JP3516860B2 - 形状設計支援装置及び造形方法 - Google Patents
形状設計支援装置及び造形方法Info
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- JP3516860B2 JP3516860B2 JP06875898A JP6875898A JP3516860B2 JP 3516860 B2 JP3516860 B2 JP 3516860B2 JP 06875898 A JP06875898 A JP 06875898A JP 6875898 A JP6875898 A JP 6875898A JP 3516860 B2 JP3516860 B2 JP 3516860B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状設計支援装置
及び造形方法に関し、特に設計データ補正工程（試作品
と意図した立体物とを比較して設計データを補正する工
程）の省力化を図れる形状設計支援装置及び造形方法に
関する。
及び造形方法に関し、特に設計データ補正工程（試作品
と意図した立体物とを比較して設計データを補正する工
程）の省力化を図れる形状設計支援装置及び造形方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】（技術的背景）設計は、作成した設計デ
ータから試作品を製作する工程である試作品製作工程
と、設計データ補正工程とから構成されている。そし
て、この２つの工程を繰り返しながら、設計データを徐
々に意図したものに完成させていく。
ータから試作品を製作する工程である試作品製作工程
と、設計データ補正工程とから構成されている。そし
て、この２つの工程を繰り返しながら、設計データを徐
々に意図したものに完成させていく。
【０００３】試作品製作工程と設計データ補正工程と
は、一度の設計において、何度も繰り返されるため、こ
れらの工程の省力化は、設計を省力化する上で大変重要
である。試作品製作工程における形状設計においては、
光造形法などのラピッドプロトタイピングと呼ばれる技
術が利用されている。
は、一度の設計において、何度も繰り返されるため、こ
れらの工程の省力化は、設計を省力化する上で大変重要
である。試作品製作工程における形状設計においては、
光造形法などのラピッドプロトタイピングと呼ばれる技
術が利用されている。
【０００４】このラピッドプロトタイピングは、試作品
製作工程の省力化にはきわめて有効であるが、設計デー
タ補正工程の省力化には有効な方法とはならない。例え
ば、意匠製品の形状設計においても、多くの自由曲面を
含む立体形状データをＣＡＤ（Computer Aided Design)
で直接補正する工程は、人間の感覚と抽象的な設計デー
タとの差異が大きく、データ補正が煩雑なものとなる。
製作工程の省力化にはきわめて有効であるが、設計デー
タ補正工程の省力化には有効な方法とはならない。例え
ば、意匠製品の形状設計においても、多くの自由曲面を
含む立体形状データをＣＡＤ（Computer Aided Design)
で直接補正する工程は、人間の感覚と抽象的な設計デー
タとの差異が大きく、データ補正が煩雑なものとなる。
【０００５】（従来技術）そこで、立体形状データをＣ
ＡＤで直接補正するかわりに、試作品を製作し、その試
作品の形状を設計者が手作業で変えて、変形した試作品
を接触プローブ式計測装置で計測することにより、試作
品の立体形状データの更新を行い、データ補正の省力化
を図る方法がある。
ＡＤで直接補正するかわりに、試作品を製作し、その試
作品の形状を設計者が手作業で変えて、変形した試作品
を接触プローブ式計測装置で計測することにより、試作
品の立体形状データの更新を行い、データ補正の省力化
を図る方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の接触プローブ式計測装置の計測によるデータ補
正法では、立体物の計測の際、以下のような問題があっ
た。 （１）さまざまな立体形状を有する立体物に対して、計
測装置に対する立体物の相対位置を決定することが困難
であった。つまり、さまざまな立体物に対応して、計測
装置の最適な位置に設置することが困難であった。場合
によっては、それぞれの立体物の形状に合わせて、専用
の位置決定器具を作る必要があった。
た従来の接触プローブ式計測装置の計測によるデータ補
正法では、立体物の計測の際、以下のような問題があっ
た。 （１）さまざまな立体形状を有する立体物に対して、計
測装置に対する立体物の相対位置を決定することが困難
であった。つまり、さまざまな立体物に対応して、計測
装置の最適な位置に設置することが困難であった。場合
によっては、それぞれの立体物の形状に合わせて、専用
の位置決定器具を作る必要があった。
【０００７】（２）プローブの走査経路は、それぞれの
立体物の形状に依存し、自動的に計測を行うための走査
経路を設定するためには非常に高度な知識あるいは熟練
された技術を必要とし、容易にかつ自動的に走査経路を
設定することが困難であった。 （３）プローブによって立体物を探索する際に、空間中
を無駄に長い経路に沿って、探索する必要があったた
め、計測に長時間を要するという問題があった。
立体物の形状に依存し、自動的に計測を行うための走査
経路を設定するためには非常に高度な知識あるいは熟練
された技術を必要とし、容易にかつ自動的に走査経路を
設定することが困難であった。 （３）プローブによって立体物を探索する際に、空間中
を無駄に長い経路に沿って、探索する必要があったた
め、計測に長時間を要するという問題があった。
【０００８】本発明では、造形した立体物の形状を計測
する際に、如何なる形状を持つ立体物に対しても、計測
装置内での立体物の位置を明確に確定でき、また、計測
経路の設定を容易とし、かつ、計測経路を最短距離と
し、さらに、計測時間を最短時間とする形状設計支援装
置及び造形方法を提供することを目的とする。
する際に、如何なる形状を持つ立体物に対しても、計測
装置内での立体物の位置を明確に確定でき、また、計測
経路の設定を容易とし、かつ、計測経路を最短距離と
し、さらに、計測時間を最短時間とする形状設計支援装
置及び造形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（手段）
上記した課題は、請求項１に記載されている発明であ
る、造形すべき立体物の形状データに、該立体物を支持
し、少なくとも３つの基準面を有する立体物支持体の形
状データを付加して合成形状データを作成する形状デー
タ作成装置と、前記合成形状データに基づいて、前記立
体物及び前記立体物支持体とを造形する造形装置と、少
なくとも３つの位置の確定した基準面を有し、該基準面
に前記立体物支持体の基準面を合わせて前記立体物支持
体を設置し、該立体物支持体の位置を確定する基準位置
決定台と、前記立体物の形状を計測する立体物計測装置
とを有することを特徴とする形状設計支援装置により解
決される。 （作用） 請求項１に記載されている発明によれば、形状データ作
成装置において、造形すべき立体物の形状データに、該
立体物を支持し、少なくとも３つの基準面を有する立体
物支持体の形状データを付加して合成形状データを作成
する。そして、造形装置において、合成形状データに基
づいて、立体物および立体物支持体を造形する。
る、造形すべき立体物の形状データに、該立体物を支持
し、少なくとも３つの基準面を有する立体物支持体の形
状データを付加して合成形状データを作成する形状デー
タ作成装置と、前記合成形状データに基づいて、前記立
体物及び前記立体物支持体とを造形する造形装置と、少
なくとも３つの位置の確定した基準面を有し、該基準面
に前記立体物支持体の基準面を合わせて前記立体物支持
体を設置し、該立体物支持体の位置を確定する基準位置
決定台と、前記立体物の形状を計測する立体物計測装置
とを有することを特徴とする形状設計支援装置により解
決される。 （作用） 請求項１に記載されている発明によれば、形状データ作
成装置において、造形すべき立体物の形状データに、該
立体物を支持し、少なくとも３つの基準面を有する立体
物支持体の形状データを付加して合成形状データを作成
する。そして、造形装置において、合成形状データに基
づいて、立体物および立体物支持体を造形する。
【００１０】その後、少なくとも３つの位置の確定した
基準面を有する基準位置決定台に、該基準面に立体物支
持体の基準面を合わせて立体物支持体を設置し、立体物
支持体の位置を確定して、立体物の形状を立体物計測装
置で計測する。したがって、位置の確定した基準位置決
定台の基準面に、立体物に付加した立体物支持体の基準
面を合わせて立体物支持体を設置するので、如何なる形
状を持った立体物であっても、基準位置決定台に設置す
ることができ、かつ位置を確定することができる。
基準面を有する基準位置決定台に、該基準面に立体物支
持体の基準面を合わせて立体物支持体を設置し、立体物
支持体の位置を確定して、立体物の形状を立体物計測装
置で計測する。したがって、位置の確定した基準位置決
定台の基準面に、立体物に付加した立体物支持体の基準
面を合わせて立体物支持体を設置するので、如何なる形
状を持った立体物であっても、基準位置決定台に設置す
ることができ、かつ位置を確定することができる。
【００１１】また、立体物の位置を確定できるため、立
体物の形状を計測する際、計測が容易となる。 （手段）上記した課題は、請求項２に記載されている発
明である、請求項１に記載の前記形状データ作成装置に
おける立体物の形状データは、前記立体物計測装置によ
って計測された立体物計測データに基づいて補正される
ことを特徴とする形状設計支援装置により解決される。 （作用）請求項２に記載の形状設計支援装置によれば、
立体物計測装置によって計測された立体物計測データに
基づいて、請求項１に記載の立体物の形状データを補正
する。そして、補正した立体物の形状データに基づいて
造形した立体物の形状を計測して立体物計測データ求め
る。その後、立体物計測データに基づいて立体物の形状
データを補正するということを繰り返し、所望の立体物
の形状を示す立体物の形状データを求めることにより、
所望の形状を持った立体物を造形することができる。
体物の形状を計測する際、計測が容易となる。 （手段）上記した課題は、請求項２に記載されている発
明である、請求項１に記載の前記形状データ作成装置に
おける立体物の形状データは、前記立体物計測装置によ
って計測された立体物計測データに基づいて補正される
ことを特徴とする形状設計支援装置により解決される。 （作用）請求項２に記載の形状設計支援装置によれば、
立体物計測装置によって計測された立体物計測データに
基づいて、請求項１に記載の立体物の形状データを補正
する。そして、補正した立体物の形状データに基づいて
造形した立体物の形状を計測して立体物計測データ求め
る。その後、立体物計測データに基づいて立体物の形状
データを補正するということを繰り返し、所望の立体物
の形状を示す立体物の形状データを求めることにより、
所望の形状を持った立体物を造形することができる。
【００１２】したがって、意図した形状に限りなく近い
立体物を、ほぼ自動的に得ることができる。 （手段）上記した課題は、請求項３に記載されている発
明である、請求項１又は請求項２のうちのいずれかに記
載の前記立体物計測装置は、前記立体物の形状データに
対して外側に膨らました外郭形状データを求めた後に、
前記外郭形状に沿ってプローブを走査させ、前記立体物
と接触するかしないかを確認し、前記立体物と接触する
場合、前記外郭形状に対して徐々に外側に膨らました外
郭形状に沿って前記プローブを走査させ、前記立体物と
接触せず、かつ前記立体物に最も近い最終外郭形状を求
め、前記最終外郭形状に沿って前記プローブを走査させ
て任意の一点で前記プローブを止めて、前記任意の一点
から前記プローブを外郭形状の法線方向で前記立体物側
に走査して前記立体物に接触して接触点を計測するとい
う動作を前記最終外郭形状に沿って繰り返し、複数の計
測データを計測し、前記立体物の計測データを得るプロ
ーブ式計測装置であることを特徴とする形状設計支援装
置により解決される。 （作用）請求項３に記載の形状設計支援装置によれば、
立体物計測装置としてプローブ式計測装置を用い、立体
物の形状を計測する際、立体物の形状データに対して外
側に膨らました外郭形状データを求め、該外郭形状に沿
ってプローブを走査させ、立体物と接触するかしないか
を確認する。
立体物を、ほぼ自動的に得ることができる。 （手段）上記した課題は、請求項３に記載されている発
明である、請求項１又は請求項２のうちのいずれかに記
載の前記立体物計測装置は、前記立体物の形状データに
対して外側に膨らました外郭形状データを求めた後に、
前記外郭形状に沿ってプローブを走査させ、前記立体物
と接触するかしないかを確認し、前記立体物と接触する
場合、前記外郭形状に対して徐々に外側に膨らました外
郭形状に沿って前記プローブを走査させ、前記立体物と
接触せず、かつ前記立体物に最も近い最終外郭形状を求
め、前記最終外郭形状に沿って前記プローブを走査させ
て任意の一点で前記プローブを止めて、前記任意の一点
から前記プローブを外郭形状の法線方向で前記立体物側
に走査して前記立体物に接触して接触点を計測するとい
う動作を前記最終外郭形状に沿って繰り返し、複数の計
測データを計測し、前記立体物の計測データを得るプロ
ーブ式計測装置であることを特徴とする形状設計支援装
置により解決される。 （作用）請求項３に記載の形状設計支援装置によれば、
立体物計測装置としてプローブ式計測装置を用い、立体
物の形状を計測する際、立体物の形状データに対して外
側に膨らました外郭形状データを求め、該外郭形状に沿
ってプローブを走査させ、立体物と接触するかしないか
を確認する。
【００１３】そして、立体物と接触する場合、外郭形状
に対して徐々に外側に膨らまして、立体物と接触せず、
かつ立体物の形状に最も近い最終外郭形状を求めて、こ
の最終外郭形状をプローブの走査経路とする。したがっ
て、従来では、プローブの走査経路を決定するために、
非常に高度な知識や熟練された技術が必要であったもの
が、本発明では、非常に単純化され、かつシステム化さ
れて、非常に容易なものとなる。
に対して徐々に外側に膨らまして、立体物と接触せず、
かつ立体物の形状に最も近い最終外郭形状を求めて、こ
の最終外郭形状をプローブの走査経路とする。したがっ
て、従来では、プローブの走査経路を決定するために、
非常に高度な知識や熟練された技術が必要であったもの
が、本発明では、非常に単純化され、かつシステム化さ
れて、非常に容易なものとなる。
【００１４】その後、最終外郭形状に沿ってプローブを
走査させて任意の一点でプローブを止め、任意の一点か
らプローブを最終外郭形状の法線方向で立体物側に走査
して立体物に接触して接触点を計測する。この動作を繰
り返し、複数の計測データを計測して、立体物の形状デ
ータを得る。立体物の形状に最も近い最終外郭形状に沿
ってプローブを走査させるため、プローブの走査経路が
最短距離となる。また、任意の一点からプローブを立体
物に接触する際、最終外郭形状の法線方向で立体物側に
走査するため、移動する距離が最短距離となる。
走査させて任意の一点でプローブを止め、任意の一点か
らプローブを最終外郭形状の法線方向で立体物側に走査
して立体物に接触して接触点を計測する。この動作を繰
り返し、複数の計測データを計測して、立体物の形状デ
ータを得る。立体物の形状に最も近い最終外郭形状に沿
ってプローブを走査させるため、プローブの走査経路が
最短距離となる。また、任意の一点からプローブを立体
物に接触する際、最終外郭形状の法線方向で立体物側に
走査するため、移動する距離が最短距離となる。
【００１５】したがって、プローブの走査経路が最短距
離となり、立体物の形状データを最短時間で得ることが
できる。
離となり、立体物の形状データを最短時間で得ることが
できる。
【００１６】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態の形状設計支
援装置を、添付の図面を用いて説明する。図１は本発明
の実施の形態の形状設計支援装置を示すブロック図、図
２（ａ）は立体物支持体を示す側面図、図２（ｂ）は立
体物支持体を示す斜視図、図３は基準位置決定台を示す
図である。
援装置を、添付の図面を用いて説明する。図１は本発明
の実施の形態の形状設計支援装置を示すブロック図、図
２（ａ）は立体物支持体を示す側面図、図２（ｂ）は立
体物支持体を示す斜視図、図３は基準位置決定台を示す
図である。
【００１７】まず、図１を参照しながら、本発明の実施
の形態の形状設計支援装置の概略について説明する。本
実施の形態の形状設計支援装置は、造形すべき立体物の
形状データを作成する３次元ＣＡＤ装置１と、立体物の
形状データに基づき立体物を造形する光造形装置２と、
立体物を設置して立体物の位置を決定するための基準位
置決定台３と、立体物を計測して計測データを求める接
触プローブ式計測装置４とから構成される。
の形態の形状設計支援装置の概略について説明する。本
実施の形態の形状設計支援装置は、造形すべき立体物の
形状データを作成する３次元ＣＡＤ装置１と、立体物の
形状データに基づき立体物を造形する光造形装置２と、
立体物を設置して立体物の位置を決定するための基準位
置決定台３と、立体物を計測して計測データを求める接
触プローブ式計測装置４とから構成される。
【００１８】３次元ＣＡＤ装置１は、造形すべき立体物
の形状データに立体物を支持するための立体物支持体の
形状データを付加した合成形状データを作成し、光造形
装置２に送る機能を持っている。光造形装置２は、送ら
れてきた合成形状データに基づいて、光造形法により、
立体物２０及び立体物支持体２１を造形する機能を持っ
ている。
の形状データに立体物を支持するための立体物支持体の
形状データを付加した合成形状データを作成し、光造形
装置２に送る機能を持っている。光造形装置２は、送ら
れてきた合成形状データに基づいて、光造形法により、
立体物２０及び立体物支持体２１を造形する機能を持っ
ている。
【００１９】接触プローブ式計測装置４は、造形した立
体物２０の形状を測定するためのプローブ４ａと、プロ
ーブ４ａの走査経路を決定するプローブ走査手段４ｂか
ら構成されている。プローブ走査手段４ｂは、立体物の
形状データを用い、立体物の形状データに対して外側に
膨らまして決定した、立体物に接せず、かつ立体物に最
も近い走査経路に沿ってプローブ４ａを走査させ、基準
位置決定台３に設置した立体物２０の形状を計測して計
測データを求める。そして、その計測データを３次元Ｃ
ＡＤ装置１に送る機能を持っている。
体物２０の形状を測定するためのプローブ４ａと、プロ
ーブ４ａの走査経路を決定するプローブ走査手段４ｂか
ら構成されている。プローブ走査手段４ｂは、立体物の
形状データを用い、立体物の形状データに対して外側に
膨らまして決定した、立体物に接せず、かつ立体物に最
も近い走査経路に沿ってプローブ４ａを走査させ、基準
位置決定台３に設置した立体物２０の形状を計測して計
測データを求める。そして、その計測データを３次元Ｃ
ＡＤ装置１に送る機能を持っている。
【００２０】また、３次元ＣＡＤ装置１においては、送
られてきた計測データと立体物の形状データとを比較し
て立体物の形状データを補正して立体物補正形状データ
を求める機能も持っている。次に、立体物支持体２１の
形状、基準位置決定台３、及び立体物支持体２１を基準
位置決定台３に設置したときの状態について説明する。
られてきた計測データと立体物の形状データとを比較し
て立体物の形状データを補正して立体物補正形状データ
を求める機能も持っている。次に、立体物支持体２１の
形状、基準位置決定台３、及び立体物支持体２１を基準
位置決定台３に設置したときの状態について説明する。
【００２１】まず、立体物支持体２１の形状について説
明する。図２（ａ）に示すように、光造形装置２によっ
て立体物２０と同時に造形される立体物支持体２１は、
保持台２２と立体物２０を支える脚部２３から構成され
る。この保持台２２は、接触スローブ式計測装置４にお
いて立体物２０の形状を計測する際、位置を決定するた
めのものである。
明する。図２（ａ）に示すように、光造形装置２によっ
て立体物２０と同時に造形される立体物支持体２１は、
保持台２２と立体物２０を支える脚部２３から構成され
る。この保持台２２は、接触スローブ式計測装置４にお
いて立体物２０の形状を計測する際、位置を決定するた
めのものである。
【００２２】図２（ｂ）を示すように、保持台２２は直
方体形状であり、上面２２a、側面２２ｂ、側面２２ｃ
は互いに直交している。次に、図３を参照しながら、基
準位置決定台３の詳細について説明する。図３に示すよ
うに、基準位置決定台３は、ネジ３０及びネジ３１によ
って、接触プローブ式計測装置４に固定されており、両
サイドには留め具が備えられている。なお、図３中の点
線は、保持台２２を示している。
方体形状であり、上面２２a、側面２２ｂ、側面２２ｃ
は互いに直交している。次に、図３を参照しながら、基
準位置決定台３の詳細について説明する。図３に示すよ
うに、基準位置決定台３は、ネジ３０及びネジ３１によ
って、接触プローブ式計測装置４に固定されており、両
サイドには留め具が備えられている。なお、図３中の点
線は、保持台２２を示している。
【００２３】基準位置決定台３は保持台２２の基準位置
を定めるものであり、留め具３２と留め具３３などから
構成されている。留め具３２には互いに直交している三
つの壁面、すなわち三つの基準面を備えた空洞が形成さ
れている。第１の基準面３８は留め具３２の庇３７の下
面であり、第２の基準面３９および第３の基準面はそれ
ぞれ留め具３２の内側面である。なお、第３の基準面は
保持台２２の向こう側にあって隠されているため、図示
されていない。
を定めるものであり、留め具３２と留め具３３などから
構成されている。留め具３２には互いに直交している三
つの壁面、すなわち三つの基準面を備えた空洞が形成さ
れている。第１の基準面３８は留め具３２の庇３７の下
面であり、第２の基準面３９および第３の基準面はそれ
ぞれ留め具３２の内側面である。なお、第３の基準面は
保持台２２の向こう側にあって隠されているため、図示
されていない。
【００２４】留め具３３も、内向きに庇４０が延びてい
る。留め具３３の内側側面にはバネ３４が備えられてい
て、このバネ３４は、設置した保持台２２を基準面３９
に密着させる機能を持っている。また、留め具３１と留
め具３２との間の平坦な面に設置されたバネ３５は、保
持台２２を基準面３８及び庇４０の下面４１に密着させ
る機能を持っている。ネジ３６は、留め具３３を固定す
るためのものである。
る。留め具３３の内側側面にはバネ３４が備えられてい
て、このバネ３４は、設置した保持台２２を基準面３９
に密着させる機能を持っている。また、留め具３１と留
め具３２との間の平坦な面に設置されたバネ３５は、保
持台２２を基準面３８及び庇４０の下面４１に密着させ
る機能を持っている。ネジ３６は、留め具３３を固定す
るためのものである。
【００２５】以下、本発明の実施の形態の形状支援決定
装置に係る造形方法について説明する。図４は、本発明
の実施の形態の形状支援決定装置に係る造形方法を示す
フローチャート図である。まず、ステップS1（形状デー
タ作成工程）で、３次元ＣＡＤ装置１において、造形し
たい立体物の形状データ及び立体物支持体の形状データ
を作成し、立体物の形状データに立体物支持体の形状デ
ータを付加した合成形状データを作成する。
装置に係る造形方法について説明する。図４は、本発明
の実施の形態の形状支援決定装置に係る造形方法を示す
フローチャート図である。まず、ステップS1（形状デー
タ作成工程）で、３次元ＣＡＤ装置１において、造形し
たい立体物の形状データ及び立体物支持体の形状データ
を作成し、立体物の形状データに立体物支持体の形状デ
ータを付加した合成形状データを作成する。
【００２６】立体物支持体２１は、造形すべき立体物２
０の下部に付加して、立体物２０の相対位置を決定する
ためのものである。立体物支持体２１を示す形状データ
は、図２（ａ）に示すように、保持台２２と立体物２０
を支える脚部２３から構成される形状データである。保
持台２３を示す形状データは、図２（ｂ）に示すよう
に、直方体の形状データである。
０の下部に付加して、立体物２０の相対位置を決定する
ためのものである。立体物支持体２１を示す形状データ
は、図２（ａ）に示すように、保持台２２と立体物２０
を支える脚部２３から構成される形状データである。保
持台２３を示す形状データは、図２（ｂ）に示すよう
に、直方体の形状データである。
【００２７】そして、ステップS2（造形工程）で、光造
形装置２において、光造形法により、立体物２０の形状
データ及び立体物支持体２１の形状データに基づいて、
立体物支持体２１の付加された立体物２０を造形する。
このとき、光造形法に固有の性質により、立体物支持体
２１の保持台２２は、下面や斜面よりも、上面２２ａ及
び側面２２ｂの方が高精度に造形される。
形装置２において、光造形法により、立体物２０の形状
データ及び立体物支持体２１の形状データに基づいて、
立体物支持体２１の付加された立体物２０を造形する。
このとき、光造形法に固有の性質により、立体物支持体
２１の保持台２２は、下面や斜面よりも、上面２２ａ及
び側面２２ｂの方が高精度に造形される。
【００２８】その後、ステップS3（変形工程）で、造形
された立体物２０の形状が、肉眼で見て、設計者の意図
したものとかけはなれている場合、立体物２０の形状を
手作業で変形する。光造形装置３で造形された立体物は
樹脂でできているため、ナイフで切ったり、ヤスリで削
ったり、紙ヤスリで研磨したり、パテを盛ったりするこ
とにより、容易に加工が可能である。
された立体物２０の形状が、肉眼で見て、設計者の意図
したものとかけはなれている場合、立体物２０の形状を
手作業で変形する。光造形装置３で造形された立体物は
樹脂でできているため、ナイフで切ったり、ヤスリで削
ったり、紙ヤスリで研磨したり、パテを盛ったりするこ
とにより、容易に加工が可能である。
【００２９】次いで、立体物２０の形状を計測する立体
物計測工程に入る。この工程は、立体物２０を基準位置
決定台３に設置する立体物設置工程（ステップS4）、プ
ローブ４ａの走査経路を決定するプローブ走査経路決定
工程（ステップS5〜ステップS7）、プローブ４ａを走査
して立体物２０を計測するプローブ計測工程（ステップ
S8〜ステップS10 ）とに大きく分けられる。
物計測工程に入る。この工程は、立体物２０を基準位置
決定台３に設置する立体物設置工程（ステップS4）、プ
ローブ４ａの走査経路を決定するプローブ走査経路決定
工程（ステップS5〜ステップS7）、プローブ４ａを走査
して立体物２０を計測するプローブ計測工程（ステップ
S8〜ステップS10 ）とに大きく分けられる。
【００３０】ステップS4（立体物設置工程）では、造形
された立体物支持体２１の付加した立体物２０を接触プ
ローブ式計測装置４中の基準位置決定台３に設置する。
このときの設置の仕方は、図３に示すように、留め具３
２の第１の基準面３８に保持台上面２２aを、第２の基
準面３９に保持台側面２２ｂを、不図示の第３の基準面
に保持台側面２２ｃを当接する。そして留め具３３を移
動し、またばね３４，３５を利用して保持台２２の各面
を留め具３２の各基準面に押付けた後、ネジ３６により
留め具３３を固定する。
された立体物支持体２１の付加した立体物２０を接触プ
ローブ式計測装置４中の基準位置決定台３に設置する。
このときの設置の仕方は、図３に示すように、留め具３
２の第１の基準面３８に保持台上面２２aを、第２の基
準面３９に保持台側面２２ｂを、不図示の第３の基準面
に保持台側面２２ｃを当接する。そして留め具３３を移
動し、またばね３４，３５を利用して保持台２２の各面
を留め具３２の各基準面に押付けた後、ネジ３６により
留め具３３を固定する。
【００３１】なお、基準位置決定台３及び留め具３３の
各基準面の接触プローブ式計測装置４に対する相対位置
はあらかじめ計測しておく。これにより、立体物２０の
接触プローブ式計測装置４に対する相対位置は確定す
る。即ち、留め具３２の各基準面の接触プローブ式計測
装置４に対する相対位置が決定しており、これらの基準
面に対する立体物２０の相対位置も決定されているた
め、接触プローブ式計測装置４に対する立体物２０の相
対位置が決定される。
各基準面の接触プローブ式計測装置４に対する相対位置
はあらかじめ計測しておく。これにより、立体物２０の
接触プローブ式計測装置４に対する相対位置は確定す
る。即ち、留め具３２の各基準面の接触プローブ式計測
装置４に対する相対位置が決定しており、これらの基準
面に対する立体物２０の相対位置も決定されているた
め、接触プローブ式計測装置４に対する立体物２０の相
対位置が決定される。
【００３２】次に、プローブ４ａの走査経路を決定する
プローブ走査経路決定工程に入る。この工程では立体物
２０として、図５に示すような、複雑な形状を持ってい
る立体物５０を用いて説明する。図５は、本発明の実施
の形態に係る、プローブ走査経路決定工程を示す図であ
る。
プローブ走査経路決定工程に入る。この工程では立体物
２０として、図５に示すような、複雑な形状を持ってい
る立体物５０を用いて説明する。図５は、本発明の実施
の形態に係る、プローブ走査経路決定工程を示す図であ
る。
【００３３】まず、ステップS5（外郭形状データ作成工
程）において、図５（ａ）に示すような、３次元ＣＡＤ
装置１に残されている立体形状データ５１を用い、図５
（ｂ）に示すように、立体形状データ５１に対して外側
に一定距離だけ膨らまして外郭形状５２を求める。つま
り、立体形状データ５１に対して外側にオフセットをか
ける。
程）において、図５（ａ）に示すような、３次元ＣＡＤ
装置１に残されている立体形状データ５１を用い、図５
（ｂ）に示すように、立体形状データ５１に対して外側
に一定距離だけ膨らまして外郭形状５２を求める。つま
り、立体形状データ５１に対して外側にオフセットをか
ける。
【００３４】次に、ステップS6（接触確認工程）におい
て、図５（ｃ）に示すように、外郭形状５２に沿ってプ
ローブ４ａを走査させて、立体物５０の実際の形状（以
下、実際形状５０と称する。）と接触するかどうかを確
認する。そして、実際形状５０と外郭形状５２とが接触
する場合、ステップS7（最終外郭形状データ作成工程）
において、さらに外郭形状５２に外側にオフセットをか
けて外郭形状を求める。
て、図５（ｃ）に示すように、外郭形状５２に沿ってプ
ローブ４ａを走査させて、立体物５０の実際の形状（以
下、実際形状５０と称する。）と接触するかどうかを確
認する。そして、実際形状５０と外郭形状５２とが接触
する場合、ステップS7（最終外郭形状データ作成工程）
において、さらに外郭形状５２に外側にオフセットをか
けて外郭形状を求める。
【００３５】そして、外郭形状に沿ってプローブ４ａを
走査させて、実際形状５０と接触するかどうかを確認す
る。その後、実際形状５０と外郭形状とが接触する場
合、さらに外郭形状に外側にオフセットをかけた外郭形
状を求めて、その外郭形状に沿ってプローブ４ａを走査
させるという具合に、最終的に、実際形状５０に最も近
く、実際形状５０に接触しない最終外郭形状５３を求め
る。
走査させて、実際形状５０と接触するかどうかを確認す
る。その後、実際形状５０と外郭形状とが接触する場
合、さらに外郭形状に外側にオフセットをかけた外郭形
状を求めて、その外郭形状に沿ってプローブ４ａを走査
させるという具合に、最終的に、実際形状５０に最も近
く、実際形状５０に接触しない最終外郭形状５３を求め
る。
【００３６】次いで、プローブ４ａを走査して立体物５
０を計測するプローブ計測工程に移る。図６は、プロー
ブ計測工程を示す図である。まず、ステップS8（プロー
ブ停止工程）において、図６（ａ）に示すように、最終
外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させて、ある
任意の点６０においてプローブ４ａの走査を停止する。
０を計測するプローブ計測工程に移る。図６は、プロー
ブ計測工程を示す図である。まず、ステップS8（プロー
ブ停止工程）において、図６（ａ）に示すように、最終
外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させて、ある
任意の点６０においてプローブ４ａの走査を停止する。
【００３７】そして、ステップS9（接触点計測工程）に
おいて、図６（ｂ）に示すように、任意の点６０から最
終外郭形状５３の法線方向に沿って実際形状５０側に、
プローブ４ａを走査し、プローブ４ａと実際形状５０と
の接触点６１を計測する。さらに、ステップS10 （複数
計測データ工程）において、図６（ｃ）に示すように、
ステップS8（プローブ停止工程）、及びステップS9（接
触点計測工程）を、最終外郭形状５３のあらゆる点にお
いて行い、プローブ４ａと実際形状５０との接触点を計
測する。
おいて、図６（ｂ）に示すように、任意の点６０から最
終外郭形状５３の法線方向に沿って実際形状５０側に、
プローブ４ａを走査し、プローブ４ａと実際形状５０と
の接触点６１を計測する。さらに、ステップS10 （複数
計測データ工程）において、図６（ｃ）に示すように、
ステップS8（プローブ停止工程）、及びステップS9（接
触点計測工程）を、最終外郭形状５３のあらゆる点にお
いて行い、プローブ４ａと実際形状５０との接触点を計
測する。
【００３８】次いで、計測した接触点を示す計測データ
を再び３次元ＣＡＤ装置１に入力する。そして、ステッ
プS11 （データ比較工程）では、３次元ＣＡＤ装置１に
おいて、計測データと立体形状データ５１とを比較す
る。計測データと立体形状データ５１との差異が許容範
囲内である場合、先に造形した立体物が意図した立体物
であり、意図した立体物が得られている。
を再び３次元ＣＡＤ装置１に入力する。そして、ステッ
プS11 （データ比較工程）では、３次元ＣＡＤ装置１に
おいて、計測データと立体形状データ５１とを比較す
る。計測データと立体形状データ５１との差異が許容範
囲内である場合、先に造形した立体物が意図した立体物
であり、意図した立体物が得られている。
【００３９】一方、計測データと立体形状データ５１と
の差異が許容範囲を越すものである場合、ステップS12
（立体物形状データ補正工程）に入り、意図する立体形
状となるように、立体形状データを補正する。そして、
再び、ステップS2（造形工程）に戻り、補正した立体形
状データに基づいて、立体物を造形する。その後、立体
物計測工程（ステップS4〜ステップS10 ）において、上
述したような方法で、立体物の形状を計測して計測デー
タを求め、ステップS11 （データ比較工程）で、その計
測データと立体形状データとを比較するというように、
意図した立体物が造形できるまで、この操作を繰り返
す。
の差異が許容範囲を越すものである場合、ステップS12
（立体物形状データ補正工程）に入り、意図する立体形
状となるように、立体形状データを補正する。そして、
再び、ステップS2（造形工程）に戻り、補正した立体形
状データに基づいて、立体物を造形する。その後、立体
物計測工程（ステップS4〜ステップS10 ）において、上
述したような方法で、立体物の形状を計測して計測デー
タを求め、ステップS11 （データ比較工程）で、その計
測データと立体形状データとを比較するというように、
意図した立体物が造形できるまで、この操作を繰り返
す。
【００４０】本発明の実施の形態の形状支援装置では、
立体物２０の下部に相対位置を決定する立体物支持体２
１を付加しているため、立体物支持体２１に対する立体
物２０の相対位置が決定している。また、接触プローブ
式計測装置４内に基準位置決定台３が固定されていて、
接触プローブ式計測装置４に対する基準位置決定台３の
相対位置が決定されている。
立体物２０の下部に相対位置を決定する立体物支持体２
１を付加しているため、立体物支持体２１に対する立体
物２０の相対位置が決定している。また、接触プローブ
式計測装置４内に基準位置決定台３が固定されていて、
接触プローブ式計測装置４に対する基準位置決定台３の
相対位置が決定されている。
【００４１】さらに、基準位置決定台３に対する留め具
３２の基準面３８等の相対位置が決定されている。ま
た、本発明の実施形態の形状支援装置に係る造形方法で
は、立体物２０の下部に付加した立体物支持体２１の保
持台２２の上面２２a及び側面２２ｂ、２２ｃを各基準
面に合わせるように留め具３２に設置する。
３２の基準面３８等の相対位置が決定されている。ま
た、本発明の実施形態の形状支援装置に係る造形方法で
は、立体物２０の下部に付加した立体物支持体２１の保
持台２２の上面２２a及び側面２２ｂ、２２ｃを各基準
面に合わせるように留め具３２に設置する。
【００４２】したがって、接触プローブ式計測装置４内
に対する基準位置決定台３の相対位置、基準位置決定台
３に対する留め具３２の各基準面の相対位置、及び該基
準面にあわせるように設置した立体物支持体２１および
立体物の２０の相対位置がそれぞれ決定している。この
ため、如何なる形状をもった立体物２０でも、接触プロ
ーブ式計測装置４に対する相対位置を決定することがで
きる。よって、立体物２０の形状を計測する際、立体物
２０の位置が確定し、計測が容易となる。
に対する基準位置決定台３の相対位置、基準位置決定台
３に対する留め具３２の各基準面の相対位置、及び該基
準面にあわせるように設置した立体物支持体２１および
立体物の２０の相対位置がそれぞれ決定している。この
ため、如何なる形状をもった立体物２０でも、接触プロ
ーブ式計測装置４に対する相対位置を決定することがで
きる。よって、立体物２０の形状を計測する際、立体物
２０の位置が確定し、計測が容易となる。
【００４３】また、本発明の実施の形態の形状支援装置
に係る造形方法では、立体物５０の形状の測定の際、３
次元ＣＡＤ装置１に残されている立体形状データ５１に
対して外側にオフセットをかけた外郭形状５２を求め、
実際形状５０と接触するかどうかを調べ、接触するよう
であれば、さらに、外郭形状５２に対して外側にオフセ
ットをかけた外郭形状を求めるというように、実際形状
５０にできるだけ近い最終外郭形状５３を求めて、この
最終外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させる。
に係る造形方法では、立体物５０の形状の測定の際、３
次元ＣＡＤ装置１に残されている立体形状データ５１に
対して外側にオフセットをかけた外郭形状５２を求め、
実際形状５０と接触するかどうかを調べ、接触するよう
であれば、さらに、外郭形状５２に対して外側にオフセ
ットをかけた外郭形状を求めるというように、実際形状
５０にできるだけ近い最終外郭形状５３を求めて、この
最終外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させる。
【００４４】そのため、従来では、プローブ４ａの走査
経路を決定するのに、高度な知識や熟練された技術が必
要であったものが、非常に単純化かつシステム化され、
容易なものとなった。さらに、本発明の実施の形態の形
状支援装置に係る造形方法では、最終外郭形状５３の任
意の点から、最終外郭形状５３の法線方向で、実際形状
５０側にプローブ４ａを走査して接触点を得、計測デー
タを求めるという動作を、最終外郭形状５３のあらゆる
点において行い、実際形状５０の形状の計測データを計
測する。
経路を決定するのに、高度な知識や熟練された技術が必
要であったものが、非常に単純化かつシステム化され、
容易なものとなった。さらに、本発明の実施の形態の形
状支援装置に係る造形方法では、最終外郭形状５３の任
意の点から、最終外郭形状５３の法線方向で、実際形状
５０側にプローブ４ａを走査して接触点を得、計測デー
タを求めるという動作を、最終外郭形状５３のあらゆる
点において行い、実際形状５０の形状の計測データを計
測する。
【００４５】実際形状５０に接せず、できるだけ近い最
終外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させるた
め、プローブ４ａの走査経路を最短距離とすることがで
きる。さらに、実際形状５０にプローブ４ａを接触させ
る場合、最終外郭形状５３の任意の点から、最終外郭形
状５３の法線方向で、実際形状５０側にプローブ４ａを
走査するため、プローブ４ａの走査経路を最短距離とす
ることができる。
終外郭形状５３に沿ってプローブ４ａを走査させるた
め、プローブ４ａの走査経路を最短距離とすることがで
きる。さらに、実際形状５０にプローブ４ａを接触させ
る場合、最終外郭形状５３の任意の点から、最終外郭形
状５３の法線方向で、実際形状５０側にプローブ４ａを
走査するため、プローブ４ａの走査経路を最短距離とす
ることができる。
【００４６】したがって、プローブ４ａの走査経路を最
短距離とすることができ、立体物５０の形状を最短時間
で計測することができる。さらにまた、計測した計測デ
ータを立体形状データ５０と比較して、計測データを立
体形状データ５０とが許容範囲を越す場合、所望の立体
物が得られるまでデータ補正を繰り返す。
短距離とすることができ、立体物５０の形状を最短時間
で計測することができる。さらにまた、計測した計測デ
ータを立体形状データ５０と比較して、計測データを立
体形状データ５０とが許容範囲を越す場合、所望の立体
物が得られるまでデータ補正を繰り返す。
【００４７】したがって、全工程を、システム化、自動
化したため、設計データ補正工程の省力化を実現でき
る。なお、本発明の実施の形態の形状支援装置及び形状
支援装置に係る造形法によれば、立体物計測装置とし
て、接触プローブ式計測装置４を用いたが、接触プロー
ブ式計測装置４の代わりに、コンピュータトモグラフィ
ー（ＣＴ）方式の計測装置を用いてもよい。
化したため、設計データ補正工程の省力化を実現でき
る。なお、本発明の実施の形態の形状支援装置及び形状
支援装置に係る造形法によれば、立体物計測装置とし
て、接触プローブ式計測装置４を用いたが、接触プロー
ブ式計測装置４の代わりに、コンピュータトモグラフィ
ー（ＣＴ）方式の計測装置を用いてもよい。
【００４８】このＣＴ方式計測装置は、電磁波などを計
測する対象物に照射する発振器と、計測する対象物によ
って散乱された電磁波などを検知する受信器とを有し、
受信器を走査させて得られた計測結果を計測データに変
換することで計測対象の断面の形状を測定する装置であ
る。この方法を用いれば、接触プローブ式計測装置４を
用いるよりも、計測時間をさらに短縮できる。
測する対象物に照射する発振器と、計測する対象物によ
って散乱された電磁波などを検知する受信器とを有し、
受信器を走査させて得られた計測結果を計測データに変
換することで計測対象の断面の形状を測定する装置であ
る。この方法を用いれば、接触プローブ式計測装置４を
用いるよりも、計測時間をさらに短縮できる。
【００４９】また、立体物計測装置として、超音波を用
いる超音波ＣＴ方式の計測装置、Ｘ線を用いるＸ線ＣＴ
方式の計測装置を用いてもよい。ただし、超音波ＣＴ方
式の計測装置を用いる場合、計測精度を高めるため、計
測対象の材料が超音波を散乱させるようにする工夫が必
要である。そのため、計測対象の材料に、粉末固体や発
泡性の添加物液体を混合した超音波散乱性樹脂を供給す
ることにより、計測精度を高めることができる。また、
Ｘ線ＣＴ方式の計測装置を用いる場合は、計測対象の材
料に、金属微粉末を混合した樹脂を供給することによ
り、計測精度を高めることができる。
いる超音波ＣＴ方式の計測装置、Ｘ線を用いるＸ線ＣＴ
方式の計測装置を用いてもよい。ただし、超音波ＣＴ方
式の計測装置を用いる場合、計測精度を高めるため、計
測対象の材料が超音波を散乱させるようにする工夫が必
要である。そのため、計測対象の材料に、粉末固体や発
泡性の添加物液体を混合した超音波散乱性樹脂を供給す
ることにより、計測精度を高めることができる。また、
Ｘ線ＣＴ方式の計測装置を用いる場合は、計測対象の材
料に、金属微粉末を混合した樹脂を供給することによ
り、計測精度を高めることができる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、少なく
とも３つの位置の確定した基準面を有する基準位置決定
台に、該基準面に立体物に付加した立体物支持体の少な
くとも３つの基準面を合わせて立体物支持体を設置し、
該立体物支持体の位置を確定する。
とも３つの位置の確定した基準面を有する基準位置決定
台に、該基準面に立体物に付加した立体物支持体の少な
くとも３つの基準面を合わせて立体物支持体を設置し、
該立体物支持体の位置を確定する。
【００５１】したがって、如何なる形状を持った立体物
であっても、基準位置決定台に設置することができ、か
つ位置を確定することができる。また、本発明によれ
ば、立体物の形状を計測する際、プローブの走査経路を
決定するために、立体物の形状データを用い、立体物の
形状データに対して徐々に外側に膨らました外郭形状を
用いながら、立体物と接触せず、かつ立体物の形状に最
も近い最終外郭形状を求める。その後、最終外郭形状に
沿ってプローブを走査させる。
であっても、基準位置決定台に設置することができ、か
つ位置を確定することができる。また、本発明によれ
ば、立体物の形状を計測する際、プローブの走査経路を
決定するために、立体物の形状データを用い、立体物の
形状データに対して徐々に外側に膨らました外郭形状を
用いながら、立体物と接触せず、かつ立体物の形状に最
も近い最終外郭形状を求める。その後、最終外郭形状に
沿ってプローブを走査させる。
【００５２】したがって、従来では、プローブの走査経
路を決定するために、非常に高度な知識や熟練された技
術が必要であったものが、本発明では、非常に単純化さ
れ、かつシステム化されて、非常に容易なものとなる。
さらに、本発明によれば、立体物の形状データを計測す
る際、最終外郭形状に沿ってプローブを走査させて、任
意の一点からプローブを外郭形状の法線方向で立体物側
に走査して立体物に接触させ、接触点を計測する動作を
あらゆる点において計測して、立体物の形状データを得
る。
路を決定するために、非常に高度な知識や熟練された技
術が必要であったものが、本発明では、非常に単純化さ
れ、かつシステム化されて、非常に容易なものとなる。
さらに、本発明によれば、立体物の形状データを計測す
る際、最終外郭形状に沿ってプローブを走査させて、任
意の一点からプローブを外郭形状の法線方向で立体物側
に走査して立体物に接触させ、接触点を計測する動作を
あらゆる点において計測して、立体物の形状データを得
る。
【００５３】立体物の形状に最も近い最終外郭形状に沿
ってプローブを走査させるため、プローブの走査経路が
最短距離となる。また、任意の一点からプローブを立体
物に接触する際、移動する距離が最短距離となる。した
がって、プローブの走査経路が最短距離となり、立体物
の形状データを最短時間で得ることができる。
ってプローブを走査させるため、プローブの走査経路が
最短距離となる。また、任意の一点からプローブを立体
物に接触する際、移動する距離が最短距離となる。した
がって、プローブの走査経路が最短距離となり、立体物
の形状データを最短時間で得ることができる。
【００５４】さらにまた、本発明によれば、立体物の形
状を示す計測データと立体物の形状データとを比較し、
立体物の形状データを補正することを繰り返し、所望の
立体物の形状を示す立体物補正形状データを求めること
により、所望の立体物を造形する。そのため、意図した
形状に限りなく近い立体物を、設計者の直感的な手法を
反映させて作成することができる。
状を示す計測データと立体物の形状データとを比較し、
立体物の形状データを補正することを繰り返し、所望の
立体物の形状を示す立体物補正形状データを求めること
により、所望の立体物を造形する。そのため、意図した
形状に限りなく近い立体物を、設計者の直感的な手法を
反映させて作成することができる。
【００５５】また、本発明を通して、全工程をシステム
化して、単純化できたため、設計データ補正工程の省力
化を実現できる。
化して、単純化できたため、設計データ補正工程の省力
化を実現できる。
【図１】本発明の実施の形態の形状設計支援装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る、立
体物支持体を示す側面図であり、図２（ｂ）は、本発明
の実施の形態に係る、立体物支持体を示す斜視図であ
る。
体物支持体を示す側面図であり、図２（ｂ）は、本発明
の実施の形態に係る、立体物支持体を示す斜視図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態に係る、基準位置決定台を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の形状支援決定装置に係る
造形方法を示すフローチャート図である。
造形方法を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る、プローブ走査経路
決定工程を示す図である。
決定工程を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、プローブ計測工程
を示す図である。
を示す図である。
１ ３次元ＣＡＤ装置、
２ 光造形装置、
３ 基準位置決定台、
４ 接触プローブ式計測装置、
４ａ プローブ、
４ｂ プローブ走査手段、
２０ 立体物、
２１ 立体物支持体、
２２ 保持台、
２２ａ 保持台上面、
２２ｂ 保持台側面、
２３ 脚部、
３０，３１，３６ ネジ、
３２，３３ 留め具、
３４，３５ バネ、
３７，４０ 庇、
３８，３９ 基準面、
４１ 下面、
５０ 実際形状、
５１ 立体形状データ、
５２ 外郭形状、
５３ 最終外郭形状、
６０ 任意の点、
６１ 接触点。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−276507（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−278124（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−236627（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−45793（ＪＰ，Ａ)
特表 平10−505799（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 67/00
Claims (15)
- 【請求項１】 造形すべき立体物の形状データに、該立
体物を支持し、少なくとも３つの基準面を有する立体物
支持体の形状データを付加して合成形状データを作成す
る形状データ作成装置と、 前記合成形状データに基づいて、前記立体物及び前記立
体物支持体とを造形する造形装置と、 少なくとも３つの位置の確定した基準面を有し、該基準
面に前記立体物支持体の基準面を合わせて前記立体物支
持体を設置し、該立体物支持体の位置を確定する基準位
置決定台と、 前記立体物の形状を計測する立体物計測装置とを有する
ことを特徴とする形状設計支援装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の前記形状データ作成装
置における立体物の形状データは、前記立体物計測装置
によって計測された立体物計測データに基づいて補正さ
れることを特徴とする形状設計支援装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２のうちのいずれか
に記載の前記立体物計測装置は、前記立体物の形状デー
タに対して外側に膨らました外郭形状データを求めた後
に、前記外郭形状に沿ってプローブを走査させ、前記立
体物と接触するかしないかを確認し、前記立体物と接触
する場合、前記外郭形状に対して徐々に外側に膨らまし
た外郭形状に沿って前記プローブを走査させ、前記立体
物と接触せず、かつ前記立体物に最も近い最終外郭形状
を求め、前記最終外郭形状に沿って前記プローブを走査
させて任意の一点で前記プローブを止めて、前記任意の
一点から前記プローブを外郭形状の法線方向で前記立体
物側に走査して前記立体物に接触して接触点を計測する
という動作を前記最終外郭形状に沿って繰り返し、複数
の計測データを計測し、前記立体物の計測データを得る
プローブ式計測装置であることを特徴とする形状設計支
援装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のうちのいずれか
に記載の前記造形装置が、光造形装置であることを特徴
とする形状設計支援装置。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２又は請求項４のうち
のいずれかに記載の前記立体物計測装置が、コンピュー
タトモグラフィー（ＣＴ）方式の計測装置であることを
特徴とする形状設計支援装置。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項２のうちのいずれか
に記載の形状設計支援装置において、 前記立体物計測装置が超音波コンピュータトモグラフィ
ー（ＣＴ）方式の計測装置であり、前記造形装置が光造
形装置であり、前記立体物の材料及び前記立体物支持体
の材料が粉末固体や発泡性の添加物液体を混合した超音
波散乱性樹脂であることを特徴とする形状設計支援装
置。 - 【請求項７】 請求項１又は請求項２のうちのいずれか
に記載の形状設計支援装置において、 前記立体物計測装置がＸ線コンピュータトモグラフィー
（ＣＴ）方式の計測装置であり、前記造形装置が光造形
装置であり、前記立体物の材料及び前記立体物支持体の
材料が金属微粉末を混合した樹脂であることを特徴とす
る形状設計支援装置。 - 【請求項８】 造形すべき立体物の形状データに、少な
くとも３つの基準面を有し、該立体物を支持する立体物
支持体の形状データを付加して合成形状データを作成す
る形状データ作成工程と、 前記合成形状データに基づいて、前記立体物及び前記立
体物支持体とを造形する造形工程と、 少なくとも３つの位置の確定した基準面を有する基準位
置決定台に、該基準面に前記立体物支持体の基準面を合
わせて前記立体物支持体を設置して、該立体物支持体の
位置を決定する基準位置決定工程と、 前記基準位置決定台に設置した前記立体物の形状を計測
した後に、該立体物の形状を示す立体物計測データを求
める立体物計測工程とを有することを特徴とする造形方
法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の前記立体物計測工程の
後に、 前記立体物計測データと前記立体物の形状データとを比
較し、前記立体物の形状データを補正し、立体物補正形
状データを作成する立体物形状データ補正工程と、 前記立体物補正形状データを前記立体物の形状データと
して用いる前記形状データ作成工程から前記立体物形状
データ補正工程までを繰り返し、所望の立体物の形状を
示す立体物補正形状データを求め、該立体物補正形状デ
ータに基づいて、所望の立体物を造形する工程とを有す
ることを特徴とする造形方法。 - 【請求項１０】 請求項８又は請求項９のうちのいずれ
かに記載の前記立体物計測工程は、プローブ式計測方法
であって、 前記立体物の形状データに対して外側に膨らました外郭
形状データを求める外郭形状データ作成工程と、 前記外郭形状に沿ってプローブを走査させ、前記立体物
と接触するかしないかを確認する接触確認工程と、 前記立体物と接触する場合、前記外郭形状に対して徐々
に外側に膨らましていき、前記立体物と接触せず、かつ
前記立体物に最も近い最終外郭形状を求める最終外郭形
状データ作成工程と、 前記最終外郭形状に沿って前記プローブを走査させて任
意の一点で前記プローブを止めるプローブ停止工程と、 前記任意の一点から前記プローブを前記最終外郭形状の
法線方向で前記立体物側に走査して前記立体物に接触し
て接触点を計測する接触点計測工程と、 前記プローブ停止工程と前記接触点計測工程とを繰り返
し、複数の計測データを計測する複数計測データ工程と
を有することを特徴とする造形方法。 - 【請求項１１】 請求項８乃至請求項１０のうちのいず
れかに記載の前記造形工程の後に、立体物の形状の変形
を行う変形工程を有することを特徴とする造形方法。 - 【請求項１２】 請求項８乃至請求項１１のうちのいず
れかに記載の前記造形工程が、光造形法であることを特
徴とする造形方法。 - 【請求項１３】 請求項８、請求項９、請求項１１又は
請求項１２のうちのいずれかに記載の前記立体物計測工
程が、コンピュータトモグラフィー（ＣＴ）方式の計測
方法であることを特徴とする造形方法。 - 【請求項１４】 請求項８、請求項９又は請求項１１の
うちのいずれかに記載の造形方法において、 前記立体物計測工程が超音波コンピュータトモグラフィ
ー（ＣＴ）方式の計測方法であり、前記造形工程が光造
形法であり、前記立体物の材料及び前記立体物支持体の
材料が粉末固体や発泡性の添加物液体を混合した超音波
散乱性樹脂であることを特徴とする造形方法。 - 【請求項１５】 請求項８、請求項９又は請求項１１の
うちのいずれかに記載の造形方法において、 前記立体物計測工程がＸ線コンピュータトモグラフィー
（ＣＴ）方式の計測方法であり、前記造形工程が光造形
法であり、前記立体物の材料及び前記立体物支持体の材
料が金属微粉末を混合した樹脂であることを特徴とする
造形方法。
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