形品質を向上することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the modeling quality of a three-dimensional model.
上記の課題を解決するため、本発明に係る立体造形物を造形する装置は、
モデル材及びサポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と、
造形物が載置される造形ステージと、
前記吐出された前記モデル材及び前記サポート材のそれぞれの表面を平坦化する1又は複数の平坦化手段と、
前記吐出された前記モデル材と前記サポート材のそれぞれを硬化する1又は複数の硬化手段と、
造形動作を制御する手段と、を備え、
前記造形ステージと前記複数の吐出手段、平坦化手段及び硬化手段とは相対移動可能に配置され、
前記制御する手段は、
前記複数の吐出手段と前記造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記モデル材の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記サポート材の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作と、を制御する
構成とした。
In order to solve the above problems, the device for modeling the three-dimensional model according to the present invention is
Multiple discharge means for discharging model material and support material, respectively,
The modeling stage on which the modeled object is placed and
One or more flattening means for flattening the surfaces of the discharged model material and the support material, respectively.
One or more curing means for curing each of the discharged model material and the support material, and
With means to control the modeling operation,
The modeling stage and the plurality of discharging means, flattening means, and curing means are arranged so as to be relatively movable.
The controlling means is
The plurality of discharge means and the modeling stage are relatively moved to each other.
A model material layer forming operation in which the model material is discharged on both the outward route and the return route, and immediately after the model material is discharged on the return route, the model material is flattened and cured by the flattening means and the curing means. ,
A support material layer forming operation in which the support material is discharged on both the outward route and the return route, and immediately after the support material is discharged on the return route, the support material is flattened and cured by the flattening means and the curing means. , Was configured to be controlled.
本発明によれば、立体造形物の造形品質を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the modeling quality of a three-dimensional modeled object.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る立体造形物を造形する装置の一例の概要について図1を参照して説明する。図1は同装置の模式的説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An outline of an example of an apparatus for modeling a three-dimensional object according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory view of the device.
この立体造形物を造形する装置(立体造形装置という。)100は、材料噴射造形装置であり、造形物10が載置される造形ステージ11と、造形ステージ11上に造形物10を順次積層しながら造形する造形ユニット20とを備えている。
The device (referred to as a three-dimensional modeling device) 100 for modeling this three-dimensional model is a material injection modeling device, and the modeling stage 11 on which the
造形ステージ11は、X方向、Y方向、Z方向に移動可能に構成されている。なお、造形ユニット20をX方向に移動させる構成とすることもできる。これによって、往路、復路の造形動作を実現できる。
The modeling stage 11 is configured to be movable in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The
造形ユニット20は、複数の吐出手段として、モデル材201を吐出する吐出手段である第1ヘッド21と、サポート材202を吐出する吐出手段である第2ヘッド22とを備えている。なお、造形ステージ11を移動させずに、造形ユニット20をX方向に移動することによって、往路、復路の造形動作を実現してもよい。
The
また、造形ユニット20は、吐出されたモデル材201及びサポート材202をそれぞれ平坦化(平滑化)する平坦化手段である1つの平坦化ローラ23と、活性エネルギー線としての紫外線を照射してモデル材201及びサポート材202をそれぞれ硬化させる2つの硬化ユニット24A、24Bとを備えている。
Further, the
ここでは、X方向において、造形ステージ11が往路方向に移動するとき、第1ヘッド21の上流側に平坦化ローラ23を、平坦化ローラ23の上流側に硬化ユニット24Aをそれぞれ配置している。また、同じく、第1ヘッド21の下流側に第2ヘッド22を、第2ヘッド22の下流側に硬化ユニット24Bを並べて配置している。
Here, when the modeling stage 11 moves in the outward direction in the X direction, the
次に、立体造形装置の造形動作の制御に係わる部分の概要について図2を参照して説明する。図2は同制御に係わる部分のブロック図である。 Next, the outline of the part related to the control of the modeling operation of the three-dimensional modeling device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a part related to the control.
造形制御手段501は、造形動作を制御する手段であり、例えば、CPU、CPUに本発明に係わる制御を含む造形動作の制御を実行させるための本発明に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するROMと、造形データ等を一時格納するRAMなどで構成される。 The modeling control means 501 is a means for controlling a modeling operation, for example, a CPU, a program including a program according to the present invention for causing a CPU to control a modeling operation including the control according to the present invention, and other fixed data. It is composed of a ROM that stores the above and a RAM that temporarily stores the modeling data and the like.
造形制御手段501は、外部の造形データ作成装置600から造形データを受信する。造形データ作成装置600は、最終形態の造形物(立体造形物)をスライスしたスライスデータである造形データ(断面データ)を作成する装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成されている。
The modeling control means 501 receives modeling data from an external modeling
造形制御手段501は、モデル材201を吐出する第1ヘッド21を駆動制御するヘッド駆動制御部508に対して造形データを転送し、ヘッド駆動制御部508は第1ヘッド21から造形データに従ってモデル材201を吐出させる。
The modeling control means 501 transfers modeling data to the head
造形制御手段501は、サポート材202を吐出する第2ヘッド22を駆動制御するヘッド駆動制御部509に対して造形データを転送し、ヘッド駆動制御部509は第2ヘッド22から造形データに従ってサポート材202を吐出させる。
The modeling control means 501 transfers modeling data to the head
造形制御手段501は、モータ駆動部510を介して造形ステージをX方向に移動させるX方向走査機構550を構成するモータを駆動し、造形ステージ11を造形ユニット20に対して相対的に往復移動させる。
The modeling control means 501 drives a motor constituting the
造形制御手段501は、モータ駆動部511を介して造形ステージ11をY方向に移動させるY方向走査機構551を構成するモータを駆動する。造形制御手段501は、モータ駆動部512を介して造形ステージ11をZ方向に移動(昇降)させるZ方向走査機構552を構成するモータを駆動する。なお、造形制御手段501は、モータ駆動部510、511、又は512を介して造形ステージ11をX、Y、またはZ方向に移動させているが、第1ヘッド21または第2ヘッド21をX、Y、又はZ方向に移動させてもよい。
The modeling control means 501 drives a motor constituting a Y-
造形制御手段501は、モータ駆動部516を介して平坦化ローラ23を回転させるモータ556を回転駆動し、造形ステージ11上で吐出されたモデル材201及びサポート材202の平坦化を行う。造形制御手段501は、硬化制御部519を介して硬化ユニット24A、24Bによる紫外線照射を制御して、吐出されたモデル材201及びサポート材202の硬化を制御する。
The modeling control means 501 rotationally drives the
ここで、造形制御手段501は、本発明に係るプログラムに従って、第1ヘッド21、第2ヘッド22と造形ステージ11とを相対移動させ、往路及び復路のいずれでもモデル材201を吐出させ、復路でモデル材201を吐出させた直後に平坦化ローラ23及び硬化ユニット24でモデル材201の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、往路及び復路のいずれでもサポート材202を吐出させ、復路でサポート材202を吐出させた直後に平坦化ローラ23及び硬化ユニット24でサポート材202の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作とを制御する。
Here, the modeling control means 501 relatively moves the
次に、本発明に第1実施形態における造形動作について図3ないし図5を参照して説明する。図3は同造形動作の説明に供するフロー図、図4は同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図、図5は同じく具体的動作の一例の断面説明図である。 Next, the modeling operation in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a flow diagram for explaining the modeling operation, FIG. 4 is a plan explanatory view for explaining an example of the specific operation, and FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of the same example of the specific operation.
図3を参照して、1回目の往路F1で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt1のモデル材201の層を形成し、硬化ユニット24Aにて硬化させる(ステップS1、以下、単に「S1」というように表記する。)。このステップS1ではモデル材201の表面を平坦化ローラ23で平坦化しない。
With reference to FIG. 3, the
次いで、1回目の復路R1で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt2のモデル材201の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材201の表面を平坦化ローラ23で平坦化して、厚みt3(t3≦t2)のモデル材201の層とし、硬化ユニット24Aにて硬化する(S2)。これらのステップS1、S2で、往路及び復路で積層されたモデル材層211が造形される(モデル材層造形動作)。
Next, the
このとき、復路R1で吐出するモデル材201の厚みt2は、往路F1で吐出するモデル材201の厚みt1よりも厚く(t2>t1)することで、平坦化を行っても厚みt3を確実に確保することができる。
At this time, the thickness t2 of the
その後、2回目の往路F2で第2ヘッド22からサポート材202を吐出して、厚みt4のサポート材202の層を形成し、硬化ユニット24Aにて硬化させる(S3)。このステップS3でもステップS1と同様にサポート材202の表面を平坦化ローラ23で平坦化しない。
After that, the
次いで、2回目の復路R2で第2ヘッド22からサポート材202を吐出して、厚みt5のサポート材202の層を形成しながら、吐出直後に、サポート材202の表面を平坦化ローラ23で平坦化して、厚みt6(t6≦t5)のサポート材202の層とし、硬化ユニット24Aにて硬化する(S4)。これらのステップS3、S4で往路及び復路で積層されたサポート材層212が造形される(サポート材層造形動作)。
Next, the
このとき、復路R2で吐出するサポート材202の厚みt5は、往路F2で吐出するサポート材202の厚みt4よりも厚く(t5>t4)することで、平坦化を行っても厚みt6を確実に確保することができる。
At this time, the thickness t5 of the
次に、本実施形態の造形動作の具体例について図4及び図5を参照して説明する。
例えば、図5(a)に示すように、1回目の往路F1でモデル材201を吐出して厚みt1の層201aを形成する。そして、1回目の復路R1でモデル材201を吐出して厚みt2の層201bを形成しながら、吐出直後に、厚みt2のモデル材201の表面を平坦化して厚みt3とし、硬化させる。これにより、図4及び図5(b)に示すように、層201aと層201bで形成されるモデル材層211を造形する。
Next, a specific example of the modeling operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
For example, as shown in FIG. 5A, the
その後、図5(c)に示すように、2回目の往路F2でサポート材202を吐出して厚みt4の層202aを形成する。そして、2回目の復路R2でサポート材202を吐出して厚みt5の層202bを形成しながら、吐出直後に、厚みt5のサポート材202を平坦化して厚みt6とし、硬化させる。これにより、図4及び図5(d)に示すように、層202aと層202bで形成されるサポート材層212を造形する。
After that, as shown in FIG. 5C, the
これらのモデル材層211とサポート材層212で1層の造形物の層210が形成される。
The
このように、モデル材201とサポート材202を互いに異なる走査(スキャン)で吐出、硬化させる。例えば、モデル材201を硬化させてからサポート材202を吐出する(逆でもよい。)ことにより、モデル材201とサポート材202が未硬化状態で隣接して混和することを防止できる。
In this way, the
そして、本実施形態のように、復路でモデル材201又はサポート材202を吐出しながら平坦化ローラ23で平坦化し、硬化ユニット24で硬化することで、モデル材とサポート材の吐出直後に平坦化と硬化を行うことができる。
Then, as in the present embodiment, the
これにより、アール(R)の小さい良好なエッジを形成することができ、造形品質が向上する。 As a result, a good edge with a small radius (R) can be formed, and the molding quality is improved.
なお、図4(a)及び図4(b)に示すように、往路と復路のY座標を同一にしてもよいし、異ならせてもよい。例えば、図4(a)の例では、1回目の往路F1と1回目の復路R1のモデル材201について、Y座標の吐出位置を同一にしている。さらに、2回目の往路F2と2回目の復路R2のモデル材201について、Y座標の吐出位置を同一にしている。なお、モデル材201とサポート材202のY座標の吐出位置を同一にしている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the Y coordinates of the outward route and the return route may be the same or different. For example, in the example of FIG. 4A, the discharge positions of the Y coordinates are the same for the
また、図4(b)の例では、1回目の往路F1と1回目の復路R1のモデル材201について、Y座標の吐出位置を異ならせている。さらに、2回目の往路F2と2回目の復路R2のモデル材201について、Y座標の吐出位置を異ならせている。なお、1回目の往路F1と2回目の往路F2のモデル材201について、Y座標の吐出位置を同一にしている。1回目の復路R1と2回目の復路R2のモデル材201について、Y座標の吐出位置を同一にしている。
Further, in the example of FIG. 4B, the discharge positions of the Y coordinates are different between the
次に、本発明に第2実施形態における造形動作について図6ないし図8を参照して説明する。図6は同造形動作の説明に供するフロー図、図7は同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図、図8は同じく具体的動作の一例の断面説明図である。 Next, the modeling operation in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a flow diagram for explaining the modeling operation, FIG. 7 is a plan explanatory view for explaining an example of the specific operation, and FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of the same example of the specific operation.
図6を参照して、1回目の往路F1で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt1のモデル材201の層を形成し、硬化ユニット24Aにて硬化させる(S11)。このステップS11ではモデル材201の表面を平坦化ローラ23で平坦化しない。
With reference to FIG. 6, the
その後、1回目の復路R1で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt2のモデル材201の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材201の表面を平坦化ローラ23で平滑化して、厚みt3(t3≦t2)のモデル材201の層とし、硬化ユニット24Aにて硬化する(S12)。これらのステップS1、S2で、往路及び復路で積層されたモデル材層211が造形される(モデル材層造形動作)。
After that, the
次いで、2回目の往路F2で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt11のモデル材201の層を形成し、硬化ユニット24Aにて硬化させる(S13)。このステップ13ではステップS11と同様にサポート材202の表面を平坦化ローラ23で平坦化しない。
Next, the
その後、2回目の復路R2で第1ヘッド21からモデル材201を吐出して、厚みt12のモデル材201の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材201の表面を平坦化ローラ23で平滑化して、厚みt13(t13≦t12)のモデル材201の層とし、硬化ユニット24Aにて硬化する(S14)。
After that, the
このように、ステップS11、S12、ステップ13、14の2回のモデル材層造形動作を行うことでモデル材層211を造形している。
In this way, the
次いで、3回目の往路F3で第2ヘッド22からサポート材202を吐出して、厚みt7(t7>t1+t3とする。)のサポート材202の層を形成し、硬化ユニット24Aにて硬化させる(S15)。このステップS15ではサポート材202の表面を平坦化ローラ23で平坦化しない。
Next, the
その後、3回目の復路R2で第2ヘッド22からサポート材202を吐出して、厚みt8のサポート材202の層を形成しながら、吐出直後に、サポート材202の表面を平坦化ローラ23で平坦化して、厚みt9(t9≦t8)のサポート材202の層とし、硬化ユニット24Aにて硬化する(S16)。
After that, the
このように、ステップS15、S16では、モデル材層造形動作の回数(2回)よりも少ない回数(1回)のサポート材層造形動作で、複数回のモデル材層造形動作で造形したモデル材層211の厚み(t1+t3+t11+t13)とほぼ同じ厚み(t7+t9)のサポート材層212を造形する。
As described above, in steps S15 and S16, the model material is formed by a plurality of model material layer forming operations by the support material layer forming operation less than the number of times (2 times) of the model material layer forming operation (1 time). A
なお、ステップS11〜S14でモデル材201を吐出する第1ヘッド21の1回の吐出量は、ステップS15でサポート材202を吐出する第2ヘッド22の1回の吐出量より少ない。
The one-time discharge amount of the
次に、本実施形態の造形動作の具体例について図7及び図8を参照して説明する。
例えば、図8(a)に示すように、前記第1実施形態で説明したと同様に、1回目の往路F1でモデル材201を吐出して厚みt1の層201aを形成する。そして、1回目の復路R1でモデル材201を吐出して厚みt2の層201bを形成しながら、吐出直後に、厚みt2のモデル材201の表面を平坦化して厚みt3とし、硬化させる。
Next, a specific example of the modeling operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
For example, as shown in FIG. 8A, the
さらに、2回目の往路F2でモデル材201を吐出して厚みt12の層201cを形成する。そして、2回目の復路R1でモデル材201を吐出して厚みt12の層201dを形成しながら、吐出直後に、厚みt12のモデル材201の表面を平坦化して厚みt13とし、硬化させる。これにより、図7及び図8(b)に示すように、層202a〜202dで形成されるモデル材層211を造形する。
Further, the
その後、図8(c)に示すように、3回目の往路F3でサポート材202を吐出して厚みt7の層202aを形成する。そして、3回目の復路R3でサポート材202を吐出して厚みt8の層202bを形成しながら、吐出直後に、厚みt8のサポート材202を平坦化して厚みt9とし、硬化させる。これにより、図7及び図8(d)に示すように、層202aと層202bで形成されるサポート材層212を造形する。
After that, as shown in FIG. 8C, the
これらのモデル材層211とサポート材層212で1層の造形物の層210が形成される。
The
このようにすることで、前記第1実施形態の作用効果が得られるとともに、少ない走査回数で造形物の層210の高さを高くすることができ、造形速度を向上できる。
By doing so, the effects of the first embodiment can be obtained, the height of the
つまり、本実施形態では、先行する2回の往復走査でモデル材201の層(モデルレイヤ)を2レイヤ分形成してから、後続する1回の往復走査でサポート材202の層(サポートレイヤ)を、モデルレイヤの2レイヤ分の高さ(厚み)と実質的に同等にして造形する。
That is, in the present embodiment, two layers of the model material 201 (model layer) are formed by the preceding two reciprocating scans, and then the layer (support layer) of the
これにより、第1実施形態では、8スキャン(4回の往復移動)で造形できる造形物の層210の厚みを、第2実施形態では、6スキャン(3回の往復移動)で造形することができる。
As a result, in the first embodiment, the thickness of the
次に、本実施形態におけるサポート材とモデル材の高さ(厚み)の関係について図9ないし図11を参照して説明する。図9はサポート材を吐出したときの表面形状の説明に供する断面説明図である。図10はモデル材の高さとサポート材の高さを同じにしたときの造形物の説明に供する断面説明図、図11はモデル材の高さよりもサポート材の高さを高くしたときの造形物の説明に供する断面説明図である。 Next, the relationship between the height (thickness) of the support material and the model material in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view for explaining the surface shape when the support material is discharged. FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view for explaining a modeled object when the height of the model material and the height of the support material are the same, and FIG. 11 is a modeled object when the height of the support material is higher than the height of the model material. It is sectional drawing which serves as the explanation of.
図9に示すように、モデル材層211を造形後、サポート材202を吐出して層を形成するとき、サポート材202のモデル材201との界面上端部の高さZ2は、サポート材202の中央部の高さZ1よりも低くなる。
As shown in FIG. 9, when the
そのため、図10(a)に示すように、3回目の往路F3でサポート材202を吐出したときの層202aの膜厚が不十分であると、3回目の復路R3で吐出したサポート材202の層202bを平坦化、硬化を行ったとき、サポート材202の層202bとモデル材層211との界面が不完全となる(隙間203が生じる)可能性が高い。
Therefore, as shown in FIG. 10A, if the film thickness of the
このように、界面が不完全な状態で、図10(b)に示すように、次のスライスレイヤにおいてモデル材201の層201e、201fでオーバーハング形状を造形した場合、図10(c)に示すように、造形物300の内エッジ301の形状が劣化する。
As shown in FIG. 10 (b), when the overhang shape is formed by the
そこで、本実施形態では、図11(a)にも示すように、3回目の往路F3でサポート材202の層202aを形成するとき、層202aの厚みt7を、モデル材201の層201a、201bの2層分の厚み(t1+t3)よりも厚く(t7>(t1+t3)する。好ましくは、吐出時のモデル材201の層201a、201bの2層分の厚み(t1+t2)≦t7とする。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11A, when the
これにより、モデル材層211とサポート材202の層202aとの界面が確実に形成され、図11(b)に示すように、次のスライスレイヤにおいてモデル材201の層201e、201fでオーバーハング形状を造形した場合でも、図11(c)に示すように、造形物300の内エッジ301の形状が良好になる(アールが小さくなる)。
As a result, the interface between the
ここで、「スライスレイヤ」について図12を参照して説明する。図12はスライスレイヤの説明に供する説明図である。 Here, the "slice layer" will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the slice layer.
先行する複数回(n回)のモデル材201を吐出する往復走査で形成するモデル材層211の厚みと、後行するn回より少ない回数のサポート材202を吐出する往復走査で形成するサポート材層212の厚みとがほぼ同じになる場合、このときの高さ(厚み)t分を「スライスレイヤSL」とする。
The thickness of the
次に、本発明の第3実施形態について図13を参照して説明する。図13は同実施形態の説明に供する断面説明図である。 Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view for explaining the embodiment.
立体造形物の形状、姿勢、あるいは、造形モードなどによって、スライスレイヤSLにおいてモデル材201又はサポート材202のいずれしか存在しないスライスレイヤSLが存在することもある。
Depending on the shape and orientation of the three-dimensional model, the modeling mode, and the like, there may be a slice layer SL in which only the
例えば、図13に示すように、スライスレイヤSL1〜SL4を積層するとき、スライスレイヤSL2はモデル材201のみのスライスレイヤであり、スライスレイヤSL3はサポート材202のみのスライスレイヤとなっている。
For example, as shown in FIG. 13, when the slice layers SL1 to SL4 are laminated, the slice layer SL2 is a slice layer of only the
このように、造形するスライスレイヤがモデル材及びサポート材のいずれかのみを含む場合には、含まれない他方のサポート材又はモデル材を吐出する走査を行わないようにする。なお、サポート材のみ含むスライスレイヤは、例えば、2つの立体造形物を上下に造形するときなどの分離用に形成することが考えられる。 In this way, when the slice layer to be modeled contains only one of the model material and the support material, scanning for ejecting the other support material or the model material which is not included is not performed. It is conceivable that the slice layer containing only the support material is formed for separation, for example, when two three-dimensional objects are modeled vertically.
これにより、造形時間を短縮することができ、造形速度を向上することができる。 As a result, the modeling time can be shortened and the modeling speed can be improved.
次に、この第3実施形態の造形動作について図14のフロー図を参照して説明する。 Next, the modeling operation of the third embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.
ここでは、スライスレイヤSLが、先行する2回の往復走査でモデル材201を吐出し、後続する1回の往復走査でサポート材202を吐出し造形される場合を例にする。
Here, an example is taken in which the slice layer SL discharges the
N=k−1番目のスライスレイヤの造形が終了し(S20)、k番目のスライスレイヤの造形を行うとき、k番目のスライスレイヤにモデル材データが存在するか(モデル材領域があるか)否かを判別する(S21)。 When the modeling of the N = k-1st slice layer is completed (S20) and the modeling of the kth slice layer is performed, does the model material data exist in the kth slice layer (whether there is a model material area)? Whether or not it is determined (S21).
ここで、k番目のスライスレイヤにモデル材データが存在するときには、1回目の往路でモデル材201を厚みt1にて吐出、硬化する(S22)。次いで、1回目の復路でモデル材201を厚みt2にて吐出し、厚みt3に平坦化し、硬化する(S23)。
Here, when the model material data exists in the kth slice layer, the
その後、2回目の往路でモデル材201を厚みt11にて吐出、硬化する(S24)。次いで、2回目の復路でモデル材201を厚みt12にて吐出、厚みt13に平坦化し、硬化する(S25)。
Then, in the second outbound route, the
その後、また、ステップS21において、k番目のスライスレイヤにモデル材データが存在しないときには、n番目のスライスレイヤにサポート材データが存在するか(サポート領域があるか)否かを判別する(S26)。 After that, in step S21, when the model material data does not exist in the kth slice layer, it is determined whether or not the support material data exists in the nth slice layer (whether there is a support area) (S26). ..
ここで、n番目のスライスレイヤにサポート材データが存在するときには、3回目の往路でサポート材202を厚みt7(t7>t1+t2)にて吐出、硬化する(S27)。次いで、3回目の復路でサポート材202を厚みt8にて吐出し、厚みt9に平坦化し、硬化する(S28)。その後、次のスライスレイヤを(n=k+1)とし(S29)、ステップS21の処理に戻る。
Here, when the support material data exists in the nth slice layer, the
これに対し、n番目のスライスレイヤにサポート材データが存在しないときには、次のスライスレイヤを(n=k+1)とし(S29)、ステップS21の処理に戻り、サポート材202を吐出する往復走査は省略する。
On the other hand, when the support material data does not exist in the nth slice layer, the next slice layer is set to (n = k + 1) (S29), the process returns to step S21, and the reciprocating scanning for ejecting the
このようにして、第2実施形態よりも更に造形時間を短縮できる。 In this way, the modeling time can be further shortened as compared with the second embodiment.
100 立体造形装置
10 造形物
11 造形ステージ
20 造形ユニット
21 第1ヘッド
22 第2ヘッド
23 平坦化ローラ(平坦化手段)
24 硬化ユニット(硬化手段)
210 造形物の層
211 モデル材層
212 サポート材層
501 造形制御手段
100 Three-
24 Curing unit (curing means)
210
Claims (8)
造形物が載置される造形ステージと、
前記吐出された前記モデル材及び前記サポート材のそれぞれの表面を平坦化する1又は複数の平坦化手段と、
前記吐出された前記モデル材と前記サポート材のそれぞれを硬化する1又は複数の硬化手段と、
造形動作を制御する手段と、を備え、
前記造形ステージと前記複数の吐出手段とは相対移動可能に配置され、
前記制御する手段は、
前記複数の吐出手段と前記造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記モデル材の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記サポート材の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作と、を制御する
ことを特徴とする立体造形物を造形する装置。 Multiple discharge means for discharging model material and support material, respectively,
The modeling stage on which the modeled object is placed and
One or more flattening means for flattening the surfaces of the discharged model material and the support material, respectively.
One or more curing means for curing each of the discharged model material and the support material, and
With means to control the modeling operation,
The modeling stage and the plurality of discharge means are arranged so as to be relatively movable.
The controlling means is
The plurality of discharge means and the modeling stage are relatively moved to each other.
A model material layer forming operation in which the model material is discharged on both the outward route and the return route, and immediately after the model material is discharged on the return route, the model material is flattened and cured by the flattening means and the curing means. ,
A support material layer forming operation in which the support material is discharged on both the outward route and the return route, and immediately after the support material is discharged on the return route, the support material is flattened and cured by the flattening means and the curing means. A device for modeling a three-dimensional model, which is characterized by controlling.
ことを特徴とする請求項1に記載の立体造形物を造形する装置。 The device for modeling a three-dimensional model according to claim 1, wherein the support material layer modeling operation is performed after the model material layer modeling operation is performed.
ことを特徴とする請求項2に記載の立体造形物を造形する装置。 After performing the model material layer forming operation a plurality of times, the model material formed by the model material layer forming operation a plurality of times in the support material layer forming operation less than the number of times of the model material layer forming operation. The device for modeling a three-dimensional model according to claim 2, wherein the support material layer having a thickness substantially the same as the thickness of the layer is modeled.
ことを特徴とする請求項3に記載の立体造形物を造形する装置。 The three-dimensional model according to claim 3, wherein the thickness of the support material discharged in the outward path of the support material layer modeling operation is made thicker than the thickness of the model material modeled by the model material layer modeling operation. A device for modeling.
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の立体造形物を造形する装置。 The three-dimensional model according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the model material discharged in the return path of the model material layer modeling operation is thicker than the thickness of the model material discharged in the outward path. A device for modeling.
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の立体造形物を造形する装置。 The three-dimensional model according to any one of claims 1 to 5, wherein when the model material layer or the support material is not modeled, the model material layer modeling operation or the support material layer modeling operation is omitted. Equipment to do.
前記モデル材及び前記サポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と造形物が載置される造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記モデル材の平坦化と硬化を行ってモデル材層を造形する動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記サポート材の平坦化と硬化を行ってサポート材層を造形する動作と、を行う
ことを特徴とする立体造形物を造形する方法。 It is a method of modeling a three-dimensional model made of the model material while supporting the model material with a support material.
A plurality of discharge means for discharging the model material and the support material, respectively, and the modeling stage on which the modeled object is placed are relatively moved.
The operation of discharging the model material on both the outward route and the return route, and immediately after discharging the model material on the return route, flattening and hardening the model material to form a model material layer, and
It is characterized in that the support material is discharged on both the outward route and the return route, and immediately after the support material is discharged on the return route, the support material is flattened and hardened to form a support material layer. A method of modeling a three-dimensional model.
前記モデル材及び前記サポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と造形物が載置される造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記モデル材の平坦化と硬化を行ってモデル材層を造形する動作の制御と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記サポート材の平坦化と硬化を行ってサポート材層を造形する動作の制御と、を前記コンピュータに行わせるプログラム。 It is a program for causing a computer to control a modeling operation for modeling a three-dimensional model made of the model material while supporting the model material with a support material.
A plurality of discharge means for discharging the model material and the support material, respectively, and the modeling stage on which the modeled object is placed are relatively moved.
Control of the operation of ejecting the model material on both the outward route and the return route, and immediately after discharging the model material on the return route, flattening and hardening the model material to form a model material layer,
Immediately after the support material is discharged on both the outward route and the return route, the support material is flattened and hardened to control the operation of forming the support material layer on the computer. Program to do.
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2013067018A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Keyence Corp | Three-dimensional shaping apparatus and shaping system |
JP2015107653A (en) * | 2015-01-16 | 2015-06-11 | 株式会社キーエンス | Three-dimensional shaping apparatus and three-dimensional shaping method |
JP2015208904A (en) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | コニカミノルタ株式会社 | Three-dimensional molding apparatus |
JP2017132249A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 富士ゼロックス株式会社 | Molding apparatus |
JP2018144370A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 株式会社リコー | Method for fabricating three-dimensional object, apparatus for fabricating three-dimensional object, and program |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013067018A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Keyence Corp | Three-dimensional shaping apparatus and shaping system |
JP2015208904A (en) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | コニカミノルタ株式会社 | Three-dimensional molding apparatus |
JP2015107653A (en) * | 2015-01-16 | 2015-06-11 | 株式会社キーエンス | Three-dimensional shaping apparatus and three-dimensional shaping method |
JP2017132249A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 富士ゼロックス株式会社 | Molding apparatus |
JP2018144370A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 株式会社リコー | Method for fabricating three-dimensional object, apparatus for fabricating three-dimensional object, and program |
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