JP6456033B2

JP6456033B2 - Modeling equipment

Info

Publication number: JP6456033B2
Application number: JP2014071959A
Authority: JP
Inventors: 明宏川尻; 雅登鈴木; 謙磁塚田; 良崇橋本; 政利藤田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015193125A

Description

本発明は、造形装置及び造形方法に関するものである。 The present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.

従来の３次元積層造形装置として、積層して３次元造形体を形成する造形材を所定の厚みで供給する造形材供給手段と、造形材供給手段から供給される造形材を繰り返し積層して造形層を形成する造形面と平行な回転軸を中心に回転する積層手段と、積層手段に設けられた造形テーブル上の造形材の新たな造形層に３次元形状の断面データをもとに造形材の硬化領域を繰り返し形成する断面形状形成手段とからなることを特徴とする３次元積層造形装置がある（特許文献１を参照）。 As a conventional three-dimensional additive manufacturing apparatus, a modeling material supply unit that supplies a modeling material that is stacked to form a three-dimensional modeling object with a predetermined thickness, and a modeling material that is supplied from the modeling material supply unit are repeatedly stacked to form a model. A modeling material based on cross-sectional data of a three-dimensional shape in a new modeling layer of a modeling material on a modeling table provided in the stacking means, a laminating means that rotates around a rotation axis parallel to the modeling surface forming the layer There is a three-dimensional layered manufacturing apparatus characterized by comprising a cross-sectional shape forming means for repeatedly forming a cured region (see Patent Document 1).

しかしながら、当該特許文献に記載の装置においては、まだ、改良の余地がある。すなわち、当該装置においては、積層手段に積層される造形材を加熱溶融する溶融手段が積層手段と別体に設けられていることにより、造形材の粘度調整不良が発生し、その結果、積層造形がうまくいかない虞がある。 However, the device described in the patent document still has room for improvement. That is, in the apparatus, the melting means for heating and melting the modeling material laminated on the laminating means is provided separately from the laminating means, thereby causing poor viscosity adjustment of the modeling material. May not work.

特開２００５−５９３２４号公報JP 2005-59324 A

解決しようとする問題点は、積層手段に積層される造形材が粘度不足などにより、たれが発生し、好適に積層造形できない点である。 The problem to be solved is that the modeling material laminated on the laminating means is sagged due to lack of viscosity or the like, and cannot be suitably layered.

本発明は、積層手段に積層される造形材を加熱または冷却することで増粘もしくはゲル化する粘度調整手段を積層手段に設けることを主要な特徴とする。 The main feature of the present invention is that the laminating means is provided with a viscosity adjusting means for thickening or gelling the modeling material laminated on the laminating means by heating or cooling.

本発明の造形装置は、積層手段に供給される造形材を加熱または冷却することで増粘もしくはゲル化する粘度調整手段を積層手段に設けたため、造形材を積層手段上で増粘することが可能となり、積層手段に積層される造形材が好適に積層造形できるという利点がある。 Since the modeling apparatus of the present invention is provided with a viscosity adjusting means for thickening or gelling by heating or cooling the modeling material supplied to the laminating means, the modeling material can be thickened on the laminating means. It becomes possible, and there exists an advantage that the modeling material laminated | stacked on a lamination | stacking means can be suitably laminated-modeled.

図１は本発明の造形装置の実施例を示した正面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the modeling apparatus of the present invention. 図２は本発明の造形装置の実施例を示した側面図である。FIG. 2 is a side view showing an embodiment of the modeling apparatus of the present invention. 図３は本発明の造形装置の実施例の変形例を示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a modification of the embodiment of the modeling apparatus of the present invention.

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１において、本実施例の造形装置１０は、積層して３次元造形体を形成する対象物としての造形材４（熱可塑性インク、光硬化性インク等からなる常温では半固体、又は、固体である固体材）を供給する造形材供給手段である供給ヘッド１と、前記供給ヘッド１から供給される前記造形材４を繰り返し積層して造形層５を形成するローラ２と、造形層５を支持する支持テーブル３、ローラ２に内蔵されローラ２表面の温度調整を行う温調装置６、ローラ２を回転させるモータ７から構成されている。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, the modeling apparatus 10 of the present embodiment includes a modeling material 4 as an object to be stacked to form a three-dimensional modeled body (a semi-solid or a solid at room temperature made of thermoplastic ink, photocurable ink, or the like). A solid material 2) that is a modeling material supply means for supplying a modeling material supply means; a roller 2 that repeatedly laminates the modeling material 4 supplied from the supply head 1 to form a modeling layer 5; and a modeling layer 5. It comprises a supporting table 3 to be supported, a temperature control device 6 for adjusting the temperature of the surface of the roller 2 built in the roller 2, and a motor 7 for rotating the roller 2.

支持テーブル３は、Ｘ方向（紙面の左右方向）及びＺ方向（紙面の上下方向）に移動可能に構成されている。ローラ２は、モータ７の回転により時計方向に回転する。供給ヘッド１は、造形装置１０上部に固定して設けられている。供給ヘッド１には造形材吐出ノズルが設けられている。造形材４は、各ポジションのノズルから適宜吐出され、ローラ２上に滴下される。 The support table 3 is configured to be movable in the X direction (left-right direction on the paper surface) and the Z direction (up-down direction on the paper surface). The roller 2 rotates clockwise by the rotation of the motor 7. The supply head 1 is fixed to the upper part of the modeling apparatus 10. The supply head 1 is provided with a modeling material discharge nozzle. The modeling material 4 is appropriately discharged from the nozzles at each position and dropped onto the roller 2.

以上の構成からなる造形装置１０において、造形体が形成される工程を説明する。予め決められたポジションのノズルから造形材４が適宜吐出され、ローラ２上に造形材４が滴下する。ローラ２には、ローラ２表面の温度調整を行う温調装置６が設けられており、ローラ２が回転する途中で、滴下された造形材４は増粘される。ローラ２の回転と同期して、支持テーブル３がＸプラス方向（紙面の右方向）に移動することにより、図２のように支持テーブル３上に造形層５が順次形成される。 The process in which a modeling body is formed in the modeling apparatus 10 having the above configuration will be described. The modeling material 4 is appropriately discharged from a nozzle at a predetermined position, and the modeling material 4 drops on the roller 2. The roller 2 is provided with a temperature control device 6 for adjusting the temperature of the surface of the roller 2, and the dropped modeling material 4 is thickened while the roller 2 is rotating. In synchronization with the rotation of the roller 2, the support table 3 moves in the X plus direction (right direction on the paper surface), whereby the modeling layer 5 is sequentially formed on the support table 3 as shown in FIG. 2.

第１層分の造形層５が形成された後、支持テーブル３はローラ２に付着した造形材４が第１層分の造形層５に干渉しない所定の高さだけＺマイナス方向に下降し、Ｘマイナス方向（紙面の左方向）の原位置まで移動する。 After the modeling layer 5 for the first layer is formed, the support table 3 descends in the Z minus direction by a predetermined height at which the modeling material 4 attached to the roller 2 does not interfere with the modeling layer 5 for the first layer, Move to the original position in the X minus direction (left direction of the page).

支持テーブル３は原位置に移動後、第２層が形成される高さまでＺプラス方向に上昇するとともに、Ｘプラス方向（紙面の右方向）に移動する。ノズルから造形材４が適宜吐出され、滴下された造形材４はローラ２上で増粘され、ローラ２の回転、支持テーブル３がＸプラス方向（紙面の右方向）に移動することにより、第２層の造形層５が形成される。以上の動作を繰り返すことにより、造形層５が順次形成される。 After moving to the original position, the support table 3 moves up in the Z plus direction to the height at which the second layer is formed, and moves in the X plus direction (the right direction on the page). The modeling material 4 is appropriately discharged from the nozzle, and the dropped modeling material 4 is thickened on the roller 2, and the rotation of the roller 2 and the support table 3 move in the X plus direction (the right direction on the paper surface). Two modeling layers 5 are formed. By repeating the above operation, the modeling layer 5 is sequentially formed.

このように、造形層形成手段であるローラ２に供給される造形材を冷却して増粘する温調装置６をローラ２に内蔵することにより、造形材４を適切に増粘することが可能となり、好適に積層造形が可能となる。 In this way, the built-in temperature control device 6 that cools and thickens the modeling material supplied to the roller 2 that is the modeling layer forming means can be appropriately thickened by modeling the roller 2. Thus, layered modeling can be suitably performed.

なお、本実施例においては、供給ヘッド１を造形装置１０上部に固定し、ローラ２が回転し、支持テーブル３をＸ方向及びＺ方向に移動可能な構成としたが、供給ヘッド１及びローラ２がＸ方向及びＺ方向に移動可能とし、支持テーブル３を固定する構成としてもよい。 In the present embodiment, the supply head 1 is fixed to the upper part of the modeling apparatus 10, the roller 2 rotates, and the support table 3 can be moved in the X direction and the Z direction. May be movable in the X direction and the Z direction, and the support table 3 may be fixed.

図３の実施例は、２種類の造形材４を滴下する造形装置１０である。図３のように本実施例においては、供給ヘッド１が２個設けられ、それぞれの供給ヘッド１のノズルから異なる２種類の造形材４がローラ２に滴下される。その他の構成は、実施例１と同じ構成である。このような構成により、２種類の造形材４を一度に供給することが可能となり、より効率的な造形体の形成が可能となる。 The embodiment of FIG. 3 is a modeling apparatus 10 that drops two types of modeling material 4. As shown in FIG. 3, in this embodiment, two supply heads 1 are provided, and two different types of modeling materials 4 are dropped onto the roller 2 from the nozzles of the respective supply heads 1. Other configurations are the same as those of the first embodiment. With such a configuration, it is possible to supply two types of modeling material 4 at a time, and it is possible to more efficiently form a modeled body.

積層手段に積層される造形材が好適に積層造形できる。 The modeling material laminated | stacked on a lamination means can carry out lamination modeling suitably.

１供給ヘッド
２ローラ
３支持テーブル
４造形材
５造形層
６温調装置
７モータ
１０造形装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply head 2 Roller 3 Support table 4 Modeling material 5 Modeling layer 6 Temperature control apparatus 7 Motor 10 Modeling apparatus

Claims

In a three-dimensional additive manufacturing apparatus that forms a three-dimensional structure by stacking modeling materials, a supply head that supplies the modeling material, a support table that supports a modeling layer, and the supply head that supplies the roller to the roller A three-dimensional additive manufacturing apparatus comprising: a roller that repeatedly laminates modeling materials to form the modeling layer; and a temperature adjusting unit that cools and thickens the modeling material when forming the modeling layer. .