WO2015186750A1 - 立体造形システム、造形データの提供装置及び提供方法 - Google Patents

立体造形システム、造形データの提供装置及び提供方法 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a three-dimensional modeling system including a three-dimensional modeling apparatus that stacks modeling materials to manufacture a three-dimensional model and a modeling data providing apparatus.
  • Patent Document 1 describes a product manufacturing support method for the purpose of making it not necessary to depend on the geographical position of a product seller for receiving a product as well as ordering a product by a customer.
  • a client computer of a customer a manufacturing computer that controls a manufacturing device that manufactures a product based on manufacturing data, and a product that manufactures and sells a product using the manufacturing device
  • the server computer transmits manufacturing data for manufacturing a product according to a customer's order from the client computer to the manufacturing computer.
  • the manufacturing computer is installed in a place familiar to the customer, for example, at home, together with a product manufacturing apparatus and a client computer.
  • the manufacturing computer that has received the manufacturing data causes the manufacturing apparatus to manufacture a product according to the order from the customer.
  • An object according to at least one embodiment of the present invention is to provide a three-dimensional modeling system and modeling data capable of suppressing the entire modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object from being copied against the intention of the modeling data transmitting side. It is to provide an apparatus and a modeling data providing method.
  • a three-dimensional modeling system includes: A three-dimensional modeling system comprising a three-dimensional modeling apparatus that stacks modeling materials to manufacture a three-dimensional model, and a modeling data providing apparatus that provides modeling data to the three-dimensional modeling apparatus,
  • the modeling data providing device A dividing unit that divides the modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object into n (where n is a natural number of 2 or more) transmission data;
  • Data transmission means for sequentially transmitting the n pieces of transmission data to the three-dimensional modeling apparatus;
  • a deletion signal receiving means for receiving a deletion signal indicating that the transmission data has been deleted from the three-dimensional modeling apparatus each time each of the transmission data transmitted by the transmission means is deleted in the three-dimensional modeling apparatus;
  • Data receiving means for receiving each of the transmission data transmitted from the data transmitting means; Modeling means for performing modeling processing based on each of the transmission data received by the data receiving means; Each time a modeling process is performed based on each of the transmission data by the modeling unit, a data deletion
  • the data transmission unit confirms that the deletion signal receiving unit has received a deletion signal indicating that the i-th transmission data has been deleted among the n pieces of transmission data. Then, the (i + 1) th transmission data is configured to be transmitted to the three-dimensional modeling apparatus. Therefore, it is possible to avoid a state in which the 3D modeling apparatus simultaneously holds the entire modeling data corresponding to the 3D model. Thereby, it can suppress that the whole modeling data are replicated against the will of the modeling data transmission side.
  • the dividing unit is configured to divide the modeling data into one layer unit of the modeling material to be stacked.
  • the dividing unit of the transmission apparatus divides the modeling data into one layer unit of the modeling material to be stacked, the modeling data is subdivided, and the entire modeling data is modeled. It is possible to further suppress duplication against the intention of the data transmission side.
  • the dividing unit is configured to divide the modeling data into a plurality of layers of modeling materials to be stacked.
  • the dividing unit of the transmission device divides the modeling data into a plurality of layer units of the modeling material to be stacked, and therefore, compared with the three-dimensional modeling system described in the above (2). Thus, it is possible to reduce the number of transmissions of transmission data per one three-dimensional structure.
  • the dividing unit is configured to generate the modeling data from at least one of a shape, a size, and a material of the three-dimensional model. It is characterized by being configured to divide according to the dividing constraint condition.
  • the dividing unit divides the modeling data in accordance with the division constraint condition resulting from at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object. It is possible to suppress damage to the modeled object.
  • the dividing unit may be configured such that the modeling data is within the single layer of the modeling material to be stacked, even if the modeling data is within a single layer. It is characterized by being configured to divide according to. According to the three-dimensional modeling system described in (5) above, the entire modeling data is transmitted to the modeling data transmission side by dividing the modeling data according to the division constraint even within the single layer of the modeling material to be laminated. On the contrary, it is possible to further suppress the duplication and to suppress the damage of the three-dimensional structure.
  • the length of the layer when the dividing unit divides the modeling data in a single layer of the modeling material to be stacked, the length of the layer
  • the present invention is characterized in that a boundary surface of division is set along the direction.
  • the dividing unit divides the modeling data in a single layer of modeling materials to be stacked
  • the main scanning direction of the modeling means is set along the longitudinal direction of the layer.
  • the main scanning direction of the modeling means is set along the longitudinal direction of the layer to be divided, thereby suppressing a decrease in the bending strength of the three-dimensional model including the layer. can do.
  • the modeling data providing apparatus is a modeling data providing apparatus for a three-dimensional modeling apparatus that manufactures a three-dimensional model by stacking modeling materials, and includes the three-dimensional model.
  • Division means for dividing the corresponding modeling data into n pieces (where n is a natural number of 2 or more) transmission data, data transmission means for sequentially sending the n pieces of transmission data to the three-dimensional modeling apparatus, and the data transmission Delete signal receiving means for receiving a deletion signal indicating that each of the transmission data is deleted from the three-dimensional modeling apparatus, each time each of the transmission data transmitted by the means is deleted in the three-dimensional modeling apparatus;
  • the data transmission means includes a deletion signal indicating that the i-th transmission data (where i is a natural number less than n) of the n transmission data has been deleted. Make sure that you have received by the reception means, characterized in that the i + 1 th transmission data among the n transmission data configured to be transmitted to the stereolithography apparatus.
  • the data transmission unit has received a deletion signal indicating that the i-th transmission data among the n pieces of transmission data has been deleted by the deletion signal reception unit. After confirming, the (i + 1) th transmission data is configured to be transmitted to the three-dimensional modeling apparatus. Therefore, it is possible to avoid a state in which the 3D modeling apparatus simultaneously holds the entire modeling data corresponding to the 3D model. Thereby, it can suppress that the whole modeling data is replicated against the will of the modeling data transmission side via a three-dimensional modeling apparatus.
  • a method for providing modeling data is a method for providing modeling data to a three-dimensional modeling apparatus that manufactures a three-dimensional modeling object by stacking modeling materials, and includes the three-dimensional modeling object.
  • the data transmission step includes: an i-th transmission step of transmitting i-th transmission data (where i is a natural number less than n) of the n pieces of transmission data to the three-dimensional modeling apparatus;
  • the dividing unit is configured to divide the modeling data into one layer unit of stacked modeling materials. It is characterized by that.
  • the modeling data is divided into one layer units of the stacked modeling material, so that the modeling data is subdivided and the entire modeling data is passed through the three-dimensional modeling apparatus. Therefore, it is possible to further suppress the copying against the intention of the modeling data transmission side.
  • the dividing unit is configured to divide the modeling data into a plurality of layers of modeling materials to be stacked. It is characterized by that.
  • the modeling data providing apparatus described in (11) above since the modeling data is divided into a plurality of layers of the modeling material to be laminated, compared with the modeling data providing apparatus described in (10) above. The number of transmissions of transmission data per three-dimensional structure can be reduced.
  • the dividing unit converts the modeling data into at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object. It is characterized in that it is configured to divide according to the division constraint condition caused by the above.
  • the position and magnitude of the stress generated in the three-dimensional model, the amount of deformation of the three-dimensional model, etc. vary depending on how the modeling data is divided and transmitted. Therefore, like the modeling data providing apparatus described in (12) above, the modeling data is divided and transmitted according to the dividing constraint condition caused by at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object. Thereby, damage of a three-dimensional molded item can be suppressed.
  • the dividing unit may be configured to split the modeling data even in a single layer of modeling materials to be stacked. It is characterized by being configured to divide according to constraints.
  • the modeling data transmitting device described in (13) above it is possible to further suppress the entire modeling data from being copied against the intention of the modeling data transmitting side, and to suppress the damage of the three-dimensional modeled object. .
  • the dividing unit divides the modeling data within a single layer of modeling materials to be stacked
  • the length of the layer is characterized in that a boundary surface of division is set along the direction.
  • the modeling data in the method for providing modeling data according to (9) above, in the dividing step, is divided into one layer unit of modeling materials to be stacked.
  • the modeling data is divided into one layer unit of the stacked modeling material, so that the modeling data is subdivided and the entire modeling data is passed through the three-dimensional modeling apparatus. Therefore, it is possible to further suppress the copying against the intention of the modeling data transmission side.
  • the modeling data is divided into a plurality of layers of modeling materials to be stacked.
  • the modeling data in the modeling data providing method according to (9), in the dividing step, is at least one of a shape, a size, and a material of the three-dimensional modeled object. It divides
  • the modeling data is divided according to the dividing constraint condition caused by at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object, so that the three-dimensional modeling is performed. Damage to the object can be suppressed.
  • the modeling data in the method for providing modeling data according to (17), in the dividing step, may be divided even if the modeling data is within a single layer of modeling material to be laminated. It is characterized by being divided according to the constraint conditions.
  • the method for providing modeling data according to (18) above wherein, in the dividing step, when the modeling data is divided within a single layer of modeling material to be laminated, A boundary surface of division is set along the longitudinal direction of the layer.
  • the dividing boundary surface is set along the short direction of the layer. Compared with the case, the fall of the bending strength of the three-dimensional molded item containing the said layer can be suppressed.
  • the present invention it is possible to suppress the entire modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object from being copied against the intention of the modeling data transmission side.
  • FIG. 1 It is a whole schematic diagram showing a solid modeling system concerning some embodiments. It is a figure which shows an example of the operation
  • (A) is a figure for demonstrating the division
  • (B) is a figure for demonstrating the division
  • C) is a figure for demonstrating the relationship between the longitudinal direction of the said layer in the single layer in the modeling data which concerns on some embodiment, and the main scanning
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a three-dimensional modeling system 1 according to some embodiments.
  • the three-dimensional modeling system 1 includes a three-dimensional modeling apparatus 2 that manufactures a three-dimensional model by stacking modeling materials, and a modeling data providing apparatus 4 that provides modeling data to the three-dimensional modeling apparatus 2. And the modeling data providing device 4 are configured to be communicable via the network 6.
  • the three-dimensional modeling apparatus 2 includes modeling means 8 that performs modeling processing by a so-called layered modeling method of stacking modeling materials.
  • the additive manufacturing method will be described in more detail.
  • An ink jet method in which a liquefied synthetic resin or the like is jetted and laminated, a photo modeling method in which a photocurable resin is cured by ultraviolet rays or the like, and a thermoplastic such as an ABS resin or a PLA resin. It is preferable to use a heat melting lamination method in which a resin is melted and laminated at a high temperature, a powder sintering lamination method in which raw material powder is spread in layers and sintered with a high-power laser beam, a sheet lamination method in which sheets are laminated, and the like it can.
  • the modeling data providing device 4 divides the modeling data corresponding to the three-dimensional modeling object into n pieces (where n is a natural number of 2 or more) transmission data, and the n pieces of transmission data to the three-dimensional modeling device 2.
  • the data transmission means 12 which transmits sequentially, and the deletion signal receiving means 14 which receives the below-mentioned deletion signal from the three-dimensional model
  • the three-dimensional modeling apparatus 2 includes a data receiving unit 16 for receiving each transmission data transmitted from the data transmitting unit 12, and the modeling unit 8 is based on each transmission data received by the data receiving unit 16. It is configured to perform modeling processing.
  • the three-dimensional modeling apparatus 2 further includes a data deletion unit 18 and a deletion signal transmission unit 20.
  • the data deleting unit 18 is configured to delete each of the transmission data every time the modeling unit 8 performs a modeling process based on each of the transmission data.
  • the deletion signal transmission unit 20 is configured to transmit a deletion signal indicating that each of the transmission data has been deleted to the deletion signal reception unit 14 every time each of the transmission data is deleted by the data deletion unit 18.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the three-dimensional modeling apparatus 2 and the modeling data providing apparatus 4 in the three-dimensional modeling system 1 illustrated in FIG.
  • the three-dimensional modeling apparatus 2 and the modeling data providing apparatus 4 shown in Fig. 2 operate as follows.
  • the dividing unit 10 divides the modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object into n pieces of transmission data.
  • the data transmission unit 12 transmits the first transmission data among the n pieces of transmission data to the data reception unit 16 of the three-dimensional modeling apparatus 2.
  • the modeling means 8 executes a modeling process (stacking of modeling materials) based on the first transmission data.
  • the data deletion unit 18 deletes the first transmission data.
  • the deletion signal transmitting unit 20 transmits a deletion signal indicating that the first transmission data has been deleted to the deletion signal receiving unit 14.
  • the data transmission unit 12 confirms that the deletion signal reception unit 14 has received a deletion signal indicating that the first transmission data has been deleted.
  • the data transmission unit 12 transmits the second transmission data to the data reception unit 16 on the condition that the reception of the deletion signal is confirmed in S106. Thereafter, the same operation is repeated, and the deletion signal receiving unit 14 confirms the deletion signal indicating that the nth transmission data has been deleted, and the modeling operation in the three-dimensional modeling system 1 is completed.
  • the data transmission unit 12 deletes the deletion signal indicating that the i-th transmission data (i-th transmission data) of n transmission data (where i is a natural number less than n) has been deleted.
  • the i + 1th transmission data (i + 1th transmission data) of the n pieces of transmission data is transmitted to the data receiving unit 16 of the three-dimensional modeling apparatus 2. .
  • the state in which the solid modeling apparatus 2 simultaneously holds the entire modeling data corresponding to the solid modeling object can be avoided. Accordingly, it is possible to suppress the entire modeling data from being copied against the intention of the modeling data transmission side.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining modeling data dividing methods according to some embodiments.
  • the dividing unit 10 according to some embodiments is configured to divide the modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object into one layer unit of the modeling material to be laminated. That is, the dividing means 10 divides the modeling data so that each of the n pieces of transmission data corresponds to each layer constituting the three-dimensional modeled object (so that the i-th transmission data corresponds to the i-th layer of the three-dimensional modeled object). To do.
  • the data transmission unit 12 confirms that the deletion signal receiving unit 14 has received the deletion signal indicating that the i-th transmission data corresponding to the i-th layer of the three-dimensional model is deleted, and then the three-dimensional modeling.
  • the i + 1th transmission data corresponding to the (i + 1) th layer of the object is configured to be transmitted to the data receiving means 16 of the three-dimensional modeling apparatus 2. Thereby, modeling data is subdivided and it can suppress further that the whole modeling data is copied against the will of the modeling data transmission side.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a modeling data dividing method according to some embodiments.
  • the dividing unit 10 divides the modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object into a plurality of layer units (two layer units in FIG. 4) of the modeling material to be laminated. It is configured as follows. That is, the dividing means 10 is configured so that each of the n pieces of transmission data corresponds to a plurality of layers of the three-dimensional structure (in FIG. 4, the i-th transmission data corresponds to the p-th layer and the p + 1-th layer of the three-dimensional structure). Split the modeling data.
  • p is a natural number and is equal to 2i-1.
  • the m-th layer that is the uppermost layer in FIG. 4 is equal to the 2n-th layer.
  • the data transmission unit 12 uses the deletion signal reception unit 14 to send a deletion signal indicating that the i-th transmission data corresponding to the p-th layer and the p + 1-th layer of the three-dimensional structure is deleted. After confirming the reception, the i + 1-th transmission data corresponding to the p + 2 layer and the p + 3 layer of the three-dimensional structure is transmitted to the data receiving means 16 of the three-dimensional structure apparatus 2.
  • the three-dimensional model object per one three-dimensional modeled object The number of transmissions of transmission data can be reduced.
  • modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object may be configured by modeling data corresponding to one layer of the modeling material to be laminated and modeling data corresponding to a plurality of layers.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a modeling data dividing method according to some embodiments.
  • the dividing unit 10 according to some embodiments is configured to divide the modeling data corresponding to the three-dimensional modeled object according to a constraint condition caused by at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object. For example, regarding the heat input (the amount of heat applied to the modeling material according to each method of the above-described modeling process) associated with the modeling process for each transmission data when the modeling unit 8 performs the modeling process based on each transmission data.
  • the constraint condition is provided due to at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional structure. In the division method shown in FIG.
  • Dividing means 10 is configured to divide. In the example shown in FIG. 5, the dividing unit 10 divides the modeling data so that two transmission data are assigned per layer. In this case, the data transmission unit 12 confirms that the deletion signal receiving unit 14 has received a deletion signal indicating that the i-th transmission data corresponding to a part of the q-th layer of the three-dimensional structure has been deleted. The (i + 1) th transmission data corresponding to the remainder of the qth layer is configured to be transmitted to the data receiving means 16 of the three-dimensional modeling apparatus 2.
  • the boundary surface of the division along the longitudinal direction of the layer of the three-dimensional modeled object is set. Configured to set. That is, when dividing
  • the dividing means 10 divides the modeling data in accordance with the constraint condition caused by at least one of the shape, size, and material of the three-dimensional modeled object, so that the three-dimensional modeled object can be prevented from being damaged.
  • the dividing means 10 by configuring the dividing means 10 so as to divide the modeling data in accordance with the constraint conditions even within the single layer of the modeling material to be laminated, the entire modeling data is transmitted to the modeling data transmission side. On the contrary, it is possible to further suppress the duplication and to suppress the damage of the three-dimensional structure. Further, by setting a dividing boundary surface along the longitudinal direction of the layer of the three-dimensional structure, the division boundary surface is set along the short direction of the layer (see FIG. 6B). And the fall of the bending strength of the three-dimensional molded item containing the said layer can be suppressed. Moreover, the fall of the bending strength of the three-dimensional molded item containing the said layer can further be suppressed because the main scanning direction of the modeling means 8 is set along the longitudinal direction of the said layer.

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Abstract

 造形データ提供装置及び立体造形装置からなる立体造形システムであって、造形データ提供装置は、造形データをn個の送信データに分割する分割手段と、n個の送信データを立体造形装置に順次送信するデータ送信手段と、を備え、データ送信手段は、n個の送信データのうちi番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、n個の送信データのうちi+1番目の送信データを立体造形装置に送信するよう構成されたことを特徴とする。

Description

立体造形システム、造形データの提供装置及び提供方法
 本開示は、造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置及び造形データの提供装置からなる立体造形システムに関する。
 近年、造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置が注目を集めている。特許文献1には、顧客による商品の注文のみならず商品の受領も商品販売者の地理的位置に依存しないで済むようにすることを目的とした商品製造支援方法が記載されている。
 特許文献1に記載の商品製造支援方法では、顧客のクライアント・コンピュータと、製造データに基づいて商品を製造する製造装置を制御する製造用コンピュータと、その製造装置により商品を製造して販売する商品販売者のサーバ・コンピュータとが互いに接続された通信システムにおいて、サーバ・コンピュータが、クライアント・コンピュータからの顧客の注文に応じた商品を製造するための製造データを製造用コンピュータに送信する。この製造用コンピュータは、商品の製造装置およびクライアント・コンピュータと共に、顧客にとって身近な場所、例えば、自宅に設置されている。製造データを受信した製造用コンピュータは、顧客からの注文に応じた商品を製造装置に製造させる。
特許第4617573号公報
 ところで、特許文献1に記載のように造形データ(製造データ)を立体造形装置(製造装置)に送信する場合、従来は、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置に一度に送信し、送信された造形データに基づいて立体造形装置が立体造形物の造形を行っていた。
 しかしながら、この場合、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置が保持する状態が生じるため、造形データ全体が立体造形装置を介して造形データ送信側の意に反して複製される恐れがある。
 本発明の少なくとも一実施形態に係る目的は、立体造形物に対応する造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制することを可能とする立体造形システム、造形データ提供装置及び造形データ提供方法を提供することである。
 (1)本発明の幾つかの実施形態に係る立体造形システムは、
 造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置と、前記立体造形装置に造形データを提供する造形データ提供装置と、からなる立体造形システムであって、
 前記造形データ提供装置は、
  前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割手段と、
  前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信手段と、
  前記送信手段によって送信された前記送信データの各々が前記立体造形装置において削除される毎に、前記立体造形装置から前記送信データが削除されたことを示す削除信号を受信する削除信号受信手段と、
 を備え、
 前記立体造形装置は、
  前記データ送信手段から送信された前記送信データの各々を受信するためのデータ受信手段と、
  前記データ受信手段によって受信した前記送信データの各々に基づいて造形処理を行う造形手段と、
  前記造形手段によって前記送信データの各々に基づいて造形処理を行う毎に、前記送信データの各々を削除するデータ削除手段と、
  前記データ削除手段によって前記送信データの各々を削除する毎に、前記送信データの各々が削除されたことを示す削除信号を前記削除信号受信手段に送信する削除信号送信手段と、
 を備え、
 前記データ送信手段は、前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データが削除されたことを示す削除信号を前記削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(1)に記載の立体造形システムにおいては、データ送信手段は、n個の送信データのうちi番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、i+1番目の送信データを立体造形装置に送信するよう構成されている。したがって、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置が同時に保持する状態を回避することができる。これにより、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制することができる。
 (2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の1層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(2)に記載の立体造形システムによれば、送信装置の分割手段が、積層される造形材の1層単位に造形データを分割するため、造形データが細分化され、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制することができる。
 (3)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の複数層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(3)に記載の立体造形システムによれば、送信装置の分割手段が、積層される造形材の複数層単位に造形データを分割するため、上記(2)に記載の立体造形システムに比して、立体造形物1個当たりの送信データの送信回数を低減することができる。
 (4)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、前記造形データを、前記立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする。
 造形データを送信装置側でどのように分割して立体造形装置へ送信するかによって、造形された立体造形物中に生じる応力の位置や大きさ、立体造形物の変形量等は変化する。したがって、上記(4)に記載の立体造形システムのように、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って分割手段が造形データを分割することにより、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (5)幾つかの実施形態では、上記(4)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の単一層内であっても、前記分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(5)に記載の立体造形システムによれば、積層される造形材の単一層内であっても造形データを分割制約条件に従って分割することにより、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制するとともに、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (6)幾つかの実施形態では、上記(5)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、積層される造形材の単一層内で前記造形データを分割する場合に、当該層の長手方向に沿って分割の境界面を設定するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(6)に記載の立体造形システムによれば、分割する層における長手方向に沿って分割境界面を設定することで、当該層の短手方向に沿って分割の境界面を設定する場合と比較して、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下を抑制することができる。
 (7)幾つかの実施形態では、上記(5)又は(6)に記載の立体造形システムにおいて、積層される造形材の単一層内で前記分割手段が前記造形データを分割する場合に、前記造形手段の主走査方向は、当該層の長手方向に沿って設定されることを特徴とする。
 上記(7)に記載の立体造形システムによれば、造形手段の主走査方向が分割する層の長手方向に沿って設定されることで、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下を抑制することができる。
 (8)本発明の幾つかの実施形態に係る造形データの提供装置は、造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置に対する造形データの提供装置であって、前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割手段と、前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信手段と、前記データ送信手段によって送信された前記送信データの各々が前記立体造形装置において削除される毎に、前記立体造形装置から前記送信データの各々が削除されたことを示す削除信号を受信する削除信号受信手段と、を備え、前記データ送信手段は、前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データが削除されたことを示す削除信号を前記削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(8)に記載の造形データの提供装置においては、データ送信手段は、n個の送信データのうちi番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、i+1番目の送信データを立体造形装置に送信するよう構成されている。したがって、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置が同時に保持する状態を回避することができる。これにより、造形データ全体が立体造形装置を介して造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制することができる。
 (9)本発明の幾つかの実施形態に係る造形データの提供方法は、造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置に対する造形データの提供方法であって、前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割工程と、前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信工程と、を備え、前記データ送信工程は、前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データを前記立体造形装置に送信する第i送信工程と、前記立体造形装置から前記i番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信する第i+1送信工程と、を少なくとも有することを特徴とする。
 上記(9)に記載の造形データの提供方法においては、データ送信工程において、n個の送信データのうちi番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を受信したことを確認してから、i+1番目の送信データを立体造形装置に送信する。したがって、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置が同時に保持する状態を回避することができる。これにより、造形データ全体が立体造形装置を介して造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制することができる。
 (10)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載の造形データの提供装置において、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の1層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(10)に記載の造形データの提供装置によれば、積層される造形材の1層単位に造形データが分割されるため、造形データが細分化され、造形データ全体が立体造形装置を介して造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制することができる。
 (11)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載の造形データの提供装置において、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の複数層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(11)に記載の造形データの提供装置によれば、積層される造形材の複数層単位に造形データが分割されるため、上記(10)に記載の造形データの提供装置に比して、立体造形物当たりの送信データの送信回数を低減することができる。
 (12)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載の造形データの提供装置において、前記分割手段は、前記造形データを、前記立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする。
 造形データをどのように分割して送信するかによって、立体造形物中に生じる応力の位置や大きさ、立体造形物の変形量等は変化する。したがって、上記(12)に記載の造形データの提供装置のように、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って造形データを分割してから送信することにより、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (13)幾つかの実施形態では、上記(12)に記載の造形データの提供装置において、前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の単一層内であっても、前記分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(13)に記載の造形データの送信装置によれば、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制するとともに、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (14)幾つかの実施形態では、上記(13)に記載の立体造形システムにおいて、前記分割手段は、積層される造形材の単一層内で前記造形データを分割する場合に、当該層の長手方向に沿って分割の境界面を設定するよう構成されたことを特徴とする。
 上記(14)に記載の立体造形システムによれば、分割する層における長手方向に沿って分割境界面を設定することで、当該層の短手方向に沿って分割の境界面を設定する場合と比較して、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下を抑制することができる。
 (15)幾つかの実施形態では、上記(9)に記載の造形データの提供方法において、前記分割工程において、前記造形データは、積層される造形材の1層単位に分割されることを特徴とする。
上記(15)に記載の造形データの提供方法によれば、積層される造形材の1層単位に造形データが分割されるため、造形データが細分化され、造形データ全体が立体造形装置を介して造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制することができる。
 (16)幾つかの実施形態では、上記(9)に記載の造形データの提供方法において、前記分割工程において、前記造形データは、積層される造形材の複数層単位に分割されることを特徴とする。
 上記(16)に記載の造形データの提供方法によれば、積層される造形材の複数層単位に造形データが分割されるため、上記(15)に記載の造形データの提供方法に比して、一つの立体造形物当たりの送信データの送信回数を低減することができる。
 (17)幾つかの実施形態では、上記(9)に記載の造形データの提供方法において、前記分割工程において、前記造形データは、前記立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って分割されることを特徴とする。
 造形データをどのように分割して送信するかによって、立体造形物中に生じる応力の位置や大きさ、立体造形物の変形量等は変化する。したがって、上記(17)に記載の造形データの提供方法のように、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って造形データを分割することにより、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (18)幾つかの実施形態では、上記(17)に記載の造形データの提供方法において、前記分割工程において、前記造形データは、積層される造形材の単一層内であっても、前記分割制約条件に従って分割されることを特徴とする。
 上記(18)に記載の造形データの提供方法によれば、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制するとともに、立体造形物の破損を抑制することができる。
 (19)幾つかの実施形態では、上記(18)に記載の造形データの提供方法であって、前記分割工程において、積層される造形材の単一層内で前記造形データを分割する際に、当該層の長手方向に沿って分割の境界面が設定されることを特徴とする。
 上記(19)に記載の造形データの提供方法によれば、分割する層における長手方向に沿って分割境界面を設定することにより、当該層の短手方向に沿って分割の境界面を設定する場合と比較して、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下を抑制することができる。
 本発明の少なくとも一実施形態によれば、立体造形物に対応する造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制できる。
幾つかの実施形態に係る立体造形システムを示す全体模式図である。 図1に示した立体造形システムにおける、立体造形装置及び造形データ提供装置の動作シーケンスの一例を示す図である。 幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。 幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。 幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。 (a)は、幾つかの実施形態に係る造形データにおける単一層内での分割手法を説明するための図である。(b)は、幾つかの実施形態に係る造形データにおける単一層内での分割手法を説明するための図である。(c)は、幾つかの実施形態に係る造形データにおける単一層内での当該層の長手方向と造形手段の主走査方向との関係を説明するための図である。
 以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
 図1は、幾つかの実施形態に係る立体造形システム1を示す全体模式図である。立体造形システム1は、造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置2と、立体造形装置2に造形データを提供する造形データ提供装置4とを有しており、立体造形装置2と造形データ提供装置4とがネットワーク6を介して通信可能に構成されている。
 立体造形装置2は、造形材を積層する所謂積層造形法によって造形処理を行う造形手段8を有している。積層造形法について更に詳述すれば、液化した合成樹脂等を噴射して積層するインクジェット方式、光硬化性樹脂を紫外線等により硬化させて積層する光造形方式、ABS樹脂やPLA樹脂等の熱可塑性樹脂を高温で溶かして積層する熱溶解積層方式、素材粉末を層状に敷き詰めて高出力のレーザービームなどで焼結する粉末焼結積層方式、シートを積層させるシート積層法等を好適に用いることができる。
 造形データ提供装置4は、立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割手段10と、n個の送信データを立体造形装置2に順次送信するデータ送信手段12と、立体造形装置2から後述の削除信号を受信する削除信号受信手段14と、を備えている。
 立体造形装置2は、データ送信手段12から送信された送信データの各々を受信するためのデータ受信手段16を備えており、造形手段8は、データ受信手段16によって受信した送信データの各々に基づいて造形処理を行うよう構成されている。
 立体造形装置2は、データ削除手段18及び削除信号送信手段20を更に備えている。データ削除手段18は、造形手段8によって送信データの各々に基づいて造形処理を行う毎に、送信データの各々を削除するよう構成されている。削除信号送信手段20は、データ削除手段18によって送信データの各々を削除する毎に、送信データの各々が削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14に送信するよう構成されている。
 図2は、図1に示した立体造形システム1における、立体造形装置2及び造形データ提供装置4の動作シーケンスの一例を示す図である。
 図2に示す立体造形装置2及び造形データ提供装置4は、以下のように動作する。まずS101では、分割手段10が、立体造形物に対応する造形データをn個の送信データに分割する。S102では、データ送信手段12が、n個の送信データのうち第1送信データを立体造形装置2のデータ受信手段16に送信する。S103では、造形手段8が第1送信データに基づく造形処理(造形材の積層)を実行する。S104では、データ削除手段18が第1送信データを削除する。S105では、第1送信データが削除されたことを示す削除信号を、削除信号送信手段20が削除信号受信手段14に送信する。S106では、データ送信手段12が、第1送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14によって受信したことを確認する。S107では、S106において削除信号の受信が確認されたことを条件として、データ送信手段12が第2送信データをデータ受信手段16に送信する。以下、同様の動作を繰り返し、第n送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14が確認して、立体造形システム1における造形動作が完了する。
 以上のように、データ送信手段12は、n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データ(第i送信データ)が削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14によって受信したことを確認してから、n個の送信データのうちi+1番目の送信データ(第i+1送信データ)を立体造形装置2のデータ受信手段16に送信するよう構成されている。これにより、立体造形物に対応する造形データ全体を立体造形装置2が同時に保持する状態を回避することができる。したがって、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを抑制することができる。
 次に、図1に示した分割手段10における造形データの分割手法について、図3~図5を用いて幾つかの実施形態を説明する。
 図3は、幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。幾つかの実施形態に係る分割手段10は、図3に示すように、立体造形物に対応する造形データを、積層される造形材の1層単位に分割するよう構成される。すなわち、分割手段10は、n個の送信データの各々が立体造形物を構成する各層に対応するように(第i送信データが立体造形物のi層目に対応するように)造形データを分割する。この場合、データ送信手段12は、立体造形物のi層目に対応する第i送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14によって受信したことを確認してから、立体造形物のi+1層目に対応する第i+1送信データを立体造形装置2のデータ受信手段16に送信するよう構成される。これにより、造形データが細分化され、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制することができる。
 図4は、幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。幾つかの実施形態に係る分割手段10は、図4に示すように、立体造形物に対応する造形データを、積層される造形材の複数層単位(図4においては2層単位)に分割するよう構成される。すなわち、分割手段10は、n個の送信データの各々が立体造形物の複数層に対応するように(図4においては第i送信データが立体造形物のp層目とp+1層目とに対応するように)造形データを分割する。なお、ここでのpは自然数であり、2i-1に等しい。また、図4における最上層であるm層目は、2n層目に等しい。図4に示す分割手法の例では、データ送信手段12は、立体造形物のp層目とp+1層目に対応する第i送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14によって受信したことを確認してから、立体造形物のp+2層目とp+3層目とに対応する第i+1送信データを立体造形装置2のデータ受信手段16に送信するよう構成される。
 このように、立体造形物に対応する造形データを、積層される造形材の複数層単位に分割することにより、1層単位に造形データを分割する場合に比して、立体造形物一個当たりの送信データの送信回数を低減することができる。
 また、立体造形物に対応する造形データが、積層される造形材の1層に対応する造形データと、複数層に対応する造形データとから構成されていてもよい。
 図5は、幾つかの実施形態に係る造形データの分割手法を説明するための図である。幾つかの実施形態に係る分割手段10は、立体造形物に対応する造形データを、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する制約条件に従って分割するよう構成される。例えば、各送信データに基づいて造形手段8が造形処理を行う際の、各送信データ当たりの造形処理に伴う入熱量(上述した造形処理の各方式に応じて造形材に付与される熱量)について、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因して制約条件が設けられる。図5に示す分割手法においては、各送信データ当たりの造形処理に伴う入熱量が所定範囲内に収まるように、積層される造形材の単一層内であっても、上記制約条件に従って造形データを分割するよう分割手段10が構成される。図5に示す例では、分割手段10は、1層当たりに2つの送信データが割り当てられるよう造形データを分割する。この場合、データ送信手段12は、立体造形物のq層目の一部に対応する第i送信データが削除されたことを示す削除信号を削除信号受信手段14によって受信したことを確認してから、q層目の残部に対応する第i+1送信データを立体造形装置2のデータ受信手段16に送信するよう構成される。
 また、入熱量を所定範囲内に収まるように、1層当たりに2つの送信データが割り当てられるよう造形データを分割する際は、立体造形物の当該層における長手方向に沿って分割の境界面を設定するよう構成される。すなわち、分割手段10は、積層される造形材の単一層内で造形データを分割する場合に、図6(a)に示すように、当該層の長手方向に沿って分割の境界面(1層当たりに割り当てられる第i送信データと第i+1送信データとの境界に相当する面)を設定するよう構成されている。また、分割手段10によって単一層内で造形データを分割する場合に、造形手段8(典型的にはプリンタヘッド)の主走査方向は、図6(c)に示すように、当該層の長手方向に沿って設定される。
 上述の立体造形システム1において、複数の送信データの各々に基づいて造形材を積層して立体造形を行う場合、立体造形物に対応する造形データを造形データ提供装置4側でどのように分割して立体造形装置2へ送信するかによって、製造された立体造形物中に生じる応力の位置や大きさ、立体造形物の変形量等は変化する。したがって、立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する制約条件に従って分割手段10が造形データを分割することにより、立体造形物の破損を抑制することができる。また、上述のように、積層される造形材の単一層内であっても上記制約条件に従って造形データを分割するよう分割手段10を構成することにより、造形データ全体が造形データ送信側の意に反して複製されることを一層抑制するとともに、立体造形物の破損を抑制することができる。また、立体造形物の当該層における長手方向に沿って分割境界面を設定することで、当該層の短手方向に沿って分割の境界面を設定する場合(図6(b)参照)と比較して、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下を抑制することができる。また、造形手段8の主走査方向が当該層の長手方向に沿って設定されることで、当該層を含む立体造形物の曲げ強度の低下をさらに抑制することができる。
1 立体造形システム
2 立体造形装置
4 造形データ提供装置
6 ネットワーク
8 造形手段
10 分割手段
12 データ送信手段
14 削除信号受信手段
16 データ受信手段
18 データ削除手段
20 削除信号送信手段

Claims (9)

  1.  造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置と、前記立体造形装置に造形データを提供する造形データ提供装置と、からなる立体造形システムであって、
     前記造形データ提供装置は、
      前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割手段と、
      前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信手段と、
      前記データ送信手段によって送信された前記送信データの各々が前記立体造形装置において削除される毎に、前記立体造形装置から前記送信データが削除されたことを示す削除信号を受信する削除信号受信手段と、
     を備え、
     前記立体造形装置は、
      前記データ送信手段から送信された前記送信データの各々を受信するためのデータ受信手段と、
      前記データ受信手段によって受信した前記送信データの各々に基づいて造形処理を行う造形手段と、
      前記造形手段によって前記送信データの各々に基づいて造形処理を行う毎に、前記送信データの各々を削除するデータ削除手段と、
      前記データ削除手段によって前記送信データの各々を削除する毎に、前記送信データの各々が削除されたことを示す前記削除信号を前記削除信号受信手段に送信する削除信号送信手段と、
     を備え、
     前記データ送信手段は、前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データが削除されたことを示す削除信号を前記削除信号受信手段によって受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信するよう構成されたことを特徴とする立体造形システム。
  2.  前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の1層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の立体造形システム。
  3.  前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の複数層単位に分割するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の立体造形システム。
  4.  前記分割手段は、前記造形データを、前記立体造形物の形状、大きさ、材料のうち少なくとも一つに起因する分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の立体造形システム。
  5.  前記分割手段は、前記造形データを、積層される造形材の単一層内であっても、前記分割制約条件に従って分割するよう構成されたことを特徴とする請求項4に記載の立体造形システム。
  6.  前記分割手段は、積層される造形材の単一層内で前記造形データを分割する場合に、当該層の長手方向に沿って分割の境界面を設定するよう構成されたことを特徴とする請求項5に記載の立体造形システム。
  7.  積層される造形材の単一層内で前記分割手段が前記造形データを分割する場合に、前記造形手段の主走査方向は、当該層の長手方向に沿って設定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の立体造形システム。
  8.  造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置に対する造形データの提供装置であって、
     前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割手段と、
     前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信手段と、
    前記データ送信手段によって送信された前記送信データの各々が前記立体造形装置において削除される毎に、前記立体造形装置から前記送信データの各々が削除されたことを示す削除信号を受信する削除信号受信手段と、
     を備え、
     前記データ送信手段は、前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データが削除されたことを示す削除信号を前記受信手段によって受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信するよう構成されたことを特徴とする造形データの提供装置。
  9.  造形材を積層して立体造形物を製造する立体造形装置に対する造形データの提供方法であって、
     前記立体造形物に対応する造形データをn個(ただし、nは2以上の自然数)の送信データに分割する分割工程と、
     前記n個の送信データを前記立体造形装置に順次送信するデータ送信工程と、
     を備え、
     前記データ送信工程は、
     前記n個の送信データのうちi番目(ただし、iはn未満の自然数)の送信データを前記立体造形装置に送信する第i送信工程と、
     前記立体造形装置から前記i番目の送信データが削除されたことを示す削除信号を受信したことを確認してから、前記n個の送信データのうちi+1番目の送信データを前記立体造形装置に送信する第i+1送信工程と、
     を少なくとも有することを特徴とする造形データの提供方法。
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