JP2021535846A - 付加的製造 - Google Patents

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Abstract

付加的製造装置のための工具径路データの生成は、物理的対象物の少なくとも一部分が１つの線（３０２）によって表現された対象物設計データを提供することを含む。付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層（３０４）の間に提供されている１つの中間薄片層を用いて、線（３０２）の部分（３０８ａ、３０８ｂ、３１０ａ、３１０ｂ）はスライスされる。スライスによって、線（３０２）の部分（３０８ａ、３０８ｂ、３１０ａ、３１０ｂ）と中間薄片層との交点に中間層点（３１６，３２０）を生成する。ここで、中間層点（３１６，３２０）は第１及び第２の物理的蓄積層（３０４）の間に位置する。中間層点（３１６，３２０）は、付加的製造装置の物理的蓄積層（３０４）の中に位置する、投影された蓄積層点（３２２、３２４、３２６）へ投影される。投影された蓄積層点（３２２、３２４、３２６）は、物理的蓄積層（３０４）のための工具径路データを提供するために用いられる。同様のプロセスは、物理的対象物が１つの面によって表現されている場合において用いることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、付加的製造（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）において用いる工具径路データを生成することに関する。
付加的製造（例えば３Ｄプリンティング）は、材料の選択的な付着又は凝固（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｒ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ）によって、しばしば実行される。材料の選択的な付着又は凝固は、３Ｄ空間における複数の物理的蓄積層（ｐｌｕｒａｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｕｉｌｄ ｌａｙｅｒｓ）において実行される。物理的蓄積層は２Ｄ面や３Ｄ面（２Ｄ ｐｌａｎｅｓ ｏｒ ３Ｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）であり得る。これらの配列において、製造されるべき対象物のための設計データは、典型的には、ステレオ・リゾグラフィー（ＳＴＬ）（Ｓｔｅｒｅｏ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）のような立体の表現として提供され、そして、議論されている付加的製造装置の物理的蓄積層に対応する、複数の薄片（ｓｌｉｃｅｓ）に分解される。当該薄片は、典型的には、閉じた輪郭（ｃｌｏｓｅｄ ｃｏｎｔｏｕｒｓ）によって定義される。例えば、ラスター・パターンである点や線を含む工具径路データは、閉じた輪郭の中の領域を充填するために、各々の物理的蓄積層について、生成される。次に、各々の物理的蓄積層についての工具径路データは、付加的製造装置の工具（例えばレーザー）によって、追従され、物理的対象物を製造するように材料を選択的に付着したり、凝固する。これは、典型的には、１つ以上の工具径路に沿って材料の付着又は凝固の点を動かすことを含む。当該付着又は凝固は、１つ以上の工具径路に沿って、点から点へと移動し、（例えば、レーザーは特定の点で作動し、次にスイッチが切られ、続いて次の点に移動し、そして、次に、再び作動する。）１つあるいは、１つ以上の工具径路に沿って連続する（例えば、レーザーは各々の工具径路に沿って、連続して作動する。）。
同一の製造装置を用いるが、異なった工具経路データを用いて、種々の異なった物理的対象物を製造することができる有利性を付加的製造は有している。削り出し、形成又は鋳造のプロセスのような、より確立した製造プロセスを用いるに際し、製造するのが極めて困難であったり、場合によっては不可能な、複雑な対象物を製造することができる有利性も付加的製造は有している。より確立した製造プロセスと比較するに際し、類似し、場合によってはより良い材料及び／又は構造特性を有する、物理的対象物を製造することについて、付加的製造に、それゆえ、強く期待されている。
しかしながら、付加的製造のための工具径路データを生成する既存のプロセスは、議論している付加的製造装置の十分なレソリューション（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）をしばしば利用できていない。さらに、付加的製造のための工具径路データを生成する既存のプロセスは、より確立した製造プロセスと比較した際に、より劣った材料及び／又は構造特性を有する、物理的対象物を製造する、工具径路データを、生み出している。また。付加的製造のための工具径路データを生成する。既存のプロセスは、特に微細で複雑な構造的特徴を有する対象物のためには、極めて集中的なコンピュータによる演算をしばしば必要とする。
それゆえ、付加的製造において用いられる工具径路データを生成することには、改良の余地が残されていると出願人は信じる。
１つの側面によれば、物理的対象物を製造する際に、付加的製造装置によって追従されるべき、工具径路データを生成する方法であり、コンピュータが実行する方法であって、
（１）物理的対象物の少なくとも一部分が一つの線によって表現される、対象物設計データを提供すること、
（２）付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供される中間薄片層（ａｎ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｌｉｃｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を用いて、当該線の部分をスライスすること、ここで、当該線の部分をスライスすることによって、当該線の部分と当該中間薄片層との交点に中間層点（ａｎ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｌａｙｅｒ ｐｏｉｎｔ）を生じさせ、ここで、当該中間層点は第１及び第２の物理的蓄積される層の間に位置し、
（３）付加的製造装置の物理的蓄積層の中にある、投影蓄積層点（ａ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｂｕｉｌｄ ｌａｙｅｒ ｐｏｉｎｔ）へ当該中間層点を投影すること、
（４）付加的製造装置の上記物理的蓄積層のための工具径路データを供給するために当該投影蓄積層点を用いること、
を当該方法は含んでいる。
この側面及びその実施態様は、比較的粗いレソリューションの第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供される中間薄片層を使用することによって物理的対象物が好ましい構造の高度の見本である、工具径路データを生成する方法を提供する。それゆえ、物理的対象物を作るのに用いられる、特に付加的製造装置のレソリューションのより良い使用を、結果としての工具径路データは可能とする。また、工具径路データは、既存の付加的製造装置と比較した際に、微細な細部及び／又は優れた材料及び／又は優れた構造特性を有する物理的対象物を生産することが可能である。（例えばアブスラクトの方法及び／又はパラメータの方法で（ｉｎ ａｎ ａｂｓｔｒａｃｔ ａｎｄ／ｏｒ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍａｎｎｅｒ））例えば、線が表現する構造の特徴を表現して、立体から（例えばＳＴＬ）、直接に閉じた輪郭を生成することなしに、物理的対象物を表現する線から工具径路データを生成する方法を種々の実施態様は提供する。これは、既存の装置と比較した際に、工具径路データを生成することによって、演算の集中が軽減されることを意味する。
種々の実施態様において、中間薄片層は第１及び第２の物理的蓄積層と同一であってはならないし、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層のすべてと同一ではない。種々の実施対象においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層とほぼ平行であってもよく、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層とほぼ平行であってもよい。
種々の実施態様においては、中間層点が投影される、物理的蓄積層は第１又は第２の物理的蓄積層である。第１及び第２の物理的蓄積層は付加的製造装置の隣接した蓄積層（ａｄｊａｃｅｎｔ ｂｕｉｌｄ ｌａｙｅｒｓ）であってもよい。しかしながら、他の実施態様においては、中間層点が投影される物理的蓄積層は、付加的製造装置の他の１つの物理的蓄積層であってもよく、例えば第１及び第２の物理的対象層の間にあってもよい。それゆえ、第１及び第２の物理的蓄積層は付加的製造装置の隣接した蓄積層であってはならない。
種々の実施態様においては、当該線の部分をスライスすることは、第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供されている、複数の中間薄片層を用いて当該線の部分をスライスすることを含んでもよい。これらの実施態様においては、当該線の部分をスライスすることは、当該線の部分と各々の中間薄片層の交点において、各々の中間層点を生じさせることを含んでもよい。各々の中間層点は、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置してもよい。これらの実施態様は、付加的製造装置の物理的蓄積層の中にある、各々の投影蓄積層点へ各々の中間層点が投影されることを含んでもよい。これらの実施態様は、付加的製造装置の物理的蓄積層のための工具径路データを提供するために投影蓄積層点を用いることを含んでもよい。
また、種々の実施態様においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層と同一であってはならないし、付加的製造装置の、１つ以上の他の物理的蓄積層のすべてと同一ではない。また、種々の実施態様においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層と平行であってもよく、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層と平行であってもよい。種々の実施態様においては、中間層点が投影される、物理的蓄積層は、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する他の１つの物理的蓄積層であってもよい。
種々の実施態様においては、線の１つ又は各々の部分をスライスする際に用いられる、多くの中間薄片層及び／又は線の１つ又は各々の部分をスライスする際に生成される、多くの中間層点は線の部分についての蓄積角度（ａ ｂｕｉｌｄ ａｎｇｌｅ）に基づいて選択されてもよい。種々の実施態様において、線の部分のための蓄積角度は、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層の法線（ａ ｎｏｒｍａｌ）、第２の物理的蓄積層の法線及び／又は他の１つの物理的蓄積層の法線と線の部分の法線との間の角度であってもよく、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置してもよい。例えば、比較的多数の中間薄片層は用いられてもよく、及び／又は比較的多数の中間層点は、物理的蓄積層にほぼ平行な（すなわち、比較的低い（浅い）蓄積角度を有する、）線の部分のために生成されてもよい。物理的蓄積層にほぼ平行な線の部分は、比較的多くの工具径路を用いて製造できるからである。同様に、比較的少数の中間薄片層は用いられてもよく、及び／又は比較的少数の中間層点は、物理的蓄積層にほぼ垂直な（すなわち、比較的高い（急峻な）蓄積角度を有する、）線の部分のために生成されてもよい。物理的蓄積層にほぼ垂直な線の部分は比較的少ない工具径路を用いて適切に製造されるからである。
種々の実施態様において、線の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は線の部分をスライスする際に生成される中間層点は、付加的製造装置のために第１及び第２の物理的蓄積層の間の蓄積層間隔（ｔｈｅ ｂｕｉｌｄ ｌａｙｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）に基づいて選択される。例えば、比較的多数の中間薄片層が用いられてもよいし、及び／又は、比較的多数の中間層点が比較的大きな（すなわち、粗い）蓄積層間隔のために生成されてもよい。同様に、比較的少数の中間薄片が用いられてもよく、及び／又は、比較的少数の中間層点が比較的小さな（すなわち、微細な）蓄積層間隔のために生成されてもよい。
種々の実施態様において、線の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は線の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層点は、付加的製造装置のための望ましい工具径路間隔に基づいて選択されてもよい。望ましい工具径路間隔は、単一の工具径路を用いて、すなわち、隣接する工具径路の間に付着された、及び／又は凝固された材料の適切な重なりを許可するように、付加的製造装置によって、付着され、及び／又は凝固されることができる材料の直径にほぼ等しいか、あるいは以下である。例えば、比較的小さな望ましい工具径路間隔のために、比較的多数の中間薄片層が用いられてもよく、及び／又は、比較的多数の中間層点が生成されてもよい。同様に、比較的大きな、望ましい工具径路間隔のために、比較的少数の中間薄片層が用いられてもよく、及び／又は、比較的少数の中間層点が生成されてもよい。
種々の実施態様において、線の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は線の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層点は、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上などであってもよい。種々の実施態様において、線の部分をスライスすることは、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層（すなわち、第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層、及び／又は１以上の他の物）、（すなわち、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する。）を用いて、線の部分をスライスすることをさらに含んでもよい。これらの実施態様において、線の部分をスライスすることは、線の部分と１つ以上の物理的蓄積層との各々の交点で、１つ以上の直接蓄積層点を直接に生成してもよい。
しかしながら、（例えば蓄積層にほぼ垂直な）線の１つ以上の部分について、線のこれらの１つ以上の他の部分をスライスする際に用いられる多数の中間薄片層及び／又はこれらの１つ以上の他の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層点はゼロ個であってもよい。これらの実施態様において、線のこれらの１つ以上の部分は、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層（例えば第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は１つ以上の他の物理的蓄積層）（例えば第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する）を用いて、さらにスライスされてもよい。これらの実施態様において、線のこれら１つ以上の他の部分をスライスすることは、線の１つ以上の部分と１つ以上の物理的蓄積層との各々の交点において、１つ以上の直接蓄積層点を直接に再び生成してもよい。
Figure 2021535846
θは、ゼロ個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、線のその部分をスラ
Figure 2021535846
の範囲で、線の部分のための蓄積角度θは、１個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は線のその部分をスライスする際に１個の中間層点に生成しても
Figure 2021535846
２個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、線のその部分をスライスする際に２個の中間層点を生成してもよい。そして、又は、所望のとおり、同様であり、９０°から０°の範囲がカバーされる。
Figure 2021535846
個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、線のその部分をスライスする際にｎ個の中間層点を生成してもよい。ここで、１個の、又はｎ個のそれぞれについて、θｎ及びθｎ＋１は選択された角度である。線の部分のための蓄積角度θ及び／又は用いられる、ｎ個の中間薄片層及び／又は線のその部分をスライスする際に生成される、ｎ個の中間層点の間の他の関係は、所望のとおりに、用いられてもよい。
例えば、蓄積層間隔ＳＢＬと所望の工具径路間隔ＳＴＰのために、
Figure 2021535846
の範囲で、線の部分のための蓄積角度θは、ゼロ個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、線のその部分をスライスする際にゼロ個の中間層点を生成してもよい。そして／又は、
Figure 2021535846
の範囲で、線の部分のための蓄積角度θは、１個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、線のその部分をスライスする際に１個の中間層点を生成してもよい。そして／又は、
Figure 2021535846
の範囲で、線の部分のための蓄積角度θは、２個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、線のその部分をスライスする際に２個の中間層点を生成してもよい。そして、又は、所望のとおり、同様であり、９０°から０°の範囲がカバーされる。
より一般的には、
Figure 2021535846
の範囲で、線の部分のための蓄積角度θは、ｎ個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、線のその部分をスライスする際にｎ個の中間層点を生成してもよい。ここで、ｋθｎ及びｋθｎ＋１は与えられたｎに対して選択された値である。線の部分のための蓄積角度θ、及び／又は、用いられる中間薄片層の数ｎ、及び／又は、線のその部分をスライスする際に生成される中間層点の数ｎの間の関係は、所望のとおり、用いられてもよい。
種々の実施態様において、線の部分をスライスする際に用いられる、中間薄片層の間隔（例えば相互間の間隔や物理的蓄積層との間隔）は、ほぼ一定であってもよい。例えば、ｎ個の中間薄片層が用いられ、及び／又はｎ個の中間層点が生成された際に、中間層間隔ＳＩＬはＳＩＬ＝ＳＢＬ／（ｎ＋１）で与えられる。そして、中間層間隔ＳＩＬのための他の関係（例えば、一定でない関係）は所望のとおり、用いられてもよい。
種々の実施態様において、線は複数の線部分（線の部分（ｐｌｕｒａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ））を含んでいてもよい。例えば、線は複数の線部分の１つの輪を含んでいてもよい。これらの実施態様は、線を複数の線部分に分割することを含んでもよい。１つの線部分は最初の頂点と最終の頂点（ａ ｓｔａｒｔ ｖｅｒｔｅｘ ａｎｄ ａｎ ｅｎｄ ｖｅｒｔｅｘ）によって定義されてもよい。１つの線部分は１つ以上の他の線部分と１つ以上の頂点を共有してもよい。種々の実施態様は、各々の線部分のための蓄積角度を決めることを含んでいてもよい。種々の実施態様は、その線部分のための蓄積角度に基づいて、１個以上の線部分の１個以上の群又は「ドメイン」の中に各々の線部分を含めることを含んでもよい。１つ以上の群がそれぞれの１つ以上の線部分を含んでいることになる。１つ以上の線部分の１つの群は、蓄積角度が特定の範囲内の蓄積角度を有する、複数の線部分を含んでもよい。例えば上記の蓄積角度の１つの範囲内の蓄積角度を有する、線部分が挙げられる。そして、１つ以上の線部分の１つの群は、ほぼ似た蓄積角度を有する、複数の線部分を含んでいてもよい。
同一数の中間薄片層は用いられてもよいし、及び／又は、同一数の中間層点は、特定の１つの群又は「ドメイン」の１つ以上の線部分をスライスする際に、生成されてもよい。異なった数の中間薄片層は用いられてもよいし、及び／又は異なった群又は「ドメイン」の１つ以上の線部分をスライスする際に、異なった数の中間層点は生成されてもよい。同様に、一つの特定の群又は「ドメイン」の１つ以上の線部分がスライスされる際に、同一の中間層間隔は用いられてもよい。異なった複数の群又は「ドメイン」の１つ以上の線部分がスライスされる際に、異なった中間層間隔は用いられてもよい。
種々の実施態様において、当該又は各々の中間層点は、その物理的蓄積層のための蓄積層を生成するために、第１の物理的蓄積層へ、第２の物理的蓄積層へ、及び／又は、１つ以上の物理的蓄積層へ、（例えば第１の物理的蓄積層及び第２の物理的蓄積層の間に位置する。）投影されてもよい。種々の実施態様において、当該又は各々の中間層点は、その最も接近した（ｃｌｏｓｅｓｔ）物理的蓄積層（例えば、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層、又は他の１つの物理的蓄積層により接近しているものであり、第１の物理的蓄積層と第２の物理的蓄積層の間に位置している。）に投影されてもよい。そして、当該又は各々の中間層点は上方に向かって及び／又は下方に向かって投影されてもよい。種々の実施態様において、比較的上方の蓄積層における１個以上の（投影された及び／又は直接の）蓄積層点は、比較的下方の（例えば隣接した（ａｄｊａｃｅｎｔ））蓄積層へ下方に向かって投影されてもよい。これによって、比較的上方の蓄積層における１個以上の蓄積層の下に付加的構造的支持（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ）を提供するのが助けられる。
実施態様のいかなる側面において、ここに言及されている、下方／より低い方向及び／又は上方／より高い方向は、付加的製造装置が用いられる対象物の層を蓄積している順序に関するものであり、付加的製造装置を用いて、下方／より低い方向から、及び／又は上方／より高い方向に向かって、順番に層が蓄積される。第１の蓄積層は比較的に、より低い蓄積層であり、第２の蓄積層は比較的に、より高い蓄積層であり、逆もまた同様である。
種々の実態態様において、対象物の少なくとも一部分（例えば、対象物の構造的特徴）は、（例えば、ＳＴＬにおけるような、部分として、立体を囲む、正味の多面体によって）立方体ではなく、（例えば線のための特定の厚さを持った）線によって、アブストラクトとして又はパラメータとして表現されてもよい。このようにして、種々の実施態様において、当該線は立体の部分を形成するものではなく、及び／又は対象物の充填された表現及び／又は立体の表現（例えばＳＴＬ）ではない。例えば、種々の実施態様において、引き伸ばされた（例えば、薄い）、対象物の特徴（例えば、支柱（ｓｔｒｕｔ））は、対象物の引き伸ばされた構造的特徴の立体を囲む正味の多面体によってではなく、（例えば、特定の厚さを持った）線によって表現されてもよい。
種々の実施態様において、少なくとも部分的に対象物を表現する線は、いずれかの所望の適切な方法で、対象物設計データ（ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ｄａｔａ）で定義することができる。種々の実施態様において、少なくとも部分的に対象物を表現する線は、１個以上の直線部分及び／又は１個以上の曲線部分を含んでいる。複数の線部分から形成されている線は、本明細書において、「連結線」（ｐｏｌｙｌｉｎｅ）と言う。少なくとも部分的に対象物を表現する線はパラメータで表わすことができ、例えば、当該線は１個以上のスプライン（ｓｐｌｉｎｅｓ）、１個以上のベジエル曲線（Ｂｅｚｉｅｒ ｃｕｒｖｅｓ）などを含んでもよい。少なくとも部分的に対象物を表現する線は、またあるいは代わりに、１個以上のベクトル、（例えば、３Ｄ空間における、点、又は頂点の１個以上の組み合わせ）、（例えば、３Ｄ空間における）によって、点及び勾配の１つ以上の組み合わせ、などによって表わされる。
本明細書の末までに理解されるであろうが、実際に、付加的製造装置は、第１及び第２の物理的蓄積層の、複数の対を用いてもよい。そのため、工具径路データは、付加的製造装置のために、第１及び第２の物理的蓄積層の、複数の対の第１及び第２の物理的蓄積層のそれぞれの対について同様の方法で生成されてもよい。
本明細書の末までに理解されるであろうが、実際に対象物は複数の線及び／又は線分によって表わされてもよい。種々の実施態様において、工具径路データは、対象物を表現する、各々の線及び／又は複数の線の部分及び／又は線分について、同様の方法で生成される。
本明細書で記載される、実施態様のいずれの側面において、少なくとも対象物の部分は、またあるいは代わりに、面によって表わされる。これらの態様において、工具径路データは、上記のとおり、線から工具径路データを生成するのと同様の方法で、面から生成されてもよい。
そして、他の１つの側面によれば、物理的対象物を製造する際に、付加的製造装置によって追従されるべき、工具径路データを生成する方法であり、コンピュータが実行する方法であって、
（１）物理的対象物の少なくとも一部分が１つの面によって表現される、対象物設計データを提供すること、
（２）付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供される中間薄片層を用いて、当該面の部分をスライスすること、ここで、当該面の部分をスライスすることによって、当該面の部分と当該中間薄片層との交線に中間層線（ａｎ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｌａｙｅｒ ｌｉｎｅ）を生じさせ、ここで、当該中間層線は第１及び第２の物理的蓄積される層の間に位置し、
（３）付加的製造装置の物理的蓄積層の中にある、投影蓄積層線（ａ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｂｕｉｌｄ ｌａｙｅｒ ｌｉｎｅ）へ当該中間層線を投影すること
（４）付加的製造装置の上記物理的蓄積層のための工具径路データを供給するために当該投影蓄積層線を用いること、
を当該方法は含んでいる。
この側面及びその実施態様は、比較的粗いレソリューションの第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供される中間薄片層を使用することによって物理的対象物が好ましい構造の高度の見本である、工具径路データを生成する方法を提供する。それゆえ、物理的対象物を作るのに用いられる、特に付加的製造装置のレソリューションのより良い使用を、結果としての工具径路データは可能とする。また、工具径路データは、既存の付加的製造装置と比較した際に、微細な細部及び／又は優れた材料及び／又は優れた構造特性を有する物理的対象物を生産することが可能である。（例えばアブスラクトの方法及び／又はパラメータの方法で）例えば、面が表現する構造の特徴を表現して、立体から（例えばＳＴＬ）、直接に閉じた輪郭を生成することなしに、物理的対象物を表現する面から工具径路データを生成する方法を種々の実施態様は提供する。これは、既存の装置と比較した際に、工具径路データを生成することによって、演算の集中が減少されることを意味する。
種々の実施態様において、中間薄片層は第１及び第２の物理的蓄積層と同一であってはならないし、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層のすべてと同一ではない。種々の実施対象においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層とほぼ平行であってもよく、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層とほぼ平行であってもよい。
種々の実施態様においては、中間層線が投影される、物理的蓄積層は第１又は第２の物理的蓄積層である。第１及び第２の物理的蓄積層は付加的製造装置の隣接した蓄積層であってもよい。しかしながら、他の実施態様においては、中間層線が投影される物理的蓄積層は、付加的製造装置の他の１つの物理的蓄積層であってもよく、例えば第１及び第２の物理的対象層の間にあってもよい。それゆえ、第１及び第２の物理的蓄積層は付加的製造装置の隣接した蓄積層であってはならない。
種々の実施態様においては、当該面の部分をスライスすることは、第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供されている、複数の中間薄片層を用いて当該面の部分をスライスすることを含んでもよい。これらの実施態様においては、当該面の部分をスライスすることは、当該面の部分と各々の中間薄片層の交線において、各々の中間層線を生じさせることを含んでもよい。各々の中間層線は、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置してもよい。これらの実施態様は、付加的製造装置の物理的蓄積層の中にある、各々の投影蓄積層線へ各々の中間層線が投影されることを含んでもよい。これらの実施態様は、付加的製造装置の物理的蓄積層のための工具径路データを提供するために投影蓄積層線を用いることを含んでもよい。
また、種々の実施態様においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層と同一であってはならないし、付加的製造装置の、１つ以上の他の物理的蓄積層のすべてと同一ではない。また、種々の実施態様においては、中間薄片層は、第１及び／又は第２の物理的蓄積層と平行であってもよく、付加的製造装置の１つ以上の他の物理的蓄積層と平行であってもよい。種々の実施態様においては、中間層線が投影される、物理的蓄積層は、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する他の１つの物理的蓄積層であってもよい。
種々の実施態様においては、面の１つ又は各々の部分をスライスする際に用いられる、多くの中間薄片層及び／又は面の１つ又は各々の部分をスライスする際に生成される、多くの中間層線は面の部分についての蓄積角度に基づいて選択されてもよい。種々の実施態様において、面の部分のための蓄積角度は、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層の法線、第２の物理的蓄積層の法線及び／又は他の１つの物理的蓄積層の法線と面の部分の法線との間の角度であってもよく、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置してもよい。例えば、比較的多数の中間薄片層は用いられてもよく、及び／又は比較的多数の中間層線は、付加的製造装置の物理的蓄積層にほぼ平行な（すなわち、比較的低い（浅い）蓄積角度を有する、）面の部分のために生成されてもよい。物理的蓄積層にほぼ平行な面の部分は、比較的多くの工具径路を用いて製造できるからである。同様に、比較的少数の中間薄片層は用いられてもよく、及び／又は比較的少数の中間層線は、物理的蓄積層にほぼ垂直な（すなわち、比較的高い（急峻な）蓄積角度を有する、）面の部分のために生成されてもよい。物理的蓄積層にほぼ垂直な面の部分は比較的少ない工具径路を用いて適切に製造されるからである。
種々の実施態様において、面の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は面の部分をスライスする際に生成される中間層線は、付加的製造装置のために第１及び第２の物理的蓄積層の間の蓄積層間隔に基づいて選択される。例えば、比較的多数の中間薄片層が用いられてもよいし、及び／又は、比較的多数の中間層線が比較的大きな（すなわち、粗い）蓄積層間隔のために生成されてもよい。同様に、比較的少数の中間薄片が用いられてもよく、及び／又は、比較的少数の中間層線が比較的小さな（すなわち、微細な）蓄積層間隔のために生成されてもよい。
種々の実施態様において、面の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は面の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層線は、付加的製造装置のための望ましい工具径路間隔に基づいて選択されてもよい。望ましい工具径路間隔は、単一の工具径路を用いて、すなわち、隣接する工具径路の間に付着された、及び／又は凝固された材料の適切な重なりを許可するように、付加的製造装置によって、付着され、及び／又は凝固されることができる材料の直径にほぼ等しいか、あるいは以下である。例えば、比較的小さな望ましい工具径路間隔のために、比較的多数の中間薄片層が用いられてもよく、及び／又は、比較的多数の中間層線が生成されてもよい。同様に、比較的大きな、望ましい工具径路間隔のために、比較的少数の中間薄片層が用いられてもよく、及び／又は、比較的少数の中間層線が生成されてもよい。
種々の実施態様において、面の部分をスライスする際に用いられる、多数の中間薄片層及び／又は面の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層線は、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上などであってもよい。種々の実施態様において、面の部分をスライスすることは、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層（すなわち、第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層、及び／又は１以上の他の物）、（すなわち、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する。）を用いて、面の部分をスライスすることをさらに含んでもよい。これらの実施態様において、面の部分をスライスすることは、面の部分と１つ以上の物理的蓄積層との各々の交線で、１つ以上の直接蓄積層線を直接に生成してもよい。
しかしながら、（例えば蓄積層にほぼ垂直な）面の１つ以上の部分について、面のこれらの１つ以上の他の部分をスライスする際に用いられる多数の中間薄片層及び／又はこれらの１つ以上の他の部分をスライスする際に生成される、多数の中間層線はゼロ個であってもよい。これらの実施態様において、面のこれらの１つ以上の部分は、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層（例えば第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は１つ以上の他の物理的蓄積層）（例えば第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置する）を用いて、さらにスライスされてもよい。これらの実施態様において、面のこれら１つ以上の他の部分をスライスすることは、面の１つ以上の部分と１つ以上の物理的蓄積層との各々の交線において、１つ以上の直接蓄積層線を直接に再び生成してもよい。
Figure 2021535846
θは、ゼロ個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、面のその部分をスラ
Figure 2021535846
の範囲で、面の部分のための蓄積角度θは、１個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は面のその部分をスライスする際に１個の中間層線に生成しても
Figure 2021535846
２個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、面のその部分をスライスする際に２個の中間層線を生成してもよい。そして、又は、所望のとおり、同様であり、９０°から０°の範囲がカバーされる。
Figure 2021535846
個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、面のその部分をスライスする際にｎ個の中間層線を生成してもよい。ここで、１個の、又はｎ個のそれぞれについて、θｎ及びθｎ＋１は選択された角度である。面の部分のための蓄積角度θ及び／又は用いられる、ｎ個の中間薄片層及び／又は面のその部分をスライスする際に生成される、ｎ個の中間層線の間の他の関係は、所望のとおりに、用いられてもよい。
例えば、蓄積層間隔ＳＢＬと所望の工具径路間隔ＳＴＰのために、
Figure 2021535846
の範囲で、面の部分のための蓄積角度θは、ゼロ個の中間薄片層を用いてもよく、及び／又は、面のその部分をスライスする際にゼロ個の中間層線を生成してもよい。そして／又は、
Figure 2021535846
の範囲で、面の部分のための蓄積角度θは、１個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、面のその部分をスライスする際に１個の中間層線を生成してもよい。そして／又は、
Figure 2021535846
の範囲で、面の部分のための蓄積角度θは、２個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、面のその部分をスライスする際に２個の中間層線を生成してもよい。そして、又は、所望のとおり、同様であり、９０°から０°の範囲がカバーされる。
より一般的には、
Figure 2021535846
の範囲で、面の部分のための蓄積角度θは、ｎ個の中間薄片層を用いてもよいし、及び／又は、面のその部分をスライスする際にｎ個の中間層線を生成してもよい。ここで、ｋθｎ及びｋθｎ＋１は与えられたｎに対して選択された値である。面の部分のための蓄積角度θ、及び／又は、用いられる中間薄片層の数ｎ、及び／又は、面のその部分をスライスする際に生成される中間層線の数ｎの間の関係は、所望のとおり、用いられてもよい。
種々の実施態様において、面の部分をスライスする際に用いられる、中間薄片層の間隔（例えば相互間の間隔や物理的蓄積層との間隔）は、ほぼ一定であってもよい。例えば、ｎ個の中間薄片層が用いられ、及び／又はｎ個の中間層線が生成された際に、中間層間隔ＳＩＬはＳＩＬ＝ＳＢＬ／（ｎ＋１）で与えられる。そして、中間層間隔ＳＩＬのための他の関係（例えば、一定でない関係）は所望のとおり、用いられてもよい。
種々の実施態様において、面は複数の面部分（ｐｌｕｒａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ）を含んでいてもよい。例えば、面は複数の面部分の１つのメッシュ（ａ ｍｅｓｈ）を含んでいてもよい。これらの実施態様は、面を複数の面部分に分割することを含んでもよい。１つの面部分は３個以上の頂点、又は４個以上の頂点などで定義される（三角形や四辺形）多角形を含んでもよい。１つの面部分は１つ以上の他の面部分と１つ以上の頂点を共有してもよい。種々の実施態様は、各々の面部分のための蓄積角度を決めることを含んでいてもよい。種々の実施態様は、その面部分のための蓄積角度に基づいて、１個以上の面部分の１個以上の群又は「ドメイン」の中に各々の面部分を含めることを含んでもよい。１つ以上の群がそれぞれの１つ以上の面部分を含んでいることになる。１つ以上の面部分の１つの群は、蓄積角度が特定の範囲内の蓄積角度を有する、複数の面部分を含んでもよい。例えば上記の蓄積角度の１つの範囲内の蓄積角度を有する、面部分が挙げられる。そして、１つ以上の面部分の１つの群は、ほぼ似た蓄積角度を有する、複数の面部分を含んでいてもよい。
同一数の中間薄片層は用いられてもよいし、及び／又は、同一数の中間層線は、特定の１つの群又は「ドメイン」の１つ以上の面部分をスライスする際に、生成されてもよい。異なった数の中間薄片層は用いられてもよいし、及び／又は異なった群又は「ドメイン」の１つ以上の面部分をスライスする際に、異なった数の中間層線は生成されてもよい。同様に一つの特定の群又は「ドメイン」の１つ以上の面部分がスライスされる際に、同一の中間層間隔は用いられてもよい。異なった複数の群又は「ドメイン」の１つ以上の面部分がスライスされる際に、異なった中間層間隔は用いられてもよい。
種々の実施態様において、当該又は各々の中間層線は、その物理的蓄積層のための蓄積層を生成するために、第１の物理的蓄積層へ、第２の物理的蓄積層へ、及び／又は、１つ以上の物理的蓄積層へ、（例えば第１の物理的蓄積層及び第２の物理的蓄積層の間に位置する。）投影されてもよい。種々の実施態様において、当該又は各々の中間層線は、その最も接近した物理的蓄積層（例えば、付加的製造装置の第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層、又は他の１つの物理的蓄積層により接近しているものであり、第１の物理的蓄積層と第２の物理的蓄積層の間に位置している。）に投影されてもよい。そして、当該又は各々の中間層線は上方に向かって及び／又は下方に向かって投影されてもよい。種々の実施態様において、比較的上方の蓄積層における１個以上の（投影された及び／又は直接の）蓄積層線は、比較的下方の（例えば隣接した）蓄積層へ下方に向かって投影されてもよい。これによって、比較的上方の蓄積層における１個以上の蓄積層の下に付加的構造支持を提供するのが助けられる。
実施態様のいかなる側面において、ここに言及されている、下方／より低い方向及び／又は上方／より高い方向は、付加的製造装置が用いられる対象物の層を蓄積している順序に関するものであり、付加的製造装置を用いて、下方／より低い方向から、及び／又は上方／より高い方向に向かって、順番に層が蓄積される。第１の蓄積層は比較的に、より低い蓄積層であり、第２の蓄積層は比較的に、より高い蓄積層であり、逆もまた同様である。
種々の実態態様において、対象物の少なくとも一部分（例えば、対象物の構造的特徴）は、（例えば、ＳＴＬにおけるような、部分として、立体を囲む、正味の多面体によって）立方体ではなく、（例えば面のための特定の厚さを持った）面によって、アブストラクトとして又はパラメータとして表現されてもよい。このようにして、種々の実施態様において、当該面は立体の部分を形成するものではなく、及び／又は対象物の充填された表現及び／又は立体の表現（例えばＳＴＬ）ではない。例えば、面はオープン（ｏｐｅｎ）である（例えば、閉じた、あるいは自己交差面（ａ ｃｌｏｓｅｄ ｏｒ ｓｅｌｆ−ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）ではなく、及び／又は、閉じた、あるいは、自己交差面の一部分ではない。）。しかしながら、他の種々の実施態様において、面は閉じた、あるいは、自己交差であってもよく、及び／又は、充填されていない、及び／又は中空の立体（ａ ｎｏｎ−ｓｏｌｉｄ ａｎｄ／ｏｒ ｈｏｌｌｏｗ ｖｏｌｕｍｅ）を取り囲んでもよい。例えば、種々の実施態様において、対象物の１つの（例えば薄い）壁構造的特徴は、対象物の壁構造的特徴の立体を囲む多角形によってではなく、（例えば、特定の厚さを持った、）面によって、表現されてもよい。
種々の実施態様において、少なくとも部分的に対象物を表現する面は、いずれかの所望の適切な方法で、対象物設計データで定義することができる。種々の実施態様において、少なくとも部分的に対象物を表現する面は、１個以上の平面部分及び／又は１個以上の曲面部分を含んでいる。そのため、多くの実施態様において、中間層線又は蓄積層線は、直線、「連結線」及び／又は曲線を含んでいてもよい。少なくとも部分的に対象物を表現する面はパラメータで表わすことができ、例えば、当該面は１個以上のベジエル面（Ｂｅｚｉｅｒ ｓｕｒｆａｃｅｓ）などを含んでもよい。少なくとも部分的に対象物を表現する面は、またあるいは代わりに、１個以上の面（ｐｌａｎｅｓ）、（例えば、３Ｄ空間における、点、又は頂点の１個以上の組み合わせ）、（例えば、３Ｄ空間における）によって、点及び面法線の１つ以上の組み合わせ（例えば、３Ｄ空間における）、などによって表わされる。
本明細書の末までに理解されるであろうが、実際に、付加的製造装置は、第１及び第２の物理的蓄積層の、複数の対を用いてもよい。そのため、工具径路データは、付加的製造装置のために、第１及び第２の物理的蓄積層の、複数の対の第１及び第２の物理的蓄積層のそれぞれの対について同様の方法で生成されてもよい。
本明細書の末までに理解されるであろうが、実際に対象物は複数の面及び／又は面部分によって表わされてもよい。種々の実施態様において、工具径路データは、対象物を表現する。各々の面及び／又は複数の面の部分及び／又は面部分について、同様の方法で生成される。
本明細書で記載される、いかなる側面は又は実施態様において、工具径路データは、１つ又は各々の物理的蓄積層について１つ以上の工具径路を定義してもよい。物理的蓄積層についての１つの工具径路は、その物理的蓄積層の中の蓄積層点によって、あるいは、蓄積層点の間に、提供されてもよい。これらの実施態様において、その物理的蓄積層の中の２つ以上の蓄積層点は、その物理的蓄積層の中の工具径路を形成するために、一緒に結合されてもよい。択一的に、１つの物理的蓄積層についての工具径路は、その物理的蓄積層の中の１つ以上の蓄積層線によって、あるいは、蓄積層線に沿って、分割されてもよい。これらの実地態様において、１つの物理的蓄積層の中の２つ以上の蓄積層線は、工具径路を形成するために一緒に結合されてもよい。
本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、対象物設計データを提供することは、対象物設計データを生成することを含んでもよい。本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、対象物設計データを提供することは、以前に生成された、対象物設計データを取り込むことを含む。対象物設計データは、例えば、ディスケット、ＣＤ ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ・メモリ又はハード・ディスクのコンピュータが読み取り可能な媒体のような、実体的で、非一時的な媒体を介して、取り込まれてもよい。対象物設計データは、また、あるいは代わりに、光あるいはアナログ通信線を含むが限定されるものではないが、一時的な媒体を介して、あるいは、マイクロウェーブ、赤外線、又は他の通信技術を含むが限定されるものではないが、非一時的に利用する無線技術を用いて、インターフェース・デバイスを介して、取り込まれてもよい。
本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、対象物設計データは、（当初に）、第１の表現で提供されてもよい。第１の表現は、立体及び／又は充填された、及び／または中身のある、（例えば、コンピュータ・エイデッド・デザイン（ＣＡＤ）又はＳＴＬ）表現であってもよい。第１の表現は１つ以上の多角形の組を含んでもよい。多角形は、多角形の頂点の座標によって表現されてもよい。
本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、対象物設計データは、（次に）パラメータとしての（例えば、アブストラクトとしての）表現（ａ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ（ｅ．ｇ．ａｂｓｔｒａｃｔ）ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）で提供されてもよい。（特定の厚さを持った）２つ以上の線によって、及び／又は（特定の厚さを持った）２つ以上の面によって、対象物が表現される、いかなる側面又は実施態様で記載されているような方法を用いて、パラメータとしての表現は工具径路データを生成するのに用いられることができる。
例えば立体及び／又は充填された、及び／又は中身のある（ＳＴＬのような）、対象物の表現ではなく、対象物のパラメータとしての表現から、これらの実施態様は工具径路データを生成することを含んでいる。このことにより、工具径路データを生成するプロセスはコンピュータの利用がより集中的ではないことを意味する。結果としての工具径路データは、物理的対象物を作るのに用いられる、特定の付加的製造装置のレソリューションに近くなりえる。当該工具径路データによって、既存の付加的製造方法に比べて、微細な細部及び／又は優れた材料及び／または構造的特性を有する、対象物を作ることができる。
種々の実施態様において、対象物設計データを提供することは、第１の表現（例えば上記のような第１の表現）からパラメータとしての表現に変換することを含んでもよい。パラメータとしての表現は、（特定の厚さを持った）２つ以上の線及び／又は（特定の厚さを持った）２つ以上の面を含んでもよい。
本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、生成された工具径路データは、本明細書で記載される、他の側面又は実施態様で生成された工具径路データ及び／又は、従来の方法で生成された工具径路データと、所望のとおりに、組み合わされてもよい。
本明細書で記載される、いかなる側面又は実施態様において、付加的製造装置の物理的蓄積層（例えば、第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は、付加的製造装置の１つ以上の、あるいはすべての他の物理的蓄積層）は、２Ｄ面あるいは３Ｄ面であってもよい。付加的製造装置の物理的蓄積層（例えば、第１の物理的蓄積層、第２の物理的蓄積層及び／又は、付加的製造装置の１つ以上の、あるいはすべての他の物理的蓄積層）の面は、互いに平行であってもよいし、及び／又は隣接した物理的蓄積層の間に、ほぼ一定の蓄積層間隔を有していてもよい。
いずれの側面又は実施態様の方法はデータ・プロセッシシング・システムで実行され、例えば、所望のとおり、プロセッシング回路のようなハードウェア及び／又はソフトウェアを所望のとおり、含んでいてもよい。
そして、他の１つの側面によれば、付加的製造装置において用いられる工具径路データを生成するために、データ・プロセッシング・システムが提供され、当該システムは、いずれかの側面又は実施態様で記載されているように、工具径路データを生成する方法を実行するように構成され、例えば実行するように構成されたプロセッシング電気回路を含んでいる。
同様に、他の１つの側面によれば、プロブラムがデータ・プロセッシング・システムの上で実行される際に（例えばプロブラムがデータ・プロセッシング・システムの１つ以上のデータ・プロセッサの上で実行される際に）、いずれかの側面又は実施態様で記載されているように、工具径路データを生成する方法を実行するためのコンピュータ・ソフトウェア・コードを含むコンピュータ・プログラムが提供される。
いずれかの側面又は実施態様において生成される工具径路データは付加的製造装置において所望のとおり用いられてもよい。
そして、他の１つの側面によれば、いずれかの側面又は実施態様において記載されているように、工具径路データを生成する方法によって生成された、工具径路データを実行するために、付加的製造装置を用いることを含む、物理的対象物を製造する方法は提供される。
同様に、他の１つの側面によれば、いずれかの側面又は実施態様において記載されているように、工具径路データを生成する方法によって生成された工具径路データに追従して物理的対象物を製造するように構成された付加的製造装置は提供される。
同様に、他の１つの側面によれば、いずれかの側面又は実施態様において記載されているように、工具径路データを生成する方法によって生成された工具径路データを実行すべき付加的製造装置を用いて製造される物理的対象物は提供される。
物理的対象物は、１つ以上の（例えば薄い）構造的特徴（例えば「スラット」や「壁」）を含んでもよい。例えばいずれかの側面又は実施態様において記載されているように、１つ以上の（例えば薄い）構造的特徴又は「スラット」は、１つ以上の線による対象物設計データで表現されてもよい。例えば、いずれかの側面又は実施態様において記載されているように、１つ以上の（例えば薄い）構造的特徴又は「壁」は、１つ以上の面による対象物設計データで表現されてもよい。
材料の選択的付着及び／又は材料の選択的凝固を含む付加的製造のような、すべての形態の付加的製造のために、種々の実施態様は用いられることができる。凝固は、溶解、融解、据え付け、縛り付け及び／又は養生（ｍｅｌｔｉｎｇ，ｆｕｓｉｏｎ，ｓｅｔｔｉｎｇ，ｂｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ ｃｕｒｉｎｇ）を含んでもよい。選択的に付着され、及び／は凝固される材料は、金属、プラスティック及び／又はレジン材料を含んでもよい。
いくつかの実施態様において、データ・プロセッシング・システム及び／又は付加的製造装置は、本明細書で記載されているような、対象物設計データ及び／又は工具径路データを蓄え、及び／又は本明細書で記載されているような方法を実行するためのソフトウェア・コードを蓄える、１個以上のメモリ及び／又は１個以上の記憶装置を含み、及び／又は、と通信している。データ・プロセッシング・システムは、対象物設計データを生成し、及び／又は提供するコンピュータ・システムと通信していてもよいし、及び／又は付加的製造装置と通信してもよい。
例えば、ディスケット、ＣＤ ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ・メモリ又はハード・ディスクである、コンピュータが読み取り可能な媒体のような、実体的で非一時的な媒体を介して、工具径路データは付加的製造装置に提供されてもよい。工具径路データは、また、あるいは代わりに、光あるいはアナログ通信線を含むが限定されるものではないが、一時的な媒体を介して、あるいは、マイクロウェーブ、赤外線又は他の通信技術を含むが限定されるものではないが、非一時的に利用する無線技術を介してインターフェース・デバイスを経由して、付加的製造装置へ提供される。
種々の実施態様は、適切な構成のコンピュータ及び／又はプロセッサをベースとするシステムのような、いずれかの適切なデータ・プロセッシング・システムで実行できる。本明細書で記載されている種々の機能は、いずれかの望ましい、適切なやり方で実行できる。例えば、本明細書で記載されている機能は、所望のとおり、ハードウェア又はソフトウェアで実行できる。望ましい専用のハードウェア要素（プロセッシング電気回路）及び／又は望ましいやり方で動作するようにプログラムすることが可能なプログラム可能なハードウェア要素のような、適切なプロセッサ、コントローラ、ファンクション・ユニット、電気回路、プロセッシング・ロジック、マイクロプロセッサ装置などを、本明細書で記載されている、種々の機能要素及び「手段」を含んでいる。
本明細書で記載されている方法は、例えば、ＣＡＤソフトウェア及び／又はソフトウェア・プラグインである、ソフトウェア及び／又はコンピュータ・プログラムの少なくとも一部分を用いて、実行してもよい。そして、１つ以上のデータ・プロセッサにインストールされている時に、本明細書で記載されている方法を実行するように特別に適合されたコンピュータ・ソフトウェアと、プログラミング要素が１つ以上のデータ・プロセッサで走っている時に、本明細書で記載されている方法を実行するためのコンピュータ・ソフトウェア・コード部分を含むコンピュータ・プログラム要素と、プログラムが１つ以上のデータ・プロセッサの上で走っている時に、本明細書で記載されている方法のすべてのステップを実行するように適合されたコードを含むコンピュータ・プログラムと、をさらなる実施態様は含んでいる。
１つ以上のデータ・プロセッサを含むデータ・プロセッシング・システムを操作するために用いられる時に、当該１つ以上のデータ・プロセッサと合同して、当該システムが本明細書に記載の方法のステップを実行するソフトウェアを含むコンピュータ・ソフトウェア・キャリアにまで、種々の実施態様は及ぶ。このようなコンピュータ・ソフトウェア・キャリアは、ＲＯＭチップ、ＣＤ ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ・メモリ又はディスクのような物理的記憶媒体であってもよいし、又は、ワイヤを渡る電子信号、光信号又は衛星などへの無線信号のような信号であってもよい。
本明細書で記載されている方法のすべてのステップはコンピュータ・ソフトウェアによって実行される必要はなく、そして、本明細書で記載されている方法の少なくとも１つのステップを実行するために、コンピュータ・ソフトウェア・キャリアにインストールされたソフトウェア及びコンピュータ・ソフトウェアを、さらなる実施態様は含んでいる。
種々の実施態様は、コンピュータ・システムとともに用いられるコンピュータ・プログラム製品を含んでもよい。例えば、ディスケット、ＣＤ ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ・メモリ又はハード・ディスクである、コンピュータが読み取り可能な媒体のような実体的で非一時的な媒体に固定された、一連のコンピュータが読み取り可能なインストラクションを、これらを実行するために、必要としている。光あるいはアナログ通信線を含むが限定されるものではないが、一時的な媒体を介して、あるいは、マイクロウェーブ、赤外線又は他の通信技術を含むが限定されるものではないが、非一時的に利用する無線技術を介して、モデム又は他のインターフェース・デバイスを経由して、コンピュータ・システムに通信可能な、一連のコンピュータが読み取り可能なインストラクションを含んでいる。一連のコンピュータが読み取り可能なインストラクションは、本明細書で記載されている機能のすべて又は一部分を実施可能とする。
このようなコンピュータが読み取り可能なインストラクションが、多くのコンピュータ・アーキテクチャ又はオペレーティング・システムとともに用いるための多くのプログラミング言語で書かれることをいわゆる当業者は理解するであろう。さらに、半導体、磁気又は光あるいは送信された記憶技術を含むが限定されるものではないが、いずれかの現在又は将来の記憶技術を用いて、あるいは、光、赤外線又はマイクロウェーブを含むが限定されるものではないが、現在又は将来の通信技術を用いて、このようなインストラクションは蓄えられる。このようなコンピュータ・プログラム製品が、例えばインターネット又はワールド・ワイド・ウェブのようなネットワークを介して、サーバー又は電子的なブラテン・ボードから分配され、あるいは、例えばシステムのＲＯＭ又は固定されたディスクの上に、例えばシュリンク・ラップされたソフトウェアやコンピュータ・システムに前もってロードされて、印刷されたドキュメンテーションや電子的ドキュメンテーションと一緒に、取り外し可能な媒体として分配されることが考えられる。
上記の実施態様が、所望のように、本明細書で記載されている、いずれかの１つ以上の、あるいはすべての特徴を含むことを、いわゆる当業者はまた理解するであろう。
種々の実施態様は、単に例示として、そして、添付の図面を参照して、本明細書で記載される。
図１は工具径路データを生成し用いる従来の方法を示している。
図２は実施態様による工具径路データを生成し用いる方法を示している。
図３は実施態様による対象物を少なくとも部分的に表現する１つの線から工具径路データを生成する方法を表わしている。
図４Ａ及び図４Ｂは、実施態様による、対象物を少なくとも部分的に表現する１つの面から工具径路データを生成する方法を表わしている。
図１は付加的製造において用いられる工具径路データを生成し、物理的対象物を製造するために工具径路データを用いる従来の方法を示している。
方法１００はステップ１０２で開始する。ステップ１０２において、対象物設計データは、従来のＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）ソフトウェアを用いて、設計コンセプトから開発される。対象物設計データは、対象物からの多角形の頂点を含む、対象物の立体的表現を含んでもよい。そして、ステップ１０４において、対象物設計データは、付加的製造のために変更され、方向付けされ、そして、付加的製造のために必要であれば、従来のＣＡＤソフトウェア又はマテリアライズ・マジック（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｓｅ Ｍａｇｉｃｓ）（英国登録商標）のようなソフトウェアを用いて、支援が加えられる。次に、ステップ１０６において、付加的製造装置のための一般的なソフトウェア又は特別なソフトウェアを用いて、工具径路データは、対象物設計データから導き出される閉じた輪郭から生成される。工具径路データは、工具径路点のラスター・パターンを用いて、導き出すことができる。次に、ステップ１０８において、データベースは、付加的製造において用いられるべき材料に特有のレーザー出力のような付加的製造パラメータを提供する。次に、ステップ１１０において、付加的製造装置は工具径路データを解釈し、そして、用いられる材料のための特別の付加的製造パラメータを用いて対象物を蓄積し作成する。
図２は、実施態様により、付加的製造で用いられる工具径路データを生成し、物理的対象物を製造するために工具径路データを利用する方法を示している。
方法２００はステップ２０２で開始する。ステップ２０２において、対象物設計データは、従来のＣＡＤソフトウェアを用いて、設計コンセプトから再び開発される。対象物設計データは、対象物からの多角形の頂点を含む、対象物の立体的表現を含んでもよい。そして、ステップ２０４において、充填され中身のある図形のための対象物設計データは、付加的製造のために変更され、方向付けされ、そして、付加的製造のために必要であれば、従来のＣＡＤソフトウェア又はマテリアライズ・マジック（英国登録商標）のようなソフトウェアを用いて、支援が加えられる。次に、ステップ２０６において、付加的製造装置のための一般的なソフトウェア又は特別なソフトウェアを用いて、充填された図形のための対象物設計データから導き出される閉じた輪郭から工具径路データは生成される。工具径路データは、工具径路点のラスター・パターンを用いて、導き出すことができる。
また、本実施態様において、ステップ２１２で、充填されていない中空の、又は「薄い」図形のための対象物設計データは、異なった従来のＣＡＤソフトウェアのためのプラグインのような適切なソフトウェアを用いて、パラメータ表現（ａ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を含む対象物設計データへ自動的に転換される。パラメータ表現は、特別の厚さを有する、充填されていない、中空の、又は「薄い」図形のための線及び／又は面と定義される。次に、ステップ２１４において、工具径路データは、適切なソフトウェアを用いて、充填されていない、中空の、又は「薄い」図形のための転換された対象物設計データから自動的に生成される。このステップは、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、後に、さらに詳細に記載される。また、ステップ２１６において、工具径路データは、充填された図形のための対象物設計データの閉じた輪郭から自動的に生成される。次に、ステップ２０８で、付加的製造で用いられるべき材料及び／又は工具径路間隔に基づいて、レーザー出力のような付加的製造パラメータをデータベースは提供する。次に、ステップ２１８で、工具径路データの種々の組み合わせが併合される。そして、ステップ２１０で、付加的製造装置は、併合された工具径路データを解釈し、そして、用いられる材料及び／又は工具径路間隔のための特別の付加的製造パラメータを用いて、対象物を蓄積する。
図３は、実施態様により、対象物の少なくとも一部分を表現する線から工具径路データを生成する方法３００を示している。
この実施態様において、対象物の構造的特徴は、線３０２によって、対象物設計データに表現されている。線３０２は、対象物を製造するのに用いられる付加的製造装置のために複数の物理的蓄積層３０４と関連して示されている。この実施態様において、物理的蓄積層間隔ＳＢＬは６０μｍであり、所望の工具径路間隔ＳＴＰは３０μｍ±５μｍである。他の蓄積層間隔ＳＢＬ及び他の工具径路間隔ＳＴＰは所望のとおり用いることができる。
本実施態様において、線３０２は、各部分が開始頂点及び終了頂点によって定義される、６つの直線部分３０６ａ、３０６ｂ、３０８ａ、３０８ｂ、３１０ａ、３１０ｂを含む、閉じた六角形の連結線を含んでいる。しかしながら、他の実施態様においては、開いた複数の線、より多くの又はより少ない線部分を有する複数の線（１つのみの線部分も含む。）及び／又は１つ以上の曲線部分のような他の線図形は所望により対象物を表現するのに用いられてもよい。
方法３００がステージ１で開始し、線部分３０６ａ、３０６ｂ、３０８ａ、３０８ｂ、３１０ａ、３１０ｂは各線部分の蓄積角度θに基づいて、「ドメイン」にグループ化されている。この実施形態において、線部分についての蓄積角度θは、線部分の法線とこの部分と交わる蓄積層の面の法線との間の角度として定義される。そのため、蓄積層３０４の面とほぼ垂直である線部分は、より高い又は「急峻な」蓄積角度θを持ち、そして、蓄積層３０４の面とほぼ平行である線部分は、より低い又は「浅い」蓄積角度θを持つ。この実施態様において、比較的により立った線部分３０６ａと３０６ｂは第１のドメインにグループ化され、比較的に浅い線部分３０８ａと３０８ｂは第２のドメインにグループ化され、そして、比較的に平坦で浅い線部分３１０ａと３１０ｂは第３のドメインにグループ化される。
次に、ステージ２で、線部分は直接蓄積層点を直接に生成するために、物理的蓄積層においてスライスされる。各々のドメインの線部分は、各々のドメインの中で線部分についての蓄積角度θに依存して、異なった数の中間薄片層を用いて、スライスされる。
（直接蓄積層点３１２のような）直接蓄積層点を直接に生成するために、物理的蓄積層において、比較的より立ち上がった第１ドメインの線部分３０６ａ及び３０６ｂはスライスされる。しかしながら、これらの比較的立ち上がった線部分３０６ａ及び３０６ｂは、各々の与えられた対の第１及び第２の物理的蓄積層の間の中間層を用いて、スライスされない。これらの比較的より立ち上がった線部分３０６ａ及び３０６ｂは、物理的蓄積層ごとの単一の蓄積層点のみを利用して適切に製造可能であるためである。
第２のドメインの比較的浅い線部分３０８ａ及び３０８ｂは、（直接蓄積層点３１４のような）直接蓄積層点を直接に生成するために、物理的蓄積層においてスライスされる。さらに、これら比較的浅い線部分３０８ａ及び３０８ｂは、隣接する第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた対のそれぞれの間の（中間層点３１６のような）中間層点を生成するために、隣接する第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた対のそれぞれの間の単一の中間薄片層を用いてスライスされる。これら比較的浅い線部分３０８ａ及び３０８ｂは、物理的蓄積層当たりのより多くの物理的蓄積層点を用いて製造するのが、有利だからである。ここで、中間薄片層間隔はＳＩＬ＝ＳＢＬ／（ｎ＋１）＝６０μｍ／（１＋１）＝３０μｍである。
同様に、第３のドメインの比較的平坦な浅い線部分３１０ａ及び３１０ｂは、（直接蓄積層点３１８のような）直接蓄積層点を直接に生成するために、物理的蓄積層においてスライスされる。さらに、これら比較的平坦な浅い線部分３１０ａ及び３１０ｂは、隣接する第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた対のそれぞれの間の（中間層点３２０のような）与えられた６個の中間層点へ、隣接する第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた対のそれぞれの間の６個の中間薄片層を用いて、スライスされる。これら比較的平坦で浅い線部分３１０ａ及び３１０ｂは、比較的平坦で多くの蓄積層点を用いて製造するのが有利だからである。ここで、中間薄片層間隔は、ＳＩＬ＝ＳＢＬ／（ｎ＋１）＝６０μｍ／（６＋１）＝８．５７μｍである。
そして、ステージ３で、中間層点は、最も近い物理的蓄積層へ上方に向かってあるいは下方に向かって投影される。例えば、中間層点３１６は投影された蓄積層点３２２へ上方に向かって投影される。同様に、６個の中間層点３２０のうちの３個は、投影された蓄積層点３２４へ上方に向かって投影される。しかしながら、中間層点３２０のうちの残りの３点は、投影された蓄積層点３２６へ下方に向かって投影される。最も近い物理的蓄積層へ中間層点を投影するこのプロセスによって、結果としての物理的対象物が望ましい線図形により近く似るのを可能とする。
そして、オプションのステージ４で、中間層点が生成された、いずれかの線部分のための蓄積層点は、より低い蓄積層へ下方に向かって投影されている。例えば、直接に生成された蓄積層点３１４及び線部分３０８ａについての投影された蓄積層点３２２は、さらに蓄積層点３２８及び３３０それぞれを生成するために下方に向かって投影されている。このオプションのプロセスは結果としての物理的対象物が構造的に無傷となるように向上させる。
１つの物理的蓄積層の中の複数の蓄積層点は、あの物理的蓄積層のための工具径路を形成するために、一緒に結合されてもよい。
図３の方法３００は、それゆえに、比較的粗い物理的蓄積層の間に提供された１つ以上の中間薄片層の使用を行うことによって、より高く表現された工具径路データを生成する方法を提供している。結果としての工具径路データは、それゆえ、対象物を作るのに用いられる、特別の付加的製造装置のレソリューションのより良い使用を行うことができる。工具径路データによって、既存の付加的製造配列に比べると、より緻密な細部及び／又はより優れた材料及び／又は構造特性を有する対象物を作ることができる。図３の方法３００は、また、例えば、対象物の立体的表現（例えばＳＴＬ）から直接に閉じた輪郭を生成することなく、対象物を表現する線（例えばアブストラクト及び／又は、パラメータの方法）から工具径路データを生成する方法を提供する。工具径路データを生成するプロセスが、既存の配列と比べると、コンピュータによる演算の集中をより軽減させることを意味する。
図３の方法３００は、物理的蓄積層のための一次元の工具径路データを提供する二次元の線を示しているが、線は一般的に三次元で定義され処理され、そのため、工具径路データは、物理的蓄積層のため、一般的に、二次元で定義されていることを理解していただきたい。
図４Ａ及び図４Ｂは、実施態様による対象物を少なくとも部分的に表現する面から工具径路データを生成する方法４００を図示している。図４Ａは斜視図であり、図４Ｂは対応する断面図である。
この実施態様において、対象物の構造的特徴は、面４０２によって、対象物設計データの中に表現されている。面４０２は、対象物を製造するのに用いられている付加的製造装置のために、複数の物理的蓄積層４０４と関連して示されている。この実施態様において、物理的蓄積層間隔ＳＢＬは６０μｍであり、望ましい工具径路間隔ＳＴＰは３０μｍ±５μｍである。他の蓄積層間隔間隔ＳＢＬ及び工具径路間隔ＳＴＰは所望に応じて、用いられる。
この実施態様において、各々が３つの頂点によって定義される面部分又は「フェイス」を有する、９０個の多角形（三角形）面部分又は複数の「フェイス」を含む、開いたメッシュを面４０２は含んでいる。しかしながら、他の実施態様において、閉じた面、より多くの、あるいはより少ない面部分（単に１つの面部分を含む。）及び／又は１つ以上の曲面部分のような他の面図形は、望みに応じて、対象物を表現するために用いてもよい。
方法４００はステージ１で開始し、ステージ１で、各々の面部分についての蓄積角度θに基づくドメインに、面部分はグループ分けされる。この実施態様において、面部分のための蓄積角度θは、その面部分の法線と、その部分と交わる蓄積層の面の法線との間の角度として定義される。そのため、蓄積層４０４の面に垂直に近い面部分又は「フェイス」は、より高い、あるいは、より急峻な蓄積角度θを有し、そして、蓄積層４０４の面に平行に近い面部分又は「フェイス」は、より低い、あるいは、より浅い蓄積角度θを有している。この実施態様において、６０個の比較的により立ち上がった面部分の領域は第１のドメイン４０６にグループ分けされ、１０個の比較的により浅い面部分の細長い片は第２のドメイン４０８にグループ分けされ、１０個の比較的に平坦でより浅い面部分の他の細長い片は第３のドメイン４１０にグループ分けされ、１０個の比較的に平坦で、より浅い面部分のさらに他の細長い片は第４のドメイン４１２にグループ分けされている。
そして、ステージ２で、物理的蓄積層線を直接に生成するために、面部分は物理的蓄積層においてスライスされる。各々のドメインの面部分は、各々のドメインの中の面部分についての蓄積角度θに依存した、異なる数の中間薄片層を用いてスライスされる。
特に、この実施態様において、第１のドメイン４０６の比較的により立ち上がった面部分は、（物理的蓄積層線４１４のような）物理的蓄積層線を直接に生成するために、物理的蓄積層において、スライスされる。しかしながら、これらの比較的により立ち上がった面部分は、第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた、各々の対の間のいかなる中間層を用いてスライスされない。これらの比較的により立ち上がった面部分は、物理的蓄積層当たりの単一の蓄積層線のみを用いて、適切に製造できるからである。
第２、第３及び第４のドメインの比較的により浅い面部分は、（直接蓄積層線４１６のような）直接蓄積層線を直接的に生成するために、物理的蓄積層においてスライスされる。さらに、これらの比較的に浅い面部分は、第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた、各々の対の間に（中間層線４１８のような）中間層線を生成するために、第１及び第２の物理的蓄積層の与えられた、各々の対の間の１つ以上の中間薄片層を用いてスライスされる。特に、第２のドメイン４０８の比較的により浅い面部分は、隣接しない物理的蓄積層の間の２つの中間薄片層を用いてスライスされ、第３のドメイン４１０の比較的に平坦でより浅い面部分は、隣接する物理的蓄積層の間の１つの中間薄片層を用いてスライスされ、そして、第４のドメイン４１２の比較的に平坦でより浅い面部分は、隣接する物理的蓄積層の間の２つの中間薄片層を用いてスライスされる。これらの順次に浅い面部分は、物理的蓄積層当たりのより多くの物理的蓄積層線を用いて製造される利点があるためである。
そして、ステージ３で、中間層線は、最も近い物理的蓄積層へ上方に向かって、あるいは下方に向かって投影される。例えば、中間層線４１８は、投影された蓄積層線４２２へ上方に向かって投影され、そして、中間層線４２０は、投影された蓄積層線４２４へ下方に向かって投影される。中間層線を最も近い物理的蓄積層へ投影する、このプロセスによって、結果としての物理的対象物が所望の面図形により似るのを可能とする。
そして、オプションのステージ４で、中間層線が生成された、いずれかの面部分のための蓄積層線は、より低い蓄積層線へ下方に向かって投影される。例えば、直接に生成された層線４１６及び投影された層線４２２は、さらなる蓄積線４２６及び４２８のそれぞれを生成するために、下方に向かって投影される。このオプションのプロセスによって、結果としての物理的対象物が向上された構造上の完全性を有することが可能となる。
図４Ａ及び図４Ｂの方法４００は、比較的に粗いレソリューションの物理的蓄積層の間に提供される１つ以上の中間薄片層を作ることによって、高く表現された工具径路データを生成する方法を提供する。結果としての工具径路データは、対象物を作るのに用いられる、特別の付加的製造装置のレソリューションのより良い使用を可能とする。工具径路データは、既存の付加的製造装置配列と比べるとより微細な細部及び／又はより優れた材料及び／又は構造特性を有する対象物を生産することが可能である。また、図４Ａ及び図４Ｂの方法４００は、例えば対象物の立体的表現（例えば、ＳＴＬ）から直接に閉じた輪部を生成しないで、対象物を表現する（例えば、アブストラクトとして、及び／又はパラメータとしてのやり方で）面から工具径路データを生成する方法を、また、提供する。工具径路データを生成するプロセスは、既存の配列と比べると、演算の集中を軽減することを意味する。
本発明は種々の実施形態を参照として記載されてきたが、いわゆる当事者は、形状や細部における種々の変更が、次に添付する請求の範囲において明らかにするように、本発明の範囲を逸脱することなしに行うことを理解できるであろう。
１００ 方法
１０２ ステップ
１０４ ステップ
１０６ ステップ
１０８ ステップ
１１０ ステップ
２００ 方法
２０２ ステップ
２０４ ステップ
２０６ ステップ
２０８ ステップ
２１０ ステップ
２１２ ステップ
２１４ ステップ
２１６ ステップ
２１８ ステップ
３００ 方法
３０２ 線
３０４ 物理的蓄積層、 蓄積層
３０６ａ、３０６ｂ 線
３０８ａ、３０８ｂ 線
３１０ａ、３１０ｂ 線
３１４ 直接蓄積層点、 蓄積層点
３１６ 中間層点
３１８ 直接蓄積層点
３２０ 中間層点
３２２ 蓄積層点
３２４ 蓄積層点
３２６ 蓄積層点
３２８ 蓄積層点
３３０ 蓄積層点

Claims (25)

  1. 物理的対象物を製造する際に、付加的製造装置によって追従されるべき工具径路データを生成する方法であり、コンピュータが実行する方法であって、
    （１）物理的対象物の少なくとも一部分が線又は面によって表現された、対象物設計データを提供すること、
    （２）付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供される、１つの中間薄片層を用いて、当該線又は面の部分をスライスすること、
    ここで、当該線又は面の部分をスライスすることは、当該線又は面の部分と当該中間薄片層との交点又は交線を生成し、
    ここで、中間層点又は線は、第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置し、
    （３）付加的製造装置の物理的蓄積層の中に位置する、投影された蓄積層点又は線へ当該中間層点又は線が投影されること、
    及び
    （４）その物理的蓄積層のために工具径路データを提供するために投影された蓄積層点又は線を用いること、
    を含む方法。
  2. 線又は面の部分をスライスすることは、第１及び第２の物理的蓄積層の間に提供されている、複数の中間薄片層を用いて、線又は面の部分をスライスすることを含み、そして、線又は面の部分をスライスすることは、線又は面の部分と各々の中間薄片層との交点又は交線において、各々の中間層点又は線を生成することを含み、そして、複数の中間層点又は線は第１及び第２の物理的蓄積層の間に位置し、
    当該方法は、さらに、付加的製造装置の物理的蓄積層の中に位置する、各々の投影された蓄積層点又は線へ、各々の中間層点又は線を投影すること、及び、その物理的蓄積層のための工具径路データを提供するために、投影された蓄積層点又は線を用いることを含む、
    請求項１に記載の方法。
  3. 線又は面の部分をスライスするに際し用いられる、中間薄片層の数は、その線又は面のための蓄積角度に基づいて選択される請求項１又は２に記載の方法。
  4. 線又は面の部分のための蓄積角度は、その線又は面の部分の法線と付加的製造装置の物理的蓄積層の法線との間の角度である、請求項３に記載の方法。
  5. 比較的多数の中間薄片層は、付加的製造装置の物理的蓄積層にほぼ平行な線又は面の部分のために用いられ、そして、比較的少数の中間薄片層は、付加的製造装置の物理的蓄積層にほぼ垂直な線又は面の部分のために用いられる、請求項３又は４に記載の方法。
  6. 線又は面の部分をスライスするに際し、用いられる中間薄片層の数は、付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層の間の蓄積層間隔に基づいて選択されている、請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の方法。
  7. 比較的多数の中間薄片層は、比較的大きな蓄積層間隔のために用いられ、そして、比較的少数の中間薄片層は、比較的小さな蓄積層間隔のために用いられる、請求項６に記載の方法。
  8. 線又は面の部分をスライスするに際し用いられる中間薄片層の数は、付加的製造装置のための望ましい工具径路間隔に基づいて選択されている請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載の方法。
  9. 比較的多数の中間薄片層は、比較的小さな望ましい工具径路間隔のために用いられ、そして、比較的少数の中間薄片層は、比較的大きな望ましい工具径路間隔のために用いられる、請求項８に記載の方法。
  10. 線又は面の部分をスライスすることは、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層を用いて線又は面の部分をスライスすることをさらに含み、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層を用いて線又は面の部分をスライスすることは、付加的製造装置の１つ以上の物理的蓄積層の中に位置する、１つ以上の直接蓄積層点又は線を直接に生成することを含む、請求項１から請求項９までのいずれか１つに記載の方法。
  11. 線又は面の１つ以上の他の部分をスライスする際に用いられる中間薄片層の数はゼロである請求項１から請求項１０までのいずれか１つに記載の方法。
  12. 線又は面の１つ以上の他の部分をスライスする際に、線又は面の部分のため
    Figure 2021535846
    は各々の与えられたｎについて選択された角度であり、ｎ個の中間薄片層が用いられる、請求項１から請求項１１までのいずれか１つに記載の方法。
  13. 線のその部分をスライスする際に、線又は面の部分のための蓄積角度θが
    Figure 2021535846
    であり、
    ここで、ｋθｎ及びｋθｎ＋１は１つの又は各々の与えられたｎのために選択された値であり、ＳＢＬは付加的製造装置の第１及び第２の物理的蓄積層の間の蓄積層間隔であり、ＳＴＰは望ましい工具径路間隔であり、ｎ個の中間薄片層が用いられる、請求項１から請求項１２までのいずれか１つに記載の方法。
  14. 線又は面の部分をスライスする際に用いられる中間薄片層の間隔はほぼ一定である請求項１から請求項１３までのいずれか１つに記載の方法。
  15. 線又は面は線又は面の複数の部分を含み、当該方法は、この線又は面の部分のための蓄積角度に基づいた、１つ以上の線又は面の部分の複数のグループのうちの１つに各々の線又は面の部分を包含すること、及び、特定の１つのグループの複数の線又は面の部分をスライスする際に、同じ数の中間薄片層を用いること、をさらに含む、請求項１から請求項１４までのいずれか１つに記載の方法。
  16. 当該又は各々の中間層点又は線は、付加的製造装置の最も近い物理的蓄積層へ投影される、請求項１から請求項１５までのいずれか１つに記載の方法。
  17. 比較的上方の蓄積層の中の１つ以上の蓄積層点又は線は、下方に向かって、比較的低い蓄積層へ投影される、請求項１から請求項１６までのいずれか１つに記載の方法。
  18. 対象物の少なくとも一部分は、線又は面によって、アブストラクトとして、あるいは、パラメータとして、表現されている、請求項１から請求項１７までのいずれか１つに記載の方法。
  19. 線又は面は立体及び／又は充填された及び／又は中実の対象物の表現の一部分を形成しない、請求項１から請求項１８までのいずれか１つに記載の方法。
  20. 対象物の１つの引き伸ばされた構造上の特徴は１つの線によって表現されている、請求項１から請求項１９までのいずれか１つに記載の方法。
  21. 対象物の１つの壁の構造上の特徴は１つの面によって表現されている、請求項１から請求項２０までのいずれか１つに記載の方法。
  22. 付加的製造において用いられる工具径路データを生成するためのデータ処理システムであって、請求項１から請求項２１までのいずれか１つに記載されている、工具径路データを生成する方法を実行するように構成されているシステム。
  23. プログラムがデータ・プロセッシング・システムの上で実行される際に、請求項１から請求項２１までのいずれか１つに記載されている、工具径路データを生成する方法を実行するためのコンピュータ・ソフトウェア・コードを含むコンピュータ・プログラム。
  24. 請求項１から請求項２１までのいずれか１つに記載されている、工具径路データを生成する方法によって生成されている工具径路データを実行するように、付加的製造装置を用いることを含む、物理的対象物を製造する方法。
  25. 請求項１から請求項２１までのいずれか１つに記載されている、工具径路データを生成する方法によって生成される工具径路データに追従することによって、物理的対象物を製造するように構成された付加的製造装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278123A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光造形レーザ走査方法
WO2018104748A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-14 Betatype Group Ltd Additive manufacturing

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5184307A (en) * 1988-04-18 1993-02-02 3D Systems, Inc. Method and apparatus for production of high resolution three-dimensional objects by stereolithography
US5209878A (en) * 1990-10-30 1993-05-11 3D Systems, Inc. Surface resolution in three-dimensional objects by inclusion of thin fill layers
US6084980A (en) * 1997-05-13 2000-07-04 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for deriving data intermediate to cross-sectional data descriptive of a three-dimensional object
US6678571B1 (en) * 2000-07-07 2004-01-13 3D Systems, Inc. Micro-slicing contour smoothing technique
US9002496B2 (en) * 2009-07-29 2015-04-07 Zydex Pty Ltd 3D printing on a rotating cylindrical surface
EP3014369B1 (en) * 2013-06-26 2020-01-08 Renishaw PLC Method and apparatus for generating geometric data for use in additive manufacturing
EP3186060A4 (en) * 2014-08-26 2018-08-01 Flexi Matter Ltd. Method and system for continuous extrusion additive manufacturing
US10500785B2 (en) * 2017-02-17 2019-12-10 Thermwood Corporation Methods and apparatus for compensating for material distortion during additive manufacturing
WO2018213334A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-22 Arevo, Inc. Systems and methods for determining tool paths in three-dimensional printing
DE102018201739A1 (de) * 2018-02-05 2019-08-08 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Steuerbefehlssatzes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278123A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光造形レーザ走査方法
WO2018104748A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-14 Betatype Group Ltd Additive manufacturing

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