JP6803994B2 - 3次元モデリング方法およびシステム - Google Patents
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Description
・ 給送チャネルの外側のモデリング材料に働かされる圧力に大気圧力値を割り当てるステップを含む。
・ プリントヘッドをパージ場所へ移動させるステップと、
・ プリントヘッドの給送チャネルをパージするステップと、
・ 上記に説明されているようなノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法のステップを実施するステップと
を含む、方法において、本発明の別の態様にしたがってさらに実現される。
・ 3次元モデリング・システムの3次元位置決めシステムに接続されているプリントヘッドを3次元的に位置決めするステップと、
・ プリントヘッドを使用してモデリング材料を堆積させるステップと、
・ 上記に説明されているようなノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法のステップを実施するステップと
を含む、方法において、本発明の別の態様にしたがってさらに実現される。
・ 給送チャネルの中のモデリング材料の流量を決定するためのフロー決定手段、
・ 給送チャネルの中のモデリング材料に働かされる圧力を決定するための第1の圧力決定手段、および、給送チャネルの外側のモデリング材料に働かされる圧力を決定するための第2の圧力決定手段、
・ 処理手段であって、
・ 給送チャネルの中のモデリング材料に働かされる圧力と給送チャネルの外側のモデリング材料に働かされる圧力との間の圧力差を決定するように構成および配置されており、
・ 決定された流量および決定された圧力差から、モデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを計算するように構成および配置されている、処理手段を含む、決定するための手段とを含む、システムにおいて実現される。
101 チューブ状給送部材
102 ノズル
102a ノズル出口部
102b ノズル先端部
103 プランジャー
104 ロータリー・ドライブ
105a、105b トランスミッション・ギヤ
106 ガントリー
107 接続バー
108 モデリング材料
108a 固体のモデリング材料
108b 溶融されたモデリング材料
108c 溶融されたモデリング材料のレベル
109 以前に堆積されたトラック
110 堆積されたトラック
111 変位センサー
112 トルク・センサー
113 ベース
114 X−Y−Z位置決めシステム
115 ロード・セルまたは歪みゲージ
116 重量センサー、または圧力パッド
120a 給送チャネル
120b 給送チャネルのノズル・セクション
121 プリントヘッド
122 3次元オブジェクト
401〜404 圧力センサー
500 制御システム
501 圧力差を確立する
502 流量を確立する
503 流体抵抗を示すパラメーターを計算するための計算機
504 パラメーターを閾値と比較するためのコンパレーター
505 信号発生器
506 信号発生器
600 3Dモデリングの方法
601 3次元モデリング
602 プリントヘッドを位置決めする
603 モデリング材料を給送する
604 ノズルの流体抵抗を示すパラメーターを決定する
605 パラメーターを圧力範囲と比較する
606 パラメーターが範囲から外れているときに信号を発生させる
Claims (14)
- ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法であって、
・ 給送手段を使用して、プリントヘッドの給送チャネルを通して、3次元モデリング・システムの中の前記プリントヘッドのノズルへ、モデリング材料を給送するステップと、
・ 前記ノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するステップであって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するステップ、ならびに、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から前記パラメーターを計算するステップ
を含む、決定するステップと、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するステップと、
・ 前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させるステップと
を含み、
前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、
・ 前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力に大気圧力値を割り当てるステップを含む、方法。 - ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法であって、
・ 給送手段を使用して、プリントヘッドの給送チャネルを通して、3次元モデリング・システムの中の前記プリントヘッドのノズルへ、モデリング材料を給送するステップと、
・ 前記ノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するステップであって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するステップ、ならびに、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から前記パラメーターを計算するステップ
を含む、決定するステップと、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するステップと、
・ 前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させるステップと
を含み、
前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、
・ 前記ノズルの先端部において前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップを含む、方法。 - 前記ノズルの先端部において前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、
・ 前記ノズルとモデリングされるオブジェクトを設置するためのベースとの間の力を測定するステップを含み、
前記ノズルとモデリングされる前記オブジェクトを設置するためのベースとの間の力を測定する前記ステップは、
・ 前記プリントヘッドと前記ベースに対して前記プリントヘッドを位置決めするための3次元位置決めシステムとの間の接続部、前記3次元位置決めシステムに対する前記ベースの接続部、前記ベースとグランドとの間の場所、および、前記ベースとプリントされる前記オブジェクトとの間の場所を含む、場所の群からの少なくとも1つの場所の中の力センサーを使用するステップを含む、請求項2に記載の方法。 - ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法であって、
・ 給送手段を使用して、プリントヘッドの給送チャネルを通して、3次元モデリング・システムの中の前記プリントヘッドのノズルへ、モデリング材料を給送するステップと、
・ 前記ノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するステップであって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するステップ、ならびに、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から前記パラメーターを計算するステップ
を含む、決定するステップと、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するステップと、
・ 前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させるステップと
を含み、
前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定する前記ステップは、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の変位を決定するステップを含み、
前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の変位を決定する前記ステップは、
・ 前記給送チャネルを通して前記モデリング材料を給送するための前記給送手段の変位を決定するステップを含む、方法。 - 3次元オブジェクトの3次元モデリングの方法において、3次元モデリング・システムの中のプリントヘッドをパージする方法であって、
・ 前記プリントヘッドをパージ場所へ移動させるステップと、
・ 前記プリントヘッドの給送チャネルをパージするステップと、
・ ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法の下記ステップを実施するステップと
を含み、
ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法は、
・ 給送手段を使用して、プリントヘッドの給送チャネルを通して、3次元モデリング・システムの中の前記プリントヘッドのノズルへ、モデリング材料を給送するステップと、
・ 前記ノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するステップであって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するステップ、ならびに、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から前記パラメーターを計算するステップ
を含む、決定するステップと、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するステップと、
・ 前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させるステップと
を含み、
前記パージ場所は、前記3次元モデリング・システムのビルド・チャンバーの中にある、方法。 - 3次元オブジェクトを3次元的にモデリングするための方法であって、
・ 3次元モデリング・システムの3次元位置決めシステムに接続されているプリントヘッドを3次元的に位置決めするステップと、
・ 前記プリントヘッドを使用してモデリング材料を堆積させるステップと、
・ ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法の下記ステップを実施するステップと
を含み、
ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための方法は、
・ 給送手段を使用して、プリントヘッドの給送チャネルを通して、3次元モデリング・システムの中の前記プリントヘッドのノズルへ、モデリング材料を給送するステップと、
・ 前記ノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するステップであって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するステップ、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するステップ、ならびに、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から前記パラメーターを計算するステップ
を含む、決定するステップと、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するステップと、
・ 前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させるステップと
を含み、
前記方法は、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力、および、前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の前記流量のうちの少なくとも1つに応じて、前記プリントヘッドの中の前記モデリング材料を給送するステップ、および、前記プリントヘッドを位置決めするステップのうちの少なくとも1つを制御するステップと、
・ 前記プリントヘッドの前記ノズルの中の前記モデリング材料の前記流体抵抗を示す前記パラメーターにしたがって、前記プリントヘッドの中の前記モデリング材料を給送する前記ステップ、および、前記プリントヘッドを位置決めする前記ステップのうちの少なくとも1つを制御する前記ステップを適合させるステップと
をさらに含む、方法。 - 前記パラメーターを所定の範囲と比較する前記ステップは、
・ 前記パラメーターを第1の所定の閾値と比較するステップを含み、
前記流体抵抗を示す前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させる前記ステップは、
・ 前記パラメーターが前記第1の所定の閾値よりも大きいかまたはそれに等しい場合に、第1の信号を発生させるステップを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記パラメーターを所定の範囲と比較する前記ステップは、
・ 前記パラメーターを第2の所定の閾値と比較するステップを含み、
前記流体抵抗を示す前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、前記信号を発生させる前記ステップは、
・ 前記パラメーターが前記第2の所定の閾値よりも小さいかまたはそれに等しい場合に、第2の信号を発生させるステップを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、
・ 前記給送手段によって前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するために、第1の圧力センサーを使用するステップを含み、
或いは、
前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、
・ 前記ノズルの近くにおいて前記給送チャネルに接続されている第2の圧力センサーを使用するステップを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記給送手段は、ロータリー・ドライブと、アクチュエーターと、前記ロータリー・ドライブと前記アクチュエーターとの間で駆動力を伝達するためのトランスミッション手段とを含み、前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定する前記ステップは、前記ロータリー・ドライブおよびトランスミッション・システムのうちの1つの中の駆動力を測定するステップを含み、
前記駆動力は、トルク・センサーを使用して測定され得、前記トルク・センサーは、前記ロータリー・ドライブ、前記トランスミッション・システム、および前記アクチュエーターのうちの任意のものの間に構成および配置されており、
前記ロータリー・ドライブは、電気モーターを含み、前記駆動力は、前記電気モーターに供給される電流を測定することによって測定され得る、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 3次元オブジェクトを3次元的にモデリングするためのシステムであって、
・ 3次元位置決めシステムと、
・ 前記3次元位置決めシステムに接続されているプリントヘッドと、
・ 前記プリントヘッドの給送チャネルを通してノズルへモデリング材料を給送するための給送手段と、
・ 前記プリントヘッドのノズルの中のモデリング材料の流体抵抗を示すパラメーターを決定するための手段であって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の流量を決定するためのフロー決定手段、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するための第1の圧力決定手段、および、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するための第2の圧力決定手段、
・ 処理手段であって、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力と前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力との間の圧力差を決定するように構成および配置されており、
・ 決定された前記流量および決定された前記圧力差から、前記モデリング材料の前記流体抵抗を示す前記パラメーターを計算するように構成および配置されている、処理手段
を含む、決定するための手段と、
・ 前記パラメーターを所定の範囲と比較するためのコンパレーターと、
・ 前記流体抵抗を示す前記パラメーターが前記所定の範囲から外れている場合には、ノズル・メンテナンスを示す信号を発生させるための発生器と
を含み、
前記第2の圧力決定手段は、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力に大気圧力値を割り当てるための手段を含み、
或いは、前記第2の圧力決定手段は、前記ノズルの先端部において前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するための第3の圧力センサーを含み、前記第3の圧力センサーは、前記ノズルとモデリングされる前記3次元オブジェクトを設置するためのベースとの間に配置されている力センサーを含み、前記力センサーは、前記プリントヘッドと前記ベースに対して前記プリントヘッドを位置決めするための前記3次元位置決めシステムとの間の接続部、前記3次元位置決めシステムに対する前記ベースの接続部、前記ベースとグランドとの間の場所、および、前記ベースとプリントされる前記3次元オブジェクトとの間の場所を含む、場所の群からの少なくとも1つの場所の中に配置されており、
或いは、前記フロー決定手段は、前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の変位を決定するように配置されており、前記フロー決定手段は、変位センサーを含み、前記変位センサーは、前記給送チャネルを通して前記モデリング材料を給送するための前記給送手段に接続されている、システム。 - ・ 前記コンパレーターは、前記パラメーターを第1の所定の閾値と比較するように配置されており、及び、前記パラメーターを第2の所定の閾値と比較するように配置されており、
・ 前記発生器は、前記パラメーターが前記第1の所定の閾値よりも大きいかまたはそれに等しい場合に、第1の信号を発生させるように配置されており、及び、前記パラメーターが前記第2の所定の閾値よりも小さいかまたはそれに等しい場合に、第2の信号を発生させるように配置されており、
或いは、前記第1の圧力決定手段は、前記給送手段によって前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するための第1の圧力センサーを含み、又は、前記第1の圧力決定手段は、前記ノズルの近くにおいて前記給送チャネルに接続されている第2の圧力センサーを含み、
或いは、前記給送手段は、ロータリー・ドライブと、アクチュエーターと、前記ロータリー・ドライブと前記アクチュエーターとの間で駆動力を伝達するためのトランスミッション手段とを含み、前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる圧力を決定するための前記第1の圧力決定手段は、前記ロータリー・ドライブおよびトランスミッション・システムのうちのいずれか1つの中の駆動力を測定するための手段を含み、前記ロータリー・ドライブおよびトランスミッション・システムのうちの1つの中の駆動力を測定するための前記手段は、トルク・センサーを含み、前記トルク・センサーは、前記ロータリー・ドライブ、前記トランスミッション・システム、および前記アクチュエーターのうちの任意の1つの間に構成および配置されており、前記ロータリー・ドライブは、電気モーターを含み、前記ロータリー・ドライブおよびトランスミッション・システムのうちの1つの中の駆動力を測定するための前記手段は、前記電気モーターに供給される電流を測定するための電流センサーを含む、請求項11に記載のシステム。 - 前記システムは、パージ場所と、位置決め手段とをさらに含み、前記位置決め手段は、
・ 前記パラメーターが前記第1の所定の閾値よりも大きいかまたはそれに等しい場合には、前記プリントヘッドを前記パージ場所へ移動させるように構成および配置されており、
・ 前記プリントヘッドは、前記給送チャネルをパージするように配置されており、
前記システムは、ビルト・チャンバーをさらに含み、前記ビルト・チャンバーの中に、生成される前記3次元オブジェクトが収容され得、前記パージ場所は、前記ビルト・チャンバーの中に構成および配置されており、
前記位置決め手段は、ノズル・メンテナンスを示す前記信号を発生させるときに、前記ノズルおよび前記プリントヘッドのうちの少なくとも1つを交換するためのシーケンスを開始させるように配置されている、請求項12に記載のシステム。 - 前記システムは、制御システムをさらに含み、前記制御システムは、
・ 前記給送チャネルの中の前記モデリング材料に働かされる前記圧力、前記給送チャネルの外側の前記モデリング材料に働かされる前記圧力、および、前記給送チャネルの中の前記モデリング材料の前記流量のうちの少なくとも1つに応じて、前記給送手段および位置決め手段のうちの少なくとも1つを制御するように構成および配置されており、
・ 前記プリントヘッドの前記ノズルの中の前記モデリング材料の前記流体抵抗を示す前記パラメーターにしたがって、前記給送手段および前記位置決め手段のうちの少なくとも1つを制御することを適合させるように構成および配置されている、請求項11〜13のいずれか一項に記載のシステム。
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