JPS63251227A - 光硬化樹脂立体モデルの造形方法 - Google Patents
光硬化樹脂立体モデルの造形方法Info
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- JPS63251227A JPS63251227A JP62086513A JP8651387A JPS63251227A JP S63251227 A JPS63251227 A JP S63251227A JP 62086513 A JP62086513 A JP 62086513A JP 8651387 A JP8651387 A JP 8651387A JP S63251227 A JPS63251227 A JP S63251227A
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title 1
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Classifications
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- 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
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-
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- 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
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- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
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- 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
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- 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
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、感光樹脂液を素材とした立体物の造形技術の
新規な硬化方法に関し、少なくとも２方向（２分割した
）からの光線の合成によって得られる強力な光線の走査
により成形樹脂槽内にある樹脂液を任意形状の立体モデ
ルの光照射造形方法である。
新規な硬化方法に関し、少なくとも２方向（２分割した
）からの光線の合成によって得られる強力な光線の走査
により成形樹脂槽内にある樹脂液を任意形状の立体モデ
ルの光照射造形方法である。
従来、三次元形状の立体物を造形するには、工作機械に
よる切削加工が主流を占めている。
よる切削加工が主流を占めている。
この延長上にある新しい切削加工技術が、最近実用化さ
れつつあるＣＡＤ／ＣＡＭシステムであるが、種々の問
題点が解決されないままの従来の切削加工技術を使用す
ることを余儀なくされている。
れつつあるＣＡＤ／ＣＡＭシステムであるが、種々の問
題点が解決されないままの従来の切削加工技術を使用す
ることを余儀なくされている。
すなわち、ＣＡＤで作図した図面データをＮＣ制御装置
を作動させるための情報、プログラムに変換し、このＮ
ＣプログラムでＣＡＭシステムとなる工作機械で被加工
物のワークを切削加工することＫなる。この切削加工で
三次元形状の立体物を造形すると、■工作機械やワーク
に熱変位が発生して精度の高い加工が出来ない。■ワー
クを切削加工するときに、工作機械に大きな切削加工の
負荷が掛かり、工作機械の剛性を大きくしなければなら
ない。■ワークから所定の三次元形状の立体物を造形す
るのに、切削加工では多大の時間を要し、短納期物や多
種少量生産物の加工には不向きな加工技術といえる。ま
た、異なるワーク加工時には治具工具の段取替えを必要
とし、ここでも多大の時間を要す。■加工データからの
寸法情報でワークが加工されるから、任意寸法に拡大縮
小した立体物を造形することが困難である。■現状のＣ
ＡＤ／ＣＡＭシステムでは、設計者がイメージしてコン
ピュータのＣＡＤシステムで作図した図面の製品をただ
ちに現物として造形出来ない。■スパイラル状のスクリ
ュウ棒を切削加工で造形するには、ワークを旅回したり
特殊カッタが必要である。また閉塞した中空の製品を切
削加工で造形することは出来ない。従って、上型、下型
からなる金型製作所は別々に製作していた。など多くの
問題点が存在していた。
を作動させるための情報、プログラムに変換し、このＮ
ＣプログラムでＣＡＭシステムとなる工作機械で被加工
物のワークを切削加工することＫなる。この切削加工で
三次元形状の立体物を造形すると、■工作機械やワーク
に熱変位が発生して精度の高い加工が出来ない。■ワー
クを切削加工するときに、工作機械に大きな切削加工の
負荷が掛かり、工作機械の剛性を大きくしなければなら
ない。■ワークから所定の三次元形状の立体物を造形す
るのに、切削加工では多大の時間を要し、短納期物や多
種少量生産物の加工には不向きな加工技術といえる。ま
た、異なるワーク加工時には治具工具の段取替えを必要
とし、ここでも多大の時間を要す。■加工データからの
寸法情報でワークが加工されるから、任意寸法に拡大縮
小した立体物を造形することが困難である。■現状のＣ
ＡＤ／ＣＡＭシステムでは、設計者がイメージしてコン
ピュータのＣＡＤシステムで作図した図面の製品をただ
ちに現物として造形出来ない。■スパイラル状のスクリ
ュウ棒を切削加工で造形するには、ワークを旅回したり
特殊カッタが必要である。また閉塞した中空の製品を切
削加工で造形することは出来ない。従って、上型、下型
からなる金型製作所は別々に製作していた。など多くの
問題点が存在していた。
そこで、上記従来技術における切削加工の問題点を一挙
に解決した感光性樹脂液を素材とした立体物の造形装置
が開発されている。これは、立体物の多層輪切り断面情
報により、感光性樹脂に光線を照射させて単位厚さ若し
くは連続的に硬化させ、立体物を造形することにある。
に解決した感光性樹脂液を素材とした立体物の造形装置
が開発されている。これは、立体物の多層輪切り断面情
報により、感光性樹脂に光線を照射させて単位厚さ若し
くは連続的に硬化させ、立体物を造形することにある。
しかしながら、この新技術にしても、感光樹脂は薄い液
表面を硬化させつつ徐々に硬化厚さを増加させて行かな
ければならず、感光樹脂液の供給もしくは液面制御を精
度良（行う必要がある。
表面を硬化させつつ徐々に硬化厚さを増加させて行かな
ければならず、感光樹脂液の供給もしくは液面制御を精
度良（行う必要がある。
本発明は、上記事態にかんがみ、感光樹脂を満たした樹
脂槽内の任意位置に異なる方向から発せられた光線の交
点で輝度を増強させ、この交点の樹脂を硬化させること
により、その硬化樹脂片を光線の走査移動で増殖成長し
、コンピュータで予じめ解析されたデータに基づき所定
の立体モデルを造形するようにした造形方法を提供する
Ｋある。
脂槽内の任意位置に異なる方向から発せられた光線の交
点で輝度を増強させ、この交点の樹脂を硬化させること
により、その硬化樹脂片を光線の走査移動で増殖成長し
、コンピュータで予じめ解析されたデータに基づき所定
の立体モデルを造形するようにした造形方法を提供する
Ｋある。
以下、図面の実施例により本発明を説明する。
第１図において、Ｍは立体物（マネキン、人体。
構造物）で、３Ｄイメージセンサ、ＣＴスキャナー（１
，２，３）により３次元形状の計測データＤ８が出力さ
れる。計測データＤ８はデータメモリ部４に一担記憶さ
れ、この出力が多層輪切断面情報部ＳとコンピュータＣ
を介して輪切断面情報Ｘ１〜Ｘｎに処理される。上記輪
切断面情報Ｘｌ〜Ｘｎは、３軸駆動操作部１２と２軸光
源制御部１１とに入力し、各々を制御する。次に、立体
モデルＰｌ′）成形装置１００について説明する。この
成形装置は、透明体１！零 の立方体１５内に光硬化樹脂Ｐが温められ、立方体１５
０片側に立設した支持柱１６には、９０°（直角）に折
げた支持バー１７．１８が昇降自在に承持されている。
，２，３）により３次元形状の計測データＤ８が出力さ
れる。計測データＤ８はデータメモリ部４に一担記憶さ
れ、この出力が多層輪切断面情報部ＳとコンピュータＣ
を介して輪切断面情報Ｘ１〜Ｘｎに処理される。上記輪
切断面情報Ｘｌ〜Ｘｎは、３軸駆動操作部１２と２軸光
源制御部１１とに入力し、各々を制御する。次に、立体
モデルＰｌ′）成形装置１００について説明する。この
成形装置は、透明体１！零 の立方体１５内に光硬化樹脂Ｐが温められ、立方体１５
０片側に立設した支持柱１６には、９０°（直角）に折
げた支持バー１７．１８が昇降自在に承持されている。
上記各バー１７．１８には走行体１９．２０が係合し、
この走行体に発光源（光ファイバー、レーザー光線など
）２１．２２ が付設されており、ここから発光する
光線の交点ａで光度（照度）が増強されたスポット光線
となる。上記交点ａの強いスポット光線により、成形樹
脂槽１５内の交点ａＫ存する樹脂片が急速に硬化され、
この硬化樹脂片を成長させるべく、走行体１９．２０を
バー１７．１８上で滑行させることによって、交点ａを
前記輪切断面情報Ｘ１〜Ｘｎの信号により移動させるこ
とでなされる。
この走行体に発光源（光ファイバー、レーザー光線など
）２１．２２ が付設されており、ここから発光する
光線の交点ａで光度（照度）が増強されたスポット光線
となる。上記交点ａの強いスポット光線により、成形樹
脂槽１５内の交点ａＫ存する樹脂片が急速に硬化され、
この硬化樹脂片を成長させるべく、走行体１９．２０を
バー１７．１８上で滑行させることによって、交点ａを
前記輪切断面情報Ｘ１〜Ｘｎの信号により移動させるこ
とでなされる。
この交点ａの移動軌跡は、第２図に示すよう再生される
立体モデルＭの低位置から走査すること釦より造形物を
積層成形することができる。上記支持バー１７．１８は
昇降駆動すべく、支持柱１６に案内され且駆動モータ（
図示なし）により駆動され、この駆動指令は３軸駆動操
作部１２で支配されており、また他の走行体１９．２０
も走行駆動される。その駆動指令源は輪切断面情報Ｘｘ
−Ｘｎによっている。
立体モデルＭの低位置から走査すること釦より造形物を
積層成形することができる。上記支持バー１７．１８は
昇降駆動すべく、支持柱１６に案内され且駆動モータ（
図示なし）により駆動され、この駆動指令は３軸駆動操
作部１２で支配されており、また他の走行体１９．２０
も走行駆動される。その駆動指令源は輪切断面情報Ｘｘ
−Ｘｎによっている。
本発明の光照射方法は、第３図のように発光源２１．２
２からの光線／、 、 ／、を左右および上下方向に偏
向させ、その交点ａ１〜ａ６・・・を任意位置に結ぶこ
とができるものとしてもよい。更に、第１図において、
左右２方向からの光線以外に上下軸（２軸）の上方から
３軸目の光線を照射させ、交点ａｔ−ａ５にポイントを
合わせてもよい。
２からの光線／、 、 ／、を左右および上下方向に偏
向させ、その交点ａ１〜ａ６・・・を任意位置に結ぶこ
とができるものとしてもよい。更に、第１図において、
左右２方向からの光線以外に上下軸（２軸）の上方から
３軸目の光線を照射させ、交点ａｔ−ａ５にポイントを
合わせてもよい。
尚、上記光源の光線は、紫外線で、光の成分を２分割又
はそれ以上に分割した周波数もしくは光度（照度）とな
し、２つ又は３つの光線が合成されると、所定の周波数
成分の所定の光度（照度）に増強された合成光となって
交点ａに結ばれることになる。従って、感光性樹脂Ｐ内
を単光線のみが侵入しても、これがために、たｙちに樹
脂の硬化がはじまることもなく、交点で増強する光点に
より、その部分のみ急速に硬化することになる。
はそれ以上に分割した周波数もしくは光度（照度）とな
し、２つ又は３つの光線が合成されると、所定の周波数
成分の所定の光度（照度）に増強された合成光となって
交点ａに結ばれることになる。従って、感光性樹脂Ｐ内
を単光線のみが侵入しても、これがために、たｙちに樹
脂の硬化がはじまることもなく、交点で増強する光点に
より、その部分のみ急速に硬化することになる。
本発明は、この原理を適用したものである。
第１図は本発明造形方法を示す略示図、第２図は立体モ
デルの積層硬化の状態のシミュレーション図、第３図は
偏光方式の光源を示す斜視図である。 ４・・・データメモリ部、１０・・・多層輪切り断面情
報・１１・・・２軸光源制御部、１２・・・３軸駆動操
作部、１５・・・立方体、１６・・・支持柱、１７ 、
１８・・・支持ノ：−１１９゜２０・・・走行体、２１
．２２・・・発光源、１００・・・３次立体モデルの成
形装置、ａ・・・交点、Ｃ・・・コンピュータ、Ｄ８・
・・計測データ、Ｍ、Ｍ’・・・人体のモデル、Ｐ・・
・光硬化樹脂、Ｓ・・・ＣＴスキャナー、Ｘｌ、 Ｘ２
． Ｘ８・・・多層の輪切り断面情報。
デルの積層硬化の状態のシミュレーション図、第３図は
偏光方式の光源を示す斜視図である。 ４・・・データメモリ部、１０・・・多層輪切り断面情
報・１１・・・２軸光源制御部、１２・・・３軸駆動操
作部、１５・・・立方体、１６・・・支持柱、１７ 、
１８・・・支持ノ：−１１９゜２０・・・走行体、２１
．２２・・・発光源、１００・・・３次立体モデルの成
形装置、ａ・・・交点、Ｃ・・・コンピュータ、Ｄ８・
・・計測データ、Ｍ、Ｍ’・・・人体のモデル、Ｐ・・
・光硬化樹脂、Ｓ・・・ＣＴスキャナー、Ｘｌ、 Ｘ２
． Ｘ８・・・多層の輪切り断面情報。
Claims (1)
- （１）、光硬化樹脂の成形樹脂槽内に光線を照射して立
体モデルを成形するものにして、少なくとも２方向から
照射される光線の光点の輝度を増強せしめて光硬化樹脂
の硬化を促進し、前記成形樹脂槽内に任意形状の立体モ
デルを走査成形することを特徴とする光硬化樹脂立体モ
デルの造形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086513A JPS63251227A (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 光硬化樹脂立体モデルの造形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086513A JPS63251227A (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 光硬化樹脂立体モデルの造形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63251227A true JPS63251227A (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=13889065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62086513A Pending JPS63251227A (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 光硬化樹脂立体モデルの造形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63251227A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807448A (en) * | 1996-07-16 | 1998-09-15 | Yugen Kaisha Aloalo International | Solid object generation |
| JP2006326970A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Cmet Inc | 光学的立体造形装置 |
| JP2015136857A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 光造形装置及び光造形方法 |
| JP2019513594A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-05-30 | シュタッドルマン、クラウスＳＴＡＤＬＭＡＮＮ，Ｋｌａｕｓ | 構成層のキャリア対象への接着性を向上させるための装置及び方法 |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP62086513A patent/JPS63251227A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807448A (en) * | 1996-07-16 | 1998-09-15 | Yugen Kaisha Aloalo International | Solid object generation |
| JP2006326970A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Cmet Inc | 光学的立体造形装置 |
| JP2015136857A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 光造形装置及び光造形方法 |
| US10040224B2 (en) | 2014-01-22 | 2018-08-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Optical shaping apparatus and optical shaping method |
| JP2019513594A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-05-30 | シュタッドルマン、クラウスＳＴＡＤＬＭＡＮＮ，Ｋｌａｕｓ | 構成層のキャリア対象への接着性を向上させるための装置及び方法 |
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