JP2023036064A - 付加製造機器および付加製造機器の動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプリントモジュールを含む付加製造機器を提供する。【解決手段】第１放射エネルギデバイスとおよび第１コンポーネントを保持するように構成された第１ステージを含む第１プリントモジュールと、第２放射エネルギデバイスおよび第２コンポーネントを保持するように構成された第２ステージを含む第２プリントモジュールと、を含み、第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールは、第１ステージと第１放射エネルギデバイスとの間、および、第２ステージと第２放射エネルギデバイスとの間で、少なくとも樹脂支持の一部分を受け取るように構成され、第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールの状態に基づいて、樹脂支持を、第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールによって、移動するように構成された制御システム、を含む付加製造機器。【選択図】図６

Description

本主題は、一般に、付加製造機器に関し、より詳細には、付加製造機器の様々なコンポーネントのための制御システムおよび方法に関する。

付加製造は、コンポーネントを形成するためにマテリアルが層ごとにビルドされる方法である。ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）は、放射エネルギ硬化性フォトポリマー「レジン」のタンクと、レーザなどの硬化エネルギソースとを使用する付加製造法の一種である。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つのレイヤをビルドする。各層について、エネルギソースは、部品の断面の放射線画像を樹脂の表面上に描くかまたはフラッシュさせる。放射線への曝露は樹脂中のパターンを硬化し、固化させ、それを以前に硬化された層に接合する。

いくつかの例では、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、樹脂が、供給リールからビルドゾーンに送り出されるテープまたはフォイルなどの可撓性の放射線透過性樹脂支持上に堆積される。放射エネルギは、放射エネルギデバイスから生成され、窓を通って方向付けられて、ビルドゾーン内のステージによって支持されるコンポーネントに樹脂を硬化させる。第１層の硬化が完了すると、ステージと樹脂支持とが互いに分離される。次いで、樹脂支持を前進させ、フレッシュな樹脂をビルドゾーンに供給する。次に、硬化樹脂の第１層は、フレッシュな樹脂上に配置され、エネルギデバイスを通して硬化されて、コンポーネントの追加の層を形成する。コンポーネントが完了するまで、後続のレイヤが各以前のレイヤに追加される。

場合によっては、複数のプリントモジュールを含む付加製造機器を実装することが有利であり得る。そのような場合、様々なコンポーネントを共有することができ、他のコンポーネントは独立して制御することができる。したがって、様々なコンポーネントを制御するための制御システムが必要とされる。

本開示の一態様は、付加製造機器（１０）であって、第１放射エネルギデバイス（２０ａ）および第１コンポーネント（１２ａ）を保持するように構成された第１ステージを含む第１プリントモジュール（１５８ａ）と、第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）および第２コンポーネント（１２ｂ）を保持するように構成された第２ステージを含む第２プリントモジュール（１５８ｂ）であって、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）は、前記第１ステージと前記第１放射エネルギデバイス（２０ａ）との間、および、前記第２ステージと前記第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）との間で、少なくとも樹脂支持（２６）の一部分を受け取るように構成されている、第２プリントモジュール（１５８ｂ）と、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）の状態に基づいて、前記樹脂支持（２６）を、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）によって、移動するように構成された制御システム（１５６）と、を含む。

本開示の様々な態様による付加製造機器の概略正面図である。 本開示の様々な態様による付加製造機器の概略正面図である。 本開示の様々な態様による供給モジュールの正面斜視図である。 本開示の様々な態様による供給モジュールの背面斜視図である。 本開示の様々な態様による巻取モジュールの正面斜視図である。 本開示の様々な態様による巻取モジュールの背面斜視図である。 本開示の様々な態様による付加製造機器の概略正面図である。 本開示の様々な態様による付加製造機器の例示的な制御システムを示す。 本開示の様々な態様による付加製造機器の例示的な制御システムを示す。 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。

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、添付の図面を参照して、ここに記載される。

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、本開示の同じまたは類似の特徴または要素を表すことが意図される。

ここで、本開示の現在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。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために、数字および文字の表示を使用する。図面および説明における同様または類似の指示は、本開示の同様または類似の部分を指すために使用されている。

ここで使用される場合、用語「第１」、「第２」、および「第３」は、１つのコンポーネントを別のコンポーネントから区別するために互換的に使用され得、個々のコンポーネントの場所または重要性を示すことを意図しない。用語「結合された」、「固定された」、「に取り付けられた」などは、ここで別段の指定がない限り、直接結合、固定、または取り付け、ならびに１つまたは複数の中間コンポーネントまたは特徴を介した間接結合、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、製造装置に沿った樹脂支持の移動に対する相対的方向を指す。例えば、「上流」はそこから樹脂支持が移動する方向を指し、「下流」は、そこへ樹脂支持が移動する方向を指す。「選択的に」という用語はコンポーネントの手動および／または自動制御に基づいて、様々な状態（例えば、オン状態およびオフ状態）で動作するコンポーネントの能力を指す。ここで使用するとき、互いに「動作可能に結合される」任意の２つのコンポーネントは、互いに一方向の双方向通信が可能であり得る。例えば、第２コンポーネントと動作可能に結合される第１コンポーネントは、第１コンポーネントから第２コンポーネントに命令を与え、かつ／または第２コンポーネントから第１コンポーネントに命令を与え得る。追加または代替として、第１コンポーネントは第２コンポーネントからデータを受信し得、および／または第２コンポーネントは第１コンポーネントからデータを受信し得る。

単数形「１つの」などは文脈が明らかに別段の指示をしない限り、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ここで使用される近似語は、それが関連する基本機能の変化をもたらすことなく許容可能に変化し得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」、「およそ」、「一般に」、および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、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事例では、近似語が値を測定するための機器の精度、またはコンポーネントおよび／もしくはシステムをビルドもしくは製造するための方法もしく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し得る。

さらに、本願の技術は、例示的な実施形態に関連して説明される。「例示的」という用語はここでは「例、事例、または例示としての役割を果たす」ことを意味するために使用され、「例示的」としてここ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、特に明記しない限り、ここに記載のすべての実施形態は、例示的であると考えられるべきである。

ここおよび本明細書および特許請求の範囲の全体にわたって、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別段の指示をしない限り、その中に含まれるすべての部分範囲を含み、特定される。例えば、ここに開示されるすべての範囲は終点を含み、終点は、互いに独立して組み合わせ可能である。

ここで使用される場合、「および／または」という語は、２つ以上の項目の一覧で使用される場合、列挙された項目のうちの任意の１つが単独で使用され得ること、または列挙された項目のうちの２つ以上の任意の組合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コンポーネント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。

本開示は、一般に、様々な製造工程を実施する付加製造機器を対象とし、その結果、マテリアルの連続する層が互いに提供されて、層ごとに３次元コンポーネントを「ビルド」する。連続する層は一般に、一緒に硬化して、様々な一体型サブコンポーネントを有し得るモノリシックコンポーネントを形成する。ここでは付加製造テクノロジーが物体を一点ずつ、層ごとにビルドすることによって複雑な物体の製造を可能にするものとして説明されるが、説明される付加製造機器およびテクノロジーの変形が考えられ、本主題の範囲内である。

付加製造機器は、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ステージとを含むことができる。付加製造機器は供給リールから送り出される樹脂支持（例えば、フォイル、テープ、バット、プレートなど）上に所望の厚さを有する層として堆積される樹脂をさらに含むことができる。ステージはステージの表面または処理中の部品の表面のうちの１つによって画定される作業表面が、作業表面が樹脂にちょうど接触するか、または樹脂支持とステージとの間でそれを圧縮し、層厚を画定するように位置決めされるように、樹脂上に下降する。放射エネルギは、樹脂支持を通して樹脂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、ステージは後退され、硬化されたマテリアルを取り出す。次いで、樹脂支持を前進させて、フレッシュでクリーンなセクションを露出させ、次の新たなサイクルで堆積させる追加の樹脂を準備する。

いくつかの例では、付加製造機器が第１コンポーネントを保持するように構成された第１ステージと、第１放射エネルギデバイスとを有する第１プリントモジュールを含むことができる。樹脂支持は、第１ステージと第１放射エネルギデバイスとの間に配置されるように構成される。付加製造機器はまた、第２コンポーネントおよび第２放射エネルギデバイスを保持するように構成された第２ステージを有する第２プリントモジュールを含むことができる。樹脂支持は、第２ステージと第２放射エネルギデバイスとの間に配置されるように構成される。

制御システムは、第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールを通して樹脂支持を移動させるように構成される。制御システムは、複数のプリントモジュールと装置の様々な他のコンポーネントとの同期を処理するように構成される。複数のプリントモジュールの同期は、複数のプリントモジュールにわたる共有補助プロセスの利用に起因して、装置の出力の増加につながり得る。

図１Ａおよび図１Ｂは、様々な図を通して同一の参照番号が類似の要素を示す図面を参照して、コンポーネント１２を形成するのに適した装置１０の１つのタイプの例を概略的に示す。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デバイス２０のうちの１つまたは複数を含むことができ、これらは組み合わせて、任意の数（例えば、１つまたは複数）の付加製造されたコンポーネント１２を形成するために使用され得る。

図１Ａに図示された例では、装置１０が第１マンドレル２２Ａを含む供給モジュール２２と、樹脂支持２６がその間に延在するように間隔をあけて配置された巻取マンドレル２４Ａを含む巻取モジュール２４とを含むことができる。樹脂支持２６の一部は、支持プレート１４によって下方から支持することができる。適切な機械的支持（フレーム、ブラケットなど）および／または位置合わせ装置を、マンドレル２２Ａ、２４Ａおよび支持プレート１４に設けることができる。第１マンドレル２２Ａおよび／または巻取マンドレル２４Ａは所望の張力および速度が駆動システム２８を介して樹脂支持２６内で維持されるように、樹脂支持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、駆動システム２８は、第１マンドレル２２Ａおよび／または巻取マンドレル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。さらに、整列したマンドレル２２Ａ、２４Ａの間に張力をかけられた樹脂支持２６を維持し、第１マンドレル２２Ａから巻取マンドレル２４Ａに樹脂支持２６を巻き取るように、マンドレル２２Ａ、２４Ａを駆動するために、モータ、アクチュエータ、フィードバックセンサ、および／または制御デバイスなどの様々なコンポーネントを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され得る。さらに、窓１６および支持プレート１４は１つまたは複数の窓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、樹脂支持２６も透明であるか、または透明部分を含む。ここで使用するとき、用語「透明」および「放射線透過性」は、選択された波長の放射エネルギの少なくとも一部を通過させるマテリアルを指す。例えば、窓１６および樹脂支持２６を通過する放射エネルギは、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であり得る。透明マテリアル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。

樹脂支持２６は供給モジュール２２と巻取モジュール２４との間に延在し、平面として示されているが、（支持プレート１４の形状に応じて）弓形であってもよい「樹脂表面」３０を画定する。いくつかの例では、樹脂表面３０が樹脂支持２６によって画定され、ステージ１８から樹脂支持２６の反対側で窓１６を伴ってステージ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、樹脂表面３０は装置１０のＸ－Ｙ平面に平行に配向されていると考えることができ、Ｘ－Ｙ平面に垂直な方向をＺ軸方向（Ｘ、Ｙ、およびＺは、３つの相互に垂直な方向である）として示す。ここで使用される場合、Ｘ軸は、樹脂支持２６の長さに沿った機械方向を指す。ここで使用される場合、Ｙ軸は樹脂支持２６の幅を横断し、機械方向にほぼ垂直な横断方向を指す。ここで使用するとき、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。

樹脂表面３０は「非粘着性」、すなわち、硬化樹脂Ｒの接着に対して耐性であるように構成され得る。非粘着性特性は、樹脂支持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変数の組み合わせによって具現化され得る。例えば、永久的または半永久的な非粘着性コーティングを適用することができる。好適なコーティングの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、樹脂表面３０の全部または一部が非粘着特性を有する、制御された粗さまたは表面テクスチャ（例えば、突起、ディンプル、溝、リッジなど）を組み込んでもよい。追加的にまたは代替的に、樹脂支持２６は、全体的にまたは部分的に酸素透過性マテリアルから作製されてもよい。

参照の目的のために、樹脂支持２６および窓１６または支持プレート１４によって画定される透明部分の位置を直接囲む領域または容積は、３２とラベル付けされた「ビルドゾーン」として定義され得る。

場合によっては、堆積アセンブリ３４を樹脂支持２６に沿って配置することができる。図示の実施形態では、マテリアル堆積アセンブリ３４が容器３６およびリザーバ４０を含む。導管３８が容器３６から延びて、容器３６からリザーバ４０に樹脂を導く。導管３８は樹脂Ｒが容器３６から導管３８に重力供給され得るように、容器３６の底部に沿って配置され得、これは、空気が導管３８内におよび／またはそれを通って移送されるとき、樹脂Ｒへの空気の導入を一般に防止し得る。いくつかの例では、容器３６からリザーバ４０への樹脂の流れに対して、フィルタを導管３８の上流、下流、および／または内部に配置することができる。そのような場合、樹脂が樹脂支持２６上で薄くされた後に樹脂に影響を及ぼし得るか、またはコンポーネント１２の品質に影響を及ぼし得る、様々な凝集物、部分的に硬化した樹脂片、および／または他の異物を捕捉するために、樹脂は、リザーバ４０に入る前にフィルタを通して重力供給され得る。

リザーバ４０はフォイル樹脂支持２６がリザーバ４０の下および／または中を通過する際に、フォイル樹脂支持２６に塗布される樹脂Ｒの厚さを制御するための任意のアセンブリを含むことができる。リザーバ４０は第１量の樹脂Ｒを維持し、フォイル樹脂支持２６がＸ軸方向に移動するときにフォイル樹脂支持２６上の樹脂Ｒの厚さを画定するように構成されてもよい。容器３６は、Ｚ軸方向、または任意の他の位置において、リザーバ４０の上方に配置され、樹脂Ｒの第２量を維持するように構成され得る。様々な実施形態において、樹脂Ｒの第１量が所定の範囲から逸脱すると、容器３６からリザーバ４０に追加の樹脂Ｒが供給される。

図１Ｂに図示の例では、樹脂支持２６がビルドを使用可能な樹脂Ｒから汚染し得る破片を隔離するように構成されたバット４２の形態であってもよい。バット４２が床４４および周囲壁４６を含んでもよい。４６は、床４４から延在する。床４４および周囲壁４６の内面は、樹脂Ｒを受け入れるためのレセプタクル４８を画定する。

ビルドゾーン３２と、ビルドゾーン３２の少なくとも部分的に外側の位置との間で、Ｘ方向に平行にステージ１８に対してバット４２を移動させるための駆動システムが提供されてもよい。しかしながら、他の実施形態では、樹脂支持２６が本開示の範囲から逸脱することなく、静止していてもよいことが理解されよう。

図１Ａおよび図１Ｂに戻って参照すると、樹脂Ｒは、硬化状態で充填剤（使用される場合）を互い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硬化性マテリアルを含む。ここで使用するとき、用語「放射エネルギ硬化性」は、特定の周波数およびエネルギレベルの放射エネルギの印加に応答して凝固または部分的に凝固する任意のマテリアルを指す。例えば、樹脂Ｒは重合反応を誘発し、樹脂Ｒを液体（または粉末）状態から固体状態に変化させるように機能する光開始剤化合物を含有するフォトポリマー樹脂を含むことができる。あるいは、樹脂Ｒが放射エネルギ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マテリアルを含むことができる。未硬化樹脂Ｒはペーストまたはスラリーを含む固体（例えば、粒状）または液体の形態で提供されてもよい。

さらに、樹脂Ｒは、ビルドプロセス中に「スランプ」または流出しない比較的高い粘度の樹脂を有することができる。樹脂Ｒの組成は、特定の用途に適するように所望に選択することができる。異なる組成物の混合物を使用することができる。樹脂Ｒは、焼結プロセスなどのさらなる処理中にガスを排出するかまたは燃焼する能力を有するように選択されてもよい。

追加的にまたは代替的に、樹脂Ｒは、粘度低減可能な組成物であるように選択されてもよい。これらの組成物は剪断応力が加えられたとき、または加熱されたとき、粘度を低下させる。例えば、樹脂Ｒは樹脂Ｒに加えられる応力の量が増加するにつれて、樹脂Ｒが低減された粘度を示すように、剪断減粘性であるように選択されてもよい。追加的または代替的に、樹脂Ｒは、樹脂Ｒが加熱されるにつれて粘度が低下するように選択されてもよい。

樹脂Ｒは、フィラーを含有していてもよい。充填剤は、樹脂Ｒと予め混合され、次いで、堆積アセンブリ３４に装填されてもよい。あるいは、フィラーが装置１０上の樹脂Ｒと混合されてもよい。フィラーは従来、「非常に小さなマテリアル」と定義されている粒子を含む。フィラーは選択された樹脂Ｒと化学的および物理的に適合する任意のマテリアルを含むことができる。粒子は規則的または不規則な形状であってもよく、サイズは均一または不均一であってもよく、可変アスペクト比を有していてもよい。例えば、粒子は、粉末、小球体もしくは顆粒の形態であってよく、またはロッドもしくはファイバーのような形態であってもよい。

充填剤の組成（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選択することができる。例えば、充填剤は、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。潜在的な充填剤の他の例としては、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。異なる組成物の混合物を使用することができる。いくつかの例では充填剤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、充填剤組成物は具体的には電気絶縁体、誘電マテリアル、導電体、および／または磁性体であってもよい。

充填剤は「可融性」であってもよく、これは十分なエネルギの適用時に塊に固化することができることを意味する。例えば、溶融性はポリマー、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。樹脂Ｒに対する充填剤の割合は、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、複合マテリアルが流動し、平滑化することができ、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樹脂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。

いくつかの実施形態では、再生システム５０が、フォイル樹脂支持２６がビルドゾーン３２から除去された後にフォイル樹脂支持２６上に残っている樹脂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、再生システム５０は、ワイパアセンブリ、ブレードアセンブリ、および／または任意の他の取り外しアセンブリなどの収集構造を含むことができる。

図１Ａおよび図１Ｂをさらに参照すると、ステージ１８は、樹脂表面３０に平行に配向することができる。ステージ１８を窓１６に対してＺ軸方向に平行に移動させるために、様々な装置を設けることができる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、動きは、静止支持５４と結合され得る作動アセンブリ５２を通して提供され得る。いくつかの実施形態では、作動アセンブリ５２が第１垂直方向（例えば、Ｚ軸方向に沿った）へのステージ１８の移動を可能にする、ステージ１８と静止支持５４との間の垂直アクチュエータ５６を含んでもよい。作動アセンブリ５２は追加的にまたは代替的に、第２水平方向（例えば、Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向に沿った）への移動を可能にする、ステージ１８と垂直アクチュエータ５６および／または静止支持５４との間の横方向アクチュエータ５８を含むことができる。いくつかの実施形態では、垂直アクチュエータ５６がステージ１８および垂直アクチュエータ５６が横方向アクチュエータ５８に沿って同時に移動するように、横方向アクチュエータ５８と動作可能に結合され得る。作動アセンブリ５２は、ボールねじ電気アクチュエータ、線形電気アクチュエータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、デルタドライブ、ベルトシステム、または任意の他の実行可能なデバイスなど、ステージ１８を第１および／または第２方向に移動させることが可能な任意のデバイスを含むことができる。

放射エネルギデバイス２０はビルドプロセス中に樹脂Ｒを硬化させるために、適切なパターンで、適切なエネルギレベルおよび他の動作特性で、樹脂Ｒで放射エネルギを生成し、投射するように動作可能な任意の装置または装置の組み合わせとして構成されてもよい。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、放射エネルギデバイス２０はプロジェクタ６０を含むことができ、これは一般に、樹脂Ｒを硬化させるために適切なエネルギレベルおよび他の動作特性の放射エネルギ画像を生成するように動作可能な任意の装置を指すことができる。ここで使用される場合、「パターン化画像」という用語は１つまたは複数の個々のピクセルのアレイを含む放射エネルギの投影を指す。パターン化画像デバイスの非限定的な例には、ＤＬＰプロジェクタまたは別のデジタルマイクロミラーデバイス、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が含まれる。図示の例では、プロジェクタ６０がＵＶランプなどの放射エネルギソース６２と、放射エネルギソース６２から放射ソースビーム６６を受け取り、樹脂Ｒの表面上に投影されるパターン化画像６８を生成するように動作可能な画像形成装置６４と、任意選択で、１つまたは複数のレンズなどの集束光学系７０とを含む。

画像形成装置６４は１つまたは複数のミラー、プリズム、および／またはレンズを含むことができ、適切なアクチュエータを備え、放射エネルギソース６２からのソースビーム６６を、樹脂Ｒの表面と一致するＸ－Ｙ平面内のピクセル化画像６８に変換することができるように配置される。図示の例では、画像形成装置６４がデジタルマイクロミラーデバイスとすることができる。

プロジェクタ６０は、樹脂表面３０上のパターン化画像６８の位置をラスタ化またはシフトする効果を伴って、画像形成装置６４またはプロジェクタ６０の別の部分を選択的に移動させるように構成されたアクチュエータ、ミラーなどの追加のコンポーネントを組み込むことができる。換言すれば、パターン化画像６８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デバイス２０に加えて、放射エネルギデバイス２０はここで使用される「走査ビーム装置」を含むことができ、好適なエネルギレベルの放射エネルギビームを生成し、樹脂Ｒを硬化させ、所望のパターンで樹脂Ｒの表面上でビームを走査するように動作可能な任意のデバイスを一般に指す。例えば、走査ビーム装置は、放射エネルギソース６２およびビームステアリング装置を含むことができる。放射エネルギソース６２は、樹脂Ｒを硬化させるために適切な出力のビームおよび他の動作特性を生成するように動作可能な任意のデバイスを含むことができる。適切な放射エネルギソース６２の非限定的な例としてはレーザまたは電子ビームガンが挙げられる。

いくつかの例では、装置１０が樹脂支持２６を支持プレート１４に沿った所定の位置に保持するように構成され得るマテリアル保持アセンブリ７２を含んでもよい。いくつかの例では、マテリアル保持アセンブリ７２が樹脂Ｒの反対側の樹脂支持２６の表面に力を生成することによって樹脂支持２６と選択的に相互作用するように構成された各空気作動ゾーン７２ａを有する１つ以上の空気作動ゾーン７２ａを含むことができる。

１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａは、樹脂支持２６の樹脂Ｒと反対側の第１表面、または樹脂支持２６の第２側に負圧を印加して、樹脂支持２６に吸引または真空を生じさせることができる。負圧は、樹脂支持２６を支持プレート１４の長さの所望の位置に保持することができる。１つ以上の空気作動ゾーン７２ａはまた、樹脂支持２６の樹脂Ｒとは反対側の第１表面、または樹脂支持２６の第２側に正圧を加えて、樹脂支持２６に押圧力を生じさせることができる。正圧は、窓１６、マテリアル保持アセンブリ７２などの装置１０のモジュールから樹脂支持２６を解放することができる。ここで使用される場合、「負」圧は流体が１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａ内に引き込まれ得るように、１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａに近接する周囲圧力未満である任意の圧力である。逆に、「正」圧は流体が１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａから排出され得るように、１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａ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作動ゾーン７２ａに近接する周囲圧力に概ね等しい任意の圧力である。

いくつかの例では、空気作動ゾーン７２ａが様々なホースおよび１つまたは複数のポートを介して空気圧アセンブリ７２ｂと流体的に結合され得る。空気圧アセンブリ７２ｂは１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａを通して、空気またはプロセスガス（例えば、窒素またはアルゴン）などの流体を吸引および／または押し出すことが可能な任意のデバイスを含み得る。例えば、空気圧アセンブリ７２ｂは、圧縮機および／またはブロワを含む加圧流体ソースを含むことができる。空気圧アセンブリ７２ｂは、追加または代替として、ベンチュリ真空ポンプなど、圧力を変更することが可能な任意のアセンブリを含み得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の弁および／またはスイッチが空気圧アセンブリ７２ｂおよび１つまたは複数の空気作動ゾーン７２ａに結合され得る。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作動ゾーン７２ａの各々への圧力を調整するように構成される。

いくつかの実施形態では、空気作動ゾーン７２ａが樹脂支持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７２ｃを含む。例えば、開口７２ｃは、支持プレート１４の一部など、付加製造機器１０の任意のコンポーネントによって画定される任意の個数および組合せの孔、スリット、または他の幾何学的形状とすることができる。加えて、または代替的に、開口７２ｃは、多孔質マテリアルから形成される支持プレート１４の一部によって、または流体が支持プレート１４の第１側から支持プレート１４の第２側に移動して樹脂支持２６と相互作用し得る任意の他のアセンブリを通して画定されてもよい。

いくつかの例では、空気作動ゾーン７２ａがプレナム７２ｄによって画定されてもよい。プレナム７２ｄは、任意のサイズであってもよく、任意の残りのプレナム７２ｄの形状と同様であってもよく、または形状から変化してもよい。いくつかの例では、ガスケットがプレナム７２ｄの縁の周りに配置されてもよい。追加的または代替的に、マテリアル保持アセンブリ７２は、支持プレート１４に沿って樹脂支持２６を圧縮的に維持する１つ以上のクランプを含んでもよい。

図１Ａおよび図１Ｂをさらに参照すると、粘度変更アセンブリ７４は支持プレート１４内に一体化され、および／または樹脂支持２６と動作可能に結合されてもよい。粘度変更アセンブリ７４は樹脂Ｒに剪断応力を加えて、樹脂Ｒの粘度を変更（例えば、低減）するように構成されてもよい。加えて、または代替として、粘度変更アセンブリ７４は、樹脂Ｒを加熱して樹脂Ｒの粘度を変更するように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、粘度変更アセンブリ７４が付加製造機器１０の１つ以上の部分を機械的に振動させて、樹脂Ｒに剪断応力を生成するように構成されてもよい。例えば、粘度変更アセンブリ７４は支持プレート１４と動作可能に結合された移動装置７４ａ（例えば、変換器）を含んでもよい。移動デバイス７４ａは支持プレート１４の少なくとも一部または装置１０の任意の他のモジュールを振動させ、次いで樹脂Ｒに移すように構成され得る。加えて、および／または代替的に、移動デバイス７４ａは電気エネルギを、樹脂Ｒに移される超音波機械圧力波に変換するように構成され得る。例えば、移動デバイス７４ａは、圧電トランスデューサを利用するものなどの超音波振動デバイスの形態であり得る。他の実施形態では、粘度変更アセンブリ７４がトランスデューサに加えて、またはトランスデューサの代わりに、単独で、または一方もしくは他方と併せて、流体、音響、モータ（例えば、オフセットカム）、往復ピストン、または任意の他の移動デバイス７４ａを含み得る。

図１Ａおよび図１Ｂをさらに参照すると、様々な実施形態では、ガスケット７６を窓１６と支持プレート１４との間に配置して、窓１６および支持プレート１４のそれぞれの移動を互いに隔離することができる。様々な例ではガスケット７６が天然ゴムおよびシリコンを含有するマテリアルを含むが、これらに限定されない、多種多様な弾性エラストマーのいずれかなどの移動減衰マテリアルから形成され得る。

装置１０はコンピューティングシステム７８を含み、かつ／またはそれと動作可能に結合され得る。図１Ａおよび図１Ｂのコンピューティングシステム７８は、ステージ１８、駆動システム２８、放射エネルギデバイス２０、作動アセンブリ５２、マテリアル保持アセンブリ７２、粘度変更アセンブリ７４、アクチュエータ、およびここに記載される装置１０の様々な部品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７８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において具現化される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具現化され得る。そのようなプロセッサは例えば、有線接続または無線接続を介して、プロセスセンサおよび動作モジュールに結合され得る。１つまたは複数の同じプロセッサを使用して、統計分析のために、およびフィードバック制御のために、センサデータを取り出して分析することができる。装置１０の多数の態様は、閉ループ制御を受けることができる。

任意選択で、装置１０のモジュールはガスポート８２を使用して遮蔽または不活性ガス（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８０によって囲まれ得る。任意選択的に、ハウジング８０内の圧力は、大気圧よりも高いか、または大気圧よりも低い所望のレベルに維持され得る。任意選択的に、ハウジング８０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、時間隔、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、ハウジング８０の換気を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８０は、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、本開示の例示的な実施形態による、第１プレート８４を含む供給モジュール２２の例示的な斜視図が示されている。図示のように、供給マンドレル２２Ａは第１プレート８４に固定することができ、樹脂支持２６（図６）の供給ロール８６（図６）を支持し、回転させることができる。様々な実施形態では、供給マンドレル２２Ａが第１プレート８４の第１側部９０上の前部８８と、第１プレート８４の対向する第２側部９４上の後部９２とを含む。いくつかの例では、軸受９６が前部８８、後部９２に沿って、および／または前部８８と後部９２との間に配置されてもよい。

供給マンドレル２２Ａの前部８８は、樹脂支持２６の供給ロール８６をその周りに受け入れるように構成された円筒部９８を含むことができる。様々な例では樹脂支持２６が第１スプール１００（図６）（例えば、厚紙スプール、ポリマースプール、紙ベーススプール、金属スプール、複合スプール、エラストマースプールなど）に動作可能に結合されてもよく、第１スプール１００は供給マンドレル２２Ａの周りに配置されてもよい。

ストッパ１０２は、円筒部９８と第１プレート８４との間に配置されてもよい。したがって、樹脂支持２６が供給マンドレル２２Ａの周りに巻き付けられるとき、ストッパ１０２は、樹脂支持２６の内縁と第１プレート８４との間の第１間隔ｄ１を画定する。いくつかの例では、供給マンドレル２２Ａが係合解除位置と係合位置との間で移動するように構成されてもよい。動作中、供給マンドレル２２Ａは、第１スプール１００およびその周りに巻かれた樹脂支持２６が供給マンドレル２２Ａに沿って、第１スプール１００の端部がストップ１０２に接触または近接する位置まで摺動することを可能にするように、係合解除位置に配置されてもよい。第１スプール１００が供給マンドレル２２Ａの周りに配置されると、供給マンドレル２２Ａは係合位置に配置され、第１スプール１００、ひいては樹脂支持２６の供給ロール８６を供給マンドレル２２Ａと共に回転させることができる。

いくつかの実施形態では、駆動システム２８（図１Ａ）が供給マンドレル２２Ａの後部９２と動作可能に結合される供給作動アセンブリ１０４を含んでもよい。供給作動アセンブリ１０４は、１つまたは複数のモータ、アクチュエータ、ブレーキ（機械的および／または電気的）、または供給マンドレル２２Ａを回転させることができる任意の他のデバイスとして構成することができる。さらに、図３に示されるように、供給作動アセンブリ１０４は、ベルトシステム、歯車システム、および／または任意の他の実行可能なシステムの形態の変速機１０６を含むことができる。

図２および図３をさらに参照して、ロードセルのような１つ以上のローラ１０８Ａ、１０８Ｂおよび／または張力センサ１１０が、第１プレート８４の第１側９０にアンカーされてもよい。例えば、ローラ１０８Ａ、１０８Ｂのペアは、供給マンドレル２２Ａの上にＺ軸方向に位置することができる。いくつかの例ではローラ１０８Ａ、１０８Ｂのペアは供給マンドレル２２Ａの回転１１４の軸と概ね平行する回転１１２の軸を有していてもよい。

張力センサ１１０は、ローラ１０８Ａ、１０８Ｂと供給マンドレル２２Ａのペアの間にＺ軸方向に位置することができる。張力センサ１１０は、樹脂支持２６によってロードセル上に提供される張力またはトルクを、コンピュータシステム７８によって測定されて樹脂支持２６の張力を決定することができる電気信号に変換する力変換器として構成することができる。一部の実施形態では、第１ローラ１０８Ａ周辺の供給マンドレル２２Ａ、張力センサ１１０、そしてその後の第２ローラ１０８Ｂから、樹脂支持２６が提供されることがある。

図２に示すように、カバー１１６は、第１プレート８４の第１側部９０に固定されてもよい。様々な例において、カバー１１６は、供給ロール８６（図６）および／または装置１０の任意の他のモジュール上に滴り得る任意の樹脂を防止するように構成され得る。追加的にまたは代替的に、カバー１１６は、供給ロール８６を装置１０の上および／または外に装填する間、装置１０の様々なモジュールへの損傷を防止することもできる。

さらに図２および図３を参照すると、いくつかの実施形態では、第１位置センサ１１８が第１プレート８４と動作可能に結合され、樹脂支持２６と接触するように構成され得る。第１位置センサ１１８、および／または任意の他のセンサは樹脂支持２６の移動（例えば、直線距離）を監視することができ、供給モジュール２２内の任意の点、またはビルドステージ１８の上流の任意の他の位置に配置され得る。いくつかの実施形態では、第１位置センサ１１８が機械式、光学式、軸上磁気式、および／または軸外磁気式として構成されてもよく、アブソリュートエンコーダ、インクリメンタルエンコーダ、および／または任意の他のタイプの実行可能なエンコーダであってもよい。さらに、第１位置センサ１１８は、本開示の範囲から分離することなく、任意の他のタイプの実行可能なセンサであってもよい。

供給ロール近接センサ２２は、供給ロール近接センサ１２０と樹脂支持２６の供給ロール８６との間の間隔ｄｆｒ（図６）を検出するように構成され得る供給ロール近接センサ１２０をさらに含み得る。樹脂支持２６が供給モジュール２２から巻取モジュール２４に移動すると、供給ロール８６の半径が減少するにつれて、供給ロール近接センサ１２０と樹脂支持２６の供給ロール８６との間の距離が増加する。この距離の変化はコンピューティングシステム７８に提供されてもよく、次に、これは、供給ロール８６の半径を計算するために使用されてもよい。

図４および図５を参照すると、本開示の例示的な実施形態による、第２プレート１２２を含む巻取モジュール２４のそれぞれの前面および背面斜視図が示されている。図示のように、巻取マンドレル２４Ａは、第２プレート１２２に固定され、樹脂支持２６の巻取ロール１２４（図６）を支持するように構成されてもよい。

様々な実施形態では、巻取マンドレル２４Ａが第２プレート１２２の第１側部１２８上の前部１２６と、第２プレート１２２の対向する第２側部１３２上の後部１３０とを含む。いくつかの例では、軸受１３４が巻取マンドレル２４Ａの前部１２６、後部１３０、および／または第１部分１２６と第２部分１３０との間に沿って配置されてもよい。

巻取マンドレル２４Ａの前部１２６は、その周囲に樹脂支持２６の巻取ロール１２４を受け入れるように構成された円筒部１３６を含むことができる。様々な例では、樹脂支持２６が第２スプール１３８（図６）（例えば、厚紙スプール、ポリマースプール、紙ベースのスプール、金属スプール、複合スプール、エラストマースプールなど）に動作可能に結合され得る。第２スプール１３８は、巻取マンドレル２４Ａの周りに配置することができる。

ストッパ１４０は、円筒部１３６と第２プレート１２２との間に配置されてもよい。したがって、樹脂支持２６は巻取マンドレル２４Ａの周りに巻き付けられ、ストッパ１４０は樹脂支持２６の内縁と第２プレート１２２との間の第２間隔ｄ２を画定する。いくつかの例では、巻取マンドレル２４Ａが係合解除位置と係合位置との間で移動するように構成されてもよい。動作中、巻取マンドレル２４Ａは第２スプール１３８が巻取マンドレル２４Ａに沿って、第２スプール１３８の端部が停止部１４０に接触または近接する位置まで摺動することを可能にするように、係合解除位置に配置されてもよい。第２スプール１３８が巻取マンドレル２４Ａの周りに配置されると、巻取マンドレル２４Ａは係合位置に配置されて、第２スプール１３８、ひいては樹脂支持２６の巻取ロール１２４を巻取マンドレル２４Ａと共に回転させることができる。

供給モジュール２２と同様に、第２作動アセンブリ１４２は、巻取マンドレル２４Ａの後部１３０と動作可能に結合され、第２プレート１２２から延びることができる。第２作動アセンブリ１４２は、１つまたは複数のモータ、アクチュエータ、または巻取マンドレル２４Ａを回転させることができる任意の他のデバイスとして構成することができる。さらに、図５に示されるように、第２作動アセンブリ１４２は、ベルトシステム、歯車システム、および／または任意の他の実行可能なシステムの形態の変速機１４４を含むことができる。さらに、供給作動アセンブリ１０４および第２作動アセンブリ１４２はマンドレル２２Ａ、２４Ａ間に張力をかけられた樹脂支持２６を維持し、供給マンドレル２２Ａから巻取マンドレル２４Ａに樹脂支持２６を巻き取るように、マンドレル２２Ａ、２４Ａを駆動するために提供され得るフィードバックセンサおよび／または制御と動作可能に結合され得る。

図４および図５をさらに参照すると、１つまたは複数のローラが、第２プレート１２２の第１側部１２８に固定され得る。例えば、３つのローラ１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃのセットを、第２プレート１２２の種々の部分に位置させることができる。いくつかの例では各ローラ１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは一般に巻取マンドレル２４Ａの軸１５０と平行する軸回転１４８を持つことができる。

第２プレート１２２は、樹脂支持２６がビルドゾーン３２（図１Ａ）から除去された後に樹脂支持２６上に残っている樹脂Ｒの少なくとも一部分を除去するように構成され得る、再生システム５０をさらに支持し得る。例えば、再生システム５０は、樹脂支持２６から除去される樹脂Ｒを収集するためのワイパアセンブリ、ブレードアセンブリ、および／または任意の他の除去アセンブリを含むことができる。

さらに図４および図５を参照すると、いくつかの実施形態ではビルドステージ１８（図１Ａ）の上流の第１位置センサ１１８に加えて、またはその代わりに、装置１０（図１Ａ）はビルドステージ１８の下流の第２位置センサ１５２を含むことができる。第２位置センサ１５２、および／または任意の他のセンサは樹脂支持２６の移動（例えば、直線距離）を監視することが可能であり得、巻取モジュール２４内の任意の点、またはビルドステージ１８の下流の任意の他の位置に配置され得る。様々な実施形態では、第２位置センサ１５２が駆動システム２８の冗長性および検証のために使用され得る。加えて、または代替として、コンピューティングシステム７８は、第１位置センサ１１８と第２位置センサ１５２との間の運動の差を比較して、駆動システム２８が樹脂支持２６を伸張／過張しているかどうかを決定することができる。

巻取モジュール２４は、巻取ロール近接センサ１５４と樹脂支持２６の巻取ロール１２４との間の距離を検出するように構成され得る巻取ロール近接センサ１５４をさらに含み得る。樹脂支持２６が供給モジュール２２から巻取モジュール２４に移動すると、巻取ロール近接センサ１５４と樹脂支持２６の巻取ロール１２４との間の距離は、巻取ロール１２４の半径が増加するにつれて減少する。この距離の変化はコンピューティングシステム７８に提供されてもよく、次に、巻取ロール１２４の半径を計算するために使用されてもよい。

次に、図６および図７を参照すると、本発明の実施形態に係る付加製造機器１０の正面概略図および付加製造機器１０の制御システム１５６の構成図が示されている。様々な実施形態では、装置１０が１つまたは複数のプリントモジュール１５８を含むことができる。各プリントモジュール１５８は、支持プレート１４、窓１６、ステージ１８、作動アセンブリ５２、および／または放射エネルギデバイス２０を含むことができる。したがって、各プリントモジュール１５８は、他のプリントモジュール１５８のいずれかから共通または異なるコンポーネント１２をビルドするように構成され得る。例えば、第１コンポーネント１２は第１幾何形状を有し、第２コンポーネント１２は第２幾何形状を有し、第１幾何形状は第２幾何形状とは異なっていてもよい。

図６に概略的に示されるように、樹脂支持２６は、樹脂支持２６のＸ軸方向の移動に対して、樹脂支持２６が各プリントモジュール１５８を通って上流／下流方向に概ね延びる位置に維持されてもよい。また、樹脂支持２６は、それぞれのプリントモジュール１５８の窓１６とステージとの間に配置されてもよい。図示された実施形態では各プリントモジュール１５８が固有の部品（すなわち、任意のプリントモジュールのデバイス）を含むが、様々な実施形態では第１プリントモジュール１５８ａの１つ以上の部品が１つ以上の他のプリントモジュール１５８ｂ－１５８ｎ＋１と共有できることが理解されるであろう。例えば、共通窓１６は、２つ以上のプリントモジュール１５８によって共有されてもよい。

図６および図７を参照すると、制御システム１５６は、装置１０の複数のプリントモジュールおよび様々な他のアセンブリの同期を制御するように構成される。複数のプリントモジュール１５８の同期は、複数のプリントモジュール１５８にわたる共有補助プロセスの利用に起因して、コンポーネントのビルドの再現性の向上および装置１０の出力の向上をもたらし得る。

いくつかの実施形態では、制御システム１５６が各プリントモジュール１５８を独立して監視し、１つまたは複数のプリントモジュール１５８の検出された状態に基づいて樹脂支持２６を移動させるように構成される。状態は、プリントモジュール１５８内でのビルドプロセスの開始、プリントモジュール１５８内でのビルドプロセスの再開、プリントモジュール１５８内でのビルドプロセスの失敗、プリントモジュール１５８内でのビルドプロセスの完了、および／または１つまたは複数のプリントモジュール１５８がビルドプロセス中に独立して経験し得る任意の他の状態を含み得る。

さらに、制御システム１５６はまた、停止動作状態が検出されたとき（例えば、それぞれのプリントモジュール１５８内に障害があるとき、それぞれのプリントモジュール１５８を有するコンポーネント１２が完了したとき）、プリントモジュール１５８のいずれかを独立して無効にする一方で、他のプリントモジュール１５８がビルドプロセスを継続することを可能にするように構成される。場合によっては、制御システム１５６はまた、プリントモジュール１５８のうちの１つ内で障害が検出された場合、プリント回復を可能にすることができる。例えば、制御システム１５６はプリントされている画定された層を記憶することができ、残りのプリントモジュール１５８内の他のコンポーネント１２の進行を継続しながら、それぞれのプリントモジュール１５８内の画定された層でビルドプロセスを再開することによって、ビルドプロセスの任意の時点で障害を修正し、および／または再開するために層を再プリントすることができる。

様々な実施形態では、制御システム１５６が樹脂支持２６の現在のインデックス付与に使用されるプリントモジュール１５８の各々に樹脂被覆樹脂支持２６（図１Ａ）を提供することができる。ここで使用するとき、「インデックス」は、樹脂支持２６の所定の移動長さである。例えば、樹脂支持２６の第１インデックスは樹脂支持２６を供給モジュール２２から巻取モジュール２４に向かって第１直線距離だけ移動させることができ、樹脂支持２６の第２インデックスはその後、樹脂支持２６を供給モジュール２２から巻取モジュール２４に向かって第２直線距離だけ移動させることができる。第１直線距離は、各プリントモジュール１５８内で検出された状態に基づいて、第２直線距離と概ね等しいか、それより小さいか、またはそれより大きくてもよい。ここで提供されるように、制御システム１５６は、各プリントモジュール１５８内に１つまたは複数のコンポーネント１２をビルドすることができる。

図示のように、制御システム１５６は、コンピューティングシステム７８を含むことができる。コンピューティングシステム７８は、１つまたは複数のコンピューティングデバイス７８Ａを含むことができる。コンピューティングデバイス７８Ａは、１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂと、１つまたは複数のメモリデバイス７８Ｃとを含み得る。１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂ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）（たとえば、効率的な画像レンダリング専用）、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７８Ｃ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／またはそれらの組合せなど、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み得る。

メモリデバイス７８Ｃは１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができ、１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂによって実行され得るルーチン７８Ｄを含む、１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂによってアクセス可能な情報を記憶することができる。メモリデバイス７８Ｃは、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するための、ドライブシステム２８を動作させるための、ユーザインターフェースを表示するための、ユーザ入力を受信するための、ユーザ入力を処理するための、ルーチン７８Ｄを記憶することができる。いくつかの実装形態では、ルーチン７８Ｄが１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂに、たとえば、ここで説明する方法の１つまたは複数の部分などの動作を実行させるために、１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂによって実行され得る。ルーチン７８Ｄ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く、またはハードウェアで実装されてもよい。加えて、および／または代替として、ルーチン７８Ｄは、プロセッサ７８Ｂ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され得る。

１つまたは複数のメモリデバイス７８Ｃはまた、１つまたは複数のプロセッサ７８Ｂによって取り出され、操作され、作成され、または記憶され得るデータ７８Ｅを記憶することができる。データ７８Ｅはたとえば、ここで説明する１つまたは複数のルーチン、方法、手順２００（図９）および／または方法３００（図１０）の実行を容易にするためのデータを含むことができる。様々な実施形態では、１つまたは複数のメモリデバイス７８Ｃがビルドプロセス中に同時に実行されるプリントモジュール１５８の各々のための中央リポジトリとして機能することができ、それによって、複数のシステムにわたるパーツバージョニングの記憶コストおよび複雑さを削減する。

データ７８Ｅは、１つまたは複数のデータベースに記憶することができる。１つまたは複数のデータベースは高帯域幅ＬＡＮまたはＷＡＮによってコンピューティングシステム７８に接続することができ、またはネットワークを介してコンピューティングシステム７８に接続することもできる。１つ以上のデータベースは、複数のローカルに配置されるように分割できる。いくつかの実装形態では、データ７８Ｅは別のデバイスから受信され得る。

コンピュータ装置７８Ａは、コンピュータ装置７８または付加製造機器１０の１つまたは複数の他のモジュール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７８Ｆを含むこともできる。通信インターフェース７８Ｆはたとえば、送信機、受信機、ポート、コントローラ、アンテナ、または他の適切なモジュールを含む、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モジュールを含むことができる。

図６および図７に示す実施形態では、ユーザインターフェース１６０がインターフェース通信バス１９８を介してコンピューティングシステム７８に動作可能に結合され得る。ユーザインターフェース１６０はさらに、スイッチ通信バス１９９を介して、ビルドコントローラ通信バス１９７および／またはネットワークスイッチ１６４を介して、ビルドコントローラ１６２と動作可能に結合され得る。いくつかの事例では、ビルドコントローラ１６２がビルドの様々な態様を制御する役割を果たすプログラマブルロジックコントローラとして構成され得る。ビルドコントローラ１６２は、ユーザインターフェース１６０および何らかの記憶装置を提供することができる。様々な実施形態では、ビルドコントローラ１６２がここで説明するコンポーネントの各々と通信することができる。さらに、ビルドコントローラ１６２はビルドコントローラ通信バス１９７および／またはネットワークスイッチ１６４を利用して、（たとえば、組み込みコントローラを介して）放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１と通信することができる。

いくつかの例では、ユーザインターフェース１６０がビルドプロセスに関連する入力を受信し、および／またはビルドプロセスに関連する情報をオペレータに提供することができる。加えて、または代替として、ユーザインターフェース１６０は、オペレータがコンピューティングシステム７８、ビルドコントローラ１６２、および／または放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１とインタラクトして、それぞれのプリントモジュール１５８の１つまたは複数の設定または動作を変更することを可能にし得る。

いくつかの例では、ユーザインターフェース１６０がタッチスクリーンを有するディスプレイを含み得る。ディスプレイは、装置１０、ビルドプロセス、フィールド、および／または任意の他の情報に関連する情報を表示することが可能であり得る。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース１６０はまた、ディスプレイ上の位置に対応する入力を受信するために、タッチスクリーン内の回路の形態の入力デバイスを含み得る。入力デバイスの他の形態は、タッチスクリーンの定位置で、またはタッチスクリーンに加えて使用され得る、１つまたは複数のジョイスティック、デジタル入力パッドなどを含む。

図６および図７をさらに参照しつつ、様々な実施形態において、ビルドコントローラ１６２は、１つ以上の制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１と操作可能に連結されてもよい。図示されているように、制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１の各々はビルドコントローラ１６２と連結した第１制御デバイス１６６ａと共に、系列に連結することができる。しかしながら、制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１のいずれかが、並行して、追加的に、または代替的に、ビルドコントローラ１６２と連結されることがあることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、ビルドコントローラ１６２がプロセッサおよびメモリを含み得る様々なコンピューティングデバイスのうちのいずれか１つの形態のマスタデバイスとして構成され得る。さらに、ビルドコントローラ１６２は、無線通信および／または任意の有線通信プロトコルを含むこともできる。例えば、制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１は、１つ以上の通信ライン１７６、１７８、１８０、１８２、１８４、または制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１の各々に含まれる入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを介して、直接または間接に接続されている。制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１は、それぞれ電源部、カウンタ部、通信部、Ｉ／Ｏ部等を含むことがある。通信回線１７６、１７８、１８０、１８２は、ライン、デイジーチェーン、ツリー、およびスターなどの様々なトポロジ、ならびに／または任意の他のトポロジをとることができる。種々の実施形態において、制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１の各々は、１つ以上のＩ／Ｏポートを通して装置１０の種々のアセンブリと操作可能に連結されてもよい。一部の例では、各制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１が規定数のＩ／Ｏポートを含んでおり、各制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１内の最大入力を規定することができる。

場合によっては、ビルドコントローラ１６２および制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１が装置間のデータ更新および同期制御を迅速に行うために使用できるＥｔｈｅｒＣＡＴ（制御自動化技術用イーサネット（登録商標））ネットワークとして構成されてもよい。このような場合、ビルドコントローラ１６２は通信モジュールとしてイーサネット（登録商標）統合要素を使用することができ、複数の制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１は、通信モジュールとしてＥｔｈｅｒＣＡＴ ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を使用することができる。また、ビルドコントローラ１６２および制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１は、制御デバイス１６６ａ－１６６ｎ＋１の動作を同期させるための分散クロック機能を使用することができる。分散クロック機能は、各制御デバイス１６６ａ～１６６ｎ＋１に搭載された通信モジュールであるＥｔｈｅｒＣＡＴ ＡＳＩＣの同期信号によって実現される。

図示された実施形態では、第１制御デバイス１６６ａが第１通信ライン１７６を介してビルドコントローラ１６２に操作可能に接続されてもよい。第１制御デバイス１６６ａは第１制御デバイス１６６ａ内のＩ／Ｏバスの形態であってもよい第１動作バス１８８を含み、第１制御デバイス１６６ａを給電作動アセンブリ１０４に結合し、給電マンドレル２２Ａを駆動するように構成される。様々な実施形態では、供給作動アセンブリ１０４がステッピングモータ、サーボモータ、および／または任意の他のタイプの回転アクチュエータのうちの１つまたは複数の形態であり得る作動アセンブリを含み得る。供給作動アセンブリ１０４はまた、供給マンドレル２２Ａ上に所定量のトルクを提供するために、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号または電流制御信号などの生成された制御信号をアクチュエータに提供することができる供給コントローラを含むことができる。次に、供給マンドレル２２Ａに結合された樹脂支持２６の供給ロール８６も、それに加えられるトルクの量を有することができる。供給コントローラはここに記載されるように、様々な入力を処理し、アクチュエータを制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を含んでもよい。供給コントローラは、アクチュエータを制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。供給コントローラは、作動アセンブリ、コンピューティングシステム７８に統合されてもよく、またはアクチュエータに結合されてもよいことが理解されよう。

図示されているように、いくつかの例では、供給ロール近接センサ１２０が第１動作バス１８８を通して、第１制御デバイス１６６ａと作動可能に連結されてもよい。供給ロール近接センサ１２０は、供給ロール近接センサ１２０と供給ロール８６の外周との間の距離を検出可能であってもよい。様々な例では、供給ロール近接センサ１２０が超音波センサ、無線検出および測距（ＲＡＤＡＲ）センサ、音声ナビゲーションおよび測距（ＳＯＮＡＲ）センサ、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ、視覚ベースのセンサ、および／または任意の他のタイプの実用可能なセンサであり得る。

幾つかの実施形態において、供給モジュール２２の第１位置センサ１１８は、第１動作バス１８８を通して、第１制御デバイス１６６ａと作動可能に連結されてもよい。一般に、第１位置センサ１１８は、樹脂支持２６の直線運動の長さを測定および決定することができる。第１位置センサ１１８は測定された動きに対応する一連のパルス列（またはパルス波）の形態の情報をビルドコントローラ１６２に送信することができ、ビルドコントローラは、受信されたパルス列を解釈して、樹脂支持２６の直線運動の長さを決定する。追加的にまたは代替的に、第１位置センサ１１８は、第１位置センサ１１８の接触部分の回転速度を決定することができる処理回路を有する。

張力センサ１１０は供給モジュール２２の中に位置し、第１動作バス１８８を通して第１制御デバイス１６６ａと作動可能に連結されてもよい。張力センサ１１０は、供給ロール８６と巻取ロール１２４との間の樹脂支持２６の張力を決定することができる。張力センサ１１０は、樹脂支持２６によって張力センサ１１０上に提供される張力またはトルクを、コンピュータシステム７８によって測定されて樹脂支持２６の張力を決定することができる電気信号に変換する力変換器であってもよい。

さらに、第１プリントモジュール１５８ａは、第１動作バス１８８を通して第１制御デバイス１６６ａと操作可能に連結されてもよい。第１プリントモジュール１５８ａは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第１ビルド作動アセンブリ５２ａを含むことができる。第１プリントモジュール１５８ａはまた、第１ビルドセンサ１６８ａを含み、これは、第１プリントモジュール１５８ａのステージが第１作動アセンブリ５２ａによって定義された位置に配置されるようなステージの移動を検出することができる。

さらに図６および図７を参照し、第２制御デバイス１６６ｂを、第２通信ライン１７８を通じて第１制御デバイス１６６ａに操作可能にしてもよい。第２制御デバイス１６６ｂは、第２制御デバイス１６６ｂを第２プリントモジュール１５８ｂに結合する、第２制御デバイス１６６ｂ内のＩ／Ｏバスの形態であり得る第２動作バス１９０を含む。第１プリントモジュール１５８ａと同様に、第２プリントモジュール１５８ｂは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第２ビルド作動アセンブリ５２ｂを含むことができる。第２プリントモジュール１５８ｂは第２プリントモジュール１５８ｂのステージが第２作動アセンブリ５２ｂによって画定された位置に配置され得るように、ステージの移動を検出することが可能であり得る第２ビルドセンサ１６８ｂも含み得る。

同様に、第３プリントモジュール１５８ｃは、第２動作バス１９０を通して第２制御デバイス１６６ｂと作動可能に連結されてもよい。第３プリントモジュール１５８ｃは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第３ビルド作動アセンブリ５２ｃを含むことができる。第３プリントモジュール１５８ｃはまた、第３ビルドセンサ１６８ｃを含み、これは、第３プリントモジュール１５８ｃのステージが第３作動アセンブリ５２ｃによって定義された位置に配置されるようなステージの移動を検出してもよい。

加えて、粘度変更アセンブリ７４はまた、第２動作バス１９０を介して第２制御デバイス１６６ｂと動作可能に結合され得る。ここで提供されるように、粘度変更アセンブリ７４は樹脂Ｒの粘度を変更（例えば、減少）するために樹脂Ｒに剪断応力を加えるように構成することができる。加えて、または代替的に、粘度変更アセンブリ７４は、樹脂Ｒを加熱して樹脂Ｒの粘度を変更するように構成することができる。各プリントモジュール１５８ａ～１５８ｎ＋１が共通または独立した粘度変更アセンブリ７４を含んでもよいことが理解されよう。更に、または代わりに、粘度変更アセンブリ７４は、各プリントモジュール１５８ａ－１５８ｎ＋１が粘度変更アセンブリ７４の各々独立して操作可能なセクションに関連付けられるように、独立して操作可能な様々なセクションを含むことができる。

図６および図７をさらに参照しつつ、第３通信ライン１８０を通じて第２制御デバイス１６６ｂに第３制御デバイス１６６ｃを操作可能にしてもよい。第３制御デバイス１６６ｃは第３動作バス１９２を含み、第３制御デバイス１６６ｃ内のＩ／Ｏバスの形態であっても、第３制御デバイス１６６ｃと第４プリントモジュール１５８ｄを連結する。第４プリントモジュール１５８ｄは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第４ビルド作動アセンブリ５２ｄを含むことができる。第４プリントモジュール１５８ｄはまた、第４ビルドセンサ１６８ｄを含み、これは、第４プリントモジュール１５８ｄのステージが第４作動アセンブリ５２ｄによって規定された位置に配置されるようなステージの移動を検出することができる。

同様に、第５プリントモジュール１５８ｅは、第３動作バス１９２を通して第３制御デバイス１６６ｃと作動可能に連結されてもよい。第５プリントモジュール１５８ｅは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第５ビルド作動アセンブリ５２を含むことができる。第５プリントモジュール１５８ｅはまた、第５ビルドセンサ１６８ｅをも含み、これは、第５プリントモジュール１５８ｅのステージが第５作動アセンブリ５２ｅによって定義された位置に配置されるような、当該ステージの移動を検出することができる。

さらに、マテリアル保持アセンブリ７２は、第３動作バス１９２を通して、第３制御デバイス１６６ｃと作動可能に連結することもできる。ここで提供されるように、マテリアル保持アセンブリ７２は、１つまたは複数のプリントモジュール１５８の支持プレート１４に沿った所定の位置に樹脂支持２６を保持するように構成され得る。各プリントモジュール１５８ａ－１５８ｎ＋１は、共通のまたは独立したマテリアル保持アセンブリ７２を含むことができることが理解される。更に、または代わりに、マテリアル保持アセンブリ７２は各プリントモジュール１５８ａ－１５８ｎ＋１がマテリアル保持アセンブリ７２のそれぞれ独立して操作可能なセクションに関連付けられるように、独立して操作可能な様々なセクションを含むことができる。

なお、図６および図７を参照すると、第ｎ通信ライン１８２により、第３制御デバイス１６６ｎに第ｎ制御デバイス１６６ｎが操作可能に接続され得る。第ｎ制御デバイス１６６ｎは、第ｎ制御デバイス１６６ｎと第ｎプリントモジュール１５８ｎとを結合する第ｎ制御デバイス１６６ｎ内のＩ／Ｏバスの形態であってもよい第ｎ動作バス１９４を含む。第ｎプリントモジュール１５８ｎは、窓１６に対するステージの移動を可能にする第ｎビルド作動アセンブリ５２を含むことができる。第ｎプリントモジュール１５８ｎはまた、第ｎビルドセンサ１６８ｎを含み、第ｎプリントモジュール１５８ｎのステージが第ｎ作動アセンブリ５２ｎによって定義された位置に配置されるようなステージの移動を検出することができる。

また、空圧制御システム１７０は、第ｎ動作バス１９４を介して第ｎ制御デバイス１６６ｎと動作可能に結合されてもよい。空気圧制御システム１７０は、様々なホースおよび１つまたは複数のポートを介して、マテリアル保持アセンブリ７２および／または装置１０の任意の他のモジュールまたはアセンブリと流体的に結合され得る。空気圧制御システム１７０は装置１０のモジュールまたはアセンブリに、空気またはプロセスガス（例えば、窒素またはアルゴン）などの流体を真空／吸引および／または押し出すことができる任意のデバイスを含むことができる。例えば、空気圧制御システム１７０は、圧縮機および／または送風機を含む加圧流体ソースを含むことができる。空気圧制御システム１７０は、追加または代替として、ベンチュリ真空ポンプなど、圧力を変更することが可能な任意のアセンブリを含み得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の弁および／またはスイッチが空気圧制御システム１７０に結合され得る。このような例では、弁および／またはスイッチが第ｎ制御デバイス１６６ｎおよびビルドコントローラ１６２および／またはコンピューティングシステム７８と作動可能に連結されてもよい。

図６および図７をさらに参照すると、１つまたは複数のプリントモジュール１５８の上流にある第１位置センサ１１８に加えて、またはその代わりに、装置１０は、１つまたは複数のプリントモジュール１５８の下流にある第２位置センサ１５２を含むことができる。第２位置センサ１５２は、第ｎ動作バス１９４を通して、第ｎ制御デバイス１６６ｎと作動してもよい。第２位置センサ１５２、および／または任意の他のセンサは樹脂支持２６の移動（例えば、直線距離）を監視することができ、巻取モジュール２４内の任意の点、または１つ以上のプリントモジュール１５８の下流の任意の他の位置に配置することができる。第２位置センサ１５２は測定された動きに対応する一連のパルス列（またはパルス波）の形態の情報をコンピューティングシステム７８に送信することができ、コンピューティングシステムは、受信されたパルス列を解釈して、樹脂支持２６の直線運動の長さを決定する。あるいは、第２位置センサ１５２が第２位置センサ１５２の接触部分の回転速度を決定することができる処理回路を有する。

巻取モジュール２４は、また、第ｎ動作バス１９４を通して第ｎ制御デバイス１６６ｎと操作可能な巻取近接センサ１５４を含むことができる。巻取ロール近接センサ１５４は、巻取ロール近接センサ１５４と巻取ロール１２４の外周との間の距離を検出することができる任意の近接センサとして構成することができる。例えば、供給ロール近接センサ１２０と同様に、巻取ロール近接センサ１５４は、超音波センサ、無線検出および測距（ＲＡＤＡＲ）センサ、音ナビゲーションおよび測距（ＳＯＮＡＲ）センサ、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ、視覚ベースセンサ、および／または任意の他のタイプの実行可能なセンサとして構成されてもよい。

図示された実施形態では、第ｎ制御デバイス１６６ｎが第ｎ動作バス１９４を介して巻取マンドレル２４Ａを駆動するように構成された巻取作動アセンブリ１４２と作動可能であってもよい。様々な実施形態では、巻取作動アセンブリ１４２がステッピングモータ、サーボモータ、および／または任意の他のタイプの回転アクチュエータのうちの１つまたは複数の形態であり得るアクチュエータを含み得る。巻取作動アセンブリ１４２はまた、巻取マンドレル２４Ａ上に所定量のトルクを提供するために、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号または電流制御信号などの生成された制御信号をアクチュエータに提供することができる巻取コントローラを含むことができる。次に、巻取マンドレル２４Ａに結合された樹脂支持２６の巻取ロール８６は、それに加えられるトルクの量を有することもできる。巻取コントローラはここに記載されるように、様々な入力を処理し、アクチュエータを制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を含んでもよい。巻取コントローラは、アクチュエータを制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組合せをさらに含むことができる。巻取コントローラは、作動アセンブリ、ビルドコントローラ１６２、コンピューティングシステム７８に統合されてもよく、またはアクチュエータに結合されてもよいことが理解されよう。

なお、図６および図７を参照すると、第ｎ＋１通信ライン１８４を通じて第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１に操作可能な第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１が操作可能である。第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１は第ｎ＋１動作バス１９６を含んでおり、第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１内のＩ／Ｏバスと第ｎ＋１プリントモジュール１５８ｎ＋１とを結合する第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１内のＩ／Ｏバスの形態をとることができる。第ｎ＋１プリントモジュール１５８ｎ＋１は、窓１６に対するステージの移動を可能にする第ｎ＋１ビルド作動アセンブリ５２ｎ＋１を含むことができる。第ｎ＋１プリントモジュール１５８ｎ＋１はまた、第ｎ＋１ビルドセンサ１６８ｎ＋１を含み、これは、第ｎ＋１の作動アセンブリ５２ｎ＋１によって規定された位置に第ｎ＋１プリントモジュール１５８ｎ＋１のステージが配置されるような、ステージの移動を検出してもよい。

樹脂混合アセンブリ１７２は、第ｎ＋１動作バス１９６を通して第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１と作動可能である。例えば、樹脂混合アセンブリ１７２は樹脂が樹脂支持２６上に堆積される前に、樹脂を撹拌するように構成されてもよい。場合によっては、堆積アセンブリ３４が樹脂混合アセンブリ１７２から樹脂を受け取ることができる。また、堆積アセンブリ装置３４は、第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１と作動可能であってもよい。樹脂堆積アセンブリ３４は、樹脂支持２６上に樹脂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。

また、厚さセンサ１７４は、第ｎ＋１動作バス１９６を介して第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１と作動してもよい。厚さセンサ１７４は、樹脂支持２６上に堆積された樹脂の厚さを決定するように構成される。厚さセンサ１７４は、１つまたは複数の共焦点、撮像センサ、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得る。厚さセンサ１７４は加えて、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（これらに限定されない）任意の他の実行可能な近接センサとして構成され得る。

幾つかの実施形態において、埋め立てシステム５０は、第ｎ＋１動作バス１９６を通して、第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１と作動可能であってもよい。再生システム５０は、フォイル樹脂支持２６がビルドゾーン３２から除去された後にフォイル樹脂支持２６上に残っている樹脂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。

ここで述べるモジュール、アセンブリ等のいずれかが、本開示の教示から離れることなく、制御デバイス１６６の任意（例えば、第１制御デバイス１６６ａ、第２制御デバイス１６６ｂ、第３制御デバイス１６６ｃ、第ｎ制御デバイス１６６ｎ、第ｎ＋１制御デバイス１６６ｎ＋１）と作動可能であることが理解されるだろう。さらに、ここに記載されるモジュール、アセンブリなどの各々は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の制御デバイス１６６と、ビルドコントローラ１６２と、および／またはコンピューティングシステム７８と独立して結合され得る。

さらに図６および図７を参照すると、様々な実施形態では、１つまたは複数の放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１がエネルギデバイス通信バス１８６を介してコンピューティングシステム７８に並列に結合され得る。放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１の各々は樹脂Ｒを硬化させるために、好適なエネルギレベルおよび他の動作特性の放射エネルギパターン化画像を生成するように構成され得る。１つまたは複数の放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１の各々から放出されるパターン化画像は互いに異なり得、互いに類似し得、残りの１つまたは複数の放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１のうちの少なくとも１つと共通し、かつ／または残りの１つまたは複数の放射エネルギ２０ａ～２０ｎ＋１のうちの少なくとも１つと異なり得ることが理解されよう。

いくつかの例では、ネットワークスイッチ１６４がエネルギデバイス通信バス１８６をユーザインターフェース１６０に動作可能に結合し得る。ネットワークスイッチ１６４は、ユーザインターフェース１６０を介して、１つまたは複数の放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１の性能を制御または変更するための様々な入力を可能にし得る。加えて、ネットワーク接続記憶装置（ＮＡＳ）１８７は、エネルギデバイス通信バス１８６と動作可能に結合され得る。ＮＡＳデバイス１８７は、ＮＡＳコントローラと、１つ以上のストレージデバイスとを含む。ＮＡＳデバイス１８７は、ネットワーク、コンピューティングシステム７８などのローカルデバイス、および放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１などの周辺デバイスと通信するように構成される。

ＮＡＳコントローラは、ネットワークとの接続部およびネットワークからのデータの転送を可能にするためのネットワークインターフェースと、コンピューティングシステム７８との間のデータの転送を可能にするローカルデバイスインターフェースとを含むことができる。ストレージデバイスインターフェースはストレージデバイスのステータス情報を取得し、ストレージデバイスとネットワークおよび／またはコンピューティングシステム７８との間のデータ転送を容易にするために、ストレージデバイスと通信するように構成される。ローカル周辺インターフェースは、ネットワークおよび／またはコンピューティングシステム７８との間のデータの、１つまたは複数の放射エネルギデバイス２０ａ～２０ｎ＋１への転送を可能にする。ＮＡＳプロセッサはＮＡＳコントローラの全体的な動作を監督し、上述のＮＡＳコントローラの様々なモジュール間の機能を調整する。メモリは、ＮＡＳプロセッサがその機能を実行することを可能にするためのプログラムを記憶するために提供される。

次に図８を参照すると、本発明の例示的な実施形態による付加製造機器１０のための制御システム１５６の構成図が示されている。図８に示される各コンポーネントはここで説明されるように（たとえば、図６および図７を参照して説明されるように）動作し得ることが理解されよう。

図８をさらに参照すると、いくつかの実施形態では、装置１０の一部が通信ライン１７６を介してビルドコントローラ１６２と動作可能に結合され得る。例えば、図示されるように、ビルドコントローラ１６２は、供給作動アセンブリ１０４と動作可能に結合され得る。供給作動アセンブリ１０４は供給マンドレル２２Ａに所定量のトルクを提供するために、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号または電流制御信号などの生成された制御信号をアクチュエータに提供することができる供給コントローラを含むことができる。供給コントローラはここに記載されるように、様々な入力を処理し、アクチュエータを制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を含んでもよい。供給コントローラは、アクチュエータを制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。さらに、供給作動アセンブリ１０４は、供給作動アセンブリ１０４を装置１０の１つまたは複数の追加の部品に結合する、Ｉ／Ｏバスの形成であり得る第１動作バス１８８を含み得る。例えば、第１動作バス１８８は、供給ロール近接センサ１２０、第１位置センサ１１８、張力センサ１１０、および／または第１プリントモジュール１５８ａと動作可能に結合され得る。

図８に示す例では、粘度変更アセンブリ７４が通信ライン１７８を介して供給作動アセンブリ１０４に動作可能に結合され得る。通信ライン１７８は、第１動作バス１８８および／または給電作動アセンブリ１０４の任意の他のＩ／Ｏポートと動作可能に結合され得る。いくつかの例では、粘度変更アセンブリ７４がここに記載されるように、様々な入力を処理し、粘度変更アセンブリ７４を制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を有するコントローラを含んでもよい。コントローラは、粘度変更アセンブリ７４を制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。さらに、粘度変更アセンブリ７４は、粘度変更アセンブリ７４を装置１０の１つまたは複数の追加の部品に結合する、Ｉ／Ｏバスの形成であり得る第２動作バス１９０を含み得る。例えば、第２動作バス１９０は、第２プリントモジュール１５８ｂおよび／または第３プリントモジュール１５８ｃと作動可能に連結されてもよい。

図８に示す例では、マテリアル保持アセンブリ７２が通信ライン１８０を介して粘度変更アセンブリ７４に動作可能に結合されてもよい。通信ライン１８０は、第２動作バス１９０および／または粘度変更アセンブリ７４の任意の他のＩ／Ｏポートと動作可能に結合され得る。いくつかの例では、マテリアル保持アセンブリ７２がここに記載されるように、様々な入力を処理し、マテリアル保持アセンブリ７２を制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を有するコントローラを含んでもよい。コントローラは、マテリアル保持アセンブリ７２を制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。さらに、マテリアル保持アセンブリ７２は、マテリアル保持アセンブリ７２を装置１０の１つまたは複数の追加の部品に結合する、Ｉ／Ｏバスの形成であり得る、第３動作バス１９２を含み得る。例えば、第３動作バス１９２は、第４プリントモジュール１５８ｄおよび／または第５プリントモジュール１５８ｅと作動可能に連結されてもよい。

さらに、図８に示す例では、巻取作動アセンブリ１４２が通信ライン１８２を介してマテリアル保持アセンブリ７２に動作可能に結合され得る。通信ライン１８２は、第３動作バス１９２および／またはマテリアル保持アセンブリ７２の任意の他のＩ／Ｏポートと動作可能に結合され得る。いくつかの例では、巻取作動アセンブリ１４２がここに記載されるように、様々な入力を処理し、巻取作動アセンブリ１４２を制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を有するコントローラを含み得る。コントローラは、巻取作動アセンブリ１４２を制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。さらに、巻取作動アセンブリ１４２は、巻取作動アセンブリ１４２を装置１０の１つまたは複数の追加の部品に結合する、Ｉ／Ｏバスの形成であり得る第４動作バス１９４を含み得る。例えば、第４動作バス１９４は、第ｎプリントモジュール１５８ｎ、空気制御システム１７０、第２位置センサ１５２、および／または巻取近接センサ１５４と作動可能である。

さらに、図８に示す例では、堆積アセンブリ３４が通信ライン１８４を介して巻取作動アセンブリ１４２に動作可能に結合されてもよい。通信ライン１８４は、第４動作バス１９４および／または巻取作動アセンブリ１４２の任意の他のＩ／Ｏポートと動作可能に結合され得る。いくつかの例では、堆積アセンブリ３４がここで説明されるように、様々な入力を処理し、堆積アセンブリ３４を制御するためのロジックを有するアナログおよび／またはデジタル制御回路などの制御回路を有するコントローラを含み得る。コントローラは、堆積アセンブリ３４を制御するのに適したソフトウェアおよび／または処理回路の任意の組み合わせをさらに含むことができる。さらに、堆積アセンブリ３４は、堆積アセンブリ３４を機器１０の１つまたは複数の追加の部分に結合する、Ｉ／Ｏバスの形態であってもよい第ｎ＋１動作バス１９６を含んでもよい。例えば、第ｎ＋１動作バス１９６は、第ｎ＋１プリントモジュール１５８ｎ＋１、混合アセンブリ１７２、厚さセンサ１７４、および／または再生システム５０と作動可能である。

ここで説明される任意の第１部分は、ビルドコントローラ１６２と動作可能に結合されるコントローラを含み得ることが理解されよう。さらに、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の追加の部品を第１部品と並列および／または直列に結合することができる。したがって、図示のトポロジは装置１０の例示的な制御システム１５６であり、いかなる形でも限定するものではない。加えて、任意の部分は、本開示の範囲から逸脱することなく、トポロジの任意の分岐内に位置付けられ得る。ここで使用するとき、装置の一部は、装置１０内にある任意のアセンブリ、モジュール、センサ、アクチュエータ、または別の要素を含むことができる。

以上、本発明の様々な実施形態に係る付加製造機器の構成および構造について説明したが、図９には付加製造機器を動作させるための手順２００が示され、図１０には付加製造機器のビルド処理の方法３００が示されている。手順２００および／または方法３００は、図１Ａ～図８に関して説明した特徴のいずれかを有する付加製造機器を動作させるために使用することができる。例示的な手順２００および／または例示的な方法３００は、本主題の例示的な態様を説明するためにのみここで論じられ、限定することを意図しないことを理解されたい。さらに、例示的手順２００および／または例示的方法３００に示されるステップは、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の順序で実行され得る。

図９を参照すると、動作中、ビルド製品の様々な部分は遠隔で、および／または装置内で完成され得、ビルド手順の他の部分は装置によって完成され得る。例えば、手順２００は、付加製造機器から遠隔の装置によって完了され得る１つ以上のステップを有する遠隔プロセス２０２および／または付加製造機器のコンポーネントによって完了され得る１つ以上のステップを有するオンラインプロセス２１０を含み得る。

図示の例では、１つまたは複数のプリントモジュール内にビルドされる１つまたは複数のコンポーネントを定義するプロセス２０２を遠隔で完了することができる。例えば、部品の３次元設計モデルは、ステップ２０４で製造する以前に定義されてもよい。この点に関して、部品の３次元情報を決定するために、部品の模型または試作品を走査することができる。別の例示として、コンポーネントのモデルはコンポーネントの３次元設計モデルを定義するために、好適なコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）を使用してビルドされ得る。設計モデルは、コンポーネントの外面および内面の両方を含むコンポーネントの構成の３Ｄ数値座標を含むことができる。例えば、設計モデルは、本体、表面、および／または開口、支持構造などの内部通路を画定することができる。いくつかの例示的な実施形態では、３次元設計モデルがステップ２０６で、例えば、コンポーネントの中心（例えば、鉛直）軸または任意の他の好適な軸に沿って、複数の薄片または区画に変換される。各スライスは、スライスの高さに対するコンポーネントの薄い断面を画定することができる。２０８において、複数の連続する断面スライスは、一緒に３Ｄコンポーネントを形成する画像として記憶される。

オンラインプロセス２１０は、ビルドプロセスのパラメータを定義することを含むことができる。例えば、ステップ２１２において、ビルドプロセスのパラメータを定義することができる。ステップ２１４において、パラメータは、ユーザインターフェースを介してコンピューティングシステムに入力され得る。ステップ２１６において、コンピューティングシステムは、コンポーネントの画像を受信することもできる。パラメータおよび入力されたパラメータに基づいて、ステップ２１８において、ビルドされるべき各コンポーネントのためのビルドファイルが、装置内および／または装置の制御デバイスによってアクセス可能な任意の他のロケーション内に作成され、記憶され得る。いくつかの事例では、ステップ２２０において、各ビルドモジュールのパラメータセットが装置と互換性があるかどうかを検証するために、ビルドパラメータチェックが実行され得る。

ファイルが保存されると、ステップ２２２において、プリントプロセスを開始することができる。そのような場合、ステップ２２４において、ビルドコントローラと動作可能に結合された１つまたは複数のデバイスに関連するパラメータが、ビルドコントローラに向けられる。ビルドコントローラから、プリント構成の共有パラメータ（樹脂支持速度、スラリー厚さなど）を装置の共有コンポーネントに向けることができる。さらに、異なるプリント構成を各プリントモジュールに送信することができる。ステップ２２６において、放射エネルギデバイスの各々によって放射されるべき画像などの放射エネルギソースに関連するパラメータが、ＮＡＳ装置に向けられ得る。各システムが適切な情報を受信すると、ステップ２２８でビルドプロセスが実行される。

様々な実施形態では、コンピューティングシステムがビルドプロセス中に１つまたは複数の所定のコンポーネントをビルドするために、装置内のコンポーネントの各々に命令を与えるように構成される。例えば、コンピューティングシステムは、駆動システムの第１作動アセンブリまたは第２作動アセンブリのうちの少なくとも１つに命令を提供してもよい。例えば、いくつかの例では第１作動アセンブリが供給マンドレルを制御して樹脂支持上の目標張力を得る命令を受信することができ、第２作動アセンブリは供給モジュールから巻取モジュールへの樹脂支持の移動の速度、距離、または加速のうちの少なくとも１つを制御する命令を受信することができる。様々な実施形態では、第１作動アセンブリおよび第２作動アセンブリが互いに独立して動作することができる。駆動システムは、第１位置センサ、張力センサ、供給ロール近接センサなどの１つまたは複数の供給モジュールセンサから複数の入力を受け取ることができる。追加的にまたは代替的に、複数の入力は、第２位置センサ、巻取ロール近接センサ、または装置の任意の他のセンサなどの１つまたは複数の巻取モジュールセンサによって提供され得る。

目標長さは、ユーザ入力値であってもよく、および／またはコンピューティングシステムによって生成されてもよいコンピューティングシステムによって受信される。目標距離は、形成されるコンポーネントの寸法、各ステージの寸法、装置内のプリントモジュールの数、プリントプロセスに使用されるプリントモジュールの数、装置内の放射エネルギデバイスの数、プリントプロセスに使用される放射エネルギデバイスの数、装置の各プリントモジュール内の各窓のサイズ、プリントプロセスに使用される各プリントモジュール内の各窓のサイズ、各プリントモジュール内に形成されるコンポーネントの層のサイズ、形成されたばかりのコンポーネントの層の厚さ、装置の各プリントモジュール間の距離、プリントプロセスに使用される各プリントモジュール間の距離などの様々な要因に基づいてもよい。直線運動の目標長さは、ビルドプロセス中にコンポーネントの連続する層ごとに同じであってもよく、かつ／または変更されてもよい。制御システム、第１コントローラ、および／または第２コントローラによって、樹脂支持が目標張力（または目標張力範囲内）で目標距離（または目標距離範囲内）を移動するように、第１および第２作動アセンブリが動作されると、制御ループを介してトルク指令を断続的および／または常時更新するために１つまたは複数の適切なタイミングアルゴリズムを使用する。

樹脂支持が移動される間、堆積アセンブリは樹脂混合アセンブリから樹脂を受け取ることができ、樹脂混合アセンブリは、次いで樹脂支持上に堆積される。次いで、樹脂は、１つ以上のプリントモジュールに変換される。

樹脂が１つ以上のプリントモジュール内に配置されると、規定された層のために使用される各プリントモジュールのステージを樹脂に向かって移動させることができる。各プリントモジュールのビルドセンサによって決定されるように、ステージが定義された位置にあると、プリントモジュールの対応する放射エネルギデバイスは、定義された画像を放射して、樹脂の一部分を少なくとも部分的に硬化させ、それによってコンポーネントの新しい層を形成することができる。各画像がそれぞれの放射エネルギデバイスから放射されると、対応するステージが樹脂支持からさらに離れた位置に移動され、樹脂支持が移動されて、樹脂の追加部分が各画定されたプリントモジュールに送達される。

様々な実施形態において、樹脂支持の移動距離は、１つの層から次の層まで変化させることができる。例えば、制御システムは、プリントモジュールのうちの１つの内部で故障が発生したと判定することができる。制御システムが、プリントモジュールのうちの１つの中で障害が発生したと判断すると、プリントモジュールはそのコンポーネントのビルドプロセスを一時停止し、一方、他のプリントモジュールの残りのコンポーネントはビルドされ続けることができる。同様に、制御システムがコンポーネントのうちの１つがビルドされ終わったが、他のコンポーネントがビルドされていないと判断した場合、プリントモジュールはそのコンポーネントのためのステージの作動を停止することができ、一方、他のプリントモジュールの残りのコンポーネントはビルドされ続ける。同様に、制御システムは、プリントモジュールがビルドプロセスに使用されていないと判断することができる。様々なプリントモジュール間の動作のばらつきに基づいて、制御システムは、コンポーネント１２の各層に対する樹脂支持の移動長さを変化させることができる。

ここで図１０を参照すると、方法３００またはビルドプロセスは、ステップ３０２において、ビルドを開始することを含む。ビルドプロセスは、装置のコンピューティングシステムと動作可能に結合されたユーザインターフェースを介して、および／または任意の他の方法を介して開始され得る。ここで提供されるように、ステップ３０４で、様々なパラメータが装置に入力されて、１つまたは複数のコンポーネントのビルドを定義する。そのような場合、パラメータは、ビルドコントローラに動作可能に結合された１つまたは複数のデバイスに関連する。ビルドコントローラから、プリント構成の共有パラメータ（樹脂支持速度、スラリー厚さなど）を装置の共有コンポーネントに向けることができる。さらに、異なるプリント構成を各プリントモジュールに送信することができる。放射エネルギデバイスの各々によって放射されるべき画像などの放射エネルギソースに関連するパラメータは、ＮＡＳ装置に向けられ得る。

次に、ステップ（３０６）において、ビルドコントローラは利用される装置の各サブシステムがビルドを開始する準備ができていることを保証するために、プリプリントシステムチェックを実行する。サブシステムのいずれかがチェックに合格しない場合、ステップ３０８において通知が生成され、ステップ３０２において方法３００が再開され得る。いくつかの事例では、通知がユーザインターフェース上で提供される。

サブシステムの各々が（３０６）においてチェックに合格する場合、方法３００は、ステップ３１０において、ビルドコントローラと放射エネルギデバイスの各々との間の通信を初期化することを含む。通信が確立されると（３１０）、方法３００は、ステップ３１２において、堆積アセンブリを初期高さに設定することを含むことができる。初期高さは、予め較正された高さ、および／またはビルドされる１つまたは複数のコンポーネントの第１層の規定された厚さであってもよい。

次に、ステップ３１４において、方法３００は、樹脂を混合アセンブリまたは別の供給ソースから堆積アセンブリのリザーバに移送することを含むことができる。場合によっては、堆積物のリザーバが所定の容積が検出されるまで樹脂を受け入れ続けることができる。

ステップ３１６において、方法３００は、樹脂支持が供給モジュールから巻取モジュールへと移動される樹脂支持較正移動を開始することを含むことができる。樹脂支持較正移動の間、樹脂支持の直線運動は、第１位置センサおよび／または第２位置センサによって提供されるデータに基づいて較正され得る。追加的にまたは代替的に、樹脂厚さ堆積アセンブリの高さは、厚さセンサによって測定された樹脂厚さに基づいて較正することができる。

ステップ３１８において、方法３００は、樹脂フラッシュを完了すべきかどうかを決定することを含むことができる。ステップ３１６の間に厚さセンサによって検出されるように、樹脂の厚さの検出された変動が樹脂の厚さの所定の範囲を超えることに基づいて、決定が行われてもよい。厚さの変動は、堆積アセンブリのリザーバに存在する微粒子および／または異物によって引き起こされ得る。樹脂の厚さの変動が決定される場合、方法３００は、ステップ３２０において、樹脂を洗い流すことを含むことができる。樹脂を洗い流すために、樹脂支持上の樹脂の高さを画定するデバイスまたはデバイスの組み合わせを、樹脂支持が移動されている間、高められた高さまで移動させることができる。

ステップ３１８において、樹脂フラッシュが必要とされない、および／またはステップ３２０における樹脂フラッシュの後であると判定された場合、方法３００は、堆積アセンブリ高さ調整を実行することを含むことができる。高さ調整はステップ３１０の間に厚さセンサによって提供されるデータに基づくことができ、したがって、プリントパラメータにおける要求された樹脂キャスティング厚さは、１つまたは複数の下流プリントモジュールに提供されることができる。

ステップ３２４において、方法３００は、堆積アセンブリのリザーバを再充填することを含むことができる。場合によっては、堆積物のリザーバが所定の容積が検出されるまで樹脂を受け入れ続けることができる。様々な例では容積センサが所定の容積が得られたことをユーザに警告するように構成される堆積アセンブリ内に配置されてもよく、および／またはセンサが所定の容積が得られた後に容器からリザーバへの樹脂の移動を停止する制御弁と動作可能に結合されてもよい。

ステップ３２６において、方法３００は、樹脂支持のリコートを実行することを含む。樹脂支持のリコートは、樹脂支持の現在のインデックスの間に使用されるプリントモジュールの各々に樹脂被覆樹脂支持を提供することができる。ここで提供されるように、システムは、装置内の各プリントモジュール内に１つまたは複数のコンポーネントをビルドすることができる。あるいは、様々な理由で、樹脂支持の特定のインデックスのために、全てより少ないプリントモジュールを使用してもよい。特定のインデックスのために様々なプリントモジュールが使用されていない場合、各プリントモジュールが使用されているとき、樹脂支持のリコート領域は、樹脂支持のリコート領域に対して縮小され得る。

樹脂支持が１つ以上のプリントモジュール内に樹脂を配置するように移動されると、ステップ３２８において、方法３００は、マテリアル保持アセンブリを作動させて、樹脂支持を１つ以上のプリントモジュール内の所定の位置に保持することを含むことができる。様々な実施形態では、マテリアル保持アセンブリが空気圧アセンブリ、クランプ、それらの組合せ、および／または任意の他の保持デバイスを含み得る。

ステップ３３０において、方法３００は、樹脂支持の特定のインデックスの間に使用されるべき放射エネルギデバイスの各々の中に層画像をロードすることを含むことができる。ステップ３３２において、方法３００は、第１インデックス付与に使用されるプリントモジュールのそれぞれのステージを層固有のプリント位置に移動させることを含むことができる。ここで論じられるように、各プリントモジュールは、他のプリントモジュールのいずれかから共通のまたは様々なコンポーネントをビルドするように構成され得る。層数および／またはコンポーネント設計の潜在的な変動に基づいて、ステージの各々は、装置内の他のステージのいずれかから共通のおよび／または様々な高さに移動され得る。

各ステージが層固有のプリント位置に移動されると、ステップ３３４において、方法３００はエネルギソースの各々に、部品の断面の層画像を樹脂の表面上に描画またはフラッシュするように命令することを含むことができる。放射線への曝露は樹脂中のパターンを硬化し、固化させ、それをコンポーネントの以前に硬化された層に接合する。いくつかの例では、方法３００が第１放射エネルギデバイスから、第１放射エネルギデバイスと第１ステージとの間に配置された樹脂の第１部分に第１画像を、第２放射エネルギデバイスから、第２放射エネルギデバイスと第２の第１ステージとの間に配置された樹脂の第２部分に第２画像を放射することを含むことができる。

ステップ３３６において、方法３００は、第１インデックス付与に使用されるプリントモジュールのそれぞれのステージを分離位置に移動させることを含むことができる。ここで論じられるように、各プリントモジュールは、他のプリントモジュールのいずれかから共通のまたは様々なコンポーネントをビルドするように構成され得る。層数および／またはコンポーネント設計の潜在的な変動に基づいて、ステージの各々は、装置内の他のステージのいずれかから共通のおよび／または様々な高さに移動され得る。

ステップ３３８において、方法３００は、マテリアル保持アセンブリを非活性化して、１つまたは複数のプリントモジュール内の樹脂支持を解放することを含むことができる。

ステップ３４０において、方法３００は、装置内の１つまたは複数のコンポーネントのいずれかについて追加の層が形成されるべきかどうかを決定することを含むことができる。任意の追加の層が形成される場合、方法３００はステップ３４２に進むことができる。ステップ３４２において、制御システムは、樹脂支持が第２インデックスのために移動されるべきかどうか、および／または第２インデックスのために新しい樹脂厚さが必要かどうかを決定することができる。樹脂支持が第２インデックスのために移動されるべきである場合、および／または第２インデックスのために新しい樹脂厚さが必要である場合、方法３００はステップ３１８に戻り得る。制御システムが、樹脂支持が第２インデックスのために移動されるべきではない、および／または新たな樹脂厚さが第２インデックスのために必要ではないと決定する場合、方法３００はステップ３４４において、樹脂支持が短いインデックス距離だけ移動して、次の層のビルドのために各プリントモジュール内に新たな樹脂被覆樹脂支持セクションを位置決めするように、樹脂支持インデックス移動を行うことを含むことができる。

ステップ３２８～３４４は、樹脂フラッシュが実行されるまで、層ごとにビルドプロセスを終了するために実行されてもよい。後続の樹脂フラッシュが実行される場合、方法３００はステップ３１８に戻ることができる。次の樹脂フラッシュがステップ３２０で実行されると、厚さセンサデータ、第１位置センサデータ、および／または第２位置データが、次のインデックスのための堆積アセンブリ高さおよび樹脂支持直線移動距離の較正のために記録される。

ステップ３４０において、システムがビルドプロセスの最後の層に到達したと制御システムが判定した場合、方法３００はステップ３４６に進むことができる。ステップ３４６において、方法３００は、堆積アセンブリのリザーバから任意の残りの樹脂を排出することを含むことができる。そのような場合、堆積内の弁は、追加の樹脂がリザーバに移送されるのを防ぐために閉じられてもよい。加えて、樹脂支持上の樹脂の高さを画定する装置または装置の組み合わせは、樹脂支持を移動させてリザーバ内に残っている樹脂を排出する間に、高められた高さに移動させることができる。

ステップ３４８において、プリントモジュール内の各ビルドプロセスが完了すると、それぞれのステージは、コンポーネントを除去するために予め設定された除去位置まで上昇させることができる。各ステージが上げられると、方法３００は、ステップ３５０で終了し得る。いくつかの例では、プロセスが完了し、各コンポーネントが装置から取り外される準備ができていることを示す通知がユーザインターフェースなどの制御システムによって提供され得る。

付加製造機器は、本主題の態様を説明するためにのみここに記載されることを理解されたい。他の例示的な実施形態では、付加製造機器が任意の他の好適な構成を有することができ、任意の他の好適な付加製造技法を使用することができる。さらに、ここに記載の付加製造機器およびプロセスまたは方法は、任意の好適なマテリアルを使用してコンポーネントを形成するために使用することができる。例えば、マテリアルは、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、フォトポリマー樹脂、またはスラリー、樹脂、または任意の適切な濃度、粘度、またはマテリアル特性を有する任意の他の適切な形態のシートマテリアルの層に具現化され得る任意の他の適切なマテリアルであり得る。例えば、本主題の様々な実施形態によれば、ここに記載される付加製造されたコンポーネントは純金属、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系超合金（例えば、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）の名称で入手可能なもの）を含むが、これらに限定されないマテリアルの一部、全体、またはいくつかである。これらのマテリアルはここに記載の付加製造方法での使用に適したマテリアルの実例であり、一般に「付加マテリアル」と呼ぶことができる

本開示の態様は以下の文節の主題によって提供され、それは、文節および／または関連する図および説明の論理または文脈に基づいて別段の指示がない限り、すべての適切な組合せを網羅することが意図される：

第１放射エネルギデバイスおよび第１コンポーネントを保持するように構成された第１ステージを含む第１プリントモジュールと、
第２放射エネルギデバイスおよび第２コンポーネントを保持するように構成された第２ステージを含み、前記第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールは、前記第１ステージと前記第１放射エネルギデバイスとの間、および、前記第２ステージと前記第２放射エネルギデバイスとの間で、少なくとも樹脂支持の一部分を受け取るように構成されている、第２プリントモジュールと、
前記第１プリントモジュールおよび前記第２プリントモジュールの状態に基づいて、前記樹脂支持を、前記第１プリントモジュールおよび前記第２プリントモジュールによって、移動するように構成された制御システムと、
を含む付加製造機器。

前記第１プリントモジュールがさらに第１アクチュエータおよび第１ビルドセンサを含み、
前記第２プリントモジュールがさらに第２アクチュエータおよび第２ビルドセンサを含む、
前述の付加製造機器。

前記第１コンポーネントは第１幾何形状を有し、
前記第２コンポーネントは第２幾何形状を有し、
前記第１幾何形状は前記第２幾何形状とは異なる、
前述の付加製造機器。

前記制御システムはコンピューティングシステムと動作可能に結合されたビルドコントローラを含み、
前記ビルドコントローラは、１つまたは複数の制御デバイスとさらに結合されている、
前述の付加製造機器。

１つ以上の前記制御デバイスは第１制御デバイスおよび第２制御デバイスを含み、
前記第１制御デバイスは、前記ビルドコントローラと動作可能に結合された第１通信ラインと、前記第１プリントモジュールと動作可能に結合された第１動作バスとを含み、
前記第２制御デバイスは、前記第１制御デバイスと動作可能に結合された第２通信ラインと、前記第２プリントモジュールと動作可能に結合された第２動作バスとを含む、
前述の付加製造機器。

前記ビルドコントローラは、ユーザインターフェースと動作可能に結合されている、前述の付加製造機器。

前記制御システムは、１つ以上の放射エネルギデバイスを前記コンピューティングシステムに動作可能に結合するエネルギデバイス通信バスをさらに含む、前述の付加製造機器。

ネットワーク接続記憶装置は、前記エネルギデバイス通信バスと動作可能に結合され、前記第１放射エネルギデバイスまたは前記第２エネルギデバイスによって放射される１つまたは複数の画像に関するデータを記憶するように構成されている、前述の付加製造機器。

前記制御システムは、前記第１コンポーネントおよび前記第２コンポーネントの各層のビルドプロセスおよび画像の定義されたパラメータを受信するように構成され、
前記パラメータは前記ビルドコントローラに向けられ、前記画像は前記ネットワーク接続記憶装置に提供される、
前述の付加製造機器。

ビルドプロセスのパラメータを制御システムに提供し、
樹脂支持に樹脂を塗布し、第１直線距離を第１プリントモジュールおよび第２プリントモジュールに移動させる樹脂支持の第１インデックス付与を行い、
前記第１プリントモジュール内の第１ステージを、第１コンポーネントの第１層を形成するために提供される前記パラメータに基づいて、第１ステージの位置に移動し、
前記第２プリントモジュール内の第２ステージを、第２コンポーネントの第１層を形成するために提供される前記パラメータに基づいて、第２ステージの位置に移動し、
第１放射エネルギデバイスと前記第１ステージとの間に配置された樹脂の第１部分に第１放射エネルギデバイスから第１画像を放射し、
第２放射エネルギデバイスと第２の第１ステージとの間に配置された樹脂の第２部分に第２放射エネルギデバイスから第２画像を放射する、
付加製造機器の動作方法。

前記樹脂支持を前記第１プリントモジュールおよび前記第２プリントモジュールに移動する前に、樹脂堆積アセンブリおよび駆動システムを較正する、ことをさらに含む、前述の動作方法。

前記樹脂支持上の前記樹脂の厚さを判断し、
前記厚さの変動が所定の範囲を超えたときに、堆積アセンブリから前記樹脂をフラッシュする、
前述の動作方法。

前記第１ステージ位置は、前記第２ステージの位置からＺ軸方向にオフセットされる、前述の動作方法。

前記樹脂支持の第２インデックス付与を行い、前記第１プリントモジュールまたは前記第２プリントモジュール内の障害が検出されたときに、前記樹脂支持を前記第１直線距離とは異なる第２直線距離移動する、
前述の動作方法。

前記樹脂支持の第２インデックス付与を行い、少なくとも前記第１コンポーネントまたは前記第２コンポーネントの少なくとも一方が完了され、前記第１コンポーネントまたは前記第２コンポーネントの他方がビルド中であるときに、前記樹脂支持を前記第１直線距離とは異なる第２直線距離移動する、
前述の動作方法。

第１ステージおよび第２ステージの各々が、樹脂支持を第２直線距離移動させるために、樹脂支持の第２インデックス付与を実行する前に、分離位置に移動される、
前述の動作方法。

第１コンポーネントを保持するように構成された第１ステージおよび第１放射エネルギデバイスを含む第１プリントモジュールと、
第２コンポーネントを保持するように構成された第２ステージおよび第２放射エネルギデバイスを含み、樹脂支持が、前記第１ステージと前記第１放射エネルギデバイスとの間および前記第２ステージと前記第２放射エネルギデバイスとの間に配置されるように構成されている、第２プリントモジュールと、
前記第１プリントモジュールおよび前記第２プリントモジュールの状態に基づいて前記樹脂支持を移動させるように構成された制御システムと、
を含み、
前記制御システムは、
コンピューティングシステムおよび１つまたは複数の制御デバイスと動作可能に結合されたビルドコントローラと、
前記ビルドコントローラおよび前記コンピューティングシステムと動作可能に結合されたユーザインターフェースであって、１つまたは複数のパラメータを受信するように構成されたユーザインターフェースと、
前記ビルドコントローラと並列に前記コンピューティングシステムと動作可能に結合されたエネルギデバイス通信バスと、
を含む、付加製造機器。

前記１つ以上の制御デバイスは、前記ビルドコントローラに結合された第１制御デバイスと、前記第１制御デバイスに結合された第２制御デバイスとを含む、前述の付加製造機器。

１つまたは複数の制御デバイスは第１制御デバイスおよび第２制御デバイスを含み、
第１制御デバイスはビルドコントローラと動作可能に結合された第１通信ラインと、第１プリントモジュールと動作可能に結合された第１動作バスとを含み、
第２制御デバイスは、第１制御デバイスと動作可能に結合された第２通信ラインと、第２プリントモジュールと動作可能に結合された第２動作バスと、
を含む、前述の付加製造機器。

前記第１プリントモジュールおよび前記第２プリントモジュールは前記ビルドコントローラと直列に結合され、
前記第１放射エネルギデバイスおよび前記第２エネルギデバイスは前記コンピュータシステムと直列に結合されている、
前述の付加製造機器。

この記述は最良の形態を含む、ここに提示される概念を開示するための例を使用し、また、任意のデバイスまたはシステムを生成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む、任意の当業者が本開示を実施することを可能にする。本開示の特許可能な範囲は、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み得る。このような他の例は、こ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、またはこ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らない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。

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０２１年９月１日に出願された米国仮特許出願第６３／２３９，５３０号の優先権を主張し、その内容は、その全体が参照によりここに組み込まれる。

１０ 付加製造機器
１２ａ 第１コンポーネント
１２ｂ 第２コンポーネント
２０ａ 第１放射エネルギデバイス
２０ｂ 第２放射エネルギデバイス
２６ 樹脂支持
１５６ 制御システム
１５８ａ 第１プリントモジュール
１５８ｂ 第２プリントモジュール

Claims (15)

1. 第１放射エネルギデバイス（２０ａ）および第１コンポーネント（１２ａ）を保持するように構成された第１ステージを含む第１プリントモジュール（１５８ａ）と、
   第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）および第２コンポーネント（１２ｂ）を保持するように構成された第２ステージを含む第２プリントモジュール（１５８ｂ）であって、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）は、前記第１ステージと前記第１放射エネルギデバイス（２０ａ）との間、および、前記第２ステージと前記第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）との間で、少なくとも樹脂支持（２６）の一部分を受け取るように構成されている、第２プリントモジュール（１５８ｂ）と、
   前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）の状態に基づいて、前記樹脂支持（２６）を、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）によって、移動するように構成された制御システム（１５６）と、
   を含む付加製造機器。
2. 前記第１プリントモジュール（１５８ａ）がさらに第１アクチュエータ（５２ａ）および第１ビルドセンサ（１６８ａ）を含み、
   前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）がさらに第２アクチュエータ（５２ｂ）および第２ビルドセンサ（１６８ｂ）を含む、
   請求項１の付加製造機器。
3. 前記第１コンポーネント（１２ａ）は第１幾何形状を有し、
   前記第２コンポーネント（１２ｂ）は第２幾何形状を有し、
   前記第１幾何形状は前記第２幾何形状とは異なる、
   前述の付加製造機器。
4. 前記制御システム（１５６）はコンピューティングシステム（７８）と動作可能に結合されたビルドコントローラ（１６２）を含み、
   前記ビルドコントローラ（１６２）は、１つまたは複数の制御デバイスとさらに結合されている、
   前述の付加製造機器。
5. １つ以上の前記制御デバイスは第１制御デバイスおよび第２制御デバイスを含み、
   前記第１制御デバイスは、前記ビルドコントローラ（１６２）と動作可能に結合された第１通信ラインと、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）と動作可能に結合された第１動作バスとを含み、
   前記第２制御デバイスは、前記第１制御デバイスと動作可能に結合された第２通信ラインと、前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）と動作可能に結合された第２動作バスとを含む、
   請求項４に記載の付加製造機器。
6. 前記ビルドコントローラ（１６２）は、ユーザインターフェースと動作可能に結合されている、請求項４または請求項５に記載の付加製造機器。
7. 前記制御システム（１５６）は、１つ以上の放射エネルギデバイスを前記コンピューティングシステム（７８）に動作可能に結合するエネルギデバイス通信バス（１８６）をさらに含む、前述の付加製造機器。
8. ネットワーク接続記憶装置（１８７）は、前記エネルギデバイス通信バス（１８６）と動作可能に結合され、前記第１放射エネルギデバイス（２０ａ）または前記第２放射エネルギデバイスによって放射される１つまたは複数の画像に関するデータを記憶するように構成されている、請求項７に記載の付加製造機器。
9. 前記制御システム（１５６）は、前記第１コンポーネント（１２ａ）および前記第２コンポーネント（１２ｂ）の各層のビルドプロセスおよび画像の定義されたパラメータを受信するように構成され、
   前記パラメータは前記ビルドコントローラ（１６２）に向けられ、前記画像は前記ネットワーク接続記憶装置（１８７）に提供される、
   請求項７または請求項８に記載の付加製造機器。
10. ビルドプロセスのパラメータを制御システム（１５６）に提供し、
    樹脂支持（２６）に樹脂を塗布し、第１直線距離を第１プリントモジュール（１５８ａ）および第２プリントモジュール（１５８ｂ）に移動させる樹脂支持（２６）の第１インデックス付与を行い、
    前記第１プリントモジュール（１５８ａ）内の第１ステージを、第１コンポーネント（１２ａ）の第１層を形成するために提供される前記パラメータに基づいて、第１ステージの位置に移動し、
    前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）内の第２ステージを、第２コンポーネント（１２ｂ）の第１層を形成するために提供される前記パラメータに基づいて、第２ステージの位置に移動し、
    第１放射エネルギデバイス（２０ａ）と前記第１ステージとの間に配置された樹脂の第１部分に第１放射エネルギデバイス（２０ａ）から第１画像を放射し、
    第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）と第２の第１ステージとの間に配置された樹脂の第２部分に第２放射エネルギデバイス（２０ｂ）から第２画像を放射する、
    付加製造機器（１０）の動作方法。
11. 前記樹脂支持（２６）を前記第１プリントモジュール（１５８ａ）および前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）に移動する前に、樹脂堆積アセンブリおよび駆動システムを較正する、ことをさらに含む、請求項１０に記載の動作方法。
12. 前記樹脂支持（２６）上の前記樹脂の厚さを判断し、
    前記厚さの変動が所定の範囲を超えたときに、堆積アセンブリから前記樹脂をフラッシュする、
    請求項１０または請求項１１に記載の動作方法。
13. 前記第１ステージの位置は、前記第２ステージの位置からＺ軸方向にオフセットされる、前述の動作方法。
14. 前記樹脂支持（２６）の第２インデックス付与を行い、前記第１プリントモジュール（１５８ａ）または前記第２プリントモジュール（１５８ｂ）内の障害が検出されたときに、前記樹脂支持（２６）を前記第１直線距離とは異なる第２直線距離移動する、
    前述の動作方法。
15. 前記樹脂支持（２６）の第２インデックス付与を行い、少なくとも前記第１コンポーネント（１２ａ）または前記第２コンポーネント（１２ｂ）の少なくとも一方が完了され、前記第１コンポーネント（１２ａ）または前記第２コンポーネント（１２ｂ）の他方がビルド中であるときに、前記樹脂支持（２６）を前記第１直線距離とは異なる第２直線距離移動する、
    前述の動作方法。
    

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