JP6837792B2 - Head mechanism in 3D modeling equipment - Google Patents
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Description
本発明は、三次元造形装置におけるヘッド機構に関し、さらに詳細には、熱溶解積層法（ＦＤＭ（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）法またはＦＦＦ（Ｆｕｓｅｄ Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）法とも称する。）により三次元造形物を作製する三次元造形装置におけるヘッド機構に関する。 The present invention relates to a head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus, and more specifically, a three-dimensional model is produced by a fused deposition modeling method (FDM) or FFF (Fused Fused Fabrication) method. The present invention relates to a head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus.
従来より、作成する三次元造形物の形状を表す三次元データに基づいて、熱溶解積層法、即ち、線状に加工した熱可塑性樹脂（本明細書においては、「線状に加工した熱可塑性樹脂」を、「フィラメント樹脂」と適宜に称する。）を溶解して積層することにより三次元造形物を作製する三次元造形装置が知られている。 Conventionally, based on three-dimensional data representing the shape of a three-dimensional model to be created, a fused deposition modeling method, that is, a linearly processed thermoplastic resin (in the present specification, "linearly processed thermoplastic" A three-dimensional modeling apparatus is known that produces a three-dimensional model by dissolving and laminating "resin", which is appropriately referred to as "filament resin").
こうした三次元造形装置は、そのヘッド機構として、外部から供給されたフィラメント樹脂を送り出す送出部と、送出部から送り出されたフィラメント樹脂を溶解して溶解樹脂を生成するヒーター部と、ヒーター部で生成された溶解樹脂を吐出するノズル部とを備えている。 Such a three-dimensional modeling device is generated by a delivery unit that sends out filament resin supplied from the outside, a heater unit that melts the filament resin sent out from the transmission unit to generate a molten resin, and a heater unit as its head mechanism. It is provided with a nozzle portion for discharging the melted resin.
熱溶解積層法による三次元造形装置におけるヘッド機構の送出部は、モーターなどの駆動源により回転されるプーリー（駆動プーリー）と、モーターなどの駆動源により回転されずに単に回動自在に自由回転するプーリー（自由回転プーリー）との間にフィラメント樹脂を挟み込み、駆動プーリーを回転することによりヒーター部にフィラメント樹脂を送り出していた。 The delivery part of the head mechanism in the three-dimensional modeling device by the heat melting lamination method is a pulley (drive pulley) that is rotated by a drive source such as a motor and a free rotation that is simply rotatable without being rotated by a drive source such as a motor. The filament resin was sandwiched between the pulley (free rotation pulley) and the drive pulley, and the filament resin was sent out to the heater section.
ところで、上記した三次元造形装置におけるヘッド機構の送出部では、駆動源からの駆動力を単一の駆動プーリーへ伝達して、当該駆動プーリーの回転力のみでフィラメント樹脂を送出している。 By the way, in the delivery unit of the head mechanism in the above-mentioned three-dimensional modeling apparatus, the driving force from the driving source is transmitted to a single driving pulley, and the filament resin is transmitted only by the rotational force of the driving pulley.
このため、フィラメント樹脂を送出する際における自由回転プーリーによるフィラメント樹脂へのグリップ力が十分でなく、フィラメント樹脂が自由回転プーリーとの間でスリップしてしまい、駆動プーリーと自由回転プーリーとの間から送出されるフィラメント樹脂が曲がって送出される場合があった。 For this reason, the grip force of the free-rotating pulley to the filament resin when delivering the filament resin is not sufficient, and the filament resin slips between the free-rotating pulley and the drive pulley and the free-rotating pulley. The filament resin to be sent may be bent and sent.
このように、送出部からフィラメント樹脂が曲がって送出されると、ヘッド機構の作動不良を生じさせる原因となる恐れがあるという問題点があった。 As described above, if the filament resin is bent and sent out from the sending portion, there is a problem that it may cause a malfunction of the head mechanism.
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。 Since the prior art that the applicant of the present application knows at the time of filing the patent application is not an invention related to an invention known in the literature, there is no prior art document information to be described in the specification of the present application.
本発明は、従来の技術の有する上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱溶解積層法による三次元造形装置におけるヘッド機構の送出部における駆動源の数を増やすことなく、送出部からフィラメント樹脂が曲がって送出されることがないようにした三次元造形装置におけるヘッド機構を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a drive source in a transmission portion of a head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus by a fused deposition modeling method. It is an object of the present invention to provide a head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus in which a filament resin is not bent and sent out from a sending portion without increasing the number.
上記目的を達成するために、本発明は、熱溶解積層法によりフィラメント樹脂を溶解して吐出することにより三次元造形物を作製する三次元造形装置におけるヘッド機構において、フィラメント樹脂を引き込んで送り出す送出部と、上記送出部から送り出された上記フィラメント樹脂を溶解して溶解樹脂を生成するヒーター部と、上記ヒーター部で生成された溶解樹脂を吐出するノズル部とを有し、上記送出部は、駆動源となるモーターと、上記モーターの回転による回転力を伝達されて回転する第１回転部材と、上記第１回転部材の回転による回転力を伝達されて回転する第２回転部材とを有し、上記フィラメント樹脂は上記第１回転部材と上記第２回転部材との間に挟み込まれ、上記フィラメント樹脂は上記第１回転部材と上記第２回転部材との回転により上記ヒーター部へ送り出されるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention has a head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus that produces a three-dimensional model by melting and discharging the filament resin by a thermal melting lamination method, and pulls in and sends out the filament resin. It has a unit, a heater unit that melts the filament resin sent out from the delivery unit to generate a molten resin, and a nozzle unit that discharges the molten resin generated by the heater unit. It has a motor as a drive source, a first rotating member that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the motor, and a second rotating member that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the first rotating member. The filament resin is sandwiched between the first rotating member and the second rotating member, and the filament resin is sent to the heater portion by rotation between the first rotating member and the second rotating member. It was done.
また、本発明は、上記した発明において、上記モーターは、回転軸の先端に駆動ギアを有し、上記第１回転部材は、固定系部材に回転自在に支持された第１支軸に固定的に配置され、上記駆動ギアに噛み合う第１従動ギアと上記フィラメント樹脂を挟み込む第１プーリー面を備えた第１プーリー部材とを有し、上記第２回転部材は、固定系部材に回転自在に支持された第２支軸に固定的に配置され、上記第１従動ギアに噛み合う第２従動ギアと上記フィラメント樹脂を挟み込む第２プーリー面を備えた第２プーリー部材とを有するようにしたものである。 Further, in the above-described invention, the above-mentioned motor has a drive gear at the tip of a rotating shaft, and the first rotating member is fixed to a first support shaft rotatably supported by a fixed system member. It has a first driven gear that meshes with the drive gear and a first pulley member having a first pulley surface that sandwiches the filament resin, and the second rotating member is rotatably supported by a fixed system member. It has a second driven gear that is fixedly arranged on the second support shaft and meshes with the first driven gear, and a second pulley member having a second pulley surface that sandwiches the filament resin. ..
また、本発明は、上記した発明において、上記第１プーリー面と上記第２プーリー面とには、それぞれローレット加工が施されているようにしたものである。 Further, in the above invention, in the above invention, the first pulley surface and the second pulley surface are knurled respectively.
また、本発明は、上記した発明において、上記第１プーリー面と上記第２プーリー面とには、それぞれ上記フィラメント樹脂の周面が位置可能な溝部が形成されているようにしたものである。 Further, in the above invention, in the above invention, the first pulley surface and the second pulley surface are formed with groove portions in which the peripheral surface of the filament resin can be positioned.
また、本発明は、上記した発明において、さらに、上記送出部と上記ヒーター部とを連結するフレキシブルチューブを備え、上記送出部から送り出された上記フィラメント樹脂が上記フレキシブルチューブ内を通過して上記ヒーター部へ送られるようにしたものである。 Further, in the above invention, the present invention further includes a flexible tube for connecting the sending portion and the heater portion, and the filament resin sent out from the sending portion passes through the flexible tube and the heater. It is intended to be sent to the department.
本発明は、以上説明したように構成されているので、熱溶解積層法による三次元造形装置におけるヘッド機構の送出部における駆動源の数を増やすことなく、送出部からフィラメント樹脂が曲がって送出されることがないようにすることができるという優れた効果を奏するものである。 Since the present invention is configured as described above, the filament resin is bent and sent out from the sending part without increasing the number of drive sources in the sending part of the head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus by the Fused Deposition Modeling method. It has an excellent effect that it can be prevented from occurring.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による三次元造形装置におけるヘッド機構の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１には、本発明による三次元造形装置におけるヘッド機構の実施の形態の一例を備えた三次元造形装置が示されている。 FIG. 1 shows a three-dimensional modeling apparatus including an example of an embodiment of a head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus according to the present invention.
この図１に示す三次元造形装置１０は、筐体１２内の底部に配置されたガイドレール１４上に、ＸＹＺ直交座標系におけるＹ軸方向に移動自在に配設されて三次元造形物が積層されるテーブル１６を備えている。 The three-dimensional modeling device 10 shown in FIG. 1 is movably arranged in the Y-axis direction in the XYZ Cartesian coordinate system on a guide rail 14 arranged at the bottom of the housing 12, and three-dimensional shaped objects are laminated. The table 16 is provided.
テーブル１６の上方側には、Ｘ軸方向に平行に延長し、筐体１２の左側面部１２ａと右側面部１２ｂにその両端部をそれぞれ係止される一対のガイドレール１８が配設されている。 On the upper side of the table 16, a pair of guide rails 18 extending parallel to the X-axis direction and having both ends locked to the left side surface portion 12a and the right side surface portion 12b of the housing 12 are arranged.
一対のガイドレール１８には、移動部材２２がＸ軸方向に沿って移動可能に支持されて配設されている。 A moving member 22 is movably supported and arranged along the X-axis direction on the pair of guide rails 18.
移動部材２２のＹ軸方向前方側には、左側面部１２ａに穿設された孔１２ａａから筐体１２内に引き込まれたフィラメント樹脂２００を溶解して吐出するヘッド機構１００が、ケース１００ａ内に収納されてＺ軸方向に移動自在に配設されている。 On the front side of the moving member 22 in the Y-axis direction, a head mechanism 100 that dissolves and discharges the filament resin 200 drawn into the housing 12 from the hole 12aa drilled in the left side surface portion 12a is housed in the case 100a. It is arranged so as to be movable in the Z-axis direction.
なお、この三次元造形装置１０の全体の動作は、マイクロコンピューター（図示せず。）により制御される。 The overall operation of the three-dimensional modeling apparatus 10 is controlled by a microcomputer (not shown).
図２には、ケース１００ａを取り外したヘッド機構１００の構成が示されており、ヘッド機構１００は、フィラメント樹脂２００を引き込んで送り出す送出部１１０と、送出部１１０から送り出されたフィラメント樹脂２００を溶解して溶解樹脂を生成するヒーター部１２０と、ヒーター部１２０で生成された溶解樹脂を吐出するノズル部１４０とを備えている。 FIG. 2 shows the configuration of the head mechanism 100 from which the case 100a is removed. The head mechanism 100 melts the delivery unit 110 that draws in and sends out the filament resin 200 and the filament resin 200 that is sent out from the delivery unit 110. A heater unit 120 for generating the molten resin and a nozzle unit 140 for discharging the dissolved resin generated by the heater unit 120 are provided.
送出部１１０は、駆動源となるモーター１１２と、モーター１１２の回転による回転力を伝達されて回転する第１回転部材１１４と、第１回転部材１１４の回転による回転力を伝達されて回転する第２回転部材１１６とを備えている。 The delivery unit 110 has a motor 112 as a drive source, a first rotating member 114 that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the motor 112, and a first rotating member 114 that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the first rotating member 114. It includes a two-rotating member 116.
フィラメント樹脂２００は、第１回転部材１１４と第２回転部材１１６との間に挟み込まれ、第１回転部材１１４と第２回転部材１１６との回転によりヒーター部１２０へ送り出される。 The filament resin 200 is sandwiched between the first rotating member 114 and the second rotating member 116, and is sent out to the heater unit 120 by the rotation of the first rotating member 114 and the second rotating member 116.
より詳細には、モーター１１２の回転軸１１２ａの先端には、ギア１１２ｂが配設されている。なお、本明細書においては、本発明の理解を容易にするために、モーター１１２の回転軸１１２ａの先端に配設されたギア１１２ｂを「駆動ギア１１２ｂ」と適宜に称する。 More specifically, a gear 112b is arranged at the tip of the rotating shaft 112a of the motor 112. In the present specification, in order to facilitate understanding of the present invention, the gear 112b arranged at the tip of the rotating shaft 112a of the motor 112 is appropriately referred to as a "drive gear 112b".
第１回転部材１１４は、駆動ギア１１２ｂに噛み合うギア１１４ａとフィラメント樹脂２００を挟み込む第１プーリー部材１１４ｂとが第１支軸１１４ｃに固定的に配設され、第１支軸１１４ｃとともに一体的に回転可能に形成されている。なお、本明細書においては、本発明の理解を容易にするために、駆動ギア１１２ｂに噛み合うギア１１４ａを「第１従動ギア１１４ａ」と適宜に称する。 In the first rotating member 114, a gear 114a that meshes with the drive gear 112b and a first pulley member 114b that sandwiches the filament resin 200 are fixedly arranged on the first support shaft 114c and rotate integrally with the first support shaft 114c. It is formed as possible. In the present specification, in order to facilitate understanding of the present invention, the gear 114a that meshes with the drive gear 112b is appropriately referred to as a "first driven gear 114a".
第１支軸１１４ｃは、ケース１００ａの内壁などの固定系部材に公知の手法により回転自在に配設されている。 The first support shaft 114c is rotatably arranged on a fixed system member such as the inner wall of the case 100a by a known method.
第２回転部材１１６は、第１従動ギア１１４ａに噛み合うギア１１６ａとフィラメント樹脂２００を挟み込む第２プーリー部材１１６ｂとが第２支軸１１６ｃに固定的に配設され、第２支軸１１６ｃとともに一体的に回転可能に形成されている。なお、本明細書においては、本発明の理解を容易にするために、第１従動ギア１１４ａに噛み合うギア１１６ａを「第２従動ギア１１６ａ」と適宜に称する。 In the second rotating member 116, the gear 116a that meshes with the first driven gear 114a and the second pulley member 116b that sandwiches the filament resin 200 are fixedly arranged on the second support shaft 116c and integrated with the second support shaft 116c. It is formed to be rotatable. In the present specification, in order to facilitate the understanding of the present invention, the gear 116a that meshes with the first driven gear 114a is appropriately referred to as a "second driven gear 116a".
第２支軸１１６ｃは、ケース１００ａの内壁などの固定系部材に公知の手法により回転自在に配設されている。 The second support shaft 116c is rotatably arranged on a fixed system member such as the inner wall of the case 100a by a known method.
第１プーリー部材１１４ｂがフィラメント樹脂２００を挟み込む第１プーリー面１１４ｂｂ、即ち、フィラメント樹脂２００と接触する第１プーリー部材１１４ｂの第１プーリー面１１４ｂｂには、摩擦抵抗を大きくするためにローレット加工が施されている。 The first pulley surface 114bb in which the first pulley member 114b sandwiches the filament resin 200, that is, the first pulley surface 114bb of the first pulley member 114b in contact with the filament resin 200 is knurled in order to increase the frictional resistance. Has been done.
同様に、第２プーリー部材１１６ｂがフィラメント樹脂２００を挟み込む第２プーリー面１１６ｂｂ、即ち、フィラメント樹脂２００と接触する第２プーリー部材１１６ｂの第２プーリー面１１６ｂｂには、摩擦抵抗を大きくするためにローレット加工が施されている。 Similarly, the second pulley surface 116bb in which the second pulley member 116b sandwiches the filament resin 200, that is, the second pulley surface 116bb of the second pulley member 116b in contact with the filament resin 200 is knurled in order to increase the frictional resistance. It has been processed.
これら第１プーリー部材１１４ｂの第１プーリー面１１４ｂｂと第２プーリー部材１１６ｂの第２プーリー面１１６ｂｂとにより、フィラメント樹脂２００を挟み込む。 The filament resin 200 is sandwiched between the first pulley surface 114bb of the first pulley member 114b and the second pulley surface 116bb of the second pulley member 116b.
ヘッド機構１００における送出部１１０のモーター１１２とヒーター部１２０とノズル部１４０とについては、従来より公知の技術を用いることができるので、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。 Since conventionally known techniques can be used for the motor 112, the heater unit 120, and the nozzle unit 140 of the delivery unit 110 in the head mechanism 100, detailed description of the configuration and operation thereof will be omitted.
また、三次元造形装置１０においては、マイクロコンピューターの制御により駆動源（図示せず。）を駆動して、移動部材２２をＸ軸方向において左方側および右方側の任意の移動し、かつ、移動部材２２に配設されたヘッド機構１００をＺ軸方向において上方側および下方側の任意の移動し、かつ、テーブル１６をガイドレール１４上でＹ軸方向において前方側および後方側の任意の移動することにより、ヘッド機構１００のノズル部１４０とテーブル１６との相対的な位置関係が三次元で変化するような構成となっている。 Further, in the three-dimensional modeling apparatus 10, a drive source (not shown) is driven by the control of a microcomputer to move the moving member 22 arbitrarily on the left side and the right side in the X-axis direction, and , The head mechanism 100 arranged on the moving member 22 can be arbitrarily moved upward and downward in the Z-axis direction, and the table 16 can be arbitrarily moved on the guide rail 14 in the Y-axis direction on the front side and the rear side. By moving, the relative positional relationship between the nozzle portion 140 of the head mechanism 100 and the table 16 changes in three dimensions.
以上の構成において、本発明による三次元造形装置１０においては、ヘッド機構１００のノズル部１４０とテーブル１６との相対的な位置関係を三次元で変化させて三次元造形物を作製する。 In the above configuration, in the three-dimensional modeling apparatus 10 according to the present invention, a three-dimensional model is produced by changing the relative positional relationship between the nozzle portion 140 of the head mechanism 100 and the table 16 in three dimensions.
ヘッド機構１００の送出部１１０においては、モーター１１２の回転軸１１２ａを矢印Ａ方向に回転すると、駆動ギア１１２ｂと噛み合っている第１従動ギア１１４ａが矢印Ｂ方向に回転する。この第１従動ギア１１４ａの矢印Ｂ方向への回転に伴い、第１プーリー１１４ｂも矢印Ｂ方向へ回転する。 In the delivery unit 110 of the head mechanism 100, when the rotation shaft 112a of the motor 112 is rotated in the direction of arrow A, the first driven gear 114a that meshes with the drive gear 112b is rotated in the direction of arrow B. As the first driven gear 114a rotates in the direction of arrow B, the first pulley 114b also rotates in the direction of arrow B.
また、第１従動ギア１１４ａと第２従動ギア１１６ａとが噛み合っているので、モーター１１２の回転軸１１２ａの矢印Ａ方向の回転により第１従動ギア１１４ａが矢印Ｂ方向に回転すると、第２従動ギア１１６ａが矢印Ｃ方向に回転する。この第２従動ギア１１６ａの矢印Ｃ方向への回転に伴い、第２従動プーリー１１６ｂも矢印Ｃ方向に回転する。 Further, since the first driven gear 114a and the second driven gear 116a are meshed with each other, when the first driven gear 114a rotates in the arrow B direction due to the rotation of the rotating shaft 112a of the motor 112 in the arrow A direction, the second driven gear 114a 116a rotates in the direction of arrow C. As the second driven gear 116a rotates in the direction of arrow C, the second driven pulley 116b also rotates in the direction of arrow C.
従って、送出部１１０においては、モーター１１２の回転軸１１２ａの矢印Ａ方向への回転に同期して、第１プーリー１１４ｂが矢印Ｂ方向へ、第２従動プーリー１１６ｂが矢印Ｃ方向へ回転する。 Therefore, in the delivery unit 110, the first pulley 114b rotates in the arrow B direction and the second driven pulley 116b rotates in the arrow C direction in synchronization with the rotation of the rotation shaft 112a of the motor 112 in the arrow A direction.
このため、第１プーリー１１４ｂの第１プーリー面１１４ｂｂによるフィラメント樹脂２００に対するグリップ力と第２プーリー１１６ｂの第２プーリー面１１６ｂｂによるフィラメント樹脂２００に対するグリップ力とにより、フィラメント樹脂２００をヒーター部１２０へ送り出すことができるので、送出部１１０からフィラメント樹脂２００を送り出す際のスリップが防止され、送出部１１０から送出されるフィラメント樹脂を曲げることなく送出することができる。 Therefore, the filament resin 200 is sent out to the heater unit 120 by the grip force of the first pulley 114b on the filament resin 200 by the first pulley surface 114bb and the grip force of the second pulley 116b on the filament resin 200 by the second pulley surface 116bb. Therefore, slipping when the filament resin 200 is sent out from the sending unit 110 is prevented, and the filament resin sent out from the sending unit 110 can be sent out without bending.
以上において説明したように、本発明による三次元造形装置１０におけるヘッド機構１００によれば、送出部１１０がスリップを生じさせず従来の技術と比較すると略２倍のグリップ力でフィラメント樹脂２００を送出することができ、送出部１１０から送出されるフィラメント樹脂の曲がりが防止される。 As described above, according to the head mechanism 100 in the three-dimensional modeling apparatus 10 according to the present invention, the delivery unit 110 does not cause slip and sends out the filament resin 200 with a grip force that is substantially twice that of the conventional technique. This can be done to prevent bending of the filament resin delivered from the delivery unit 110.
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。 The above-described embodiment may be modified as shown in (1) to (5) below.
（１）上記した実施の形態においては、ヘッド機構１００を構成する送出部１００、ヒーター部１２０およびノズル部１４０が、全て移動部材２２に配設された場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、図３に示すように、送出部１１０とヒーター部１２０とを、任意の方向に曲げ可能なフレキシブルチューブ３００で連結する。そして、移動部材２２にはヒーター部１２０とノズル１４０とのみを配設し、送出部１１０は筐体１２の任意の場所に固定しておく。このようにすると、移動部材２２に重量物である送出部１１０のモーター１１２、第１回転部材１１４および第２回転部材１１６が搭載されず、移動部材２２に配置する構成を軽量かつ小型化することができる。 (1) In the above-described embodiment, the case where the delivery unit 100, the heater unit 120, and the nozzle unit 140 constituting the head mechanism 100 are all arranged on the moving member 22 has been described, but the present invention is limited to this. Of course not. For example, as shown in FIG. 3, the delivery unit 110 and the heater unit 120 are connected by a flexible tube 300 that can be bent in an arbitrary direction. Then, only the heater unit 120 and the nozzle 140 are arranged on the moving member 22, and the delivery unit 110 is fixed at an arbitrary position on the housing 12. In this way, the motor 112 of the delivery unit 110, the first rotating member 114, and the second rotating member 116, which are heavy objects, are not mounted on the moving member 22, and the configuration arranged on the moving member 22 can be made lighter and smaller. Can be done.
（２）上記した実施の形態においては、ノズル１４０がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動するようにし、テーブル１６がＹ軸方向に移動するようにして、ノズル１４０とテーブル１６との位置関係が三次元で変化するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、テーブル１６が固定され、ノズル１４０がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動するような構成としてもよいし、ノズル１４０が固定され、テーブル１６がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動するような構成としてもよく、要は、ノズル１４０とテーブル１６との位置関係が三次元で変化するような構成であれば、どのような構成としてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the nozzle 140 is moved in the X-axis direction and the Z-axis direction, and the table 16 is moved in the Y-axis direction so that the positional relationship between the nozzle 140 and the table 16 is established. I tried to change it in three dimensions, but of course it is not limited to this. That is, the table 16 may be fixed and the nozzle 140 may move in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, or the nozzle 140 may be fixed and the table 16 may move in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. It may be configured to move in the Z-axis direction, and in short, any configuration may be used as long as the positional relationship between the nozzle 140 and the table 16 changes in three dimensions.
（３）上記した実施の形態においては、特に記載しなかったが、第１プーリー部材１１４ｂの第１プーリー面１１４ｂｂと第２プーリー部材１１６ｂの第２プーリー面１１６ｂｂとに、フィラメント樹脂２００の周面が位置可能な溝部を形成するするようにしてもよいことは勿論である。 (3) Although not particularly described in the above-described embodiment, the peripheral surface of the filament resin 200 is formed on the first pulley surface 114bb of the first pulley member 114b and the second pulley surface 116bb of the second pulley member 116b. Of course, it may be possible to form a groove portion in which the plastic can be positioned.
（４）上記した実施の形態においては、第１プーリー部材１１４ｂの第１プーリー面１１４ｂｂと第２プーリー部材１１６ｂの第２プーリー面１１６ｂｂとにローレット加工が行われているが、こうしたローレット加工を行わなくてもよいことは勿論である。 (4) In the above-described embodiment, knurling is performed on the first pulley surface 114bb of the first pulley member 114b and the second pulley surface 116bb of the second pulley member 116b. Such knurling is performed. Of course, it does not have to be.
（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 (5) The above-described embodiment and the above-mentioned modifications (1) to (4) may be combined as appropriate.
本発明は、溶解したフィラメント樹脂を積層して三次元造形物を作製する三次元造形装置に用いて好適である。 The present invention is suitable for use in a three-dimensional modeling apparatus for producing a three-dimensional model by laminating melted filament resins.
１０ 三次元造形装置、１２ 筐体、１２ａ 左側面部、１２ｂ 右側面部、１２ａａ 孔、１４ ガイドレール、１６ テーブル、１８ ガイドレール、２２ 移動部材、１００ ヘッド機構、１００ａ ケース、１１０ 送出部、１１２ モーター、１１２ａ 回転軸、１１２ｂ 駆動ギア、１１４ 第１回転部材、１１４ａ 第１従動ギア、１１４ｂ 第１プーリー部材、１１４ｂｂ 第１プーリー面、１１４ｃ 第１支軸、１１６ 第２回転部材、１１６ａ 第２従動ギア、１１６ｂ 第２プーリー部材、１１６ｂｂ 第２プーリー面、１１６ｃ 第２支軸、１２０ ヒーター部、１４０ ノズル部、２００ フィラメント樹脂、３００ フレキシブルチューブ 10 3D modeling device, 12 housing, 12a left side surface, 12b right side surface, 12aa hole, 14 guide rail, 16 table, 18 guide rail, 22 moving member, 100 head mechanism, 100a case, 110 delivery unit, 112 motor, 112a rotating shaft, 112b drive gear, 114 first rotating member, 114a first driven gear, 114b first pulley member, 114bb first pulley surface, 114c first support shaft, 116 second rotating member, 116a second driven gear, 116b 2nd pulley member, 116bb 2nd pulley surface, 116c 2nd support shaft, 120 heater part, 140 nozzle part, 200 filament resin, 300 flexible tube
Claims (4)
フィラメント樹脂を引き込んで送り出す送出部と、
前記送出部から送り出された前記フィラメント樹脂を溶解して溶解樹脂を生成するヒーター部と、
前記ヒーター部で生成された溶解樹脂を吐出するノズル部と
を有し、
前記送出部は、
駆動源となるモーターと、
前記モーターの回転による回転力を伝達されて回転する第１回転部材と、
前記第１回転部材の回転による回転力を伝達されて回転する第２回転部材と
を有し、
前記フィラメント樹脂は前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に挟み込まれ、前記フィラメント樹脂は前記第１回転部材と前記第２回転部材との回転により前記ヒーター部へ送り出される三次元造形装置におけるヘッド機構であって、
前記モーターは、回転軸の先端に駆動ギアを有し、
前記第１回転部材は、固定系部材に回転自在に支持された第１支軸に固定的に配置され、前記駆動ギアに噛み合う第１従動ギアと前記フィラメント樹脂を挟み込む第１プーリー面を備えた第１プーリー部材とを有し、
前記第２回転部材は、固定系部材に回転自在に支持された第２支軸に固定的に配置され、前記第１従動ギアに噛み合う第２従動ギアと前記フィラメント樹脂を挟み込む第２プーリー面を備えた第２プーリー部材とを有する
ことを特徴とする三次元造形装置におけるヘッド機構。 In the head mechanism in a three-dimensional modeling device that produces a three-dimensional model by melting and discharging the filament resin by the fused deposition modeling method.
A delivery unit that draws in and sends out filament resin,
A heater unit that melts the filament resin sent out from the delivery unit to generate a dissolved resin, and a heater unit.
It has a nozzle part that discharges the molten resin generated in the heater part, and has a nozzle part.
The sending unit
The motor that is the drive source and
The first rotating member that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the motor,
It has a second rotating member that rotates by transmitting the rotational force due to the rotation of the first rotating member.
The filament resin is sandwiched between the second rotary member and the first rotating member, the filament resin 3D modeling fed to the heater portion by rotation of said second rotary member and the first rotation member The head mechanism in the device
The motor has a drive gear at the tip of the rotating shaft.
The first rotating member is fixedly arranged on a first support shaft rotatably supported by a fixed system member, and includes a first driven gear that meshes with the drive gear and a first pulley surface that sandwiches the filament resin. It has a first pulley member and
The second rotating member is fixedly arranged on a second support shaft rotatably supported by the fixed system member, and has a second pulley surface that sandwiches the filament resin with the second driven gear that meshes with the first driven gear. A head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus including a second pulley member provided.
前記第１プーリー面と前記第２プーリー面とには、それぞれローレット加工が施されている
ことを特徴とする三次元造形装置におけるヘッド機構。 In the head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus according to claim 1,
A head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus, wherein the first pulley surface and the second pulley surface are each subjected to knurling.
前記第１プーリー面と前記第２プーリー面とには、それぞれ前記フィラメント樹脂の周面が位置可能な溝部が形成されている
ことを特徴とする三次元造形装置におけるヘッド機構。 In the head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 or 2.
A head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus, wherein each of the first pulley surface and the second pulley surface is formed with a groove portion in which a peripheral surface of the filament resin can be positioned.
前記送出部と前記ヒーター部とを連結するフレキシブルチューブを備え、
前記送出部から送り出された前記フィラメント樹脂が前記フレキシブルチューブ内を通過して前記ヒーター部へ送られる
ことを特徴とする三次元造形装置におけるヘッド機構。 In the head mechanism in the three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1, 2 or 3, further
A flexible tube for connecting the sending part and the heater part is provided.
A head mechanism in a three-dimensional modeling apparatus, characterized in that the filament resin sent out from the sending portion passes through the flexible tube and is sent to the heater portion.
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| US7384255B2 (en) * | 2005-07-01 | 2008-06-10 | Stratasys, Inc. | Rapid prototyping system with controlled material feedstock |
| US20090295032A1 (en) * | 2007-03-14 | 2009-12-03 | Stratasys, Inc. | Method of building three-dimensional object with modified ABS materials |
| US8236227B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-08-07 | Stratasys, Inc. | Method for building three-dimensional models in extrusion-based digital manufacturing systems using tracked filaments |
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| EP3613581B1 (en) * | 2013-07-17 | 2021-09-15 | Markforged, Inc. | Apparatus for fiber reinforced additive manufacturing |
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