JP6930371B2 - Three-dimensional model manufacturing equipment and three-dimensional model manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、三次元造形物製造装置及び三次元造形物製造方法に関する。 The present disclosure relates to a three-dimensional model manufacturing apparatus and a three-dimensional model manufacturing method.
この分野の技術として、繊維及び樹脂を含む線状の連続材料をステージ上に配置して硬化させて三次元造形物を製造する装置がある(例えば、特許文献1−3参照)。例えば、炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維を導入して三次元造形物を製造することで、三次元造形物の剛性を向上させることができる。 As a technique in this field, there is an apparatus for producing a three-dimensional model by arranging a linear continuous material containing fibers and resins on a stage and curing the material (see, for example, Patent Documents 1-3). For example, the rigidity of the three-dimensional model can be improved by introducing reinforcing fibers such as carbon fiber and glass fiber to manufacture the three-dimensional model.
しかしながら、従来技術では、図6に示されるように、連続部材が湾曲する部分において、曲率半径の径方向の内側の部分102と外側の部分101とで、長手方向の長さが異なるので、内側の部分に配置された繊維が蛇行してしまう。そのため、繊維が蛇行している部分では、繊維が緊張状態となりにくく、三次元部品の剛性の低下を招くおそれがある。本開示は、繊維の蛇行を抑制して、三次元部品の剛性の低下を抑制することが可能な三次元造形物製造装置及び三次元造形物製造方法を提供することを目的とする。
However, in the prior art, as shown in FIG. 6, in the portion where the continuous member is curved, the length in the longitudinal direction is different between the
本開示の一態様に係る三次元造形物製造装置は、連続する繊維及び樹脂材料を含むフィラメントを配置して三次元造形物を製造する三次元造形物製造装置であって、フィラメントが配置される保持部と、保持部にフィラメントを供給するフィラメント供給部と、を備え、フィラメント供給部は、フィラメントを長手方向に延在する第1軸線回りに捩る捩り部を含む。 The three-dimensional model manufacturing apparatus according to one aspect of the present disclosure is a three-dimensional model manufacturing apparatus for producing a three-dimensional model by arranging filaments containing continuous fibers and resin materials, and the filaments are arranged. A holding portion and a filament feeding portion for supplying the filament to the holding portion are provided, and the filament feeding portion includes a twisting portion that twists the filament about a first axis extending in the longitudinal direction.
本開示の三次元造形物製造装置では、第1軸線回りにフィラメントを捩ることができるので、第1軸線回りの位置を変化させながら、繊維が配置されることになる。そのため、フィラメントの湾曲部では、曲率半径の径方向内側に同一の繊維が配置され続けることが防止される。径方向内側に配置された繊維は、径方向外側に位置を変化させるように配置され、径方向外側に配置された繊維は、径方向内側に位置を変化させるように配置される。フィラメントの長手方向に交差する断面において、曲率半径の径方向内側に配置される繊維の経路長と、径方向外側に配置される繊維の経路長との差を減少させて、繊維の蛇行を抑制する。その結果、繊維によって力を受けやすくない、三次元部品の剛性の低下が抑制される。 In the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present disclosure, since the filament can be twisted around the first axis, the fibers are arranged while changing the position around the first axis. Therefore, in the curved portion of the filament, it is prevented that the same fiber continues to be arranged inside the radial direction of the radius of curvature. The fibers arranged on the inner side in the radial direction are arranged so as to change the position on the outer side in the radial direction, and the fibers arranged on the outer side in the radial direction are arranged so as to change the position on the inner side in the radial direction. In the cross section intersecting the longitudinal direction of the filament, the difference between the path length of the fiber arranged radially inside the radius of curvature and the path length of the fiber arranged outside the radial direction is reduced to suppress the meandering of the fiber. do. As a result, a decrease in the rigidity of the three-dimensional component, which is not easily subjected to force by the fiber, is suppressed.
いくつかの態様において、フィラメント供給部は、フィラメントが巻かれているリールを、当該リールの回転軸線方向と交差する方向に延在する第2軸線回りに回転可能に支持するリール回転支持部を備えていてもよい。これにより、捩り部より上流側のフィラメントにおける不要な捩りを防止できる。 In some embodiments, the filament feeder comprises a reel rotation support that rotatably supports the reel around which the filament is wound around a second axis extending in a direction intersecting the direction of the reel's rotation axis. May be. This makes it possible to prevent unnecessary twisting of the filament on the upstream side of the twisted portion.
いくつかの態様において、フィラメントを加熱するヒータを含み、捩り部は、フィラメントの移動方向においてヒータの上流側に配置されていてもよい。これにより、加熱される前のフィラメントの部分を捩ることができ、加熱された部分は、加熱される前の部分と比べて、第1軸線回りの回転移動量が落ちるので、この回転移動量の差に応じて、フィラメントに捩り変形を付与することができる。 In some embodiments, it comprises a heater that heats the filament, and the twisted portion may be located upstream of the heater in the direction of movement of the filament. As a result, the part of the filament before being heated can be twisted, and the amount of rotational movement around the first axis of the heated part is lower than that of the part before being heated. Twisting deformation can be imparted to the filament depending on the difference.
いくつかの態様において、捩り部は、フィラメントの側面に当接して、フィラメントを第1軸線回りに回転させて捩るツイストローラを備えていてもよい。これにより、ツイストローラを回転することで、フィラメントを第1軸線回りに回転させて捩ることができる。 In some embodiments, the twisting portion may include a twist roller that abuts on the side surface of the filament to rotate and twist the filament about the first axis. As a result, by rotating the twist roller, the filament can be rotated around the first axis and twisted.
いつくかの態様において、フィラメント供給部を制御する制御ユニットを更に備え、制御ユニットは、フィラメントの長手方向における移動を制御する送り制御部と、保持部上でフィラメントが湾曲する位置を含む部分を捩るように、捩り部を制御する捩り制御部と、を含んでもよい。これにより、フィラメントの長手方向における移動を制御して、フィラメントが湾曲する位置に、捩られて変形した部分が配置されるようにすることができる。 In some embodiments, it further comprises a control unit that controls the filament supply, which twists a feed control that controls the movement of the filament in the longitudinal direction and a portion that includes a position on the holding where the filament bends. As described above, a twist control unit that controls the twist portion may be included. Thereby, the movement of the filament in the longitudinal direction can be controlled so that the twisted and deformed portion is arranged at the position where the filament is curved.
本開示の一態様に係る三次元造形物製造方法は、長手方向に連続する繊維及び樹脂材料を含むフィラメントを配置して三次元造形物を製造する三次元造形物製造方法であって、フィラメントを長手方向に延在する第1軸線回りに捩る捩り工程と、捩り工程後のフィラメントを供給し、保持部上に配置するフィラメント配置工程と、を含む。 The three-dimensional model manufacturing method according to one aspect of the present disclosure is a three-dimensional model manufacturing method for manufacturing a three-dimensional model by arranging filaments containing fibers and resin materials continuous in the longitudinal direction, and the filament is used. It includes a twisting step of twisting around the first axis extending in the longitudinal direction, and a filament placement step of supplying the filament after the twisting step and arranging the filament on the holding portion.
本開示の三次元造形物製造方法では、第1軸線回りにフィラメントを捩るので、第1軸線回りの位置を変化させながら、繊維が配置されることになる。そのため、フィラメントの湾曲部では、曲率半径の径方向内側に同一の繊維が配置され続けることが防止される。径方向内側に配置された繊維は、径方向外側に位置を変化させるように配置され、径方向外側に配置された繊維は、径方向内側に位置を変化させるように配置される。フィラメントの長手方向に交差する断面において、径方向内側に配置される繊維の経路長と、径方向外側に配置される繊維の経路長との差を減少させて、繊維の蛇行を抑制する。その結果、繊維によって力を受けやすくなり、三次元部品の剛性の低下が抑制される。 In the three-dimensional model manufacturing method of the present disclosure, since the filament is twisted around the first axis, the fibers are arranged while changing the position around the first axis. Therefore, in the curved portion of the filament, it is prevented that the same fiber continues to be arranged inside the radial direction of the radius of curvature. The fibers arranged on the inner side in the radial direction are arranged so as to change the position on the outer side in the radial direction, and the fibers arranged on the outer side in the radial direction are arranged so as to change the position on the inner side in the radial direction. In the cross section intersecting the longitudinal direction of the filament, the difference between the path length of the fiber arranged inside the radial direction and the path length of the fiber arranged outside the radial direction is reduced to suppress the meandering of the fiber. As a result, the fibers are more susceptible to force, and the decrease in rigidity of the three-dimensional component is suppressed.
本開示によれば、繊維の蛇行を抑制して、三次元部品の剛性の低下を抑制することが可能な三次元造形物製造装置及び三次元造形物製造方向を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus and a three-dimensional model manufacturing direction capable of suppressing the meandering of fibers and suppressing a decrease in the rigidity of a three-dimensional component.
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same parts or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1に示される三次元造形物製造装置(以下「製造装置」という)1は、いわゆる3Dプリンタであり、線状に連続するフィラメント2を所定の領域に配置して三次元部品(三次元造形物)を製造する。三次元部品3は、例えば機械部品などであり、その他の構造物であってもよい。フィラメント2は、長手方向に連続する繊維及び樹脂材料を含む。樹脂材料としては、例えば、PLA樹脂(polylactic acid、ポリ乳酸)、ABS樹脂、ナイロン樹脂、PET樹脂(polyethylene terephthalate)、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の強化繊維が挙げられる。繊維は、フィラメント2の長手方向に沿うように連続している。フィラメント2の断面において、繊維は、例えば1000〜5000本配置されている。
The three-dimensional model manufacturing device (hereinafter referred to as “manufacturing device”) 1 shown in FIG. 1 is a so-called 3D printer, in which linearly
製造装置1は、作業テーブル(保持部)4、フィラメント供給部5及び制御ユニット31を備える。作業テーブル4は、例えば板状を成し、フィラメント2が配置される保持部である。なお、図1において、直交する3方向をX方向、Y方向及びZ方向として図示している。フィラメント2は、例えば作業テーブル4上でY方向に延在するように配置されて、所定の位置で折り返されて、逆方向に延在するように配置されている。フィラメント2は、X方向に複数列配置されて、XY面(X方向及びY方向に沿う面)において所定の形状を成すように配置され、Z方向に複数層積層される。これにより、三次元部品3が形成される。作業テーブル4は、Z方向に移動可能となっている。
The
製造装置1は、作業テーブル4を昇降させる昇降装置6を備える。昇降装置6は、例えばラックアンドピニオン方式の駆動機構を含み、作業テーブル4をZ方向に移動させる。昇降装置6は、作業テーブル4の底面に連結されて下方に伸びる棒状の上下方向部材(ラック)6aと、この上下方向部材6aを駆動するための駆動源6bと、を含む。駆動源6bとしては、例えば電動モータを用いることができる。電動モータの出力軸にはピニオンが設けられ、上下方向部材6aの側面にはピニオンと噛み合う歯形が設けられている。電動モータが駆動され、ピニオンが回転して動力が伝達されて、上下方向部材6aが上下方向に移動する。電動モータの回転を停止することで、上下方向部材6aが位置決めされて、作業テーブル4のZ方向の位置が決まり、その位置が保持される。なお、昇降装置6は、ラックアンドピニオン方式の駆動機構に限定されず、例えば、ボールねじ、シリンダなどその他の駆動機構を備えるものでもよい。
The
フィラメント供給部5は、ヘッド7、XYステージ部8、供給リール9及びターンテーブル(リール回転支持部)10を備える。フィラメント供給部5は、作業テーブル4にフィラメント2をフィードする。ヘッド7は、フィラメント2を吐出する吐出ノズル7aを含む。また、ヘッド7は、ヒータ11及び送り部12を備える。ヒータ11は、フィラメント2を加熱する。ヒータ11は、例えば抵抗加熱ヒータである。フィラメント2の加熱は、ヒータ11によるものに限定されず、例えば、高周波加熱、誘導加熱、超音波加熱、レーザ加熱などその他の方法によって行うことができる。また、ヘッド7は、フィラメント2を切断するカッタ(不図示)を含む。
The
送り部12は、フィラメント2を送り出す一対の送りローラを備える。送りローラは、電動モータによって回転駆動され、フィラメント2の側面に当接して、フィラメント2をその長手方向に移動させる。送りローラは、例えばX方向に延在する軸線回りに回転する。送り部12は、フィラメント2の移動方向において、ヒータ11より上流側に配置されている。また、送り部12には、フィラメント2の送り量(移動量)を検出する送り量検出センサ13(図2参照)が設けられている。送り量検出センサ13は、例えば送りローラの回転角を検出するエンコーダを含む。
The
XYステージ部8は、ヘッド7をX方向及びY方向に移動させる移動機構である。XYステージ部8は、例えばX方向に延在するガイド部、Y方向に延在するガイド部(例えばガイドレール、ガイド溝など)、駆動力を伝達する動力伝達機構(例えば動力伝達軸、歯車など)、及び駆動源(例えば電動モータ)等を含む。
The
供給リール9は、ヘッド7に供給されるフィラメント2が巻き付けられたものである。供給リール9の回転軸9aは、例えばX方向に延在し、軸受け9bによって回転可能に支持されている。軸受け9bを保持する軸受け保持部9cは、ターンテーブル10に連結されている。ターンテーブル10は、回転軸10a回りに回転可能に構成されている。回転軸10aは、例えばZ方向に延在する軸線(第2軸線)L2に沿って配置されている。回転軸10aは、駆動源である電動モータ10bから回転駆動力が伝達されて回転する。
The
ここで、フィラメント供給部5は、フィラメント2を捩る捩り部14を備えている。捩り部14は、例えば複数のツイストローラ14aを含む。ツイストローラ14aは、フィラメント2の長手方向に延在する回転軸線回りに回転する。捩り部14は、ツイストローラ14aを回転させる駆動部(例えば電動モータ)を含む。ツイストローラ14aの外周面は、フィラメント2の側面に当接している。ツイストローラ14aが回転することで、フィラメント2を軸線(第1軸線)L1回りに回転させる。これにより、フィラメント2の長手方向に連続する樹脂及び繊維が捩られる。なお、フィラメント2の長手方向に交差する断面形状は、捩り部14に対応する位置において、例えば円形を成している。
Here, the
図2に示される制御ユニット31は、製造装置1の装置全体の制御を司る制御部である。制御ユニット31は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。制御ユニット31は、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを含む。制御ユニット31は、演算部32、捩り制御部33、送り量制御部(送り制御部)34、ターンテーブル制御部35及び記憶部36を含む。制御ユニット31は、昇降装置6、XYステージ部8、ツイストローラ14a、送り部12、送り量検出センサ13及びターンテーブル10等と電気的に接続されている。
The
演算部32は、三次元部品3を成形するために必要なデータ処理を行う。演算部32は、例えば、作業テーブル4上におけるフィラメント2の配置に関するデータを作成する。配置に関するデータには、フィラメント2が配置される位置、フィラメント2の直線部2a(図3参照)の長さ、フィラメント2の湾曲部2bの位置、フィラメント2の湾曲部2bにおける曲率半径、フィラメント2の湾曲部2bにおける長さ(角度)等に関するデータが含まれる。演算部32は、記憶部36に記憶されているデータを読み取り、フィラメント2の配置に関するデータを作成する。演算部32は、フィラメント2の配置に関するデータに基づいて、ヘッド7の移動に関するデータを作成する。ヘッド7の移動に関するデータは、ヘッド7の移動開始位置、停止位置、移動方向、移動距離等などを含む。
The
演算部32は、例えば昇降装置6に指令信号を送信して、作業テーブル4を昇降させて、作業テーブル4のZ方向の位置を制御する。演算部32は、XYステージ部8に指令信号を送信して、ヘッド7を移動させて、ヘッド7の位置を制御する。
The
捩り制御部33は、ツイストローラ14aの回転を制御して、フィラメント2の捩り量を制御する。捩り制御部33は、例えば、作業テーブル4上におけるフィラメント2の湾曲部2bの位置に応じ、湾曲部2bに対応する部分に捩り加える。
The
送り量制御部34は、送り部12に指令信号を送信して、フィラメント2の送り量を制御する。また、制御ユニット31は、送り量検出センサ13から信号を入力して、フィラメント2の送り量に関するデータを取得する。捩り制御部33は、フィラメント2の送り量及びフィラメント2の湾曲部2bに関するデータに基づいて、捩りを付与する位置を設定して、フィラメント2を捩る。捩り制御部33は、フィラメント2の捩り方向及び捩り量を設定する。捩り量は、例えば、軸線L1回りの回転角である。捩り制御部33は、例えばフィラメント2の湾曲部2bにおける湾曲方向に応じて、捩り方向を決定してもよい。例えば、上方から見て、フィラメント2が右向きに湾曲する場合には、捩り部14において、上方から見て右回りに捩るようにしてもよい。
The feed
ターンテーブル制御部35は、ターンテーブル10に指令信号を送信して、電動モータ10bを駆動して、ターンテーブル10の回転を制御する。ターンテーブル制御部35は、例えば、捩り部14によるフィラメント2の捩りに対応して、ターンテーブル10を回転させる。
The
次に、三次元部品の製造方法(三次元造形物製造方法)について説明する。図5は、三次元部品の製造方法の手順を示すフローチャートである。三次元部品3の製造方法は、例えば製造装置1を用いて実行される。
Next, a manufacturing method of three-dimensional parts (three-dimensional model manufacturing method) will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a method for manufacturing a three-dimensional part. The method for manufacturing the three-dimensional component 3 is executed using, for example, the
まず、制御ユニット31の演算部32は、作業テーブル4上におけるフィラメント2の配置を決定する(ステップS1)。演算部32は、例えば記憶部36に記憶されている三次元部品3の設計に関するデータを読み込んで、フィラメント2の配置を決定する。次に、演算部32は、作業テーブル4上のフィラメント2の配置に基づいて、ヘッド7の移動経路を決定する(ステップS2)。演算部32は、ヘッド7の移動経路に基づいて、作業テーブル4上におけるフィラメント2の湾曲部2bを特定する(ステップS3)。捩り制御部33は、湾曲部2bが形成される位置に応じて、フィラメント2の長手方向における対応する位置を特定し、この対応する位置に捩りを生じさせるように、計画する。
First, the
次に、送り量制御部34は、送り部12を作動させて、フィラメント2の送りを開始する(ステップS4)。捩り制御部33は、フィラメント2の湾曲部2bに対応する位置に、捩り変形を生じさせるべく、ツイストローラ14aを作動させて、フィラメント2を捩る(ステップS5;捩り工程)。なお、ツイストローラ14aによって捩る位置と、フィラメント2において捩り変形が生じる位置とは、一致していてもよく、離れていてもよい。捩り制御部33は、捩り変形を生じさせたい位置に対応するように、ツイストローラ14aを作動させる。また、フィラメント2を捩る際の回転角度(捩り量)は、湾曲部2bの曲率半径に応じて設定してもよい。例えば、湾曲部2bの曲率半径が小さい場合には、曲率半径が大きい場合と比較して、フィラメント2を捩る際の回転角度を大きくしてもよい。
Next, the feed
また、ターンテーブル制御部35は、ツイストローラ14aの作動に合わせて、ターンテーブル10を回転させる(ステップS6)。ターンテーブル10を回転させる(ステップS6)。
Further, the
ヒータ11は、当該ヒータ11に導入されたフィラメント2の部分を加熱する(ステップS7)。制御ユニット31は、決定されたヘッド7の移動経路に沿って、ヘッド7を移動させる(ステップS8)。フィラメント2は、送り部12によって継続的に移送され、ヒータ11によって加熱された後、ヘッド7の吐出ノズル7aから吐出されて、作業テーブル4上に配置される(ステップS9;フィラメント配置工程)。制御ユニット31は、ヘッド7を所定の位置に配置して、作業テーブル4上に、フィラメント2を配置する。ヘッド7は、湾曲部2bに対応するように移動して、作業テーブル4上に湾曲部2bを形成する。このとき、湾曲部2bには、捩り変形が生じた部分が配置される。作業テーブル4上へのフィラメント2の配置が完了したら、フィラメント2を切断する。加熱されたフィラメント2の温度が低下したら、フィラメント2の樹脂が硬化する。
The
本開示の製造装置1では、軸線L1回りにフィラメント2を捩ることができるので、軸線L1回りの位置を変化させながら、繊維21が配置されることになる。図4に示されるように、フィラメント2の湾曲部2bにおいて、曲率半径の径方向内側2cに同一の繊維21が配置され続けることが防止される。径方向内側2cに配置された繊維21は、径方向外側2dに位置を変化させるように配置され、径方向外側2dに配置された繊維21は、径方向内側2cに位置を変化させるように配置される。製造装置1によれば、径方向内側2cに配置される繊維21の経路長と、径方向外側2dに配置される繊維21の経路長との差を減少させて、繊維21の蛇行を抑制することができる。その結果、繊維によって力を受けやすくすることができ、三次元部品3の剛性の低下が抑制される。例えば、三次元部品3に力が作用した場合において、繊維21が蛇行していないので、繊維21によって力を受けることができ、三次元部品3の変形が抑制される。
In the
また、フィラメント供給部5は、ターンテーブル10を備えているので、ターンテーブル10を回転させて、供給リール9を回転させることができる。これにより、捩り部14よりも上流側のフィラメント2における不要な捩りを防止することができる。
Further, since the
捩り部14は、フィラメント2の移動方向においてヒータ11の上流側に配置されているので、加熱される前のフィラメント2の部分を捩ることができる。加熱された部分は、加熱される前の部分と比べて、軸線L1回りの回転移動量が落ちるので、この回転移動量の差に応じて、フィラメント2に捩り変形を付与することができる。
Since the twisted
捩り部14は、フィラメント2の側面に当接して、フィラメント2を軸線L1回り回転させて捩るツイストローラ14aを備えているので、ツイストローラ14aを回転することで、フィラメント2を捩ることができる。
Since the twisted
また、製造装置1の制御ユニット31は、捩り制御部33及び送り量制御部34を備えているので、フィラメント2の移動量を制御して、フィラメント2の湾曲部2bに対応する位置に、捩り変形した部分を配置することができる。
Further, since the
本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications as described below are possible without departing from the gist of the present disclosure.
上記の実施形態では、フィラメント2の湾曲部2bに対応して捩りを付与しているが、捩りが付与される部分は、湾曲部2bに限定されず、直線部2aにおいて捩りを付与してもよい。上記の実施形態では、ツイストローラ14aを用いて、フィラメント2を軸線L1回りに回転させて、捩りを付与しているが、捩り部14は、ツイストローラ14aを備えるものに限定されない。例えば、フィラメント2を側方(軸線L1と交差する方向)から挟んで、フィラメント2を回転させて捩ってもよい。例えば、送り部12の搬送ローラによって、フィラメント2を挟んで回転させて、捩ってもよい。また、ターンテーブル10を回転させて、供給リール9を回転させることで、フィラメント2を捩ってもよい。また、ノズル7aを軸線L1回りに回転することで、フィラメント2を捩ってもよい。なお、ノズル7aから吐出された後のフィラメント2の断面形状は、円形でもよく、矩形でもよく、その他の形状でもよい。例えばノズル7aの開口形状によって、フィラメント2の断面形状を変化させてもよい。
In the above embodiment, the twist is applied corresponding to the
また、捩り部14は、フィラメント2の軸線L1方向において、複数設けられていてもよい。また、捩り部14は、ヒータ(加熱部)11の上流側に設けられたものに限定されず、ヒータ11の下流側に捩り部14が設けられていてもよい。
Further, a plurality of
1 製造装置(三次元造形物製造装置)
2 フィラメント
3 三次元部品(三次元造形物)
4 作業テーブル(保持部)
5 フィラメント供給部
9 供給リール(リール)
10 ターンテーブル(リール回転支持部)
11 ヒータ
14 捩り部
14a ツイストローラ
21 繊維
31 制御ユニット
33 捩り制御部
34 送り量制御部(送り制御部)
L1 軸線(第1軸線)
L2 軸線(第2軸線)
1 Manufacturing equipment (three-dimensional model manufacturing equipment)
2 Filament 3 3D parts (3D model)
4 Work table (holding part)
5
10 Turntable (reel rotation support)
11
L1 axis (first axis)
L2 axis (second axis)
Claims (5)
前記フィラメントが配置される保持部と、
前記保持部に前記フィラメントを供給するフィラメント供給部と、を備え、
前記フィラメント供給部は、前記フィラメントを前記長手方向に延在する第1軸線回りに捩る捩り部と、前記フィラメントが巻かれているリールを、当該リールの回転軸線方向と交差する方向に延在する第2軸線回りに回転可能に支持するリール回転支持部と、を含む三次元造形物製造装置。 A three-dimensional model manufacturing device that manufactures a three-dimensional model by arranging filaments containing fibers and resin materials that are continuous in the longitudinal direction.
The holding part on which the filament is placed and
A filament supply unit that supplies the filament to the holding unit is provided.
The filament supply portion extends a twisting portion that twists the filament around the first axis extending in the longitudinal direction and a reel around which the filament is wound in a direction intersecting the rotation axis direction of the reel. A three-dimensional model manufacturing device including a reel rotation support portion that rotatably supports around the second axis.
前記捩り部は、前記フィラメントの移動方向において前記ヒータの上流側に配置されている請求項1に記載の三次元造形物製造装置。 The filament supply unit includes a heater that heats the filament.
The three-dimensional model manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the twisted portion is arranged on the upstream side of the heater in the moving direction of the filament.
前記制御ユニットは、前記フィラメントの前記長手方向における移動を制御する送り制御部と、
前記保持部上で前記フィラメントが湾曲する位置を含む部分を捩るように、前記捩り部を制御する捩り制御部と、を含む請求項1〜3の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置。 A control unit for controlling the filament supply unit is further provided.
The control unit includes a feed control unit that controls the movement of the filament in the longitudinal direction.
The three-dimensional model manufacturing according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a twist control unit that controls the twisted portion so as to twist the portion including the curved position of the filament on the holding portion. Device.
前記フィラメントを送る工程と、
前記フィラメントを前記長手方向に延在する第1軸線回りに捩る捩り工程と、
捩り工程後の前記フィラメントを送り出し、保持部上に配置するフィラメント配置工程と、を含み、
前記フィラメントを送る工程では、前記フィラメントが巻かれているリールを、当該リールの回転軸線方向と交差する方向に延在する第2軸線回りに回転可能に支持するリール回転支持部を備えたフィラメント供給部から前記フィラメントを送る送り部に前記フィラメントを供給する、三次元造形物製造方法。 It is a three-dimensional model manufacturing method for manufacturing a three-dimensional model by arranging filaments containing fibers and resin materials that are continuous in the longitudinal direction.
The process of feeding the filament and
A twisting step of twisting the filament around the first axis extending in the longitudinal direction,
Including a filament placement step of feeding out the filament after the twisting step and arranging the filament on the holding portion.
In the step of feeding the filament, a filament supply provided with a reel rotation support portion that rotatably supports the reel on which the filament is wound around a second axis extending in a direction intersecting the rotation axis direction of the reel. A method for manufacturing a three-dimensional model in which the filament is supplied from a portion to a feed portion for feeding the filament.
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