WO2025224952A1 - 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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WO2025224952A1
WO2025224952A1 PCT/JP2024/016330 JP2024016330W WO2025224952A1 WO 2025224952 A1 WO2025224952 A1 WO 2025224952A1 JP 2024016330 W JP2024016330 W JP 2024016330W WO 2025224952 A1 WO2025224952 A1 WO 2025224952A1
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additive manufacturing
unit
processing
control
manufacturing process
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凌 姫野
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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    • B22F10/85Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
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    • B22F12/00Apparatus 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
    • B22F12/90Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Definitions

  • This disclosure relates to a control device and a computer-readable recording medium.
  • Additive manufacturing is a processing method that has recently attracted attention because it allows for the creation of complex shapes that are difficult to achieve using cutting processes, as well as the integration of multiple parts to achieve high performance, high functionality, and lightweight construction (see, for example, Patent Document 1).
  • Additive manufacturing methods are broadly divided into PBF (Power Bed Fusion) and DED (Directed Energy Deposition).
  • PBF Power Bed Fusion
  • DED Directed Energy Deposition
  • PBF involves selectively irradiating metal powder with a heat source to melt and bond it, resulting in layering.
  • DED involves irradiating a heat source while supplying metal material, and then directly depositing the molten metal material to create layers.
  • processing may be interrupted intentionally or due to an unexpected error.
  • a method has been proposed for general cutting processes, in which processing is resumed from a position slightly before the interruption.
  • this method of resuming processing is used in additive manufacturing, there is a risk of double-molding in areas that have already been molded.
  • thermal displacement occurs in areas that have already been molded, causing dimensional changes, which may result in unmolded areas.
  • the control device for the additive manufacturing device disclosed herein solves the above problem by adjusting the machining restart position to a position that is not affected by the machining interruption.
  • One aspect of the present disclosure is a control device that includes a program analysis unit that sequentially reads and analyzes commands related to blocks of a control program for additive manufacturing processing; a control unit that controls the operation of an industrial machine that performs the additive manufacturing processing based on the analysis results by the program analysis unit; an execution status ascertainment unit that ascertains information related to the execution status including at least the interruption position when the additive manufacturing processing is interrupted; and an adjustment unit that calculates the amount of reversal from the interruption position and adjusts the processing restart position based on the amount of reversal, and the control unit resumes the additive manufacturing processing from the processing restart position adjusted by the adjustment unit.
  • FIG. 2 is a schematic hardware configuration diagram of a control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic function of a control device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a DED-type additive manufacturing process as viewed from the side.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the state of the molded object after the additive manufacturing process is interrupted, as viewed from the side.
  • FIG. 10 is a schematic hardware configuration diagram of a control device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic function of a control device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of cutting by a cutting mechanism as viewed from the side.
  • based on XX means “based on at least XX,” and includes cases where it is based on other elements in addition to XX. Furthermore, “based on XX” is not limited to cases where XX is used directly, but also includes cases where it is based on XX that has been calculated or processed. "XX” is any element (for example, any information).
  • control axis refers to a virtual axis set in the processing machine.
  • Control axes include, for example, the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis, B-axis, and C-axis.
  • FIG. 1 is a schematic hardware configuration diagram showing the main parts of a control device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the control device 1 of the present disclosure can be implemented as a control device for controlling industrial machinery such as an additive manufacturing device that performs additive manufacturing using the PBF method or the DED method.
  • the CPU 11 provided in the control device 1 of the present disclosure is a processor that controls the entire control device 1.
  • the CPU 11 reads the system program stored in the ROM 12 via the bus 22 and controls the entire control device 1 in accordance with the system program.
  • the RAM 13 temporarily stores temporary calculation data, display data, and various data input from outside.
  • the non-volatile memory 14 is composed of, for example, a battery-backed memory (not shown) or an SSD (Solid State Drive), and retains its memory state even when the control device 1 is powered off.
  • the non-volatile memory 14 stores control programs and data read from the external device 72 via the interface 15, data and control programs input via the input device 71, and various data obtained from the additive manufacturing device 3.
  • the control programs and data stored in the non-volatile memory 14 may be expanded into the RAM 13 when executed/used.
  • various system programs such as well-known analysis programs are pre-written in the ROM 12.
  • the interface 15 is an interface for connecting the CPU 11 of the control device 1 to an external device 72 such as a USB memory, CompactFlash (registered trademark), or SD card.
  • control programs and various data used to control the additive manufacturing device 3 can be read from the external device 72.
  • Control programs and various data edited within the control device 1 can also be stored in the external device 72.
  • the PLC (programmable logic controller) 16 uses a sequence program built into the control device 1 to output signals via the I/O unit 17 to the laser oscillator 52 attached to the additive manufacturing device 3, a print head (not shown), and other peripheral devices of the additive manufacturing device 3 (e.g., actuators for robots, sensors 56 such as temperature sensors, imaging sensors, and distance sensors attached to the additive manufacturing device 3).
  • the PLC 16 also receives signals from various switches on an operation panel installed on the main body of the additive manufacturing device 3 and from peripheral devices, performs the necessary signal processing, and then passes the signals to the CPU 11.
  • the display device 70 displays various data loaded into memory, data obtained as a result of executing control programs and system programs, etc., output via the interface 18.
  • the input device 71 which is comprised of a keyboard, pointing device, etc., transmits commands and data based on operations by the operator to the CPU 11 via the interface 19.
  • the interface 20 is an interface for connecting the CPU 11 of the control device 1 to a wired or wireless network 5.
  • the network 5 may communicate using technologies such as serial communication such as RS-485, Ethernet (registered trademark), optical communication, wireless LAN, Wi-Fi (registered trademark), or Bluetooth (registered trademark).
  • Other control devices 4, fog computers 6, cloud servers 7, etc. are connected to the network 5, and data is exchanged between the network 5 and the control device 1.
  • the axis control circuit 30 for controlling the control axes of the additive manufacturing device 3 receives position commands for the control axes from the CPU 11 and outputs commands for those control axes to the servo amplifier 40.
  • the servo amplifier 40 receives these commands and drives the servo motors 50 for the control axes, moving each part of the additive manufacturing device 3 along the respective control axes.
  • Each servo motor 50 has a built-in position detector, and feeds back a position feedback signal from this position detector to the axis control circuit 30.
  • the axis control circuit 30 performs feedback control of the servo motor 50 based on this position feedback signal.
  • the additive manufacturing device 3 is a device that manufactures objects by melting and solidifying metal powder in required areas using heat from a laser or the like.
  • the additive manufacturing device 3 can be, for example, a PBF method in which metal powder is sequentially laid out and then heat is applied by a laser oscillator 52 to positions corresponding to the shape of the object to create an additive manufacturing method, or a DED method in which metal powder or metal wire is supplied by a printer head (not shown) to positions corresponding to the shape of the object, and heat is applied by a laser oscillator 52 to create an additive manufacturing method.
  • the additive manufacturing device 3 is equipped with sensors 56 such as a temperature sensor, an image sensor, and a distance sensor.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing the functions of the control device 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the functions of the control device 1 according to this embodiment are realized by the CPU 11 of the control device 1 shown in FIG. 1 executing a system program and controlling the operation of each part of the control device 1.
  • the control device 1 of this embodiment includes a program analysis unit 100, a control unit 110, an execution status assessment unit 120, and an adjustment unit 130.
  • a control program 200 for controlling the additive manufacturing device 3 is stored in the RAM 13 through non-volatile memory 14 of the control device 1.
  • an execution status storage unit 210 which is an area for storing the status of additive manufacturing processing, is prepared in advance in the RAM 13 through non-volatile memory 14 of the control device 1.
  • the program analysis unit 100 sequentially reads and analyzes the command blocks included in the control program 200. If the analyzed command block is a command block that commands movement along a specified control axis, it commands the control unit 110 to control the movement of each control axis based on the analysis results. Furthermore, if the analyzed command block is a block that commands ON/OFF laser oscillation by the laser oscillator 52 provided in the additive manufacturing device 3, the program analysis unit 100 commands the control unit 110 to control the laser oscillator 52 based on the analysis results. Furthermore, if the analyzed command block is a block that commands the supply of metal material such as metal powder or metal wire in the additive manufacturing device 3, the program analysis unit 100 commands the control unit 110 to control the supply of metal material based on the analysis results.
  • the control unit 110 controls the additive manufacturing apparatus 3 based on the results of the analysis by the program analysis unit 100. For example, when the control unit 110 is instructed by the program analysis unit 100 to move along a control axis of the additive manufacturing apparatus 3, the control unit 110 controls the servo motor 50 to move the drive unit associated with that control axis to the instructed position. Furthermore, when the control unit 110 is instructed by the program analysis unit 100 to control the ON/OFF of laser oscillation in the additive manufacturing apparatus 3, the control unit 110 controls the laser oscillator 52 in accordance with the instructed control. Furthermore, when the control unit 110 is instructed by the program analysis unit 100 to control the supply of metal material in the additive manufacturing apparatus 3, the control unit 110 controls the printer head and other components of the additive manufacturing apparatus 3 to control the supply of metal material. These control processes are well known in the art, and therefore will not be described in detail in this disclosure.
  • the control unit 110 will interrupt the additive manufacturing process if a problem occurs in the additive manufacturing device 3 or if the user issues a command to temporarily stop the process. When interrupting the process, the control unit 110 notifies the program analysis unit 100 and the execution status assessment unit 120 of this. Furthermore, when instructed to resume, the control unit 110 will resume the additive manufacturing process. When resuming the process, the control unit 110 notifies the program analysis unit 100 and the execution status assessment unit 120 of this.
  • the execution status grasping unit 120 acquires information related to the execution status of control of the additive manufacturing process from the control unit 110.
  • the information related to the execution status of control grasped by the execution status grasping unit 120 includes at least information related to the processing position at the time of interruption of the additive manufacturing process. It may also include information related to the temperature at the processing position at the time of interruption.
  • the execution status grasping unit 120 stores the information related to the processing position at the time of interruption of the additive manufacturing process in the execution status storage unit 210. Furthermore, the information related to the execution status of control grasped by the execution status grasping unit 120 includes at least information related to the resumption of the additive manufacturing process. When the execution status grasping unit 120 grasps information related to the resumption of the additive manufacturing process, it notifies the adjustment unit 130 to that effect.
  • the adjustment unit 130 When the adjustment unit 130 is notified by the execution status grasping unit 120 that the additive manufacturing process will be resumed, it calculates the amount of reversal from the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted and adjusts the resume position of the additive manufacturing process based on this amount of reversal.
  • the adjustment unit 130 notifies the control unit 110 of the adjusted resume position of the additive manufacturing process.
  • the adjustment unit 130 may calculate the amount of reversal based on the amount of thermal displacement that occurs at the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted, between the time the additive manufacturing process was interrupted and the time the additive manufacturing process is resumed.
  • This amount of thermal displacement can be calculated based on, for example, the difference between the temperature at the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted and the temperature at the time the additive manufacturing process is resumed.
  • the adjustment unit 130 obtains the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted and the temperature at that time from the execution status memory unit 210.
  • the adjustment unit 130 also instructs the control unit 110 to measure the temperature of the material surface at the interrupted processing position of the model 302 using sensor 56, which is a temperature sensor. Then, based on the difference between these temperatures, the amount of thermal displacement at the processing position when the additive manufacturing process was interrupted is calculated.
  • Figure 3 is a schematic diagram showing an example of additive manufacturing processing using the DED method, viewed from the side.
  • metal powder 55 is sprayed from printer head 54 onto base plate 58, and is melted and bonded by the heat of laser 59 emitted from laser nozzle 53 to create object 302.
  • the laser nozzle 53 and printer head 54 are moved in the direction of the white arrow in the figure by servo motor 50, which is driven by a movement command. Through this operation, object 302 is formed in the direction of the white arrow.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the state of a model after an interruption of additive manufacturing processing, as viewed from the side.
  • P intr is the processing position when processing was interrupted.
  • the model 302 was modeled up to the position P intr .
  • the temperature at the interrupted position of the model 302 decreases, and thermal displacement occurs at the interrupted position of the model 302.
  • This reversal amount can be calculated, for example, using the following equation (1) for calculating the thermal displacement amount.
  • is the linear expansion coefficient of the metal material.
  • l is the length of the material, which can be determined using the movement amount in the execution block, etc.
  • ⁇ T is the amount of temperature change.
  • the adjustment unit 130 may calculate the amount of thermal displacement at the machining interruption position of the object 302 by using the sensor 56 as an imaging sensor or distance sensor.
  • the information related to the control execution status grasped by the execution status grasper 120 includes information on an image of the object 302 including the machining interruption position captured from a predetermined position, and information related to the distance from the predetermined position to the machining interruption position of the object 302.
  • the adjustment unit 130 acquires this information from the execution status storage unit 210 and instructs the control unit 110 to measure information on the image captured from a predetermined position including the machining interruption position of the object 302 at the time of resumption, and the distance from the predetermined position to the machining interruption position of the object 302.
  • the reversal amount ⁇ l is calculated by calculating how much the machining interruption position of the object 302 has moved backward since the time of machining interruption.
  • the control unit 110 then resumes the additive manufacturing process from the restart position of the additive manufacturing process adjusted by the adjustment unit 130.
  • the control device 1 which is configured as described above, can prevent double printing in areas that have already been printed, or the occurrence of unprinted areas, by appropriately adjusting the amount of reversal of the restart position when the additive manufacturing process by the additive manufacturing device 3 is interrupted and then restarted. As a result, it is expected that the processing efficiency in additive manufacturing will improve.
  • the method using a temperature sensor can be suitably used in both PBF additive manufacturing and DED additive manufacturing. Furthermore, the method using an image sensor or distance sensor is particularly suitable for DED additive manufacturing.
  • FIG. 5 is a schematic hardware configuration diagram showing the main parts of a control device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the control device 1 according to this embodiment controls an additive manufacturing device 3 including a cutting mechanism 51.
  • the cutting mechanism 51 provided in the additive manufacturing device 3 is equipped with a tool for cutting the model 302.
  • the cutting mechanism 51 may be equipped with a main shaft that directs the tool to a drive unit driven by, for example, a servo motor 50.
  • the cutting mechanism 51 may also be configured as a robot. In such a case, the tool for cutting the model 302 is held at the tip of the robot arm.
  • the cutting mechanism 51 may be implemented as a mechanism provided in the additive manufacturing device 3, or may be implemented as a peripheral device of the additive manufacturing device 3. In either configuration, it is desirable that the cutting mechanism 51 operates so that it can cut any position on the model manufactured by the additive manufacturing device 3 based on commands from the control device 1.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the functions of the control device 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the functions of the control device 1 according to this embodiment are realized by the CPU 11 of the control device 1 shown in FIG. 5 executing a system program and controlling the operation of each part of the control device 1.
  • the control device 1 of this embodiment includes a program analysis unit 100, a control unit 110, an execution status assessment unit 120, an adjustment unit 130, and also a cutting command unit 140.
  • a control program 200 for controlling the additive manufacturing device 3 is stored in the RAM 13 through the non-volatile memory 14 of the control device 1. Furthermore, the RAM 13 through the non-volatile memory 14 of the control device 1 are provided with an execution status storage unit 210, which is an area for storing the status of additive manufacturing processing, and a cutting information storage unit 220, which is an area for storing cutting information.
  • the program analysis unit 100 according to this embodiment has the same functions as the program analysis unit 100 according to the first embodiment.
  • control unit 110 controls each unit of the additive manufacturing device 3 based on commands from the program analysis unit 100. Furthermore, the control unit 110 in this embodiment controls the operation of the cutting mechanism 51 provided in the additive manufacturing device 3, and controls cutting of a specified position on the object created by additive manufacturing using the additive manufacturing device 3. For example, based on the content of the command, the control unit 110 controls the spindle of the cutting mechanism 51 to rotate the tool, and then moves the tool, causing the tool to cut the specified position on the object.
  • the execution status grasping unit 120 acquires information related to the execution status of control of the additive manufacturing process performed by the additive manufacturing device 3 from the control unit 110, stores the information related to the execution status, and notifies each unit. Furthermore, when the execution status grasping unit 120 in this embodiment grasps information related to the resumption of additive manufacturing process, it notifies the cutting command unit 140 to that effect.
  • the cutting command unit 140 instructs the control unit 110 to cut the object from the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted to a predetermined position.
  • the cutting command unit 140 then notifies the adjustment unit 130 of the position at which cutting of the object ended.
  • the cutting command unit 140 may, for example, instruct the control unit 110 to cut the object to the execution start position of the block that was being executed when the additive manufacturing process was interrupted.
  • the cutting command unit 140 may also instruct the control unit 110 to cut the object in a direction that is reverse a predetermined cutting distance from the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted.
  • This cutting distance may be stored in advance in the cutting information storage unit 220.
  • the cutting distance stored in the cutting information storage unit 220 may be set to a fixed value, or may be set by the user via the input device 71, etc.
  • the adjustment unit 130 calculates the amount of reversal based on the processing position when the additive manufacturing process was interrupted and the cutting end position specified by the cutting command unit 140. Then, the adjustment unit 130 adjusts the restart position of the additive manufacturing process based on the calculated amount of reversal. The adjustment unit 130 notifies the control unit 110 of the adjusted restart position of the additive manufacturing process.
  • Fig. 7 is a schematic diagram showing an example of cutting by the cutting mechanism 51 as seen from the side.
  • the tool 57 provided in the cutting mechanism 51 cuts from the processing position P intr at the time the additive manufacturing process is interrupted to the cutting end position P cut .
  • the control unit 110 then resumes the additive manufacturing process from the restart position of the additive manufacturing process adjusted by the adjustment unit 130.
  • the control device 1 which is configured as described above, cuts a portion of the object when additive manufacturing processing by the additive manufacturing device 3 is interrupted and then resumes processing. This adjusts the process so that the additive manufacturing processing resumes from the position where the cutting ended, preventing duplicate manufacturing in an area that has already been manufactured and preventing the occurrence of unmanufactured areas. As a result, it is expected that the processing efficiency in additive manufacturing will improve.
  • This method does not require the preparation of a special sensor 56, and can be implemented without incurring additional costs in an additive manufacturing device 3 equipped with a cutting mechanism 51.
  • control device has the same hardware configuration as the control device according to the second embodiment.
  • the control device 1 of this embodiment includes a program analysis unit 100, a control unit 110, an execution status assessment unit 120, an adjustment unit 130, and a cutting command unit 140.
  • a control program 200 for controlling the additive manufacturing device 3 is stored in the RAM 13 through non-volatile memory 14 of the control device 1.
  • the RAM 13 through non-volatile memory 14 of the control device 1 are provided with an execution status storage unit 210, which is an area for storing the status of additive manufacturing processing, and a cutting information storage unit 220, which is an area for storing cutting information.
  • the program analysis unit 100, control unit 110, and execution status assessment unit 120 according to this embodiment have the same functions as the program analysis unit 100 according to the second embodiment.
  • the execution status grasping unit 120 When the execution status grasping unit 120 notifies the cutting command unit 140 that the additive manufacturing process is to be resumed, it commands the control unit 110 to cut the object from the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted to a predetermined position. At this time, the cutting command unit 140 in this embodiment commands the control unit 110 to cut the entire object for one layer.
  • the cutting information storage unit 220 in this embodiment stores information related to the table shape, table height, and layer thickness of the additive manufacturing device 3 in advance. The cutting command unit 140 acquires this information from the cutting information storage unit 220 and creates a cutting path including a cutting start position and a cutting end position in order to cut the entire object for one layer. It then commands the control unit 110 to cut the object along the created cutting path.
  • the adjustment unit 130 calculates the amount of reversal required to reverse the processing of one layer including the processing position at the time the additive manufacturing process was interrupted, based on the processing position at that time. The adjustment unit 130 then adjusts the restart position of the additive manufacturing process based on the calculated amount of reversal. The adjustment unit 130 notifies the control unit 110 of the adjusted restart position of the additive manufacturing process. Then, the control unit 110 resumes the additive manufacturing process from the restart position of the additive manufacturing process adjusted by the adjustment unit 130.
  • the control device 1 of this embodiment configured as described above, cuts the object by one layer and adjusts the process so that the additive manufacturing processing resumes from the end position of that cutting, preventing duplicate manufacturing in areas that have already been manufactured and preventing the occurrence of unmanufactured areas. As a result, it is expected that the processing efficiency in additive manufacturing will improve. This method is particularly useful when performing additive manufacturing processing using the PBF method.
  • a control device (1) comprises a program analysis unit (100) that sequentially reads out and analyzes commands related to blocks of a control program (200) for additive manufacturing processing; a control unit (110) that controls the operation of an industrial machine that performs the additive manufacturing processing based on the analysis results by the program analysis unit (100); an execution status grasping unit (120) that grasps information related to the execution status including at least the interruption position when the additive manufacturing processing is interrupted; and an adjustment unit (130) that calculates the amount of reversal from the interruption position and adjusts the processing restart position based on the amount of reversal, and the control unit (110) resumes the additive manufacturing processing from the processing restart position adjusted by the adjustment unit (130).
  • the adjustment unit (130) provided in the control device (1) according to another aspect of the present disclosure calculates the amount of reversal based on the amount of thermal displacement at the interruption position from the time when processing is interrupted to the time when processing is resumed.
  • the adjustment unit (130) provided in the control device (1) according to another aspect of the present disclosure calculates the amount of thermal displacement based on the amount of change in temperature at the interruption position from when processing is interrupted to when processing is resumed.
  • a control device (1) further includes a cutting command unit (140) that commands the control unit (110) to cut the additive manufacturing area up to the execution start position of the block that was being executed when the additive manufacturing process was interrupted, or a predetermined cutting amount from the processing position when the additive manufacturing process was interrupted, and the adjustment unit (130) calculates the amount of reversal from the interruption position based on the interruption position when the additive manufacturing process was interrupted and the end position of cutting as commanded by the cutting command unit (140).
  • the cutting command unit (140) provided in the control device (1) determines the cutting start position based on at least one of the information on the table shape, table height, and layer thickness of the industrial machine, and cuts the part to be formed up to a predetermined cutting amount.
  • a computer-readable recording medium records a program that causes a computer to operate as a program analysis unit (100) that sequentially reads and analyzes commands related to blocks of a control program (200) for additive manufacturing processing, a control unit (110) that controls the operation of an industrial machine that performs the additive manufacturing processing based on the analysis results by the program analysis unit (100), an execution status understanding unit (120) that understands information related to the execution status including at least the interruption position when the additive manufacturing processing is interrupted, and an adjustment unit (130) that calculates the amount of reversal from the interruption position and adjusts the processing restart position based on the amount of reversal, and the control unit (110) records a program that causes the additive manufacturing processing to resume from the processing restart position after adjustment by the adjustment unit (130).
  • Control device 3 Layered manufacturing device 4
  • Control device 5 Network 6
  • Network 6
  • Network 6
  • Network 6
  • Network 6
  • Network 6
  • Interface 16
  • PLC 17
  • I/O unit 22 Bus 30
  • Axis control circuit 40 Servo amplifier 50
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  • Program analysis unit 110 Control unit 120
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  • Cutting command unit 200 Control program 210
  • Execution status storage unit 220 Cutting information storage unit

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Abstract

本開示による制御装置は、積層造形加工の制御用プログラムのブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部と、プログラム解析部による解析結果に基づいて、積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部と、積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部と、中断位置からの逆行量を計算し、逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部と、を備え、制御部は、調整部による調整後の加工再開位置から積層造形加工を再開する。

Description

制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
 本開示は、制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
 積層造形は、切削加工では実現困難な複雑形状や複数部品の一体化による高性能化・高機能化・軽量化が可能なことから、昨今注目されている加工方法である(例えば、特許文献1など)。積層造形方法は、PBF(Power Bed Fusion)方式とDED(Directed Energy Deposition)方式に大別される。PBF方式では、金属粉末に熱源を選択的に照射することで溶融結合させ積層を行う、一方、DED方式では、金属材料を供給しながら熱源を照射し、溶融した金属材料を直接堆積させて積層を行う。
特表2016-513383号公報
 積層造形中に、意図的にもしくは予期せぬエラーにより加工が中断されることがある。中断後に加工を再開する場合、一般的な切削加工などでは、中断時点より少し手前に戻った位置から加工を再開する方法が提案されている。しかしながら、このような加工再開方法を積層造形で行うと、既に造形を行った箇所に2重に造形してしまう恐れがある。また、加工を中断した位置からそのまま加工を再開すると、既に造形を行った箇所では熱変位が発生し寸法が変化することから、未造形箇所を発生させてしまう場合がある。
 生産現場では、中断した積層造形の加工を適切な位置から再開する手法が望まれている。
 本開示による積層造形装置の制御装置は、加工中断による影響が無い位置へと加工再開位置の調整を行うことで、上記課題を解決する。
 そして本開示の一態様は、積層造形加工の制御用プログラムのブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部と、前記プログラム解析部による解析結果に基づいて、前記積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部と、前記積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部と、前記中断位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部と、を備え、前記制御部は、前記調整部による調整後の加工再開位置から前記積層造形加工を再開する、制御装置である。
第1実施形態による制御装置の概略的なハードウェア構成図である。 第1実施形態による制御装置の概略的な機能を示すブロック図である。 DED方式の積層造形加工の様子を横から見た例を示す模式図である。 積層造形加工の中断後の造形物の様子を横から見た例を示す模式図である。 第2実施形態による制御装置の概略的なハードウェア構成図である。 第2実施形態による制御装置の概略的な機能を示すブロック図である。 切削機構による切削の様子を横から見た例を示す模式図である。
 以下、本開示の実施形態を図面と共に説明する。なお、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は、省略する場合がある。
 本願でいう「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
 本願でいう「制御軸」とは、加工機において設定された仮想軸である。制御軸は、例えば、X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸およびC軸を含む。
[第1実施形態]
 図1は本開示の第1実施形態による制御装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本開示の制御装置1は、PBF方式またはDED方式で積層造形を行う積層造形装置などの産業機械を制御する制御装置として実装することができる。
 本開示の制御装置1が備えるCPU11は、制御装置1を全体的に制御するプロセッサである。CPU11は、バス22を介してROM12に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って制御装置1全体を制御する。RAM13には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。
 不揮発性メモリ14は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたメモリやSSD(Solid State Drive)等で構成され、制御装置1の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ14には、インタフェース15を介して外部機器72から読み込まれた制御用プログラムやデータ、入力装置71を介して入力されたデータや制御用プログラム、積層造形装置3から取得される各データ等が記憶される。不揮発性メモリ14に記憶された制御用プログラムやデータは、実行時/利用時にはRAM13に展開されても良い。また、ROM12には、公知の解析プログラムなどの各種システム・プログラムが予め書き込まれている。
 インタフェース15は、制御装置1のCPU11とUSBメモリ、コンパクトフラッシュ(登録商標)、SDカード等の外部機器72と接続するためのインタフェースである。外部機器72側からは、例えば積層造形装置3の制御に用いられる制御用プログラムや各種データ等を読み込むことができる。また、制御装置1内で編集した制御用プログラムや各種データ等は、外部機器72に対して記憶させることができる。PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)16は、制御装置1に内蔵されたシーケンス・プログラムによって、積層造形装置3に取り付けられたレーザ発振器52、図示しないプリントヘッド、その他の該積層造形装置3の周辺装置(例えば、ロボット等のアクチュエータ、積層造形装置3に取付けられている温度センサや撮像センサ、距離センサなどのセンサ56等)にI/Oユニット17を介して信号を出力し制御する。また、PLC16は、積層造形装置3の本体に配備された操作盤の各種スイッチや周辺装置等からの信号を受け、必要な信号処理をした後、CPU11に渡す。
 表示装置70には、メモリ上に読み込まれた各データ、制御用プログラムやシステム・プログラム等が実行された結果として得られたデータ等が、インタフェース18を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置71は、インタフェース19を介して作業者による操作に基づく指令、データ等をCPU11に渡す。
 インタフェース20は、制御装置1のCPU11と有線乃至無線のネットワーク5とを接続するためのインタフェースである。ネットワーク5は、例えばRS-485等のシリアル通信、Ethernet(登録商標)通信、光通信、無線LAN、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)等の技術を用いて通信をするものであってよい。ネットワーク5には、他の制御装置4、フォグコンピュータ6、クラウドサーバ7等が接続され、制御装置1との間で相互にデータのやり取りを行っている。
 積層造形装置3が備える制御軸を制御するための軸制御回路30は、CPU11からの制御軸に係る位置指令を受けて、該制御軸に対する指令をサーボアンプ40に出力する。サーボアンプ40はこの指令を受けて制御軸に係るサーボモータ50を駆動し、積層造形装置3が備える各部をそれぞれの制御軸に沿って移動させる。それぞれのサーボモータ50は位置検出器を内蔵し、この位置検出器からの位置フィードバック信号を軸制御回路30にフィードバックする。軸制御回路30は、この位置フィードバック信号に基づいてサーボモータ50のフィードバック制御を行う。なお、図1のハードウェア構成図では、軸制御回路30、サーボアンプ40、サーボモータ50は1つずつしか示されていないが、実際には制御対象となる積層造形装置3に備えられた制御軸の数だけ用意される。例えば、直線3軸(X軸,Y軸,Z軸)によりレーザ発振器52と図示しないベースプレートとを相対的に移動させる積層造形装置3の場合、3組の軸制御回路30、サーボアンプ40、サーボモータ50が用意される。
 積層造形装置3は、レーザなどの熱で必要な部分の金属粉末を溶解し、凝固させることで造形物を製造する装置である。積層造形装置3は、例えば金属粉末を順次敷き詰めた上で、造形物の形状に応じた位置へとレーザ発振器52で熱を与えることで造形物を積層造形するPBF方式や、造形物の形状に応じた位置へと図示しないプリンタヘッドにより金属粉末や金属ワイヤを供給しつつ、レーザ発振器52で熱を与えることで造形物を積層造形するDED方式などがある。積層造形装置3は、温度センサや撮像センサ、距離センサなどのセンサ56を備える。
 図2は、本開示の第1実施形態による制御装置1が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による制御装置1が備える各機能は、図1に示した制御装置1が備えるCPU11がシステム・プログラムを実行し、制御装置1の各部の動作を制御することにより実現される。
 本実施形態の制御装置1は、プログラム解析部100、制御部110、実行状況把握部120、調整部130を備える。また、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形装置3を制御するための制御用プログラム200が記憶される。更に、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形加工の状況を記憶するための領域である実行状況記憶部210が予め用意されている。
 プログラム解析部100は、制御用プログラム200に含まれる指令ブロックを順次読み出して解析する。そして、解析した指令ブロックが所定の制御軸に係る移動を指令する指令ブロックである場合、その解析結果に基づいて各制御軸の移動を制御するように制御部110に指令する。また、プログラム解析部100は、解析した指令ブロックが積層造形装置3が備えるレーザ発振器52によるレーザ発振のON/OFFを指令するブロックである場合、その解析結果に基づいてレーザ発振器52の制御をするように制御部110に指令する。更に、プログラム解析部100は、解析した指令ブロックが積層造形装置3における金属粉末や金属ワイヤなどの金属材料の供給に係る指令をするブロックである場合、その解析結果に基づいて金属材料の供給を制御するように制御部110に指令する。
 制御部110は、プログラム解析部100が解析した結果に基づいて積層造形装置3を制御する。制御部110は、例えばプログラム解析部100から積層造形装置3の制御軸に係る移動をするに指令された場合、当該制御軸に係る駆動部を指令された位置へと移動させるようにサーボモータ50を駆動する制御を行う。また、制御部110は、例えばプログラム解析部100から積層造形装置3のレーザ発振のON/OFFを制御するように指令された場合、指令に応じてレーザ発振器52を制御する。更に、制御部110は、例えばプログラム解析部100から積層造形装置3における金属材料の供給に係る制御をするように指令された場合、積層造形装置3が備えるプリンタヘッドなどを制御して金属材料の供給を制御する。これらの制御に係る処理は従来技術により十分に公知となっているため本開示における詳細な説明は省略する。
 制御部110は、積層造形装置3において何らかの問題が発生した場合や、ユーザの操作により加工を一時的に停止するように指令された場合などに、積層造形加工を中断する。加工を中断する場合、制御部110はその旨をプログラム解析部100、実行状況把握部120へと通知する。また、制御部110は、再開するように指令されると、積層造形加工を再開する。加工を再開する場合、制御部110はその旨をプログラム解析部100、実行状況把握部120へと通知する。
 実行状況把握部120は、積層造形加工の制御の実行状況に係る情報を制御部110から取得する。実行状況把握部120が把握する制御の実行状況に係る情報は、少なくとも積層造形加工の中断時における加工位置に係る情報を含む。また、中断時における加工位置の温度に係る情報を含んでいてもよい。実行状況把握部120は、積層造形加工の中断時における加工位置に係る情報を実行状況記憶部210へと記憶する。また、実行状況把握部120が把握する制御の実行状況に係る情報は、少なくとも積層造形加工の再開に係る情報を含む。実行状況把握部120は、積層造形加工の再開に係る情報を把握した場合、その旨を調整部130へと通知する。
 調整部130は、実行状況把握部120から積層造形加工の再開が通知されると、積層造形加工の中断時の加工位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて積層造形加工の再開位置を調整する。調整部130は、調整した積層造形加工の再開位置を制御部110へと通知する。調整部130は、例えば積層造形加工の中断時から再開時までの間に積層造形加工の中断時の加工位置に発生する熱変位の量に基づいて前記逆行量を計算するようにしてもよい。この熱変位量は、例えば積層造形加工が中断された加工位置における中断時の温度と、再開時における温度との差に基づいて計算することができる。このように構成する場合、調整部130は、積層造形加工の中断時の加工位置及びその時の温度を実行状況記憶部210から取得する。また、制御部110に指令して、温度センサであるセンサ56を用いて造形物302の中断された加工位置における材料表面の温度を計測する。そして、これらの温度の差分に基づいて、積層造形加工の中断時の加工位置における熱変位量を計算する。
 図3は、DED方式の積層造形加工の様子を横から見た例を示す模式図である。図3の例では、ベースプレート58の上にプリンタヘッド54から噴出される金属粉末55を、レーザノズル53から照射されるレーザ59の熱で融かして溶融結合させることで造形物302を加工している。レーザノズル53、プリンタヘッド54は、移動指令により駆動するサーボモータ50により図中の白矢印方向へと移動する。このような動作により、白矢印方向へ向かって造形物302が造形されていく。
 図4は、積層造形加工の中断後の造形物の様子を横から見た例を示す模式図である。図4において、Pintrは加工が中断された時の加工位置である。加工が中断された直後は、造形物302はPintrの位置まで造形されている。しかしながら、加工が中断されてから時間が経過し、造形物302の加工中断位置の温度が低下すると造形物302の加工中断位置に熱変位が発生する。その結果として、造形物302の加工中断位置はPreの位置まで後退する。調整部130は、センサ56が計測した中断時の加工位置の温度と、再開時点における当該位置の温度とに基づいて、逆行量Δl(=Pintr-Pre)を計算する。この逆行量は、例えば以下の熱変位量を求める数1式を用いることで計算できる。なお、数1式において、αは金属材料の線膨張係数である。また、lは材料の長さであり、実行ブロックにおける移動量などを用いて決定すればよい。ΔTは温度変化量である。
 他の例として、調整部130は、撮像センサや距離センサとしてのセンサ56を用いることで、造形物302の加工中断位置の熱変位量を計算するようにしてもよい。このように構成する場合、実行状況把握部120が把握する制御の実行状況に係る情報として、所定の位置から撮像した造形物302の加工中断位置を含む画像の情報や、所定の位置からの造形物302の加工中断位置までの距離に係る情報を含めるようにする。そして、調整部130は、これらの情報を実行状況記憶部210から取得すると共に、制御部110に指令して、再開時における造形物302の加工中断位置を含む所定の位置から撮像した画像の情報や、所定の位置からの造形物302の加工中断位置までの距離を計測する。そして、これらの値に基づいて、加工中断時から造形物302の加工中断位置がどの程度逆行したのかを計算することで逆行量Δlを計算する。
 そして、制御部110は、調整部130が調整した積層造形加工の再開位置から積層造形加工を再開する。
 上記構成を備えた本実施形態による制御装置1は、積層造形装置3による積層造形加工が中断され、その後、加工が再開された時点で再開位置の逆行量を適切に調整することで、既に造形を行った箇所への2重造形や、未造形箇所の発生を防止することができる。その結果として、積層造形における加工効率が向上することが期待できる。温度センサを用いる方法は、PBF方式の積層造形加工、DED方式の積層造形加工のいずれにおいても好適に用いることができる。また、撮像センサや距離センサを用いる方法は、特にDED方式の積層造形加工において好適である。
[第2実施形態]
 以下では、第2実施形態による制御装置について説明する。
 図5は本開示の第2実施形態による制御装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本実施形態による制御装置1は、切削機構51を備えた積層造形装置3を制御する。
 積層造形装置3が備える切削機構51は、造形物302を切削する工具を備えたものである。切削機構51は、例えばサーボモータ50により駆動する駆動部に工具を指示する主軸を備えたものであってもよい。また、切削機構51をロボットとして構成するようにしてもよい。このような場合、ロボットアームの先端に造形物302を切削する工具を把持する。切削機構51は、積層造形装置3が備える1機構として実装されていてもよいし、積層造形装置3の周辺装置として実装されていてもよい。いずれの形で構成した場合であっても、切削機構51は、制御装置1からの指令に基づいて積層造形装置3により積層造形される造形物の任意の位置を切削できるように動作することが望ましい。
 図6は、本開示の第1実施形態による制御装置1が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による制御装置1が備える各機能は、図5に示した制御装置1が備えるCPU11がシステム・プログラムを実行し、制御装置1の各部の動作を制御することにより実現される。
 本実施形態の制御装置1は、プログラム解析部100、制御部110、実行状況把握部120、調整部130に加えて、更に切削指令部140を備える。また、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形装置3を制御するための制御用プログラム200が記憶される。更に、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形加工の状況を記憶するための領域である実行状況記憶部210、切削情報を記憶しておくための領域である切削情報記憶部220が予め用意されている。
 本実施形態によるプログラム解析部100は、第1実施形態によるプログラム解析部100と同様の機能を備える。
 制御部110は、第1実施形態による制御部110と同様に、プログラム解析部100からの指令に基づいて積層造形装置3の各部を制御する。また、本実施形態による制御部110は、積層造形装置3が備える切削機構51の動作を制御して、積層造形装置3が積層加工した造形物の指定された位置を切削する制御を行う。制御部110は、例えば指令の内容に基づいて、切削機構51の主軸を制御して工具を回転させた上で該工具を移動させ、該工具により造形物の指定された位置を切削する。
 実行状況把握部120は、第1実施形態による制御部110と同様に、積層造形装置3で行われる積層造形加工の制御の実行状況に係る情報を制御部110から取得し、実行状況に係る情報の記憶および各部への通知を行う。また、本実施形態による実行状況把握部120は、積層造形加工の再開に係る情報を把握した場合、その旨を切削指令部140へと通知する。
 切削指令部140は、実行状況把握部120から積層造形加工の再開が通知されると、積層造形加工の中断時における加工位置から、予め定めた所定の位置まで造形物を切削するように制御部110へと指令する。そして、切削指令部140は、造形物の切削を終了した位置を調整部130へと通知する。切削指令部140は、例えば積層造形加工の中断時に実行していたブロックの実行開始位置まで造形物を切削するように制御部110へと指令してもよい。また、積層造形加工の中断時の加工位置から予め定めた切削距離だけ逆行する方向へと造形物を切削するように指令してもよい。この切削距離は、予め切削情報記憶部220に切削距離を予め記憶しておいてもよい。この切削情報記憶部220に記憶する切削距離は、固定的に設定されていてもよいし、ユーザが入力装置71などを介して設定できるようにしてもよい。
 本実施形態による調整部130は、積層造形加工の中断時における加工位置と、前記切削指令部140が指定した切削終了位置とに基づいて、逆行量を計算する。そして、計算した逆行量に基づいて積層造形加工の再開位置を調整する。調整部130は、調整した積層造形加工の再開位置を制御部110へと通知する。
 図7は、切削機構51による切削の様子を横から見た例を示す模式図である。図7の例では、切削機構51が備える工具57により、積層造形加工の中断時における加工位置Pintrから、切削終了位置Pcutまでを切削している。このように、加工位置を切削することで逆行量Δl(=Pintr-Pcut)を容易に求めることができるようになる。
 そして、制御部110は、調整部130が調整した積層造形加工の再開位置から積層造形加工を再開する。
 上記構成を備えた本実施形態による制御装置1は、積層造形装置3による積層造形加工が中断され、その後、加工が再開される場合に、造形物の一部を切削し、その切削の終了位置から積層造形加工を再開するように調整することで、既に造形を行った箇所への2重造形や、未造形箇所の発生を防止することができる。その結果として、積層造形における加工効率が向上することが期待できる。この方法では、特別なセンサ56を用意する必要が無いため、切削機構51を備えた積層造形装置3では追加のコストを掛けずに実現することができる。
[第3実施形態]
 以下では、第3実施形態による制御装置について説明する。本実施形態による制御装置は、第2実施形態による制御装置と同様のハードウェア構成を備える。
 本実施形態の制御装置1は、第2実施形態による制御装置1と同様に、プログラム解析部100、制御部110、実行状況把握部120、調整部130、切削指令部140を備える。また、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形装置3を制御するための制御用プログラム200が記憶される。更に、制御装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、積層造形加工の状況を記憶するための領域である実行状況記憶部210、切削情報を記憶しておくための領域である切削情報記憶部220が予め用意されている。
 本実施形態によるプログラム解析部100、制御部110、実行状況把握部120は、第2実施形態によるプログラム解析部100と同様の機能を備える。
 切削指令部140は、実行状況把握部120から積層造形加工の再開が通知されると、積層造形加工の中断時における加工位置から、予め定めた所定の位置まで造形物を切削するように制御部110へと指令する。この時、本実施形態による切削指令部140は、1積層分の造形物を全て切削するように制御部110へと指令する。本実施形態による切削情報記憶部220には、予め積層造形装置3のテーブルの形状、テーブルの高さ、および積層厚さに係る情報を記憶している。切削指令部140は、これらの情報を切削情報記憶部220から取得し、1積層分の造形物を全て切削するために切削開始位置及び切削終了位置を含む切削経路を作成する。そして、作成した切削経路通りに造形物を切削するように制御部110へと指令する。
 本実施形態による調整部130は、積層造形加工の中断時における加工位置に基づいて、当該加工位置を含む1積層分の加工を逆行するための逆行量を計算する。そして、計算した逆行量に基づいて積層造形加工の再開位置を調整する。調整部130は、調整した積層造形加工の再開位置を制御部110へと通知する。
 そして、制御部110は、調整部130が調整した積層造形加工の再開位置から積層造形加工を再開する。
 上記構成を備えた本実施形態による制御装置1は、積層造形装置3による積層造形加工が中断され、その後、加工が再開される場合に、造形物を1積層分だけ切削し、その切削の終了位置から積層造形加工を再開するように調整することで、既に造形を行った箇所への2重造形や、未造形箇所の発生を防止することができる。その結果として、積層造形における加工効率が向上することが期待できる。この方法は、特にPBF方式の積層造形加工を行っている際に有用である。
 以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、または、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の思想および趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。
 以下に、本開示の実施形態に係る付記を示す。
(付記1)
 本開示の一態様による制御装置(1)は、積層造形加工の制御用プログラム(200)のブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部(100)と、前記プログラム解析部(100)による解析結果に基づいて、前記積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部(110)と、前記積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部(120)と、前記中断位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部(130)と、を備え、前記制御部(110)は、前記調整部(130)による調整後の加工再開位置から前記積層造形加工を再開する。
(付記2)
 本開示の他の態様による制御装置(1)が備える前記調整部(130)は、前記中断位置における加工中断時から再開時までの熱変位量に基づいて前記逆行量を計算する。
(付記3)
 本開示の他の態様による制御装置(1)が備える前記調整部(130)は、前記中断位置における加工中断時から再開時における温度の変化量に基づいて前記熱変位量を計算する。
(付記4)
 本開示の他の態様による制御装置(1)は、前記積層造形加工の中断時に実行していたブロックの実行開始位置まで、または、前記積層造形加工の中断時の加工位置から予め定めた所定の切削量だけ、積層造形箇所の切削を行うように前記制御部(110)に指令する切削指令部(140)を更に備え、前記調整部(130)は、前記積層造形加工の中断時における中断位置と、前記切削指令部(140)の指令による切削の終了位置とに基づいて、前記中断位置からの逆行量を計算する。
(付記5)
 本開示の他の態様による制御装置(1)が備える前記切削指令部(140)は、前記産業機械のテーブルの形状、テーブルの高さ、および積層厚さを少なくともいずれかの情報に基づいて、切削開始位置を規定し所定の切削量まで造形箇所の切削を行う。
(付記6)
 本開示の一態様によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータを、積層造形加工の制御用プログラム(200)のブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部(100)、前記プログラム解析部(100)による解析結果に基づいて、前記積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部(110)、前記積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部(120)、前記中断位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部(130)、として動作させるプログラムを記録し、前記制御部(110)は、前記調整部(130)による調整後の加工再開位置から前記積層造形加工を再開する、プログラムを記録する。
   1 制御装置
   3 積層造形装置
   4 制御装置
   5 ネットワーク
   6 フォグコンピュータ
   7 クラウドサーバ
  11 CPU
  12 ROM
  13 RAM
  14 不揮発性メモリ
  15,18,19,20 インタフェース
  16 PLC
  17 I/Oユニット
  22 バス
  30 軸制御回路
  40 サーボアンプ
  50 サーボモータ
  70 表示装置
  71 入力装置
  72 外部機器
 100 プログラム解析部
 110 制御部
 120 実行状況把握部
 130 調整部
 140 切削指令部
 200 制御用プログラム
 210 実行状況記憶部
 220 切削情報記憶部

Claims (6)

  1.  積層造形加工の制御用プログラムのブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部と、
     前記プログラム解析部による解析結果に基づいて、前記積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部と、
     前記積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部と、
     前記中断位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部と、
    を備え、
     前記制御部は、前記調整部による調整後の加工再開位置から前記積層造形加工を再開する、
    制御装置。
  2.  前記調整部は、前記中断位置における加工中断時から再開時までの熱変位量に基づいて前記逆行量を計算する、
    請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記調整部は、前記中断位置における加工中断時から再開時における温度の変化量に基づいて前記熱変位量を計算する、
    請求項2に記載の制御装置。
  4.  前記積層造形加工の中断時に実行していたブロックの実行開始位置まで、または、前記積層造形加工の中断時の加工位置から予め定めた所定の切削量だけ、積層造形箇所の切削を行うように前記制御部に指令する切削指令部を更に備え、
     前記調整部は、前記積層造形加工の中断時における中断位置と、前記切削指令部の指令による切削の終了位置とに基づいて、前記中断位置からの逆行量を計算する、
    請求項1に記載の制御装置。
  5.  前記切削指令部は、前記産業機械のテーブルの形状、テーブルの高さ、および積層厚さを少なくともいずれかの情報に基づいて、切削開始位置を規定し所定の切削量まで造形箇所の切削を行う、
    請求項4に記載の制御装置。
  6.  コンピュータを、
     積層造形加工の制御用プログラムのブロックに係る指令を順次読み出して解析するプログラム解析部、
     前記プログラム解析部による解析結果に基づいて、前記積層造形加工を行う産業機械の動作を制御する制御部、
     前記積層造形加工の中断時における中断位置を少なくとも含む実行状況に係る情報を把握する実行状況把握部、
     前記中断位置からの逆行量を計算し、該逆行量に基づいて加工再開位置を調整する調整部、
    として動作させるプログラムを記録し、
     前記制御部は、前記調整部による調整後の加工再開位置から前記積層造形加工を再開する、
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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