JP7416246B2 - 加工システム及び光学装置 - Google Patents
加工システム及び光学装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7416246B2 JP7416246B2 JP2022532925A JP2022532925A JP7416246B2 JP 7416246 B2 JP7416246 B2 JP 7416246B2 JP 2022532925 A JP2022532925 A JP 2022532925A JP 2022532925 A JP2022532925 A JP 2022532925A JP 7416246 B2 JP7416246 B2 JP 7416246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- processing
- energy beam
- optical
- processing system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 604
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 478
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 219
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 10
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 88
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 59
- RFHAOTPXVQNOHP-UHFFFAOYSA-N fluconazole Chemical group C1=NC=NN1CC(C=1C(=CC(F)=CC=1)F)(O)CN1C=NC=N1 RFHAOTPXVQNOHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 23
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000004372 laser cladding Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
- B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/38—Housings, e.g. machine housings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
- B22F12/45—Two or more
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/70—Gas flow means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
- B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
- B23K26/0861—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane in at least in three axial directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
- B23K26/342—Build-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
- B29C64/268—Arrangements for irradiation using laser beams; using electron beams [EB]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
- B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Robotics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
初めに、図1及び図2を参照しながら、本実施形態の加工システムSYSの構造について説明する。図1は、本実施形態の加工システムSYSの構造の一例を示す断面図である。図2は、本実施形態の加工システムSYSのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
続いて、加工システムSYSの動作について説明する。上述したように、加工システムSYSは、ワークWに対して付加加工を行うことで3次元構造物STを形成するための造形動作を行う。更に、加工システムSYSは、形成動作によって形成された3次元構造物STを加工するための加工動作を行う。このため、以下では、造形動作と、加工動作とについて順に説明する。
初めに、造形動作について説明する。上述したように、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法により3次元構造物STを形成する。このため、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に準拠した既存の造形動作を行うことで、3次元構造物STを形成してもよい。以下、レーザ肉盛溶接法を用いて3次元構造物STを形成する造形動作の一例について簡単に説明する。
続いて、上述した造形動作によって形成された3次元構造物STを加工するための加工動作について説明する。
続いて、加工ヘッド21(特に、鏡筒214)に対して脱着可能なヘッド装置23について説明する。本実施形態では、加工ヘッド21には、第1のヘッド装置23#1及び第2のヘッド装置23#2のうちの少なくとも一つを取り付けることが可能である。このため、以下では、第1のヘッド装置23#1及び第2のヘッド装置23#2の構造について順に説明する。
初めに、図8を参照しながら、第1のヘッド装置23#1について説明する。図8は、第1のヘッド装置23#1の構造を示す断面図である。
続いて、図10を参照しながら、第2のヘッド装置23#2について説明する。図10は、第2のヘッド装置23#2の構造を示す断面図である。
続いて、図19を参照しながら、第2のヘッド装置23#2の変形例について説明する。図19は、第2のヘッド装置23a#2の変形例の構造を示す断面図である。以下では、第2のヘッド装置23#2の変形例を“第2のヘッド装置23a#2”と称することで、上述した第2のヘッド装置23#2と区別する。
上述した説明では、加工システムSYSは、同じ照射光学系211から射出される加工光ELを用いて、造形動作及び加工動作の双方を行っている。しかしながら、加工システムSYSの変形例を示す図22に示すように、加工システムSYSは、造形動作を行うための加工光ELを射出する照射光学系211(以降、“照射光学系211#1”と称する)と、加工動作を行うための加工光ELを射出する照射光学系211(以降、“照射光学系211#2”と称する)とを別々に備えていてもよい。この場合、照射光学系211#1及び211#2は、別々の鏡筒214に収容されてもよい。照射光学系211#1を収容する鏡筒214(以降、“鏡筒214#1”と称する)には、上述した第1のヘッド装置23#1が取り付けられるが、第2のヘッド装置23#2が取り付けられてもよい。照射光学系211#2を収容する鏡筒214(以降、“鏡筒214#2”と称する)には、上述した第2のヘッド装置23#2が取り付けられるが、第1のヘッド装置23#1が取り付けられてもよい。
1 材料供給源
2 加工ユニット
21 加工ヘッド
211 照射光学系
212 材料ノズル
213 戻り光検出器
214 鏡筒
215 ヘッド筐体
22 ヘッド駆動系
23、23#1、23#2 ヘッド装置
234#2 照射光学系
2341#2 集光光学系
2342#2 偏向光学系
3 ステージユニット
31 ステージ
32 ステージ駆動系
7 制御装置
W ワーク
M 造形材料
EL 加工光
Claims (38)
- 造形物を形成する加工システムであって、
エネルギービームを第1照射位置に集光する第1光学系と、
前記第1照射位置に造形材料を供給可能な材料供給装置と
を有し、
前記材料供給装置により供給された前記造形材料に、前記第1光学系からの前記エネルギービームを照射することにより前記造形物を形成可能であり、
前記第1光学系からの前記エネルギービームを第2光学系により前記造形物の表面に照射して前記造形物を加工する
加工システム。 - 前記第2光学系は、前記エネルギービームを前記第1光学系の光軸に交差する交差方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記第1光学系を含む第1収容部材と、
前記第2光学系を含む第2収容部材と
を更に有し、
前記第2収容部材は、前記第1収容部材に対して脱着可能であり、
前記第1光学系の光軸と交わる方向の前記第2収容部材の最大幅は、前記第1光学系の光軸と交わる方向の前記第1収容部材の最大幅よりも短い
請求項1に記載の加工システム。 - 前記造形物の表面は、前記第2光学系の光軸を挟み込む又は取り囲むように前記光軸側を向いた筒状の内壁面を含み、
前記造形物の表面に前記エネルギービームが照射される期間の少なくとも一部において、前記第2光学系により前記エネルギービームが集光される第2照射位置に前記内壁面の少なくとも一部が配置される
請求項1又は2に記載の加工システム。 - 前記第2光学系に気体を供給する気体供給装置と、
前記第2光学系を収容空間に収容する第2収容部材と
を更に備え、
前記気体供給装置は、前記収容空間に気体を供給することで、前記第2光学系に気体を供給する
請求項1から3のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、複数の光学部材を含み、
前記収容空間に面する前記第2収容部材の内壁には、前記複数の光学部材が並ぶ方向に沿って延びる溝が形成されており、
前記第2収容部材に供給された気体は、前記溝を介して流れる
請求項4に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は結像光学系を含む
請求項1から5のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記結像光学系は、前記第1光学系により前記第1照射位置に形成された前記エネルギービームの像を、第2照射位置に形成する
請求項6に記載の加工システム。 - 前記第2光学系により前記エネルギービームが集光される前記第2照射位置は、前記第1照射位置から前記第1光学系の光軸に交差する交差方向に沿って離れている
請求項7に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、前記エネルギービームを前記第1光学系の光軸に交差する交差方向に偏向させる偏向部材を含む
請求項1から8のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第1光学系を含む第1収容部材と、
前記第2光学系を含む第2収容部材と
を更に有し、
前記第2収容部材は、前記第1収容部材に対して脱着可能である
請求項1から9のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第1光学系の光軸と交わる方向の前記第2収容部材の最大幅は、前記第1光学系の光軸と交わる方向の前記第1収容部材の最大幅よりも短い
請求項10に記載の加工システム。 - 前記第2収容部材は、前記第1収容部材の取付部に対して脱着可能な第1部材と、前記第2光学系を保持する第2部材とで構成される
請求項2、10又は11に記載の加工システム。 - 前記取付部には、前記造形材料を遮蔽するためのカバー部材が取り付け可能である
請求項12に記載の加工システム。 - 前記第2収容部材が前記第1収容部材に取り付けられていない場合には、前記材料供給装置により供給された前記造形材料に、前記第1光学系からの前記エネルギービームを照射することにより前記造形物を形成する加工が可能であり、
前記第2収容部材が前記第1収容部材に取り付けられている場合には、前記第1光学系からの前記エネルギービームを前記第2光学系により前記造形物の表面に照射して、前記造形物の表面を滑らかにするための加工が可能である
請求項2及び10から13のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、前記造形物の表面に対して前記エネルギービームが斜入射するように、前記エネルギービームを前記造形物の表面に照射する
請求項1から14のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2光学系と前記造形物との相対的な位置関係を変更する位置変更装置を更に備える
請求項1から15のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記位置変更装置は、前記第1光学系と前記造形物との相対的な位置関係を維持したまま、前記第2光学系と前記造形物との相対的な位置関係を変更する
請求項16に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、前記第1光学系に対して移動可能となるように前記第1光学系に取り付けられている
請求項16又は17に記載の加工システム。 - 前記位置変更装置は、第1位置変更装置であり、
前記第1光学系と前記造形物との相対的な位置関係を変更する第2位置変更装置を更に備える
請求項16から18のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2位置変更装置は、前記第1光学系と前記第2光学系との相対的な位置関係を維持したまま、前記第1光学系と前記造形物との相対的な位置関係を変更する
請求項19に記載の加工システム。 - 前記造形物の表面は、前記第2光学系の光軸を挟み込む又は取り囲むように前記光軸側を向いた筒状の内壁面を含み、
前記造形物の表面に前記エネルギービームが照射される期間の少なくとも一部において、前記第2光学系の少なくとも一部が前記内壁面の少なくとも一部によって取り囲まれる
請求項1から20のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、前記第1光学系からの前記エネルギービームを平行ビームに変換する第3光学系と、前記第3光学系からの前記エネルギービームを第2照射位置に照射する第4光学系とを含む
請求項1から21のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第3光学系は、前記第2光学系の光軸に沿った方向において間の距離を変更可能な少なくとも二つの光学部材を含む
請求項22に記載の加工システム。 - 前記第2照射位置は、前記第1照射位置から前記第1光学系の光軸に交差する交差方向に沿って離れており、
前記第4光学系は、前記第3光学系からの前記エネルギービームを前記交差方向に沿って偏向することで、前記第3光学系からの前記エネルギービームを前記第2照射位置に照射する偏向部材を含む
請求項22又は23に記載の加工システム。 - 前記第2光学系に気体を供給する気体供給装置を更に備える
請求項1から24のいずれか一項に記載の加工システム。 - 前記第2光学系を収容空間に収容する第2収容部材を更に備え、
前記気体供給装置は、前記収容空間に気体を供給することで、前記第2光学系に気体を供給する
請求項25に記載の加工システム。 - 前記第2光学系は、複数の光学部材を含み、
前記収容空間に面する前記第2収容部材の内壁には、前記複数の光学部材が並ぶ方向に沿って延びる溝が形成されており、
前記第2収容部材に供給された気体は、前記溝を介して流れる
請求項26に記載の加工システム。 - 前記溝には、隣り合う二つの光学部材の間において前記溝を介して流れる気体を遮る障壁部材が形成されている
請求項5又は27に記載の加工システム。 - 前記気体供給装置は、前記第1光学系を収容する第1収容部材に取り付けられたカバー部材の内部空間に前記気体を供給可能であり、
前記カバー部材には、前記内部空間に供給された前記気体が前記内部空間から流出する流出口が形成されており、
前記材料供給装置は、材料供給口から前記第1照射位置に前記造形材料を供給し、
前記カバー部材は、前記流出口が前記材料供給口から所定距離以下の範囲に位置するように配置される
請求項4及び26から28のいずれか一項に記載の加工システム。 - エネルギービームを物体に照射する第1光学系と、
前記第1光学系を収容する第1収容部材と
前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給する材料供給装置と、
第1収容部材に取り付け可能な、前記第1光学系からの前記エネルギービームを集光する第2光学系を収容する第2収容部材と
を備える加工システム。 - エネルギービームを物体に照射する第1光学系と、
前記第1光学系を収容する第1収容部材と
前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給する材料供給装置と
を備え、
前記第1収容部材には、前記第1光学系からの前記エネルギービームを集光する第2光学系を収容する第2収容部材を前記第1収容部材に取り付けるための取付部が形成されている
加工システム。 - エネルギービームを第1照射位置に集光する第1光学系と、前記第1照射位置に造形材料を供給可能な材料供給装置と備え、前記材料供給装置により前記造形材料を供給して、前記第1光学系からの前記エネルギービームにより、造形物を形成する加工システムに取り付け可能な光学装置であって、
前記第1光学系からの前記エネルギービームを前記造形物の表面に照射して前記造形物を加工するための第2光学系を有する
光学装置。 - エネルギービームを物体に照射する第1光学系と、前記第1光学系を収容する第1収容部材と、前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給する材料供給装置とを備える加工システムに取り付け可能な光学装置であって、
前記第1収容部材に取り付け可能な、前記第1光学系からのエネルギービームを集光する第2光学系を収容する第2収容部材を有する
光学装置。 - 造形物を形成する加工方法であって、
第1光学系を用いて、エネルギービームを第1照射位置に集光することと、
材料供給装置を用いて、前記第1照射位置に造形材料を供給することと
を含み、
前記材料供給装置により供給された前記造形材料に、前記第1光学系からの前記エネルギービームを照射することにより前記造形物を形成可能であり、
前記加工方法は更に、前記第1光学系からの前記エネルギービームを第2光学系により前記造形物の表面に照射して前記造形物を加工することを含む
加工方法。 - 第1収容部材に収容された第1光学系を用いて、エネルギービームを物体に照射することと、
材料供給装置を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給することと、
第2収容部材に収容された第2光学系を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームを集光することと
を含み、
前記第2収容部材は、前記第1収容部材に取り付け可能である
加工方法。 - 第1収容部材に収容された第1光学系を用いて、エネルギービームを物体に照射することと、
材料供給装置を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給することと、
第2収容部材に収容された第2光学系を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームを集光することと
を含み、
前記第1収容部材には、前記第2収容部材を前記第1収容部材に取り付けるための取付部が形成されている
加工方法。 - 加工システムに取り付け可能な光学装置を用いた加工方法であって、
前記加工方法は、
第1光学系を用いて、エネルギービームを第1照射位置に集光することと、
材料供給装置を用いて、前記第1照射位置に造形材料を供給することと
を含み、
前記加工方法は、前記材料供給装置により前記造形材料を供給して、前記第1光学系からの前記エネルギービームにより、造形物を形成し、
前記加工方法は、前記光学装置が有する第2光学系を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームを前記造形物の表面に照射して前記造形物を加工することを更に含む
加工方法。 - 加工システムに取り付け可能な光学装置を用いた加工方法であって、
第1収容部材に収容された第1光学系を用いて、エネルギービームを物体に照射することと、
材料供給装置を用いて、前記第1光学系からの前記エネルギービームの照射位置に造形材料を供給することと、
前記光学装置が有し且つ前記第1収容部材に取り付け可能な第2収容部材に収容された第2光学系を用いて、前記第1光学系からのエネルギービームを集光することと
を含む加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023220747A JP2024038158A (ja) | 2020-07-01 | 2023-12-27 | 加工システム及び光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/025862 WO2022003870A1 (ja) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 加工システム及び光学装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023220747A Division JP2024038158A (ja) | 2020-07-01 | 2023-12-27 | 加工システム及び光学装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022003870A1 JPWO2022003870A1 (ja) | 2022-01-06 |
JPWO2022003870A5 JPWO2022003870A5 (ja) | 2023-03-10 |
JP7416246B2 true JP7416246B2 (ja) | 2024-01-17 |
Family
ID=79314978
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022532925A Active JP7416246B2 (ja) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 加工システム及び光学装置 |
JP2023220747A Pending JP2024038158A (ja) | 2020-07-01 | 2023-12-27 | 加工システム及び光学装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023220747A Pending JP2024038158A (ja) | 2020-07-01 | 2023-12-27 | 加工システム及び光学装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4177001A4 (ja) |
JP (2) | JP7416246B2 (ja) |
CN (1) | CN115768589A (ja) |
WO (1) | WO2022003870A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006095563A (ja) | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Denso Corp | 高密度エネルギービームによるバリ除去方法およびバリ除去装置 |
JP2008279472A (ja) | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Miyachi Technos Corp | レーザマーキング装置 |
JP2017515678A (ja) | 2014-02-20 | 2017-06-15 | ディーエムジー モリ アドバンスト ソリューションズ デベロップメントDmg Mori Advanced Solutions Development | ハイブリッド付加・除去加工センタの処理ヘッド |
WO2019116943A1 (ja) | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 株式会社ニコン | 処理装置、処理方法、マーキング方法、造形方法、コンピュータプログラム、及び、記録媒体 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS573672Y2 (ja) * | 1978-04-25 | 1982-01-22 | ||
JP2005125359A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Honda Motor Co Ltd | レーザビームによる溝の加工方法 |
JP5911905B2 (ja) | 2014-03-31 | 2016-04-27 | 株式会社東芝 | 積層造形物の製造方法 |
CN107112716A (zh) * | 2015-02-06 | 2017-08-29 | 株式会社岛津制作所 | 激光装置 |
JP6895621B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2021-06-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置 |
US11691215B2 (en) * | 2017-03-31 | 2023-07-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for additive manufacturing |
JP7128648B2 (ja) * | 2018-04-25 | 2022-08-31 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | ヘッドマウントディスプレイ |
-
2020
- 2020-07-01 EP EP20942729.3A patent/EP4177001A4/en active Pending
- 2020-07-01 JP JP2022532925A patent/JP7416246B2/ja active Active
- 2020-07-01 WO PCT/JP2020/025862 patent/WO2022003870A1/ja unknown
- 2020-07-01 CN CN202080102458.1A patent/CN115768589A/zh active Pending
-
2023
- 2023-12-27 JP JP2023220747A patent/JP2024038158A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006095563A (ja) | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Denso Corp | 高密度エネルギービームによるバリ除去方法およびバリ除去装置 |
JP2008279472A (ja) | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Miyachi Technos Corp | レーザマーキング装置 |
JP2017515678A (ja) | 2014-02-20 | 2017-06-15 | ディーエムジー モリ アドバンスト ソリューションズ デベロップメントDmg Mori Advanced Solutions Development | ハイブリッド付加・除去加工センタの処理ヘッド |
WO2019116943A1 (ja) | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 株式会社ニコン | 処理装置、処理方法、マーキング方法、造形方法、コンピュータプログラム、及び、記録媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115768589A (zh) | 2023-03-07 |
WO2022003870A1 (ja) | 2022-01-06 |
JPWO2022003870A1 (ja) | 2022-01-06 |
EP4177001A4 (en) | 2024-03-27 |
JP2024038158A (ja) | 2024-03-19 |
EP4177001A1 (en) | 2023-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI754035B (zh) | 處理方法及處理系統 | |
JP2015178191A (ja) | ノズルおよび積層造形装置 | |
JP5981474B2 (ja) | ノズル装置、積層造形装置及び積層造形物の製造方法 | |
WO2022018853A1 (ja) | 加工システム | |
JP7380769B2 (ja) | 処理装置及び処理方法、加工方法、並びに、造形装置及び造形方法 | |
JP2019094546A (ja) | 付加製造機及び付加製造方法 | |
WO2021024431A1 (ja) | 積層造形装置、積層造形方法、および積層造形プログラム | |
JP2019059114A (ja) | ノズル及び積層造形装置 | |
JP2024086918A (ja) | 造形ユニット | |
JP7468614B2 (ja) | 加工システム | |
JP7416246B2 (ja) | 加工システム及び光学装置 | |
JP7400803B2 (ja) | 加工システム及び加工方法 | |
WO2021149683A1 (ja) | 加工システム | |
WO2022157914A1 (ja) | 加工方法 | |
JP6896193B1 (ja) | 積層造形装置 | |
WO2021214899A1 (ja) | 加工システム | |
WO2021019644A1 (ja) | 加工システム、加工方法、制御装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び加工装置 | |
WO2021095096A1 (ja) | 積層造形装置 | |
WO2024057496A1 (ja) | 加工システム、データ構造及び加工方法 | |
WO2022107238A1 (ja) | 撮像ヘッド、制御システム及び加工システム | |
WO2024013930A1 (ja) | 造形システム、加工システム、造形方法及び加工方法 | |
WO2023188082A1 (ja) | 加工装置 | |
WO2023248458A1 (ja) | 造形方法及び造形装置 | |
WO2023042341A1 (ja) | 造形システム | |
JP7309544B2 (ja) | コーティング方法及びコーティング構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7416246 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |