JP7496273B2 - 積層計画修正支援装置、積層計画修正支援方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態における金属積層造形システム1の概略構成例を示した図である。
図2は、積層計画装置30のハードウェア構成例を示す図である。
本実施の形態では、積層計画装置30が、第1段階の処理として、積層造形物100の積層計画におけるパスの積層方向及び積層順序を変更してパス間のエアカットで連結した複数の層内経路を層ごとに取得し、この複数の層内経路のうち移動時間が第1の閾値以下となる少なくとも1つの層内経路を層ごとに抽出する処理を行う。次に、積層計画装置30は、第2段階の処理として、層ごとに抽出された少なくとも1つの層内経路から一の層内経路を選択して層間のエアカットで連結した複数の全体経路を取得し、この複数の全体経路のうち移動時間が第2の閾値以下となる少なくとも1つの全体経路を抽出する処理を行う。そして、積層計画装置30は、抽出された少なくとも1つの全体経路に関する情報を表示機構35(図2参照)に表示する。
以下、このような概要を実現する金属積層造形システム1について、積層計画装置30及び制御装置50の構成及び動作を中心に詳細に説明する。
図7は、本実施の形態における積層計画装置30の機能構成例を示した図である。図示するように、本実施の形態における積層計画装置30は、CADデータ取得部41と、CADデータ分割部42と、積層計画部43と、積層計画修正部44と、制御プログラム生成部45と、制御プログラム出力部46とを備える。
図8は、本実施の形態における制御装置50の機能構成例を示した図である。図示するように、本実施の形態における制御装置50は、制御プログラム取得部61と、制御プログラム記憶部62と、制御プログラム実行部63とを備える。
図9は、本実施の形態における積層計画装置30の動作例を示したフローチャートである。
制御装置50では、まず、制御プログラム取得部61が、記録媒体70から制御プログラムを取得して制御プログラム記憶部62に記憶する。この状態で、溶接ロボット10を用いて実際に積層造形物100を造形する際には、制御プログラム実行部63が制御プログラム記憶部62に記憶された制御プログラムを読み出してこれを実行する。
上記では、経路情報出力部44Eが、全体経路に関する情報に加え、全体経路の移動時間に関する情報又は全体経路におけるエアカット時間のパス間時間に対する比率に関する情報を表示機構35(図2参照)に出力してもよいとしたが、これには限らない。例えば、経路情報出力部44Eは、全体経路に関する情報に加え、複数の全体経路を積層造形物100の変形予測結果に基づいて絞り込むための情報を表示機構35に出力してもよい。例えば、まず、積層計画修正部44の図示しない固有ひずみ取得部が、層内経路PI(i,1)~PI(i,MI(i))のそれぞれについて固有ひずみを取得して付与する。次に、積層計画修正部44の図示しない変形量算出部が、弾性解析を行って、積層造形物100全体としての変形量を算出する。次いで、経路情報出力部44Eが、この変形量を表示機構35に出力する。すると、積層計画装置30では、積層造形物100全体としての変形量が表示機構35に表示される。これにより、ユーザは、全体経路PT(1)~PT(LT)のうち、変形量を可能な限り抑制できる経路を選択できるようになる。尚、付与する固有ひずみは、予め要素試験等から取得した値を参照するとよい。この場合、固有ひずみ取得部は、パスごとに固有ひずみを取得する固有ひずみ取得手段の一例であり、変形量算出部は、固有ひずみに基づいて積層造形物の変形量を取得する変形量取得手段の一例である。また、経路情報出力部44Eは、抽出された少なくとも1つの全体経路に対応する変形量を更に表示するように制御する制御手段の一例である。
以上述べたように、本実施の形態では、積層造形物100の積層計画におけるパスの積層方向及び積層順序を変更してパス間のエアカットで連結した複数の層内経路を層ごとに取得し、この複数の層内経路のうち移動時間が第1の閾値以下となる少なくとも1つの層内経路を層ごとに抽出するようにした。次に、層ごとに抽出された少なくとも1つの層内経路から一の層内経路を選択して層間のエアカットで連結した複数の全体経路を取得し、この複数の全体経路のうち移動時間が第2の閾値以下となる少なくとも1つの全体経路を抽出するようにした。そして、抽出された少なくとも1つの全体経路に関する情報を表示機構35(図2参照)に表示するようにした。これにより、パス間のエアカットを含む複数の層内経路を層間のエアカットで連結した全体経路から移動時間が短い全体経路を探索する際の効率がより一層向上することとなった。
Claims (10)
- 積層造形物の積層計画におけるパスの積層方向及び積層順序を変更してパス間のエアカットで連結した複数の層内経路を層ごとに取得する層内経路取得手段と、
前記複数の層内経路のうち移動時間が第1の閾値以下となる少なくとも1つの層内経路を層ごとに抽出する層内経路抽出手段と、
層ごとに抽出された前記少なくとも1つの層内経路から一の層内経路を選択して層間のエアカットで連結した複数の全体経路を取得する全体経路取得手段と、
前記複数の全体経路のうち移動時間が第2の閾値以下となる少なくとも1つの全体経路を抽出する全体経路抽出手段と、
抽出された前記少なくとも1つの全体経路に関する情報を表示するように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする積層計画修正支援装置。 - 前記パス間のエアカットは、前記積層造形物を造形するマニピュレータ及び前記積層造形物を造形のために位置付けるポジショナの少なくとも何れか一方によるパス間の空走移動動作であり、
前記層間のエアカットは、前記マニピュレータ及び前記ポジショナの少なくとも何れか一方による層間の空走移動動作であることを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。 - 前記層内経路抽出手段は、前記複数の層内経路の前記マニピュレータによるパス間の空走移動動作であるエアカットの時間及び前記ポジショナによるパス間の空走移動動作であるエアカットの時間を、それぞれ、当該マニピュレータの移動速度及び当該ポジショナの移動速度を用いて算出し、
前記全体経路抽出手段は、前記複数の全体経路の前記マニピュレータによる層間の空走移動動作であるエアカットの時間及び前記ポジショナによる層間の空走移動動作であるエアカットの時間を、それぞれ、当該マニピュレータの移動速度及び当該ポジショナの移動速度を用いて算出することを特徴とする請求項2に記載の積層計画修正支援装置。 - 抽出された前記少なくとも1つの全体経路における前記パス間のエアカットの時間及び前記層間のエアカットの時間は、予め定められたパス間時間以上であることを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。
- 前記制御手段は、抽出された前記少なくとも1つの全体経路の移動時間に関する情報を更に表示するように制御することを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。
- 前記制御手段は、抽出された前記少なくとも1つの全体経路における前記パス間のエアカットの時間の予め定められたパス間時間に対する比率に関する情報、及び、当該少なくとも1つの全体経路における前記層間のエアカットの時間の当該パス間時間に対する比率に関する情報の少なくとも何れか一方を更に表示するように制御することを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。
- 前記パスごとに固有ひずみを取得する固有ひずみ取得手段と、
前記固有ひずみに基づいて前記積層造形物の変形量を取得する変形量取得手段と
を更に備え、
前記制御手段は、抽出された前記少なくとも1つの全体経路に対応する前記変形量を更に表示するように制御することを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。 - 前記積層計画における全体経路を、抽出された前記少なくとも1つの全体経路から選択された一の全体経路で更新する更新手段を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の積層計画修正支援装置。
- コンピュータの層内経路取得手段が、積層造形物の積層計画におけるパスの積層方向及び積層順序を変更してパス間のエアカットで連結した複数の層内経路を層ごとに取得するステップと、
コンピュータの層内経路抽出手段が、前記複数の層内経路のうち移動時間が第1の閾値以下となる少なくとも1つの層内経路を層ごとに抽出するステップと、
コンピュータの全体経路取得手段が、層ごとに抽出された前記少なくとも1つの層内経路から一の層内経路を選択して層間のエアカットで連結した複数の全体経路を取得するステップと、
コンピュータの全体経路抽出手段が、前記複数の全体経路のうち移動時間が第2の閾値以下となる少なくとも1つの全体経路を抽出するステップと、
コンピュータの制御手段が、抽出された前記少なくとも1つの全体経路に関する情報を表示するように制御するステップと
を含むことを特徴とする積層計画修正支援方法。 - コンピュータに、
積層造形物の積層計画におけるパスの積層方向及び積層順序を変更してパス間のエアカットで連結した複数の層内経路を層ごとに取得する機能と、
前記複数の層内経路のうち移動時間が第1の閾値以下となる少なくとも1つの層内経路を層ごとに抽出する機能と、
層ごとに抽出された前記少なくとも1つの層内経路から一の層内経路を選択して層間のエアカットで連結した複数の全体経路を取得する機能と、
前記複数の全体経路のうち移動時間が第2の閾値以下となる少なくとも1つの全体経路を抽出する機能と、
抽出された前記少なくとも1つの全体経路に関する情報を表示するように制御する機能と
を実現させるためのプログラム。
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