JP7409836B2 - Shape inspection equipment, molding control equipment, and molding equipment - Google Patents

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Description

本開示は、形状検査装置、造形制御装置及び造形装置に関する。 The present disclosure relates to a shape inspection device, a shaping control device, and a shaping device.

例えば溶接ビードの形状を検査する装置として、溶接ビードに照射したスリット光による形状線に基づいて、溶接ビードの形状を取得する形状検査装置が知られている。この形状検査装置では、スリット光を走査することで走査方向に位置を変えながら形成される形状線の撮像画像から形状線の点群の各点における3次元座標を得ている(例えば特許文献1参照)。 For example, as a device for inspecting the shape of a weld bead, a shape inspection device is known that obtains the shape of a weld bead based on a shape line formed by slit light irradiated onto the weld bead. This shape inspection device obtains three-dimensional coordinates at each point of a point group of a shape line from a captured image of a shape line formed while changing its position in the scanning direction by scanning a slit light (for example, Patent Document 1 reference).

特許第5758090号公報Patent No. 5758090

特許文献1に記載の形状検査装置では、予め設定した被検査物の基準面を基準とした表面形状の高さを把握することができる。しかし、特許文献1に記載の形状検査装置では、例えば3次元積層造形における造形中に、形成しているビードの形状をリアルタイムで検査することは困難である。そのため、特許文献1に記載の形状検査装置では、既設の溶接ビードに隣接して新たな溶接ビードを形成した場合、新たに形成したビードの形状だけを検査することが困難である。 In the shape inspection apparatus described in Patent Document 1, it is possible to grasp the height of the surface shape with respect to a preset reference plane of the object to be inspected. However, with the shape inspection apparatus described in Patent Document 1, it is difficult to inspect the shape of the bead being formed in real time, for example, during three-dimensional layered manufacturing. Therefore, in the shape inspection device described in Patent Document 1, when a new weld bead is formed adjacent to an existing weld bead, it is difficult to inspect only the shape of the newly formed bead.

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、3次元積層造形における造形中に、形成しているビードの形状をリアルタイムで検査できる形状検査装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned circumstances, at least one embodiment of the present disclosure aims to provide a shape inspection device that can inspect the shape of a bead being formed in real time during three-dimensional additive manufacturing.

(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る形状検査装置は、
原料粉末をエネルギービームで溶融させてビードを形成する前の造形物の第1表面形状を計測する第1形状計測センサと、
前記ビードを形成した後の前記造形物の第2表面形状を計測する第2形状計測センサと、
前記第1形状計測センサで計測した前記第1表面形状と前記第2形状計測センサで計測した前記第2表面形状とに基づいて前記ビードの形状を評価する評価部と、
を備える。
(1) A shape inspection device according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
a first shape measurement sensor that measures the first surface shape of the object before forming the bead by melting the raw material powder with an energy beam;
a second shape measurement sensor that measures a second surface shape of the shaped object after forming the bead;
an evaluation unit that evaluates the shape of the bead based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor;
Equipped with.

(2)本開示の少なくとも一実施形態に係る造形制御装置は、
上記(1)の形状検査装置と、
前記比較部で前記欠肉領域が存在すると判断されると、前記造形物の最終形状を実現するための初期パス設定に変更を加えた前記ビードの修正パス設定に従って造形を継続するように構成されたパス修正部と、
を備える。
(2) The modeling control device according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
The shape inspection device of (1) above;
When the comparing section determines that the under-thickness area exists, the modeling is configured to continue according to the modified path settings for the bead, which are modified from the initial path settings for realizing the final shape of the object. a path correction section,
Equipped with.

(3)本開示の少なくとも一実施形態に係る造形装置は、
前記原料粉末を前記エネルギービームで溶融させて前記ビードを形成するための造形ノズルと、
前記造形ノズルを走査するための走査部と、
上記(2)の造形制御装置と、
を備える。
(3) The modeling device according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
a shaping nozzle for melting the raw material powder with the energy beam to form the bead;
a scanning unit for scanning the modeling nozzle;
The modeling control device of (2) above;
Equipped with.

本開示の少なくとも一実施形態によれば、3次元積層造形における造形中に、形成しているビードの形状をリアルタイムで検査できる。 According to at least one embodiment of the present disclosure, the shape of a bead being formed can be inspected in real time during three-dimensional additive manufacturing.

3次元造形装置の全体構成の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a three-dimensional printing apparatus. LMD方式による造形方法の概略を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of a modeling method using an LMD method. 幾つかの実施形態に係る造形制御装置の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a modeling control device according to some embodiments. 造形物の表面に形成中のビードの近傍を斜め上から見たときの模式的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the vicinity of a bead that is being formed on the surface of a modeled object, viewed diagonally from above. 第1形状計測センサによって計測された造形物の表面形状を示すグラフである。It is a graph which shows the surface shape of a model measured by the 1st shape measurement sensor. 第2形状計測センサによって計測された造形物の表面形状を示すグラフである。It is a graph which shows the surface shape of a model measured by the 2nd shape measurement sensor. 第1表面形状と第2表面形状との差分から算出される新設ビードの断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of a newly installed bead calculated from the difference between a 1st surface shape and a 2nd surface shape. ビードの目標形状について説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a target shape of a bead. ビードの目標形状について説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a target shape of a bead. ビードの目標形状について説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a target shape of a bead. 図6Cに示す造形物における複数のビードの各々についての目標形状について説明するための図である。6C is a diagram for explaining the target shape of each of a plurality of beads in the shaped article shown in FIG. 6C. FIG. 欠肉領域と修正パスについて説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining underfill areas and correction paths. 欠肉領域と修正パスについて説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining underfill areas and correction paths. 欠肉領域と修正パスについて説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining underfill areas and correction paths. 欠肉領域と修正パスについて説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining underfill areas and correction paths. 欠肉領域と修正パスについて説明するための模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining underfill areas and correction paths. 幾つかの実施形態に係る造形制御装置において実施される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining processing performed in a modeling control device concerning some embodiments. 評価工程における処理の内容を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for explaining the content of processing in an evaluation step. 評価工程における処理の内容を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for explaining the content of processing in an evaluation step. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサを用いない実施形態の一例を説明するための模式的な図である。It is a typical diagram for explaining an example of an embodiment which does not use a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサを用いない実施形態の他の一例を説明するための模式的な図である。It is a typical figure for explaining another example of an embodiment which does not use a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor. 第1形状計測センサ及び第2形状計測センサの配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning of a 1st shape measurement sensor and a 2nd shape measurement sensor.

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present disclosure, and are merely illustrative examples. do not have.
For example, expressions expressing relative or absolute positioning such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""centered,""concentric," or "coaxial" are strictly In addition to representing such an arrangement, it also represents a state in which they are relatively displaced with a tolerance or an angle or distance that allows the same function to be obtained.
For example, expressions such as "same,""equal," and "homogeneous" that indicate that things are in an equal state do not only mean that things are exactly equal, but also have tolerances or differences in the degree to which the same function can be obtained. It also represents the existing state.
For example, expressions expressing shapes such as squares and cylinders do not only refer to shapes such as squares and cylinders in a strict geometric sense, but also include uneven parts and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. Shapes including parts, etc. shall also be expressed.
On the other hand, the expressions "comprising,""comprising,""comprising,""containing," or "having" one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.

(3次元造形装置1の全体構成)
図1は、幾つかの実施形態に係る3次元造形方法を適用可能な3次元造形装置の全体構成の概略を示す図である。
幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、DED(Direct Energy Deposition:指向性エネルギー堆積法)による積層造形を行うことができる装置である。DEDによる積層造形では、材料に金属粉末や金属ワイヤを用いることができ、アークやエネルギービームによって材料を溶融してビードを形成し、このビードを順次積層していくことで立体的な造形物を形成できる。
(Overall configuration of 3D printing device 1)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a three-dimensional printing apparatus to which three-dimensional printing methods according to some embodiments can be applied.
The three-dimensional printing apparatus 1 of some embodiments is an apparatus that can perform layered manufacturing using DED (Direct Energy Deposition). In additive manufacturing using DED, metal powder and metal wire can be used as materials, and the materials are melted using an arc or energy beam to form beads, and these beads are layered one after another to create three-dimensional objects. Can be formed.

幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、ビードを形成するための造形ノズル(ノズル装置)10と、造形ノズル10を走査するための走査部30と、3次元造形装置1の各部を制御するための造形制御装置100とを備える。幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、走査部30として産業用ロボット3を含んでいる。すなわち、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、産業用ロボット3のマニピュレータとしてのロボットアーム5と、エンドエフェクタとしての造形ノズル10とを含む。なお、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、走査部30として産業用ロボット3に限らず、例えばNC装置のようにX軸、Y軸、Z軸のそれぞれの方向に移動可能なスライド軸を有する走査装置を含んでいてもよい。また、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、DED方式による積層造形用の専用機であってもよい。 The three-dimensional printing apparatus 1 of some embodiments controls a printing nozzle (nozzle device) 10 for forming a bead, a scanning section 30 for scanning the printing nozzle 10, and each part of the three-dimensional printing apparatus 1. and a modeling control device 100 for the purpose of The three-dimensional printing apparatus 1 of some embodiments includes an industrial robot 3 as a scanning unit 30. That is, the three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments includes a robot arm 5 as a manipulator of the industrial robot 3, and a modeling nozzle 10 as an end effector. Note that in the three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments, the scanning unit 30 is not limited to the industrial robot 3, but may also include a slide movable in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, such as an NC device. It may include a scanning device having an axis. Moreover, the three-dimensional printing apparatus 1 of some embodiments may be a dedicated machine for layered manufacturing using the DED method.

以下の説明では、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、DED方式の一例として、例えばLMD(Laser Metal Deposition)方式による造形装置であるものとする。すなわち、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、立体的な積層造形物(3次元積層造形物)の材料である金属粉末等にレーザビーム等のエネルギービームを照射して溶融させ、溶融した金属粉末を吹き付け、固化させて積層することで3次元積層造形物20を造形する装置である。
図2は、LMD方式による造形方法の概略を説明するための図である。幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、図2に示すように上述した造形ノズル10と、光源7とを備えている。造形ノズル10は、3次元積層造形物20の原料である金属粉末13を供給するための造形ノズルである。以下の説明では、3次元積層造形物20のことを単に造形物20又はワーク20とも呼ぶ。
In the following description, it is assumed that the three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments is a modeling apparatus using, for example, an LMD (Laser Metal Deposition) method, as an example of the DED method. That is, the three-dimensional printing apparatus 1 of some embodiments irradiates an energy beam such as a laser beam to metal powder, which is a material of a three-dimensional layered object (three-dimensional layered object), to melt it. This is an apparatus that forms a three-dimensional layered product 20 by spraying, solidifying, and layering metal powder.
FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of a modeling method using the LMD method. The three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments includes the above-described modeling nozzle 10 and a light source 7, as shown in FIG. The modeling nozzle 10 is a modeling nozzle for supplying metal powder 13, which is a raw material for the three-dimensional layered product 20. In the following description, the three-dimensional layered object 20 is also simply referred to as the object 20 or the workpiece 20.

光源7は、レーザビーム等のエネルギービーム15を発生させる。光源7からのエネルギービーム15は、造形台9や造形途中のワーク20に向けて照射される。造形ノズル10は、造形ノズル10の先端から造形物20の原料である金属粉末13を供給する。符号17を付した矢印で示す走査方向17に走査される造形ノズル10の先端から供給された金属粉末13は、エネルギービーム15によって加熱されて溶融した状態で供給される。このようにして、幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、造形台9や造形物20上に、造形ノズル10の走査方向に沿って延在する線状のビード21を形成できる。幾つかの実施形態の3次元造形装置1は、造形ノズル10の走査を繰り返すことで、造形物20を線状のビード21の集合として造形できる。
なお、図2に示した造形ノズル10には、頂部に光源7が配置されているが、光源7は、造形ノズル10とは別の場所に配置されていてもよい。
A light source 7 generates an energy beam 15 such as a laser beam. The energy beam 15 from the light source 7 is irradiated toward the modeling table 9 and the workpiece 20 that is being modeled. The modeling nozzle 10 supplies metal powder 13, which is a raw material for the modeled object 20, from the tip of the modeling nozzle 10. The metal powder 13 supplied from the tip of the modeling nozzle 10 scanned in the scanning direction 17 indicated by the arrow 17 is heated by the energy beam 15 and supplied in a molten state. In this way, the three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments can form the linear bead 21 extending along the scanning direction of the modeling nozzle 10 on the modeling table 9 or the object 20. The three-dimensional modeling apparatus 1 of some embodiments can model the object 20 as a collection of linear beads 21 by repeating the scanning of the modeling nozzle 10.
In addition, although the light source 7 is arrange|positioned at the top of the modeling nozzle 10 shown in FIG. 2, the light source 7 may be arrange|positioned at a different location from the modeling nozzle 10.

以下の説明では、走査方向17に沿った造形ノズル10の進行方向の前方を走査方向17における前側とし、走査方向17に沿った造形ノズル10の進行方向の後方を走査方向17における後側とする。また、走査方向17に沿った造形ノズル10の進行方向の前方を走査方向17の下流側とも呼び、走査方向17に沿った造形ノズル10の進行方向の後方を走査方向17の上流側とも呼ぶ。 In the following description, the front side in the direction of movement of the modeling nozzle 10 along the scanning direction 17 is referred to as the front side in the scanning direction 17, and the rear side in the direction of movement of the modeling nozzle 10 along the scanning direction 17 is referred to as the rear side in the scanning direction 17. . Further, the front side in the direction of movement of the modeling nozzle 10 along the scanning direction 17 is also called the downstream side in the scanning direction 17, and the rear side in the direction of movement of the modeling nozzle 10 along the scanning direction 17 is also called the upstream side in the scanning direction 17.

幾つかの実施形態に係る3次元造形装置1は、造形ノズル10に対して走査方向17における前側に配置された第1形状計測センサ41と、造形ノズル10に対して走査方向17における後側に配置された第2形状計測センサ42とを備えている。
第1形状計測センサ41は、ビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状、すなわち、造形ノズル10によってビード21が形成される直前の造形物20の表面形状を計測するためのセンサである。
第2形状計測センサ42は、ビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状、すなわち、造形ノズル10によってビード21が形成された直後の造形物20の表面形状を計測するためのセンサである。
The three-dimensional printing apparatus 1 according to some embodiments includes a first shape measurement sensor 41 arranged on the front side in the scanning direction 17 with respect to the printing nozzle 10, and a first shape measurement sensor 41 arranged on the rear side in the scanning direction 17 with respect to the printing nozzle 10. A second shape measurement sensor 42 is provided.
The first shape measurement sensor 41 is a sensor for measuring the first surface shape of the object 20 before forming the bead 21, that is, the surface shape of the object 20 immediately before the bead 21 is formed by the modeling nozzle 10. It is.
The second shape measurement sensor 42 is a sensor for measuring the second surface shape of the object 20 after forming the bead 21, that is, the surface shape of the object 20 immediately after the bead 21 is formed by the modeling nozzle 10. It is.

第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、計測対象物に線状の照射光50を照射することで計測対象物までの距離を計測することができる。
第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、造形ノズル10とともに移動するように構成されている。具体的には、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、例えば不図示のブラケット等を介して造形ノズル10、又は、ロボットアーム5に取り付けられている。
The first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 can measure the distance to the measurement object by irradiating the measurement object with the linear irradiation light 50.
The first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 are configured to move together with the modeling nozzle 10. Specifically, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 are attached to the modeling nozzle 10 or the robot arm 5, for example, via a bracket (not shown) or the like.

幾つかの実施形態に係る3次元造形装置1では、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状とに基づいてビード21の形状を評価することができる。以下、詳細に説明する。 In the three-dimensional modeling apparatus 1 according to some embodiments, the shape of the bead 21 is determined based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. can be evaluated. This will be explained in detail below.

(造形制御装置100)
図3は、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100の全体構成を示すブロック図である。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100は、形状検査装置101と、パス修正部103と、造形制御部105とを備えている。幾つかの実施形態に係る形状検査装置101は、評価部110と、目標形状算出部120とを含んでいる。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100は、評価部110と、目標形状算出部120と、パス修正部103と、造形制御部105とを造形制御装置100の機能ブロックとして含んでいる。なお、評価部110、目標形状算出部120、パス修正部103、及び造形制御部105は、機能ブロックではなく、専用のハードウェアによりそれぞれ構成されていてもよい。
(Printing control device 100)
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the modeling control device 100 according to some embodiments.
A modeling control device 100 according to some embodiments includes a shape inspection device 101, a path correction section 103, and a modeling control section 105. The shape inspection device 101 according to some embodiments includes an evaluation section 110 and a target shape calculation section 120.
The modeling control device 100 according to some embodiments includes an evaluation section 110, a target shape calculation section 120, a path correction section 103, and a modeling control section 105 as functional blocks of the modeling control device 100. Note that the evaluation section 110, the target shape calculation section 120, the path correction section 103, and the modeling control section 105 may each be configured by dedicated hardware instead of a functional block.

(評価部110の概要)
幾つかの実施形態に係る評価部110は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状とに基づいてビード21の形状を評価するように構成されている。具体的には、幾つかの実施形態に係る評価部110は、後述するようにビード21の形状を算出し、算出したビード21の形状をビード21の目標形状と比較するように構成されている。
(Overview of evaluation unit 110)
The evaluation unit 110 according to some embodiments evaluates the shape of the bead 21 based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. It is configured as follows. Specifically, the evaluation unit 110 according to some embodiments is configured to calculate the shape of the bead 21 as described later, and compare the calculated shape of the bead 21 with a target shape of the bead 21. .

幾つかの実施形態に係る評価部110は、ビード形状算出部111と、比較部113とを含んでいる。 The evaluation unit 110 according to some embodiments includes a bead shape calculation unit 111 and a comparison unit 113.

したがって、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100によれば、造形ノズル10に対して造形ノズル10の走査方向17における前側及び後側に配置された第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42によってビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状とビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状とを計測できるので、造形ノズル10の走査によって、第1表面形状及び第2表面形状を順次リアルタイムで取得できる。これにより、後で詳述するように、既設のビード21の有無や形状に関係なく第1表面形状と第2表面形状との差異に基づいて新たに形成したビード21の形状をリアルタイムで把握できる。
また、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100によれば、後で詳述するように、評価部110でビード21の形状を評価できるので、評価結果を用いて各種の演算が実施可能となる。
Therefore, according to the modeling control device 100 according to some embodiments, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor are arranged on the front side and the rear side in the scanning direction 17 of the modeling nozzle 10 with respect to the modeling nozzle 10. The sensor 42 can measure the first surface shape of the object 20 before forming the bead 21 and the second surface shape of the object 20 after forming the bead 21. The shape and the second surface shape can be sequentially acquired in real time. As a result, as will be described in detail later, the shape of the newly formed bead 21 can be grasped in real time based on the difference between the first surface shape and the second surface shape, regardless of the presence or absence of the existing bead 21 or its shape. .
Furthermore, according to the modeling control device 100 according to some embodiments, the shape of the bead 21 can be evaluated by the evaluation unit 110, as will be described in detail later, so that various calculations can be performed using the evaluation results. Become.

(ビード形状算出部111の概要)
ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状とに基づいてビード21の形状を算出するように構成されている。ビード形状算出部111におけるビード21の形状の算出については、後で詳細に説明する。
(Overview of bead shape calculation unit 111)
The bead shape calculation unit 111 is configured to calculate the shape of the bead 21 based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. There is. The calculation of the shape of the bead 21 by the bead shape calculation unit 111 will be described in detail later.

(比較部113の概要)
比較部113は、ビード形状算出部111で算出したビード21の形状とビード21の目標形状とを比較して、ビード21の形状がビード21の目標形状に達していない欠肉(underfill)領域が存在するか否かを判断するように構成されている。これにより、欠肉領域の有無を造形中にリアルタイムで把握することが可能となる。
なお、比較部113における処理内容については、後で詳細に説明する。
(Overview of comparison section 113)
The comparison unit 113 compares the shape of the bead 21 calculated by the bead shape calculation unit 111 with the target shape of the bead 21, and determines an underfill area where the shape of the bead 21 does not reach the target shape of the bead 21. It is configured to determine whether or not it exists. This makes it possible to ascertain in real time whether or not there is an area with insufficient thickness during modeling.
Note that the processing content of the comparison unit 113 will be explained in detail later.

(目標形状算出部120の概要)
目標形状算出部120は、ビード21の目標形状を算出するように構成されている。
本開示において、ビード21の目標形状とは、造形物20の最終形状を得るために、造形物20を構成する複数のビード21の各々において必要とされる形状、及び、複数のビード21の集合体において必要とされる形状を指す。また、本開示において、欠肉領域とは、ビード21の目標形状から欠けている領域のことである。
目標形状算出部120は、後述する造形制御部105で設定された後述する初期パス設定に基づいて、複数のビード21の各々において必要とされる形状、及び、複数のビード21の集合体において必要とされる形状をビード21の目標形状として算出するように構成されている。
(Overview of target shape calculation unit 120)
The target shape calculation unit 120 is configured to calculate the target shape of the bead 21.
In the present disclosure, the target shape of the bead 21 refers to the shape required for each of the plurality of beads 21 constituting the modeled object 20 and the set of the plurality of beads 21 in order to obtain the final shape of the modeled object 20. Refers to the shape required in the body. Further, in the present disclosure, the underfill area refers to an area that is missing from the target shape of the bead 21.
The target shape calculation unit 120 calculates the shape required for each of the plurality of beads 21 and the shape required for the aggregate of the plurality of beads 21 based on the initial path settings described later set by the modeling control unit 105 described later. The configuration is such that the shape calculated as the target shape of the bead 21 is calculated.

なお、目標形状算出部120は、造形ノズル10の走査経路上の各位置における走査方向に直交する断面におけるビード21の断面形状の目標形状(目標断面形状)を予め算出しておいてもよい。ビード21の目標断面形状は、例えば造形物20の最終形状と、造形ノズル10の走査経路の情報とに基づいて算出してもよい。 Note that the target shape calculation unit 120 may calculate in advance the target shape (target cross-sectional shape) of the cross-sectional shape of the bead 21 in a cross section orthogonal to the scanning direction at each position on the scanning path of the modeling nozzle 10. The target cross-sectional shape of the bead 21 may be calculated, for example, based on the final shape of the object 20 and information on the scanning path of the modeling nozzle 10.

なお、本開示において、造形物20の最終形状とは、幾つかの実施形態に係る3次元造形装置1で積層造形を終えた後の造形物20の形状である。すなわち、本開示において、造形物20の最終形状とは、幾つかの実施形態に係る3次元造形装置1による造形工程を終えた時点における造形物20の形状であって、造形工程の後に行われる仕上げ工程における造形物20の表面の切削等を行う前の形状である。換言すると、本開示において、造形物20の最終形状とは、造形後に仕上を行うための切削代を含んだ形状である。
したがって、本開示において、ビード21の目標形状は、上記の切削代が考慮された形状である。
In addition, in this indication, the final shape of the modeled object 20 is the shape of the modeled object 20 after finishing layered modeling with the three-dimensional printing apparatus 1 which concerns on some embodiments. That is, in the present disclosure, the final shape of the modeled object 20 is the shape of the modeled object 20 at the time when the modeling process by the three-dimensional printing apparatus 1 according to some embodiments is completed, and is performed after the modeling process. This is the shape before the surface of the modeled object 20 is subjected to cutting or the like in the finishing process. In other words, in the present disclosure, the final shape of the modeled object 20 is a shape that includes a cutting allowance for finishing after modeling.
Therefore, in the present disclosure, the target shape of the bead 21 is a shape in which the above-mentioned cutting allowance is taken into consideration.

(パス修正部103の概要)
パス修正部103は、比較部113で欠肉領域が存在すると判断されると、後述する初期パス設定に変更を加えるように構成されている。パス修正部103によって変更が加えられたパス設定を修正パス設定と呼ぶ。パス修正部103における処理内容については、後で詳述する。
(Overview of path correction unit 103)
The path correction unit 103 is configured to make changes to the initial path settings, which will be described later, when the comparison unit 113 determines that an underfill area exists. The path settings modified by the path modification unit 103 are referred to as modified path settings. The processing contents of the path correction unit 103 will be described in detail later.

(造形制御部105の概要)
造形制御部105は、初期パス設定又は修正パス設定に基づいて3次元造形装置1の各部を制御して積層造形を行うように構成されている。本開示において、初期パス設定とは、造形物20の最終形状を実現するために予め設定されたパス設定である。
なお、パス設定には、造形物20の各部分のそれぞれにおいて必要なパスの積層方向(高さ方向)への積層数や各層毎に必要なパス数、造形ノズル10の走査位置に関する情報等が含まれる。
(Overview of modeling control unit 105)
The modeling control unit 105 is configured to control each part of the three-dimensional printing apparatus 1 to perform layered manufacturing based on initial path settings or modified path settings. In the present disclosure, initial path settings are path settings that are preset to realize the final shape of the object 20.
Note that the pass settings include information regarding the number of passes required for each part of the modeled object 20 in the stacking direction (height direction), the number of passes required for each layer, the scanning position of the model nozzle 10, etc. included.

例えば、造形制御部105は、パス設定、すなわち初期パス設定又は修正パス設定に基づく走査経路、走査速度で造形ノズル10が走査されるように走査部30を制御するように構成されている。
例えば、造形制御部105は、パス設定に基づく出力のエネルギービーム15が照射されるように光源7を制御するように構成されている。
例えば、造形制御部105は、パス設定に基づく供給量で金属粉末13が供給されるように、不図示の原料供給装置を制御するように構成されている。
For example, the modeling control unit 105 is configured to control the scanning unit 30 so that the modeling nozzle 10 is scanned at a scanning path and scanning speed based on a pass setting, that is, an initial path setting or a modified path setting.
For example, the modeling control unit 105 is configured to control the light source 7 so that the energy beam 15 having an output based on the path setting is irradiated.
For example, the modeling control unit 105 is configured to control a raw material supply device (not shown) so that the metal powder 13 is supplied at a supply amount based on the path settings.

このように構成される幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、造形制御部105は、造形物20の積層造形を行うようにパス設定に基づいて3次元造形装置1の各部を制御する。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、造形物20の造形時に、第1形状計測センサ41よって計測されたビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状と、第2形状計測センサ42によって計測されたビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状とに基づいて、ビード形状算出部111は、ビード21の形状を算出する。
そして、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、比較部113は、ビード形状算出部111で算出したビード21の形状とビード21の目標形状とを比較して、欠肉領域が存在するか否かを判断する。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、比較部113で欠肉領域が存在すると判断されると、パス修正部103は、初期パス設定に変更を加えた修正パス設定を新たなパス設定として設定する。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、造形制御部105は、新たなパス設定、すなわち修正パス設定に基づいて3次元造形装置1の各部を制御することで造形物20の積層造形を継続させる。
なお、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、修正パス設定に基づく造形物20の造形時に比較部113で欠肉領域が存在すると再び判断されると、パス修正部103は、該修正パス設定に変更を加えた修正パス設定を新たなパス設定として設定する。以下の説明では、修正パス設定を新たなパス設定として設定することを修正パス設定を設定する、とも表現する。
以下、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100において行われる各処理について詳細に説明する。
In the printing control apparatus 100 according to some embodiments configured in this way, the printing control unit 105 controls each part of the three-dimensional printing apparatus 1 based on the path setting so as to perform layered manufacturing of the object 20. .
In the modeling control device 100 according to some embodiments, when printing the object 20, the first surface shape of the object 20 before forming the bead 21 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second shape are measured by the first shape measurement sensor 41. The bead shape calculation unit 111 calculates the shape of the bead 21 based on the second surface shape of the object 20 after forming the bead 21 measured by the measurement sensor 42 .
In the modeling control device 100 according to some embodiments, the comparison unit 113 compares the shape of the bead 21 calculated by the bead shape calculation unit 111 with the target shape of the bead 21, and determines whether an under-thickness area exists. Determine whether or not.
In the modeling control device 100 according to some embodiments, when the comparison unit 113 determines that a lack of thickness area exists, the path correction unit 103 uses the modified path settings that have been changed from the initial path settings as a new path setting. Set as .
In the printing control device 100 according to some embodiments, the printing control unit 105 performs additive manufacturing of the object 20 by controlling each part of the three-dimensional printing device 1 based on new path settings, that is, corrected path settings. Make it continue.
In addition, in the modeling control device 100 according to some embodiments, when the comparison unit 113 determines again that there is an under-fill area when printing the object 20 based on the correction path setting, the path correction unit 103 performs the correction. Set the modified path settings with changes made to the path settings as new path settings. In the following description, setting a modified path setting as a new path setting is also expressed as setting a modified path setting.
Hereinafter, each process performed in the modeling control device 100 according to some embodiments will be described in detail.

(ビード21の形状の算出)
以下、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100における、ビード21の形状の算出について説明する。
図4は、造形物20の表面に形成中のビード21の近傍を斜め上から見たときの模式的な斜視図である。図4では、既に形成されているビード21(既設ビード241)の隣に新たなビード21(新設ビード243)を形成している様子を表している。
新設ビード243の先端243aよりも走査方向17における前側には、第1形状計測センサ41から照射された照射光50による第1輝線51が造形物20の表面に表れている。新設ビード243の先端243aよりも走査方向17における後側には、第2形状計測センサ42から照射された照射光50による第2輝線52が造形物20の表面に表れている。
(Calculation of the shape of the bead 21)
Hereinafter, calculation of the shape of the bead 21 in the modeling control device 100 according to some embodiments will be described.
FIG. 4 is a schematic perspective view of the vicinity of the bead 21 being formed on the surface of the modeled object 20 when viewed diagonally from above. FIG. 4 shows a state in which a new bead 21 (newly installed bead 243) is formed next to an already formed bead 21 (existing bead 241).
On the front side in the scanning direction 17 of the tip 243a of the newly installed bead 243, a first bright line 51 caused by the irradiation light 50 emitted from the first shape measurement sensor 41 appears on the surface of the shaped object 20. On the rear side in the scanning direction 17 of the tip 243a of the newly installed bead 243, a second bright line 52 caused by the irradiation light 50 emitted from the second shape measurement sensor 42 appears on the surface of the object 20.

図5Aは、第1形状計測センサ41によって計測された造形物20の表面形状を示すグラフである。図5Bは、第2形状計測センサ42によって計測された造形物20の表面形状を示すグラフである。なお、図5Bは、図5Aに示したグラフを取得するために第1形状計測センサ41によって造形物20の表面形状を計測した時刻T1から後述する時間△tだけ経過した後の時刻T2において第2形状計測センサ42によって計測された造形物20の表面形状を示すグラフである。 FIG. 5A is a graph showing the surface shape of the shaped object 20 measured by the first shape measurement sensor 41. FIG. 5B is a graph showing the surface shape of the object 20 measured by the second shape measurement sensor 42. FIG. In addition, FIG. 5B shows the first shape measuring sensor 41 measuring the surface shape of the object 20 in order to obtain the graph shown in FIG. 5A. 2 is a graph showing the surface shape of the object 20 measured by the two-shape measurement sensor 42. FIG.

第1形状計測センサ41は、造形物20の表面に表れた第1輝線51に基づいて、第1形状計測センサ41から造形物20の表面までの距離を計測する。
第2形状計測センサ42は、造形物20の表面に表れた第2輝線52に基づいて、第2形状計測センサ42から造形物20の表面までの距離を計測する。
The first shape measurement sensor 41 measures the distance from the first shape measurement sensor 41 to the surface of the object 20 based on the first bright line 51 appearing on the surface of the object 20 .
The second shape measurement sensor 42 measures the distance from the second shape measurement sensor 42 to the surface of the object 20 based on the second bright line 52 appearing on the surface of the object 20 .

第1形状計測センサ41によって計測される造形物20の表面形状は、新設ビード243が形成される直前の表面形状である。新設ビード243が形成される前の造形物20の表面(第1表面)201の表面形状を第1表面形状61とも呼ぶ。したがって、図5Aに示したグラフは、第1表面形状61を示すグラフである。
第2形状計測センサ42によって計測される造形物20の表面形状は、新設ビード243が形成された直後の表面形状である。新設ビード243が形成された後の造形物20の表面(第2表面)202の表面形状を第2表面形状62とも呼ぶ。したがって、図5Bに示したグラフは、第2表面形状62を示すグラフである。
第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、造形物20の表面から離れた位置から造形物20の表面までの距離を計測している。したがって、計測された距離が短いほど、造形物20の表面の高さが高いこととなる。
The surface shape of the object 20 measured by the first shape measurement sensor 41 is the surface shape immediately before the newly installed bead 243 is formed. The surface shape of the surface (first surface) 201 of the modeled object 20 before the new bead 243 is formed is also referred to as the first surface shape 61. Therefore, the graph shown in FIG. 5A is a graph showing the first surface shape 61.
The surface shape of the object 20 measured by the second shape measurement sensor 42 is the surface shape immediately after the newly installed bead 243 is formed. The surface shape of the surface (second surface) 202 of the modeled object 20 after the new bead 243 is formed is also referred to as a second surface shape 62. Therefore, the graph shown in FIG. 5B is a graph showing the second surface shape 62.
The first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 measure the distance from a position away from the surface of the object 20 to the surface of the object 20 . Therefore, the shorter the measured distance, the higher the height of the surface of the shaped object 20.

第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42との離間距離Lsと、造形ノズル10の走査速度Vsから、造形物20の表面の同じ位置を第1形状計測センサ41で計測した時刻T1と第2形状計測センサ42で計測した時刻T2との差(時間△t=Ls/Vs)が分かる。したがって、ある時刻T1における第1形状計測センサ41での計測結果と、該時刻T1から時間△tが経過した後の時刻T2における第2形状計測センサ42での計測結果とを比較することで、第1表面形状61と第2表面形状62との差、すなわち、走査方向と直交する断面における新設ビード243の断面形状65を算出できる。 From the separation distance Ls between the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 and the scanning speed Vs of the modeling nozzle 10, the time T1 when the same position on the surface of the object 20 is measured by the first shape measurement sensor 41 is determined. The difference from time T2 measured by the second shape measurement sensor 42 (time Δt=Ls/Vs) can be found. Therefore, by comparing the measurement result by the first shape measurement sensor 41 at a certain time T1 and the measurement result by the second shape measurement sensor 42 at time T2 after time Δt has elapsed from the time T1, The difference between the first surface shape 61 and the second surface shape 62, that is, the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 in the cross section perpendicular to the scanning direction can be calculated.

図5Cは、第1表面形状61と第2表面形状62との差分から算出される新設ビード243の断面形状65を示す図である。図5Cでは、断面形状65に該当する領域にハッチングを施している。 FIG. 5C is a diagram showing a cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 calculated from the difference between the first surface shape 61 and the second surface shape 62. In FIG. 5C, a region corresponding to the cross-sectional shape 65 is hatched.

幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、第1形状計測センサ41が造形ノズル10に対して走査方向17における前側に配置されているので、第1形状計測センサ41による第1表面形状61の計測が容易となる。幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、第2形状計測センサ42が造形ノズル10に対して走査方向17における後側に配置されているので、第2形状計測センサ42による第2表面形状62の計測が容易となる。 In the modeling control device 100 according to some embodiments, the first shape measurement sensor 41 is disposed on the front side in the scanning direction 17 with respect to the modeling nozzle 10, so that the first surface shape 61 by the first shape measurement sensor 41 is measurement becomes easy. In the modeling control device 100 according to some embodiments, the second shape measurement sensor 42 is disposed on the rear side in the scanning direction 17 with respect to the modeling nozzle 10, so that the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42 is 62 becomes easy to measure.

(ビード形状算出部111における処理内容について)
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62とに基づいて、上述のようにして新設ビード243の断面形状65を算出する。
(Regarding the processing content in the bead shape calculation unit 111)
In the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42. Based on this, the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 is calculated as described above.

次いで、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、算出した新設ビード243の断面形状65と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、新設ビード243の3次元形状を算出する。具体的には、上記時刻T2における新設ビード243の断面形状65と、上記時刻T2における造形ノズル10の3次元の位置の情報と、造形ノズル10と第2形状計測センサ42との位置関係に関する情報とに基づいて、上記時刻T2における新設ビード243の断面形状65についての3次元の位置を算出することができる。したがって、ビード形状算出部111は、任意の時刻Tにおける新設ビード243の断面形状65についての3次元の位置を算出することで、ある期間内に形成された新設ビード243の断面の3次元の位置を算出する。なお、このようにして得られた新設ビード243の断面の3次元の位置は、点群データとして得られる。
そこで、ビード形状算出部111は、このようにして得られた点群データから新設ビード243の3次元形状の情報を算出する。なお、以下の説明では、3次元形状の情報のことを、単に、3次元形状、とも表現し、3次元形状の情報を算出することを、単に、3次元形状を算出する、とも表現する。
また、ビード形状算出部111は、新設ビード243と既設ビード241とを含む複数のビード21の集合体の3次元形状の情報を、既に算出済みである他の新設ビード243の3次元形状の情報に基づいて算出する。
Next, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 calculates the shape of the newly installed bead 243 based on the calculated cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10. Calculate the three-dimensional shape. Specifically, information on the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 at the time T2, information on the three-dimensional position of the modeling nozzle 10 at the time T2, and information on the positional relationship between the modeling nozzle 10 and the second shape measurement sensor 42. Based on this, the three-dimensional position of the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 at the time T2 can be calculated. Therefore, by calculating the three-dimensional position of the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 at an arbitrary time T, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional position of the cross-section of the newly installed bead 243 formed within a certain period. Calculate. Note that the three-dimensional position of the cross section of the newly installed bead 243 obtained in this way is obtained as point group data.
Therefore, the bead shape calculation unit 111 calculates information on the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 from the point cloud data obtained in this way. In the following description, information on a three-dimensional shape is also simply expressed as a three-dimensional shape, and calculating information on a three-dimensional shape is also simply expressed as calculating a three-dimensional shape.
The bead shape calculation unit 111 also calculates information on the three-dimensional shape of an aggregate of a plurality of beads 21 including the newly installed bead 243 and the existing bead 241, and information on the three-dimensional shape of other newly installed beads 243 that have already been calculated. Calculated based on.

このように、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、ビード21の3次元形状を算出する。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100によれば、ビード21の3次元形状をリアルタイムで把握できる。
In this way, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. 2. The three-dimensional shape of the bead 21 is calculated based on the surface shape 62 and information on the scanning position of the modeling nozzle 10.
According to the modeling control device 100 according to some embodiments, the three-dimensional shape of the bead 21 can be grasped in real time.

また、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62との差分である断面形状65を算出する。そしてビード形状算出部111は、断面形状65と造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいてビード21の3次元形状を算出する。すなわち、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100によれば、ビード形状算出部111は、上述したように断面形状65と造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて新設ビード243の断面の3次元の位置を点群データとして算出できる。幾つかの実施形態に係る造形制御装置100によれば、ビード形状算出部111は、該点群データから新設ビード243の3次元形状の情報を算出できる。 In addition, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. A cross-sectional shape 65 that is the difference from the shape 62 is calculated. Then, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional shape of the bead 21 based on the cross-sectional shape 65 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10. That is, according to the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 calculates the cross-section of the newly installed bead 243 based on the cross-sectional shape 65 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10, as described above. Three-dimensional positions can be calculated as point cloud data. According to the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 can calculate information on the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 from the point cloud data.

なお、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、次のようにして新設ビード243の3次元形状を算出してもよい。
例えば、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、第1表面形状61の3次元の位置を第1点群データとして算出してもよい。また、ビード形状算出部111は、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、第2表面形状62の3次元の位置を第2点群データとして算出してもよい。そして、ビード形状算出部111は、第1点群データと、第2点群データとに基づいて、具体的には、第1点群データと第2点群データとの差分から新設ビード243の断面形状65を点群データとして算出してもよい。さらに、ビード形状算出部111は、該点群データから新設ビード243の3次元形状を算出してもよい。
In addition, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 may calculate the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 as follows.
For example, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional position of the first surface shape 61 based on the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and information on the scanning position of the modeling nozzle 10. It may be calculated as one point group data. Furthermore, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional position of the second surface shape 62 based on the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10. It may also be calculated as two-point group data. Then, the bead shape calculation unit 111 calculates the newly installed bead 243 based on the first point group data and the second point group data, specifically, from the difference between the first point group data and the second point group data. The cross-sectional shape 65 may be calculated as point cloud data. Furthermore, the bead shape calculation unit 111 may calculate the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 from the point cloud data.

また、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、ビード形状算出部111は、次のようにして新設ビード243の3次元形状を算出してもよい。
例えば、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、第1表面形状61の3次元の位置を第1点群データとして算出してもよい。そして、ビード形状算出部111は、第1点群データから第1表面形状61の3次元形状の情報を算出してもよい。
また、ビード形状算出部111は、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、第2表面形状62の3次元の位置を第2点群データとして算出してもよい。そして、ビード形状算出部111は、第2点群データから第2表面形状62の3次元形状の情報を算出してもよい。
さらにビード形状算出部111は、第1表面形状61の3次元形状の情報と、第2表面形状62の3次元形状の情報との差分から新設ビード243の3次元形状を算出してもよい。
Furthermore, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the bead shape calculation unit 111 may calculate the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 as follows.
For example, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional position of the first surface shape 61 based on the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and information on the scanning position of the modeling nozzle 10. It may be calculated as one point group data. Then, the bead shape calculation unit 111 may calculate information on the three-dimensional shape of the first surface shape 61 from the first point group data.
Furthermore, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional position of the second surface shape 62 based on the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10. It may also be calculated as two-point group data. Then, the bead shape calculation unit 111 may calculate information on the three-dimensional shape of the second surface shape 62 from the second point group data.
Furthermore, the bead shape calculation unit 111 may calculate the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 from the difference between the three-dimensional shape information of the first surface shape 61 and the three-dimensional shape information of the second surface shape 62.

(比較部113における処理内容について)
上述したように、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、比較部113は、ビード形状算出部111で算出したビード21の形状とビード21の目標形状とを比較する。そして、比較部113は、ビード21の形状がビード21の目標形状に達していない欠肉領域が存在するか否かを判断する。
(Regarding the processing content in the comparison unit 113)
As described above, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the comparison unit 113 compares the shape of the bead 21 calculated by the bead shape calculation unit 111 and the target shape of the bead 21. Then, the comparison unit 113 determines whether there is an under-thickness area where the shape of the bead 21 does not reach the target shape of the bead 21.

(ビード21の3次元形状と目標形状とを比較する場合)
比較部113は、ビード形状算出部111から新設ビード243の3次元形状の情報を取得する。比較部113は、目標形状算出部120から該新設ビード243についての目標形状の情報を取得する。そして、比較部113は、取得した情報に基づいて新設ビード243の3次元形状と、該新設ビード243についての目標形状とを比較する。
また、比較部113は、該新設ビード243と既設ビード241とを含む複数のビード21の集合体の3次元形状の情報をビード形状算出部111から取得する。比較部113は、該集合体についての目標形状の情報をビード形状算出部111から取得する。そして、比較部113は、取得した情報に基づいて該新設ビード243と既設ビード241とを含む複数のビード21の集合体の3次元形状と、該集合体についての目標形状とを比較する。
(When comparing the three-dimensional shape of the bead 21 and the target shape)
The comparison unit 113 acquires information on the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 from the bead shape calculation unit 111. The comparison unit 113 acquires target shape information for the newly installed bead 243 from the target shape calculation unit 120. Then, the comparison unit 113 compares the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 and the target shape of the newly installed bead 243 based on the acquired information.
Further, the comparison unit 113 acquires information on the three-dimensional shape of the aggregate of the plurality of beads 21 including the new bead 243 and the existing bead 241 from the bead shape calculation unit 111. The comparison unit 113 acquires information on the target shape for the aggregate from the bead shape calculation unit 111. Then, the comparison unit 113 compares the three-dimensional shape of the aggregate of the plurality of beads 21 including the newly installed bead 243 and the existing bead 241 with the target shape of the aggregate based on the acquired information.

比較部113は、新設ビード243の3次元形状が該新設ビード243についての目標形状に達していない領域が存在する場合、該領域の位置や範囲、すなわち該領域の形状を算出するとともに、欠肉領域が存在すると判断する。
比較部113は、新設ビード243と既設ビード241とを含む複数のビード21の集合体の3次元形状が該集合体についての目標形状に達していない領域が存在する場合、該領域の形状を算出するとともに、欠肉領域が存在すると判断する。
If there is a region where the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 does not reach the target shape for the newly installed bead 243, the comparison unit 113 calculates the position and range of the region, that is, the shape of the region, Determine that the area exists.
If there is a region in which the three-dimensional shape of the aggregate of a plurality of beads 21 including the newly installed bead 243 and the existing bead 241 does not reach the target shape for the aggregate, the comparison unit 113 calculates the shape of the area. At the same time, it is determined that there is a region with insufficient thickness.

(ビード21の断面形状と目標断面形状とを比較する場合)
比較部113は、ビード21の断面形状と目標形状(目標断面形状)とを比較することで欠肉領域が存在しているか否かを判断するようにしてもよい。
例えば、比較部113は、ビード形状算出部111から新設ビード243の断面形状65の情報を取得する。また、比較部113は、造形ノズル10の現時点での走査位置に対応する目標断面形状の情報を目標形状算出部120から取得する。そして、比較部113は、取得した情報に基づいて新設ビード243の断面形状65と目標断面形状とを比較する。
(When comparing the cross-sectional shape of the bead 21 and the target cross-sectional shape)
The comparison unit 113 may determine whether or not a lack-of-thickness region exists by comparing the cross-sectional shape of the bead 21 with a target shape (target cross-sectional shape).
For example, the comparison unit 113 acquires information on the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 from the bead shape calculation unit 111. Furthermore, the comparison unit 113 acquires information on the target cross-sectional shape corresponding to the current scanning position of the modeling nozzle 10 from the target shape calculation unit 120. Then, the comparison unit 113 compares the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 and the target cross-sectional shape based on the acquired information.

比較部113は、新設ビード243の断面形状65が目標断面形状に達していない領域が存在する場合、該領域の範囲を算出するとともに、欠肉領域が存在すると判断する。なお、欠肉領域については、後述するパス修正部103における処理内容とともに説明する。 If there is a region in which the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 does not reach the target cross-sectional shape, the comparison unit 113 calculates the range of the region and determines that there is an under-thickness region. Note that the underfill area will be explained together with the processing contents of the path correction unit 103, which will be described later.

このように、幾つかの実施形態では、上述したように、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62との差分から造形ノズル10の走査方向17と直交する断面におけるビード21の断面形状65を算出する。そして、幾つかの実施形態では、上述したように、比較部113は、ビード21の断面形状65と目標断面形状とを比較することで欠肉領域が存在しているか否かを判断できる。
したがって、幾つかの実施形態によれば、ビード21の3次元形状を算出しなくてもよいのでビード形状算出部111における演算負荷を減らすことができ、形状算出の応答速度が向上する。
Thus, in some embodiments, as described above, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor 42. A cross-sectional shape 65 of the bead 21 in a cross section perpendicular to the scanning direction 17 of the modeling nozzle 10 is calculated from the difference with the surface shape 62. In some embodiments, as described above, the comparison unit 113 can determine whether or not an under-thickness region exists by comparing the cross-sectional shape 65 of the bead 21 and the target cross-sectional shape.
Therefore, according to some embodiments, it is not necessary to calculate the three-dimensional shape of the bead 21, so the calculation load on the bead shape calculation unit 111 can be reduced, and the response speed of shape calculation can be improved.

(目標形状算出部120における処理内容について)
上述したように、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、目標形状算出部120は、ビード21の目標形状を算出する。
図6A、図6B及び図6Cは、ビード21の目標形状について説明するための模式的な図である。図6Aは、ビード21を鉛直方向上方に順次積層していく場合の一例である。図6Bは、ビード21を鉛直方向に対して傾斜した方向に順次積層していく場合の一例であり、ビード21が下方を向く面を有するオーバーハング部が存在する。図6Cは、例えば同じ高さ位置に存在する複数のビード21によって形成される層219が高さ方向に複数積層されることで形成される造形物20の一例である。
(Regarding the processing content in the target shape calculation unit 120)
As described above, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the target shape calculation unit 120 calculates the target shape of the bead 21.
6A, FIG. 6B, and FIG. 6C are schematic diagrams for explaining the target shape of the bead 21. FIG. 6A shows an example in which beads 21 are sequentially stacked vertically upward. FIG. 6B is an example of a case where beads 21 are sequentially stacked in a direction oblique to the vertical direction, and there is an overhang portion in which the beads 21 have a surface facing downward. FIG. 6C is an example of a shaped object 20 formed by stacking a plurality of layers 219 in the height direction, each of which is formed by a plurality of beads 21 located at the same height, for example.

造形物20において、表面の状態を整えたり、寸法精度を確保する必要がある場合、造形後に仕上加工を行うための切削代が必要である。すなわち、図6A、図6B及び図6Cに示すように、造形物20の最終形状211は、造形物20のCADデータの寸法として規定される仕上加工後の造形物20の形状213に切削代215を加えた形状217以上の大きさを有する必要がある。 In the modeled object 20, when it is necessary to adjust the surface condition or ensure dimensional accuracy, a cutting allowance is required for performing finishing processing after modeling. That is, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the final shape 211 of the object 20 has a cutting allowance 215 added to the shape 213 of the object 20 after finishing, which is defined as the dimensions of the CAD data of the object 20. It is necessary to have a size equal to or larger than the shape 217 in which .

そこで、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、目標形状算出部120は、仕上加工後の造形物20の形状213に切削代215を加えた形状217をからビード21の目標形状を算出する。
例えば、複数のビード21の集合体220についての目標形状については、目標形状算出部120は、造形物20のCADデータにおける寸法に対して切削代215の寸法を加えた寸法値を算出し、該寸法値を複数のビード21の集合体220についての目標形状とする。
Therefore, in the modeling control device 100 according to some embodiments, the target shape calculation unit 120 calculates the target shape of the bead 21 from the shape 217 obtained by adding the cutting allowance 215 to the shape 213 of the molded object 20 after finishing processing. do.
For example, regarding the target shape of the aggregate 220 of a plurality of beads 21, the target shape calculation unit 120 calculates the dimension value by adding the dimension of the cutting allowance 215 to the dimension in the CAD data of the object 20, and The dimension values are set as the target shape for the aggregate 220 of the plurality of beads 21.

例えば、複数のビード21の各々についての目標形状については、目標形状算出部120は、造形物20のCADデータにおける寸法に対して切削代215の寸法を加えた寸法値を算出し、該寸法値とビード21の配置数とに基づいて算出する。 For example, regarding the target shape for each of the plurality of beads 21, the target shape calculation unit 120 calculates a dimension value by adding the dimension of the cutting allowance 215 to the dimension in the CAD data of the object 20, and calculates the dimension value and the number of beads 21 arranged.

図7は、図6Cに示す造形物20における複数のビード21の各々についての目標形状について説明するための図である。
図7に示すように、切削代215を形成に関与するビード231において必要とされるビード21の幅W1と、切削代215の形成に関与しないビード233において必要とされるビード21の幅W2とは、異なっていてもよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining the target shape of each of the plurality of beads 21 in the shaped object 20 shown in FIG. 6C.
As shown in FIG. 7, the width W1 of the bead 21 required for the bead 231 that participates in forming the cutting allowance 215, and the width W2 of the bead 21 required for the bead 233 that does not participate in the formation of the cutting allowance 215. may be different.

上述したように、ビード21の目標形状や集合体220についての目標形状を造形物20のCADデータに基づいて得ることで、ビード21の目標形状や集合体220についての目標形状の取得が容易となる。 As described above, by obtaining the target shape of the bead 21 and the target shape of the aggregate 220 based on the CAD data of the object 20, it is easy to obtain the target shape of the bead 21 and the target shape of the aggregate 220. Become.

上述したように、ビード21の目標形状や集合体220についての目標形状を造形物20のCADデータと、造形後の造形物20の切削代215とに基づいて得ることで、切削代215を含めたビード21の目標形状や集合体220についての目標形状を取得できる。
幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、目標形状算出部120を備えるので、ビード21の目標形状や集合体220についての目標形状についてのデータが外部から提供されなくても、造形物20のCADデータに基づいてビード21の目標形状や集合体220についての目標形状についてのデータを得ることができる。
As described above, by obtaining the target shape of the bead 21 and the target shape of the aggregate 220 based on the CAD data of the object 20 and the cutting allowance 215 of the object 20 after modeling, the cutting allowance 215 can be included. The target shape of the beads 21 and the target shape of the aggregate 220 can be obtained.
The modeling control device 100 according to some embodiments includes the target shape calculation unit 120, so that even if data regarding the target shape of the bead 21 or the target shape of the aggregate 220 is not provided from the outside, the modeled object 20 Data regarding the target shape of the bead 21 and the target shape of the aggregate 220 can be obtained based on the CAD data.

(パス修正部103における処理内容及び欠肉領域について)
上述したように、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100では、パス修正部103は、比較部113で欠肉領域が存在すると判断されると、欠肉領域を埋めるパスを追加するようにパス設定に変更を加えた修正パス設定を設定する。以下、種々の欠肉領域の例を挙げつつ、パス設定の変更について説明する。
(Regarding the processing content and underfill area in the path correction unit 103)
As described above, in the modeling control device 100 according to some embodiments, when the comparison unit 113 determines that a missing area exists, the path correction unit 103 adds a pass to fill the missing area. Set a modified path setting with changes made to the path setting. Hereinafter, changing the path settings will be explained while giving examples of various underfill areas.

図8Aは、図6Aに示すようにビード21を鉛直方向上方に順次積層していく場合に現れる可能性がある欠肉領域の一例と、修正パスについて説明するための模式的な図である。
図8Aに示す例では、初期パス設定に従ってビード21の集合体220を造形したものの、ビード21の集合体220の高さが集合体220の目標形状250(形状217)の高さに達していなかった場合の集合体220を実線で示している。
図8Aに示す例では、集合体220の上面よりも上方、且つ、目標形状250(形状217)を示す2点鎖線で囲まれた領域が欠肉領域300である。
FIG. 8A is a schematic diagram for explaining an example of a lack of thickness area that may appear when beads 21 are sequentially stacked vertically upward as shown in FIG. 6A, and a correction path.
In the example shown in FIG. 8A, although an aggregate 220 of beads 21 is modeled according to the initial path setting, the height of the aggregate 220 of beads 21 has not reached the height of the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220. The aggregate 220 in this case is shown by a solid line.
In the example shown in FIG. 8A, the region above the upper surface of the aggregate 220 and surrounded by the two-dot chain line indicating the target shape 250 (shape 217) is the underfill region 300.

このような場合には、パス修正部103は、集合体220の目標形状250(形状217)の高さに到達するのに必要な追加のパス数を算出する。そして、パス修正部103は、算出した追加のパス数でパスを追加するように修正パス設定を設定する。 In such a case, the path correction unit 103 calculates the number of additional passes required to reach the height of the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220. Then, the path correction unit 103 sets the correction path settings so as to add paths by the calculated number of additional paths.

造形制御部105は、新たに設定された修正パス設定に基づく走査経路、走査速度で造形ノズル10が走査されるように走査部30を制御する。これにより、図8Aにおいて破線で示すように、修正パス設定に基づく新たなビード25が形成される。その結果、集合体220の高さが集合体220の目標形状250(形状217)の高さに到達する。 The modeling control unit 105 controls the scanning unit 30 so that the modeling nozzle 10 is scanned at the scanning path and scanning speed based on the newly set correction path settings. As a result, a new bead 25 is formed based on the corrected path setting, as shown by the broken line in FIG. 8A. As a result, the height of the aggregate 220 reaches the height of the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220.

図8Bは、図6Aに示すようにビード21を鉛直方向上方に順次積層していく場合に現れる可能性がある欠肉領域の他の一例と、修正パスについて説明するための模式的な図である。
図8Bに示す例では、初期パス設定に従ってビード21を形成している途中で、ビード21の幅方向の大きさ、すなわち図8Bにおける左右方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに達していなかった場合の一例を表している。
図8Bに示す例では、ビード21の目標形状260を示す2点鎖線で囲まれた領域のうち、既に形成されているビード21が占める領域を除いた領域が欠肉領域300である。
FIG. 8B is a schematic diagram for explaining another example of the under-thickness region that may appear when the beads 21 are sequentially stacked vertically upward as shown in FIG. 6A, and a correction path. be.
In the example shown in FIG. 8B, while the bead 21 is being formed according to the initial pass setting, the size of the bead 21 in the width direction, that is, the size in the left and right direction in FIG. This shows an example of a case where the size has not been reached.
In the example shown in FIG. 8B, the region surrounded by the two-dot chain line indicating the target shape 260 of the bead 21 excluding the region occupied by the already formed bead 21 is the underfill region 300.

このような場合には、パス修正部103は、図8Bに示した欠肉領域300を埋めるように、既に形成されているビード21に幅方向で隣接する新たな隣接ビード26を形成するための追加のパスを修正パス設定に含める。
さらに、パス修正部103は、既に形成されているビード21の上方に新たな幅広ビード27を形成するように、初期パス設定におけるビード21の幅に関する設定を変更する。
In such a case, the path correction unit 103 performs a process to form a new adjacent bead 26 adjacent to the already formed bead 21 in the width direction so as to fill the missing area 300 shown in FIG. 8B. Include additional paths in the fix path settings.
Further, the path modification unit 103 changes the setting regarding the width of the bead 21 in the initial path setting so as to form a new wide bead 27 above the already formed bead 21.

造形制御部105は、新たに設定された修正パス設定に基づいて走査部30を制御する。これにより、図8Bにおいて破線で示すように、修正パス設定に基づく新たな隣接ビード26及び幅広ビード27が形成される。その結果、集合体220の形状が集合体220の目標形状250(形状217)を満たすこととなる。 The modeling control unit 105 controls the scanning unit 30 based on the newly set correction path settings. As a result, new adjacent beads 26 and wide beads 27 are formed based on the corrected path settings, as shown by broken lines in FIG. 8B. As a result, the shape of the aggregate 220 satisfies the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220.

図8Cは、図6Aに示すようにビード21を鉛直方向上方に順次積層していく場合に現れる可能性がある欠肉領域のさらに他の一例と、修正パスについて説明するための模式的な図である。
図8Cに示す例では、初期パス設定に従ってビード21の集合体220を造形したものの、ビード21の集合体220の形状が集合体220の上方で集合体220の目標形状250(形状217)に一部達していない領域が生じてしまった場合の一例を示している。
図8Cに示す例では、集合体220の上面よりも上方、且つ、目標形状250(形状217)を示す2点鎖線で囲まれた領域が欠肉領域300である。図8Cに示す例では、欠肉領域300に対して細い実線のハッチングを施している。
FIG. 8C is a schematic diagram for explaining still another example of a lack of thickness area that may appear when beads 21 are sequentially stacked vertically upward as shown in FIG. 6A, and a correction path. It is.
In the example shown in FIG. 8C, although the aggregate 220 of beads 21 is modeled according to the initial path setting, the shape of the aggregate 220 of beads 21 is aligned with the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220 above the aggregate 220. An example is shown in which an unreached area occurs.
In the example shown in FIG. 8C, the region above the upper surface of the aggregate 220 and surrounded by the two-dot chain line indicating the target shape 250 (shape 217) is the underfill region 300. In the example shown in FIG. 8C, the underfill area 300 is hatched with a thin solid line.

このような場合には、パス修正部103は、図8Cに示した欠肉領域300を埋めるように、新たなビード25を形成するための追加のパスを修正パス設定に含める。 In such a case, the path correction unit 103 includes an additional pass for forming a new bead 25 in the correction path settings so as to fill the missing area 300 shown in FIG. 8C.

造形制御部105は、新たに設定された修正パス設定に基づく走査経路、走査速度で造形ノズル10が走査されるように走査部30を制御する。これにより、図8Cにおいて破線で示すように、修正パス設定に基づく新たなビード25が形成される。その結果、集合体220の形状が集合体220の目標形状250(形状217)を満たすようになる。 The modeling control unit 105 controls the scanning unit 30 so that the modeling nozzle 10 is scanned at the scanning path and scanning speed based on the newly set correction path settings. As a result, a new bead 25 is formed based on the corrected path setting, as shown by the broken line in FIG. 8C. As a result, the shape of the aggregate 220 satisfies the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220.

図8Dは、図6Bに示すようにビード21を鉛直方向に対して傾斜した方向に順次積層していく場合に現れる可能性がある欠肉領域の一例と、修正パスについて説明するための模式的な図である。
図8Dに示す例では、初期パス設定に従ってビード21の集合体220を造形したものの、オーバーハングの影響等からビード21の積み重ね不良が生じて、集合体220のオーバーハング角度が集合体220の目標形状250(形状217)のオーバーハング角度からずれてしまった場合の一例を実線で示している。
図8Dに示す例では、集合体220の目標形状250を示す2点鎖線で囲まれた領域のうち、既に形成されているビード21が占める領域を除いた領域が欠肉領域300である。
FIG. 8D is a schematic diagram for explaining an example of a lack of thickness area that may appear when beads 21 are sequentially stacked in a direction inclined to the vertical direction as shown in FIG. 6B, and a correction path. This is a diagram.
In the example shown in FIG. 8D, although an aggregate 220 of beads 21 is modeled according to the initial path setting, the stacking of the beads 21 is poor due to the influence of overhang, and the overhang angle of the aggregate 220 is lower than the target of the aggregate 220. An example of a case where the overhang angle deviates from the shape 250 (shape 217) is shown by a solid line.
In the example shown in FIG. 8D, the region surrounded by the two-dot chain line indicating the target shape 250 of the aggregate 220, excluding the region occupied by the already formed beads 21, is the underfill region 300.

このような場合には、パス修正部103は、図8Dに示した欠肉領域300のうち、集合体220の上面よりも下方に位置する欠肉領域300を埋めるように、新たなビード25を形成するための追加のパスを修正パス設定に含める。
さらに、パス修正部103は、既に形成されているビード21の上方に新たな幅広ビード27を形成するように、初期パス設定におけるビード21の幅に関する設定を変更する。
In such a case, the path correction unit 103 adds a new bead 25 to fill the missing area 300 located below the upper surface of the aggregate 220 among the missing areas 300 shown in FIG. 8D. Include additional paths to form in modified path settings.
Further, the path modification unit 103 changes the setting regarding the width of the bead 21 in the initial path setting so as to form a new wide bead 27 above the already formed bead 21.

造形制御部105は、新たに設定された修正パス設定に基づいて走査部30を制御する。これにより、図8Dにおいて破線で示すように、修正パス設定に基づく新たなビード25及び幅広ビード27が形成される。その結果、集合体220の形状が集合体220の目標形状250(形状217)を満たすこととなる。 The modeling control unit 105 controls the scanning unit 30 based on the newly set correction path settings. As a result, a new bead 25 and wide bead 27 are formed based on the corrected path settings, as shown by the broken line in FIG. 8D. As a result, the shape of the aggregate 220 satisfies the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220.

図8Eは、図6Bに示すようにビード21を鉛直方向に対して傾斜した方向に順次積層していく場合に現れる可能性がある欠肉領域の他の一例と、修正パスについて説明するための模式的な図である。
図8Eに示す例では、初期パス設定に従ってビード21の集合体220を造形したものの、各ビード21の幅方向の大きさ、すなわち図8Eにおける左右方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに達していなかった場合の一例を表している。
図8Eに示す例では、集合体220の目標形状250を示す2点鎖線で囲まれた領域のうち、既に形成されているビード21が占める領域を除いた領域が欠肉領域300である。図8Eに示す例では、欠肉領域300に対して細い実線のハッチングを施している。
FIG. 8E shows another example of the under-thickness region that may appear when beads 21 are sequentially stacked in a direction inclined to the vertical direction as shown in FIG. 6B, and a correction path. It is a schematic diagram.
In the example shown in FIG. 8E, although the aggregate 220 of beads 21 is modeled according to the initial pass settings, the size of each bead 21 in the width direction, that is, the size in the left-right direction in FIG. This represents an example of a case where the magnitude in the direction has not been reached.
In the example shown in FIG. 8E, the region surrounded by the two-dot chain line indicating the target shape 250 of the aggregate 220, excluding the region occupied by the already formed beads 21, is the underfill region 300. In the example shown in FIG. 8E, the underfill area 300 is hatched with a thin solid line.

このような場合には、パス修正部103は、図8Eに示した欠肉領域300を埋めるように、新たなビード25を形成するための追加のパスを修正パス設定に含める。 In such a case, the path correction unit 103 includes an additional pass for forming a new bead 25 in the correction path settings so as to fill the missing area 300 shown in FIG. 8E.

造形制御部105は、新たに設定された修正パス設定に基づいて走査部30を制御する。これにより、図8Eにおいて破線で示すように、修正パス設定に基づく新たなビード25が形成される。その結果、集合体220の形状が集合体220の目標形状250(形状217)を満たすこととなる。 The modeling control unit 105 controls the scanning unit 30 based on the newly set correction path settings. As a result, a new bead 25 is formed based on the corrected path setting, as shown by the broken line in FIG. 8E. As a result, the shape of the aggregate 220 satisfies the target shape 250 (shape 217) of the aggregate 220.

上述したように、幾つかの実施形態によれば、パス修正部103は、欠肉領域300が存在すると比較部113で判断されると、欠肉領域300を埋めるパスを追加するように修正パス設定を設定する。これにより、欠肉領域300が存在する場合であっても追加パスによって欠肉領域300を埋めることができる。 As described above, according to some embodiments, when the comparison unit 113 determines that the missing area 300 exists, the path correction unit 103 adjusts the correction path so as to add a path to fill the missing area 300. Configure settings. Thereby, even if the missing area 300 exists, the missing area 300 can be filled with the additional pass.

(フローチャート)
図9は、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100において実施される処理を説明するためのフローチャートである。3次元造形装置1において造形が開始されると、幾つかの実施形態に係る造形制御装置100の不図示の演算装置が不図示の記憶部から図9に示すフローチャートの処理を実施するためのプログラムを読み込む。そして、該演算装置は、読み込んだプログラムに基づいて、処理を開始する。
なお、以下の説明では、主に、本開示に係るビード21の形状の算出及び算出したビード21の形状に基づく各処理について説明することとし、他の処理についての説明を省略する。
(flowchart)
FIG. 9 is a flowchart for explaining processing performed in the modeling control device 100 according to some embodiments. When modeling is started in the three-dimensional printing apparatus 1, an arithmetic unit (not shown) of the printing control apparatus 100 according to some embodiments stores a program for executing the process of the flowchart shown in FIG. 9 from a storage unit (not shown). Load. Then, the arithmetic device starts processing based on the read program.
Note that in the following description, calculation of the shape of the bead 21 according to the present disclosure and each process based on the calculated shape of the bead 21 will be mainly explained, and description of other processes will be omitted.

第1表面形状計測工程S1において、造形制御装置100のビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41に第1表面形状61を計測させる。
次いで、第2表面形状計測工程S3において、造形制御装置100のビード形状算出部111は、第2形状計測センサ42に第2表面形状62を計測させる。
In the first surface shape measurement step S1, the bead shape calculation unit 111 of the modeling control device 100 causes the first shape measurement sensor 41 to measure the first surface shape 61.
Next, in the second surface shape measurement step S3, the bead shape calculation unit 111 of the modeling control device 100 causes the second shape measurement sensor 42 to measure the second surface shape 62.

評価工程S5において、造形制御装置100における評価部110は、ビード形状算出部111においてビード21の形状を算出し、比較部113においてビード形状算出部111で算出したビード21の形状とビード21の目標形状とを比較する。そして、評価工程S5において、造形制御装置100における評価部110は、比較部113において欠肉領域が存在するか否かを判断する。
評価工程S5の詳細については、後で説明する。
In the evaluation step S5, the evaluation unit 110 in the modeling control device 100 calculates the shape of the bead 21 in the bead shape calculation unit 111, and compares the shape of the bead 21 calculated by the bead shape calculation unit 111 and the target of the bead 21 in the comparison unit 113. Compare with the shape. Then, in the evaluation step S5, the evaluation section 110 in the modeling control device 100 determines in the comparison section 113 whether or not there is an under-fill area.
Details of the evaluation step S5 will be explained later.

評価工程S5において、欠肉領域が存在すると判断された場合、ステップS11が肯定判断されて修正パス設定工程S7へ進む。
修正パス設定工程S7において、造形制御装置100のパス修正部103は、例えば図8A乃至図8Eで説明したように、修正パス設定を設定し、第1表面形状計測工程S1に戻る。
In the evaluation step S5, if it is determined that the underfill area exists, an affirmative determination is made in step S11, and the process proceeds to the correction path setting step S7.
In the correction path setting step S7, the path correction unit 103 of the modeling control device 100 sets correction path settings, for example, as described in FIGS. 8A to 8E, and returns to the first surface shape measurement step S1.

評価工程S5において、欠肉領域が存在しないと判断された場合、ステップS11が否定判断されてステップS13へ進む。
ステップS13において、造形制御装置100は、造形が完了したか否かを判断する。 造形が完了していない場合、ステップS13が否定判断されて第1表面形状計測工程S1に戻る。
造形が完了していた場合、ステップS13が肯定判断されて、造形制御装置100は、本プログラムの処理を終了する。
If it is determined in the evaluation step S5 that there is no underfill area, a negative determination is made in step S11 and the process proceeds to step S13.
In step S13, the modeling control device 100 determines whether modeling is completed. If the modeling is not completed, a negative determination is made in step S13 and the process returns to the first surface shape measurement step S1.
If the modeling has been completed, an affirmative determination is made in step S13, and the modeling control device 100 ends the processing of this program.

(評価工程S5の詳細について)
図10は、評価工程S5における処理の内容を説明するためのフローチャートである。なお、図10は、ビード21の3次元形状と目標形状とを比較する場合についての処理について説明するためのフローチャートである。
(Details of evaluation process S5)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the contents of the processing in the evaluation step S5. Note that FIG. 10 is a flowchart for explaining the process for comparing the three-dimensional shape of the bead 21 and the target shape.

ビード形状算出工程S51において、造形制御装置100のビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62とに基づいて、上述のようにして新設ビード243の断面形状65を算出する。そして、ビード形状算出部111は、算出した新設ビード243の断面形状65と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、上述のようにして新設ビード243の3次元形状を算出する。また、ビード形状算出部111は、上述のようにして複数のビード21の集合体220の3次元形状の情報を算出する。 In the bead shape calculation step S51, the bead shape calculation unit 111 of the modeling control device 100 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42. Based on this, the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 is calculated as described above. Then, the bead shape calculation unit 111 calculates the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 as described above based on the calculated cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 and the information on the scanning position of the modeling nozzle 10. Furthermore, the bead shape calculation unit 111 calculates information on the three-dimensional shape of the aggregate 220 of the plurality of beads 21 as described above.

目標形状算出工程S53において、造形制御装置100の目標形状算出部120は、上述のようにして複数のビード21の集合体220についての目標形状250、及び、ビード21の目標形状260を算出する。 In the target shape calculation step S53, the target shape calculation unit 120 of the modeling control device 100 calculates the target shape 250 for the aggregate 220 of the plurality of beads 21 and the target shape 260 of the beads 21 as described above.

比較工程S55において、造形制御装置100の比較部113は、ビード形状算出工程S51で算出した新設ビード243の3次元形状と、目標形状算出工程S53で算出した該新設ビード243についての目標形状260とを比較する。また、比較工程S55では、造形制御装置100の比較部113は、ビード形状算出工程S51で算出した複数のビード21の集合体220の3次元形状と、目標形状算出工程S53で算出した集合体220についての目標形状250とを比較する。
そして、比較工程S55では、造形制御装置100の比較部113は、上記の比較の結果から欠肉領域300の有無を判断するとともに、欠肉領域300が存在する場合には欠肉領域300の形状を算出する。
In the comparison step S55, the comparison unit 113 of the modeling control device 100 compares the three-dimensional shape of the newly installed bead 243 calculated in the bead shape calculation step S51 with the target shape 260 for the newly installed bead 243 calculated in the target shape calculation step S53. Compare. In the comparison step S55, the comparison unit 113 of the modeling control device 100 compares the three-dimensional shape of the aggregate 220 of the plurality of beads 21 calculated in the bead shape calculation step S51 with the aggregate 220 calculated in the target shape calculation step S53. A comparison is made with the target shape 250 for .
Then, in the comparison step S55, the comparison unit 113 of the modeling control device 100 determines the presence or absence of the under-thickness area 300 from the result of the above comparison, and if the under-thickness area 300 exists, the shape of the under-thickness area 300. Calculate.

比較工程S55が実施されると、図9におけるステップS11へ戻る。 After the comparison step S55 is performed, the process returns to step S11 in FIG.

図11は、評価工程S5における処理の内容を説明するためのフローチャートである。なお、図11は、ビード21の断面形状と目標断面形状とを比較する場合についての処理について説明するためのフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the contents of the processing in the evaluation step S5. Note that FIG. 11 is a flowchart for explaining the process for comparing the cross-sectional shape of the bead 21 and the target cross-sectional shape.

ビード形状算出工程S51Aにおいて、造形制御装置100のビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62とに基づいて、上述のようにして新設ビード243の断面形状65を算出する。 In the bead shape calculation step S51A, the bead shape calculation unit 111 of the modeling control device 100 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42. Based on this, the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 is calculated as described above.

目標形状算出工程S53Aにおいて、造形制御装置100の目標形状算出部120は、上述のようにしてビード21の目標断面形状を算出する。 In the target shape calculation step S53A, the target shape calculation unit 120 of the modeling control device 100 calculates the target cross-sectional shape of the bead 21 as described above.

比較工程S55Aにおいて、造形制御装置100の比較部113は、ビード形状算出工程S51で算出した新設ビード243の断面形状65と、目標形状算出工程S53で算出した該新設ビード243についての目標断面形状とを比較する。
そして、比較工程S55Aでは、造形制御装置100の比較部113は、上記の比較の結果から欠肉領域300の有無を判断するとともに、欠肉領域300が存在する場合には欠肉領域300の形状を算出する。
In the comparison step S55A, the comparison unit 113 of the modeling control device 100 compares the cross-sectional shape 65 of the newly installed bead 243 calculated in the bead shape calculation step S51 with the target cross-sectional shape of the newly installed bead 243 calculated in the target shape calculation step S53. Compare.
Then, in the comparison step S55A, the comparison unit 113 of the modeling control device 100 determines the presence or absence of the under-thickness area 300 from the result of the above comparison, and if the under-thickness area 300 exists, the shape of the under-thickness area 300. Calculate.

比較工程S55Aが実施されると、図9におけるステップS11へ戻る。 After the comparison step S55A is performed, the process returns to step S11 in FIG.

(第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42を用いない実施形態について)
(撮像装置45を用いる場合)
図12は、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42を用いない実施形態の一例を説明するための模式的な図であり、造形ノズル10の近傍を示している。
図12に示す実施形態では、造形制御装置100は、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42に代えて、1台の撮像装置45を備えている。
図12に示す実施形態では、撮像装置45は、少なくとも新設ビード243における先端の近傍を撮影できるように構成されているとよく、造形物20の全体を撮影できるように構成されていてもよい。
(About an embodiment that does not use the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42)
(When using the imaging device 45)
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining an example of an embodiment that does not use the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42, and shows the vicinity of the modeling nozzle 10.
In the embodiment shown in FIG. 12 , the modeling control device 100 includes one imaging device 45 instead of the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 .
In the embodiment shown in FIG. 12, the imaging device 45 is preferably configured to be able to image at least the vicinity of the tip of the newly installed bead 243, and may be configured to be able to image the entire shaped object 20.

図12に示す実施形態では、撮像装置45によって造形物20の表面を撮影することで得られた画像データから、ビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状62に関する情報を取得する。なお、新設ビード243が形成される前に撮像装置45によって造形物20の表面を撮影することで、得られた画像データに基づいてビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状61に関する情報を取得できる。
したがって、図12に示す実施形態では、造形制御装置100は、上述した幾つかの実施形態と同様に、ビード形状算出部111においてビード21の形状を算出できる。
なお、撮像装置45は、造形ノズル10とともに移動するように構成されていてもよく、造形ノズル10とは独立して移動可能に構成されていてもよく、不動であってもよい。
In the embodiment shown in FIG. 12, information regarding the second surface shape 62 of the object 20 after forming the bead 21 is acquired from image data obtained by photographing the surface of the object 20 with the imaging device 45. . Note that by photographing the surface of the object 20 with the imaging device 45 before the new bead 243 is formed, the first surface shape 61 of the object 20 before the bead 21 is formed is determined based on the obtained image data. You can obtain information about
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 12, the modeling control device 100 can calculate the shape of the bead 21 in the bead shape calculation unit 111, similarly to the several embodiments described above.
Note that the imaging device 45 may be configured to move together with the modeling nozzle 10, may be configured to be movable independently of the modeling nozzle 10, or may be immobile.

なお、撮像装置45の台数が1台の場合には、撮像装置45による撮像可能な領域内であっても、例えば造形物20の形状によっては造形物20自身が邪魔をして造形物20の表面において撮影できない領域が発生するおそれがある。このような場合には、複数台の撮像装置45をそれぞれ異なる位置に設置することで、撮影できない領域が発生することを抑制できる。 Note that when the number of imaging devices 45 is one, even if the imaging device 45 is within the area that can be imaged, depending on the shape of the object 20, for example, the object 20 itself may interfere with the image of the object 20. There is a possibility that there will be areas on the surface that cannot be photographed. In such a case, by installing the plurality of imaging devices 45 at different positions, it is possible to suppress the occurrence of areas that cannot be photographed.

(3次元形状測定器47を用いる場合)
図13は、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42を用いない実施形態の他の一例を説明するための模式的な図であり、造形ノズル10の近傍を示している。
図13に示す実施形態では、造形制御装置100は、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42に代えて、1台の3次元形状測定器47を備えている。
図13に示す実施形態では、3次元形状測定器47は、少なくとも新設ビード243における先端の近傍の形状を測定できるように構成されているとよく、造形物20の全体を測定できるように構成されていてもよい。
(When using the three-dimensional shape measuring device 47)
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining another example of the embodiment in which the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 are not used, and shows the vicinity of the modeling nozzle 10.
In the embodiment shown in FIG. 13, the modeling control device 100 includes one three-dimensional shape measuring device 47 instead of the first shape measuring sensor 41 and the second shape measuring sensor 42.
In the embodiment shown in FIG. 13, the three-dimensional shape measuring device 47 is preferably configured to be able to measure at least the shape near the tip of the newly installed bead 243, and is configured to be able to measure the entire object 20. You can leave it there.

図13に示す実施形態では、3次元形状測定器47によって造形物20の表面形状を測定することで得られた測定データから、ビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状62に関する情報を取得する。なお、新設ビード243が形成される前に3次元形状測定器47によって造形物20の表面の形状を計測することで、得られた測定データに基づいてビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状61に関する情報を取得できる。
したがって、図13に示す実施形態では、造形制御装置100は、上述した幾つかの実施形態と同様に、ビード形状算出部111においてビード21の形状を算出できる。
なお、3次元形状測定器47は、造形ノズル10とともに移動するように構成されていてもよく、造形ノズル10とは独立して移動可能に構成されていてもよく、不動であってもよい。
In the embodiment shown in FIG. 13, the second surface shape 62 of the object 20 after forming the bead 21 is determined from measurement data obtained by measuring the surface shape of the object 20 with the three-dimensional shape measuring instrument 47. Get information. Note that by measuring the surface shape of the object 20 with the three-dimensional shape measuring device 47 before the new bead 243 is formed, the shape of the object 20 before the bead 21 is formed is measured based on the obtained measurement data. Information regarding the first surface shape 61 can be acquired.
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 13, the modeling control device 100 can calculate the shape of the bead 21 in the bead shape calculation unit 111, similarly to the several embodiments described above.
Note that the three-dimensional shape measuring device 47 may be configured to move together with the modeling nozzle 10, may be configured to be movable independently of the modeling nozzle 10, or may be immobile.

なお、3次元形状測定器47の台数が1台の場合には、3次元形状測定器47による計測可能な領域内であっても、例えば造形物20の形状によっては造形物20自身が邪魔をして造形物20の表面において計測できない領域が発生するおそれがある。このような場合には、複数台の3次元形状測定器47をそれぞれ異なる位置に設置することで、計測できない領域が発生することを抑制できる。 Note that when the number of three-dimensional shape measuring devices 47 is one, even within the measurable area by the three-dimensional shape measuring device 47, depending on the shape of the object 20, for example, the object 20 itself may get in the way. Therefore, there is a possibility that an area that cannot be measured may occur on the surface of the modeled object 20. In such a case, by installing a plurality of three-dimensional shape measuring devices 47 at different positions, it is possible to suppress the occurrence of areas that cannot be measured.

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した幾つかの実施形態において、ビード21の目標形状は、造形制御装置100の外部から取得してもよい。この場合、目標形状算出部120は、必ずしも必須の構成ではない。
The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and also includes forms in which modifications are added to the embodiments described above, and forms in which these forms are appropriately combined.
For example, in some of the embodiments described above, the target shape of the bead 21 may be acquired from outside the modeling control device 100. In this case, the target shape calculation unit 120 is not necessarily an essential configuration.

例えば、上述した幾つかの実施形態では、第1形状計測センサ41は造形ノズル10に対して走査方向17における前側に配置され、第2形状計測センサ42は造形ノズル10に対して走査方向17における後側に配置されている。しかし、第1表面形状61及び第2表面形状62を計測できるのであれば、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42の配置位置は、上述した実施形態に限定されない。
図14A~図14Gは、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42の配置位置の変形例を示す図である。なお、図14A~図14Gは、造形ノズル10、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42を造形ノズル10の上側から見た図である。
For example, in some embodiments described above, the first shape measurement sensor 41 is arranged in front of the modeling nozzle 10 in the scanning direction 17, and the second shape measurement sensor 42 is arranged in the scanning direction 17 with respect to the modeling nozzle 10. It is located at the rear. However, as long as the first surface shape 61 and the second surface shape 62 can be measured, the placement positions of the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 are not limited to the embodiments described above.
14A to 14G are diagrams showing modified examples of the arrangement positions of the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42. FIG. Note that FIGS. 14A to 14G are views of the modeling nozzle 10, the first shape measurement sensor 41, and the second shape measurement sensor 42 as viewed from above the modeling nozzle 10.

例えば図14A~図14Cに示すように、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、走査方向17における造形ノズル10の位置と同じ位置に配置してもよい。すなわち、図14A~図14Cに示すように、造形ノズル10と第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42とを形成するビード21の幅方向に沿って並べて配置してもよい。以下の説明では、形成するビード21の幅方向は、走査方向17に対して直交する方向であり、走査方向17に対する直交方向とも呼ぶ。 For example, as shown in FIGS. 14A to 14C, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged at the same position as the modeling nozzle 10 in the scanning direction 17. That is, as shown in FIGS. 14A to 14C, the modeling nozzle 10, the first shape measurement sensor 41, and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side along the width direction of the bead 21 forming them. In the following description, the width direction of the bead 21 to be formed is a direction perpendicular to the scanning direction 17, and is also referred to as a direction perpendicular to the scanning direction 17.

この場合、例えば図14A及び図14Bに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に対する直交方向における一方側に配置してもよい。なお、例えば図14Aに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に沿って並べて配置してもよく、図14Bに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に対する直交方向に並べて配置してもよい。また、図14Cに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを造形ノズル10を挟んで互いに反対側に配置してもよい。 In this case, for example, as shown in FIGS. 14A and 14B, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged on one side in the direction perpendicular to the scanning direction 17. Note that, for example, as shown in FIG. 14A, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side along the scanning direction 17, and as shown in FIG. 14B, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side in a direction orthogonal to the scanning direction 17. Further, as shown in FIG. 14C, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged on opposite sides of the modeling nozzle 10.

例えば図14D及び図14Eに示すように、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、造形ノズル10に対して走査方向17における前側に配置してもよい。なお、例えば図14Dに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に対する直交方向に並べて配置してもよく、図14Eに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に沿って並べて配置してもよい。 For example, as shown in FIGS. 14D and 14E, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged in front of the modeling nozzle 10 in the scanning direction 17. Note that, for example, as shown in FIG. 14D, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side in the direction orthogonal to the scanning direction 17, and as shown in FIG. The sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side along the scanning direction 17.

例えば図14F及び図14Gに示すように、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42は、造形ノズル10に対して走査方向17における後側に配置してもよい。なお、例えば図14Fに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に対する直交方向に並べて配置してもよく、図14Gに示すように、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とを走査方向17に沿って並べて配置してもよい。
なお、図14A~図14Gでは、第1形状計測センサ41と第2形状計測センサ42とは、走査方向17又は走査方向17に対する直交方向に並べられているが、走査方向17及び走査方向17に対する直交方向とは異なる方向に並べられていてもよい。
For example, as shown in FIGS. 14F and 14G, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged on the rear side in the scanning direction 17 with respect to the modeling nozzle 10. Note that, for example, as shown in FIG. 14F, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side in a direction orthogonal to the scanning direction 17, and as shown in FIG. The sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 may be arranged side by side along the scanning direction 17.
Note that in FIGS. 14A to 14G, the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 are arranged in the scanning direction 17 or in a direction orthogonal to the scanning direction 17; They may be arranged in a direction different from the orthogonal direction.

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る形状検査装置101は、原料粉末(金属粉末13)をエネルギービーム15で溶融させてビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状61を計測する第1形状計測センサ41を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る形状検査装置101は、ビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状62を計測する第2形状計測センサ42を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る形状検査装置101は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62とに基づいてビード21の形状を評価する評価部110を備える。
The contents described in each of the above embodiments can be understood as follows, for example.
(1) The shape inspection device 101 according to at least one embodiment of the present disclosure checks the first surface shape 61 of the shaped object 20 before melting the raw material powder (metal powder 13) with the energy beam 15 to form the bead 21. A first shape measurement sensor 41 for measurement is provided. The shape inspection device 101 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a second shape measurement sensor 42 that measures the second surface shape 62 of the object 20 after forming the bead 21 . The shape inspection device 101 according to at least one embodiment of the present disclosure detects the bead 21 based on the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape 62 measured by the second shape measurement sensor 42. The evaluation unit 110 is provided to evaluate the shape of the image.

上記(1)の構成によれば、第1形状計測センサ41及び第2形状計測センサ42によってビード21を形成する前の造形物20の第1表面形状61とビード21を形成した後の造形物20の第2表面形状62とを計測できるので、造形ノズル10の走査によって、第1表面形状61及び第2表面形状62を順次リアルタイムで取得できる。これにより、既設ビード241の有無や形状に関係なく第1表面形状61と第2表面形状62との差異に基づいて新たに形成したビード(新設ビード243)の形状をリアルタイムで把握できる。
また、上記(1)の構成によれば、評価部110でビード21の形状を評価できるので、評価結果を用いて各種の演算が実施可能となる。
According to the configuration (1) above, the first surface shape 61 of the object 20 before the bead 21 is formed by the first shape measurement sensor 41 and the second shape measurement sensor 42 and the object after the bead 21 is formed. Since the 20 second surface shapes 62 can be measured, the first surface shapes 61 and the second surface shapes 62 can be sequentially acquired in real time by scanning the modeling nozzle 10. Thereby, the shape of the newly formed bead (newly installed bead 243) can be grasped in real time based on the difference between the first surface shape 61 and the second surface shape 62, regardless of the presence or absence and shape of the existing bead 241.
Further, according to the configuration (1) above, the shape of the bead 21 can be evaluated by the evaluation section 110, so that various calculations can be performed using the evaluation results.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、評価部110は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62とに基づいてビード21の形状を算出するビード形状算出部111を含む。評価部110は、ビード形状算出部111で算出したビード21の形状とビード21の目標形状とを比較して、ビード21の形状がビード21の目標形状に達していない欠肉領域300が存在するか否かを判断する比較部113を含む。 (2) In some embodiments, in the configuration of (1) above, the evaluation unit 110 includes a first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and a second surface measured by the second shape measurement sensor 42. The bead shape calculating section 111 calculates the shape of the bead 21 based on the shape 62. The evaluation unit 110 compares the shape of the bead 21 calculated by the bead shape calculation unit 111 with the target shape of the bead 21, and determines that there is an underfill area 300 where the shape of the bead 21 does not reach the target shape of the bead 21. It includes a comparison unit 113 that determines whether or not.

上記(2)の構成によれば、欠肉領域300の有無を造形中にリアルタイムで把握することが可能となる。 According to the configuration (2) above, it is possible to ascertain the presence or absence of the underfill area 300 in real time during modeling.

(3)幾つかの実施形態では、上記(2)の構成において、ビード21の目標形状260は、造形物20のCADデータに基づいて得られる。 (3) In some embodiments, in the configuration of (2) above, the target shape 260 of the bead 21 is obtained based on CAD data of the object 20.

上記(3)の構成によれば、ビード21の目標形状260の取得が容易である。 According to the configuration (3) above, it is easy to obtain the target shape 260 of the bead 21.

(4)幾つかの実施形態では、上記(3)の構成において、ビード21の目標形状260は、造形物20のCADデータと、造形後の造形物20の切削代215とに基づいて得られる。 (4) In some embodiments, in the configuration (3) above, the target shape 260 of the bead 21 is obtained based on the CAD data of the modeled object 20 and the cutting allowance 215 of the modeled object 20 after modeling. .

上記(4)の構成によれば、造形後の造形物20の切削代215を含めたビード21の目標形状260を取得できる。 According to the configuration (4) above, the target shape 260 of the bead 21 including the cutting allowance 215 of the modeled object 20 after modeling can be obtained.

(5)幾つかの実施形態では、上記(3)又は(4)の構成において、ビード21の目標形状260を算出する目標形状算出部120をさらに備える。 (5) In some embodiments, the configuration of (3) or (4) above further includes a target shape calculation unit 120 that calculates the target shape 260 of the bead 21.

上記(5)の構成によれば、ビード21の目標形状260のデータが外部から提供されなくても、造形物20のCADデータに基づいてビード21の目標形状260のデータを得ることができる。 According to configuration (5) above, data on the target shape 260 of the bead 21 can be obtained based on the CAD data of the object 20 even if the data on the target shape 260 of the bead 21 is not provided from the outside.

(6)幾つかの実施形態では、上記(2)乃至(5)の何れかの構成において、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62と、造形ノズル10の走査位置の情報とに基づいて、ビード21の3次元形状を算出する。 (6) In some embodiments, in any of the configurations (2) to (5) above, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape measured by the first shape measurement sensor 41. The three-dimensional shape of the bead 21 is calculated based on the second surface shape 62 measured by the shape measurement sensor 42 and information on the scanning position of the modeling nozzle 10.

上記(6)の構成によれば、ビード21の3次元形状をリアルタイムで把握できる。 According to the configuration (6) above, the three-dimensional shape of the bead 21 can be grasped in real time.

(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62との差分である断面形状65を算出し、断面形状65と走査位置の情報とに基づいてビード21の3次元形状を算出する。 (7) In some embodiments, in the configuration of (6) above, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the first surface shape 61 measured by the second shape measurement sensor 42. A cross-sectional shape 65 that is a difference from the second surface shape 62 is calculated, and a three-dimensional shape of the bead 21 is calculated based on the cross-sectional shape 65 and information on the scanning position.

上記(7)の構成によれば、上述のようにしてビード21の3次元形状を算出することができる。 According to the configuration (7) above, the three-dimensional shape of the bead 21 can be calculated as described above.

(8)幾つかの実施形態では、上記(2)乃至(5)の何れかの構成において、ビード形状算出部111は、第1形状計測センサ41で計測した第1表面形状61と、第2形状計測センサ42で計測した第2表面形状62との差分から造形ノズル10の走査方向17と直交する断面におけるビード21の断面形状65を算出する。 (8) In some embodiments, in any of the configurations (2) to (5) above, the bead shape calculation unit 111 calculates the first surface shape 61 measured by the first shape measurement sensor 41 and the second surface shape A cross-sectional shape 65 of the bead 21 in a cross section perpendicular to the scanning direction 17 of the modeling nozzle 10 is calculated from the difference from the second surface shape 62 measured by the shape measurement sensor 42.

上記(8)の構成によれば、ビード21の3次元形状を算出しなくてもよいのでビード形状算出部111における演算負荷を減らすことができ、形状算出の応答速度が向上する。 According to the configuration (8) above, since it is not necessary to calculate the three-dimensional shape of the bead 21, the calculation load on the bead shape calculation section 111 can be reduced, and the response speed of shape calculation can be improved.

(9)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(8)の何れかの構成において、第1形状計測センサ41は、原料粉末(金属粉末13)をエネルギービーム15で溶融させてビード21を形成するための造形ノズル10に対して造形ノズル10の走査方向17における前側に配置される。第2形状計測センサ42は、造形ノズル10に対して走査方向17における後側に配置される。 (9) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (8) above, the first shape measurement sensor 41 melts the raw material powder (metal powder 13) with the energy beam 15 to form the bead 21. It is arranged on the front side in the scanning direction 17 of the modeling nozzle 10 with respect to the modeling nozzle 10 for forming. The second shape measurement sensor 42 is arranged on the rear side in the scanning direction 17 with respect to the modeling nozzle 10.

上記(9)の構成によれば、第1形状計測センサ41による第1表面形状61の計測が容易となり、第2形状計測センサ42による第2表面形状62の計測が容易となる。 According to the configuration (9) above, it becomes easy to measure the first surface shape 61 by the first shape measurement sensor 41, and it becomes easy to measure the second surface shape 62 by the second shape measurement sensor 42.

(10)本開示の少なくとも一実施形態に係る造形制御装置100は、上記(2)乃至(9)の何れかの構成の形状検査装置101を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る造形制御装置100は、比較部113で欠肉領域300が存在すると判断されると、造形物20の最終形状を実現するための初期パス設定に変更を加えたビードの修正パス設定に従って造形を継続するように構成されたパス修正部103を備える。 (10) The modeling control device 100 according to at least one embodiment of the present disclosure includes the shape inspection device 101 having the configuration of any one of (2) to (9) above. The modeling control device 100 according to at least one embodiment of the present disclosure changes the initial path settings for realizing the final shape of the object 20 when the comparison unit 113 determines that the underfill area 300 exists. A path correction unit 103 configured to continue modeling according to bead correction path settings is provided.

上記(10)の構成によれば、欠肉領域300が存在する場合であっても修正パス設定に従って造形が継続されるので、造形の中断が起こりにくくなり、造形に要する時間が増加することを抑制できる。 According to the configuration (10) above, even if the underfill area 300 exists, modeling is continued according to the correction path settings, so that interruption of modeling is less likely to occur, and the time required for modeling is prevented from increasing. It can be suppressed.

(11)幾つかの実施形態では、上記(10)の構成において、パス修正部103は、欠肉領域300が存在すると比較部113で判断されると、欠肉領域300を埋めるパスを追加するように修正パス設定を設定する。 (11) In some embodiments, in the configuration of (10) above, when the comparing unit 113 determines that the missing area 300 exists, the path correction unit 103 adds a path to fill the missing area 300. Modify path settings to set.

上記(11)の構成によれば、欠肉領域300が存在する場合であっても追加パスによって欠肉領域300を埋めることができる。 According to the configuration (11) above, even if the missing area 300 exists, the missing area 300 can be filled with the additional pass.

(12)幾つかの実施形態では、上記(11)の構成において、パス修正部103は、図8A及び図8Dに示した実施形態のように、ビード21の積層方向の高さがビード21の目標形状260における積層方向の高さに達していないと比較部113で判断されると、積層方向に積層するパスを追加するように修正パス設定を設定する。 (12) In some embodiments, in the configuration of (11) above, the path correction unit 103 is configured such that the height of the bead 21 in the stacking direction is the same as the embodiment shown in FIGS. 8A and 8D. When the comparison unit 113 determines that the height in the stacking direction of the target shape 260 has not been reached, the correction path setting is set to add a stacking pass in the stacking direction.

上記(12)の構成によれば、ビード21の積層方向の高さがビード21の目標形状260における積層方向の高さに達していない場合や、ビード21の集合体220の高さが集合体220の目標形状250の高さに達していなかった場合であっても、追加パスによって積層方向の高さを修正できる。 According to the configuration (12) above, when the height of the bead 21 in the stacking direction does not reach the height of the bead 21 in the stacking direction in the target shape 260, or when the height of the aggregate 220 of the beads 21 does not reach the height of the aggregate Even if the height of the target shape 250 of 220 has not been reached, the height in the stacking direction can be corrected by an additional pass.

(13)幾つかの実施形態では、上記(11)又は(12)の構成において、パス修正部103は、図8B及び図8Eに示した実施形態のように、ビード21の幅方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに達していないと比較部113で判断されると、幅方向でビード21に隣接するビード21(図8Eにおけるビード25又は図8Bにおける隣接ビード26)を形成するためのパスを追加するように修正パス設定を設定する。 (13) In some embodiments, in the configuration of (11) or (12) above, the path correction unit 103 adjusts the size of the bead 21 in the width direction, as in the embodiment shown in FIGS. 8B and 8E. If the comparison unit 113 determines that the size of the bead 21 in the width direction has not reached the target shape 260 of the bead 21, the bead 21 adjacent to the bead 21 in the width direction (bead 25 in FIG. 8E or adjacent bead 26 in FIG. 8B) ) by setting the fix path settings to add the path to form the .

上記(13)の構成によれば、ビード21の幅方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに達していない場合であっても、追加パスによって幅方向の大きさを修正できる。 According to the configuration (13) above, even if the widthwise size of the bead 21 does not reach the widthwise size of the target shape 260 of the bead 21, the widthwise size is increased by the additional pass. It can be fixed.

(14)幾つかの実施形態では、上記(10)乃至(13)の何れかの構成において、パス修正部は、図8Bに示した実施形態のように、ビード21の幅方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに達していないと比較部113で判断されると、ビード21の幅方向の大きさが大きくなるようにビード21の形成条件を変更する。 (14) In some embodiments, in any of the configurations (10) to (13) above, the path correction portion has a size in the width direction of the bead 21, as in the embodiment shown in FIG. 8B. If the comparison unit 113 determines that the size of the bead 21 in the width direction in the target shape 260 has not been reached, the conditions for forming the bead 21 are changed so that the size of the bead 21 in the width direction becomes larger.

上記(14)の構成によれば、ビード21の形成条件の変更後に形成されるビード21(幅広ビード27)において、幅方向の大きさがビード21の目標形状260における幅方向の大きさに満たなくなってしまうことを抑制できる。 According to the configuration (14) above, the size in the width direction of the bead 21 (wide bead 27) formed after changing the formation conditions of the bead 21 satisfies the size in the width direction of the target shape 260 of the bead 21. You can prevent it from disappearing.

(15)本開示の少なくとも一実施形態に係る造形装置(3次元造形装置1)は、原料粉末(金属粉末13)をエネルギービーム15で溶融させてビード21を形成するための造形ノズル10と、造形ノズル10を走査するための走査部30と、上記構成(10)乃至(14)の何れかの構成の造形制御装置100と、を備える。 (15) A modeling device (three-dimensional modeling device 1) according to at least one embodiment of the present disclosure includes a modeling nozzle 10 for melting raw material powder (metal powder 13) with an energy beam 15 to form a bead 21; It includes a scanning unit 30 for scanning the modeling nozzle 10, and a modeling control device 100 having any of the configurations (10) to (14) above.

上記(15)の構成によれば、欠肉領域300が存在する場合であっても修正パス設定に従って造形が継続されるので、造形の中断が起こりにくくなり、造形に要する時間が増加することを抑制できる。 According to the configuration (15) above, even if the underfill area 300 exists, modeling is continued according to the correction path settings, so that interruption of modeling is less likely to occur, and the time required for modeling is prevented from increasing. It can be suppressed.

(16)本開示の少なくとも一実施形態に係る造形制御装置100は、造形物20の最終形状を実現するための初期パス設定に従って原料粉末(金属粉末13)をエネルギービーム15で溶融させて形成されたビード21の形状と、ビード21の目標形状260とを比較して、ビード21の形状がビード21の目標形状260に達していない欠肉領域が存在するか否かを判断する比較部113を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る造形制御装置100は、比較部113で欠肉領域300が存在すると判断されると、初期パス設定に変更を加えたビードの修正パス設定に従って造形を継続するように構成されたパス修正部103を備える。 (16) The modeling control device 100 according to at least one embodiment of the present disclosure melts the raw material powder (metal powder 13) with the energy beam 15 according to the initial path settings for realizing the final shape of the modeled object 20. a comparison unit 113 that compares the shape of the bead 21 obtained by comparing the shape of the bead 21 with the target shape 260 of the bead 21 and determines whether there is an under-thickness area where the shape of the bead 21 does not reach the target shape 260 of the bead 21; Be prepared. When the comparison unit 113 determines that the underfill area 300 exists, the modeling control device 100 according to at least one embodiment of the present disclosure continues modeling according to the modified bead path settings that have been changed from the initial path settings. The path correction unit 103 is configured as follows.

上記(16)の構成によれば、欠肉領域300が存在する場合であっても修正パス設定に従って造形が継続されるので、造形の中断が起こりにくくなり、造形に要する時間が増加することを抑制できる。 According to the configuration (16) above, even if the underfill area 300 exists, modeling is continued according to the correction path settings, so that interruption of modeling is less likely to occur, and the time required for modeling is prevented from increasing. It can be suppressed.

1 3次元造形装置
10 造形ノズル(ノズル装置)
13 金属粉末
15 エネルギービーム
17 走査方向
20 3次元積層造形物(造形物、ワーク)
21 ビード
30 走査部
41 第1形状計測センサ
42 第2形状計測センサ
61 第1表面形状
62 第2表面形状
65 断面形状
100 造形制御装置
101 形状検査装置
103 パス修正部
105 造形制御部
110 評価部
111 ビード形状算出部
113 比較部
120 目標形状算出部
220 集合体
250 目標形状
260 目標形状
300 欠肉領域
1 3D modeling device 10 Modeling nozzle (nozzle device)
13 Metal powder 15 Energy beam 17 Scanning direction 20 Three-dimensional layered object (modeled object, workpiece)
21 Bead 30 Scanning section 41 First shape measurement sensor 42 Second shape measurement sensor 61 First surface shape 62 Second surface shape 65 Cross-sectional shape 100 Forming control device 101 Shape inspection device 103 Path correction section 105 Forming control section 110 Evaluation section 111 Bead shape calculation section 113 Comparison section 120 Target shape calculation section 220 Aggregate 250 Target shape 260 Target shape 300 Underfill area

Claims (12)

原料粉末をエネルギービームで溶融させてビードを形成する前の造形物の第1表面形状を計測する、造形ノズルとともに移動するように構成された第1形状計測センサと、
前記ビードを形成した後の前記造形物の第2表面形状を計測する、前記造形ノズルとともに移動するように構成された第2形状計測センサと、
前記第1形状計測センサで計測した前記第1表面形状と前記第2形状計測センサで計測した前記第2表面形状とに基づいて前記ビードの形状を評価する評価部と、
を備え、
前記評価部は、前記ビードの形状を算出するビード形状算出部、を含み、
前記ビード形状算出部は、
前記第1形状計測センサで計測した前記第1表面形状と、前記造形ノズルの走査位置の情報とに基づいて、前記第1表面形状の3次元形状の情報を算出し、
前記第2形状計測センサで計測した前記第2表面形状と、前記造形ノズルの走査位置の情報とに基づいて、前記第2表面形状の3次元形状の情報を算出し、
前記第1表面形状の3次元形状の情報と、前記第2表面形状の3次元形状の情報との差分から前記ビードの3次元形状を算出する
形状検査装置。
a first shape measurement sensor configured to move together with the modeling nozzle, which measures the first surface shape of the object before melting the raw material powder with an energy beam to form a bead;
a second shape measurement sensor configured to move together with the modeling nozzle, which measures a second surface shape of the shaped object after forming the bead;
an evaluation unit that evaluates the shape of the bead based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor and the second surface shape measured by the second shape measurement sensor;
Equipped with
The evaluation unit includes a bead shape calculation unit that calculates the shape of the bead ,
The bead shape calculation unit includes:
Calculating information on the three-dimensional shape of the first surface shape based on the first surface shape measured by the first shape measurement sensor and information on the scanning position of the modeling nozzle;
Calculating information on the three-dimensional shape of the second surface shape based on the second surface shape measured by the second shape measurement sensor and information on the scanning position of the modeling nozzle;
A three-dimensional shape of the bead is calculated from a difference between three-dimensional shape information of the first surface shape and three-dimensional shape information of the second surface shape.
Shape inspection device.
前記評価部は、前記ビード形状算出部で算出した前記ビードの形状と前記ビードの目標形状とを比較して、前記ビードの形状が前記ビードの前記目標形状に達していない欠肉領域が存在するか否かを判断する比較部、を含む
請求項1に記載の形状検査装置。
The evaluation unit compares the shape of the bead calculated by the bead shape calculation unit with the target shape of the bead, and determines that there is an under-thickness area where the shape of the bead does not reach the target shape of the bead. The shape inspection device according to claim 1, further comprising a comparison section that determines whether or not.
前記ビードの前記目標形状は、前記造形物のCADデータに基づいて得られる
請求項2に記載の形状検査装置。
The shape inspection device according to claim 2, wherein the target shape of the bead is obtained based on CAD data of the shaped object.
前記ビードの前記目標形状は、前記造形物のCADデータと、造形後の前記造形物の切削代とに基づいて得られる
請求項3に記載の形状検査装置。
4. The shape inspection apparatus according to claim 3, wherein the target shape of the bead is obtained based on CAD data of the object and a cutting allowance of the object after being formed.
前記ビードの前記目標形状を算出する目標形状算出部
をさらに備える
請求項3又は4に記載の形状検査装置。
The shape inspection device according to claim 3 or 4, further comprising a target shape calculation unit that calculates the target shape of the bead.
前記第1形状計測センサは、前記原料粉末を前記エネルギービームで溶融させて前記ビードを形成するための造形ノズルに対して前記造形ノズルの走査方向における前側に配置され、
前記第2形状計測センサは、前記造形ノズルに対して前記走査方向における後側に配置される
請求項2乃至の何れか一項に記載の形状検査装置。
The first shape measurement sensor is disposed on the front side in the scanning direction of the modeling nozzle for forming the bead by melting the raw material powder with the energy beam,
The shape inspection device according to any one of claims 2 to 5 , wherein the second shape measurement sensor is arranged on the rear side in the scanning direction with respect to the modeling nozzle.
請求項2乃至の何れか一項に記載の形状検査装置と、
前記比較部で前記欠肉領域が存在すると判断されると、前記造形物の最終形状を実現するための初期パス設定に変更を加えた前記ビードの修正パス設定に従って造形を継続するように構成されたパス修正部と、
を備える造形制御装置。
A shape inspection device according to any one of claims 2 to 6 ,
When the comparing section determines that the under-thickness area exists, the modeling is configured to continue according to the modified path settings for the bead, which are modified from the initial path settings for realizing the final shape of the object. a path correction section,
A modeling control device comprising:
前記パス修正部は、前記欠肉領域が存在すると前記比較部で判断されると、前記欠肉領域を埋めるパスを追加するように前記修正パス設定を設定する
請求項に記載の造形制御装置。
The modeling control device according to claim 7 , wherein the path correction unit sets the correction path settings so as to add a pass to fill the missing area when the comparison unit determines that the missing area exists. .
前記パス修正部は、前記ビードの積層方向の高さが前記ビードの目標形状における前記積層方向の高さに達していないと前記比較部で判断されると、前記積層方向に積層するパスを追加するように前記修正パス設定を設定する
請求項に記載の造形制御装置。
When the comparison unit determines that the height of the bead in the stacking direction does not reach the height in the stacking direction of the target shape of the bead, the path correction unit adds a pass for stacking in the stacking direction. The modeling control device according to claim 8 , wherein the correction path settings are set so as to.
前記パス修正部は、前記ビードの幅方向の大きさが前記ビードの目標形状における前記幅方向の大きさに達していないと前記比較部で判断されると、前記幅方向で前記ビードに隣接するビード形成するためのパスを追加するように前記修正パス設定を設定する
請求項又はに記載の造形制御装置。
When the comparison unit determines that the size in the width direction of the bead does not reach the size in the width direction in the target shape of the bead, the path correction unit is configured to move the bead adjacent to the bead in the width direction. The modeling control device according to claim 8 or 9 , wherein the modified path setting is set to add a pass for forming a bead.
前記パス修正部は、前記ビードの幅方向の大きさが前記ビードの目標形状における前記幅方向の大きさに達していないと前記比較部で判断されると、前記ビードの幅方向の大きさが大きくなるように前記ビードの形成条件を変更する
請求項乃至10の何れか一項に記載の造形制御装置。
When the comparison unit determines that the size in the width direction of the bead does not reach the size in the width direction in the target shape of the bead, the path correction unit adjusts the size in the width direction of the bead. The modeling control device according to any one of claims 7 to 10 , wherein conditions for forming the bead are changed so that the bead becomes larger.
前記原料粉末を前記エネルギービームで溶融させて前記ビードを形成するための造形ノズルと、
前記造形ノズルを走査するための走査部と、
請求項乃至11の何れか一項に記載の造形制御装置と、
を備える
造形装置。
a shaping nozzle for melting the raw material powder with the energy beam to form the bead;
a scanning unit for scanning the modeling nozzle;
The modeling control device according to any one of claims 7 to 11 ;
A modeling device equipped with.
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