JP2016147447A - Three-dimensional molding apparatus, production method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三次元造形装置に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus.
近年、印刷技術を応用した三次元造形装置が注目されている。例えば、特許文献1に記
載された三次元造形装置では、印刷技術において一般的に用いられているインクジェット
技術が採用されている。インクジェット技術を採用した三次元造形装置では、硬化性を有
する液体(以下、「硬化液」という)を吐出して水平方向に沿った一層分の断面体を形成
する工程を、高さ方向に何層にもわたって行うことで、三次元物体の造形が行われる。
In recent years, three-dimensional modeling apparatuses using printing technology have attracted attention. For example, in the three-dimensional modeling apparatus described in
インクジェット方式の三次元造形装置では、硬化液の硬化収縮による変形等により、各
断面体の厚みがばらつき、最終的に造形される物体に寸法誤差が生じる場合がある。その
ため、液体を吐出して三次元物体を造形する三次元造形装置において、精度よく三次元物
体を造形可能な技術が求められている。
In an inkjet three-dimensional modeling apparatus, the thickness of each cross-sectional body varies due to deformation due to curing shrinkage of the curable liquid, and a dimensional error may occur in the finally modeled object. Therefore, there is a need for a technique capable of accurately modeling a three-dimensional object in a three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional object by discharging a liquid.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態として実現することが可能である。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、三次元の物体を造形する三次元造形装置が提供される。
この三次元造形装置は、前記物体の一材料である液体を吐出して前記物体を造形するヘッ
ド部と;前記ヘッド部を制御し、前記物体のうちの本体部分を第1の解像度で造形させ、
前記物体のうちの、前記本体部分の形状を補正するための補正部分を、前記第1の解像度
よりも高い解像度である第2の解像度で造形させる制御部と;を備えることを特徴とする
。このような形態の三次元造形装置であれば、造形される三次元物体の本体部分に寸法誤
差が生じる場合であっても、その誤差を、本体部分よりも高い解像度で補正することがで
きる。そのため、三次元物体を精度よく造形することができる。
(1) According to one form of this invention, the three-dimensional modeling apparatus which models a three-dimensional object is provided.
The three-dimensional modeling apparatus includes: a head unit configured to model the object by discharging a liquid that is one material of the object; and controlling the head unit to model a main body portion of the object with a first resolution. ,
A control unit that forms a correction portion for correcting the shape of the main body portion of the object at a second resolution that is higher than the first resolution. With such a three-dimensional modeling apparatus, even if a dimensional error occurs in the main body portion of the three-dimensional object to be modeled, the error can be corrected with a higher resolution than the main body portion. Therefore, a three-dimensional object can be accurately modeled.
(2)上記形態の三次元造形装置において、前記ヘッド部は、単位体積あたりに吐出する
前記液体の量を変更可能であってもよく、前記ヘッド部は、前記補正部分を造形する場合
には、前記本体部分を造形する場合よりも、前記単位体積あたりに吐出する前記液体の量
の種類を増加させてもよい。このような形態の三次元造形装置であれば、本体部分に生じ
る寸法誤差を、より高い精度で補正することができる。
(2) In the three-dimensional modeling apparatus of the above aspect, the head unit may be capable of changing the amount of the liquid ejected per unit volume, and when the head unit models the correction portion, The amount of the liquid discharged per unit volume may be increased as compared with the case where the main body portion is formed. If it is a three-dimensional modeling apparatus of such a form, the dimensional error which arises in a main-body part can be correct | amended with higher precision.
(3)上記形態の三次元造形装置は、更に、前記本体部分の形状を測定する測定部を備え
てもよく、前記制御部は、前記測定部による測定結果に基づき、前記補正部分の形状を特
定してもよい。このような形態の三次元造形装置であれば、造形された本体部分の形状に
基づいて補正を行うことができるので、より高い精度で補正することができる。
(3) The three-dimensional modeling apparatus of the above aspect may further include a measurement unit that measures the shape of the main body portion, and the control unit may change the shape of the correction portion based on a measurement result by the measurement unit. You may specify. If it is a 3D modeling apparatus of such a form, since it can correct | amend based on the shape of the modeled main-body part, it can correct | amend with higher precision.
本発明は、三次元造形装置としての形態以外にも、種々の形態で実現することが可能で
ある。例えば、三次元造形装置が三次元の物体を製造する製造方法や、コンピューターが
三次元造形装置を制御して三次元の物体を造形するためのコンピュータープログラム、そ
のコンピュータープログラムが記録された一次的でない記録媒体等の形態で実現すること
ができる。
The present invention can be realized in various forms other than the form as a three-dimensional modeling apparatus. For example, a manufacturing method in which a three-dimensional modeling apparatus manufactures a three-dimensional object, a computer program for a computer to model a three-dimensional object by controlling the three-dimensional modeling apparatus, or a non-primary recording of the computer program It can be realized in the form of a recording medium or the like.
A.第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態としての三次元造形装置の概略構成を示す説明図である
。三次元造形装置100は、造形部10と、粉体供給部20と、平坦化機構30と、粉体
回収部40と、ヘッド部50と、測定部55と、硬化エネルギー付与部60と、制御部7
0と、を備えている。制御部70には、コンピューター200が接続されている。三次元
造形装置100とコンピューター200とをあわせて広義の三次元造形装置として捉える
こともできる。図1には、互いに直行するX方向とY方向とZ方向とを示している。Z方
向は、鉛直方向に沿った方向であり、X方向は、水平方向に沿った方向である。Y方向は
、Z方向およびX方向に垂直な方向である。以下では、図1の+Z方向を「上」、−Z方
向を「下」という場合がある。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a three-dimensional modeling apparatus as a first embodiment of the present invention. The three-
0. A
造形部10は、内部に三次元物体が造形される槽状の構造体である。造形部10は、X
Y方向に沿った平坦な造形ステージ11と、造形ステージ11の周囲を囲みZ方向に立設
された枠体12と、造形ステージ11をZ方向に沿って移動させるアクチュエーター13
とを備える。造形ステージ11は、制御部70がアクチュエーター13の動作を制御する
ことにより、枠体12内においてZ方向に移動する。
The
A
With. The
粉体供給部20は、造形部10内に、三次元物体の一材料である粉体を供給する装置で
ある。粉体供給部20は、例えば、ホッパーやディスペンサーにより構成される。
The
平坦化機構30は、造形部10の上面を水平方向(XY方向)に移動することによって
、造形部10内または、枠体12上に供給された粉体を平坦化し、造形ステージ11上に
粉体層を形成するための機構である。平坦化機構30は、例えば、スキージやローラーに
よって構成される。平坦化機構30によって造形部10から押し出された粉体は、造形部
10に隣接して設けられた粉体回収部40内に排出される。
The
第1実施形態における三次元造形装置100は、三次元物体の材料として、硬化性を有
する液体(以下、硬化液という)と、上述した粉体とを用いる。硬化液としては、モノマ
ーと、モノマーが結合したオリゴマーとを主成分とする液体の樹脂材料と、紫外光が照射
されると励起状態となってモノマーあるいはオリゴマーに働きかけて重合を開始させる重
合開始剤との混合物を用いる。また、硬化液をヘッド部50から液滴として吐出可能な程
度の低粘度となるように、硬化液中のモノマーとしては比較的低分子量のモノマーが選択
されており、更に1つのオリゴマーに含まれるモノマーの数も数分子程度に調整されてい
る。この硬化液は、紫外光を浴びて重合開始剤が励起状態になると、モノマーが互いに重
合してオリゴマーに成長し、またオリゴマー同士もところどころで重合して、速やかに硬
化して固体となる性質を有している。また、本実施形態では、粉体として、その表面に、
硬化液内に含まれているものとは別のタイプの重合開始剤が付着された粉体を用いる。粉
体の表面に付着された重合開始剤は、硬化液と接触するとモノマーあるいはオリゴマーに
働きかけて重合を開始させる性質を有している。そのため、造形部10内の粉体に硬化液
を供給すると、硬化液が粉体の内部に浸透するとともに、粉体表面の重合開始剤に接触し
て硬化し、その結果、硬化液が吐出された部分では、粉体同士が硬化した硬化液によって
結合された状態となる。なお、粉体として、その表面に重合開始剤が付着された粉体を用
いる場合には、重合開始剤を含まない硬化液を用いることも可能である。
The three-
A powder to which a polymerization initiator of a type different from that contained in the curable liquid is attached is used. The polymerization initiator attached to the surface of the powder has the property of initiating polymerization by acting on a monomer or oligomer when it comes into contact with the curable liquid. For this reason, when the curable liquid is supplied to the powder in the
ヘッド部50は、ヘッド部50に接続されたタンク51から上述した硬化液の供給を受
け、その硬化液をZ方向に沿って、造形部10中の粉体層に吐出する装置である。ヘッド
部50は、造形部10中に造形される三次元物体に対して、X方向およびY方向に移動可
能である。また、ヘッド部50は、造形部10内の造形ステージ11がZ方向に移動する
ことによって、三次元物体に対して相対的にZ方向に移動可能である。本実施形態のヘッ
ド部50は、いわゆるピエゾ駆動方式の液滴吐出ヘッドである。ピエゾ駆動方式の液滴吐
出ヘッドは、微細なノズル穴が設けられた圧力室を硬化液で満たしておき、ピエゾ素子を
用いて圧力室の側壁を撓ませることによって、圧力室の容積減少分に相当する体積の硬化
液を液滴として吐出することが可能である。後述する制御部70は、ピエゾ素子に印加す
る電圧波形を制御することによって、単位体積あたりにヘッド部50から吐出する硬化液
の量を段階的に変更することが可能である。なお、単位体積の詳細については後述する。
The
図2は、ヘッド部50の下面に形成されたノズル穴52の配列を示す図である。ヘッド
部50には、Y方向に沿って、複数のノズル穴52が、2列にわたって交互の位置、すな
わち、千鳥状に配列されることによりノズル列が構成されている。Y方向に隣り合うノズ
ル穴52の間隔は、本実施形態では600dpi(ドット/インチ)である。なお、ノズ
ル穴52は、千鳥状に限らず、例えば、一列に配列されていてもよいし、3列以上にわた
って配列されていてもよい。本実施形態では、ヘッド部50は、X方向に移動しつつ硬化
液を吐出し、X方向について硬化液の吐出が完了する毎に、Y方向に、ノズル列のY方向
に沿った幅分、移動する。このように、本実施形態では、X方向への移動とY方向への移
動とを繰り返すことにより、ヘッド部50は、指定された位置XY座標に硬化液を吐出す
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of nozzle holes 52 formed on the lower surface of the
測定部55(図1)は、造形された三次元物体の形状を測定する装置である。本実施形
態では、測定部55は、ヘッド部50に取り付けられている。そのため、測定部55は、
XY方向にヘッド部50を移動させることにより、任意のXY座標における三次元物体の
Z方向の寸法(高さ)を測定することが可能である。測定部55としては、接触式あるい
は非接触式の任意の測定装置を利用することが可能である。なお、測定部55は、ヘッド
部50に取り付けられていなくても構わない。
The measurement unit 55 (FIG. 1) is a device that measures the shape of a shaped three-dimensional object. In the present embodiment, the
By moving the
硬化エネルギー付与部60は、ヘッド部50から吐出された硬化液を硬化させるための
エネルギーを付与する装置である。本実施形態では、硬化エネルギー付与部60は、ヘッ
ド部50の−X方向の側方に取り付けられている。そのため、ヘッド部50が+X方向に
移動しつつ硬化液を吐出すると、それに伴い硬化エネルギー付与部60も+X方向に移動
しながら、吐出された硬化液を次々に硬化させる。本実施形態では、硬化エネルギー付与
部60は、硬化液を硬化させるためのエネルギーとして紫外線を照射する。
The curing
制御部70は、上述したアクチュエーター13と、粉体供給部20と、平坦化機構30
と、ヘッド部50と、測定部55と、硬化エネルギー付与部60と、を制御して三次元物
体を造形する装置である。制御部70は、CPUとメモリーとを備えている。CPUは、
メモリーあるいは記録媒体に記憶されたコンピュータープログラムをメモリーにロードし
て実行することによって、上述した各部を制御する。本実施形態では、三次元造形装置1
00によって造形される三次元物体は、本体部分と補正部分とを有する。補正部分とは、
三次元物体のうち、本体部分の形状を補正するための部分である。制御部70は、ヘッド
部50を制御して、本体部分を第1の解像度で造形させ、補正部分を、第1の解像度より
も高い解像度である第2の解像度で造形させる。第1の解像度と第2の解像度との詳細に
ついては後述する。なお、制御部70が有する機能は、コンピューター200側に備えら
れていてもよい。
The
And a
Each unit described above is controlled by loading a computer program stored in a memory or a recording medium into the memory and executing it. In the present embodiment, the three-
The three-dimensional object formed by 00 has a main body portion and a correction portion. What is the correction part?
This is a portion for correcting the shape of the main body portion of the three-dimensional object. The
三次元造形装置100が三次元物体を造形する手順を簡単に説明する。まず、コンピュ
ーター200が、三次元物体の形状を表す三次元データを、Z方向の造形解像度(積層ピ
ッチ)に従ってスライスし、XY方向に沿った複数の断面データを生成する。この断面デ
ータは、XY方向について所定の造形解像度(第1の解像度)を有しており、各要素に対
して階調値が格納された二次元のラスターデータによって表される。各要素に格納された
階調値は、その要素に対応するXY座標に吐出する硬化液の量を表す。つまり、本実施形
態では、ラスターデータによって、三次元造形装置100の制御部70に対して、硬化液
を吐出させる座標と、吐出させる硬化液の量とが指定される。
A procedure for modeling the three-dimensional object by the three-
三次元造形装置100の制御部70は、コンピューター200から断面データを取得す
ると、粉体供給部20および平坦化機構30を制御して造形部10内に粉体層を形成する
。そして、断面データに従ってヘッド部50を駆動して硬化液を粉体層に吐出し、その後
、吐出された硬化液に向かって硬化エネルギー付与部60を制御して紫外光を照射する。
すると、紫外光によって硬化液が硬化して粉体同士が結合し、造形部10内には、1層分
の断面データに対応する断面体が形成される。こうして1層分の断面体を形成すると、制
御部70は、アクチュエーター13を駆動して造形ステージ11を、Z方向の造形解像度
に応じた積層ピッチ分、Z方向に沿って降下させる。造形ステージ11を降下させると、
制御部70は、造形ステージ11上に既に形成された断面体の上に新たな粉体層を形成す
る。新たな粉体層を形成すると、制御部70は、コンピューター200から次の断面デー
タを受け取って、新たな粉体層に硬化液を吐出して紫外光を照射することにより、新たな
断面体を形成する。このように制御部70は、コンピューター200から各層の断面デー
タを受け取ると、アクチュエーター13や粉体供給部20、平坦化機構30、ヘッド部5
0、硬化エネルギー付与部60を制御することにより、1層ずつ断面体を形成し、それを
積層していくことにより、三次元物体を造形する。
When acquiring the cross-sectional data from the
Then, the curable liquid is cured by ultraviolet light and the powders are bonded to each other, and a cross-sectional body corresponding to the cross-sectional data for one layer is formed in the
The
By controlling the 0, the curing
図3は、制御部70によって実行される三次元造形処理の具体的なフローチャートであ
る。本実施形態では、まず、制御部70は、コンピューター200から取得された断面デ
ータに従って、上述した手順に従い、第1の解像度により本体部分の造形を行う(ステッ
プS10)。
FIG. 3 is a specific flowchart of the three-dimensional modeling process executed by the
図4は、造形された三次元物体の本体部分を示す説明図である。造形された三次元物体
の本体部分は、硬化液の硬化収縮に伴う変形等により、各層の厚みがばらつき、最終的な
形状に寸法誤差が生じる場合がある。図4に示した例では、Z方向に寸法誤差が生じるこ
とにより、高さが、破線で示す本来の設計値よりも低くなっている部分がある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a main body portion of a shaped three-dimensional object. The body portion of the shaped three-dimensional object may vary in the thickness of each layer due to deformation accompanying the curing contraction of the curable liquid, resulting in a dimensional error in the final shape. In the example shown in FIG. 4, there is a portion where the height is lower than the original design value indicated by the broken line due to a dimensional error in the Z direction.
本体部分の造形を行った後、制御部70は、測定部55を用いて造形された本体部分の
形状を測定する(ステップS20)。本実施形態では、測定部55は、本体部分の上面の
高さ(Z方向の位置)を、本体部分の上面全体にわたって計測する。三次元物体の形状を
測定すると、続いて、制御部70は、測定された本体部分の形状に基づいて、補正部分の
形状を特定し、補正データを生成する(ステップS30)。
After performing modeling of the main body part, the
図5は、補正データの概念を示す図である。図5に示した破線部分は、三次元物体の本
来の形状(設計値)を示し、実線部分が補正データによって表される補正部分を示してい
る。制御部70は、この補正データを、本来の三次元物体の形状(図4の破線)から、ス
テップS20で測定された三次元物体の形状(図4の実線部分)を差し引き、残された形
状をZ方向について反転させることによって生成する。このとき、制御部70は、三次元
物体の測定値に基づいて、補正部分の形状を表す補正データを、本体部分の造形解像度で
ある第1の解像度よりも高い解像度である第2の解像度で生成する。補正データは、本体
部分と同様に、積層ピッチに対応する断面毎に生成され、断面毎に階調値を有する。階調
値は、対応する座標に吐出する硬化液の量を表す。測定された三次元物体の高さが、第2
の解像度の分解能を超える場合には、制御部70は、その高さに対応するXY座標のZ方
向上端の座標の階調値を、その高さに応じて、最大階調値未満の値とする。最大階調値未
満の値が設定されれば、その座標に吐出される硬化液の量が少なくなるため、Z方向の見
かけの解像度を高くすることができる。
FIG. 5 is a diagram showing the concept of correction data. The broken line portion shown in FIG. 5 indicates the original shape (design value) of the three-dimensional object, and the solid line portion indicates the correction portion represented by the correction data. The
When the resolution exceeds the resolution of the XY coordinate, the
補正データを生成した後、制御部70は、第2の解像度で補正部分の造形を行う(ステ
ップS40)。補正部分は、第2の解像度で造形が行われる以外には、本体部分の造形と
同様の方法によって造形される。ただし、補正部分の断面データは、コンピューター20
0ではなく、制御部70自身から供給される。また、本実施形態では、制御部70は、補
正部分を造形するにあたり、単位体積あたりに吐出する硬化液の量の種類を、以下に説明
するように、本体部分を造形する場合よりも増加させる。
After generating the correction data, the
It is supplied from the
図6は、第1の解像度と、第1の解像度における硬化液の吐出量とを示す説明図である
。また、図7は、第2の解像度と、第2の解像度における硬化液の吐出量とを示す説明図
である。図6(A)に示すように、本実施形態において、第1の解像度は、X方向および
Y方向における造形解像度が、それぞれ、600dpiである。また、図7(A)に示す
ように、第2の解像度は、X方向の解像度を、第1の解像度の2倍の解像度である120
0dpiとし、Y方向の解像度については、第1の解像度と同じ600dpiである。Z
方向の解像度については、第1の解像度と第2の解像度とは、ともに600dpiである
。制御部70は、ヘッド部50のX方向の移動速度を1/2にすることによって、第1の
解像度から第2の解像度に造形解像度を高めることが可能である。また、制御部70は、
1つの領域を2回のパスによって造形することによって、造形解像度を第1の解像度から
第2の解像度に高めることが可能である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the first resolution and the discharge amount of the curable liquid at the first resolution. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the second resolution and the discharge amount of the curable liquid at the second resolution. As shown in FIG. 6A, in the present embodiment, the first resolution is 600 dpi in the modeling resolution in the X direction and the Y direction, respectively. Also, as shown in FIG. 7A, the second resolution is 120 times the resolution in the X direction that is twice the first resolution.
The resolution in the Y direction is 600 dpi which is the same as the first resolution. Z
Regarding the direction resolution, both the first resolution and the second resolution are 600 dpi. The
By modeling one area by two passes, it is possible to increase the modeling resolution from the first resolution to the second resolution.
本実施形態では、図6(B)に示すように、第1の解像度では、制御部70は、単位体
積Uあたりに吐出される硬化液の量を、本体部分の階調値に応じて、0,10,16,2
0ngの4種類の中から選択してヘッド部50に吐出させる。本実施形態における単位体
積Uとは、第1の解像度において、X,Y,Z方向のそれぞれの解像度における最小間隔
を乗算した体積である。一方、図7(B)に示すように、制御部70は、第2の解像度で
は、1つの座標に対して吐出する硬化液の量を、補正データの階調値に応じて、0,5,
8,10ngの4種類の中から選択してヘッド部50に吐出させる。そうすると、第2の
解像度は第1の解像度の2倍であるため、単位体積Uあたりでは、隣り合う座標の硬化液
の量が合算され、0,10,13,15,16,18,20ngの7種類の量が吐出され
ることになる。つまり、制御部70は、補正部分については、単位体積あたり、本体部分
よりも多くの種類の量の硬化液を打ち込むことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, in the first resolution, the
One of four types of 0 ng is selected and discharged to the
It is selected from four types of 8, 10 ng and discharged to the
以上で説明した本実施形態の三次元造形装置100によれば、造形される三次元物体の
本体部分に寸法誤差が生じた場合であっても、その誤差を本体部分よりも高い解像度によ
って補正することができる。そのため、三次元物体を精度よく造形することができる。ま
た、本実施形態では、三次元物体の補正部分を造形する場合には、本体部分を造形する場
合よりも、単位体積あたりに吐出する硬化液の量の種類を増加させる。そのため、補正部
分に対して打ち込む硬化液の量を微妙に調整することが可能となり、本体部分に生じる寸
法誤差を、より高い精度で滑らかに補正することができる。更に、本実施形態では、三次
元造形装置100に測定部55が備えられているため、実際に造形された三次元物体の形
状に基づいて、精度よく本体部分を補正することができる。また、本実施形態では、本体
部分については補正部分よりも低い解像度(第1の解像度)で造形を行うため、全体を高
い解像度(第2の解像度)で造形するよりも、造形速度を格段に早めることができる。つ
まり、本実施形態によれば、造形速度の高速化と造形精度の向上とを両立させることが可
能になる。
According to the three-
B.第2実施形態:
図8は、第2実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。第1実
施形態の三次元造形装置100は、造形部10内に供給された粉体に対して硬化液を吐出
することによって三次元物体を造形している。これに対して、第2実施形態の三次元造形
装置100aは、粉体を用いることなく、樹脂を含有する硬化液のみによって三次元物体
を造形する。
B. Second embodiment:
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the three-dimensional modeling apparatus in the second embodiment. The three-
三次元造形装置100aは、造形部10と、ヘッド部50と、測定部55と、硬化エネ
ルギー付与部60と、制御部70と、を備えている。造形部10は、第1実施形態と同様
に、造形ステージ11と枠体12とアクチュエーター13とを備えている。ただし、枠体
12は省略してもよい。ヘッド部50には、タンク51が接続されている。つまり、三次
元造形装置100aは、多くの部分で第1実施形態の三次元造形装置100の構成と共通
しており、第1実施形態の三次元造形装置100から、粉体供給部20と平坦化機構30
と粉体回収部40とを省略した構成となっている。このような三次元造形装置100aで
あっても、粉体層を形成する工程を除いて、第1実施形態の三次元造形装置100と同様
の処理によって三次元物体を造形することができる。
The three-
And the
C.変形例:
<第1変形例>
上記実施形態では、図3に示した三次元造形処理が実行される度に、三次元物体の本体
部分の形状が測定され、補正データが生成される。これに対して、補正データは任意のタ
イミングで生成されてもよい。例えば、三次元造形処理を最初に実行した際、あるいは、
同一形状の三次元物体を複数造形する場合の初回の三次元造形処理を実行する際において
のみ補正データが生成され、二回目以降の三次元造形処理では、その補正データを利用し
て補正部分を造形してもよい。また、補正データは、三次元造形装置100の製造時に、
所定の造形モデルを測定することによって生成され、制御部70に不揮発的に記憶されて
いてもよい。予め補正データが生成されている場合には、例えば、三次元造形装置100
は、補正部分を先に造形した後で、本体部分を造形してもよい。また、本体部分を造形す
る途中で補正部分を造形してもよい。補正部分を本体部分よりも先に造形すれば、本体部
分に対して補正が加えられたことを目立たなくすることが可能である。なお、予め補正デ
ータが生成されている場合には、三次元造形装置100は、測定部55を備えていなくて
もよい。
C. Variations:
<First Modification>
In the above embodiment, every time the three-dimensional modeling process shown in FIG. 3 is executed, the shape of the main body portion of the three-dimensional object is measured, and correction data is generated. On the other hand, the correction data may be generated at an arbitrary timing. For example, when the 3D modeling process is first executed,
Correction data is generated only when the first three-dimensional modeling process is performed when modeling a plurality of three-dimensional objects of the same shape, and in the second and subsequent three-dimensional modeling processes, the correction data is used to correct the correction portion. You may model. Further, the correction data is obtained when the three-
It may be generated by measuring a predetermined modeling model and stored in the
May model the main body part after the correction part is first modeled. Moreover, you may model a correction | amendment part in the middle of modeling a main-body part. If the correction part is shaped before the main body part, it is possible to make the correction to the main body part inconspicuous. Note that when the correction data is generated in advance, the three-
<第2変形例>
上記実施形態では、制御部70は、補正部分を造形する際に、単位体積あたりに吐出す
る硬化液の量の種類を増加させている。しかし、このような制御は必須ではない。つまり
、制御部70は、補正部分を造形する際に、本体部分を造形するよりも高い解像度で造形
を行うだけであってもよい。
<Second Modification>
In the above embodiment, the
<第3変形例>
上記実施形態では、補正部分を造形する際に、本体部分を造形する場合よりも、X方向
の解像度を高めている。これに対して、解像度を高める方向はX方向に限られない。例え
ば、Y方向の解像度を高めてもよいし、Z方向の解像度を高めてもよい。また、X,Y,
Z方向のすべての解像度を高めてもよく、X,Y,Z方向のうちの任意の2つの方向の解
像度を高めてもよい。
<Third Modification>
In the said embodiment, when modeling a correction | amendment part, the resolution of a X direction is raised rather than the case where a main-body part is modeled. On the other hand, the direction for increasing the resolution is not limited to the X direction. For example, the resolution in the Y direction may be increased, or the resolution in the Z direction may be increased. X, Y,
All the resolutions in the Z direction may be increased, and the resolution in any two of the X, Y, and Z directions may be increased.
<第4変形例>
上記実施形態では、制御部70が測定部55を制御し、補正データを生成している。こ
れに対して、コンピューター200が測定部55を制御し、コンピューター200が補正
データを生成してもよい。
<Fourth Modification>
In the above embodiment, the
<第5変形例>
上記実施形態において、図3に示した三次元造形処理は、制御部70ではなく、コンピ
ューター200が三次元造形装置100の各部を制御することによって実行してもよい。
つまり、コンピューター200が、三次元造形装置100の制御部70の機能を果たして
もよい。
<Fifth Modification>
In the embodiment described above, the 3D modeling process illustrated in FIG. 3 may be executed by the
That is, the
<第6変形例>
上記実施形態では、ヘッド部50は、本体部分と補正部分とを造形するための1つのノ
ズル列を備えているが、その他にも、例えば、三次元物体の表面を着色するためのカラー
インクを吐出するノズル列や、三次元物体のオーバーハング部を支持するためのサポート
材を吐出するノズル列などを備えていてもよい。
<Sixth Modification>
In the above embodiment, the
<第7変形例>
上記実施形態では、造形ステージ11がZ方向に移動することによって、ヘッド部50
が相対的にZ方向に移動する。これに対して、造形ステージ11の位置を固定し、ヘッド
部50をZ方向に直接的に移動させてもよい。また、上記実施形態では、ヘッド部50が
X方向およびY方向に移動するが、ヘッド部50のX方向およびY方向の位置を固定し、
造形ステージ11をX方向およびY方向に移動させてもよい。
<Seventh Modification>
In the above embodiment, the
Relatively move in the Z direction. On the other hand, the position of the
The
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範
囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形
態中の技術的特徴に対応する実施形態や変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は
全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、
差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に
必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems, or In order to achieve some or all of the effects,
Replacement and combination are possible. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
100,100a…三次元造形装置
10…造形部
11…造形ステージ
12…枠体
13…アクチュエーター
20…粉体供給部
30…平坦化機構
40…粉体回収部
50…ヘッド部
51…タンク
55…測定部
60…硬化エネルギー付与部
70…制御部
200…コンピューター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100a ... Three-
Claims (5)
前記物体の一材料である液体を吐出して前記物体を造形するヘッド部と、
前記ヘッド部を制御し、前記物体のうちの本体部分を第1の解像度で造形させ、前記物
体のうちの、前記本体部分の形状を補正するための補正部分を、前記第1の解像度よりも
高い解像度である第2の解像度で造形させる制御部と、
を備える三次元造形装置。 A three-dimensional modeling apparatus for modeling a three-dimensional object,
A head unit that shapes the object by discharging a liquid that is one material of the object;
The head portion is controlled, the main body portion of the object is shaped with a first resolution, and the correction portion for correcting the shape of the main body portion of the object is more than the first resolution. A control unit for modeling at a second resolution which is a high resolution;
3D modeling device.
前記ヘッド部は、単位体積あたりに吐出する前記液体の量を変更可能であり、
前記ヘッド部は、前記補正部分を造形する場合には、前記本体部分を造形する場合より
も、前記単位体積あたりに吐出する前記液体の量の種類を増加させる、
三次元造形装置。 The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1,
The head unit is capable of changing the amount of the liquid ejected per unit volume,
The head portion increases the type of the amount of the liquid discharged per unit volume when modeling the correction portion, rather than when modeling the main body portion,
3D modeling equipment.
前記本体部分の形状を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記測定部による測定結果に基づき、前記補正部分の形状を特定する、
三次元造形装置。 The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1 or 2,
A measuring unit for measuring the shape of the main body part;
The control unit specifies the shape of the correction portion based on the measurement result by the measurement unit,
3D modeling equipment.
前記三次元造形装置は、前記物体の一材料である液体を吐出して前記物体を造形するヘ
ッド部を備え、
前記ヘッド部を制御し、前記物体のうちの本体部分を第1の解像度で造形させ、前記物
体のうちの、前記本体部分の形状を補正するための補正部分を、前記第1の解像度よりも
高い解像度である第2の解像度で造形させる、
製造方法。 A manufacturing method in which a three-dimensional modeling apparatus manufactures a three-dimensional object,
The three-dimensional modeling apparatus includes a head unit that models the object by discharging a liquid that is one material of the object,
The head portion is controlled, the main body portion of the object is shaped with a first resolution, and the correction portion for correcting the shape of the main body portion of the object is more than the first resolution. Modeling with the second resolution, which is a high resolution,
Production method.
タープログラムであって、
前記三次元造形装置は、前記物体の一材料である液体を吐出して前記物体を造形するヘ
ッド部を備え、
前記ヘッド部を制御し、前記物体のうちの本体部分を第1の解像度で造形させ、前記物
体のうちの、前記本体部分の形状を補正するための補正部分を、前記第1の解像度よりも
高い解像度である第2の解像度で造形させる機能、
を前記コンピューターに実現させるためのコンピュータープログラム。 A computer program for a computer to control a 3D modeling apparatus to model a 3D object,
The three-dimensional modeling apparatus includes a head unit that models the object by discharging a liquid that is one material of the object,
The head portion is controlled, the main body portion of the object is shaped with a first resolution, and the correction portion for correcting the shape of the main body portion of the object is more than the first resolution. The function of modeling at the second resolution, which is a high resolution,
A computer program for causing the computer to realize the above.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2015-02-13 JP JP2015026176A patent/JP2016147447A/en active Pending
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