JP2022132167A - 付加製造装置および付加製造装置の動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アキュムレータを含む付加製造装置を提供する。【解決手段】少なくとも１つのステージの反対側に配置された放射エネルギーデバイスであって、放射エネルギーを生成し、所定のパターンで放射エネルギーを投影するように動作可能な放射エネルギーデバイスと、少なくとも１つのステージおよびフォイルの相対位置を変更するように構成されたアクチュエータと、供給モジュールと巻き取りモジュールとの間に配置されたアキュムレータであって、定義された時間の間、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分が第１速度で移動し、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分が第２速度で移動することを可能にするようにフォイルの中間部を保持するように構成されたアキュムレータと、を含む、付加製造装置。【選択図】図２

Description

本主題は、一般に、付加製造装置に関し、より詳細には、付加製造装置のフォイルを保持し、相互作用するためのアセンブリに関する。

付加製造は、構成要素を形成するために物質が層ごとにビルドされる工程である。ステレオリソグラフィー（ＳＬＡ）は、放射エネルギー硬化型光重合体「レジン」のタンクと、レーザのような硬化エネルギー源を採用した一種の付加製造工程である。同様に、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）３次元（３Ｄ）プリンティングでは、２次元イメージプロジェクタを使用して一度に１つのレイヤで構成要素をビルドする。各層について、エネルギー源はレジンの表面上に、またはレジン支持体の放射線透過部分を通して、構成要素の断面の放射線画像を描くか、またはフラッシュする。放射線への露出は、レジン中のパターンを硬化させ、固化させ、以前に硬化させた層に結合させる。

場合によっては、付加製造が「テープキャスティング」工程によって達成されてもよい。このプロセスでは、供給リールからビルドゾーンに送り出される可撓性の放射線透過テープまたはフォイル上にレジンが堆積される。放射エネルギーは、ビルドゾーン内のステージによって支持される構成要素にレジンを硬化させるために使用される。第１層の硬化が完了すると、ステージとフォイルは互いに分離される。次に、フォイルを前進させ、フレッシュなレジンをビルドゾーンに供給する。次に、硬化したレジンの第１層を新しいレジン上に配置し、エネルギーデバイスを通して硬化させて、構成要素の追加の層を形成する。後続の層は、構成要素が完成するまで、各前の層に追加される。

テープキャスティングプロセスの間、様々なプロセスが、付加製造装置内で同時に起こり得る。したがって、フォイルの様々な部分が異なる速度で移動すること、および／またはフォイルの一部が断続的に移動する一方で、他の部分が概して連続的に移動することが有益であり得る。そのようなものとして、付加製造のための追加の機能を生成することができるアキュムレータデバイスが有利であろう。

本発明の態様および利点は、以下の説明において部分的に記載されるか、または説明から明らかであり得るか、または本発明の実施を通して学習され得る。

本発明のいくつかの実施形態では、付加製造装置がフォイルの第１端部と動作可能に結合するように構成された供給モジュールを含む。巻き取りモジュールは、フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成される。少なくとも１つのステージは、構成要素を形成するレジンの１つ以上の硬化層を保持するように構成される。放射エネルギーデバイスは、少なくとも１つのステージに対向して配置される。放射エネルギーデバイスは、所定のパターンで放射エネルギーを生成および投影するように動作可能である。アクチュエータは、少なくとも１つのステージおよびフォイルの相対位置を変更するように構成される。アキュムレータは、供給モジュールと巻き取りモジュールとの間に配置される。アキュムレータはフォイルの中間部分を保持して、定義された時間の間、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分が第１速度で移動することを可能にし、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分が、第２速度で移動することを可能にするように構成されている。

本発明のいくつかの実施形態では、付加製造装置を動作させる一方法が本明細書で提供される。この方法は、フォイルの第１部分を、定義された時間の間に第１距離だけ移動させる。フォイルの第１部分は、アキュムレータの上流に配置される。この方法はまた、フォイルの第２部分を、定義された時間の間に第２距離だけ移動させる。フォイルの第２部分は、アキュムレータの下流に配置される。また、第２距離は第１距離とは異なる。

本発明のいくつかの実施形態では、付加製造装置がフォイルの第１端部と動作可能に結合するように構成された供給モジュールを含む。巻き取りモジュールは、フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成される。ステージは、構成要素を形成するレジンの１つ以上の硬化層を保持するように構成される。放射エネルギーデバイスがステージの反対側に配置される。放射エネルギーデバイスは、所定のパターンで放射エネルギーを生成および投影するように動作可能である。アクチュエータは、ステージおよびフォイルの相対位置を変更するように構成される。リクラメーションシステムは、フォイルからレジンの少なくとも一部分を除去するように構成される。アキュムレータは、ステージとリクラメーションシステムとの間に配置される。

本発明の様々な態様による付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、第１ステージと第２ステージとの間に配置されたアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、ステージとレジンリクラメーションシステムとの間に配置されたアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による一対のガイドを有するアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本開示の様々な態様による、図４の領域Ｖの拡大図である。 本発明の様々な態様による、ガイド空気圧デバイスとして構成された第１ガイドと、一対のローラとして構成された第２ガイドとを有するアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、一対のローラとして構成された第１ガイドと、ガイド空気圧デバイスとして構成された第２ガイドとを有するアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、空気圧板として構成された第１ガイドと、一対のローラとして構成された第２ガイドとを有するアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、一対のローラとして構成された第１ガイドと、空気圧板として構成された第２ガイドとを有するアキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 複数のステージの間に配置されたアキュムレータと、本発明の種々の態様によるレジンリクラメーションシステムとを有する付加製造装置の概略側面図である。 本開示の様々な態様に従って、ステージの上流に位置決めされた第１アキュムレータと、ステージの下流に位置決めされた第２アキュムレータとを有する付加製造装置の概略側面図である。 本発明の様々な態様による、第１および第２アキュムレータの両方の上流のステージを有する、第２アキュムレータの下流に配置された第１アキュムレータを有する付加製造装置の概略側面図である。 本開示の様々な態様による製造装置を動作させる方法である。 本発明の様々な態様による付加製造装置のための例示的なコンピューティングシステムを示す。

開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することにより、より良く理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は本発明の実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。

当業者を対象とする、その最良の形態を含む本開示の完全かつ可能な開示が、添付の発明を参照する本明細書に記載される。

本明細書および図面における参照符号の繰り返しの使用は、本開示の同一または類似の特徴または要素を表すことを意図している。

次に、本発明の実施形態を詳細に参照し、その１つまたは複数の例を添付の図面に示す。詳細な説明は、図面中の特徴を参照するために数字および文字の符号を使用する。図面および説明における同様のまたは類似の符号は、本発明の同様のまたは類似の部分を指すために使用されている。

本明細書で使用されるように、用語「第１」、「第２」、および「第３」は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するために互換的に使用されてもよく、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図していない。用語「結合された」、「固定された」、「取り付けられた」などは、本明細書で別段の指定がない限り、直接的な結合、固定、または取り付け、ならびに１つまたは複数の中間構成要素または特徴を介した間接的な結合、固定、または取り付けの両方を指す。「上流」および「下流」という用語は、製造装置に沿ったフォイル（またはレジン支持体）の移動に対する相対的な方向を指す。例えば、「上流」とはフォイルがそこから移動する方向を指し、「下流」とはフォイルがそこへ移動する方向を指す。本明細書で使用されるように、用語「選択的に」は構成要素の手動制御および／または自動制御に基づいて、様々な状態（例えば、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態）で動作する構成要素の機能を指す。

単数形「１つの」などは文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数の参照を含む。

本明細書および特許請求の範囲の全体にわたって本明細書で使用されるように、近似語は、関連する基本的な機能に変化をもたらすことなく、許容可能に変化することができる任意の定量的表現を修正するために適用される。したがって、「約」、「ほぼ」、「一般的に」、および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修正された値は、指定された正確な値に限定されるべきではない。少なくともいくつかの例では、近似語が値を測定するための機器の精度、または構成要素および／またはシステムを構成または製造するための方法または装置の精度に対応し得る。例えば、近似語は、１０パーセントのマージン内にあることを指すことができる。

さらに、本出願の技術は、例示的な実施形態に関連して説明される。「例示的」という語は、本明細書では「例または例示として働く」ことを意味するために使用され、「例示的」として本明細書で説明される任意の実施形態は必ずしも、他の実施形態よりも好ましい、または有利であると解釈されるべきではない。さらに、特に特定されない限り、本明細書に記載されるすべての実施形態は、例示的であるとみなされるべきである。

本明細書および特許請求の範囲全体にわたって、範囲の限定は組み合わされ、交換され、そのような範囲は文脈または言語がそうでないことを示さない限り、識別され、その中に含まれるすべてのサブ範囲を含む。例えば、本明細書に開示される全ての範囲はエンドポイントを含み、エンドポイントは、互いに独立して組み合わせ可能である。

本明細書で使用されるように、用語「および／または」は２つ以上のアイテムのリストで使用される場合、リストされたアイテムのうちの任意の１つが単独で使用され得ること、またはリストされたアイテムのうちの２つ以上の任意の組み合わせが使用され得ることを意味する。例えば、組成物またはアセンブリが成分Ａ、Ｂ、および／またはＣを含有するものとして記載されている場合、組成物またはアセンブリは、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢの組み合わせ、ＡおよびＣの組み合わせ、ＢおよびＣの組み合わせ、またはＡ、ＢおよびＣの組み合わせを含有することができる。

本発明は一般に、様々な製造プロセスを実施する付加製造装置に関し、その結果、物質の連続する層が３次元構成要素を「積層」するために、互いの上に提供される。連続した層は一般に、一緒に硬化して、種々の一体的なサブ構成要素を有することができるモノリシック構成要素を形成する。本明細書では付加製造技術を、典型的には縦方向に、オブジェクトを点ごとに、層ごとにビルドすることによって複雑なオブジェクトの製造を可能にするものとして説明するが、説明した付加製造装置および技術の変形形態も考えられ、本主題の範囲内である。

付加製造装置は、支持プレートと、支持プレートによって支持された窓と、窓に対して移動可能な台とを含むことができる。付加製造装置は、レジンを支持する可撓性テープまたはフォイルをさらに含むことができる。放射エネルギーデバイスは部品の層を形成するレジンの一部を硬化させるように構成され、この層は連続する硬化操作の間の段階によって、フォイルに向かって、およびフォイルから離れるように平行移動される。

いくつかの例では供給モジュールがフォイルの第１端部分と動作可能に結合するように構成され、巻き取りモジュールはフォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成される。ビルドゾーンは、供給モジュールと巻き取りモジュールとの間に配置することができる。アキュムレータは、供給モジュールと巻き取りモジュールとの間に配置され、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分の相対運動を、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分から変更するように構成されてもよい。例えば、フォイルの第１部分は第１速度で平行移動させることができ、一方、第２部分は、第１速度とは異なる第２速度で平行移動させることができる。本明細書で使用されるように、フォイルの「速度」は、定義された期間におけるフォイル（または他の構成要素）の各部分の測定値であってもよい。定義された期間はフォイルが少なくとも１つのビルドゾーンを通って平行移動されるとき、および／または装置の動作中の任意の他の時間など、ビルドプロセス中の事前定義された瞬間とすることができる。さらに、定義された期間は、フォイルの速度が時間量にわたって平均化される定義された時間量であってもよい。例えば、定義された時間量は、１秒または任意の他の時間量であってもよい。さらに、フォイルの速度がアキュムレータの上流にある場合、速度は、供給モジュールとアキュムレータとの間の任意の点で測定されてもよい。同様に、フォイルの速度がアキュムレータの下流にあるとき、速度は、アキュムレータと巻き取りモジュールとの間の任意の点、および／または第１アキュムレータの下流の後続のアキュムレータで測定されてもよい。最後に、アキュムレータ内のフォイルの速度は、アキュムレータ内のフォイルの量を変えることによって、アキュムレータの上流および／またはアキュムレータの下流のフォイルの速度から変化させることができることが理解されよう。アキュムレータ内のフォイルの量が変化される場合には、フォイルの速度をアキュムレータ内の任意の定められた位置で測定することができる。しかしながら、定義されていない場合、アキュムレータ内のフォイルの速度が測定されるデフォルト位置は、フォイルがアキュムレータのキャビティを出る点である。

加えて、または代替的に、フォイルの第１または第２部分の一方は、フォイルの第１または第２部分の他方が所定の時間の間、断続的に移動する間、連続的に移動してもよい。場合によっては、所定の期間がビルドゾーン内の少なくとも２つの硬化ステップの間の時間量であってもよい。フォイルの様々な部分が独立して移動するにつれて、装置内で同時プロセスが行われてもよい。例えば、硬化プロセスはフォイルの第１部分で行われ、レジンリクラメーションプロセスはフォイルの第２部分で行われる。フォイルの第１および第２部分を独立して移動させることによって、少なくとも動作の様々な部分の間に、構成要素がプリントされる速度を増加させることができ、および／またはプロセスのいずれかをより効率的に達成することができる。

図１は、同一の参照符号が様々な図を通して類似の要素を示す図面を参照すると、硬化レジンＲの１つ以上の層を通して作り出された構成要素１２を形成するための１つのタイプの好適な装置１０の例を概略的に示し、装置１０は支持プレート１４、窓１６、窓１６に対して移動可能なステージ１８、および放射エネルギーデバイス２０のうちの１つ以上を含むことができ、これらは、組み合わせて、任意の数（例えば、１つ以上）の付加製造された構成要素１２を形成するために使用することができる。

図示の例では装置１０が第１ローラ２２Ａを含むことができる供給モジュール２２と、第２ローラ２４Ａを含むことができる巻き取りモジュール２４とを含み、これらのローラは間隔を置いて配置され、可撓性テープまたはフォイル２６、あるいはそれらの間に延在する別のタイプのレジン支持体のそれぞれの端部と結合するように構成される。フォイル２６の一部は、支持プレート上面２８を規定する支持プレート１４によって下から支持されることができる。ローラ２２Ａ、２４Ａおよび支持プレート１４に適切な機械的支持体（フレーム、ブラケット等）を設けることができる。第１ローラ２２Ａおよび／又は第２ローラ２４Ａは所望の張力および速度が駆動システムを介してフォイル２６内に維持されるように、フォイル２６の速度および方向を制御するように構成することができる。限定ではなく一例として、駆動システムは、第１ローラ２２Ａおよび／又は第２ローラ２４Ａに関連する個々のモータとして構成することができる。更に、モータ、アクチュエータ、フィードバックセンサ、および／又は制御装置のような種々の構成要素を、ローラ２２Ａ、２４Ａをローラ２２Ａ、２４Ａの間でフォイル２６の少なくとも一部を移動させるような方法で駆動するために設けることができる。

様々な実施形態では、窓１６は透明であり、支持プレート１４によって動作可能に支持することができる。更に、窓１６および支持プレート１４は、１つ以上の窓１６が支持プレート１４内に一体化されるように一体的に形成することができる。同様に、フォイル２６も透明であるか、または透明な部分を含む。本明細書で使用されるとき、用語「透明」および「放射線透過」は、選択された波長の放射エネルギーの少なくとも一部が通過することを可能にする材料を指す。例えば、窓１６およびフォイル２６を通過する放射エネルギーは、紫外線スペクトル、赤外線スペクトル、可視スペクトル、または任意の他の実用的な放射エネルギーであり得る。透明材料の非限定的な例としては、ポリマー、ガラス、およびサファイアまたは石英などの結晶性鉱物が挙げられる。

フォイル２６は供給モジュール２２と巻き取りモジュール２４との間に延在し、「ビルド面」３２を画定する。この「ビルド面」は平面であるように示されているが、代替的に、（支持プレート１４の形状に応じて）弓形であってもよい。場合によっては、ビルド面３２がフォイル２６によって画定され、窓１６がステージ１８からフォイル２６の反対側にある状態でステージ１８に面するように配置されてもよい。便宜的な説明のために、ビルド面３２は装置１０のＸ－Ｙ平面に平行に配向されているとみなすことができ、Ｘ－Ｙ平面に垂直な方向はＺ軸方向（Ｘ、Ｙ、およびＺは互いに垂直な３つの方向である）として示される。本明細書で使用されるように、Ｘ軸は、フォイル２６の長さに沿った機械方向を指す。本明細書で使用されるように、Ｙ軸はフォイル２６の幅を横切る横方向を指し、機械方向に略垂直である。本明細書で使用されるように、Ｚ軸は、窓１６に対するステージ１８の移動方向として定義することができるステージ方向を指す。

ビルド面３２は「非付着性」、すなわち硬化レジンＲの接着に対して抵抗性であるように構成されてもよく、非付着性特性はフォイル２６の化学的性質、その表面仕上げ、および／または塗布されたコーティングなどのバリエーションの組み合わせによって具体化されてもよい。例えば、永久的または半永久的な非付着性コーティングを適用することができる。適切なコーティングの１つの非限定的な例は、ポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）である。いくつかの例では、ビルド面３２の全て又は一部が非付着特性を有する制御された粗さ又は表面テクスチャ（例えば、突起、ディンプル、溝、リッジ等）を組み込むことができる。これに加えて、又はこれに代えて、フォイル２６は、全体的に又は部分的に酸素透過性材料から作ることができる。

参考のために、フォイル２６の位置と、支持プレート１４によって画定された窓１６または透明部分とを直接取り囲む領域または体積を、３４とラベル付けされた「ビルドゾーン」と定義することができる。

いくつかの例では、材料デポジタ３６がフォイル２６に沿って配置されてもよく、リザーバを含むことができる。材料デポジタ３６は、フォイル２６上にレジン層Ｒを塗布するように動作可能な任意のデバイスまたはデバイスの組み合わせであってもよい。材料デポジタ３６は任意選択で、フォイル２６上のレジンＲの高さを画定し、かつ／またはフォイル２６上のレジンＲを平坦化するための装置または装置の組み合わせを含むことができる。適切な材料堆積装置の非限定的な例はシュート、ホッパー、ポンプ、スプレーノズル、スプレーバー、またはプリントヘッド（例えば、インクジェット）を含む。いくつかの例では、ドクターブレードを使用して、フォイル２６が材料デポジタ３６を通過する際に、フォイル２６に塗布されるレジンＲの厚さを制御することができる。

レジンＲは、硬化状態でフィラー（使用される場合）を一緒に接着または結合することができる任意の放射エネルギー硬化性材料を含む。本明細書で使用されるとき、用語「放射エネルギー硬化性」は、特定の周波数およびエネルギーレベルの放射エネルギーの適用に応答して凝固または部分的に凝固する任意の材料を指す。例えば、レジンＲは重合反応をトリガーするように機能するフォトイニシエータ化合物を含有するフォトポリマーレジンを含むことができ、レジンＲを液体（または粉末）状態から固体状態に変化させる。あるいは、レジンＲが放射エネルギーの印加によって蒸発させることができる溶媒を含有する材料を含むことができる。未硬化レジンＲはペーストまたはスラリーを含む固体（例えば、顆粒状）または液体形態で提供されてもよい。

さらに、レジンＲは、ビルドプロセス中に「スランプ」または流出することのない比較的高い粘度の流体を有することができる。レジンＲの組成は、特定の用途に適するように所望に応じて選択することができる。異なる組成の混合物を使用してもよい。レジンＲは、焼結プロセスなどのさらなる処理中にガスを放出するかまたは焼き尽くす能力を有するように選択することができる。

レジンＲには、フィラーが配合されていてもよい。フィラーは、レジンＲと予備混合され、次いで材料デポジタ３６に装填されてもよい。フィラーは選択されたレジンＲと化学的および物理的に適合性のある任意の材料を含むことができ、粒子は、規則的または不規則な形状であってもよく、均一または不均一なサイズであってもよく、可変アスペクト比を有する可能性がある。例えば、粒子は、粉末、小さな球体または顆粒の形態をとってもよく、または小さなロッドまたは繊維のように形成されてもよい。

フィラーの組成（その化学的性質および微細構造を含む）は、特定の用途に適するように所望に応じて選択され得る。例えば、フィラーは、金属、セラミック、ポリマー、および／または有機であってもよい。可能性のあるフィラーの他の例としては、ダイヤモンド、シリコン、およびグラファイトが挙げられる。異なる組成の混合物を使用してもよい。いくつかの例ではフィラー組成物がその電気的または電磁的特性のために選択されてもよく、例えば、具体的には電気絶縁体、誘電体材料、導電体、および／または磁性体であってもよい。

フィラーは「可融性」であってもよく、これは十分なエネルギーの適用によって塊に固結することができることを意味する。例えば、可融性は、ポリマー、セラミック、ガラス、および金属を含むがこれらに限定されない多くの利用可能な粉末の特徴である。レジンＲに対するフィラーの割合は、特定の用途に適するように選択することができる。一般に、結合した材料が流動し、平坦化されることができ、硬化状態でフィラーの粒子を一緒に保持するのに十分なレジンＲが存在する限り、任意の量のフィラーを使用することができる。

ステージ１８は、ビルド面３２またはＸ－Ｙ平面に平行に配向することができる平面３８を画定する構造である。Ｚ軸方向に平行な窓１６に対してステージ１８を移動させるための種々の装置を設けることができる。例えば、図１に示すように、移動はステージ１８と静止支持体４２との間に接続された垂直アクチュエータ４０を介して行うことができ、ボールねじ電気アクチュエータ、リニア電気アクチュエータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、デルタ駆動装置、または任意の他の実施可能な装置などの装置を、この目的のために追加的にまたは代替的に使用することができることを理解されたい。ステージ１８を移動可能にすることに加えて、またはその代わりに、フォイル２６はＺ軸方向に平行に移動可能であってもよい。

放射エネルギーデバイス２０は、レジンＲ上に放射エネルギーを適切なパターンで、且つ、ビルドプロセス中にレジンＲを硬化させるために適切なエネルギーレベルおよび他の動作特性を有する放射エネルギーを発生させ且つ投影するように作動可能な任意の装置又は装置の組み合わせとして構成することができる。例えば、図１に示されるように、放射エネルギーデバイス２０はプロジェクタ４４を含んでもよく、それは一般に、適切なエネルギーレベルの放射エネルギーパターン化画像および他の動作特性の放射エネルギーパターン化画像を生成してレジンＲを硬化するように動作する任意の装置を指すことができる。本明細書で使用される用語「パターン化画像」は１つまたは複数の個々の画素のアレイを含む放射エネルギーの投影を指す。パターン化画像装置の非限定的な実施例は、ＤＬＰプロジェクタまたは別のデジタルマイクロミラー装置、ＬＥＤの２次元アレイ、レーザの２次元アレイ、および／または光学的にアドレス指定された光バルブを含む。図示の例では、プロジェクタ４４がＵＶランプのような放射エネルギー源４６と、放射エネルギー源４６からソースビーム５０を受け取り、レジンＲの表面に投影されるようにパターン化された画像５２を生成するように動作可能な画像形成装置４８と、１つまたは複数のレンズのような任意選択的な焦点合わせ光学系５４とを含む。

画像形成装置４８は１つまたは複数のミラー、プリズム、および／またはレンズを備えることができ、適当なアクチュエータを備え、放射エネルギー源４６からのソースビーム５０を、レジンＲの表面と一致するＸ－Ｙ平面内の画素化画像に変換できるように配置される。図示の例では、画像形成装置４８がデジタルマイクロミラー装置であってもよい。

プロジェクタ４４は、画像形成装置４８又はプロジェクタ４４の他の部分を、ビルド面３２上のパターン化された画像の位置をラスタリング又はシフトする効果で選択的に移動させるように構成されたアクチュエータ、ミラー等の付加的な構成要素を組み込むことができる。別の言い方をすれば、パターン化された画像は、公称位置または開始位置から離れるように移動されてもよい。

他のタイプの放射エネルギーデバイス２０に加えて、放射エネルギーデバイス２０はレジンＲを硬化させ、レジンＲの表面上を所望のパターンでビームを走査するために、適切なエネルギーレベルおよび他の動作特性の放射エネルギービームを生成するように作動可能な任意の装置を一般に言及するために本明細書で使用される「走査ビーム装置」を含むことができる。例えば、走査ビーム装置は、放射エネルギー源４６およびビームステアリング装置を含むことができる。放射エネルギー源４６は、適切なパワーのビームを発生させるように作動可能な任意の装置およびレジンＲを硬化させる他の作動特性を含むことができる。適切な放射エネルギー源４６の非限定的な例がレーザ又は電子ビーム銃を含む。

装置１０は、コンピューティングシステム５８と動作可能に結合することができる。図１のコンピューティングシステム５８は、ステージ１８、放射エネルギーデバイス２０、アクチュエータ、および本明細書で説明される装置１０の様々な部分の一部またはすべてを含む、装置１０の動作を制御するために実装され得るハードウェアおよびソフトウェアの一般化された表現である。コンピューティングシステム５８は例えば、プログラマブルロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）またはマイクロコンピュータなどの１つまたは複数の装置で実施される１つまたは複数のプロセッサ上で実行されるソフトウェアによって実施することができる。そのようなプロセッサは例えば、有線または無線接続を介して、プロセスセンサおよび動作構成要素に結合され得る。同じ１つまたは複数のプロセッサを使用して、センサデータを取り出し、分析し、統計分析し、フィードバック制御することができる。装置１０の多くの態様は、閉ループ制御を受けることができる。

任意選択で、装置１０の構成要素は、遮蔽またはガスポート６２を使用して不活性ガス（例えば「プロセスガス」）雰囲気を提供するために使用され得るハウジング６０によって囲まれてもよい。任意選択的に、ハウジング内の圧力は、大気圧よりも高いまたは低い所望のレベルに維持することができる。任意選択で、ハウジングは、温度および／または湿度を制御することができる。任意選択で、ハウジングの換気は、時間間隔、温度、湿度、および／または化学種濃度などの要因に基づいて制御することができる。いくつかの実施形態では、ハウジング６０が大気圧とは異なる圧力に維持することができる。

図２および図３を参照すると、製造装置１０内に配置することができるアキュムレータの概略図が図示されている。一般に、アキュムレータは、装置のフォイル経路に沿って２つの構成要素の間に配置されてもよい。例えば、図２に示すように、アキュムレータ６４は、一対のビルドゾーン３４の間に配置することができる。加えて、または代替的に、図３に示すように、アキュムレータ６４は、ビルドゾーン３４とレジンリクラメーションシステム６６との間に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、リクラメーションシステム６６が、フォイル２６がビルドゾーン３４から除去された後にフォイル２６上に残る未硬化レジンＲの少なくとも一部を除去するように構成されてもよい。例えば、リクラメーションシステム６６は、ワイパーアセンブリ、ブレードアセンブリ、および／又は任意の他の除去アセンブリと、フォイル２６から除去されたレジンＲを収集するためのリザーバとを含むことができる。

図２および図３をさらに参照すると、いくつかの実施形態では、アキュムレータ６４がフォイル２６の中間部分６８を保持するように構成することができる。例えば、アキュムレータ６４の上流にあるフォイル２６の第１部分７０と、アキュムレータ６４の下流にあるフォイル２６の第２部分７２とがある。フォイル２６の中間部分６８を保持することによって、フォイル２６の第１および第２部分７０、７２は、互いに独立して移動することができる。例えば、アキュムレータ６４の上流にあるフォイル２６の第１部分７０は第１速度で移動することができ、一方、アキュムレータ６４の下流にあるフォイル２６の第２部分７２は第２速度で移動することができる。更に、又は代替的に、アキュムレータ６４の上流のフォイル２６の第１部分７０は断続的に移動することができ、一方、アキュムレータ６４の下流のフォイル２６の第２部分７２は連続的に移動することができる。更に、又は代替的に、アキュムレータ６４の上流のフォイル２６の第１部分７０は連続的に移動することができ、一方、アキュムレータ６４の下流のフォイル２６の第２部分７２は断続的に移動することができる。さらに、フォイル２６の第１部分７０および／または第２部分７２は、本明細書で提供される教示から逸脱することなく、互いに独立して任意の他の方法で移動することができる。

図２および図３に示すように、アキュムレータ６４は、キャビティ７６を画定するアキュムレータハウジング７４を含むことができる。キャビティ７６は、フォイル２６の中間部分６８を収容するように構成されている。しかしながら、他の実施形態では、アキュムレータにハウジングおよび／またはキャビティがなくてもよいことが理解されるのであろう。さらに、いくつかの実施形態では、アキュムレータがフォイル経路と一致していてもよい。

フォイル２６の中間部分６８は、装置１０の動作中に可変長であってもよい。例えば、場合によってはフォイル２６の第１長さは装置１０の動作中の第１時間の間にキャビティ７６内にあってもよく、フォイル２６の第２長さは第１時間後の第２時間の間にキャビティ７６内にあってもよい。フォイル２６の第２長さは、装置１０の動作に基づいて、第１長さに等しくてもよいし、それより小さくてもよいし、それより大きくてもよい。

さらに図２および図３を参照すると、１つまたは複数のガイド７８、８０をアキュムレータハウジング７４に動作可能に結合して、フォイル２６をキャビティ７６の上流の位置からキャビティ７６の中に、および／またはキャビティ７６の下流の位置からキャビティ７６の外に導くのを助けるか、または導くことができる。例えば、図２および図３に示す実施形態では１つまたは複数のガイド７８、８０はキャビティ７６の両側に配置された第１および第２ローラ８２、８４として構成することができる。

場合によっては、アキュムレータ６４がフォイル２６を保持するための材料保持アセンブリ８６を含むことができる。例えば、材料保持アセンブリ８６は、アキュムレータ６４によって画定されるキャビティ７６内に１つまたは複数の保持ローラ９６を含むことができる。１つ以上の保持ローラ９６は、フォイル２６をキャビティ７６内に保持するように構成されてもよい。例えば、保持ローラ９６は、フォイル２６の第１側に力を加えることによって、フォイル２６をキャビティ７６の底部１００に向かって引っ張るように構成されてもよい。保持ローラ９６は、キャビティ７６内で少なくとも部分的に移動するように構成されてもよく、および／またはキャビティ７６内の所定の位置内で静止していてもよい。場合によっては、１つまたは複数の保持ローラ９６がフォイル２６および／またはフォイル２６上に配置された任意のレジンＲとの接触を最小限に抑えながらフォイルの幅にわたって張力を提供するために、くぼみ付きローラなどとして構成されてもよい。加えて、または代替として、１つ以上の保持ローラ９６はフォイル２６が供給モジュール２２から巻き取りモジュール２４に向かって移動するときに、１つ以上の保持ローラ９６がレジンＲから解放されたままであるように、レジンＲの外側にあるフォイル２６の外周に接触するように構成されてもよい。

図示するように、アクチュエータ９８は、１つまたは複数の保持ローラ９６と動作可能に連結され、１つまたは複数の保持ローラ９６の位置を変更するように構成されてもよい。アクチュエータはまた、コンピューティングシステム５８と通信可能に結合されてもよい。

加えて、または代替的に、図４に示すように、いくつかの例において、材料保持アセンブリ８６は、レジンＲに対向するフォイル２６の表面上に力を発生させることによってフォイル２６と選択的に相互作用するように構成された各空気圧作動ゾーン８８を有する１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８を含むことができる。

１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８はフォイル２６上で吸引または真空を生成するために、レジンと反対側のフォイル２６の第１面またはフォイル２６の第２面に負圧を印加することができる。負圧は、フォイル２６をキャビティ７６内の所望の位置に保持することができる。本明細書で使用される場合、「負の」圧力は流体が１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８に引き込まれ得るように、１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８に近接する周囲圧力未満の任意の圧力である。逆に、「正の」圧力は流体が１つ以上の空気圧作動ゾーン８８から排出され得るように、１つ以上の空気圧作動ゾーン８８に近接する周囲圧力よりも大きい任意の圧力である。さらに、「中立」圧力は、１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８に近接する周囲圧力にほぼ等しい任意の圧力である。

いくつかの例では、空気圧作動ゾーン８８が種々のホースおよび一つ以上のポートを介して空気圧アセンブリ９０と流体的に連結されてもよい。空気圧アセンブリ９０は１つ以上の空気圧作動ゾーン８８を通して、真空／吸引および／または流体（例えば、空気またはプロセスガス（例えば、窒素またはアルゴン））の押し出しを提供し得る任意のデバイスを含み得る。例えば、空気圧アセンブリ９０は、圧縮機および／又は送風機を含む加圧流体源を含むことができる。空気圧アセンブリ９０は追加的にまたは代替的に、ベンチュリ真空ポンプなど、圧力を変更することができる任意のアセンブリを含むことができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の弁および／またはスイッチが空気圧アセンブリ９０および１つ以上の空気圧作動ゾーン８８と連結されてもよい。１つまたは複数の弁および／またはスイッチは、１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８のそれぞれへの圧力を調整するように構成される。

図５を参照すると、図４の領域Ｖの拡大図は、フォイル２６と相互作用するための任意のサイズおよび形状の１つまたは複数の開口９２を含む例示的な空気圧作動ゾーン８８を示す。例えば、開口９２は、ホール、スリット、又は筐体の内面などの付加製造装置１０の任意の構成要素によって画定される他の幾何学的形状の任意の個数および組み合わせとすることができる。さらに、または代替的に、開口９２は、多孔質材料から形成されるハウジングの一部によって、または流体がハウジングの内面の第１側からハウジングの内面の第２側に移動されてフォイル２６と相互作用し得る任意の他のアセンブリを介して画定され得る。

いくつかの例では、空気圧作動ゾーン８８がプレナム９４によって規定されてもよい。プレナム９４は、任意のサイズであってもよく、任意の残りのプレナム９４の形状と同様であってもよく、または変化してもよい。いくつかの例では、ガスケットがプレナム９４のリムの周りに配置されてもよい。図５に示すように、様々な実施形態では材料保持アセンブリ８６の１つまたは複数の空気圧作動ゾーン８８がフォイル２６の第１面と相互作用するように構成することができ、レジンＲはフォイル２６の反対側の第２面に設けられる。

これに加えて、又はこれに代えて、図６および図７に示すように、アキュムレータ６４は、フォイル２６の第１面と相互作用するように構成された支持体１０２を含むことができる。いくつかの例では、支持体１０２を通して負圧を受けるときに、フォイル２６の第１側面が支持体１０２の方へ引かれるように、支持体１０２が空気圧ゾーンを含んでもよい。

様々な実施形態では、図６および図７の保持ローラ９６および／または支持体１０２がキャビティ７６に沿った保持ローラ９６および／または支持体１０２の移動を案内するトラックアセンブリ１０４と動作可能に結合されてもよい。トラックアセンブリ１０４は、ガイドおよび／またはスイングアームなどの任意の構成であってもよく、電子制御、機械制御（ばね）、空気制御、または保持ローラ９６および／または支持体１０２をキャビティ７６内に導くための任意の他の制御を利用してもよい。さらに、トラックアセンブリ１０４は、任意の幾何学的形状であってもよく、ほぼ直線状および／または湾曲部分を有する可能性があることが理解されるのであろう。

さらに図４～図７を参照すると、いくつかの実施形態では、検出システム１０６をアキュムレータ６４内に配置することができる。検出システム１０６は、アキュムレータ６４および／またはアキュムレータ６４内のフォイル２６の１つまたは複数の状態に関するデータを提供することができる。受け取ったデータに基づいて、計算システム５８は、アキュムレータ６４内のフォイル２６の長さ、キャビティ７６の底部１００の上方のフォイル２６の最下部からの距離、アキュムレータ６４のキャビティ７６内のフォイル２６の量、アキュムレータ６４内のフォイル２６の量の変化、フォイル２６がキャビティ７６に入るおよび／又は出る速度、および／又は任意の他の情報を決定することができる。アキュムレータ６４および／又はアキュムレータ６４内のフォイル２６の条件に基づいて、フォイル２６の種々の部分を互いに対して異なる速度で移動させることができ、および／又はフォイル２６の第１部分７０を断続的に移動させることができる（例えば、所定の時間の間に少なくとも一部の時間停止させる）一方、フォイル２６の第２部分７２を所定の時間の間連続的に移動させるように構成することができる。

いくつかの実施形態では、検出システム１０６がアキュムレータ６４内に配置され、および／またはアキュムレータ６４内のアキュムレータ６４および／またはフォイル２６の１つ以上の条件に関連するデータを検出するように構成されたセンサ１１４を含むことができる。センサ１１４は、１つ以上のイメージャまたは任意の他の視覚ベースのデバイスとして具現化されてもよい。センサ１１４は追加的および／または代替的に、超音波センサ、レーダセンサ、ＬＩＤＡＲセンサなどの任意の他の実用的な近接センサとして構成されてもよいが、これらに限定されない。

加えて、または代替的に、様々な実施形態では、検出システム１０６がアキュムレータ６４のキャビティ７６に沿ってアキュムレータハウジング７４によって画定される１つ以上のバイパスホール１２２を含んでもよい。図６に示す実施形態のような種々の実施形態では、バイパスホール１２２がキャビティ７６の後方および／又は前方に延びるキャビティプレート１２４内に画定されることができる。アキュムレータ６４は、キャビティ７６の対向する開放端に沿って延びる前方および後方の両方のキャビティプレート１２４を含むことができる。これに加えて、またはこれに代えて、図７に示すように、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイパスホール１２２がハウジング７４によって画定され、キャビティ７６内でハウジング７４に沿って延びることができる。バイパスホール１２２はパッシブバルブシステムを形成することができ、キャビティ７６内のフォイル２６の位置はどのホール１２２がその上に引っ張られた真空を有し、どのホール１２２が流れを有さないかを検出することによって決定することができる。例えば、フォイル２６がそれぞれのバイパスホール１２２を越えて延在しない場合、バイパスホール１２２に負圧が与えられることになる。反対に、フォイル２６がそれぞれのバイパスホール１２２を越えて延びているとき、バイパスホール１２２によって検出される負圧は減少することができ、かつ／または、もはや存在しなくなることがある。したがって、どのバイパスホール１２２がその上に負圧を有するかに基づいて、キャビティ７６内のフォイル２６の位置は、概して、データとしてコンピューティングシステム５８に提供され得る。

図４～図９を参照すると、アキュムレータ６４の１つまたは複数のガイド７８、８０はキャビティ７６の第１側に第１ガイド７８を、および／またはキャビティ７６の第２側に第２ガイド８０を含み、キャビティ７６の上流の位置からキャビティ７６の中へ、および／またはキャビティ７６の下流の位置からキャビティ７６の外へフォイル２６を補助または方向付ける。第１および第２ガイド７８、８０の各々は、フォイル２６を所定の方向に移動させ、および／またはフォイル２６を所定の位置に保持するように構成されてもよい。１つまたは複数のガイド７８、８０は、アキュムレータ６４内および／または外へのフォイル２６の速度および方向を制御するように構成することができる。限定ではなく例としては１つまたは複数のガイド７８、８０はモータ、アクチュエータ、フィードバックセンサ、および／または１つまたは複数のガイド７８、８０を、フィードバックモジュールと巻き取りモジュール２４との間に張力をかけてフォイル２６を維持するように駆動するための制御装置を含むことができる。

いくつかの実施形態では第１ガイド７８がフォイル２６の供給モジュール２２からアキュムレータ６４への移動を駆動するように構成されてもよく、供給モジュール２２は供給モジュール２２と第１ガイド７８との間のフォイル２６の張力を制御するように構成されてもよい。さらに、巻き取りモジュール２４はアキュムレータ６４から巻き取りモジュール２４へのフォイル２６の移動を駆動するように構成されてもよく、第２ガイド８０は巻き取りモジュール２４と第２ガイド８０との間のフォイル２６の張力を制御するように構成されてもよい。

図４に示す実施形態のような種々の実施形態では第１および第２ガイド７８、８０は各々、フォイル２６の対向する第１および第２側に配置された一対のローラ８２Ａ、８２Ｂ、８４Ａ、８４Ｂとして構成することができる。それぞれの対のローラ８２Ａ、８２Ｂ、８４Ａ、８４Ｂは、フォイル２６の第１側に位置決めされた第１ローラ８２Ａ、８４Ａと、フォイル２６の対向する第２側に位置決めされた第２ローラ８２Ｂ、８４Ｂとを含むことができる。第１および第２ローラ８２Ａ、８２Ｂ、８４Ａ、８４Ｂの各々はフォイル２６が第１および第２ローラ８２Ａ、８２Ｂ、８４Ａ、８４Ｂの各組の間に挟まれるか、さもなければ保持されるように、フォイル２６に接触する。ある例では、第１ローラ８２Ａ、８４Ａはフォイル２６および／又はフォイル２６上に配置された任意のレジンＲとの接触を最小限に抑えながら、フォイルの幅にわたって張力を与えるようにディンプル付きローラ等として構成することができる。さらに、または代替的に、第１ローラ８２Ａ、８４Ａはフォイル２６が供給モジュール２２から巻き取りモジュール２４に向かって移動するときに、ローラ８２Ａ、８４ＡがレジンＲを含まないままであるように、レジンＲの外側にあるフォイル２６の外周に接触するように構成されてもよい。

更に、又は代替的に、図６および図７に示すように、第１および／又は第２ガイド８０はガイド空気圧デバイス１０８を通して負圧が与えられたときに、フォイル２６をガイド空気圧デバイス１０８に向かって引き寄せるように構成されたガイド空気圧デバイス１０８を含んでもよい。第１ガイド７８および／または第２ガイド８０がガイド空気圧デバイス１０８を含む場合、それぞれの第１ガイド７８および／または第２ガイド８０は、フォイル２６の底面の下に配置された単一のローラを含むことができる。

図８および図９を参照すると、いくつかの実施形態において、第１ガイド７８および／または第２ガイド８０は、空気圧プレート１１０として構成されてもよい。吸引プレートは、アキュムレータハウジング７４、支持プレート１４、および／または装置１０の任意の他の構成要素に一体化され得る。ガイド空気圧デバイス１０８と同様に、空気圧プレート１１０を通して負圧が与えられたときに、フォイル２６の底面側を空気圧プレート１１０の方へ引くことができる。加えて、または代わりに、空気圧プレート１１０を通して正圧を供給して、フォイル２６の底面をアキュムレータハウジング７４または装置１０の任意の他の構成要素から離れるように吹き付けることができる。

ここで図１０を参照すると、本開示の例示的な実施形態による、材料デポジタ３６とアキュムレータ６４との間に並列に配置された複数のステージ１８を示す概略図が提供されている。複数のステージ１８の各々は、独立したビルドゾーン３４を画定することができる。本明細書で提供されるように、アキュムレータ６４はキャビティ７６の第１側に第１ガイド７８を含み、キャビティ７６の反対側の第２側に第２ガイド８０を含む１つまたは複数のガイド７８、８０を含むことができる。さらに、第１ガイド７８は複数のビルドゾーン３４を通してフィードモジュール２２からフォイル２６を駆動することができ、フィードモジュール２２は、フィードモジュール２２と第１ガイド７８との間のフォイル２６の張力を維持することができる。さらに、第１ガイド７８は、フォイル２６をアキュムレータ６４のキャビティ７６内に押し込んでもよい。巻き取りモジュール２４は第２ガイド８０が第２ガイド８０の下流のフォイル２６の張力を制御する間に、アキュムレータ６４の下流のフォイル２６を駆動するため、および／又はアキュムレータ６４からフォイル２６を引っ張るために使用することができる。

図１１および図１２を参照すると、複数のアキュムレータ６４を含む様々な例示的な実施形態を示す概略図が提供されている。複数のアキュムレータ６４は図１１に例示的に示すように、ビルドゾーン３４の上流および下流に配置することができる。さらに、または代替として、図１２に示すように、アキュムレータ６４はビルドゾーン３４および／または他のアセンブリのそれぞれが、アキュムレータ６４の両方の上流および／または下流にあるように、それぞれ配置されてもよい。

図１１に示す例示的な実施形態のようないくつかの実施形態では、材料デポジタ３６が供給モジュール２２と第１アキュムレータ６４Ａとの間に配置することができる。場合によっては、フォイル２６の第１部分１１６が供給モジュール２２と第１アキュムレータ６４Ａとの間に画定されてもよい。１つ以上のビルドゾーン３４は、第１アキュムレータ６４Ａの下流で、第２アキュムレータ６４Ｂの上流に配置することができる。フォイル２６の第２部分１１８は、第１アキュムレータ６４Ａと第２アキュムレータ６４Ｂとの間に画定することができる。さらに、巻き取りモジュール２４は第２アキュムレータ６４Ｂの下流にあってもよく、フォイル２６の第３部分１２０は第２アキュムレータ６４Ｂと巻き取りモジュール２４との間に画定されてもよい。さらに、場合によっては、レジンリクラメーションシステム６６および／または別のユニット１１２が第２アキュムレータ６４Ｂと巻き取りモジュール２４との間、および／または供給モジュールと巻き取りモジュールとの間の任意の位置に配置されてもよい。例えば、ユニット１１２は品質プロセス（例えば、フォイル２６の画像解析）のような、フォイル２６と相互作用する任意のプロセスを達成することができる。

様々な実施形態ではフォイル２６の第１部分１１６が第１速度で供給モジュール２２と第１アキュムレータ６４Ａとの間を移動することができ、一方、フォイル２６の第２部分１１８は第２速度で第１および第２アキュムレータ６４Ａ、６４Ｂとの間を移動することができ、フォイル２６の第３部分１２０は第３速度で第２アキュムレータ６４Ｂと巻き取りモジュール２４との間を移動することができる。いくつかの例では第１速度、第２速度、および／または第３速度のうちの少なくとも１つは残りの速度のうちのいずれかと異なってもよい。したがって、レジンＲはフォイル２６の第１部分１１６が第１速度で移動する間に、第１アキュムレータ６４Ａの上流のフォイル２６上に堆積されてもよい。独立して、フォイル２６の第２部分１１８は、第２速度で、１つ以上のビルドゾーン３４を通して操作され得る。同様に、フォイル２６の第３部分１２０は、フォイル２６の第３部分１２０が第３速度で移動する状態で、リクラメーションシステム６６を通して除去されるレジンＲの少なくとも一部分をその上に残すことができる。

さらに、または代替として、フォイル２６の第１部分１１６、第２部分１１８、および／または第３部分１２０はそれぞれ独立して、連続的に、および／または様々な期間にわたって断続的に移動することができる。例えば、フォイル２６の第１部分１１６はフォイル２６の第２部分１１８および／又は第３部分１２０が断続的に移動する間に、ほぼ連続的に移動することができる。同様に、フォイル２６の第２部分１１８は、フォイル２６の第１部分１１６および／又は第３部分１２０が断続的に移動する間、連続的に移動することができる。また、フォイル２６の第３部分１２０は、フォイル２６の第１部分１１６および／又は第２部分１１８が断続的に移動しながら、連続的に移動してもよい。

本明細書で論じるフォイル２６の様々な部分の同じまたは異なる速度に加えて、１つまたは複数のアキュムレータ６４Ａ、６４Ｂのいずれかの中のフォイル２６は、フォイル２６の他の部分とは異なるまたは等しい速度で移動することができることを理解されたい。さらに、アキュムレータ６４Ａ、６４Ｂのうちの任意の１つまたは複数のフォイル２６は、様々な期間にわたって静止していてもよいことが理解されるであろう。フォイル２６の断続的な移動は、装置１０の１つ以上のアキュムレータ６４Ａ、６４Ｂの外部にあるフォイル２６の部分のいずれとも無関係であってもよい。

図１２を参照すると、一対のアキュムレータ６４Ａ、６４Ｂが、それぞれ、複数のビルドゾーン３４の下流で、リクラメーションシステム６６を介して達成され得るレジンリクラメーションプロセスなどの後硬化プロセスの上流に配置される例示的な実施形態の概略図が提供されている。図示されているように、第１アキュムレータ６４Ａまたは第２アキュムレータ６４Ｂの一方はサイクルにタイミングを合わせることができ、一方、第１アキュムレータ６４Ａまたは第２アキュムレータ６４Ｂの他方は、第１アキュムレータ６４Ａおよび／または装置１０の別の部分に一時的な障害が発生した場合のバッファとして機能することができる。したがって、いくつかの実施形態では、フォイル２６が、第１アキュムレータ６４Ａが正しく機能しているときに、第２アキュムレータ６４Ｂのキャビティ７６の上方を通過し、第１アキュムレータ６４Ａのキャビティ７６内に入ることができる。さらに、または代替的に、コンピューティングシステムが、フォイル２６が第１アキュムレータ６４Ａの底部１００に近いと判定した場合、第２アキュムレータ６４Ｂは、フォイル２６をそのキャビティ７６内に受け入れることができる。

ここで、本主題の様々な例に従って、１つまたは複数のアキュムレータを有する付加製造装置の構成を説明したが、付加製造装置を動作させるための方法２００が提供される。該方法２００は、付加製造装置および１つ以上のアキュムレータ、または任意の種類および構成の位置決めアセンブリを有する任意の他の好適な付加製造装置を動作させるために使用することができる。例示的な方法２００は、本明細書では本主題の例示的な態様を説明するためにのみ説明され、限定することを意図していないことを理解されたい。

次に、図１３を参照すると、方法２００はステップ２０２において、フォイルの第１部分を、定義された時間の間、第１距離だけ移動させる、フォイルの第１部分は、アキュムレータの上流に配置される。フォイルの第１部分が定義された時間の間に第１距離だけ移動されると、フォイルの第１部分を組み込んだ１つまたは複数の動作が行われ得る。更に、ステップ２０４において、本方法は、定義された時間の間、フォイルの第１部分をほぼ一定の速度で連続的に平行移動させてもよい。ステップ２０６において、フォイルの第１部分が平行移動されるとき、この方法は、フォイル上に未硬化レジンの層を堆積させることを含むことができる。本明細書で提供されるように、材料デポジタは、フォイルに沿って配置されてもよく、フォイル上に未硬化レジンの層を塗布するように動作可能である。

更に、又は代替的に、ステップ２０８の方法は、第１部分を、定義された時間の間、第１距離だけ断続的に平行移動させることを含むことができる。ステップ２１０において、フォイルの第１部分が定義された時間の端部および／または時間の間のいずれかで、概して静止しているとき、本方法は、レジンが堆積されたフォイルの第１部分の位置をビルドゾーン内に維持することを含むことができる。

ステップ２１２において、フォイルの第１部分が一般に静止している場合、この方法はステージを移動させてフォイルの第２面上のレジンに接触させてもよく、ステップ２１４において、この方法は、レジンの未硬化層の少なくとも一部を硬化させて、放射エネルギーデバイスを使用して構成要素の新たに硬化された層を生成してもよい。

ステップ２０２～２１４の動作中、ステップ２１６において、本方法はフォイルの第２部分を、定義された時間の間に第２距離だけ移動させてもよく、フォイルの第２部分は、アキュムレータの下流に配置される。様々な実施形態では、第２距離が第１距離とは異なる。ステップ２１８において、本方法は、定義された時間の間にフォイルの第２部分と相互作用することを含むことができる。ステップ２２０において、定義された時間の間にフォイルの第２部分と相互作用することは、リクラメーションシステムを通してフォイルの第２部分を平行移動させることを含む。追加的に又は代替的に、ステップ２２２において、定義された時間の間にフォイルの第２部分と相互作用することは、フォイルの第２部分に対して品質測定を実行することを含む。

フォイルの第１部分と第２部分とを異なる距離だけ移動させること、および／または他の部分が静止している間に一方を移動させることを可能にするために、フォイルの第１部分と第２部分との間にアキュムレータが配置される。したがって、ステップ２２４において、この方法は、アキュムレータ内の第１部分と第２部分との間にフォイルの中間部分を維持することを含む。本明細書で提供されるように、アキュムレータはキャビティを画定することができ、フォイルの中間部分は、キャビティ内に配置することができる。場合によっては、この方法がステップ２２６において、フォイルの中間部分の表面に負圧を生成することによって、アキュムレータ内の第１部分と第２部分との間にフォイルの中間部分を維持することを含むことができる。

この方法はステップ２２８において、キャビティ内のフォイルの長さを決定してもよく、これは、１つまたは複数のセンサを使用することによって達成することができる。いくつかの実施形態ではステップ２３０において、方法はキャビティ内のフォイルの長さに基づいてフォイルの第１部分および／または第２部分の移動を調整することをさらに含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、フォイルの長さは動作中に所定の範囲内に維持されてもよい。キャビティ内のフォイルの長さが、範囲のより低い閾値を下回る場合、フォイルの第１部分は増加した速度および／またはより速い間隔で平行移動されてもよい。加えて、または代替として、フォイルの第２部分は、低減された速度および／またはより遅い間隔で平行移動されてもよい。同様に、キャビティ内のフォイルの長さが範囲の上限閾値を上回る場合、フォイルの第１部分は、低減された速度で、および／又はより遅い間隔で平行移動させることができる。加えて、または代替として、フォイルの第２部分は、増加した速度および／またはより速い間隔で平行移動されてもよい。様々な実施形態では、フォイルの第１部分または第２部分のうちの一方が変更される前に、第１部分または第２部分のうちの一方が変更される速度および／または間隔が生じ得る優先度が決定され得る。例えば、フォイルの第２部分の移動は、フォイルの第１部分の変更の前に変更されてもよい。

第１距離および／または第２距離の両方はゼロメートルから、定義された期間内の任意の定義された長さまでの任意の長さであり得ることが理解されるのであろう。第１距離および／または第２距離がゼロである場合、フォイルの第１部分および／またはフォイルの第２部分は、定義された時間の間、概して静止している。

図１４は、本開示の例示的な実施形態によるコンピューティングシステム５８のいくつかの構成要素を示す。コンピューティングシステム５８は、本明細書で説明するような方法２００を実施するために使用することができる１つまたは複数のコンピューティングデバイス５８Ａを含むことができる。コンピューティングデバイス５８Ａは、１つ以上のプロセッサ５８Ｂおよび１つ以上のメモリデバイス５８Ｃを含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ５８Ｂはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理デバイス、１つまたは複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）（例えば、画像を効率的にレンダリングするため専用）、他の特殊計算を実行する処理ユニットなど、任意の適切な処理デバイスを含むことができる。メモリデバイス５８Ｃは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスクなど、および／またはそれらの組み合わせなど、１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。

メモリデバイス５８Ｃは１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができ、１つ以上のプロセッサ５８Ｂによってアクセス可能な情報（１つ以上のプロセッサ５８Ｂによって実行可能な命令５８Ｄを含む）を格納することができる。命令５８Ｄは、上述した付加製造装置１０の材料保持アセンブリ８６の動作を実行するためなど、上述した方法２００の１つ以上のステップを含むことができる。例えば、メモリデバイス５８Ｃは、１つ以上のソフトウェアアプリケーションの実行、ユーザインタフェースの表示、ユーザ入力の受信、ユーザ入力の処理などのための命令５８Ｄを記憶することができる。いくつかの実装形態では、命令５８Ｄが１つまたは複数のプロセッサ５８Ｂによって実行されて、１つまたは複数のプロセッサ５８Ｂに、たとえば、本明細書で説明される方法の１つまたは複数の部分などの動作を実行させることができる。命令５８Ｄは任意の適切なプログラミング言語で書かれたソフトウェアであってもよいし、ハードウェアで実現されてもよい。さらに、および／または代替的に、命令５８Ｄは、プロセッサ５８Ｂ上の論理的および／または仮想的に別個のスレッドで実行することができる。

１つ以上のメモリデバイス５８Ｃは、１つ以上のプロセッサ５８Ｂによって検索、操作、作成、または格納可能なデータ５８Ｅを格納することもできる。データ５８Ｅは例えば、本明細書で説明される方法２００の実行を容易にするためのデータを含むことができる。データ５８Ｅは、１つ以上のデータベースに格納することができる。１つ以上のデータベースは高帯域ＬＡＮまたはＷＡＮによってコンピューティングシステム５８に接続することができ、またはネットワーク（図示せず）を介してコンピューティングシステムに接続することもできる。１つ以上のデータベースを分割して、複数の位置に配置することができる。一部の実装では、データ５８Ｅが別の装置から受信することができる。

コンピューティングデバイス５８Ａはまた、ネットワーク上でコンピューティングシステム５８または付加製造装置１０の１つまたは複数の他の構成要素と通信するために使用される通信モジュールまたはインターフェース５８Ｆを含むことができる。通信インターフェース５８Ｆは例えば、送信機、受信機、ポート、コントローラ、アンテナ、または他の適切な構成要素を含む、１つまたは複数のネットワークとインターフェースするための任意の適切な構成要素を含むことができる。

付加製造装置は、本主題の態様を説明するためだけに本明細書で説明されることを理解されたい。他の例示的な実施形態では、付加製造装置が任意の他の適切な構成を有してもよく、任意の他の適切な付加製造テクノロジを使用してもよい。さらに、本明細書に記載される付加製造装置およびプロセスまたは方法は、任意の好適な物質を使用して構成要素を形成するために使用されてもよい。例えば、材料は、プラスチック、金属、コンクリート、セラミック、ポリマー、エポキシ、フォトポリマーレジン、またはスラリー、レジン、または任意の適切な一貫性、粘度、もしくは材料特性を有する任意の他の適切な形態のシート材料の層に具体化され得る任意の他の適切な材料であり得る。例えば、本主題の様々な実施形態によれば、本明細書に記載される付加的に製造された構成要素は純金属、ニッケル合金、クロム合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、およびニッケルまたはコバルトベースの超合金（例えば、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）という名前で入手可能なもの）を含むがこれらに限定されない材料の一部、全部、またはいくつかの組み合わせで形成されてもよい。これらの材料は本明細書に記載の付加製造プロセスでの使用に適した材料の例であり、一般に「付加材料」と呼ぶことができる

本発明の態様は、以下の条項の主題によって提供され、これらの条項は論理または条項および／または関連する図面および説明の文脈に基づいて別段の指示がない限り、すべての適切な組み合わせを包含することが意図される。

フォイルの第１端部分と動作可能に結合するように構成された供給モジュールと、フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成された巻き取りモジュールと、構成要素を形成するレジンの少なくとも１つ以上の硬化層を保持するように構成された少なくとも１つのステージと、少なくとも１つのステージの反対側に配置され、所定のパターンで放射エネルギーを生成し、投影するように動作可能な放射エネルギーデバイスと、少なくとも１つのステージとフォイルとの相対位置を変更するように構成されたアクチュエータと、供給モジュールと巻き取りモジュールとの間に配置され、フォイルの中間部分を保持して、所定の時間の間に、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分を第１速度で移動させ、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分を第２速度で移動させるように構成されたアキュムレータと、を含む付加製造装置。

アキュムレータはキャビティを画定し、キャビティはフォイルの中間部分の少なくとも一部を保持するように構成される、これらの条項のうちの１つまたは複数の付加製造装置。

フォイルからレジンの少なくとも一部分を除去するように構成されたリクラメーションシステムをさらに含む、これらの条項の１つ以上の付加製造装置。

アキュムレータは、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分が断続的に移動することを可能にする一方、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分が連続的に移動することを可能にするように構成される、これらの条項のうちの１つ以上の付加製造装置。

アキュムレータ内に材料保持アセンブリをさらに備える、これらの条項のうちの１つまたは複数の付加製造装置。

材料保持アセンブリはフォイルの第１面に力を生成することによって、フォイルと選択的に相互作用するように構成された空気圧作動領域を含み、フォイルの第１面はレジンに対向する、これらの条項のうちの１つ以上の付加製造装置。

材料保持アセンブリは、アキュムレータによって画定されるキャビティ内に少なくとも１つの保持ローラを含む、これらの条項のうちの１つ以上の付加製造装置。

アキュムレータ内のフォイルの長さを検出するように構成されたセンサをさらに備える、これらの条項のうちの１つまたは複数の付加製造装置。

検知システムと動作可能に結合された、キャビティ内のフォイルの量に基づいてアキュムレータの下流のフォイルの第２部分の速度を決定するように構成された、コンピューティングシステムをさらに備える、これらの条項のうちの１つ以上に記載の付加製造装置。

アキュムレータ内に１つ以上のガイドをさらに備え、１つ以上のガイドは、フォイルをアキュムレータのキャビティから外部に接するように構成された少なくとも１つのローラまたは少なくとも１つの空気圧装置を備える、これらの条項のうちの１つ以上の付加製造装置。

少なくとも１つのステージは並列の複数のステージを含み、複数のステージの各々は、材料デポジタとアキュムレータとの間に配置される、これらの条項のうちの１つ以上の付加製造装置。

付加製造装置を動作させる方法であって、定義された時間の間に、第１距離だけフォイルの第１部分を移動させ、フォイルの第１部分はアキュムレータの上流に配置され、定義された時間の間に、フォイルの第２部分を第２距離だけ移動させ、フォイルの第２部分はアキュムレータの下流に配置され、第２距離は第１距離とは異なる、方法。

定義された時間の間に、フォイルの第１部分上にレジンの層を堆積させることをさらに含む、これらの条項のうちの１つまたは複数の方法。

第１部分と第２部分との間のフォイルの中間部分を、アキュムレータによって画定されるキャビティ内に維持することをさらに含む、これらの条項のうちの１つ以上に記載の方法。

フォイルの中間部分をアキュムレータ内の第１部分と第２部分との間に維持することは、フォイルの中間部分の表面上に負圧を生成することをさらに含む、これらの条項のうちの１つ以上に記載の方法。

定義された時間の間にフォイルの第２部分と相互作用することをさらに含む、これらの条項のうちの１つまたは複数の方法。

フォイルの第１端部分と動作可能に結合するように構成された供給モジュールと、フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成された巻き取りモジュールと、構成要素を形成するレジンの１つまたは複数の硬化層を保持するように構成されたステージと、ステージに対向して配置され、所定のパターンで放射エネルギーを生成および投影するように動作可能な放射エネルギーデバイスと、ステージおよびフォイルの相対位置を変更するように構成されたアクチュエータと、フォイルからレジンの少なくとも一部分を除去するように構成されたリクラメーションシステムと、ステージとリクラメーションシステムとの間に配置されたアキュムレータと、を含み、アキュムレータの上流のフォイルの第１部分は静止しており、アキュムレータの下流のフォイルの第２部分は、リクラメーションシステムを通って移動する、これらの条項のうちの１つ以上に記載の付加製造装置。

フォイルの第１部分は材料デポジタと動作可能に結合され、フォイルの第２部分はリクラメーションシステムと動作可能に結合される、これらの条項のうちの１つ以上に記載の付加製造装置。

アキュムレータ内に材料保持アセンブリをさらに備える、これらの条項のうちの１つまたは複数に記載の付加製造装置。

本明細書は最良の形態を含めて本発明を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムを作製および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、任意の当業者が本発明を実施することを可能にするために、例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に想起される他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構成要素を含む場合、またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言語と実質的に異なる同等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図される。

１０ 付加製造装置
６４ アキュムレータ

Claims (20)

1. フォイルの第１端部と動作可能に結合するように構成された供給モジュールと、
   前記フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成された巻き取りモジュールと、
   構成要素を形成するレジンの１つまたは複数の硬化層を保持するように構成された少なくとも１つのステージと、
   少なくとも１つの前記ステージの反対側に配置された放射エネルギーデバイスであって、放射エネルギーを生成し、所定のパターンで前記放射エネルギーを投影するように動作可能な放射エネルギーデバイスと、
   少なくとも１つの前記ステージおよび前記フォイルの相対位置を変更するように構成されたアクチュエータと、
   前記供給モジュールと前記巻き取りモジュールとの間に配置されたアキュムレータであって、定義された時間の間、前記アキュムレータの上流の前記フォイルの第１部分が第１速度で移動し、前記アキュムレータの下流の前記フォイルの第２部分が第２速度で移動することを可能にするように前記フォイルの中間部を保持するように構成されたアキュムレータと、
   を含む、付加製造装置。
2. 前記アキュムレータは、前記フォイルの前記中間部の少なくとも一部分を保持するように構成されたキャビティを画定する、請求項１に記載の付加製造装置。
3. 前記フォイルから前記レジンの少なくとも一部分を除去するように構成されたリクラメーションシステム、
   を、さらに含む、請求項１に記載の付加製造装置。
4. 前記アキュムレータは、前記アキュムレータの上流の前記フォイルの前記第１部分が断続的に移動する一方で、前記アキュムレータの下流の前記フォイルの前記第２部分が連続的に移動することを可能にするように構成される、請求項１に記載の付加製造装置。
5. 前記アキュムレータ内の材料保持アセンブリ、
   を、さらに含む、請求項１に記載の付加製造装置。
6. 前記材料保持アセンブリは、前記フォイルの第１面に力を生成することによって前記フォイルと選択的に相互作用するように構成された空気圧作動領域を含み、前記フォイルの前記第１面は前記レジンに対向する、請求項５に記載の付加製造装置。
7. 前記材料保持アセンブリは、前記アキュムレータによって画定されたキャビティ内に少なくとも１つの保持ローラを含む、請求項５に記載の付加製造装置。
8. 前記アキュムレータ内の前記フォイルの長さを検出するように構成されたセンサ、
   をさらに含む、請求項１に記載の付加製造装置。
9. 検出システムと動作可能に結合されたコンピューティングシステムであって、前記キャビティ内の前記フォイルの量に基づいて、前記アキュムレータの下流の前記フォイルの前記第２部分の速度を決定するように構成される、コンピューティングシステム、
   をさらに含む、請求項２に記載の付加製造装置。
10. 前記アキュムレータ内の１つまたは複数のガイドであって、前記アキュムレータのキャビティから前記フォイルに外部から接触するように構成された少なくとも１つのローラまたは少なくとも１つの空気圧装置を含む、１つまたは複数のガイド、
    をさらに含む、請求項１に記載の付加製造装置。
11. 少なくとも１つの前記ステージは、並列の複数のステージを含み、複数の前記ステージの各々は、材料デポジタと前記アキュムレータとの間に配置される、請求項１に記載の付加製造装置。
12. 定義された時間の間、フォイルの第１部分を第１距離だけ移動させ、
    前記フォイルの前記第１部分はアキュムレータの上流に配置され、
    前記定義された時間の間、前記フォイルの第２部分を第２距離だけ移動させ、
    前記フォイルの前記第２部分は前記アキュムレータの下流に配置され、
    前記第２距離は前記第１距離とは異なる、
    付加製造装置の動作方法。
13. 前記定義された時間の間、前記フォイルの前記第１部分上にレジンの層を堆積させる、
    請求項１２に記載の付加製造装置の動作方法。
14. 前記アキュムレータによって定義されたキャビティ内の前記第１部分と前記第２部分との間の前記フォイルの中間部分を維持する、
    ことをさらに含む、請求項１２に記載の付加製造装置の動作方法。
15. 前記フォイルの前記中間部分を、前記アキュムレータ内の前記第１部分と前記第２部分との間に維持することは、前記フォイルの前記中間部分の面上に負圧を生成することをさらに含む、
    請求項１４に記載の付加製造装置の動作方法。
16. 定義された時間の間、前記フォイルの前記第２部分と相互作用する、
    ことをさらに含む、請求項１２に記載の付加製造装置の動作方法。
17. フォイルの第１端部と動作可能に結合するように構成された供給モジュールと、
    前記フォイルの第２端部と動作可能に結合するように構成された巻き取りモジュールと、
    構成要素を形成するレジンの１つまたは複数の硬化層を保持するように構成されたステージと、
    前記ステージの反対側に配置された放射エネルギーデバイスであって、放射エネルギーを生成し、所定のパターンで前記放射エネルギーを投影するように動作可能な放射エネルギーデバイスと、
    前記ステージおよび前記フォイルの相対位置を変更するように構成されたアクチュエータと、
    前記フォイルから前記レジンの少なくとも一部分を除去するように構成されたリクラメーションシステムと、
    前記ステージと前記リクラメーションシステムとの間に配置されたアキュムレータと、
    を含む、付加製造装置。
18. 前記アキュムレータの上流の前記フォイルの第１部分は静止し、前記アキュムレータの下流の前記フォイルの第２部分は前記リクラメーションシステムを通って移動する、請求項１７に記載の付加製造装置。
19. 前記フォイルの前記第１部分は材料デポジタと動作可能に結合され、前記フォイルの前記第２部分は前記リクラメーションシステムと動作可能に結合される、請求項１８に記載の付加製造装置。
20. 前記アキュムレータ内の材料保持アセンブリ、
    をさらに含む、請求項１７に記載の付加製造装置。
    

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