JP6138492B2 - Stereolithography equipment - Google Patents
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Description
本発明は、硬化性材料に選択的に光線を照射して三次元形状物を造形する光造形装置に関する。 The present invention relates to an optical modeling apparatus that forms a three-dimensional shape by selectively irradiating a curable material with light rays.
硬化性材料に光線を照射してその一部を硬化させ、三次元形状物を造形する光造形装置が実用化されている。この光造形装置は、CADシステムで設計した機械部品等を容易に実体化して、設計の確認と直接的な評価とを行うことができる(例えば、特許文献1参照)。 An optical modeling apparatus that forms a three-dimensional shape by irradiating light to a curable material and partially curing the curable material has been put into practical use. This stereolithography apparatus can easily materialize mechanical parts and the like designed by a CAD system, and can perform design confirmation and direct evaluation (for example, see Patent Document 1).
光造形装置は、硬化性材料として液状の光硬化性樹脂で満たされた液槽中に昇降可能な昇降テーブルを備えている。液槽の上部が開口しており、上部から光線が照射される。三次元形状物を造形する際に、まず、光造形装置は、昇降テーブルを液状の光硬化性樹脂の液面から最下層の厚さ分だけ下降した高さに位置させる。光造形装置は、この状態でスキャナによって光線を必要な範囲内に走査して、最下層を光硬化させる。次に、光造形装置は、昇降テーブルを最下層から二番目の層の厚さ分だけ下降させ、同様にして二番目の層を光硬化させる。以降、光造形装置は、同様にして、下から順に一層ずつ光硬化させることによって三次元形状物が造形される。 The optical modeling apparatus includes an elevating table that can be moved up and down in a liquid tank filled with a liquid photocurable resin as a curable material. The upper part of the liquid tank is open, and light is irradiated from the upper part. When modeling a three-dimensional shaped object, first, the optical modeling apparatus positions the lifting table at a height lowered from the liquid surface of the liquid photocurable resin by the thickness of the lowermost layer. In this state, the optical modeling apparatus scans the light beam within a necessary range by the scanner, and photocures the lowermost layer. Next, the optical modeling apparatus lowers the lifting table by the thickness of the second layer from the lowermost layer, and similarly photocures the second layer. Thereafter, in the same manner, the three-dimensional object is formed by the optical modeling apparatus by photocuring one layer at a time from the bottom.
ここで、特許文献1に記載の光造形装置の筐体には枠体(フレーム)が設けられ、この枠体の上に光学系装置が設置されている。光造形装置は、枠体の上方から光線が照射される。 Here, a frame (frame) is provided in the housing of the optical modeling apparatus described in Patent Document 1, and an optical system apparatus is installed on the frame. The optical modeling apparatus is irradiated with light from above the frame.
ところで、光造形装置は、小型化が求められているため、筐体の高さを低くすることが考えられる。ところが、筐体の高さを低くすると、枠体のうち光学系装置が設置される上枠が一般的な人の背の高さより低くなる。このため、光造形装置は、筐体内の昇降テーブルに対して作業する際に、枠体の上枠が邪魔となり、作業性が悪くなるおそれがある。なお、小型化に限らず、背丈の高い作業者によっては枠体の上枠が邪魔となるおそれがある。そこで、作業性の低下を抑制した光造形装置が求められている。 By the way, since the optical modeling apparatus is required to be downsized, it is conceivable to reduce the height of the housing. However, when the height of the housing is lowered, the upper frame on which the optical system device is installed in the frame body becomes lower than the height of a general person. For this reason, when the stereolithography apparatus is working on the lifting table in the housing, the upper frame of the frame body may become an obstacle and workability may be deteriorated. Note that the upper frame of the frame body may become an obstacle for some tall workers, not limited to miniaturization. Therefore, there is a need for an optical modeling apparatus that suppresses workability degradation.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業性の低下を抑制した光造形装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical modeling apparatus that suppresses a decrease in workability.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する光造形装置は、筐体内に設置された硬化性材料に選択的に光線を照射して前記硬化性材料を硬化させることによって三次元形状物を造形する光造形装置であって、前記筐体に設けられた部材を支持する枠体と、前記筐体内に貫通した開口部を閉蓋
する扉と、を備え、複数の前記扉が設けられ、前記枠体の上枠に前記光線を照射する光学系装置が載置され、前記上枠のうち各前記扉と対向する部分は、水平面において前記筐体の内側へ凹んだ凹み部となっていることをその要旨としている。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
An optical modeling apparatus that solves the above problem is an optical modeling apparatus that models a three-dimensional object by selectively irradiating light to a curable material installed in a casing to cure the curable material. A frame that supports a member provided in the housing; and a door that closes an opening that penetrates the housing, and a plurality of the doors are provided, and the upper frame of the frame is An optical system device for irradiating a light beam is placed, and the gist thereof is that a portion of the upper frame that faces each door is a recessed portion that is recessed toward the inside of the housing in a horizontal plane.
同構成によれば、扉と対向する上枠部分を水平面において内側へ凹ませた凹み部とした。このため、光造形装置の筐体を小さくしたとしても、筐体内に対して作業する際に、枠体の上枠が作業者の動作範囲から遠ざかることで邪魔とならず、作業性を維持することができる。また、複数の扉に対向する上枠部分が水平面において内側へ凹ませた凹み部とした。このため、光造形装置の筐体を小さくしたとしても、どの扉から筐体内に対して作業する際にも、作業性を維持することができる。 According to this configuration, the upper frame portion facing the door is formed as a recessed portion that is recessed inward in the horizontal plane. For this reason, even if the case of the stereolithography apparatus is made small, when working on the inside of the case, the upper frame of the frame body is not in the way of the operator and maintains workability. be able to. Moreover, the upper frame part which opposes a some door was set as the dent part dented inward in the horizontal surface. For this reason, even if it makes the housing | casing of an optical modeling apparatus small, workability | operativity can be maintained when it works with respect to the inside of a housing | casing from which door.
上記光造形装置について、前記凹み部の端部には、前記筐体の角に向かって突出する突出部を備え、前記突出部は、前記筐体の外周を覆うカバーを支持することが好ましい。
同構成によれば、筐体の角に向かって突出する突出部を凹み部の端部に備えた。このため、凹み部によって上枠がカバーを支えるための工夫が必要なところ、突出部によってカバーを支持して、カバーを従来と同様取り付けることができる。
About the said optical modeling apparatus, it is preferable to provide the protrusion part which protrudes toward the corner | angular of the said housing | casing in the edge part of the said recessed part, and the said protrusion part supports the cover which covers the outer periphery of the said housing | casing.
According to this configuration, the protruding portion that protrudes toward the corner of the housing is provided at the end of the recessed portion. For this reason, when the device for the upper frame to support the cover by the recessed portion is necessary, the cover can be supported by the protruding portion, and the cover can be attached as in the conventional case.
上記光造形装置について、前記筐体は、前記凹み部によってできた空間上の天井が開口し、前記扉は、前記天井の開口部分を含めた開口部を閉蓋することが好ましい。
同構成によれば、凹み部によってできた空間上の天井が開口する。このため、扉を開いた際に開口空間を確保することができ、凹み部による作業性の低下抑制に加えて、作業性を高めることができる。
About the said optical modeling apparatus, it is preferable that the said housing | casing opens the ceiling on the space made of the said recessed part, and the said door closes the opening part including the opening part of the said ceiling.
According to this configuration, the ceiling on the space formed by the recess is opened. For this reason, when opening a door, opening space can be ensured and workability | operativity can be improved in addition to suppression of the fall of workability | operativity by a dent part.
本発明によれば、作業性の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in workability.
以下、図1〜図4を参照して、光造形装置の一実施形態について説明する。
図1及び図2に示されるように、光造形装置は、硬化性材料として液状の光硬化性樹脂で満たされた液槽5と、光線を出射するレーザ6と、レーザ6から出射された光線を液槽5に照射するスキャナ7とを備えている。レーザ6から出射された光線は、光学系装置9を介してスキャナ7に入射される。光造形装置は、液槽5内において上下方向に昇降可能な昇降テーブル8を備えている。昇降テーブル8は、昇降装置8aによって上下方向に移動される。光造形装置は、液状の光硬化性樹脂で満たされた液槽5の昇降テーブル8の上面に光線を選択的に照射することで液状の光硬化性樹脂を硬化して三次元形状物を造形する。
Hereinafter, an embodiment of an optical modeling apparatus will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the optical modeling apparatus includes a
光造形装置の筐体10は、ほぼ直方体であって、正面視において奥行きTよりも幅Wが長い(T<W)。筐体10の正面11の左上部分には、開閉可能なフロントドア21が設置されている。フロントドア21は、フロントドア21の左側を軸として開閉できる。筐体10の正面11の右上部分には、操作画面23と操作部24とが設置されている。筐体10の左側面12の上部分には、開閉可能なサイドドア22が設置されている。サイドドア22は、サイドドア22の左側を軸として開閉できる。フロントドア21及びサイドドア22は、三次元形状物を造形する前の準備する際や造形した三次元形状物を取り出す際に開く。なお、フロントドア21及びサイドドア22が扉に相当する。ここで、昇降装置8aを筐体10の中心に配置されている。液槽5は、筐体10の左側面12から出し入れする。このため、光造形装置の重量バランスがよくなり、筐体10の奥行きTを抑制することができる。
The
光造形装置には、収容部材を支持する枠体30が設けられている。枠体30は、光造形装置の外形をなす複数のカバー14が取り付けられている。枠体30は、直方体状の枠が二段積まれた構造である。カバー14は、板部材であって、枠体30に螺子固定されている。
The optical modeling apparatus is provided with a
筐体10の正面視左側下部には、液槽5が設けられている。液槽5は、枠体30に固定されている。筐体10の正面視左側上部には、光学系装置9が設けられている。光学系装置9は、枠体30の上部に設置されている。ここで、光学系装置9が設置されている上部の枠体30を上枠31という(図中梨地模様で示した部分)。また、筐体10の正面視右側には、三次元造形物を造形するための図示しない制御装置や駆動装置等が設置されている。制御装置や駆動装置等は、枠体30に設置されている。
A
本実施例の光造形装置は、小型化しているため、光学系装置9が載置されている上枠31が背丈ほどの位置にある。このため、上枠31が筐体10の外形の大きさであると、フロントドア21やサイドドア22を開いて作業をする際に、作業者の作業性を低下させるおそれがある。
Since the stereolithography apparatus of the present embodiment is downsized, the
そこで、図3に示されるように、上枠31のうちフロントドア21と対向する部分は、水平面において筐体10の内側へ凹んだ第1凹み部34となっている。すなわち、第1凹み部34は、フロントドア21が設けられた正面の上枠(正面側上枠32)が矢印で示すように筐体10の外形を形成する位置から内側へ後退した位置に設けられることで形成されている。また、上枠31のうちサイドドア22と対向する部分は、水平面において筐体10の内側へ凹んだ第2凹み部35となっている。すなわち、第1凹み部34は、サイドドア22が設けられた左側面の上枠(左側面側上枠33)が矢印で示すように筐体10の外形を形成する位置から内側へ後退した位置に設けられることで形成されている。第1凹み部34の左側面側端部36と第2凹み部35の正面側端部37とが交わる部分には、筐体10の正面11と左側面12とに挟まれた角17に向かって突出する第1突出部41が設けられている。第1突出部41によって正面側のカバー14の上部分が支持されている。また、第2凹み部35の背面側端部38には、筐体10の左側面12と背面13との角18に向かって突出する第2突出部42が設けられている。第1突出部41と第2突出部42とによって左側面側のカバー14の上部分が支持されている。
Therefore, as shown in FIG. 3, a portion of the
筐体10の正面11には、上枠31の第1凹み部34によってできた空間に合わせて正面11から内側へ開口するフロントドア開口部15が設けられている。フロントドア開口部15は、筐体10の天井19も含めて開口している。フロントドア21は、フロントドア開口部15の天井部分を覆う被覆部21aを備えている。フロントドア21は、フロントドア開口部15を閉蓋する。
The
筐体10の左側面12には、上枠31の第2凹み部35によってできた空間に合わせて左側面12から内側へ開口するサイドドア開口部16が設けられている。サイドドア開口部16は、筐体10の天井19も含めて開口している。サイドドア22は、サイドドア開口部16の天井部分を覆う被覆部22aを備えている。サイドドア22は、サイドドア開口部16を閉蓋する。
The
次に、図4を参照して、前述のように構成された光造形装置の作用について説明する。
光造形装置は、三次元形状物を造形する前に準備をしたり、三次元形状物を造形した後に三次元形状物を取り出したりする際に、フロントドア21やサイドドア22を開いて作業者Mが作業する。このとき、作業者Mは、手をフロントドア開口部15から筐体10内に差し込むとともに、上体もフロントドア開口部15から筐体10内に入り込む。すると、作業者Mの頭は、上枠31の第1凹み部34によってできた空間に位置する。このため、作業者Mは、作業時に上枠31を気にすることなく作業でき、上枠31によって作業が妨げられないので、作業性の低下を抑制できる。
Next, with reference to FIG. 4, an operation of the optical modeling apparatus configured as described above will be described.
The optical modeling apparatus opens the
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)フロントドア21と対向する上枠部分を水平面において内側へ凹ませた第1凹み部34とした。サイドドア22と対向する上枠部分を水平面において内側へ凹ませた第2凹み部35とした。このため、光造形装置の筐体10を小さくしたとしても、筐体10内に対して作業する際に、枠体30の上枠31が作業者Mの動作範囲から遠ざかることで邪魔とならず、作業性を維持することができる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The upper frame portion facing the
(2)フロントドア21とサイドドア22とにそれぞれ対応した第1凹み部34と第2凹み部とを設けた。このため、光造形装置の筐体10を小さくしたとしても、フロントドア21とサイドドア22のいずれから筐体10内に対して作業する際にも、作業性を維持することができる。
(2) A
(3)第1凹み部34の左側面側端部36と第2凹み部35の正面側端部37とに筐体10の角17に向かって突出する第1突出部41を備えた。第2凹み部35の背面側端部38に筐体10の角18に向かって突出する第2突出部42を備えた。このため、第1凹み部34及び第2凹み部35によって上枠31がカバー14を支えるための工夫が必要なところ、第1突出部41及び第2突出部42によってカバー14を支持して、カバー14を従来と同様取り付けることができる。
(3) The
(4)第1凹み部34及び第2凹み部35によってできた空間上の天井が開口する。このため、フロントドア21及びサイドドア22を開いた際に開口空間を確保することができ、第1凹み部34及び第2凹み部35による作業性の低下抑制に加えて、作業性を高めることができる。
(4) The ceiling on the space formed by the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、第1凹み部34によってできた空間の天井部分を開口したが、作業性に影響なければ、天井部分を開口しなくてもよい。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
-In the said embodiment, although the ceiling part of the space formed by the
・上記実施形態では、第2凹み部35によってできた空間の天井部分を開口したが、作業性に影響なければ、天井部分を開口しなくてもよい。
・上記実施形態では、第1凹み部34の左側面側端部36に筐体10の角17に向かって突出する第1突出部41を備えたが、他の枠体30によってカバー14を支持することができれば、第1突出部41を省略してもよい。
-In the said embodiment, although the ceiling part of the space formed by the
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、第2凹み部35の背面側端部38に筐体10の角18に向かって突出する第2突出部42を備えたが、他の枠体30によってカバー14を支持することができれば、第2突出部42を省略してもよい。
In the above embodiment, the second projecting
・上記実施形態では、フロントドア21に対向する部分の上枠(正面側上枠32)を第1凹み部34とするとともに、サイドドア22に対向する部分の上枠(左側面側上枠33)を第2凹み部35とした。ところが、第1凹み部34と第2凹み部35とのいずれか一方のみを採用してもよい。
In the above embodiment, the upper frame (front-side upper frame 32) that faces the
・上記実施形態では、小型化して上枠31が背丈ほどの位置にある光造形装置としたが、小型化していない光造形装置としてもよい。
・上記実施形態では、硬化性材料として光硬化性樹脂を使用する光造形装置に採用したが、硬化性材料として金属粉末等を使用する光造形装置に採用してもよい。
In the above-described embodiment, the optical modeling apparatus is downsized and the
-In the said embodiment, although employ | adopted for the optical modeling apparatus which uses photocurable resin as a curable material, you may employ | adopt for the optical modeling apparatus which uses a metal powder etc. as a curable material.
5…液槽、6…レーザ、7…スキャナ、8…昇降テーブル、8a…昇降装置、9…光学系装置、10…筐体、11…正面、12…左側面、13…背面、14…カバー、15…フロントドア開口部、16…サイドドア開口部、17,18…角、19…天井、21…扉としてのフロントドア、21a…被覆部、22…扉としてのサイドドア、22a…被覆部、23…操作画面、24…操作部、30…枠体、31…上枠、32…正面側上枠、33…左側面側上枠、34…第1凹み部、35…第2凹み部、36…左側面側端部、37…正面側端部、38…背面側端部、41…第1突出部、42…第2突出部、M…作業者、T…奥行き、W…幅。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記筐体に設けられた部材を支持する枠体と、
前記筐体内に貫通した開口部を閉蓋する扉と、を備え、
前記枠体の上枠に前記光線を照射する光学系装置が載置され、
複数の前記扉が設けられ、
前記上枠のうち各前記扉と対向する部分は、水平面において前記筐体の内側へ凹んだ凹み部となっている
ことを特徴とする光造形装置。 In an optical modeling apparatus that forms a three-dimensional shape object by selectively irradiating light to a curable material installed in a housing and curing the curable material,
A frame that supports members provided in the housing;
A door that closes an opening that penetrates into the housing, and
An optical device for irradiating the light beam is placed on the upper frame of the frame,
A plurality of the doors are provided;
The part which opposes each said door among the said upper frames is a recessed part dented inside the said housing | casing in the horizontal surface. The optical modeling apparatus characterized by the above-mentioned.
前記凹み部の端部には、前記筐体の角に向かって突出する突出部を備え、
前記突出部は、前記筐体の外周を覆うカバーを支持する
ことを特徴とする光造形装置。 The optical modeling apparatus according to claim 1 ,
At the end of the recess, a protrusion that protrudes toward the corner of the housing is provided,
The projecting portion supports a cover that covers an outer periphery of the casing.
前記筐体は、前記凹み部によってできた空間上の天井が開口し、
前記扉は、前記天井の開口部分を含めた開口部を閉蓋する
ことを特徴とする光造形装置。 The optical modeling apparatus according to claim 1 or 2 ,
The housing has an open ceiling on the space formed by the recess,
The said door closes the opening part including the opening part of the said ceiling. The optical modeling apparatus characterized by the above-mentioned.
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