JP7023555B1 - 光造形装置および3次元造形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項11の発明は、3次元造形物を得るための光造形装置であって、上面に複数のエア供給口を有する造形テーブルと、上面に複数のエア供給口を有する補助テーブルと、前記造形テーブルに載置されたフィルムの上にスラリーを吐出可能な吐出手段と、前記フィルムの上に吐出された前記スラリーを掃引し、所定の厚みのスラリー膜を形成する掃引手段と、3次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜を露光する露光手段と、前記造形テーブルに載置された前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送可能な搬送手段と、前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの前記複数のエア供給口を介してエアを供給可能なエア供給手段と、少なくとも前記搬送手段および前記エア供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記搬送手段は、前記補助テーブルに載置されたフィルムを吸着して前記造形テーブルに搬送可能な吸着搬送手段を含み、前記制御手段が、前記搬送手段に、それぞれが露光済みの前記スラリー膜である複数のスラリー膜の積層体である造形物が前記フィルム上に載置されている状態で、前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送させ、前記エア供給手段に、前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの前記複数のエア供給口を介した前記エアの供給を、前記搬送手段による搬送状態に応じて選択的に行わせることにより、前記造形物を、前記フィルムの一部または全部とともに前記造形テーブルおよび前記補助テーブルから浮上させた状態で前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送する、ことを特徴とする。
図1は、本実施の形態に係る光造形装置1の概略的な構成を示す斜視図である。図2は、光造形装置1の要部についての機能ブロック図である。図3は、光造形装置1における主たる構成要素の配置関係を示す側面図である。
図4ないし図6は、光造形装置1において造形物が造形される際の、光造形装置1の一連の動作を示すフローチャートである。図7ないし図21は、光造形装置1における造形途中の様子を模式的に示す側面図である。
上述した実施の形態では、光硬化性樹脂にセラミック粉体を混錬したスラリーを用いた。これに代えて、セラミック粉体を含まない光硬化性樹脂のみのスラリーを用いてもよいし、セラミック粉体に代えて金属粉体などの他の材料を含むスラリーを用いてもよい。
11 造形テーブル
11g、12g 吸着溝
12 補助テーブル
12F (補助テーブルの)固定部
20 露光ユニット
21 プロジェクタ
30 リコートユニット
31 リコータ
32 清掃ユニット
40 スラリー吐出ポンプ
42 スクリュー
42M スクリュー駆動モータ
51 吸着パッドユニット
52 フィルムグリッパ
F フィルム
LB 積層体
SLF スラリー膜
Claims (11)
- 3次元造形物を得るための光造形装置であって、
上面に複数のエア供給口を有する造形テーブルと、
上面に複数のエア供給口を有する補助テーブルと、
前記造形テーブルに載置されたフィルムの上にスラリーを吐出可能な吐出手段と、
前記フィルムの上に吐出された前記スラリーを掃引し、所定の厚みのスラリー膜を形成する掃引手段と、
3次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜を露光する露光手段と、
前記造形テーブルに載置された前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送可能な搬送手段と、
前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの前記複数のエア供給口を介してエアを供給可能なエア供給手段と、
少なくとも前記搬送手段および前記エア供給手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、
前記搬送手段に、それぞれが露光済みの前記スラリー膜である複数のスラリー膜の積層体である造形物が前記フィルム上に載置されている状態で、前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送させ、
前記複数のエア供給口のうち前記エア供給手段からの前記エアの供給に使用されるエア供給口を、前記搬送手段による造形物の移動状態に応じて順次に切り替えさせることにより、
前記造形物を、前記フィルムの一部または全部とともに前記造形テーブルおよび前記補助テーブルから浮上させた状態で前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送する、
ことを特徴とする、光造形装置。 - 請求項1に記載の光造形装置であって、
前記補助テーブルを着脱自在に支持する固定部を更に備え、
前記補助テーブルは、前記造形物および前記フィルムが載置された状態で前記固定部から取り外して搬送可能とされてなる、
ことを特徴とする光造形装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光造形装置であって、
前記造形テーブルに前記フィルムを吸着固定可能な吸着手段を更に備え、
前記制御手段は、前記吸着手段を制御して、前記吸着手段に、少なくとも前記スラリーの掃引の間、前記フィルムを前記造形テーブルに吸着固定させる、
ことを特徴とする光造形装置。 - 請求項3に記載の光造形装置であって、
前記吸着手段は、前記造形テーブルの前記複数のエア供給口に接続され、当該複数のエア供給口に負圧を与えることによって前記フィルムを吸着固定可能なことを特徴とする、光造形装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光造形装置であって、
前記制御手段は、前記搬送手段が前記フィルム上に載置された前記造形物を搬送する際、前記エア供給手段に、前記造形物の位置に対応するゾーンのエア供給口から前記エアを供給させ、前記ゾーンから外れたエア供給口からの前記エアの供給を停止させる、
ことを特徴とする光造形装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の光造形装置であって、
前記搬送手段は、前記補助テーブルに載置されたフィルムを吸着して前記造形テーブルに搬送可能な吸着搬送手段を含み、
前記吸着搬送手段が前記露光手段に対しピン嵌合にて合体可能とされてなり、前記吸着搬送手段が前記露光手段に合体した状態で前記露光手段を移動させることにより、前記吸着搬送手段が移動する、
ことを特徴とする、光造形装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の光造形装置であって、
前記搬送手段は、前記フィルムを把持して搬送する把持搬送手段を含み、
前記把持搬送手段が前記掃引手段に対しピン嵌合にて合体可能とされてなり、前記把持搬送手段が前記掃引手段に合体した状態で前記掃引手段を移動させることにより、前記把持搬送手段が移動する、
ことを特徴とする、光造形装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の光造形装置であって、
前記露光手段が、DMD露光を行う、
ことを特徴とする、光造形装置。 - 3次元造形物の製造方法であって、
上面に複数のエア供給口を有する造形テーブルに載置されたフィルムの上にスラリーを吐出する吐出工程と、
前記フィルムの上に吐出された前記スラリーを掃引し、所定の厚みのスラリー膜を形成する掃引工程と、
3次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜を露光する露光工程と、
それぞれが露光済みの前記スラリー膜である複数のスラリー膜の積層体である造形物が載置されている前記フィルムを前記造形テーブルから上面に複数のエア供給口を有する補助テーブルへと搬送することにより、前記造形物を搬送する搬送工程と、
を備え、
前記搬送工程においては、前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの複数のエア供給口のうち前記フィルムの裏面に対し前記エアを供給するエア供給口を、前記造形物の移動状態に応じて順次に切り替えることにより、前記造形物を、前記フィルムの一部または全部とともに前記造形テーブルおよび前記補助テーブルから浮上させた状態で前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送する、
ことを特徴とする、3次元造形物の製造方法。 - 請求項9に記載の3次元造形物の製造方法であって、
少なくとも前記掃引工程の間、前記フィルムを前記造形テーブルに吸着固定させる、
ことを特徴とする3次元造形物の製造方法。 - 3次元造形物を得るための光造形装置であって、
上面に複数のエア供給口を有する造形テーブルと、
上面に複数のエア供給口を有する補助テーブルと、
前記造形テーブルに載置されたフィルムの上にスラリーを吐出可能な吐出手段と、
前記フィルムの上に吐出された前記スラリーを掃引し、所定の厚みのスラリー膜を形成する掃引手段と、
3次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜を露光する露光手段と、
前記造形テーブルに載置された前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送可能な搬送手段と、
前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの前記複数のエア供給口を介してエアを供給可能なエア供給手段と、
少なくとも前記搬送手段および前記エア供給手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記搬送手段は、前記補助テーブルに載置されたフィルムを吸着して前記造形テーブルに搬送可能な吸着搬送手段を含み、
前記制御手段が、
前記搬送手段に、それぞれが露光済みの前記スラリー膜である複数のスラリー膜の積層体である造形物が前記フィルム上に載置されている状態で、前記フィルムを前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送させ、
前記エア供給手段に、前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの前記複数のエア供給口を介した前記エアの供給を、前記搬送手段による搬送状態に応じて選択的に行わせることにより、
前記造形物を、前記フィルムの一部または全部とともに前記造形テーブルおよび前記補助テーブルから浮上させた状態で前記造形テーブルから前記補助テーブルへと搬送する、
ことを特徴とする、光造形装置。
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