JP2020152069A - Shaping device - Google Patents

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JP2020152069A JP2019055055A JP2019055055A JP2020152069A JP 2020152069 A JP2020152069 A JP 2020152069A JP 2019055055 A JP2019055055 A JP 2019055055A JP 2019055055 A JP2019055055 A JP 2019055055A JP 2020152069 A JP2020152069 A JP 2020152069A
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上石 健太郎
Kentaro Ueishi
健太郎 上石
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Abstract

To suppress occurrence of a gap in a folded part of a shaping material.SOLUTION: A shaping device includes: a part to be discharged to which a linear shaping material in which a bundle of continuous fibers is impregnated with a resin is discharged; a winding part that is arranged in the part to be discharged and around which the shaping material is wound; a discharge mechanism which is moved relatively to the part to be discharged, and discharges the shaping material to the part to be discharged so that the shaping material is folded while winding it around the winding part; a heating and pressurizing part which heats and pressurizes the shaping material discharged to the part to be discharged; and a movement mechanism which moves the winding part in a direction away from the part to be discharged while the shaping material is wound around the winding part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、造形装置に関する。 The present invention relates to a modeling apparatus.

特許文献1には、枠体に固定された複数のピンに繊維束を掛け止めながら配列する繊維束配列装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a fiber bundle arranging device that arranges fiber bundles while hanging them on a plurality of pins fixed to a frame body.

特開2008−285798号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-285798

ここで、造形装置において、ピン等の巻掛部に造形材を巻き掛けながら折り返すように、該造形材を台等の被排出部に排出する場合では、造形材の折返部に隙間が生じる場合がある。 Here, in the modeling apparatus, when the modeling material is discharged to the discharged portion such as a table so as to be folded while winding the modeling material around the winding portion such as a pin, a gap is generated in the folded portion of the modeling material. There is.

本発明は、巻掛部が被排出部に固定された構成に比べ、造形材の折返部で隙間が生じることを抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress the formation of a gap at the folded portion of the molding material as compared with the configuration in which the wound portion is fixed to the discharged portion.

第1態様は、連続繊維の束に樹脂を含侵させた線状の造形材が排出される被排出部と、前記被排出部に配置され、前記造形材が巻き掛けられる巻掛部と、前記被排出部に対して相対移動し、前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する排出機構と、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する加熱加圧部と、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させる移動機構と、を備える。 The first aspect is a discharged portion in which a linear molding material impregnated with a resin in a bundle of continuous fibers is discharged, a winding portion arranged in the discharged portion and around which the molding material is wound, and a winding portion. A discharge mechanism that moves relative to the discharged portion and discharges the modeling material to the discharged portion so as to wrap the molding material around the winding portion and folds back, and a molding discharged to the discharged portion. It is provided with a heating and pressurizing portion that heats and pressurizes the material, and a moving mechanism that moves the winding portion in a direction away from the discharged portion while the molding material is being wound around the winding portion.

第2態様では、前記巻掛部は、先細りに形成され、且つ、先端面が前記被排出部に接触する先端部を有する。 In the second aspect, the winding portion is formed to be tapered and has a tip portion whose tip surface is in contact with the discharged portion.

第3態様では、前記巻掛部は、前記先端面から外周側に向かって前記被排出部から徐々に離れるように前記先端面に連続して形成され、前記被排出部に対向する対向面を有する。 In the third aspect, the winding portion is formed continuously on the tip surface so as to gradually separate from the discharged portion from the tip surface toward the outer peripheral side, and the facing surface facing the discharged portion is formed. Have.

第4態様では、前記加熱加圧部は、前記巻掛部の外周側を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する。 In the fourth aspect, the heating and pressurizing portion moves relative to the discharged portion by a path passing through the outer peripheral side of the winding portion, and heats and pressurizes the modeling material discharged to the discharged portion.

第5態様では、前記加熱加圧部は、前記造形材の折返部の内周端から外側を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する。 In the fifth aspect, the heating and pressurizing portion moves relative to the discharged portion by a path passing from the inner peripheral end of the folded portion of the molding material to the outside, and the molding material discharged to the discharged portion is transferred. Heat and pressurize.

第6態様では、前記加熱加圧部は、前記造形材の幅よりも幅が広く、前記造形材の折返部の外周側に片寄った位置を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する。 In the sixth aspect, the heating and pressurizing portion is wider than the width of the modeling material and moves relative to the discharged portion by a path passing through a position offset to the outer peripheral side of the folded portion of the modeling material. , The modeling material discharged to the discharged portion is heated and pressurized.

第7態様では、前記排出機構は、前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら第一角度で折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する第一動作と、前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら前記第一角度よりも小さい第二角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第二動作と、を実行可能とされ、前記移動機構は、前記第一動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させ、前記第二動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる間は、前記巻掛部を前記被排出部との接触位置に留まらせる。 In the seventh aspect, the discharge mechanism has a first operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to wrap the modeling material around the winding portion and folding it back at a first angle, and the molding material is discharged. The second operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to be curved at a second angle smaller than the first angle while being wound around the winding portion can be executed, and the moving mechanism is described as described above. In the first operation, while the molding material is being wound around the winding portion, the winding portion is moved in a direction away from the discharged portion, and in the second operation, the molding material is wound. While the hook is wound around the hook, the hook is kept in contact with the discharged portion.

第8態様では、前記排出機構は、さらに、前記第二角度よりも小さい第三角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第三動作を実行可能とされ、前記移動機構は、前記第三動作において、前記被排出部から離れた位置に前記巻掛部を留まらせる。 In the eighth aspect, the discharge mechanism is further enabled to perform a third operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to be curved at a third angle smaller than the second angle, and the moving mechanism. Causes the winding portion to stay at a position away from the discharged portion in the third operation.

第9態様では、前記排出機構は、前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら第一角度で折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する第一動作と、前記第一角度よりも小さい第二角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第二動作と、を実行可能とされ、前記移動機構は、前記第一動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させ、前記第二動作において、前記被排出部から離れた位置に前記巻掛部を留まらせる。 In the ninth aspect, the discharge mechanism has a first operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to wrap the modeling material around the winding portion and fold back at the first angle, and from the first angle. The second operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to be curved at a small second angle can be performed, and the moving mechanism is such that the modeling material is wound by the molding material in the first operation. While being wound around the portion, the wound portion is moved in a direction away from the discharged portion, and in the second operation, the wound portion is kept at a position away from the discharged portion.

第1態様の構成によれば、巻掛部が被排出部に固定された構成に比べ、造形材の折返部で隙間が生じることが抑制される。 According to the configuration of the first aspect, it is possible to prevent a gap from being generated at the folded portion of the modeling material, as compared with the configuration in which the wound portion is fixed to the discharged portion.

第2態様の構成によれば、巻掛部の先端部の太さが一定である構成に比べ、造形材の折返部で隙間が生じることが抑制される。 According to the configuration of the second aspect, it is possible to prevent a gap from being generated at the folded portion of the modeling material, as compared with the configuration in which the thickness of the tip portion of the winding portion is constant.

第3態様の構成によれば、対向面が、先端面から外周側に向かって被排出部から段階的に離れるように前記先端面に連続して形成される構成に比べ、造形材の折返部の隙間に移動した造形材に凹凸が形成されることが抑制される。 According to the configuration of the third aspect, as compared with the configuration in which the facing surface is continuously formed on the tip surface so as to be gradually separated from the discharged portion from the tip surface toward the outer peripheral side, the folded portion of the modeling material The formation of unevenness on the modeling material that has moved to the gap is suppressed.

第4態様の構成によれば、加熱加圧部が、巻掛部の外周よりも内周側を通る経路で被排出部に対して相対移動する構成に比べ、加熱加圧部が巻掛部と干渉することが抑制される。 According to the configuration of the fourth aspect, the heating / pressurizing portion is a winding portion as compared with the configuration in which the heating / pressurizing portion moves relative to the discharged portion by a path passing through the inner peripheral side of the outer peripheral side of the winding portion. Interference with is suppressed.

第5態様の構成によれば、加熱加圧部が、造形材の折返部の内周端よりも内側を通る経路で被排出部に対して相対移動する構成に比べ、加熱加圧部が巻掛部と干渉することが抑制される。 According to the configuration of the fifth aspect, the heating / pressurizing portion is wound as compared with the configuration in which the heating / pressurizing portion moves relative to the discharged portion by a path passing inside the inner peripheral end of the folded portion of the modeling material. Interference with the hanging part is suppressed.

第6態様の構成によれば、加熱加圧部が、造形材の折返部の内外周の方向において均等な位置を通る経路で被排出部に対して相対移動する構成に比べ、造形材の折返部の外周側に対する加熱加圧不良が抑制される。 According to the configuration of the sixth aspect, the folding of the modeling material is compared with the configuration in which the heating and pressurizing portion moves relative to the discharged portion by a path passing through uniform positions in the inner and outer peripheral directions of the folding portion of the modeling material. Poor heating and pressurizing the outer peripheral side of the portion is suppressed.

第7態様の構成によれば、第二動作中において、巻掛部の移動動作が不要となる。 According to the configuration of the seventh aspect, the moving operation of the winding portion becomes unnecessary during the second operation.

第8態様の構成によれば、第三動作中において、巻掛部の移動動作が不要となる。 According to the configuration of the eighth aspect, the moving operation of the winding portion becomes unnecessary during the third operation.

第9態様の構成によれば、第二動作中において、巻掛部の移動動作が不要となる。 According to the configuration of the ninth aspect, the moving operation of the winding portion becomes unnecessary during the second operation.

本実施形態に係る造形装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the modeling apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形ユニットの構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the modeling unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るピンの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the pin which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形装置に用いられる連続繊維の束の断面図である。It is sectional drawing of the bundle of continuous fibers used in the modeling apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形装置に用いられる造形材の断面図である。It is sectional drawing of the modeling material used for the modeling apparatus which concerns on this embodiment. 図5に示す造形材が扁平形状に変形された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the shaping material shown in FIG. 5 was deformed into a flat shape. 本実施形態に係る排出部から排出された造形材を示すである。It shows the modeling material discharged from the discharge part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るピンの先端部を示す概略図である。It is the schematic which shows the tip part of the pin which concerns on this embodiment. 変形例に係るピンの先端部を示す概略図である。It is the schematic which shows the tip part of the pin which concerns on the modification. 本実施形態に係る造形ユニットの移動経路を示す図である。It is a figure which shows the movement path of the modeling unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形ユニットの移動経路を示す図である。It is a figure which shows the movement path of the modeling unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形ユニットの移動経路を示す図である。It is a figure which shows the movement path of the modeling unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るピンに造形材が巻き掛けられた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the shaping material was wound around the pin which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る加熱加圧ロールを示す平面図である。It is a top view which shows the heating pressure roll which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形装置の制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part of the modeling apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る造形装置によって造形される造形物のU字状部分を示す図である。It is a figure which shows the U-shaped part of the modeled object which is modeled by the modeling apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るピンに巻き掛けられた造形材の断面図である。It is sectional drawing of the modeling material wound around the pin which concerns on this embodiment. 比較例における造形材の折返部を示す平面図である。It is a top view which shows the folded-back part of the modeling material in the comparative example.

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。なお、図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行方向(水平方向)を示す。 An example of the embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The arrow H shown in the figure indicates the device vertical direction (vertical direction), the arrow W indicates the device width direction (horizontal direction), and the arrow D indicates the device depth direction (horizontal direction).

(造形装置10)
まず、造形装置10について説明する。図1には、造形装置10の概略構成が示されている。
(Modeling device 10)
First, the modeling apparatus 10 will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of the modeling apparatus 10.

図1に示される造形装置10は、造形物を造形する装置である。具体的には、造形装置10は、いわゆる溶解積層方式(FDM(Fused Deposition Modeling)方式ともいう)の三次元造形装置(いわゆる3Dプリンタ)である。さらに具体的には、造形装置10は、複数の層の層データに基づき、造形材100によって各層を形成して、造形物を造形する装置である。 The modeling device 10 shown in FIG. 1 is a device for modeling a modeled object. Specifically, the modeling apparatus 10 is a three-dimensional modeling apparatus (so-called 3D printer) of a so-called fused deposition modeling method (also referred to as an FDM (Fused Deposition Modeling) method). More specifically, the modeling device 10 is an device that forms a modeled object by forming each layer with the modeling material 100 based on the layer data of the plurality of layers.

本実施形態に係る造形装置10は、図1に示されるように、台14と、ピン30、31と、ピン移動機構34、35と、造形ユニット12と、ユニット移動機構18と、を備えている。さらに、造形装置10は、図2に示されるように、加熱加圧ロール56と、制御部16と、を備えている。さらに、造形装置10は、図3に示されるように、昇降機構36、37を備えている。なお、造形装置10で用いられる造形材100(図5参照)は、連続繊維120の束110(以下、繊維束110という)に樹脂112を含侵させた線状の造形材である。線状とは、ある方向へ長さを有する形状を意味しており、造形材100の断面形状は、不問である。したがって、造形材100の断面形状としては、例えば、円形状であっても、扁平形状であってもよい。 As shown in FIG. 1, the modeling apparatus 10 according to the present embodiment includes a base 14, pins 30 and 31, pin moving mechanisms 34 and 35, a modeling unit 12, and a unit moving mechanism 18. There is. Further, as shown in FIG. 2, the modeling apparatus 10 includes a heating and pressing roll 56 and a control unit 16. Further, the modeling device 10 includes elevating mechanisms 36 and 37 as shown in FIG. The modeling material 100 (see FIG. 5) used in the modeling apparatus 10 is a linear modeling material in which a bundle 110 of continuous fibers 120 (hereinafter referred to as a fiber bundle 110) is impregnated with a resin 112. The linear shape means a shape having a length in a certain direction, and the cross-sectional shape of the modeling material 100 does not matter. Therefore, the cross-sectional shape of the modeling material 100 may be, for example, a circular shape or a flat shape.

〔台14〕
図1及び図2に示される台14は、被排出部の一例である。具体的には、台14は、造形材100が排出される台である。さらに具体的には、台14は、台14に排出された造形材100が載せられる台である。さらに言えば、造形材100によって造形物が造形される台である。
[Table 14]
The platform 14 shown in FIGS. 1 and 2 is an example of the discharged portion. Specifically, the table 14 is a table on which the modeling material 100 is discharged. More specifically, the table 14 is a table on which the modeling material 100 discharged from the table 14 is placed. Furthermore, it is a table on which a modeled object is modeled by the modeling material 100.

台14は、図1及び図2に示されるように、造形ユニット12の下方に配置されている。台14は、造形材100が排出される被排出面14Aを有している。被排出面14Aは、造形材100が載せられる面ともいえる。被排出面14Aは、造形ユニット12側を向いている。すなわち、台14は、上方側を向いている。さらに具体的には、被排出面14Aは、水平面とされている。 The base 14 is arranged below the modeling unit 12, as shown in FIGS. 1 and 2. The table 14 has a surface to be discharged 14A from which the modeling material 100 is discharged. It can be said that the discharged surface 14A is a surface on which the modeling material 100 is placed. The discharged surface 14A faces the modeling unit 12 side. That is, the platform 14 faces upward. More specifically, the discharged surface 14A is a horizontal plane.

〔造形ユニット12〕
図1及び図2に示される造形ユニット12は、排出機構の一例である。具体的には、造形ユニット12は、台14に造形材100を排出するユニットである。さらに具体的には、造形ユニット12は、図2に示されるように、筐体60と、供給機構20と、搬送部40と、排出部50と、を有している。
[Modeling unit 12]
The modeling unit 12 shown in FIGS. 1 and 2 is an example of a discharge mechanism. Specifically, the modeling unit 12 is a unit that discharges the modeling material 100 to the table 14. More specifically, as shown in FIG. 2, the modeling unit 12 includes a housing 60, a supply mechanism 20, a transport unit 40, and a discharge unit 50.

(筐体60)
筐体60は、供給機構20の各部と、搬送部40と、を収容している。筐体60は、供給機構20の各部と、搬送部40と、を支持する支持体でもある。
(Case 60)
The housing 60 houses each part of the supply mechanism 20 and a transport part 40. The housing 60 is also a support that supports each part of the supply mechanism 20 and the transport part 40.

(供給機構20)
供給機構20は、繊維束110に樹脂112を含侵させた線状の造形材100を供給する機構である。具体的には、供給機構20は、供給部21と、巻掛ロール22と、含浸部24と、を有している。
(Supply mechanism 20)
The supply mechanism 20 is a mechanism for supplying the linear modeling material 100 in which the fiber bundle 110 is impregnated with the resin 112. Specifically, the supply mechanism 20 includes a supply unit 21, a winding roll 22, and an impregnation unit 24.

(供給部21)
供給部21は、巻掛ロール22へ繊維束110を供給する機能を有している。具体的には、供給部21は、繊維束110が巻かれたリールもしくはスプールで構成されている。この供給部21は、筐体60に対して回転可能に支持されている。
(Supply unit 21)
The supply unit 21 has a function of supplying the fiber bundle 110 to the winding roll 22. Specifically, the supply unit 21 is composed of a reel or spool around which the fiber bundle 110 is wound. The supply unit 21 is rotatably supported with respect to the housing 60.

供給部21は、図2の反時計方向に回転することで、繊維束110を装置幅方向(図2における左方側)へ送り出す。 The supply unit 21 rotates the fiber bundle 110 in the counterclockwise direction of FIG. 2 to feed the fiber bundle 110 in the device width direction (left side in FIG. 2).

なお、繊維束110は、複数の連続繊維120が撚り合わされずに束ねられたものである。本実施形態では、連続繊維120には、一例として、直径0.005〔mm〕の炭素繊維が用いられており、この連続繊維120が、例えば1000本から12000本程度、束ねられている。そして、束ねられた状態で、図4に示されるように、繊維束110の断面は、直径(図中D1)0.3〔mm〕以上0.4〔mm〕以下の円形状とされている。なお、図4では、繊維の本数を少なくして断面を示している。 The fiber bundle 110 is a bundle of a plurality of continuous fibers 120 without being twisted. In the present embodiment, as an example, carbon fibers having a diameter of 0.005 [mm] are used as the continuous fibers 120, and the continuous fibers 120 are bundled, for example, about 1000 to 12000 fibers. Then, in the bundled state, as shown in FIG. 4, the cross section of the fiber bundle 110 has a circular shape having a diameter (D1 in the figure) of 0.3 [mm] or more and 0.4 [mm] or less. .. In FIG. 4, the cross section is shown by reducing the number of fibers.

(巻掛ロール22)
巻掛ロール22は、図2に示されるように、装置幅方向において、供給部21の一方側(図2における左方側)に配置されており、筐体60に対して回転可能に支持されている。そして、巻掛ロール22には、供給部21から送り出された繊維束110が巻き掛けられている。
(Roll 22)
As shown in FIG. 2, the winding roll 22 is arranged on one side of the supply unit 21 (left side in FIG. 2) in the device width direction, and is rotatably supported with respect to the housing 60. ing. Then, the fiber bundle 110 sent out from the supply unit 21 is wound around the winding roll 22.

供給部21から装置幅方向へ送り出された繊維束110は、巻掛ロール22に巻き掛けられることで、下方へ向きを変えて下方へ送られる。したがって、巻掛ロール22は、繊維束110を下方へ案内する機能を有している。 The fiber bundle 110 sent out from the supply unit 21 in the width direction of the apparatus is wound around the winding roll 22 to change its direction downward and is sent downward. Therefore, the winding roll 22 has a function of guiding the fiber bundle 110 downward.

(含浸部24)
含浸部24は、図2に示されるように、繊維束110に樹脂112を含浸させて造形材100とする含浸部である。含浸部24は、図2に示されるように、造形材100が供給部21から送られる送り方向において、巻掛ロール22に対する下流側に配置されている。具体的には、含浸部24は、巻掛ロール22に対する下方側に配置されている。
(Immersion part 24)
As shown in FIG. 2, the impregnated portion 24 is an impregnated portion in which the fiber bundle 110 is impregnated with the resin 112 to form the modeling material 100. As shown in FIG. 2, the impregnation portion 24 is arranged on the downstream side with respect to the winding roll 22 in the feeding direction in which the modeling material 100 is sent from the supply portion 21. Specifically, the impregnated portion 24 is arranged on the lower side with respect to the winding roll 22.

この含浸部24は、繊維束110が通過する通過部26と、通過部26へ樹脂112を送り出す樹脂送出部28と、を有している。 The impregnated portion 24 has a passing portion 26 through which the fiber bundle 110 passes, and a resin sending portion 28 that sends the resin 112 to the passing portion 26.

樹脂送出部28の内部には、樹脂112が収容されており、樹脂送出部28は、収容された樹脂112を加熱するヒータ28Aと、加熱された樹脂を通過部26に送り出すスクリュー28Bと、を有している。本実施形態では、一例として、樹脂送出部28の内部には、樹脂112としてポリプロピレン樹脂が収容されており、ヒータ28Aは、収容されたポリプロピレン樹脂を例えば、200〔℃〕以上300〔℃〕以下に加熱することで溶融している。 A resin 112 is housed inside the resin delivery section 28, and the resin delivery section 28 includes a heater 28A for heating the housed resin 112 and a screw 28B for sending the heated resin to the passing section 26. Have. In the present embodiment, as an example, a polypropylene resin is contained as the resin 112 inside the resin delivery unit 28, and the heater 28A contains the stored polypropylene resin, for example, 200 [° C.] or more and 300 [° C.] or less. It is melted by heating to.

通過部26は、供給部21から送り出された繊維束110が通過するように配置されている。また、通過部26は、上下方向に延びている円筒状とされており、供給部21から送り出された繊維束110を受け入れる受入口26Aと、内部を通過する繊維束110を周方向から囲むように樹脂が滞留している円柱状の滞留部26Bと、を有している。さらに、通過部26は、樹脂112が繊維束110に含侵した造形材100を排出する排出ヘッド26Cと、周壁に取り付けられ、滞留部26Bに滞留している樹脂112を加熱するヒータ26Dと、を有している。そして、受入口26A、滞留部26B、及び排出ヘッド26Cは上方から下方へ向けてこの順番で並んでいる。本実施形態では、一例として、ヒータ26Dは、滞留部26Bに滞留しているポリプロピレン樹脂を200〔℃〕以上300〔℃〕以下に加熱する。 The passing portion 26 is arranged so that the fiber bundle 110 sent out from the supply portion 21 passes through. Further, the passing portion 26 has a cylindrical shape extending in the vertical direction so as to surround the receiving port 26A for receiving the fiber bundle 110 sent out from the supply section 21 and the fiber bundle 110 passing through the inside from the circumferential direction. It has a columnar retention portion 26B in which the resin is retained. Further, the passing portion 26 includes a discharge head 26C for discharging the molding material 100 in which the resin 112 has invaded the fiber bundle 110, a heater 26D attached to the peripheral wall and heating the resin 112 staying in the staying portion 26B. have. The receiving port 26A, the retaining portion 26B, and the discharging head 26C are arranged in this order from above to below. In the present embodiment, as an example, the heater 26D heats the polypropylene resin retained in the retaining portion 26B to 200 [° C.] or more and 300 [° C.] or less.

そして、含浸部24では、樹脂送出部28は、加熱された樹脂112を通過部26の滞留部26Bに送り出す。また、通過部26は、受入口26Aから受け入れて滞留部26Bを通過する繊維束110に樹脂112を含浸させる。さらに、通過部26は、樹脂112が繊維束110に含侵した線状の造形材100を排出ヘッド26Cから排出する。また、排出ヘッド26Cから排出された状態で、図5に示されるように、夫々の繊維間の隙間には、樹脂112が含浸されており、造形材100の断面は、直径0.3〔mm〕以上0.4〔mm〕以下の円形状とされている。なお、図5では、繊維の本数を少なくして断面を示している。 Then, in the impregnation section 24, the resin delivery section 28 sends the heated resin 112 to the retention section 26B of the passing section 26. Further, the passing portion 26 impregnates the fiber bundle 110 that receives from the receiving port 26A and passes through the retaining portion 26B with the resin 112. Further, the passing portion 26 discharges the linear modeling material 100 in which the resin 112 has invaded the fiber bundle 110 from the discharge head 26C. Further, as shown in FIG. 5, the gaps between the fibers are impregnated with the resin 112 in the state of being discharged from the discharge head 26C, and the cross section of the modeling material 100 has a diameter of 0.3 [mm]. ] Or more and 0.4 [mm] or less. In FIG. 5, the cross section is shown by reducing the number of fibers.

このように、繊維束110に樹脂112を含浸させることで、夫々の繊維同士が樹脂112によって接着される。これにより、含浸部24は、夫々の繊維同士を接着させる接着手段として機能している。 By impregnating the fiber bundle 110 with the resin 112 in this way, the fibers are adhered to each other by the resin 112. As a result, the impregnated portion 24 functions as an adhesive means for adhering the fibers to each other.

(搬送部40)
図2に示される搬送部40は、供給機構20からの造形材100を排出部50へ搬送する機能を有している。搬送部40は、図2に示されるように、造形材100が供給部21から送られる送り方向において、含浸部24に対する下流側に配置されている。具体的には、搬送部40は、含浸部24に対する下方側に配置されている。
(Transport section 40)
The transport unit 40 shown in FIG. 2 has a function of transporting the modeling material 100 from the supply mechanism 20 to the discharge unit 50. As shown in FIG. 2, the transport unit 40 is arranged on the downstream side with respect to the impregnation unit 24 in the feed direction in which the modeling material 100 is sent from the supply unit 21. Specifically, the transport unit 40 is arranged on the lower side with respect to the impregnation unit 24.

この搬送部40は、例えば、一対の搬送ロール42、44を有している。搬送ロール44は、造形材100を挟んで搬送ロール42の反対側に配置されている。 The transport unit 40 has, for example, a pair of transport rolls 42 and 44. The transport roll 44 is arranged on the opposite side of the transport roll 42 with the modeling material 100 interposed therebetween.

搬送ロール42、44は、筐体60に回転可能に支持されている。この搬送ロール42、44は、図示しない駆動手段から駆動力が伝達されて、周方向に回転するようになっている。搬送部40では、回転する搬送ロール42、44は、例えば、造形材100を30〔mm/sec〕の速さで、挟持搬送するようになっている。なお、造形材100の搬送速度は、30〔mm/sec〕に限られない。 The transport rolls 42 and 44 are rotatably supported by the housing 60. The transport rolls 42 and 44 are rotated in the circumferential direction by transmitting a driving force from a driving means (not shown). In the transport unit 40, the rotating transport rolls 42, 44 are adapted to sandwich and transport the modeling material 100, for example, at a speed of 30 [mm / sec]. The transport speed of the modeling material 100 is not limited to 30 [mm / sec].

搬送部40では、一対の搬送ロール42、44が、造形材100を挟んで加圧することで、断面円形状の造形材100を断面扁平形状に変形させる。ここで、扁平形状の断面とは、図6に示されるように、断面の一方向の長さが、断面において一方向に対して交差する交差方向の長さと比して長くなると共に、交差方向を向く一対の平面(以下「扁平平面100D」)が形成されている断面である。つまり、扁平平面100Dとは、扁平形状の短手方向を向く一対の平面のことである。 In the transport unit 40, the pair of transport rolls 42, 44 sandwich and pressurize the modeling material 100 to deform the modeling material 100 having a circular cross section into a flat cross section. Here, the flat cross section means that, as shown in FIG. 6, the length in one direction of the cross section is longer than the length in the crossing direction in which the cross section intersects with one direction, and the crossing direction It is a cross section in which a pair of planes (hereinafter referred to as "flat plane 100D") facing the above direction are formed. That is, the flat plane 100D is a pair of flat planes facing in the lateral direction.

なお、一対の搬送ロール42、44は、造形材100を加熱する加熱部を有していてもよい。また、搬送部40としては、搬送ロールに替えて搬送ベルトを有していてもよい。 The pair of transport rolls 42 and 44 may have a heating portion for heating the modeling material 100. Further, the transport unit 40 may have a transport belt instead of the transport roll.

(排出部50)
排出部50は、図2に示されるように、造形材100を台14に排出する機能を有している。排出部50は、造形材100が供給部21から送られる送り方向において、搬送部40に対する下流側に配置されている。具体的には、排出部50は、搬送部40に対する下方側に配置されている。
(Discharge unit 50)
As shown in FIG. 2, the discharge unit 50 has a function of discharging the modeling material 100 to the table 14. The discharge unit 50 is arranged on the downstream side with respect to the transport unit 40 in the feed direction in which the modeling material 100 is sent from the supply unit 21. Specifically, the discharge unit 50 is arranged on the lower side with respect to the transport unit 40.

また、排出部50は、搬送部40から送られた造形材100が流入する流入口50Cと、流入口50Cから流入された造形材100を台14の被排出面14Aへ排出する排出口50Bと、を有している。なお、排出部50は、造形材100を加熱する加熱部を有していてもよい。 Further, the discharge unit 50 includes an inflow port 50C into which the modeling material 100 sent from the transport unit 40 flows in, and a discharge port 50B in which the modeling material 100 flowing in from the inflow port 50C is discharged to the discharged surface 14A of the base 14. ,have. The discharge unit 50 may have a heating unit that heats the modeling material 100.

本実施形態では、図7に示されるように、造形材100の扁平平面100Dが台14の被排出面14Aに接触するように、排出部50の排出口50Bから造形材100が排出される。このように、造形ユニット12から排出される造形材100の断面形状は、扁平形状とされているが、当該断面形状としては、円形状であってもよく、当該断面形状は、特定の形状に限定されるものではない。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the modeling material 100 is discharged from the discharge port 50B of the discharge unit 50 so that the flat flat surface 100D of the modeling material 100 contacts the discharged surface 14A of the base 14. As described above, the cross-sectional shape of the modeling material 100 discharged from the modeling unit 12 is a flat shape, but the cross-sectional shape may be a circular shape, and the cross-sectional shape may be a specific shape. It is not limited.

〔ピン30、31〕
図3に示されるように、ピン30、31は、巻掛部の一例である。ピン30、31は、図3に示されるように、それぞれ、支持体32、33に対して、上下方向へ移動可能に支持されている。換言すれば、ピン30、31は、それぞれ、支持体32、33に対して、台14の被排出面14Aに対する垂直方向へ移動可能に支持されている。
[Pins 30, 31]
As shown in FIG. 3, pins 30 and 31 are examples of winding portions. As shown in FIG. 3, the pins 30 and 31 are movably supported in the vertical direction with respect to the supports 32 and 33, respectively. In other words, the pins 30 and 31 are movably supported by the supports 32 and 33 in the direction perpendicular to the discharge surface 14A of the base 14, respectively.

具体的には、ピン30、31は、台14の被排出面14A上に配置され造形材100が巻き掛けられる巻掛位置(図3において実線で示す位置)と、巻掛位置よりも被排出面14Aから離れた離間位置(図3において二点鎖線で示す位置)と、の間を移動可能とされている。なお、巻掛位置は接触位置の一例である。 Specifically, the pins 30 and 31 are arranged on the discharge surface 14A of the base 14, and the winding position (the position shown by the solid line in FIG. 3) on which the modeling material 100 is wound and the discharge position rather than the winding position. It is possible to move between the separated position (the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3) away from the surface 14A. The winding position is an example of the contact position.

具体的には、巻掛位置は、例えば、造形物の最下層を形成する場合において、ピン30、31の先端面30A、31Aが台14の被排出面14Aに接触する位置である。また、離間位置は、ピン30、31の先端面30A、31Aが台14の被排出面14Aから離間する位置である。ピン30、31の先端面30A、31Aは、離間位置において、ピン30、31に巻き掛けられた状態の造形材100の高さよりも高い位置に位置する。 Specifically, the winding position is, for example, a position where the tip surfaces 30A and 31A of the pins 30 and 31 come into contact with the discharged surface 14A of the base 14 when forming the lowermost layer of the modeled object. Further, the separation position is a position where the tip surfaces 30A and 31A of the pins 30 and 31 are separated from the discharge surface 14A of the base 14. The tip surfaces 30A and 31A of the pins 30 and 31 are located at positions higher than the height of the modeling material 100 in the state of being wound around the pins 30 and 31 at the separated positions.

さらに、ピン30、31は、図8に示されるように、先細りに形成され、且つ、先端面30A、31Aが台14の被排出面14Aに接触する先端部30B、31Bを有している。換言すれば、先端面30A、31Aは、被排出面14Aに接触する接触面である。さらに言えば、先端面30A、31Aは、最も下側(被排出面14A側)に配置された面である。さらに、ピン30、31は、先端面30A、31Aから外周側に向かって台14の被排出面14Aから徐々に離れるように、先端面30A、31Aに連続して形成され、台14の被排出面14Aに対向する対向面30C、31Cを有している。 Further, as shown in FIG. 8, the pins 30 and 31 are tapered and have tip portions 30B and 31B in which the tip surfaces 30A and 31A come into contact with the discharge surface 14A of the base 14. In other words, the tip surfaces 30A and 31A are contact surfaces that come into contact with the discharged surface 14A. Further, the tip surfaces 30A and 31A are the surfaces arranged on the lowermost side (the surface to be discharged 14A). Further, the pins 30 and 31 are continuously formed on the tip surfaces 30A and 31A so as to gradually move away from the discharge surface 14A of the table 14 toward the outer peripheral side from the tip surfaces 30A and 31A, and the pins 30 and 31 are continuously formed on the table 14 to be discharged. It has facing surfaces 30C and 31C facing the surface 14A.

具体的には、ピン30、31における先端面30A、31A及び対向面30C、31Cを含む下面30D、31Dは、下方へ凸状とされた曲面で形成されている。 Specifically, the lower surfaces 30D and 31D including the tip surfaces 30A and 31A and the facing surfaces 30C and 31C of the pins 30 and 31 are formed by a curved surface that is convex downward.

なお、ピン30、31は、下面30D、31Dが下方へ凸状とされた曲面で形成されている構成に限らない。例えば、図9に示されるように、先端面30A、31Aが被排出面14Aに沿った平面で形成され、対向面30C、31Cが先端面30A、31Aに対して傾斜する傾斜面で構成されていてもよい。 The pins 30 and 31 are not limited to the configuration in which the lower surfaces 30D and 31D are formed of a curved surface having a downward convex shape. For example, as shown in FIG. 9, the tip surfaces 30A and 31A are formed by a plane along the discharged surface 14A, and the facing surfaces 30C and 31C are composed of inclined surfaces inclined with respect to the tip surfaces 30A and 31A. You may.

なお、ピン30とピン31とは同様に構成されているので、ピン30とピン31とを示す共通の図面として、図3、図8及び図9を用いている。 Since the pin 30 and the pin 31 are configured in the same manner, FIGS. 3, 8 and 9 are used as common drawings showing the pin 30 and the pin 31.

(昇降機構36、37)
図3に示される昇降機構36、37は、移動機構の一例である。この昇降機構36、37は、ピン30、31を上下方向に昇降させる。具体的には、昇降機構36、37は、それぞれ、ピン30、31を巻掛位置(図3において実線で示す位置)と、離間位置(図3において二点鎖線で示す位置)との間で移動させる機構である。
(Elevating mechanism 36, 37)
The elevating mechanisms 36 and 37 shown in FIG. 3 are examples of moving mechanisms. The elevating mechanism 36, 37 raises and lowers the pins 30 and 31 in the vertical direction. Specifically, the elevating mechanisms 36 and 37 have pins 30 and 31, respectively, between the winding position (the position shown by the solid line in FIG. 3) and the separation position (the position shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3). It is a mechanism to move.

さらに具体的には、昇降機構36、37は、一例として、以下のように構成される。昇降機構36、37は、ピン30、31の側面に形成されたラック72と、ラック72と噛み合うピニオン74と、を有している。そして、ピニオン74を駆動部(図示省略)で正転及び逆転させることで、ピン30、31を巻掛位置と離間位置との間で移動させる。 More specifically, the elevating mechanisms 36 and 37 are configured as follows, as an example. The elevating mechanism 36, 37 has a rack 72 formed on the side surface of the pins 30 and 31, and a pinion 74 that meshes with the rack 72. Then, the pinion 74 is rotated forward and reverse by a drive unit (not shown) to move the pins 30 and 31 between the winding position and the separated position.

なお、移動機構としては、上記の構成に限られず、例えば、ピン30、31を直動させるアクチュエータやエアシリンダ等を用いた構成であってもよく、他の構成であってもよい。 The moving mechanism is not limited to the above configuration, and may be, for example, a configuration using an actuator or an air cylinder that directly moves the pins 30 and 31, or another configuration.

〔ピン移動機構34、35〕
図1及び図3に示されるピン移動機構34、35は、ピン移動機構34、35を台14の被排出面14Aに沿って移動させる機構である。具体的には、ピン移動機構34、35は、支持体32、33を装置幅方向及び装置奥行方向に移動させる機構である。
[Pin movement mechanisms 34 and 35]
The pin moving mechanisms 34 and 35 shown in FIGS. 1 and 3 are mechanisms for moving the pin moving mechanisms 34 and 35 along the discharge surface 14A of the base 14. Specifically, the pin moving mechanisms 34 and 35 are mechanisms for moving the supports 32 and 33 in the device width direction and the device depth direction.

さらに具体的には、ピン移動機構34、35は、支持体32、33を装置幅方向及び装置奥行方向の任意の位置に移動可能とされている。これにより、ピン移動機構34、35は、ピン30、31を平面視にて曲線状に移動可能とされている。すなわち、ピン30、31は、台14に対して相対的に、被排出面14Aに沿って曲線上に移動可能な構成とされている。 More specifically, the pin moving mechanisms 34 and 35 are capable of moving the supports 32 and 33 to arbitrary positions in the device width direction and the device depth direction. As a result, the pin moving mechanisms 34 and 35 can move the pins 30 and 31 in a curved shape in a plan view. That is, the pins 30 and 31 are configured to be movable on a curve along the discharge surface 14A relative to the base 14.

なお、ピン移動機構34、35は、さらに、支持体32、33を装置上下方向に移動させる。これにより、台14の被排出面14Aからピン30、31の距離が調整される。ピン移動機構34、35としては、例えば、支持体32、33を、装置上下方向、装置幅方向及び装置奥行方向の任意の位置に移動可能な三軸ロボが用いられる。 The pin moving mechanisms 34 and 35 further move the supports 32 and 33 in the vertical direction of the device. As a result, the distances of the pins 30 and 31 from the discharged surface 14A of the base 14 are adjusted. As the pin moving mechanisms 34 and 35, for example, a triaxial robot capable of moving the supports 32 and 33 to arbitrary positions in the device vertical direction, the device width direction, and the device depth direction is used.

〔ユニット移動機構18〕
図1及び図2に示されるユニット移動機構18は、造形ユニット12を移動させる機構である。具体的には、ユニット移動機構18は、造形ユニット12を装置幅方向及び装置奥行方向に移動させる機構である。
[Unit movement mechanism 18]
The unit moving mechanism 18 shown in FIGS. 1 and 2 is a mechanism for moving the modeling unit 12. Specifically, the unit moving mechanism 18 is a mechanism for moving the modeling unit 12 in the device width direction and the device depth direction.

さらに具体的には、ユニット移動機構18は、造形ユニット12を装置幅方向及び装置奥行方向の任意の位置に移動可能とされている。これにより、ユニット移動機構18は、図10、図11及び図12に示されるように、台14の被排出面14Aに沿って曲線上に移動可能とされている。図10に示される例では、造形ユニット12は、45度の曲がり角度θA(回転角度θAともいえる)にて湾曲するように移動している。具体的には、図10に示される例では、造形ユニット12は、図10における時計回り方向に45度の曲がり角度θAにて湾曲した後、図10における反時計回り方向に45度の曲がり角度θAにて湾曲するように、S字状に移動している。 More specifically, the unit moving mechanism 18 is capable of moving the modeling unit 12 to arbitrary positions in the device width direction and the device depth direction. As a result, the unit moving mechanism 18 can move in a curved line along the discharge surface 14A of the base 14, as shown in FIGS. 10, 11 and 12. In the example shown in FIG. 10, the modeling unit 12 is moved so as to be curved at a bending angle θA (which can also be said to be a rotation angle θA) of 45 degrees. Specifically, in the example shown in FIG. 10, the modeling unit 12 is curved at a bending angle θA of 45 degrees in the clockwise direction in FIG. 10, and then has a bending angle of 45 degrees in the counterclockwise direction in FIG. It moves in an S shape so as to be curved at θA.

図11に示される例では、造形ユニット12は、90度の曲がり角度θAにて湾曲するように移動している。具体的には、図11に示される例では、造形ユニット12は、図11における時計回り方向に90度の曲がり角度θAにて湾曲した後、図11における反時計回り方向に90度の曲がり角度θAにて湾曲するように、S字状に移動している。 In the example shown in FIG. 11, the modeling unit 12 is moved so as to be curved at a bending angle θA of 90 degrees. Specifically, in the example shown in FIG. 11, the modeling unit 12 is curved at a bending angle θA of 90 degrees in the clockwise direction in FIG. 11, and then has a bending angle of 90 degrees in the counterclockwise direction in FIG. It moves in an S shape so as to be curved at θA.

図12に示される例では、造形ユニット12は、180度の曲がり角度θAにて折り返すように移動している。なお、造形ユニット12の移動における湾曲とは、例えば、曲がり角度θAが0度を超える角度で曲線上に移動することをいう。また、造形ユニット12の移動における折返しとは、例えば、曲がり角度θAが90度を超えると共に360度未満である角度で曲線上に移動することをいう。 In the example shown in FIG. 12, the modeling unit 12 is moved so as to be folded back at a bending angle θA of 180 degrees. The curve in the movement of the modeling unit 12 means, for example, that the bending angle θA moves on the curve at an angle exceeding 0 degrees. Further, the folding back in the movement of the modeling unit 12 means, for example, moving on a curve at an angle in which the bending angle θA exceeds 90 degrees and is less than 360 degrees.

そして、造形ユニット12が、ユニット移動機構18によって、例えば、台14の被排出面14Aに沿って、図12に示されるように、ピン30周りを曲線状に移動しながら、図13及び図14に示されるように、造形材100を排出部50から排出することで、造形材100がピン30に巻き掛けられる。造形材100がピン30に巻き掛けられることで、造形材100がピン30で折り返して折返部150が形成される。 Then, the modeling unit 12 is moved in a curved shape around the pin 30 by the unit moving mechanism 18, for example, along the discharge surface 14A of the base 14, as shown in FIG. 12, in FIGS. 13 and 14. As shown in the above, the modeling material 100 is wound around the pin 30 by discharging the modeling material 100 from the discharging unit 50. When the modeling material 100 is wound around the pin 30, the modeling material 100 is folded back at the pin 30 to form the folded-back portion 150.

また同様に、造形ユニット12がピン31に対して、ピン31周りを曲線状に移動しながら、造形材100を排出部50から排出することで、造形材100がピン31に巻き掛けられ、折返部150が形成される。 Similarly, the modeling unit 12 discharges the modeling material 100 from the discharge unit 50 while moving around the pin 31 in a curved shape with respect to the pin 31, so that the modeling material 100 is wound around the pin 31 and folded back. Part 150 is formed.

なお、ユニット移動機構18は、さらに、造形ユニット12を装置上下方向に移動させる。これにより、台14の被排出面14Aから造形ユニット12の距離が調整される。ユニット移動機構18としては、例えば、造形ユニット12を、装置上下方向、装置幅方向及び装置奥行方向の任意の位置に移動可能な三軸ロボが用いられる。 The unit moving mechanism 18 further moves the modeling unit 12 in the vertical direction of the device. As a result, the distance of the modeling unit 12 from the discharged surface 14A of the table 14 is adjusted. As the unit moving mechanism 18, for example, a triaxial robot that can move the modeling unit 12 to arbitrary positions in the device vertical direction, the device width direction, and the device depth direction is used.

〔加熱加圧ロール56〕
加熱加圧ロール56は、加熱加圧部の一例である。この加熱加圧ロール56は、排出部50から排出された造形材100を加熱加圧する機能を有している。この加熱加圧ロール56は、加熱部としてのヒータを内部に有している。
[Heating and pressing roll 56]
The heating and pressurizing roll 56 is an example of a heating and pressurizing unit. The heating and pressurizing roll 56 has a function of heating and pressurizing the modeling material 100 discharged from the discharging unit 50. The heating and pressurizing roll 56 has a heater as a heating unit inside.

加熱加圧ロール56は、図13に示されるように、例えば、支持体58に回転可能に支持されている。支持体58は、造形ユニット12に支持されており、加熱加圧ロール56は、造形ユニット12に追従して移動する構成とされている。 As shown in FIG. 13, the heating and pressurizing roll 56 is rotatably supported by, for example, a support 58. The support 58 is supported by the modeling unit 12, and the heating and pressurizing roll 56 is configured to move following the modeling unit 12.

そして、加熱加圧ロール56は、造形材100を加熱すると共に、造形材100を台14との間に挟むことで加圧する。加熱加圧ロール56が造形材100を加熱及び加圧することで、台14に排出された造形材100の高さが揃えられる。換言すれば、加熱加圧ロール56が造形材100を加熱及び加圧することで、台14に排出された造形材100を平滑にする。本実施形態では、例えば、加熱加圧ロール56は、造形材100に接触することで従動回転する。なお、加熱加圧ロール56は、駆動部(図示省略)により回転駆動されてもよい。 Then, the heating and pressurizing roll 56 heats the modeling material 100 and pressurizes the modeling material 100 by sandwiching the modeling material 100 with the table 14. By heating and pressurizing the modeling material 100 by the heating and pressing roll 56, the heights of the modeling material 100 discharged to the table 14 are made uniform. In other words, the heating and pressurizing roll 56 heats and pressurizes the modeling material 100 to smooth the modeling material 100 discharged to the table 14. In the present embodiment, for example, the heating and pressurizing roll 56 is driven to rotate when it comes into contact with the modeling material 100. The heating and pressurizing roll 56 may be rotationally driven by a driving unit (not shown).

加熱加圧ロール56の軸方向における位置(図13の紙面奥行方向における位置)は、以下のように設定されている。加熱加圧ロール56は、図14に示されるように、ピン30の外周側を通る経路で被排出面14Aに対して移動する位置に配置されている。 The position of the heating and pressurizing roll 56 in the axial direction (position in the depth direction of the paper surface in FIG. 13) is set as follows. As shown in FIG. 14, the heating and pressurizing roll 56 is arranged at a position where it moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through the outer peripheral side of the pin 30.

換言すれば、加熱加圧ロール56は、造形材100の折返部150の内周端150Aから外側を通る経路で、被排出面14Aに対して移動する位置に配置されている。なお、折返部150の内周端150Aとは、加熱加圧ロール56による加熱加圧がなされる前の造形材100における折返部150の内周端150Aである。 In other words, the heating and pressurizing roll 56 is arranged at a position where it moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing from the inner peripheral end 150A of the folded-back portion 150 of the modeling material 100 to the outside. The inner peripheral end 150A of the folded portion 150 is the inner peripheral end 150A of the folded portion 150 in the modeling material 100 before the heating and pressurizing by the heating and pressing roll 56 is performed.

さらに加熱加圧ロール56は、造形材100の幅よりも幅が広く、造形材100の折返部150の外周側に片寄った位置を通る経路で被排出面14Aに対して移動する位置に配置されている。そして、加熱加圧ロール56は、当該位置を移動して、被排出面14Aに排出された造形材100を加熱加圧する。 Further, the heating and pressurizing roll 56 is wider than the width of the modeling material 100, and is arranged at a position where it moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through a position offset to the outer peripheral side of the folded portion 150 of the modeling material 100. ing. Then, the heating and pressurizing roll 56 moves at the position and heats and pressurizes the modeling material 100 discharged to the discharged surface 14A.

なお、加熱加圧ロール56は、ピン31周りに移動する際には、ピン31の外周側を通る経路で被排出面14Aに対して移動する位置に、軸方向に変位される変位機構(図示省略)を有している。 When the heating and pressurizing roll 56 moves around the pin 31, it is displaced in the axial direction to a position where it moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through the outer peripheral side of the pin 31 (not shown). Omitted).

〔制御部16〕
制御部16は、造形装置10の各部の動作を制御する。具体的には、制御部16は、プログラムが記憶されたROM(ロム)やストレージ等で構成された記憶部と、プログラムに従って動作するプロセッサと、を有しており、記憶部に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより、造形装置10の各部の動作が制御される。
[Control unit 16]
The control unit 16 controls the operation of each unit of the modeling device 10. Specifically, the control unit 16 has a storage unit composed of a ROM (rom), a storage, or the like in which the program is stored, and a processor that operates according to the program, and the program stored in the storage unit. The operation of each part of the modeling apparatus 10 is controlled by reading and executing.

制御部16は、図15に示されるように、機能構成として、少なくとも、ユニット移動機構18の駆動を制御する移動機構制御部16Aと、ピン移動機構34、35の駆動を制御する移動機構制御部16Bと、昇降機構36、37の駆動を制御する移動機構制御部16Cと、を有している。 As shown in FIG. 15, the control unit 16 has at least a movement mechanism control unit 16A that controls the drive of the unit movement mechanism 18 and a movement mechanism control unit that controls the drive of the pin movement mechanisms 34 and 35 as a functional configuration. It has 16B and a movement mechanism control unit 16C that controls the drive of the elevating mechanisms 36 and 37.

制御部16は、造形物の三次元データから作成された複数の層データに基づき、以下の造形動作が実行されるように、ユニット移動機構18、ピン移動機構34、35、加熱加圧ロール56、昇降機構36、37、供給機構20、及び搬送部40の動作を制御する。 The control unit 16 has a unit moving mechanism 18, pin moving mechanisms 34, 35, and a heating / pressurizing roll 56 so that the following modeling operations are executed based on a plurality of layer data created from three-dimensional data of the modeled object. , Controls the operations of the elevating mechanisms 36 and 37, the supply mechanism 20, and the transport unit 40.

(造形装置10の造形動作)
ここでは、造形物の三次元データから作成された複数の層データに基づき、曲線状部分を含む造形物を造形する造形動作について説明する。具体的には、当該層データに基づき、図16に示されるように、直線状部分202と曲線状部分203とを有するU字状部分200を含む造形物を造形する造形動作について説明する。なお、本例では、ピン30、31のうち、ピン30を用いる場合について説明する。
(Modeling operation of modeling device 10)
Here, a modeling operation for modeling a modeled object including a curved portion will be described based on a plurality of layer data created from three-dimensional data of the modeled object. Specifically, based on the layer data, as shown in FIG. 16, a modeling operation for modeling a modeled object including a U-shaped portion 200 having a linear portion 202 and a curved portion 203 will be described. In this example, the case where the pin 30 is used among the pins 30 and 31 will be described.

U字状部分200を造形する場合では、曲線状部分203と直線状部分202との境界となる位置であって曲線状部分203の内周側となる配置位置(図16における符号SAの位置)に、ピン移動機構34によってピン30を被排出面14Aに沿って移動させる。さらに、昇降機構36によってピン30を巻掛位置へ降下させる。なお、ピン30は、例えば、中心が配置位置SAに位置するように配置される。 In the case of modeling the U-shaped portion 200, the arrangement position which is the boundary between the curved portion 203 and the linear portion 202 and is the inner peripheral side of the curved portion 203 (the position of the reference numeral SA in FIG. 16). In addition, the pin 30 is moved along the discharge surface 14A by the pin moving mechanism 34. Further, the elevating mechanism 36 lowers the pin 30 to the winding position. The pin 30 is arranged so that the center is located at the arrangement position SA, for example.

そして、図12に示されるように、造形ユニット12が180度の曲がり角度θAにてピン30を折り返すように、ユニット移動機構18が、台14に対して造形ユニット12をU字状に移動させる。 Then, as shown in FIG. 12, the unit moving mechanism 18 moves the modeling unit 12 in a U shape with respect to the base 14 so that the modeling unit 12 turns back the pin 30 at a bending angle θA of 180 degrees. ..

具体的には、まず、造形ユニット12は、例えば、台14の被排出面14Aに沿って、第一方向M1(図12参照)へ平面視にて直線状へ移動する(以下、第一直線移動という)。第一方向M1は、例えば、図1に示す装置幅方向Wである。次に、造形ユニット12は、例えば、台14の被排出面14Aに対して、ピン30の外周を180度の曲がり角度θAにて曲線状に移動する(以下、曲線移動という)。次に、造形ユニット12は、例えば、台14の被排出面14Aに沿って、第一方向M1に対する反対方向M2(図12参照)へ平面視にて直線状へ相対移動する(以下、第二直線移動という)。 Specifically, first, the modeling unit 12 moves linearly in a plan view in the first direction M1 (see FIG. 12) along the discharge surface 14A of the table 14, for example (hereinafter, the first linear movement). ). The first direction M1 is, for example, the device width direction W shown in FIG. Next, the modeling unit 12 moves the outer circumference of the pin 30 in a curved shape at a bending angle θA of 180 degrees with respect to the discharge surface 14A of the base 14, for example (hereinafter referred to as curved movement). Next, the modeling unit 12 moves relative to the discharge surface 14A of the base 14 in a linear direction in a plan view in the direction M2 (see FIG. 12) opposite to the first direction M1 (hereinafter, the second direction). Linear movement).

これにより、造形ユニット12の排出部50から排出される造形材100が、図13及び図14に示されるように、ピン30に巻き掛けられる。換言すれば、造形ユニット12が、台14に対して移動して、造形材100をピン30に巻き掛けながら折り返すように造形材100を台14に排出する。造形材100がピン30に巻き掛けられることで、造形材100がピン30で折り返して折返部150が形成される。この折返部150がU字状部分200の曲線状部分203をなす。 As a result, the modeling material 100 discharged from the discharging unit 50 of the modeling unit 12 is wound around the pin 30 as shown in FIGS. 13 and 14. In other words, the modeling unit 12 moves with respect to the table 14, and discharges the modeling material 100 to the table 14 so as to wrap the modeling material 100 around the pin 30 and fold it back. When the modeling material 100 is wound around the pin 30, the modeling material 100 is folded back at the pin 30 to form the folded-back portion 150. The folded portion 150 forms a curved portion 203 of the U-shaped portion 200.

そして、造形材100がピン30に対して巻き掛けられる途中で、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。換言すれば、造形材100のピン30に対する巻き掛けの開始後であって、造形材100のピン30に対する巻き掛けの完了前に、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。 Then, while the modeling material 100 is being wound around the pin 30, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to a separated position. In other words, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to the separated position after the start of winding the modeling material 100 around the pin 30 and before the completion of the winding of the modeling material 100 around the pin 30.

さらに言えば、造形材100が、直線状から曲線状に変形された後、曲線状から直線状に変形される前に昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。もっと言えば、造形ユニット12が第一直線移動から曲線移動に切り替わった後、曲線移動から第二直線移動に切り替わる前に、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。 Further, after the modeling material 100 is deformed from a straight line to a curved line, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to a separated position before being deformed from the curved line to the straight line. More specifically, after the modeling unit 12 switches from the first linear movement to the curved movement, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to the separated position before switching from the curved movement to the second linear movement.

さらに具体的には、造形ユニット12の曲線移動における曲がり角度θAが、45度以上135度以下の範囲で、さらに好ましくは、60度以上120度以下の範囲で、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。さらに好ましくは、造形ユニット12の曲線移動における曲がり角度θAが90度となった場合に、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。すなわち、造形ユニット12の曲線移動における曲がり角度θAの中間値において、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させる。 More specifically, the elevating mechanism 36 separates the pin 30 in the range where the bending angle θA in the curved movement of the modeling unit 12 is 45 degrees or more and 135 degrees or less, more preferably 60 degrees or more and 120 degrees or less. Move to position. More preferably, when the bending angle θA in the curved movement of the modeling unit 12 becomes 90 degrees, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to the separated position. That is, at the intermediate value of the bending angle θA in the curved movement of the modeling unit 12, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to the separated position.

本実施形態では、造形ユニット12の排出部50から排出された造形材100は、台14の被排出面14Aと加熱加圧ロール56との間で挟まれることで、加熱加圧されて平滑にされる。ここで、断面扁平形状の造形材100は、ピン30に巻き掛けられると、ピン30で捻じられて、図13及び図17に示されるように、造形材100の扁平平面100Dが側方を向く状態となる。したがって、造形材100は、上下方向に長くなる姿勢でピン30に巻き掛けられるが、加熱加圧ロール56によって加熱加圧されて平滑にされる。 In the present embodiment, the modeling material 100 discharged from the discharging section 50 of the modeling unit 12 is sandwiched between the discharged surface 14A of the table 14 and the heating and pressurizing roll 56, so that it is heated and pressed to be smooth. Will be done. Here, when the modeling material 100 having a flat cross section is wound around the pin 30, it is twisted by the pin 30 and the flat plane 100D of the modeling material 100 faces sideways as shown in FIGS. 13 and 17. It becomes a state. Therefore, the modeling material 100 is wound around the pin 30 in a vertically elongated posture, but is heated and pressed by the heating and pressing roll 56 to be smoothed.

なお、S字状に造形ユニット12が折り返す場合には、ピン30を用いた後に、当該ピン30の場合と同様にピン31を用いて、ピン31に造形材100を巻き掛ける。 When the modeling unit 12 is folded back in an S shape, the modeling material 100 is wound around the pin 31 by using the pin 31 as in the case of the pin 30 after using the pin 30.

ここで、ピン30が台14に固定された構成(以下、本構成を第一比較例という)では、ピン30が配置された位置に造形材100が移動できないため、図18に示されるように、造形材100の折返部150で隙間150Sが生じる場合がある。さらに、加熱加圧ロール56によって、造形材100の折返部150加熱加圧された場合であっても隙間150Sが解消されない場合がある。 Here, in the configuration in which the pin 30 is fixed to the base 14 (hereinafter, this configuration is referred to as a first comparative example), the modeling material 100 cannot move to the position where the pin 30 is arranged, so that it is as shown in FIG. , A gap 150S may occur at the folded portion 150 of the modeling material 100. Further, the gap 150S may not be eliminated even when the folded portion 150 of the modeling material 100 is heated and pressed by the heating and pressing roll 56.

これに対して、本実施形態では、造形材100がピン30に対して巻き掛けられる途中で、ピン30が離間位置へ移動するので、ピン30が配置されていた位置(すなわち折返部150の内周側)に空間ができ、第一比較例に比べ、造形材100が折返部150の内周側へ移動しやすい。そして、加熱加圧ロール56によって加熱加圧されることで、ピン30が配置されていた位置(すなわち折返部150の内周側)へ造形材100が移動するので、第一比較例に比べ、造形材100の折返部150で隙間が生じることが抑制される(図16参照)。 On the other hand, in the present embodiment, the pin 30 moves to a separated position while the modeling material 100 is being wound around the pin 30, so that the position where the pin 30 is arranged (that is, in the folded portion 150). A space is created on the peripheral side), and the modeling material 100 can easily move to the inner peripheral side of the folded-back portion 150 as compared with the first comparative example. Then, by heating and pressurizing with the heating and pressurizing roll 56, the modeling material 100 moves to the position where the pin 30 is arranged (that is, the inner peripheral side of the folded-back portion 150), so that compared with the first comparative example, It is possible to prevent a gap from being generated at the folded portion 150 of the modeling material 100 (see FIG. 16).

また、本実施形態では、ピン30、31は、図8に示されるように、先細りに形成され、且つ、先端面30A、31Aが台14の被排出面14Aに接触する先端部30B、31Bを有している。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the pins 30 and 31 are formed to be tapered, and the tip portions 30A and 31A contact the ejected surface 14A of the base 14 with the tip portions 30B and 31B. Have.

ここで、ピン30、31の先端部30B、31Bの太さが一定である構成(以下、本構成を第二比較例という)では、ピン30、31の先端と被排出面14Aとの間に隙間が形成されないため、造形材100が折返部の内周側へ造形材100が移動しにくい。 Here, in a configuration in which the thicknesses of the tips 30B and 31B of the pins 30 and 31 are constant (hereinafter, this configuration is referred to as a second comparative example), between the tips of the pins 30 and 31 and the discharged surface 14A. Since no gap is formed, it is difficult for the modeling material 100 to move to the inner peripheral side of the folded portion.

これに対して、先細りに形成されているため、先端面30A、31Aの外周において、ピン30、31の先端(対向面30C、31C)との間に隙間が形成される。このため、第二比較例に比べ、造形材100が折返部の内周側へ移動しやすく、造形材の折返部で隙間が生じることが抑制される。また、第二比較例に比べ、造形材100の折返部150の曲率が小さくなる。 On the other hand, since it is formed to be tapered, a gap is formed between the tips of the pins 30 and 31 (opposing surfaces 30C and 31C) on the outer periphery of the tip surfaces 30A and 31A. Therefore, as compared with the second comparative example, the modeling material 100 is more likely to move to the inner peripheral side of the folded portion, and it is suppressed that a gap is generated at the folded portion of the modeling material. Further, the curvature of the folded portion 150 of the modeling material 100 is smaller than that of the second comparative example.

さらに、ピン30、31は、図8に示されるように、先端面30A、31Aから外周側に向かって台14の被排出面14Aから徐々に離れるように、先端面30A、31Aに連続して形成され、台14の被排出面14Aに対向する対向面30C、31Cを有している。 Further, as shown in FIG. 8, the pins 30 and 31 are continuous with the tip surfaces 30A and 31A so as to gradually move away from the discharge surface 14A of the base 14 toward the outer peripheral side from the tip surfaces 30A and 31A. It is formed and has facing surfaces 30C and 31C facing the discharged surface 14A of the base 14.

対向面30C、31Cが、先端面30A、31Aから外周側に向かって被排出面14Aから段階的に離れるように先端面30A、31Aに連続して形成される構成に比べ、造形材100の折返部の隙間に移動した造形材100に凹凸が形成されることが抑制される。 Compared to the configuration in which the facing surfaces 30C and 31C are continuously formed on the tip surfaces 30A and 31A so as to be gradually separated from the discharged surface 14A from the tip surfaces 30A and 31A toward the outer peripheral side, the molding material 100 is folded back. The formation of irregularities on the modeling material 100 that has moved to the gaps between the portions is suppressed.

また、本実施形態では、図14に示されるように、加熱加圧ロール56は、ピン30、31の外周側を通る経路で被排出面14Aに対して移動し、被排出面14Aに排出された造形材100を加熱加圧する。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the heating and pressurizing roll 56 moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through the outer peripheral side of the pins 30 and 31, and is discharged to the discharged surface 14A. The shaped material 100 is heated and pressed.

このため、加熱加圧ロール56が、ピン30、31の外周よりも内周側を通る経路で被排出面14Aに対して移動する構成に比べ、加熱加圧ロール56が、ピン30、31と干渉することが抑制される。また、加熱加圧ロール56によって、均等に平坦化されるため、連続繊維120の配向が緩和され、内部歪が軽減される。 Therefore, as compared with the configuration in which the heating and pressurizing roll 56 moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through the inner peripheral side of the outer circumferences of the pins 30 and 31, the heating and pressurizing rolls 56 have the pins 30 and 31 Interference is suppressed. Further, since the heating and pressing roll 56 evenly flattens the fibers, the orientation of the continuous fibers 120 is relaxed and the internal strain is reduced.

また、本実施形態では、図14に示されるように、加熱加圧ロール56は、造形材100の折返部150の内周端150Aから外側を通る経路で、被排出面14Aに対して移動し、被排出面14Aに排出された造形材100を加熱加圧する。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the heating and pressing roll 56 moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing from the inner peripheral end 150A of the folded-back portion 150 of the modeling material 100 to the outside. , The modeling material 100 discharged to the discharged surface 14A is heated and pressurized.

このため、加熱加圧ロール56が、造形材100の折返部150の内周端150Aよりも内側を通る経路で被排出面14Aに対して移動する構成に比べ、加熱加圧ロール56が、ピン30、31と干渉することが抑制される。 Therefore, as compared with the configuration in which the heating / pressurizing roll 56 moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing inside the inner peripheral end 150A of the folded-back portion 150 of the modeling material 100, the heating / pressurizing roll 56 has a pin. Interference with 30 and 31 is suppressed.

さらに本実施形態では、加熱加圧ロール56は、造形材100の幅よりも幅が広く、造形材100の折返部150の外周側に片寄った位置を通る経路で被排出面14Aに対して移動し、被排出面14Aに排出された造形材100を加熱加圧する。 Further, in the present embodiment, the heating and pressing roll 56 is wider than the width of the modeling material 100 and moves with respect to the discharged surface 14A by a path passing through a position offset to the outer peripheral side of the folded portion 150 of the modeling material 100. Then, the modeling material 100 discharged to the discharged surface 14A is heated and pressurized.

このため、加熱加圧ロール56が、造形材100の折返部150の内外周の方向において均等な位置を通る経路で被排出面14Aに対して移動する構成に比べ、造形材100の折返部150の外周側に対する加熱加圧不良が抑制される。 For this reason, the folding portion 150 of the modeling material 100 is compared with the configuration in which the heating and pressurizing roll 56 moves with respect to the discharged surface 14A along a path that passes through uniform positions in the inner and outer peripheral directions of the folding portion 150 of the modeling material 100. Poor heating and pressurization of the outer peripheral side is suppressed.

(変形例)
上記実施形態では、造形材100がピン30に対して巻き掛けられる途中で、昇降機構36がピン30を離間位置へ移動させていたが(以下、当該動作をピン第一動作という)、このピン第一動作に加えて、ピン第二動作、ピン第三動作を行ってもよい。
(Modification example)
In the above embodiment, the elevating mechanism 36 moves the pin 30 to a separated position while the modeling material 100 is being wound around the pin 30 (hereinafter, the operation is referred to as a pin first operation). In addition to the first operation, the pin second operation and the pin third operation may be performed.

ピン第二動作は、造形材100がピン30に対して巻き掛けられる間は、ピン30を巻掛位置に留まらせる動作である。ピン第三動作は、ピン30を離間位置に留まらせる動作である。 The second pin operation is an operation of keeping the pin 30 at the winding position while the modeling material 100 is wound around the pin 30. The third pin operation is an operation of keeping the pin 30 at a separated position.

造形ユニット12が実行する動作、具体的には、ユニット第一動作、ユニット第二動作、及びユニット第三動作のそれぞれに対応付けて、ピン第一動作、ピン第二動作及びピン第三動作が実行される。ユニット第一動作、ユニット第二動作、及びユニット第三動作は、それぞれ、第一動作、第二動作、及び第三動作の一例である。 The operation executed by the modeling unit 12, specifically, the pin first operation, the pin second operation, and the pin third operation are associated with each of the unit first operation, the unit second operation, and the unit third operation. Will be executed. The unit first operation, the unit second operation, and the unit third operation are examples of the first operation, the second operation, and the third operation, respectively.

ユニット第一動作は、造形材100をピン30に巻き掛けながら第一角度で折り返すように造形材100を被排出面14Aに排出する造形ユニット12の動作である(図12参照)。第一角度は、一例として、120度超え180度以下の範囲の曲がり角度θAとされる。 The first operation of the unit is the operation of the modeling unit 12 that discharges the modeling material 100 to the discharge surface 14A so as to wrap the modeling material 100 around the pin 30 and fold it back at the first angle (see FIG. 12). As an example, the first angle is a bending angle θA in the range of more than 120 degrees and 180 degrees or less.

ユニット第二動作は、造形材100をピン30に巻き掛けながら第一角度よりも小さい第二角度で湾曲するように、造形材100を被排出面14Aに排出する造形ユニット12の動作である(図11参照)。第二角度は、一例として、60度超え120度以下の範囲の曲がり角度θAとされる。 The second operation of the unit is the operation of the modeling unit 12 that discharges the modeling material 100 to the discharge surface 14A so as to wrap the modeling material 100 around the pin 30 and bend it at a second angle smaller than the first angle ( (See FIG. 11). As an example, the second angle is a bending angle θA in the range of more than 60 degrees and 120 degrees or less.

ユニット第三動作は、第二角度よりも小さい第三角度で湾曲するように造形材100を被排出面14Aに排出する造形ユニット12の動作である(図10参照)。第三角度は、一例として、0度超え60度以下の範囲の曲がり角度θAとされる。 The third operation of the unit is the operation of the modeling unit 12 that discharges the modeling material 100 to the discharge surface 14A so as to be curved at a third angle smaller than the second angle (see FIG. 10). As an example, the third angle is a bending angle θA in the range of more than 0 degrees and not more than 60 degrees.

そして、ユニット第一動作において、ピン第一動作が実行される。ユニット第二動作において、ピン第二動作が実行される。ユニット第三動作において、ピン第三動作が実行される。 Then, in the unit first operation, the pin first operation is executed. In the second unit operation, the second pin operation is executed. In the unit third operation, the pin third operation is executed.

このように、ユニット第二動作においては、ピン第二動作が実行されるので、造形材100が巻き掛けられている状態においてピン30の移動動作が不要となる。また、ユニット第三動作においては、ピン第三動作が実行されるので、ピン30の移動動作が不要となる。 As described above, in the second unit operation, the second pin operation is executed, so that the movement operation of the pin 30 becomes unnecessary in the state where the modeling material 100 is wound. Further, in the third unit operation, the third pin operation is executed, so that the movement operation of the pin 30 becomes unnecessary.

なお、上記の例では、ピン第一動作、ピン第二動作及びピン第三動作の3つの動作から選択されたが、ピン第一動作及びピン第二動作の2つの動作又は、ピン第一動作及びピン第三動作の2つの動作から選択される構成であってもよい。 In the above example, the pin first operation, the pin second operation, and the pin third operation are selected from the three operations, but the pin first operation and the pin second operation, or the pin first operation. The configuration may be selected from the two operations of the pin third operation and the pin third operation.

ピン第一動作及びピン第二動作の2つの動作から選択される場合は、ユニット第一動作及びユニット第二動作のそれぞれに対応付けて、ピン第一動作及びピン第二動作が実行される。 When selected from the two operations of the pin first operation and the pin second operation, the pin first operation and the pin second operation are executed in association with each of the unit first operation and the unit second operation.

この場合では、ユニット第二動作における第二角度は、一例として、0度超え120度以下の範囲の曲がり角度θAとされる。 In this case, the second angle in the second operation of the unit is, for example, a bending angle θA in the range of more than 0 degrees and 120 degrees or less.

ピン第一動作及びピン第三動作の2つの動作から選択される場合は、ユニット第一動作及びユニット第二動作のそれぞれに対応付けて、ピン第一動作及びピン第三動作が実行される。 When selected from the two operations of the pin first operation and the pin third operation, the pin first operation and the pin third operation are executed in association with each of the unit first operation and the unit second operation.

この場合では、ユニット第二動作における第二角度は、一例として、0度超え120度以下の範囲の曲がり角度θAとされる。 In this case, the second angle in the second operation of the unit is, for example, a bending angle θA in the range of more than 0 degrees and 120 degrees or less.

(他の変形例)
本実施形態では、造形ユニット12を台14に対して移動させたが、これに限られない。例えば、台14を造形ユニット12に対して移動させる構成であってもよく、造形ユニット12及び台14の少なくとも一方を移動させることで、造形ユニット12が台14に対して相対移動する構成であればよい。
(Other variants)
In the present embodiment, the modeling unit 12 is moved with respect to the base 14, but the present invention is not limited to this. For example, the pedestal 14 may be moved with respect to the modeling unit 12, or the modeling unit 12 may be moved relative to the pedestal 14 by moving at least one of the modeling unit 12 and the pedestal 14. Just do it.

また、本実施形態では、造形装置10は、含浸部24を備えたが、含浸部24を備えなくてもよい。この場合では、例えば、繊維束110に樹脂112を予め含侵させた線状の造形材100を供給部21から供給する構成であってもよい。 Further, in the present embodiment, the modeling apparatus 10 includes the impregnated portion 24, but the impregnated portion 24 may not be provided. In this case, for example, the fiber bundle 110 may be supplied from the supply unit 21 with the linear modeling material 100 in which the resin 112 is impregnated in advance.

また、本実施形態では、ピン30、31は、図8に示されるように、先細りに形成され、且つ、先端面30A、31Aが台14の被排出面14Aに接触する先端部30B、31Bを有していたが、これに限られない。例えば、ピン30、31の先端部30B、31Bの太さが一定である構成であってもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the pins 30 and 31 are formed to be tapered, and the tip portions 30A and 31A contact the ejected surface 14A of the base 14 with the tip portions 30B and 31B. Had, but not limited to this. For example, the thickness of the tips 30B and 31B of the pins 30 and 31 may be constant.

また、本実施形態では、ピン30、31は、図8に示されるように、先端面30A、31Aから外周側に向かって台14の被排出面14Aから徐々に離れるように、先端面30A、31Aに連続して形成され、台14の被排出面14Aに対向する対向面30C、31Cを有していたが、これに限られない。たとえば、対向面30C、31Cが、先端面30A、31Aから外周側に向かって被排出面14Aから段階的に離れるように先端面30A、31Aに連続して形成される構成であってもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the tip surfaces 30A, 31 so as to gradually move away from the discharge surface 14A of the base 14 toward the outer peripheral side from the tip surfaces 30A, 31A. It was formed continuously on 31A and had facing surfaces 30C and 31C facing the discharged surface 14A of the base 14, but the present invention is not limited to this. For example, the facing surfaces 30C and 31C may be continuously formed on the tip surfaces 30A and 31A so as to be gradually separated from the discharged surface 14A from the tip surfaces 30A and 31A toward the outer peripheral side.

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the gist thereof. For example, the above-mentioned modified examples may be configured by combining a plurality of them as appropriate.

10 造形装置
12 造形ユニット(排出機構の一例)
14 台(被排出部の一例)
30、31 ピン(巻掛部の一例)
36 昇降機構(移動機構の一例)
56 加熱加圧ロール(加熱加圧部の一例)
100 造形材
10 Modeling device 12 Modeling unit (an example of discharge mechanism)
14 units (example of discharged part)
Pins 30 and 31 (example of winding part)
36 Lifting mechanism (an example of moving mechanism)
56 Heating and pressurizing roll (an example of heating and pressurizing part)
100 modeling material

Claims (9)

連続繊維の束に樹脂を含侵させた線状の造形材が排出される被排出部と、
前記被排出部に配置され、前記造形材が巻き掛けられる巻掛部と、
前記被排出部に対して相対移動し、前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する排出機構と、
前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する加熱加圧部と、
前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させる移動機構と、
を備える造形装置。
A discharged part where a linear molding material impregnated with resin in a bundle of continuous fibers is discharged,
A winding portion that is arranged in the discharged portion and around which the molding material is wound, and a winding portion.
An discharge mechanism that moves relative to the discharged portion and discharges the shaped material to the discharged portion so as to wrap the molding material around the winding portion and fold back.
A heating and pressurizing part that heats and pressurizes the modeling material discharged to the discharged part,
A moving mechanism that moves the wound portion away from the discharged portion while the molding material is being wound around the wound portion.
A modeling device equipped with.
前記巻掛部は、
先細りに形成され、且つ、先端面が前記被排出部に接触する先端部を有する
請求項1に記載の造形装置。
The winding part is
The modeling apparatus according to claim 1, further comprising a tip portion that is tapered and whose tip surface contacts the discharged portion.
前記巻掛部は、
前記先端面から外周側に向かって前記被排出部から徐々に離れるように前記先端面に連続して形成され、前記被排出部に対向する対向面を有する、
請求項2に記載の造形装置。
The winding part is
It is formed continuously on the tip surface so as to gradually move away from the discharged portion from the tip surface toward the outer peripheral side, and has an facing surface facing the discharged portion.
The modeling apparatus according to claim 2.
前記加熱加圧部は、
前記巻掛部の外周側を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する請求項1〜3のいずれか1項に記載の造形装置。
The heating and pressurizing part
The modeling according to any one of claims 1 to 3, which moves relative to the discharged portion along a path passing through the outer peripheral side of the winding portion and heats and pressurizes the modeling material discharged to the discharged portion. apparatus.
前記加熱加圧部は、
前記造形材の折返部の内周端から外側を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する請求項1〜3のいずれか1項に記載の造形装置。
The heating and pressurizing part
Any one of claims 1 to 3 that moves relative to the discharged portion by a path passing from the inner peripheral end of the folded portion of the shaped material to the outside and heats and pressurizes the shaped material discharged to the discharged portion. The modeling device described in the section.
前記加熱加圧部は、
前記造形材の幅よりも幅が広く、
前記造形材の折返部の外周側に片寄った位置を通る経路で前記被排出部に対して相対移動し、前記被排出部に排出された造形材を加熱加圧する請求項5に記載の造形装置。
The heating and pressurizing part
Wider than the width of the molding material,
The modeling apparatus according to claim 5, wherein the modeling material moves relative to the discharged portion by a path passing through a position offset to the outer peripheral side of the folded portion of the modeling material, and heats and pressurizes the modeling material discharged to the discharged portion. ..
前記排出機構は、
前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら第一角度で折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する第一動作と、
前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら前記第一角度よりも小さい第二角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第二動作と、を実行可能とされ、
前記移動機構は、
前記第一動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させ、
前記第二動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる間は、前記巻掛部を前記被排出部との接触位置に留まらせる
請求項1〜6のいずれか1項に記載の造形装置。
The discharge mechanism
The first operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to wrap the modeling material around the winding portion and fold it back at the first angle.
The second operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to bend at a second angle smaller than the first angle while winding the molding material around the winding portion can be executed.
The moving mechanism
In the first operation, while the molding material is being wound around the winding portion, the winding portion is moved in a direction away from the discharged portion.
In any one of claims 1 to 6, in the second operation, the wound portion is kept at a contact position with the discharged portion while the molding material is wound around the wound portion. The modeling device described.
前記排出機構は、
さらに、前記第二角度よりも小さい第三角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第三動作を実行可能とされ、
前記移動機構は、
前記第三動作において、前記被排出部から離れた位置に前記巻掛部を留まらせる
請求項7に記載の造形装置。
The discharge mechanism
Further, it is possible to execute the third operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to be curved at a third angle smaller than the second angle.
The moving mechanism
The modeling apparatus according to claim 7, wherein in the third operation, the winding portion is retained at a position away from the discharged portion.
前記排出機構は、
前記造形材を前記巻掛部に巻き掛けながら第一角度で折り返すように該造形材を前記被排出部に排出する第一動作と、
前記第一角度よりも小さい第二角度で湾曲するように該造形材を前記被排出部に排出する第二動作と、を実行可能とされ、
前記移動機構は、
前記第一動作において、前記造形材が前記巻掛部に対して巻き掛けられる途中で、前記巻掛部を前記被排出部から離れる方向へ移動させ、
前記第二動作において、前記被排出部から離れた位置に前記巻掛部を留まらせる
請求項1〜6のいずれか1項に記載の造形装置。
The discharge mechanism
The first operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to wrap the modeling material around the winding portion and fold it back at the first angle.
The second operation of discharging the modeling material to the discharged portion so as to be curved at a second angle smaller than the first angle can be performed.
The moving mechanism
In the first operation, while the molding material is being wound around the winding portion, the winding portion is moved in a direction away from the discharged portion.
The modeling apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein in the second operation, the winding portion is retained at a position away from the discharged portion.
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