JP6524319B1 - Shaper, and method of manufacturing shaped object - Google Patents
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Abstract
【課題】少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化する。【解決手段】造形装置は、その表面にベッドが載置されるテーブルと、前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、前記テーブル移動機構は、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する。【選択図】図1To automate at least a process of carrying out a shaped object from a table. A forming apparatus is mounted on the table by laminating a table on which a bed is placed on the surface, a table moving mechanism for moving the table, and a plurality of material layers made of a forming material. A forming unit for forming a three-dimensional structure on the bed, and the table moving mechanism unloads the three-dimensional structure with the bed by inclining the table. [Selected figure] Figure 1
Description
本発明は、造形装置、及び造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a shaping apparatus and a method of manufacturing a shaped article.
従来から、与えられたデータに基づき三次元造形物を生成する造形装置(いわゆる3Dプリンター)が知られている(例えば、特許文献1)。また、近年では、個人ユーザーが家庭内で使えるように3Dプリンターの小型化及び低価格化が進んでいる。 Conventionally, a modeling apparatus (so-called 3D printer) that generates a three-dimensional structure based on given data is known (e.g., Patent Document 1). Also, in recent years, 3D printers are becoming smaller and less expensive so that individual users can use them at home.
3Dプリンターの代表的な構成例は、相対的に移動可能なテーブル及びヘッドを備える。ヘッドには、フィラメント状のABS樹脂やPLA樹脂などの造形材料が供給され、当該造形材料がヘッド内で溶融点まで加熱され、流動状態でヘッドのノズルから吐出される。当該3Dプリンターは、テーブル及びヘッドを相対的に移動しながら流動状態の造形材料を積層していくことで三次元造形物を造形する。 A typical configuration example of a 3D printer includes a relatively movable table and a head. A forming material such as filamentous ABS resin or PLA resin is supplied to the head, the forming material is heated to a melting point in the head, and is discharged from a nozzle of the head in a fluid state. The 3D printer forms a three-dimensional structure by laminating forming materials in a fluid state while moving the table and the head relative to each other.
ところで、ノズルから吐出された造形材料は、その温度の低下により凝固するとともに収縮するので、テーブル上に造形された造形物も変形する。造形物の変形は、例えば造形材料の積層位置のずれを招き、これは造形物の作製の失敗につながる。 By the way, since the forming material discharged from the nozzle solidifies and shrinks due to the decrease of the temperature, the forming object formed on the table is also deformed. Deformation of the shaped object leads, for example, to a displacement of the stacking position of the shaped material, which leads to a failure in the production of the shaped object.
上記のような失敗を防ぐため、一般的には、テーブル上面には、微細な凹凸が形成されており、この凹凸に造形物の底面が噛み合って固着するようにされている。それでも造形物の収縮による失敗を防げない場合には、例えば、ヒーテッドベッドを使って造形物を所定温度で保温することで収縮を低減したり、テーブル上面に乾燥や熱により固化する糊(接着材と呼んでもよい)を予め塗布して造形物の底面をより強く固着させるようにしたりする対策が取られている。 In order to prevent the failure as described above, in general, fine asperities are formed on the upper surface of the table, and the bottom surface of the object is engaged with and fixed to the asperities. If the failure due to the shrinkage of the object can not be prevented, for example, the shrinkage can be reduced by keeping the object at a predetermined temperature using a heated bed, or the adhesive (adhesive material) solidifies by drying or heat on the table top Or the like may be applied in advance to make the bottom surface of the object more firmly fixed.
ここで、テーブル上面に固着した(あるいは糊を介して固着した)造形物を引き剥がすには、かなりの手の力が必要である。このような引き剥がし作業を含め、三次元造形物の造形には、人手による前準備や後処理などが存在し、手間と時間がかかる。自動的に連続で複数の造形物を造形することは実現されていない。 Here, a considerable amount of hand power is required to peel off a shaped object fixed on the upper surface of the table (or fixed via glue). Preparation of a three-dimensional structure including such a peeling operation involves preparation and post-processing by hand, which requires time and effort. It has not been realized to automatically form a plurality of shaped objects continuously.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化し、望ましくは複数の造形物の連続造形を自動化する3Dプリンターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a 3D printer that automates at least a process of carrying out a shaped object from a table, desirably automates continuous formation of a plurality of shaped objects. Do.
上記の課題の少なくとも一部を解決する本発明の一態様は、造形装置であって、その表面にベッドが載置されるテーブルと、前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、前記テーブル移動機構は、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する。 One aspect of the present invention which solves at least a part of the above-mentioned subject is a modeling device, and a table on which a bed is placed on the surface, a table moving mechanism which moves the table, and a plurality of molding materials Forming a three-dimensional object on the bed placed on the table by laminating the material layers of the above, and the table moving mechanism tilts the table to form the three-dimensional object. The three-dimensional structure is carried out with the bed.
上記の造形装置は、複数の前記ベッドを格納し、1枚ずつ前記テーブル上に供給するベッド供給機構を備えてもよい。 The above-mentioned modeling apparatus may be provided with a bed supply mechanism which stores a plurality of the beds and supplies them one by one on the table.
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッド供給機構は、前記テーブルよりも上方に配置されており、前記ベッドを落下又は滑落させることにより前記テーブル上に供給してもよい。 In any of the above-described modeling apparatuses, the bed supply mechanism may be disposed above the table, and may be supplied onto the table by dropping or sliding the bed.
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッド供給機構は、前記テーブル移動機構により前記テーブルが傾斜された状態で、前記ベッドを前記テーブル上に供給してもよい。 In any of the above-described modeling apparatuses, the bed supply mechanism may supply the bed onto the table in a state where the table is inclined by the table moving mechanism.
上記のいずれかの造形装置であって、前記テーブルよりも下方に設けられ、傾斜した前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めて前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導くガイド部材を備えてもよい。 The shaping apparatus according to any one of the above, further comprising: a guide member provided below the table and receiving the bed slid down from the inclined table and guiding the bed to a predetermined area inside or outside the shaping apparatus. It is also good.
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッドの表面には、接着材により形成された定着層が予め形成されていてもよい。 In any of the above-described modeling apparatuses, a fixing layer formed of an adhesive may be formed in advance on the surface of the bed.
上記のいずれかの造形装置であって、前記テーブルは、載置される前記ベッドを係止する係止部材を備えてもよい。 In any of the above-described modeling apparatuses, the table may include a locking member that locks the bed to be placed.
上記のいずれかの造形装置であって、前記造形装置を制御するコントローラーを備え、前記コントローラーは、前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行してもよい。 The modeling apparatus according to any one of the above, further comprising: a controller configured to control the modeling apparatus, wherein the controller causes the forming unit to form the three-dimensional model, and the table moving mechanism inclines the table. And the steps may be performed.
上記のいずれかの造形装置であって、前記造形装置を制御するコントローラーを備え、前記コントローラーは、前記ベッド供給機構に、前記ベッドを前記テーブル上に供給させる工程と、前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行してもよい。 The modeling apparatus according to any one of the above, further comprising: a controller configured to control the modeling apparatus, wherein the controller causes the bed supply mechanism to supply the bed onto the table; A step of forming a shaped object and a step of tilting the table on the table moving mechanism may be performed.
上記の課題の少なくとも一部を解決する本発明の他の態様は、造形物の製造方法であって、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、テーブルの表面に載置されたベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程とを含む。 Another aspect of the present invention for solving at least a part of the above-mentioned problems is a method for producing a shaped article, which comprises a bed placed on the surface of a table by laminating a plurality of material layers made of a shaping material. It includes a forming step of forming a three-dimensional structure on the upper side, and an unloading step of discharging the three-dimensional structure together with the bed by tilting the table.
上記の造形物の製造方法であって、前記形成工程の前に、ベッド供給機構により前記テーブル上に前記ベッドを供給する供給工程を含んでもよい。 In the method of manufacturing a shaped product described above, the method may include a feeding step of feeding the bed onto the table by a bed feeding mechanism prior to the forming step.
本発明によれば、少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化した3Dプリンターを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a 3D printer in which the process of unloading at least a shaped object from a table is automated.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る造形装置1の構成例を示す模式図である。以下の説明では、造形装置1の左右方向をX軸、上下方向をY軸、前後方向をZ軸とする。XZ面は水平であり、ZY面は垂直であるものとする。
FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structural example of the
造形装置1は、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から入力された造形用データ(例えばSTLデータをスライスして生成されたツールパスデータ)に従って、テーブル3上に造形材料からなる材料層を積層して三次元造形物Pを造形する(形成する)装置である。造形装置1は、3Dプリンターと呼ぶこともできる。
The
具体的には、造形装置1は、筐体2、テーブル3、テーブル移動機構4、ベッド5、ガイド部材6、ヘッド7、ヘッド移動機構8、カートリッジ9、造形材料10、ベッド供給機構11、及びコントローラー12を備えている。ヘッド7及びヘッド移動機構8は、造形部(形成部)に相当する。
Specifically, the
筐体2は、その内部の温度低下の防止などの目的のため、例えば箱体である。筐体2の一部の領域、例えば正面には、扉が設けられていてもよい。また、筐体2の一部の領域、例えば側面には、後述するガイド部材6が挿通して配置される開口(図示せず)が設けられている。 The housing 2 is, for example, a box for the purpose of preventing a temperature drop inside the housing 2. A door may be provided in a partial area of the housing 2, for example, the front. Further, an opening (not shown) in which a guide member 6 described later is inserted and disposed is provided in a partial region of the housing 2, for example, a side surface.
テーブル3は、その上で溶解した造形材料が積層されることにより造形物Pを造形するための基盤である。テーブル3は、その上面を加熱するヒーターを備え、ヒーテッドベッドとして機能してもよい。テーブル3は、ステージ、プラットフォームなどと呼ぶこともできる。 The table 3 is a base for forming the object P by laminating the forming material dissolved thereon. The table 3 may be equipped with a heater that heats its upper surface, and may function as a heated bed. Table 3 can also be called a stage, a platform, etc.
本実施形態では、テーブル3の上面には、薄板状のベッド5(パッド、シート部材などと呼んでもよい)が載置され、当該ベッド5の上面に造形物Pが造形される。後述するように、ベッド5は、テーブル3上に搬入され、テーブル3上から造形物Pとともに搬出される。ベッド5は、例えば、ガラス、炭素繊維、金属、樹脂などの材料から成る。ベッド5の表面(造形物Pが造形される側の面)には、乾燥や熱により固化する糊(接着材と呼んでもよい)を予め塗布することにより定着層が形成されていてもよい。このようにすれば、造形物Pの底面をより強く固着させることができる。
In the present embodiment, a thin plate-like bed 5 (which may be called a pad, a sheet member or the like) is placed on the upper surface of the table 3, and the object P is formed on the upper surface of the
テーブル移動機構4は、テーブル3を下側から支持し、テーブル3を移動させる機構である。テーブル移動機構4は、テーブル3をY軸方向に移動させることができる。テーブル移動機構4の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
The
また、本実施形態では、テーブル移動機構4は、テーブル3をXZ面に平行な基準面に対して少なくとも一方向に傾斜させることができる(傾斜機構)。例えば、テーブル移動機構4は、Z軸と平行な軸回りの回転動作により、テーブル3を右下に傾けたり左下に傾けたりすることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、テーブル移動機構4は、テーブル3をX軸方向に移動させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
ガイド部材6は、テーブル3の下方に配置された板状の部材であり、テーブル3が傾くことにより滑落して来た造形物Pを受け、造形装置1内の所定の領域あるいは造形装置1外の所定の領域まで滑らせて導く。所定の領域は、例えば、造形物Pを収納するケース、造形物Pを搬送するコンベヤなどである。
The guide member 6 is a plate-like member disposed below the table 3 and receives the shaped object P that has slipped off due to the table 3 being inclined, and the predetermined region in the
ヘッド7は、カートリッジ9から供給される造形材料10を加熱し、溶解した流動状態の造形材料を先端のノズルから吐出する。フィラメント状の造形材料10をヘッド7に供給するための送り機構(図示せず)は、ヘッド7内部あるいはヘッド7外部に設けられる。この送り機構の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、ローラ等の機械部品から構成することができる。
The
ヘッド移動機構8は、ヘッド7を保持し、ヘッド7を移動させる機構である。ヘッド移動機構8は、ヘッド7をX軸方向及びZ軸方向に移動させることができる。ヘッド移動機構8は、ヘッド7をY軸方向に移動させることができてもよい。ヘッド移動機構8の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
The
カートリッジ9は、フィラメント状のABS樹脂やPLA樹脂などの造形材料10が巻き回されており、造形材料10を引き出すことができるように構成されている。造形材料10の先端は、カートリッジ9から引き出され、上述の送り機構に装填されている。
The
ベッド供給機構11は、その内部に装填された複数枚のベッド5を、1枚ずつ送り出して、テーブル3上に供給する機構である。具体的には、ベッド供給機構11は、少なくともテーブル3よりも上方に位置するように、筐体2の上側に設けられている。ベッド供給機構11の内部の格納領域111には、複数枚のベッド5を装填することができる。図の例では、複数のベッド5は、厚さ方向がX軸方向に一致するように立てて配列されている。なお、ベッド供給機構11は、筐体2の側面に設けられていてもよい。
The
格納領域111の底部には、供給口113が設けられており、この供給口113から1枚ずつベッド5が落下又は滑落し筐体2内部に供給される。また、格納領域111の内部には、押圧機構112が設けられており、供給口113から最も遠いベッド5をX軸マイナス方向に押圧することで、ベッド5を順次送り出すことができる。押圧機構112の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
A
コントローラー12は、造形装置1の全体の動作を統合的に制御する。例えば、コントローラー12は、データ出力装置(パーソナルコンピューター、スマートフォン、サーバコンピュータ、クラウド上のコンピュータ等)から送信された、あるいは、記録媒体から読み込まれた造形用データに基づいて、ヘッド移動機構8及びテーブル移動機構4を制御して、ヘッド7のテーブル3上方の造形位置(ヘッド7及びテーブル3の相対位置)を移動させる。また、コントローラー12は、ヘッド7を制御して、当該造形位置で造形材料を溶融積層させる。このような処理の繰り返しにより、造形材料が積層され、造形物Pが造形される。
The
また、後に詳述するが、コントローラー12は、造形物Pの造形の開始前に、テーブル移動機構4を制御してテーブル3を供給口113の下方に移動すると共に、テーブル3を傾ける。そして、コントローラー12は、ベッド供給機構11を制御してベッド5を供給口113から落下又は滑落させ、テーブル3上に供給する。このような処理により、ベッド5がテーブル3上に搬入及び載置される。
Further, as will be described in detail later, the
また、後に詳述するが、コントローラー12は、造形物Pの造形が完了した後、テーブル移動機構4を制御してテーブル3を傾け、ベッド5と共に造形物Pを滑落させる。このような処理により、作製した造形物Pがテーブル3から搬出される。
Also, as will be described in detail later, the
コントローラー12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、通信インターフェイス、ディスプレイ、入力装置、記録媒体の読取装置等を有するコンピュータで実現できる。コントローラー12は、CPU以外に専用の画像処理回路などの回路を搭載してもよい。コントローラー12の機能及び処理は、例えばCPUが所定のプログラムを実行することで実現できる。
The
図2は、ベッド5を搬入する際のテーブル3の傾き動作の例を示す模式図である。テーブル移動機構4は、図中の矢印で示すように左上方向に移動し、さらに、テーブル3を右下に傾ける。この状態で、テーブル3の上面の左端部は、供給口113の下方に位置する。ここで、テーブル3の上面の右端部には、係止部材31が設けられている。後述するように、係止部材31は、上方から滑落して来るベッド5を受け止めるストッパーとして機能する。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the tilting operation of the table 3 when carrying in the
図3は、ベッド5の搬入動作の例を示す模式図である。ベッド供給機構11は、押圧機構112によりベッド5の列を左方向に押圧することで、最も左のベッド5を供給口113から落下又は滑落させる。供給口113から落下又は滑落したベッド5は、下方で傾斜した姿勢で待機しているテーブル3の上面に受け止められ、その上を滑落する。そして、ベッド5は、係止部材31で受け止められることにより、テーブル3上に位置決めされる。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the loading operation of the
図4は、ベッド5を搬出する際のテーブル3の傾き動作の例を示す模式図である。テーブル移動機構4は、テーブル3を左下に傾ける。テーブル3の上面の左端部には、係止部材31が設けられていないため、ベッド5は、テーブル3上面を左方向に滑落する。ここで、ガイド部材6は、テーブル3の左下に配置されており、筐体2に形成された開口(図示せず)を挿通して外部に延出している。ガイド部材6は、外側へ向かって低くなる傾斜面を形成している。左に傾いたテーブル3から滑落したベッド5は、ガイド部材6で受けられその上を滑り落ち筐体2の左側の外へ導かれる。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the tilting operation of the table 3 when carrying out the
図5は、造形装置1の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、造形装置1の電源がオンされた後に開始される。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the
まず、コントローラー12は、次の造形対象である造形物Pの造形指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS1)。例えば、コントローラー12は、造形用データを含む造形指示を、通信インターフェイスを介してデータ出力装置から受信したか否かを判定する。造形指示を受け付けたと判定するまで、コントローラー12は、ステップS1の処理を繰り返す(ステップS1でNO)。
First, the
次の造形指示を受け付けたと判定した場合(ステップS1でYES)、コントローラー12は、ベッド5の搬入処理を実行する(ステップS2)。例えば、コントローラー12は、図2に示すように、テーブル移動機構4を制御して、テーブル3を供給口113の下方の所定位置に移動すると共に、テーブル3の片側が供給口113に近付くように(係止部材31のある側が低くなるように)傾斜させる。また、コントローラー12は、図3に示すように、ベッド供給機構11を制御して、ベッド5を供給口113から落下又は滑落させる。このようにして、ベッド5は、テーブル3上に搬入及び載置される。その後、コントローラー12は、テーブル移動機構4を制御して、テーブル3の傾きを初期姿勢(水平)に戻すと共に、テーブル3をヘッド7の下方の初期位置に戻す。
When it is determined that the next shaping instruction has been received (YES in step S1), the
次に、コントローラー12は、造形処理を実行する(ステップS3)。例えば、コントローラー12は、ステップS1で受け付けた造形用データに基づいて、ヘッド移動機構8及びテーブル移動機構4を制御して、ヘッド7のテーブル3上方の造形位置(ヘッド7及びテーブル3の相対位置)を移動させる。また、コントローラー12は、ヘッド7を制御して、当該造形位置で造形材料を溶融積層させる。このような処理の繰り返しにより、造形材料が積層され、ステップS1で指示された造形物Pが造形される。
Next, the
次に、コントローラー12は、造形物Pの搬出処理を実行する(ステップS4)。例えば、コントローラー12は、テーブル移動機構4を制御して、テーブル3の片側がガイド部材6に近付くように(係止部材31のある側が高くなるように)傾斜させる。これにより、ベッド5が造形物Pと共にテーブル3上を滑落してガイド部材6上に移動し、さらに、ガイド部材6上を滑落して所定の領域まで搬送される。その後、コントローラー12は、テーブル3の傾きを初期姿勢(水平)に戻し、処理をステップS1に戻す。
Next, the
以上、本発明の一実施形態について説明した。本実施形態の造形装置1によれば、造形物Pを搬出する工程を自動化することができる。また、ベッド5を搬入する工程を自動化することで、複数の造形物Pの連続造形を実現することができる。
Heretofore, an embodiment of the present invention has been described. According to the
本発明は、上記の各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、それらの態様を含むものである。ある実施形態の一部の構成要素を、他の実施形態に加えたり、他の実施形態の一部の構成要素と置換したりしてもよい。ある実施形態の構成要素のうち、一部の構成要素を省略することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention, and these embodiments are included. Some components of one embodiment may be added to another embodiment or replaced with components of another embodiment. Of the components of an embodiment, some components may be omitted.
図6は、テーブル3の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、テーブル3の上面の端辺近傍に1つ係止部材31が設けられているが、複数の係止部材31が設けられてもよい。図6の例では、X軸プラス側の端辺近傍に加え、Z軸プラス側の端辺近傍及びZ軸マイナス側の端辺近傍にも、係止部材31が設けられている(係止部材31A、31B、31C)。X軸マイナス側はベッド5を搬入、搬出できるように開放されている。
FIG. 6 is a schematic view showing a modification of the table 3. In the above-mentioned embodiment, although one locking
このように、ベッド5の一部を囲むように複数の係止部材31を配置することで、ベッド5が搬入された後の予期せぬずれを防止することができる。なお、係止部材31B、31Cの一方は省略することもできる。また、複数の係止部材31は一体的に形成されていてもよい。
As described above, by arranging the plurality of locking
図7は、テーブル3の他の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、ベッド5の端面を係止部材31に当接させることにより、ベッド5のテーブル3上の横方向の移動を制限することができる。変形例では、さらに、ベッド5のテーブル3の上方向への移動を制限するようにしてもよい。図7の例では、図1に示した係止部材31の替わりに、変形例に係る係止部材32が設けられている。係止部材32は、テーブルの右端辺に平行な回転軸に支持されている(図中の矢印)。また、係止部材32は、鉤状に形成されており、係止部材32を回転させることにより、その先端部分でベッド5の上面を押圧する(テーブル3の上面と係止部材32でベッド5を狭持する)ように構成されている。押圧を解除する場合は、係止部材32を逆回転させればよい。回転軸の回転は、例えばモーター、ギア(いずれも図示せず)等の機械部品により実現でき、コントローラー12により制御される。
FIG. 7 is a schematic view showing another modification of the table 3. In the embodiment described above, the lateral movement of the
このような構成により、ベッド5はテーブル3に固定され、移動を制限することができる。なお、係止部材32は、例えば図6と同様にテーブル3の端辺にそれぞれ設けてもよい。
With such a configuration, the
図8は、テーブル3のさらに他の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、係止部材31はベッド5に対して固定されているが、可動できてもよい。図8の例では、図1に示した係止部材31の替わりに、変形例に係る係止部材33が設けられている。係止部材33は、テーブルの右端辺に平行な回転軸に支持されている(図中の矢印)。回転軸の回転は、例えばモーター、ギア(いずれも図示せず)等の機械部品により実現でき、コントローラー12により制御される。係止部材33を倒した状態(図中の破線)では、テーブル3の上面とともに平面を形成するように構成されている。係止部材33を立てた状態(図中の実線)では、テーブル3の上面に対して略直角な当接面を形成するように構成されている。
FIG. 8 is a schematic view showing still another modification of the table 3. In the above embodiment, the locking
図9は、変形例に係る造形装置1におけるテーブル3の傾き動作の例を示す模式図である。図9は、図8に示す係止部材33を備える造形装置1を示している。ガイド部材6は、テーブル3の右下に配置されており、筐体2に形成された開口(図示せず)を挿通して外部に延出している。ガイド部材6は、外側へ向かって低くなる傾斜面を形成している。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of the tilting operation of the table 3 in the
ベッド5を搬出する際、テーブル移動機構4は、テーブル3を右下に傾ける。また、コントローラー12は、テーブル3の上面とともに平面が形成されるように、係止部材33を倒す。これにより、ベッド5は、テーブル3上面を右方向に滑落する。なお、ベッド5を搬入する際は、テーブル移動機構4は、テーブル3を図2と同様に配置し、コントローラー12は、テーブル3の上面に対して略直角となるように係止部材33を立てる。
When carrying out the
さらに他の変形例としては、係止部材32、33は、例えば図6と同様にテーブル3の端辺にそれぞれ設けてもよい。
As still another modification, the locking
また例えば、ベッド供給機構11は、モーター等の電動部品を使わずに実現してもよい。具体例としては、テーブル移動機構4の動作と機械的に連動して供給口113からベッド5が落下又は滑落するように構成すればよい。
Also, for example, the
また例えば、造形装置1は、1つのガイド部材6を備えてもよいし、3つ以上のガイド部材6を備えてもよい。この場合、テーブル移動機構4は、1つ又は3つ以上のガイド部材6の方へテーブル3を傾けるための機械構造を備えればよい。
Also, for example, the
また例えば、コントローラー12は、造形物Pを複数のガイド部材6のいずれかから搬出されるように仕分けてもよい。具体例としては、コントローラー12は、前回の造形物Pを滑落させたガイド部材6とは異なるガイド部材6を選択し、当該選択したガイド部材6の方にテーブル3を傾ける。他の具体例としては、造形指示にいずれかのガイド部材6の識別子を含めておき、コントローラー12は、造形指示で指定されたガイド部材6の方にテーブル3を傾ける。
Further, for example, the
また例えば、造形装置1は、単色に限らず複数色で造形を行うための機械構造を備えてもよい。
For example,
また例えば、上述の実施形態に係る造形装置1では、テーブル移動機構4がテーブル3をY軸方向に移動させることができ、ヘッド移動機構8がヘッド7をX軸方向及びZ軸方向に移動させることができる。しかし、三次元方向に造形位置を移動させることができれば、このような構成に限定されない。例えば、テーブル移動機構4がテーブル3をXYZ軸方向に移動させることができ、ヘッド移動機構8は固定されていてもよい。また例えば、ヘッド移動機構8がヘッド7をXYZ方向に移動させることができてもよい。また、テーブル移動機構4は、Y軸と平行な軸回りにテーブル3を回転させることができてもよい。
Further, for example, in the
また、図5で示したフローチャートのステップ単位は、造形装置1の処理動作を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。ステップ単位の分割の仕方や名称によって、本発明が制限されることはない。造形装置1の処理動作は、内容に応じて、さらに多くのステップ単位に分割することもできる。また、1つのステップ単位がさらに多くの処理動作を含むように分割することもできる。
Moreover, in order to make the processing operation of the
また、造形装置1の各構成要素の配置、寸法、形状等の構成は、本発明の目的を達成できれば、上記に説明あるいは図示した例に限られない。また例えば、「水平」などの構成要素の関係や形状を表す言葉は、本発明の目的及び効果を達成できるのであれば、言葉どおりの厳密な意味に限られず、その意味と実質的に同一な場合も含むことができる。
Further, the arrangement, the dimensions, the shape, and the like of each component of the
なお、本発明は、上述したような造形材料を溶融積層させる方式の造形装置に限らず適用できる。例えば光造形や粉体造形などの他の方式の造形装置にも適用できる。従って、造形材料を積層する方向、造形装置の各構成要素の配置などは、3Dプリンターの方式に応じて適宜決定することができ、本発明は、同様の課題が起こり得る様々な方式の造形装置も含むものと理解できる。 In addition, this invention is applicable not only to the modeling apparatus of the system which carries out the fusion | melting lamination of the modeling material which was mentioned above. For example, it is applicable also to modeling apparatuses of other systems, such as optical modeling and powder modeling. Therefore, the direction in which the modeling material is laminated, the arrangement of each component of the modeling apparatus, and the like can be appropriately determined in accordance with the system of the 3D printer, and the present invention is a modeling apparatus of various systems where similar problems may occur. Can be understood as including
本発明は、造形装置、造形物の製造方法に限られず、コンピュータ読み取り可能な造形装置の制御プログラム、テーブル装置などの様々な態様で提供することができる。 The present invention is not limited to a modeling apparatus and a method of manufacturing a modeling object, and can be provided in various modes such as a computer-readable modeling apparatus control program, a table apparatus, and the like.
1…造形装置、2…筐体、3…テーブル、4…テーブル移動機構、5…ベッド、6…ガイド部材、7…ヘッド、8…ヘッド移動機構、9…カートリッジ、10…造形材料、11…ベッド供給機構、12…コントローラー、31…係止部材、31A…係止部材、31B…係止部材、31C…係止部材、32…係止部材、33…係止部材、111…格納領域、112…押圧機構、113…供給口、P…造形物
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
複数の前記ベッドを格納し、1枚ずつ前記テーブル上に供給するベッド供給機構と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、
前記ベッド供給機構は、前記テーブルよりも上方に配置されており、前記テーブル移動機構により前記テーブルが傾斜された状態で、前記ベッドを落下又は滑落させることにより前記テーブル上に供給し、
前記テーブル移動機構は、前記三次元造形物が形成された後、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する
造形装置。 A table on which a bed is placed;
A table moving mechanism for moving the table;
A bed feeding mechanism for storing a plurality of the beds and feeding them one by one on the table;
Forming a three-dimensional object on the bed placed on the table by laminating a plurality of material layers made of a forming material;
The bed supply mechanism is disposed above the table, and is supplied onto the table by dropping or sliding the bed while the table is inclined by the table moving mechanism.
The table moving mechanism is a modeling apparatus for carrying out the three-dimensional structure together with the bed by tilting the table after the three-dimensional structure is formed .
その表面にベッドが載置されるテーブルと、
前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、
前記テーブルよりも下方に設けられ、前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めてその上を滑らせることにより前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導く複数のガイド部材と、を備え、
前記テーブル移動機構は、前記複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドを滑落させ、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する
造形装置。 A modeling device,
A table on which a bed is placed;
A table moving mechanism for moving the table;
A forming unit for forming a three-dimensional structure on the bed placed on the table by laminating a plurality of material layers made of a forming material;
And a plurality of guide members for guiding the internal or external predetermined region of the shaping device by provided below, by receiving the beds with slide off before Symbol table slid thereon than said table,
The table moving mechanism slides the bed down by tilting the table toward a selected guide member of the plurality of guide members, and carries out the three-dimensional structure together with the bed <br / > Modeling device.
前記ベッドの表面には、接着材により形成された定着層が予め形成されている
造形装置。 It is a modeling apparatus of Claim 1 or 2 , Comprising:
The modeling apparatus in which the fixing layer formed with the adhesive material is previously formed on the surface of the said bed.
前記テーブルは、載置される前記ベッドを係止する係止部材を備える
造形装置。 It is a modeling apparatus of Claim 1 or 2 , Comprising:
The modeling apparatus includes a locking member that locks the bed placed on the table.
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを傾斜させる工程と、
前記ベッド供給機構に、前記ベッドを前記テーブル上に供給させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを所定姿勢に戻させる工程と、
前記形成部に、前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。 The shaping apparatus according to claim 1 , wherein
A controller for controlling the shaping apparatus;
The controller is
Allowing the table moving mechanism to tilt the table;
Allowing the bed feeding mechanism to feed the bed onto the table;
Causing the table moving mechanism to return the table to a predetermined posture;
The forming section, and the step of forming the three-dimensional model,
The table moving mechanism, modeling apparatus to perform the steps of tilting the table.
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。 The shaping apparatus according to claim 2 , wherein
A controller for controlling the shaping apparatus;
The controller is
Forming the three-dimensional object on the forming unit;
Forming the table in the table moving mechanism, inclining the table toward a guide member selected from the plurality of guide members .
テーブル移動機構によりテーブルを傾斜させ、前記テーブルよりも上方に配置されたベッド供給機構によりベッドを落下又は滑落させることにより、前記ベッドを前記テーブル上に供給し、前記テーブル移動機構により前記テーブルを所定姿勢に戻させる、供給工程と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブルの表面に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、
前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程と
を含む造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the modeling thing in a modeling device , and
The table is moved by the table moving mechanism, and the bed is dropped or slid down by the bed supply mechanism disposed above the table, whereby the bed is supplied onto the table, and the table is moved by the table moving mechanism. Supply process to return to posture,
By stacking a plurality of material layers comprising a molding material, a forming step of forming a three-dimensional model on the bed which is placed on a surface of said table,
And a step of carrying out the three-dimensional structure together with the bed by tilting the table.
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、テーブルの表面に載置されたベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、 Forming a three-dimensional structure on a bed placed on the surface of the table by laminating a plurality of material layers made of a modeling material;
前記テーブルよりも下方に設けられた複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ、テーブル移動機構により前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドを滑落させ、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程と、を含み、 The bed is slid down by tilting the table by the table moving mechanism toward the selected guide member among the plurality of guide members provided below the table, and the three-dimensional object is slid with the bed. Carrying out, and
前記複数のガイド部材は、それぞれ、前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めてその上を滑らせることにより前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導く Each of the plurality of guide members is guided to a predetermined area inside or outside of the modeling apparatus by receiving the bed slid down from the table and sliding it thereon.
造形物の製造方法。Method of manufacturing a shaped object.
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