JP7742201B2 - Program, method for manufacturing three-dimensional object, and three-dimensional object - Google Patents
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Description
本発明は、プログラム、3次元造形物の製造方法及び3次元造形物に関する。 The present invention relates to a program, a method for manufacturing a three-dimensional object, and a three-dimensional object.
特許文献1には、建設用3Dプリンタの構造物の構築方法が開示されている。 Patent document 1 discloses a method for constructing structures using a construction 3D printer.
この構築方法について説明する。建設用3Dプリンタにおいて、ノズルからモルタルを押し出して積層し構造物を構築するとき、鉄筋の代わりに可撓性を備えた連続補強材を入れる。具体的には、モルタルと共に連続補強材を連続的に供給するようにする。これによってノズルから押し出されるモルタル中に連続補強材が埋め込まれた状態となる。 This construction method will be explained below. When a construction 3D printer extrudes mortar from a nozzle and layers it to build a structure, flexible continuous reinforcement material is inserted instead of rebar. Specifically, the continuous reinforcement material is continuously supplied along with the mortar. This results in the continuous reinforcement material being embedded in the mortar extruded from the nozzle.
また、特許文献2~4には、積層したモルタルにより形成する構造物の品質を向上させるための処理が開示されている。 In addition, Patent Documents 2 to 4 disclose treatments for improving the quality of structures formed from layered mortar.
しかしながら、特許文献1~4に開示された方法や処理では、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を向上させることは困難であった。However, the methods and processes disclosed in Patent Documents 1 to 4 made it difficult to improve the accuracy of the shape of three-dimensional objects produced by construction 3D printers.
本発明では上記事情を鑑み、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることが可能なプログラム等を提供することとした。 In consideration of the above circumstances, the present invention aims to provide a program, etc. that can improve the accuracy of the shape of three-dimensional objects created by construction 3D printers compared to conventional methods.
本発明の一態様によれば、建設用3Dプリンタに用いられるプログラムであって、取得ステップと、分割ステップと、生成ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、取得ステップでは、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得し、分割ステップでは、3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割し、スライスデータは、3次元造形物の造形方向に任意の厚みを有するデータであり、スライスデータは、3次元造形物の外面に対応する外部輪郭を有し、生成ステップでは、建設用3Dプリンタに使用されるノズルの移動経路であるツールパスを生成し、ツールパスを生成する過程には、スライスデータに基づき3次元造形物の目標形状を調整する調整処理が含まれる、プログラムが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a program for use in a construction 3D printer, configured to cause a computer to execute an acquisition step, a division step, and a generation step. In the acquisition step, three-dimensional shape data representing the target shape of a three-dimensional object to be produced by the construction 3D printer is acquired. In the division step, part or all of the three-dimensional shape data is divided into a plurality of slice data, the slice data having an arbitrary thickness in the production direction of the three-dimensional object and having an external contour corresponding to the outer surface of the three-dimensional object. In the generation step, a tool path is generated, which is the movement path of a nozzle used in the construction 3D printer. The process of generating the tool path includes an adjustment process for adjusting the target shape of the three-dimensional object based on the slice data.
このような態様によれば、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。 According to this aspect, the accuracy of the shape of the three-dimensional object produced by the construction 3D printer can be improved compared to conventional methods.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。 The following describes embodiments of the present invention using the drawings. The various features shown in the embodiments below can be combined with each other.
ところで、一実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体(Non-Transitory Computer-Readable Medium)として提供されてもよいし、外部のサーバからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現(いわゆるクラウドコンピューティング)するように提供されてもよい。 Incidentally, the program for realizing the software appearing in one embodiment may be provided as a non-transitory computer-readable recording medium, or may be provided so that it can be downloaded from an external server, or may be provided so that the program is launched on an external computer and its functions are realized on a client terminal (so-called cloud computing).
また、一実施形態に係る種々の情報処理において、入力と、入力に応じた出力とが実現されうる。ここで、入力の結果として出力が得られれば、かかる情報処理において参照される情報(以下、参照情報と称する。)の態様は、限定されない。参照情報は、例えば、データベース、ルックアップテーブル、所定の関数(統計学的手法によって構築された、回帰式等の判定式を含む。)等のルールベースの情報でもよいし、入力と出力との相関を予め学習させた学習済みモデルでもよいし、プロンプトを入力することで所望の結果を出力可能な大規模言語モデルでもよい。 In addition, various information processing according to one embodiment can realize input and output corresponding to the input. Here, as long as an output is obtained as a result of the input, the type of information referenced in such information processing (hereinafter referred to as reference information) is not limited. Reference information can be, for example, rule-based information such as a database, lookup table, or predetermined function (including a decision formula such as a regression formula constructed using statistical methods), or it can be a trained model that has previously learned the correlation between input and output, or it can be a large-scale language model that can output a desired result by entering a prompt.
また、一実施形態において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、一実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、例えば電圧・電流を表す信号値の物理的な値、0又は1で構成される2進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ(いわゆる量子ビット)によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。 In one embodiment, a "unit" may also include, for example, hardware resources implemented by a circuit in the broad sense, and software information processing that can be specifically realized by these hardware resources. In one embodiment, various types of information are handled, and this information is represented, for example, by physical values of signal values representing voltage or current, high or low signal values as a collection of binary bits consisting of 0 or 1, or quantum superposition (so-called quantum bits), and communication and calculations can be performed on a circuit in the broad sense.
さらに、広義の回路とは、回路(Circuit)、回路類(Circuitry)、プロセッサ(Processor)、及びメモリ(Memory)等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。また、プロセッサは、汎用プロセッサでもよいし、専用の回路でもよい。すなわち、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等を含むものである。 Furthermore, in the broad sense, a circuit is a circuit realized by at least an appropriate combination of a circuit, circuitry, processor, memory, etc. Furthermore, a processor may be a general-purpose processor or a dedicated circuit. That is, it includes application specific integrated circuits (ASICs), programmable logic devices (e.g., simple programmable logic devices (SPLDs), complex programmable logic devices (CPLDs), and field programmable gate arrays (FPGAs)), etc.
1.ハードウェア構成
第1節では、本実施形態のハードウェア構成について説明する。
1. Hardware Configuration In Section 1, the hardware configuration of this embodiment will be described.
1-1.システム100
図1は、システム100を表す構成図である。システム100は、情報処理装置200と、建設用3Dプリンタ300とを備え、これらがネットワークを通じて接続されている。これらの構成要素についてさらに説明する。ここで、システム100に例示されるシステムとは、1つ又はそれ以上の装置又は構成要素からなるものである。したがって、例えば、情報処理装置200単体であってもシステム100に例示されるシステムになりうる。
1-1. System 100
FIG. 1 is a configuration diagram showing a system 100. The system 100 includes an information processing device 200 and a construction 3D printer 300, which are connected via a network. These components will be further described. Here, a system exemplified as the system 100 is one that is made up of one or more devices or components. Therefore, for example, even the information processing device 200 alone can be a system exemplified as the system 100.
1-2.情報処理装置200
図2は、情報処理装置200のハードウェア構成を示すブロック図である。情報処理装置200は、制御部210と、記憶部220と、表示部230と、入力部240と、通信部250とを有し、これらの構成要素が情報処理装置200の内部において通信バス260を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。
1-2. Information processing device 200
2 is a block diagram showing the hardware configuration of information processing device 200. Information processing device 200 has a control unit 210, a storage unit 220, a display unit 230, an input unit 240, and a communication unit 250, and these components are electrically connected via a communication bus 260 inside information processing device 200. Each component will be further described below.
制御部210は、情報処理装置200に関連する全体動作の処理・制御を行う。制御部210は、例えば、不図示の中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)である。制御部210は、記憶部220に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、情報処理装置200に係る種々の機能を実現する。すなわち、記憶部220に記憶されているソフトウェアによる情報処理が、ハードウェアの一例である制御部210によって具体的に実現されることで、制御部210に含まれる各機能部として実行されうる。これらについては、第2節においてさらに説明する。なお、制御部210は単一であることに限定されず、機能ごとに複数の制御部210を有するように実施してもよい。またそれらの組み合わせであってもよい。 The control unit 210 processes and controls the overall operations related to the information processing device 200. The control unit 210 is, for example, a central processing unit (CPU) not shown. The control unit 210 realizes various functions related to the information processing device 200 by reading out predetermined programs stored in the storage unit 220. In other words, information processing by software stored in the storage unit 220 is specifically realized by the control unit 210, which is an example of hardware, and can be executed as each functional unit included in the control unit 210. These will be explained further in Section 2. Note that the control unit 210 is not limited to being a single unit, and may be implemented with multiple control units 210 for each function. A combination of these may also be used.
記憶部220は、情報処理装置200の情報処理に必要な様々な情報を記憶する。これは、例えば、制御部210によって実行される情報処理装置200に係る種々のプログラム等を記憶するソリッドステートドライブ(Solid State Drive:SSD)等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報(引数、配列等)を記憶するランダムアクセスメモリ(Random Access Memory:RAM)等のメモリとして実施されうる。また、これらの組み合わせであってもよい。 The memory unit 220 stores various information necessary for the information processing of the information processing device 200. This may be implemented, for example, as a storage device such as a solid state drive (SSD) that stores various programs related to the information processing device 200 executed by the control unit 210, or as memory such as random access memory (RAM) that stores temporarily required information related to program calculations (arguments, arrays, etc.). It may also be a combination of these.
表示部230は、情報処理装置200の筐体に含まれるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。表示部230は、ユーザが操作可能なグラフィカルユーザインターフェース(Graphical User Interface:GUI)の画面を表示する。これは例えば、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示デバイスを、情報処理装置200の種類に応じて使い分けて実施することが好ましい。以下では、表示部230は、情報処理装置200の筐体に含まれるものとして説明する。 The display unit 230 may be included in the housing of the information processing device 200 or may be externally attached. The display unit 230 displays a graphical user interface (GUI) screen that can be operated by the user. This is preferably implemented by using display devices such as a CRT display, liquid crystal display, organic EL display, and plasma display, depending on the type of information processing device 200. In the following description, the display unit 230 will be described as being included in the housing of the information processing device 200.
入力部240は、情報処理装置200の筐体に含まれるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。例えば、入力部240は、表示部230と一体となってタッチパネルとして実施されてもよい。タッチパネルであれば、ユーザは、タップ操作、スワイプ操作等を入力することができる。もちろん、タッチパネルに代えて、スイッチボタン、マウス、QWERTキーボード等を採用してもよい。すなわち、入力部240は、ユーザによってなされた操作入力を受け付ける。当該入力は、命令信号として、通信バス260を介して制御部210に転送される。そして、制御部210は、必要に応じて所定の制御や演算を実行しうる。 The input unit 240 may be included in the housing of the information processing device 200, or may be externally attached. For example, the input unit 240 may be integrated with the display unit 230 and implemented as a touch panel. A touch panel allows the user to input tapping, swiping, and the like. Of course, switch buttons, a mouse, a QWERT keyboard, and the like may also be used instead of a touch panel. In other words, the input unit 240 accepts operational inputs made by the user. The inputs are transferred as command signals to the control unit 210 via the communication bus 260. The control unit 210 can then perform predetermined control and calculations as necessary.
通信部250は、USB、IEEE1394、Thunderbolt(登録商標)、有線LANネットワーク通信等といった有線型の通信手段が好ましいものの、無線LANネットワーク通信、5G/LTE/3G等のモバイル通信、Bluetooth(登録商標)通信等を必要に応じて含めてもよい。すなわち、これら複数の通信手段の集合として実施することがより好ましい。すなわち、情報処理装置200は、通信部250を介して、建設用3Dプリンタ300とネットワークを介して種々の情報を通信する。 The communication unit 250 is preferably a wired communication means such as USB, IEEE 1394, Thunderbolt (registered trademark), or wired LAN network communication, but may also include wireless LAN network communication, mobile communication such as 5G/LTE/3G, Bluetooth (registered trademark) communication, etc. as needed. In other words, it is more preferable to implement it as a collection of multiple communication means. In other words, the information processing device 200 communicates various information with the construction 3D printer 300 via the communication unit 250 and the network.
1-3.建設用3Dプリンタ300
図3は、建設用3Dプリンタ300のハードウェア構成を示すブロック図である。建設用3Dプリンタ300は、制御部310と、記憶部320と、通信部350と、ノズル370とを有し、これらの構成要素が建設用3Dプリンタ300の内部において通信バス360を介して電気的に接続されている。制御部310、記憶部320及び通信部350の説明は、情報処理装置200における制御部210、記憶部220及び通信部250の説明と略同様のため省略する。
1-3. Construction 3D Printer 300
3 is a block diagram showing the hardware configuration of the construction 3D printer 300. The construction 3D printer 300 has a control unit 310, a memory unit 320, a communication unit 350, and a nozzle 370, and these components are electrically connected via a communication bus 360 inside the construction 3D printer 300. The explanation of the control unit 310, the memory unit 320, and the communication unit 350 is omitted because they are substantially the same as the explanation of the control unit 210, the memory unit 220, and the communication unit 250 in the information processing device 200.
ノズル370は、不図示のロボットアームの先端に取り付けられている。ノズル370は、不図示の供給ポンプから供給された造形材料を吐出する。すなわち、ノズル370は、ロボットアームの動きに応じて位置決めされ、位置決めされた位置において造形材料を吐出する。 Nozzle 370 is attached to the tip of a robot arm (not shown). Nozzle 370 ejects modeling material supplied from a supply pump (not shown). In other words, nozzle 370 is positioned according to the movement of the robot arm and ejects modeling material at the positioned position.
2.機能構成
第2節では、本実施形態の機能構成について説明する。
2. Functional Configuration In Section 2, the functional configuration of this embodiment will be described.
2-1.情報処理装置200の機能構成
前述の通り、記憶部220に記憶されているソフトウェアによる情報処理がハードウェアの一例である制御部210によって具体的に実現されることで、制御部210に含まれる各機能部として実行されうる。
2-1. Functional configuration of information processing device 200 As described above, information processing by software stored in storage unit 220 is specifically realized by control unit 210, which is an example of hardware, and can be executed as each functional unit included in control unit 210.
図4は、情報処理装置200(制御部210)によって実現される機能を示すブロック図である。上記のように、情報処理装置200は、制御部210を備える。具体的には、情報処理装置200(制御部210)は、本実施形態のプログラムの各ステップを実行可能に構成される。情報処理装置200(制御部210)は、本実施形態のプログラムの各ステップに対応して、取得部211と、分割部212と、処理部213と、生成部214と、配置部215と、測定部216と、特定部217と、補正部218と、演算部219とを備える。 Figure 4 is a block diagram showing the functions realized by the information processing device 200 (control unit 210). As described above, the information processing device 200 includes the control unit 210. Specifically, the information processing device 200 (control unit 210) is configured to be able to execute each step of the program of this embodiment. The information processing device 200 (control unit 210) includes an acquisition unit 211, a division unit 212, a processing unit 213, a generation unit 214, an arrangement unit 215, a measurement unit 216, an identification unit 217, a correction unit 218, and a calculation unit 219, corresponding to each step of the program of this embodiment.
ここで、本実施形態のプログラムは、建設用3Dプリンタ300に用いられるプログラムである。本実施形態のプログラムは、取得ステップと、分割ステップと、生成ステップと、配置ステップと、測定ステップと、特定ステップと、補正ステップと、演算ステップとを情報処理装置200等のコンピュータに実行させるように構成される。 Here, the program of this embodiment is a program used in the construction 3D printer 300. The program of this embodiment is configured to cause a computer such as the information processing device 200 to execute an acquisition step, a division step, a generation step, a placement step, a measurement step, an identification step, a correction step, and a calculation step.
取得部211は、種々の情報を取得するように構成される。取得部211は、取得ステップを実行するように構成される。例えば、取得部211は、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得する。 The acquisition unit 211 is configured to acquire various information. The acquisition unit 211 is configured to execute an acquisition step. For example, the acquisition unit 211 acquires three-dimensional shape data representing the target shape of a three-dimensional object to be created by the construction 3D printer 300.
分割部212は、種々の情報を分割するように構成される。分割部212は、分割ステップを実行するように構成される。例えば、分割部212は、取得された3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割する。ここで、スライスデータは、3次元造形物の造形方向に任意の厚みを有するデータである。スライスデータは、3次元造形物の外面に対応する外部輪郭を有する。 The dividing unit 212 is configured to divide various pieces of information. The dividing unit 212 is configured to execute a dividing step. For example, the dividing unit 212 divides part or all of the acquired three-dimensional shape data into multiple slice data. Here, the slice data is data having an arbitrary thickness in the forming direction of the three-dimensional object. The slice data has an external contour corresponding to the outer surface of the three-dimensional object.
生成部214は、種々の情報を生成するように構成される。生成部214は、生成ステップを実行するように構成される。例えば、生成部214は、建設用3Dプリンタ300に使用されるノズル370の移動経路であるツールパスを生成する。ツールパスを生成する過程には、1以上のスライスデータに基づき3次元造形物の目標形状を調整する調整処理が含まれる。The generation unit 214 is configured to generate various information. The generation unit 214 is configured to execute a generation step. For example, the generation unit 214 generates a tool path, which is the movement path of the nozzle 370 used in the construction 3D printer 300. The process of generating the tool path includes an adjustment process that adjusts the target shape of the three-dimensional object based on one or more slice data.
配置部215は、種々の情報を配置するように構成される。配置部215は、配置ステップを実行するように構成される。例えば、配置部215は、スライスデータ上の外部輪郭に、所定の間隔で判定データを配置する。The placement unit 215 is configured to place various pieces of information. The placement unit 215 is configured to execute a placement step. For example, the placement unit 215 places judgment data at predetermined intervals on the outer contour of the slice data.
特定部217は、種々の情報を特定するように構成される。特定部217は、特定ステップを実行するように構成される。例えば、特定部217は、スライスデータ上において、ツールパスを移動するノズル370から吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定する。The identification unit 217 is configured to identify various information. The identification unit 217 is configured to execute an identification step. For example, the identification unit 217 identifies an area on the slice data where the filling rate of the modeling material ejected from the nozzle 370 moving along the tool path is insufficient.
補正部218は、種々の情報を補正するように構成される。補正部218は、補正ステップを実行するように構成される。例えば、補正部218は、特定された領域に対して、ツールパスの位置補正、ノズル370の移動速度の補正、及びノズル370の直径の補正のうち少なくとも1つの補正を実行する。The correction unit 218 is configured to correct various information. The correction unit 218 is configured to perform a correction step. For example, the correction unit 218 performs at least one of the following corrections for the identified region: tool path position correction, nozzle 370 movement speed correction, and nozzle 370 diameter correction.
演算部219は、種々の情報を演算するように構成される。演算部219は、演算ステップを実行するように構成される。例えば、演算部219は、取得された3次元形状データと、参照情報とに基づいて、3次元造形物の構造計算を実行する。参照情報は、3次元形状データと、当該3次元形状データを用いて造形される3次元造形物の構造計算の結果との関係を示す情報である。 The calculation unit 219 is configured to calculate various information. The calculation unit 219 is configured to execute calculation steps. For example, the calculation unit 219 performs structural calculation of a three-dimensional object based on the acquired three-dimensional shape data and reference information. The reference information is information that indicates the relationship between the three-dimensional shape data and the results of structural calculation of a three-dimensional object that is formed using the three-dimensional shape data.
2-2.建設用3Dプリンタ300の機能構成
前述の通り、記憶部320に記憶されているソフトウェアによる情報処理がハードウェアの一例である制御部310によって具体的に実現されることで、制御部310に含まれる各機能部として実行されうる。
2-2. Functional Configuration of the Construction 3D Printer 300 As described above, information processing by the software stored in the storage unit 320 is specifically realized by the control unit 310, which is an example of hardware, and can be executed as each functional unit included in the control unit 310.
図5は、建設用3Dプリンタ300(制御部310)によって実現される機能を示すブロック図である。上記のように、建設用3Dプリンタ300は、制御部310を備える。具体的には、建設用3Dプリンタ300(制御部310)は、本実施形態の製造方法の各ステップを実行可能に構成される。建設用3Dプリンタ300(制御部310)は、本実施形態の製造方法に対応して、取得部311と、ノズル制御部312とを備える。 Figure 5 is a block diagram showing the functions realized by the construction 3D printer 300 (control unit 310). As described above, the construction 3D printer 300 is equipped with a control unit 310. Specifically, the construction 3D printer 300 (control unit 310) is configured to be able to execute each step of the manufacturing method of this embodiment. The construction 3D printer 300 (control unit 310) is equipped with an acquisition unit 311 and a nozzle control unit 312 in accordance with the manufacturing method of this embodiment.
ここで、本実施形態の製造方法は、建設用3Dプリンタ300により実行される、3次元造形物の製造方法である。本実施形態の製造方法は、取得ステップと、ノズル制御ステップとを備え、建設用3Dプリンタ300に実行させるように構成される。 Here, the manufacturing method of this embodiment is a method for manufacturing a three-dimensional object, which is executed by the construction 3D printer 300. The manufacturing method of this embodiment includes an acquisition step and a nozzle control step, and is configured to be executed by the construction 3D printer 300.
取得部311は、種々の情報を取得するように構成される。取得部311は、取得ステップを実行するように構成される。例えば、取得部311は、本実施形態のプログラムにより生成されたツールパスを取得する。 The acquisition unit 311 is configured to acquire various information. The acquisition unit 311 is configured to execute an acquisition step. For example, the acquisition unit 311 acquires a tool path generated by the program of this embodiment.
ノズル制御部312は、ノズル370の動作を制御するように構成される。ノズル制御部312は、ノズル制御ステップを実行するように構成される。例えば、ノズル制御部312は、建設用3Dプリンタ300におけるノズル370から造形材料を吐出させ、取得されたツールパスに従ってノズル370を移動させる。すなわち、ノズル制御部312は、取得されたツールパスに従ってノズル370の動作を制御する。 The nozzle control unit 312 is configured to control the operation of the nozzle 370. The nozzle control unit 312 is configured to execute nozzle control steps. For example, the nozzle control unit 312 ejects a modeling material from the nozzle 370 in the construction 3D printer 300 and moves the nozzle 370 according to the acquired tool path. In other words, the nozzle control unit 312 controls the operation of the nozzle 370 according to the acquired tool path.
3.情報処理方法
第3節では、前述した情報処理装置200、建設用3Dプリンタ300の情報処理の流れについて説明する。
3. Information Processing Method In Section 3, the flow of information processing by the information processing device 200 and the construction 3D printer 300 described above will be explained.
3-1.情報処理方法1
図6は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-1. Information processing method 1
6 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by the information processing device 200. Below, an explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得する(アクティビティA110)。3次元形状データは、記憶部220から読み出し(取得)されてもよいし、他の情報処理装置から受信(取得)されてもよいし、USBメモリ等の記録媒体から転送(取得)されてもよい。このアクティビティをステップに換言すると、取得ステップでは、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得する。 First, the control unit 210 in the information processing device 200 acquires three-dimensional shape data representing the target shape of the three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer 300 (activity A110). The three-dimensional shape data may be read (acquired) from the storage unit 220, received (acquired) from another information processing device, or transferred (acquired) from a recording medium such as a USB memory. Rephrasing this activity as a step, in the acquisition step, three-dimensional shape data representing the target shape of the three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer 300 is acquired.
アクティビティA110では、例えば、次の2段階の情報処理が実行される。(1)通信部250は、他の情報処理装置から送信された3次元形状データを受信する。(2)制御部210は、受信された3次元形状データを記憶部220に記憶させる。In activity A110, for example, the following two-stage information processing is performed: (1) The communication unit 250 receives three-dimensional shape data transmitted from another information processing device. (2) The control unit 210 stores the received three-dimensional shape data in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、取得された3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割する(アクティビティA120)。すなわち、複数の部材に分けて3次元造形物を造形する場合、3次元形状データの一部のみを分割することもあり得る。ここで、スライスデータは、3次元造形物の造形方向に任意の厚みを有するデータである。また、スライスデータは、3次元造形物の外面に対応する外部輪郭を有する。なお、スライスデータは、ノズル370の第1高さに対応して造形される層である第1の造形層のみを含む厚みを有してもよく、当該第1の造形層に加えて、前記ノズルの前記第1高さとは異なる第2高さに対応して造形される層である第2の造形層を含む厚みを有してもよい。このアクティビティをステップに換言すると、分割ステップでは、3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割する。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 divides some or all of the acquired three-dimensional shape data into multiple slice data (activity A120). That is, when forming a three-dimensional object by dividing it into multiple parts, it is possible to divide only a portion of the three-dimensional shape data. Here, the slice data is data having an arbitrary thickness in the forming direction of the three-dimensional object. The slice data also has an external contour corresponding to the outer surface of the three-dimensional object. The slice data may have a thickness that includes only a first forming layer, which is a layer formed corresponding to a first height of the nozzle 370, or may have a thickness that includes, in addition to the first forming layer, a second forming layer, which is a layer formed corresponding to a second height of the nozzle that is different from the first height. In other words, this activity can be expressed as a step. In the dividing step, some or all of the three-dimensional shape data is divided into multiple slice data.
本実施形態では、「3次元形状データ」、「スライスデータ」、「外部輪郭」の各用語を使用するため、各用語の定義を記載する。3次元形状データは、3次元造形物の目標形状を立体的に表現したデータである。スライスデータは、3次元形状データを任意の厚みでスライスした(分割した)データである。したがって、スライスされた複数のスライスデータを全て重ねることにより、3次元形状データを表現することができる。外部輪郭は、スライスデータと同義になる場合があり、図9(A)のように外部輪郭511と外部輪郭512とが存在する場合、外部輪郭511及び外部輪郭512のそれぞれが外部輪郭となり、外部輪郭511及び外部輪郭512を合わせた概念としてスライスデータとする。 In this embodiment, the terms "three-dimensional shape data," "slice data," and "external contour" are used, so the definitions of each term are provided below. Three-dimensional shape data is data that three-dimensionally represents the target shape of a three-dimensional object. Slice data is data that has been sliced (divided) from three-dimensional shape data at an arbitrary thickness. Therefore, three-dimensional shape data can be expressed by overlapping multiple slice data. The external contour can sometimes be synonymous with slice data. When external contour 511 and external contour 512 exist as in Figure 9 (A), each of external contour 511 and external contour 512 becomes an external contour, and the combined concept of external contour 511 and external contour 512 is referred to as slice data.
ここで、アクティビティA120では、スライスデータの厚みを調整することも可能である。例えば、情報処理装置200における制御部210は、3次元造形物を構成する各パーツの寸法に応じて、スライスデータの厚みを変動させる。このアクティビティをステップに換言すると、分割ステップでは、3次元造形物の一部又は全部を構成するパーツの寸法に応じて、複数のスライスデータの厚みを薄くするように分割する。例えば、3次元造形物を集水桝とした場合、集水桝における接続穴(側溝と排水管とを接続させる穴)は、側溝から排水管に水を確実に流す機能が必要であるため、高い寸法精度が求められる。ここで、集水桝の3次元形状データを規定の厚み(例えば10mm)のスライスデータに分割すると、数mmオーダーの寸法のズレが生じうる。そこで、複数のスライスデータ(一部又は全部のスライスデータ)について、規定の厚みよりも薄くする(例えば4mm)ことで、接続穴の寸法に合わせ込むことが可能となり、さらに、スライスデータの厚みの変動による接続穴の形状の精度への影響を低減することが可能となる。このような態様によれば、複数層について高さ方向の調整をすることにより、規定の高さでは表現が難しい、3次元造形物の最終的な高さ寸法を表現することができる。Activity A120 also allows for the thickness of slice data to be adjusted. For example, the control unit 210 in the information processing device 200 varies the thickness of the slice data depending on the dimensions of each part constituting the three-dimensional object. In other words, this activity can be expressed as a step. In the division step, the thickness of multiple slice data is reduced depending on the dimensions of the parts constituting part or all of the three-dimensional object. For example, if the three-dimensional object is a catchment area, the connecting hole (a hole connecting a gutter to a drainage pipe) in the catchment area must be able to reliably channel water from the gutter to the drainage pipe, and therefore requires high dimensional accuracy. Dividing the three-dimensional shape data of the catchment area into slice data of a specified thickness (e.g., 10 mm) can result in dimensional discrepancies of several millimeters. Therefore, by reducing the thickness of multiple slice data (some or all of the slice data) to a thickness thinner than the specified thickness (e.g., 4 mm), it is possible to match the dimensions of the connecting hole and further reduce the impact of variations in the thickness of the slice data on the accuracy of the shape of the connecting hole. According to this aspect, by adjusting the height direction for a plurality of layers, it is possible to express the final height dimension of a three-dimensional object, which is difficult to express with a specified height.
アクティビティA120では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、受信された3次元形状データ(及び高さ情報)を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、分割処理を実行し、3次元形状データを複数のスライスデータに分割する。(3)制御部210は、分割された複数のスライスデータを記憶部220に記憶させる。 In activity A120, for example, the following three-stage information processing is performed: (1) The control unit 210 reads the received three-dimensional shape data (and height information) from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a division process to divide the three-dimensional shape data into multiple slice data. (3) The control unit 210 stores the divided multiple slice data in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、分割された1以上のスライスデータに基づき3次元造形物の目標形状を調整する処理である調整処理を実行する(アクティビティA130)。調整処理は、アクティビティA140におけるツールパスを生成する過程において実行される処理であり、種々の処理であってもよく、詳細を後述する。一例を示すと、調整処理では、ツールパスの曲がり角にフィレットを適用すると好ましい。このような態様によれば、曲がり角におけるノズル移動の加減速を低減することができる。したがって、曲がり角におけるノズルの移動をスムーズ化することができる。 The control unit 210 in the information processing device 200 then executes an adjustment process (activity A130) that adjusts the target shape of the three-dimensional object based on one or more divided slice data. The adjustment process is executed during the process of generating the tool path in activity A140, and may be a variety of processes, details of which will be described later. As an example, in the adjustment process, it is preferable to apply fillets to corners in the tool path. This configuration can reduce the acceleration and deceleration of nozzle movement at corners. Therefore, nozzle movement at corners can be smoothed.
アクティビティA130では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、複数のスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、調整処理を実行し、複数のスライスデータに対して調整処理を実行する。(3)制御部210は、調整処理後のスライスデータを記憶部220に記憶させる。 In activity A130, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads multiple slice data from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs an adjustment process on the multiple slice data. (3) The control unit 210 stores the slice data after the adjustment process in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、調整処理に基づいて、建設用3Dプリンタ300に使用されるノズル370の移動経路であるツールパスを生成する(アクティビティA140)。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、調整処理に基づいて、建設用3Dプリンタ300に使用されるノズル370の移動経路であるツールパスを生成する。ここで、生成ステップでは、3次元造形物に配置される物体の位置を回避したツールパスを生成すると好ましい。ここで、物体は、3次元造形物を造形する際に用いられる造形材料以外の物体であって、3次元造形物に配置される物体である。すなわち、鉄筋やサポート材などを3次元造形物に適用して補強する場合、当該補強箇所を回避することで、3次元造形物の歪みを回避することができる。したがって、このような態様によれば、予め搭載される物体の体積や位置を考慮したツールパスによって、3次元造形物における寸法の狂いを回避することができる。Next, the control unit 210 of the information processing device 200 generates a tool path, which is the movement path of the nozzle 370 used in the construction 3D printer 300, based on the adjustment process (activity A140). Rephrasing this activity as a step, in the generation step, the tool path, which is the movement path of the nozzle 370 used in the construction 3D printer 300, is generated based on the adjustment process. Here, in the generation step, it is preferable to generate a tool path that avoids the positions of objects to be placed in the three-dimensional object. Here, the object is an object other than the molding material used to form the three-dimensional object, and is placed in the three-dimensional object. In other words, when reinforcing the three-dimensional object with rebar or support material, avoiding the reinforced areas can avoid distortion of the three-dimensional object. Therefore, according to this aspect, dimensional errors in the three-dimensional object can be avoided by using a tool path that takes into account the volume and position of the objects to be mounted in advance.
アクティビティA140では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、調整処理後のスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、ツールパスを生成する。(3)制御部210は、生成されたツールパスを記憶部220に記憶させる。 In activity A140, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the slice data after adjustment processing from the memory unit 220. (2) The control unit 210 executes generation processing to generate a tool path. (3) The control unit 210 stores the generated tool path in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、ノズル370から吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定する(アクティビティA150)。ノズル370は、ツールパスを移動しながら造形材料を吐出するが、外部輪郭とツールパスとの位置関係により、造形材料を十分に充填できない領域がスライスデータ内に生じうる。アクティビティA150では、このような領域を特定する処理を実行する。このアクティビティをステップに換言すると、特定ステップでは、ツールパスを移動するノズル370から吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 identifies areas where the filling rate of the modeling material dispensed from the nozzle 370 is insufficient (activity A150). The nozzle 370 dispenses the modeling material while moving along the tool path, but depending on the positional relationship between the outer contour and the tool path, areas in the slice data where the modeling material cannot be sufficiently filled may occur. Activity A150 executes a process to identify such areas. In other words, this activity can be expressed as a step, and in the identification step, areas where the filling rate of the modeling material dispensed from the nozzle 370 moving along the tool path is insufficient are identified.
アクティビティA150では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、生成されたツールパスを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、特定処理を実行し、造形材料の充填率が不十分な領域を特定する。(3)制御部210は、特定された領域の情報を記憶部220に記憶させる。In activity A150, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the generated tool path from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs identification processing to identify areas where the filling rate of the modeling material is insufficient. (3) The control unit 210 stores information about the identified areas in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、特定された領域に対して補正処理を実行する(アクティビティA160)。この補正は、ツールパスの位置補正、ノズル370の移動速度の補正、及びノズル370の直径の補正のうち少なくとも1つの補正を示す。この補正の詳細は、後述の図7で説明する。このアクティビティをステップに換言すると、補正ステップでは、特定された領域に対して、ツールパスの位置補正、ノズル370の移動速度の補正、及びノズル370の直径の補正のうち少なくとも1つの補正を実行する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 performs a correction process on the identified area (activity A160). This correction represents at least one of the following: correction of the tool path position, correction of the nozzle 370 movement speed, and correction of the nozzle 370 diameter. Details of this correction will be explained in Figure 7 below. In other words, this activity can be rephrased as a step, and in the correction step, at least one of the following is performed on the identified area: correction of the tool path position, correction of the nozzle 370 movement speed, and correction of the nozzle 370 diameter.
アクティビティA160では、例えば、次の4段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、ツールパス、及び特定された領域の情報を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、当該領域に対して補正処理を実行する。(3)制御部210は、補正処理後の当該領域の情報をツールパスに適用する。(4)制御部210は、補正後のツールパスを記憶部220に記憶させる。 In activity A160, for example, the following four stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the tool path and information on the identified area from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs correction processing on the area. (3) The control unit 210 applies the information on the area after the correction processing to the tool path. (4) The control unit 210 stores the corrected tool path in the memory unit 220.
アクティビティA150からA160の態様によれば、一筆書きが困難な図形においても、より確実に一筆書きのツールパスを生成することができる。 According to activities A150 to A160, it is possible to more reliably generate a tool path that can be drawn in one stroke even for shapes that are difficult to draw in one stroke.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、補正後のツールパスに基づいてGコードを作成し、当該Gコードを建設用3Dプリンタ300に送信する(アクティビティA170)。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 creates a G-code based on the corrected tool path and sends the G-code to the construction 3D printer 300 (activity A170).
アクティビティA170では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、補正後のツールパスを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、作成処理を実行し、補正後のツールパスに基づいてGコードを作成する。(3)制御部210は、通信部250を介して、作成されたGコードを建設用3Dプリンタ300に送信する。 In activity A170, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the corrected tool path from the memory unit 220. (2) The control unit 210 executes a creation process and creates G-code based on the corrected tool path. (3) The control unit 210 transmits the created G-code to the construction 3D printer 300 via the communication unit 250.
図7は、アクティビティA150からA160の処理を示す図である。スライスデータ400は、外部輪郭410及び外部輪郭440を含む。 Figure 7 shows the processing of activities A150 to A160. Slice data 400 includes outer contour 410 and outer contour 440.
外部輪郭440は、内側にツールパス450が生成され、ノズル370から吐出される造形材料の充填率が不十分になると特定された領域を含んでいない。一方、外部輪郭410は、内側にツールパス420が生成され、ノズル370から吐出される造形材料の充填率が不十分になると特定された領域430を含んでいる。すなわち、領域430は、パス421とパス422との間隔が広すぎるため、通常の制御をノズル370に適用した場合、領域430において造形材料を十分に充填することが困難である。そこで、領域430に対して、ツールパス420の位置補正、ノズル370の移動速度の補正、及びノズル370の直径の補正のうち少なくとも1つの補正が実行される。これらの補正は、適宜組み合わせて実行される。 External contour 440 does not include an area identified as an area where tool path 450 is generated and the fill rate of the modeling material ejected from nozzle 370 is insufficient. On the other hand, external contour 410 includes area 430, identified as an area where tool path 420 is generated and the fill rate of the modeling material ejected from nozzle 370 is insufficient. In other words, because the distance between path 421 and path 422 in area 430 is too wide, it would be difficult to sufficiently fill area 430 with modeling material if normal control were applied to nozzle 370. Therefore, at least one of the following corrections is performed on area 430: position correction of tool path 420, correction of the movement speed of nozzle 370, and correction of the diameter of nozzle 370. These corrections are performed in an appropriate combination.
ツールパス420の位置補正について説明する。ここでは、領域430に隣接するパス421及びパス422の少なくとも一方を、領域430を狭くするように移動させる、又は、パス421及びパス422の少なくとも一方を、交互方向での急旋回による鋭角的な形状(ジグザグ形状)にする。この補正により、領域430における造形材料の充填率が向上する。 The following describes the position correction of tool path 420. Here, at least one of paths 421 and 422 adjacent to region 430 is moved to narrow region 430, or at least one of paths 421 and 422 is made into an acute-angled shape (zigzag shape) by making sharp turns in alternating directions. This correction improves the filling rate of the modeling material in region 430.
ノズル370の移動速度の補正について説明する。ここでは、領域430に隣接するパス421及びパス422の少なくとも一方においてノズル370の移動速度をパス423よりも遅くすることで、単位面積当たりに造形材料をより多く吐出させる。この補正により、領域430における造形材料の充填率が向上する。 The following describes the correction of the movement speed of the nozzle 370. Here, by slowing the movement speed of the nozzle 370 in at least one of paths 421 and 422 adjacent to region 430 compared to path 423, more modeling material is ejected per unit area. This correction improves the filling rate of modeling material in region 430.
ノズル370の直径の補正について説明する。ここでは、複数のノズル径候補を用いてシミュレーションを行い、最も充填率が高くなるノズル径を選択する。より具体的には、ツールパス420における領域430の幅Wを求め、領域430を往復可能であればW/2を、往復不可能であればWをノズル径として選択する。この補正により、外部輪郭410全体における造形材料の充填率が向上する。 The correction of the diameter of the nozzle 370 is now explained. Here, a simulation is performed using multiple nozzle diameter candidates, and the nozzle diameter with the highest filling rate is selected. More specifically, the width W of the region 430 in the tool path 420 is calculated, and if the region 430 can be moved back and forth, W/2 is selected as the nozzle diameter; if it cannot be moved back and forth, W is selected. This correction improves the filling rate of the modeling material throughout the entire outer contour 410.
ここで、特許文献3,4に示されるような各種先行技術においては、造形材料の充填率が不十分になると特定された領域(以下「特定領域」ともいう。)に対し、より確実に充填率を向上させるという発想は見られない。例えば、特許文献3では、設計通りの厚みで構造体を形成させる開示はあるが、特定領域に対して造形材料の充填率を向上させるという思想はない。また、特許文献4では、元の経路の位置から、隣接する経路部側に移動させた位置を新たな経路として設定する開示はあるが、種々の補正を適宜組み合わせるという思想がない。これに対し、本実施形態では、特定領域に対し、種々の補正を適宜組み合わせるため、より確実に充填率を向上させることとなる。よって、本実施形態では、3次元造形物の品質を向上させやすいという点において優位性がある。Here, in various prior art technologies such as those disclosed in Patent Documents 3 and 4, there is no concept of more reliably improving the filling rate of a specified region (hereinafter referred to as a "specific region") where the filling rate of the build material is insufficient. For example, Patent Document 3 discloses forming a structure with the designed thickness, but does not consider improving the filling rate of the build material in a specific region. Furthermore, Patent Document 4 discloses setting a new path by moving a position from the original path position toward an adjacent path section, but does not consider appropriately combining various corrections. In contrast, in this embodiment, various corrections are appropriately combined for a specific region, thereby more reliably improving the filling rate. Therefore, this embodiment is advantageous in that it easily improves the quality of three-dimensional objects.
3-2.情報処理方法2
図8は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。図9は、図8における各アクティビティの処理の一例を示す図である。図8における各アクティビティは、アクティビティA130に定義された処理を示す。すなわち、3-2節で説明する各処理は、ツールパスを生成する過程に含まれる。なお、図8における各アクティビティは、説明の便宜上、アクティビティA140の処理を含む場合がある。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-2. Information processing method 2
FIG. 8 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by information processing device 200. FIG. 9 is a diagram showing an example of the processing of each activity in FIG. 8. Each activity in FIG. 8 represents processing defined in activity A130. That is, each processing described in section 3-2 is included in the process of generating a tool path. For convenience of explanation, each activity in FIG. 8 may include processing of activity A140. The following explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、3次元造形物の外面に対応する外部輪郭510上に、所定の間隔で判定データを配置する(アクティビティA210)。本実施形態では、外部輪郭510は、図9(A)に示すように、外部輪郭511及び外部輪郭512から構成されるものとする。ここで、判定データは、探索データ520との接触を判定するためのデータである。探索データ520の配置間隔(所定の間隔)は、探索データ520の直径よりも小さな間隔であればよい。判定データは、離散的な点で表現され、探索データ520が外部輪郭510を貫通しないように衝突判定に使用される。探索データ520の配置間隔は、適宜設定されればよく、配置間隔が広いほど、後述の探索処理を迅速に実行可能であり、配置間隔が狭いほど、生成されるツールパスの精度を向上させることができる。探索データ520については後述する。このアクティビティをステップに換言すると、配置ステップでは、外部輪郭510及び後述の軌跡530上に、所定の間隔で判定データを配置する。First, the control unit 210 in the information processing device 200 places judgment data at a predetermined interval on the external contour 510 corresponding to the outer surface of the three-dimensional object (activity A210). In this embodiment, the external contour 510 is assumed to be composed of external contours 511 and 512, as shown in FIG. 9A. Here, the judgment data is data for determining contact with the search data 520. The placement interval (predetermined interval) of the search data 520 may be smaller than the diameter of the search data 520. The judgment data is represented by discrete points and is used for collision detection so that the search data 520 does not penetrate the external contour 510. The placement interval of the search data 520 may be set appropriately. The wider the placement interval, the faster the search process described below can be executed, and the narrower the placement interval, the more accurate the generated tool path can be. The search data 520 will be described later. In other words, this activity can be expressed as a step. In the placement step, judgment data is placed at a predetermined interval on the external contour 510 and the trajectory 530 described below.
アクティビティA210では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、分割されたスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、配置処理を実行し、3次元造形物の外面に対応する外部輪郭510上に、所定の間隔で判定データを配置する。(3)制御部210は、判定データが配置されたスライスデータ(以下「配置処理後のスライスデータ」ともいう。)を記憶部220に記憶させる。 In activity A210, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the divided slice data from the storage unit 220. (2) The control unit 210 performs placement processing and places judgment data at predetermined intervals on the external contour 510 corresponding to the outer surface of the three-dimensional object. (3) The control unit 210 stores the slice data in which the judgment data has been placed (hereinafter also referred to as "slice data after placement processing") in the storage unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、外部輪郭510の内側において、特定された移動開始位置から探索データ520を移動させる処理である探索処理を実行する(アクティビティA230)。ここで、探索データ520は、ノズル370の直径に対して倍の直径を有するように定義される。これにより、探索データ520の軌跡530について後述の往復パスを生成することができる。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 executes a search process (activity A230), which is a process of moving the search data 520 from the identified movement start position inside the outer contour 510. Here, the search data 520 is defined to have a diameter twice the diameter of the nozzle 370. This allows a round-trip path, described below, to be generated for the trajectory 530 of the search data 520.
探索処理は、探索データ520の軌跡530を重複させないように探索データ520を移動させる処理であり、より具体的には、外部輪郭510の内面に沿うように探索データ520を移動させる処理と、探索データ520の軌跡530の内面に沿うように探索データ520を移動させる処理とを含む。アクティビティA230での処理は、調整処理の一例である。 The search process is a process of moving the search data 520 so that the trajectory 530 of the search data 520 does not overlap, and more specifically, includes a process of moving the search data 520 so that it follows the inner surface of the outer contour 510, and a process of moving the search data 520 so that it follows the inner surface of the trajectory 530 of the search data 520. The process in activity A230 is an example of an adjustment process.
また、アクティビティA230では、探索データ520と、アクティビティA210で配置された判定データとが接触した場合、探索データ520の進行方向を変更させて探索データ520を移動させる処理が実行される。このような態様によれば、スライスデータの外部輪郭を貫通しないように探索データ520を移動させることができる。 Furthermore, in activity A230, if search data 520 comes into contact with judgment data placed in activity A210, a process is executed to change the direction of travel of search data 520 and move search data 520. According to this aspect, search data 520 can be moved so as not to penetrate the outer contour of the slice data.
アクティビティA230の一例を図9(B)に示す。探索データ521は、外部輪郭511の内面に沿って軌跡533を描いて移動し、軌跡533の重複を避けて方向転換した地点で移動不可能になった。続いて、探索データ522は、別の位置から、外部輪郭511の内面に沿って軌跡534を描いて移動している。An example of activity A230 is shown in Figure 9(B). Search data 521 moves along trajectory 533 along the inner surface of outer contour 511, and becomes unable to move at a point where it changes direction to avoid overlapping trajectory 533. Next, search data 522 moves from a different position along trajectory 534 along the inner surface of outer contour 511.
アクティビティA230では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、配置処理後のスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、探索処理を実行し、外部輪郭510の内面や軌跡530の内面に沿うように、且つ軌跡530を重複させないように、特定された移動開始位置から探索データ520を移動させる。(3)制御部210は、探索データ520の軌跡530を紐付けたスライスデータ(以下「探索処理後のスライスデータ」ともいう。)を記憶部220に記憶させる。 In activity A230, for example, the following three stages of information processing are performed. (1) The control unit 210 reads the slice data after the placement process from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a search process and moves the search data 520 from the identified movement start position so as to follow the inner surface of the external contour 510 and the inner surface of the trajectory 530 and not overlap the trajectory 530. (3) The control unit 210 stores the slice data linked to the trajectory 530 of the search data 520 (hereinafter also referred to as "slice data after the search process") in the memory unit 220.
アクティビティA230の態様によれば、様々な形状の3次元造形物や、離島を有する3次元造形物に対して、外部輪郭510周辺を優先的に埋めつつ、一筆書きのツールパスを生成することができる。 According to the aspect of activity A230, a single-stroke tool path can be generated for three-dimensional objects of various shapes or three-dimensional objects with remote islands, while preferentially filling in the area around the external contour 510.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、探索データ520の移動可否を判定する(アクティビティA240)。探索データ520は、軌跡530に重複しないように移動されるため、何れは移動不可能になる。制御部210は、例えば、軌跡530の描画が止まってから5秒が経過しても新たな軌跡530が描画されない場合に、探索データ520が移動不可能であると判定してもよい。判定の閾値は、具体的には例えば、1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30秒間であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 determines whether the search data 520 can be moved (activity A240). The search data 520 is moved so as not to overlap with the trajectory 530, and therefore will eventually become unmovable. The control unit 210 may determine that the search data 520 cannot be moved, for example, if five seconds have passed since the drawing of the trajectory 530 stopped and no new trajectory 530 has been drawn. The threshold for the determination may be, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 seconds, or may be within a range between any two of the values exemplified here.
探索データ520が移動可能である場合、制御部210は、アクティビティA230の処理を続行する(アクティビティA240のYES)。探索データ520が移動不可能である場合、制御部210は、アクティビティA250の処理に移行する(アクティビティA240のNO)。このアクティビティを換言すると、調整処理では、探索データ520が移動不可能になるまで探索処理を実行する。 If the search data 520 can be moved, the control unit 210 continues processing activity A230 (YES in activity A240). If the search data 520 cannot be moved, the control unit 210 proceeds to processing activity A250 (NO in activity A240). In other words, in the adjustment process, the search process is performed until the search data 520 cannot be moved.
アクティビティA240では、例えば、次の4段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、探索処理後のスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、引き続き探索処理を実行し、探索データ520を移動させる。(3)制御部210は、閾値を超えても新たな軌跡530が描画されない場合、移動不可能であると判定する。(4)制御部210は、移動不可能であると判定されるまでの軌跡530が紐付けられたスライスデータ(以下「判定前のスライスデータ」ともいう。)を記憶部220に記憶させる。 In activity A240, for example, the following four stages of information processing are executed. (1) The control unit 210 reads out the slice data after the search process from the memory unit 220. (2) The control unit 210 continues the search process and moves the search data 520. (3) If a new trajectory 530 is not drawn even after the threshold is exceeded, the control unit 210 determines that movement is impossible. (4) The control unit 210 stores in the memory unit 220 the slice data linked to the trajectory 530 up until it is determined that movement is impossible (hereinafter also referred to as "slice data before determination").
続いて、情報処理装置200における制御部210は、スライスデータ内(それぞれの外部輪郭510内)において探索データ520の移動可否を判定する(アクティビティA250)。探索データ520が移動可能な領域がある場合、制御部210は、アクティビティA210の処理に移行する(アクティビティA250のYES)。アクティビティA250のYESの場合、制御部210は、アクティビティA230において、新たな位置から探索データ520を移動させる。このアクティビティA230を換言すると、調整処理では、探索データ520が移動不可能になった場合、別の位置から、探索処理をさらに実行する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 determines whether the search data 520 can be moved within the slice data (within each outer contour 510) (activity A250). If there is an area where the search data 520 can be moved, the control unit 210 proceeds to processing activity A210 (YES in activity A250). If the answer is YES in activity A250, the control unit 210 moves the search data 520 from a new position in activity A230. In other words, in the adjustment process for activity A230, if the search data 520 cannot be moved, the search process is further performed from a different position.
探索データ520が移動可能な領域がない場合、制御部210は、アクティビティA260の処理に移行する(アクティビティA250のNO)。例えば、探索データ520が外部輪郭511内を移動し終えた場合、外部輪郭511内に移動可能な領域がなくても、外部輪郭512に移動可能な領域があるとき、アクティビティA250のYESとなる。 If there is no area in which the search data 520 can move, the control unit 210 proceeds to processing activity A260 (NO in activity A250). For example, when the search data 520 has finished moving within the outer contour 511, even if there is no area in which it can move within the outer contour 511, if there is an area in which it can move within the outer contour 512, the result will be YES in activity A250.
図9(C)は、アクティビティA250のNOの一例を示す。探索データ520は、軌跡533、軌跡534及び軌跡535を描き、移動可能な領域がなくなった。 Figure 9 (C) shows an example of NO for activity A250. The search data 520 draws trajectories 533, 534, and 535, and there is no more space available for movement.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、探索データ520のそれぞれの軌跡530について、ノズル370が往復可能なパスである往復パス540を生成する(アクティビティA260)。上記のように、探索データ520は、ノズル370の直径に対して倍の直径を有するように定義されるため、それぞれの軌跡530について往復パス540を生成可能である。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、スライスデータにおいて探索データ520の移動可能な領域がなくなった場合、それぞれの軌跡530について、ノズル370が往復可能なパスである往復パス540を生成する。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 generates a round-trip path 540, which is a path along which the nozzle 370 can travel back and forth, for each trajectory 530 of the search data 520 (activity A260). As described above, the search data 520 is defined to have a diameter twice the diameter of the nozzle 370, so a round-trip path 540 can be generated for each trajectory 530. In other words, in the generation step, when there is no more area in the slice data in which the search data 520 can move, a round-trip path 540, which is a path along which the nozzle 370 can travel back and forth, is generated for each trajectory 530.
図9(D)は、アクティビティA260の一例を示す。軌跡533には、往復パス543が生成された。軌跡534には、往復パス544が生成された。軌跡535には、往復パス545が生成された。すなわち、アクティビティA260では、軌跡530の長手方向に平行な2本のパスが軌跡530内に生成された。 Figure 9 (D) shows an example of activity A260. A round-trip path 543 was generated for trajectory 533. A round-trip path 544 was generated for trajectory 534. A round-trip path 545 was generated for trajectory 535. In other words, in activity A260, two paths parallel to the longitudinal direction of trajectory 530 were generated within trajectory 530.
アクティビティA260では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、判定前のスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、それぞれの軌跡530について、ノズル370が往復可能なパスである往復パス540を生成する。(3)制御部210は、生成されたそれぞれの往復パス540を記憶部220に記憶させる。 In activity A260, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the pre-determination slice data from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a generation process to generate, for each trajectory 530, a round-trip path 540 along which the nozzle 370 can travel. (3) The control unit 210 stores each of the generated round-trip paths 540 in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、それぞれの往復パス540を統合する(アクティビティA270)。往復パス543及び往復パス544を例に挙げると、制御部210は、次の処理を実行する。まず、制御部210は、それぞれの往復パス540を任意の位置で切断する。続いて、制御部210は、往復パス543の一方の端部である第3端部と、往復パス544の一方の端部である第4端部とを近接させるように、往復パス543及び往復パス544の少なくとも一方を回転させる。続いて、制御部210は、当該第3端部と当該第4端部とをつなげて統合する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 integrates each round-trip path 540 (activity A270). Taking round-trip path 543 and round-trip path 544 as an example, the control unit 210 executes the following process. First, the control unit 210 cuts each round-trip path 540 at an arbitrary position. Next, the control unit 210 rotates at least one of round-trip path 543 and round-trip path 544 so that the third end, which is one end of round-trip path 543, and the fourth end, which is one end of round-trip path 544, are brought close to each other. Next, the control unit 210 connects and integrates the third end and the fourth end.
図9(E)~(G)は、アクティビティA270の一例を示す。図9(E)に示すように、往復パス543及び往復パス544は、統合部分551において統合される。図9(F)に示すように、統合された往復パスは、統合部分552において統合される。また、外部輪郭512内の往復パスは、統合部分553において統合される。図9(G)に示すように、外部輪郭511内の往復パス、及び外部輪郭512内の往復パスは、統合部分554において統合される。このようにして、スライスデータ内(それぞれの外部輪郭510内)の往復パス540は統合される。 Figures 9 (E) to (G) show an example of activity A270. As shown in Figure 9 (E), round trip paths 543 and 544 are integrated in integrated portion 551. As shown in Figure 9 (F), the integrated round trip paths are integrated in integrated portion 552. Furthermore, round trip paths within outer contour 512 are integrated in integrated portion 553. As shown in Figure 9 (G), round trip paths within outer contour 511 and outer contour 512 are integrated in integrated portion 554. In this way, round trip paths 540 within the slice data (within each outer contour 510) are integrated.
このアクティビティを換言すると、調整処理では、それぞれの往復パス540(パス)について、例えば往復パス543(パス)の一方の端部である第3端部と、往復パス544(別のパス)の一方の端部である第4端部とを近接させるように往復パス543及び往復パス544の少なくとも一方(パス)を回転させる。生成ステップでは、当該第3端部と当該第4端部とをつなげることで、往復パス543及び往復パス544(それぞれのパス)を統合し、アクティビティA140においてツールパスを生成する。 In other words, in the adjustment process, for each reciprocating path 540 (path), at least one of reciprocating path 543 and reciprocating path 544 (path) is rotated so that, for example, the third end, which is one end of reciprocating path 543 (path), and the fourth end, which is one end of reciprocating path 544 (another path), are brought closer together. In the generation step, the reciprocating path 543 and the reciprocating path 544 (each path) are integrated by connecting the third end and the fourth end, and a tool path is generated in activity A140.
図9(H)は、アクティビティA270を経た後のアクティビティA140の一例を示す。統合された往復パス(ツールパス)は、ノズル370の移動の開始点561及び終了点562を割り当てられる。このとき、開始点561及び終了点562により、ツールパスは、ノズル370の第3高さに対応して造形される層である第3の造形層から、第3高さとは異なるノズル370の第4高さに対応して造形される層である第4の造形層にノズル370を移動させる際に、ノズル370をインフィルで造形方向に移動させるパスであるとよい。また、ツールパスは、同一の層において、インフィルよりも外部輪郭510を先に造形させるようにノズルを移動させるパスであるとよい。 Figure 9 (H) shows an example of activity A140 after activity A270. The integrated round-trip path (tool path) is assigned a start point 561 and an end point 562 for the movement of the nozzle 370. At this time, the start point 561 and the end point 562 may define the tool path as a path that moves the nozzle 370 in the infill in the printing direction when moving the nozzle 370 from the third printing layer, which is a layer printed corresponding to the third height of the nozzle 370, to the fourth printing layer, which is a layer printed corresponding to the fourth height of the nozzle 370 that is different from the third height. The tool path may also be a path that moves the nozzle so that the outer contour 510 is printed before the infill in the same layer.
このような態様によれば、ある層について造形を完了し、ノズル370を次の層に移動させるとき、インフィルを起点としてノズル370をZ-hopさせることになる。すなわち、ノズル370がZ-hopする際に生じる造形材料のダマが外部輪郭510に生じることを防ぐことになるため、3次元造形物の美観を従来よりも高くすることができる。 In this manner, when modeling of a certain layer is completed and the nozzle 370 is moved to the next layer, the nozzle 370 is Z-hopped starting from the infill. This prevents clumps of modeling material that occur when the nozzle 370 Z-hops from forming on the outer contour 510, thereby improving the aesthetic appearance of the three-dimensional model compared to conventional methods.
また、ある層から次の層にノズル370をZ-hopさせる際、XY平面における座標を変動させるようにノズル370を移動させると好ましい。すなわち、ツールパスは、ノズル370を造形方向に移動させる際に、造形層に平行な座標を変動させるようにノズル370を移動させるパスであると好ましい。ここで、ツールパスの形状は、ノズル370をZ-hopさせる際にXY平面における座標を変動させる形状であれば特に限定されることはなく、例えば、直線状であってもよく、円弧状であってもよく、S字スロープ状であってもよい。このような態様によれば、ノズル370のZ-hop時においてもXY平面(造形層に平行な座標平面)におけるノズル370の速度変化を小さくすることができる。よって、ノズル370のZ-hop時に生じやすいダマが局所的に生じることを防止することができる。 Furthermore, when the nozzle 370 is Z-hopped from one layer to the next, it is preferable to move the nozzle 370 so as to vary its coordinates in the XY plane. That is, it is preferable that the tool path be a path that moves the nozzle 370 in the printing direction so as to vary its coordinates parallel to the printing layer. Here, the shape of the tool path is not particularly limited as long as it varies the coordinates in the XY plane when the nozzle 370 is Z-hopped. For example, it may be linear, arc-shaped, or S-shaped. According to this embodiment, the speed change of the nozzle 370 in the XY plane (the coordinate plane parallel to the printing layer) can be reduced even when the nozzle 370 is Z-hopped. This makes it possible to prevent the local formation of clumps, which tend to occur when the nozzle 370 is Z-hopped.
さらに、ツールパスは、同一の層において、インフィルを起点としてノズル370を移動させるパスであると好ましい。このような態様によれば、外部輪郭を起点としないため、Z-hop時の過充填を回避することができる。また、Z-hop時のノズルの動き方の変動による造形品質への影響を回避することができる。 Furthermore, it is preferable that the tool path is a path that moves the nozzle 370 starting from the infill in the same layer. In this manner, since the starting point is not the external contour, overfilling during Z-hop can be avoided. In addition, the impact on the build quality due to variations in the nozzle movement during Z-hop can be avoided.
また、調整処理では、外部輪郭において指定された場所に対して、3次元造形物の形状の精度を確保するために有利な条件を優先的に割り当てるように、ノズル370の移動経路を調整すると好ましい。すなわち、調整処理では、3次元造形物の外形のうち、仕上がり寸法の精度が高く求められる箇所や、美観が特に求められる箇所(模様崩れ、乾燥による収縮やひび割れ、造形過程で生じるしわや引きずり等の影響を抑えたい箇所)などに、求められる条件を確保するために有利な条件を割り当てるように、ツールパスを調整すると好ましい。ここで、有利な条件は、例えば、同一の造形層中において、造形の順番を早めにすることが挙げられるが、その他にも、3次元造形物の形状や作業環境などにより適宜選択されればよい。このような態様によれば、仕上がり寸法を優先的に確保する必要がある場所を指定することができる。In addition, during the adjustment process, it is preferable to adjust the movement path of the nozzle 370 so as to prioritize conditions favorable for ensuring the accuracy of the shape of the 3D object for locations specified in the outer contour. In other words, during the adjustment process, it is preferable to adjust the tool path so as to assign favorable conditions for ensuring the required conditions for areas of the 3D object's outer contour where high accuracy in the finished dimensions is required, or areas where aesthetics are particularly important (areas where the effects of pattern distortion, shrinkage and cracking due to drying, wrinkles and dragging that occur during the modeling process, etc., need to be minimized). Here, advantageous conditions include, for example, placing parts of the same modeling layer in an earlier order of modeling, but may also be selected appropriately depending on the shape of the 3D object, the working environment, and other factors. According to this aspect, it is possible to specify locations where it is necessary to prioritize ensuring the finished dimensions.
さらに、調整処理では、インフィルと外部輪郭との接続箇所を調整すると好ましい。このような態様によれば、当該接続箇所に生じるしわの場所を調整することができる。 Furthermore, it is preferable that the adjustment process adjusts the connection points between the infill and the external contour. In this manner, the location of wrinkles that occur at the connection points can be adjusted.
アクティビティA270では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、それぞれの往復パス540を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、統合処理を実行し、それぞれの往復パス540を統合する。(3)制御部210は、統合された往復パス540を記憶部220に記憶させる。 In activity A270, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads each round-trip path 540 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs an integration process to integrate each round-trip path 540. (3) The control unit 210 stores the integrated round-trip path 540 in the memory unit 220.
情報処理方法2の態様によれば、一筆書きを担保しながら複雑なツールパスを生成することができる。 According to information processing method 2, complex tool paths can be generated while ensuring single-stroke drawing.
3-3.情報処理方法3
図10は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。図11は、図10における各アクティビティの処理の一例を示す図である。図10における各アクティビティは、アクティビティA130に定義された処理を示す。すなわち、3-3節で説明する各処理は、ツールパスを生成する過程に含まれる。なお、図10における各アクティビティは、説明の便宜上、アクティビティA140の処理を含む場合がある。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-3. Information processing method 3
FIG. 10 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by the information processing device 200. FIG. 11 is a diagram showing an example of the processing of each activity in FIG. 10. Each activity in FIG. 10 indicates processing defined in activity A130. That is, each processing described in Section 3-3 is included in the process of generating a tool path. For convenience of explanation, each activity in FIG. 10 may include processing of activity A140. The following explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、パスシード610(外部輪郭)からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード610(外部輪郭)に平行な平行パス620を生成する(アクティビティA310)。図11(A)に示すように、パスシード611及びパスシード612は、外部輪郭と同義になることもある。生成される平行パス620は、パスシード610からノズル370の直径分離れた位置に生成されることにより、ノズル370の移動経路となり得る。 First, the control unit 210 in the information processing device 200 generates a parallel path 620 parallel to the path seed 610 (external contour) at a position the diameter of the nozzle 370 away from the path seed 610 (external contour) (activity A310). As shown in FIG. 11(A), the path seeds 611 and 612 may be synonymous with the external contour. The generated parallel path 620 can become the movement path of the nozzle 370 by being generated at a position the diameter of the nozzle 370 away from the path seed 610.
図11(B)に示すように、パスシード611及びパスシード612に平行なパスである平行パス620が生成される。平行パス621及び平行パス622は、パスシード611を挟むように生成される。平行パス623及び平行パス624は、パスシード612を挟むように生成される。このアクティビティを換言すると、調整処理では、パスシード610(外部輪郭)からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード610(外部輪郭)に平行なパスである平行パス620を生成する。 As shown in Figure 11 (B), a parallel path 620 is generated, which is a path parallel to path seed 611 and path seed 612. Parallel paths 621 and 622 are generated so as to sandwich path seed 611. Parallel paths 623 and 624 are generated so as to sandwich path seed 612. In other words, this activity involves generating parallel path 620, which is a path parallel to path seed 610 (external contour), at a position the diameter of the nozzle 370 away from path seed 610 (external contour).
ここで、「ノズル370の直径分離れた位置に生成」について説明する。例えば、ノズル370の直径が10cmである場合、パスシード610から10cm離れた位置を中心とする平行パス620が生成されることを意味する。そこで、ノズル370が平行パス620を移動する場合、平行パス620の中心から5cmの範囲で造形材料が充填されることになる。このとき、外部輪郭は最終的にツールパスになるため、ノズル370が外部輪郭上を移動する場合、外部輪郭の中心から5cmの範囲で造形材料が充填されることになる。したがって、ノズル370が外部輪郭及び平行パス620を移動する場合、当該外部輪郭から平行パス620までの領域における造形材料の充填率は一定になる。 Here, we will explain "generating at a position the diameter of the nozzle 370." For example, if the diameter of the nozzle 370 is 10 cm, this means that a parallel path 620 centered 10 cm away from the path seed 610 is generated. Therefore, when the nozzle 370 moves along the parallel path 620, the modeling material will be filled within a range of 5 cm from the center of the parallel path 620. Since the outer contour ultimately becomes the tool path, when the nozzle 370 moves along the outer contour, the modeling material will be filled within a range of 5 cm from the center of the outer contour. Therefore, when the nozzle 370 moves along the outer contour and the parallel path 620, the filling rate of the modeling material in the area from the outer contour to the parallel path 620 will be constant.
アクティビティA310では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、分割されたスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、パスシード610からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード610に平行な平行パス620を生成する。(3)制御部210は、生成された平行パス620を記憶部220に記憶させる。 In activity A310, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the divided slice data from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a generation process to generate a parallel path 620 parallel to the path seed 610 at a position spaced apart from the path seed 610 by the diameter of the nozzle 370. (3) The control unit 210 stores the generated parallel path 620 in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、平行パス620若しくはパスシード610と交差した箇所、又は所定角度以上の曲がり角を示す箇所で、平行パス620を切断する(アクティビティA320)。図11(C)に示すように、平行パス620は、切断処理されることにより、切断パス630として、最長パス631、切断パス632、切断パス633、切断パス634、切断パス635及び切断パス636に分けられる。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 cuts the parallel path 620 at the point where it intersects with the parallel path 620 or the path seed 610, or at the point where it shows a bend of a predetermined angle or more (activity A320). As shown in Figure 11 (C), the parallel path 620 is divided into cut paths 630, namely, longest path 631, cut path 632, cut path 633, cut path 634, cut path 635, and cut path 636, by the cutting process.
所定角度は、建設用3Dプリンタ300の仕様に応じて設定されればよく、例えば30°であってもよく、好ましくは45°であってもよく、より好ましくは60°であってもよい。具体的には例えば、30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90°であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。The specified angle may be set according to the specifications of the construction 3D printer 300, and may be, for example, 30°, preferably 45°, or more preferably 60°. Specific examples include 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, and 90°, and may be within a range between any two of the values exemplified here.
ここで、平行パス621及び平行パス624は、外部輪郭の外側に生成されたパスであるため削除される。アクティビティA320を換言すると、調整処理では、平行パス620若しくはパスシード610(外部輪郭)と交差した箇所、又は所定角度以上の曲がり角を示す箇所で、平行パス620を切断する。 Here, parallel paths 621 and 624 are deleted because they are paths generated outside the external contour. In other words, activity A320, in the adjustment process, parallel path 620 is cut at the point where it intersects with parallel path 620 or path seed 610 (external contour), or at the point where it shows a bend of a predetermined angle or more.
アクティビティA320では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、平行パス620を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、切断処理を実行し、平行パス620を切断して切断パス630とする。(3)制御部210は、切断パス630を記憶部220に記憶させる。 In activity A320, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the parallel path 620 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a cutting process to cut the parallel path 620 into a cut path 630. (3) The control unit 210 stores the cut path 630 in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、切断パス630のうち最も長いパスである最長パス631を残して、切断パス632、切断パス633、切断パス634、切断パス635及び切断パス636(他のパス)を削除する(アクティビティA330)。図11(D)では、最長パス631が残された態様を示す。このアクティビティを換言すると、調整処理では、外部輪郭よりも内側に配置された切断パス630のうち、最も長い切断パス630である最長パス631を残して、切断パス632、切断パス633、切断パス634、切断パス635及び切断パス636を削除する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 leaves the longest path 631, which is the longest path among the cutting paths 630, and deletes cutting paths 632, 633, 634, 635, and 636 (other paths) (activity A330). Figure 11 (D) shows a state in which the longest path 631 is left. In other words, in the adjustment process, the adjustment process leaves the longest path 631, which is the longest cutting path 630 among the cutting paths 630 arranged inside the outer contour, and deletes cutting paths 632, 633, 634, 635, and 636.
アクティビティA330では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、切断パス630を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、削除処理を実行し、切断パス630のうち最も長いパスである最長パス631を残して、切断パス632、切断パス633、切断パス634、切断パス635及び切断パス636を削除する。(3)制御部210は、切断パス632、切断パス633、切断パス634、切断パス635及び切断パス636を記憶部220から消去し、最長パス631を記憶部220に記憶させる。 In activity A330, for example, the following three-stage information processing is performed: (1) The control unit 210 reads out the cutting path 630 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a deletion process, leaving only the longest path 631, which is the longest path among the cutting paths 630, and deleting cutting paths 632, 633, 634, 635, and 636. (3) The control unit 210 erases cutting paths 632, 633, 634, 635, and 636 from the memory unit 220, and stores the longest path 631 in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、パスシード610を用いた新たなパスの生成可否を判定する(アクティビティA340)。新たなパスを生成可能である場合、制御部210は、アクティビティA350の処理に移行する(アクティビティA340のYES)。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 determines whether a new path can be generated using the path seed 610 (activity A340). If a new path can be generated, the control unit 210 proceeds to processing activity A350 (YES in activity A340).
続いて、情報処理装置200における制御部210は、パスシード610からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード610に平行な平行パス640をさらに生成する(アクティビティA350)。図11(E)に示すように、パスシード610は、最長パス631を加えて、パスシード611、パスシード612及びパスシード613から構成される。そして、図11(F)に示すように、パスシード610に平行なパスである平行パス640をさらに生成する。このアクティビティを換言すると、調整処理では、パスシード611及びパスシード612(外部輪郭)からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード611及びパスシード612(外部輪郭)に平行なパスである平行パス640をさらに生成するとともに、パスシード613(最長パス)からノズル370の直径分離れた位置に、パスシード613(最長パス)に平行なパスである平行パス640をさらに生成する。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 further generates a parallel path 640 parallel to the path seed 610 at a position the diameter of the nozzle 370 away from the path seed 610 (activity A350). As shown in FIG. 11(E), the path seed 610 is composed of path seeds 611, 612, and 613, including the longest path 631. Then, as shown in FIG. 11(F), a parallel path 640 is further generated, which is a path parallel to the path seed 610. In other words, in the adjustment process, a parallel path 640 is further generated, which is a path parallel to the path seeds 611 and 612 (external contours), at a position the diameter of the nozzle 370 away from the path seeds 611 and 612 (external contours), and a parallel path 640 is further generated, which is a path parallel to the path seed 613 (longest path), at a position the diameter of the nozzle 370 away from the path seed 613 (longest path).
アクティビティA350では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、パスシード610を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、パスシード610に平行なパスである平行パス640を生成する。(3)制御部210は、平行パス640を記憶部220に記憶させる。 In activity A350, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the path seed 610 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a generation process to generate a parallel path 640, which is a path parallel to the path seed 610. (3) The control unit 210 stores the parallel path 640 in the memory unit 220.
制御部210は、新たなパスが生成不可能になるまで、アクティビティA320からA350の処理を繰り返す。新たなパスが生成不可能である場合、制御部210は、アクティビティA360の処理に移行する(アクティビティA340のNO)。図11(G)に示すように、スライスデータ内にパスシード650が生成され、これ以上パスが生成不可能になっている。このアクティビティを換言すると、調整処理は、新たなパスが生成不可能になるまで実行される。 The control unit 210 repeats the processing of activities A320 to A350 until a new path cannot be generated. If a new path cannot be generated, the control unit 210 proceeds to the processing of activity A360 (NO at activity A340). As shown in Figure 11 (G), a path seed 650 is generated in the slice data, and no more paths can be generated. In other words, this activity continues the adjustment processing until a new path cannot be generated.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、それぞれのパスシード650を統合する(アクティビティA360)。図11(H)に示すように、それぞれのパスシード650が統合されて、ツールパス660が生成される。それぞれのパスシード650は、外部輪郭と、それぞれの最長パスを含む概念である。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、外部輪郭と、それぞれの最長パスとを統合して、ツールパスを生成する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 integrates the respective path seeds 650 (activity A360). As shown in FIG. 11 (H), the respective path seeds 650 are integrated to generate a tool path 660. Each path seed 650 is a concept that includes an external contour and its respective longest path. In other words, this activity can be expressed as a step: in the generation step, the external contour and its respective longest path are integrated to generate a tool path.
アクティビティA360では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、それぞれのパスシード650を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、統合処理を実行し、ツールパス660を生成する。(3)制御部210は、ツールパス660を記憶部220に記憶させる。 In activity A360, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads each path seed 650 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs integration processing and generates the tool path 660. (3) The control unit 210 stores the tool path 660 in the memory unit 220.
情報処理方法3の態様によれば、平行パス620若しくはパスシード610(外部輪郭)と交差した箇所、又は所定角度以上の曲がり角を示す箇所で、平行パス620を切断する処理を実行することにより、曲がり角の少ないツールパスを生成することができる。これにより、ノズル370の加減速を減らすことができるため、ノズル370の加減速に起因する3次元造形物の形状の精度が低下することを防止することができる。 According to information processing method 3, a tool path with fewer bends can be generated by performing a process to cut the parallel path 620 at points where it intersects with the parallel path 620 or the path seed 610 (external contour), or at points where it shows a bend of a predetermined angle or more. This reduces the acceleration and deceleration of the nozzle 370, thereby preventing a decrease in the accuracy of the shape of the three-dimensional object due to acceleration and deceleration of the nozzle 370.
3-4.情報処理方法4
図12は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。図12における各アクティビティは、アクティビティA130に定義された処理を示す。すなわち、3-4節で説明する各処理は、ツールパスを生成する過程に含まれる。なお、図12における各アクティビティは、説明の便宜上、アクティビティA140の処理を含む場合がある。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-4. Information processing method 4
FIG. 12 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by the information processing device 200. Each activity in FIG. 12 represents a process defined in activity A130. That is, each process described in Section 3-4 is included in the process of generating a tool path. For convenience of explanation, each activity in FIG. 12 may include the process of activity A140. The following explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、スライスデータにおける外部輪郭の内側に、ノズル370の移動経路の一部である複数のパスを生成する(アクティビティA410)。このアクティビティを換言すると、調整処理では、スライスデータにおいて、ノズル370の移動経路の一部である複数のパスを生成する。 First, the control unit 210 in the information processing device 200 generates multiple paths that are part of the movement path of the nozzle 370 inside the outer contour in the slice data (activity A410). In other words, in the adjustment process, multiple paths that are part of the movement path of the nozzle 370 are generated in the slice data.
アクティビティA410では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、分割されたスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、スライスデータにおける外部輪郭の内側に複数のパスを生成する。(3)制御部210は、生成された複数のパスを記憶部220に記憶させる。 In activity A410, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the divided slice data from the memory unit 220. (2) The control unit 210 executes a generation process to generate multiple paths inside the outer contour of the slice data. (3) The control unit 210 stores the generated multiple paths in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、生成されたそれぞれのパスの中で最も大きな角度を示す箇所で、それぞれのパスを切断する(アクティビティA420)。このアクティビティを換言すると、調整処理では、それぞれのパスの中で最も大きな角度を示す箇所で、それぞれのパスを切断する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 cuts each of the generated paths at the point that shows the largest angle among them (activity A420). In other words, in the adjustment process, each of the paths is cut at the point that shows the largest angle among them.
アクティビティA420では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、生成された複数のパスを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、切断処理を実行し、それぞれのパスの中で最も大きな角度を示す箇所で、それぞれのパスを切断する。(3)制御部210は、切断された各パスを記憶部220に記憶させる。 In activity A420, for example, the following three-stage information processing is performed: (1) The control unit 210 reads the generated paths from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs a cutting process and cuts each path at the point showing the largest angle among the paths. (3) The control unit 210 stores each cut path in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、切断された各パスのうちあるパスの一方の端部である第1端部と、切断された各パスのうち別のパスの一方の端部である第2端部とをつなげることで、切断された複数のパスを統合する(アクティビティA430)。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、切断された各パスのうちあるパスの一方の端部である第1端部と、切断されたパスのうち別のパスの一方の端部である第2端部とをつなげることで、複数のパスを統合し、ツールパスを生成する。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 integrates the multiple disconnected paths by connecting a first end, which is one end of one of the disconnected paths, to a second end, which is one end of another of the disconnected paths (activity A430). In other words, in the generation step, the multiple paths are integrated by connecting a first end, which is one end of one of the disconnected paths, to a second end, which is one end of another of the disconnected paths, to generate a tool path.
アクティビティA430では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、切断された各パスを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、統合処理を実行し、切断された複数のパスを統合する。(3)制御部210は、統合されたパスを記憶部220に記憶させる。 In activity A430, for example, the following three-stage information processing is performed: (1) The control unit 210 reads each disconnected path from the memory unit 220. (2) The control unit 210 executes a consolidation process to consolidate multiple disconnected paths. (3) The control unit 210 stores the consolidated paths in the memory unit 220.
情報処理方法4の態様によれば、パスの中で最も大きな角度を示す箇所で切断された部分同士がつながることで、ツールパスにおける曲がり角の角度を緩くすることができる。これにより、曲がり角におけるノズル370の加減速を低減可能であるため、3次元造形物の美観を高めることができる。 Information processing method 4 allows the cutting sections to be connected at the point with the largest angle in the path, making it possible to reduce the angle of corners in the tool path. This reduces the acceleration and deceleration of the nozzle 370 at corners, thereby improving the aesthetic appearance of the three-dimensional object.
3-5.情報処理方法5
図13は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。図14は、図13におけるアクティビティの処理の一例を示す図である。図13における各アクティビティは、アクティビティA130に定義された処理を示す。すなわち、3-5節で説明する各処理は、ツールパスを生成する過程に含まれる。なお、図13における各アクティビティは、説明の便宜上、アクティビティA140の処理を含む場合がある。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-5. Information processing method 5
FIG. 13 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by information processing device 200. FIG. 14 is a diagram showing an example of the activity processing in FIG. 13. Each activity in FIG. 13 indicates processing defined in activity A130. That is, each processing described in Section 3-5 is included in the process of generating a tool path. For convenience of explanation, each activity in FIG. 13 may include processing of activity A140. The following explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、スライスデータの中心を原点720とする極座標系を用いて、原点720を中心とする同心円を重ねるように、ノズル370の移動経路の一部である複数のパス730を生成する(アクティビティA510)。図14に示すように、スライスデータの中心(外部輪郭710の中心)に原点720を設定し、原点720を中心として同心円を複数重ねたパスを、複数のパス730とする。このアクティビティを換言すると、調整処理では、スライスデータの中心を原点720とする極座標系を用いて、原点720を中心とする同心円を重ねるように、ノズル370の移動経路の一部である複数のパス730を生成する。First, the control unit 210 in the information processing device 200 uses a polar coordinate system with the center of the slice data as the origin 720 to generate multiple paths 730, which are part of the movement path of the nozzle 370, so that concentric circles centered on the origin 720 overlap (activity A510). As shown in FIG. 14, the origin 720 is set at the center of the slice data (the center of the outer contour 710), and multiple paths 730 are created by overlapping multiple concentric circles centered on the origin 720. In other words, in the adjustment process, the control unit 210 uses a polar coordinate system with the center of the slice data as the origin 720 to generate multiple paths 730, which are part of the movement path of the nozzle 370, so that concentric circles centered on the origin 720 overlap.
アクティビティA510では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、分割されたスライスデータを記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、生成処理を実行し、同心円状の複数のパス730を生成する。(3)制御部210は、生成された複数のパス730を記憶部220に記憶させる。 In activity A510, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the divided slice data from the storage unit 220. (2) The control unit 210 executes a generation process to generate multiple concentric paths 730. (3) The control unit 210 stores the generated multiple paths 730 in the storage unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、生成された複数のパス730を統合する(アクティビティA520)。複数のパス730は、例えば、任意の箇所で切断され、当該切断された部分同士が統合されることで、ツールパスになる。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、複数のパス730を統合して、ツールパスを生成する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 integrates the multiple paths 730 that have been generated (activity A520). The multiple paths 730 are, for example, cut at any point, and the cut portions are integrated to form a tool path. In other words, this activity can be expressed as a step: in the generation step, the multiple paths 730 are integrated to generate a tool path.
アクティビティA520では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、生成された複数のパス730を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、統合処理を実行し、複数のパス730を統合する。(3)制御部210は、統合された複数のパス730を記憶部220に記憶させる。 In activity A520, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the generated multiple paths 730 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 performs an integration process to integrate the multiple paths 730. (3) The control unit 210 stores the integrated multiple paths 730 in the memory unit 220.
情報処理方法5の態様によれば、円形形状の3次元造形物において好適に用いることができる。 According to information processing method 5, it can be suitably used for three-dimensional objects having a circular shape.
3-6.情報処理方法6
図15は、情報処理装置200によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。図16は、図15におけるアクティビティの処理の一例を示す図である。3-6節で説明する各処理は、ツールパスを生成する過程に含まれる。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-6. Information processing method 6
Fig. 15 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by the information processing device 200. Fig. 16 is a diagram showing an example of the activity processing in Fig. 15. Each process described in Section 3-6 is included in the process of generating a tool path. The following will be explained along with each activity in this activity diagram.
まず、情報処理装置200における制御部210は、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データ800を取得する(アクティビティA610)。3次元形状データ800は、記憶部220から読み出し(取得)されてもよいし、他の情報処理装置から受信(取得)されてもよいし、USBメモリ等の記録媒体から転送(取得)されてもよい。このアクティビティをステップに換言すると、取得ステップでは、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データ800を取得する。 First, the control unit 210 in the information processing device 200 acquires three-dimensional shape data 800 representing the target shape of the three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer 300 (activity A610). The three-dimensional shape data 800 may be read (acquired) from the storage unit 220, received (acquired) from another information processing device, or transferred (acquired) from a recording medium such as a USB memory. Rephrasing this activity as steps, in the acquisition step, the three-dimensional shape data 800 representing the target shape of the three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer 300 is acquired.
アクティビティA610では、例えば、次の2段階の情報処理が実行される。(1)通信部250は、他の情報処理装置から送信された3次元形状データ800を取得する。(2)制御部210は、取得された3次元形状データ800を記憶部220に記憶させる。In activity A610, for example, the following two-stage information processing is performed: (1) The communication unit 250 acquires three-dimensional shape data 800 transmitted from another information processing device. (2) The control unit 210 stores the acquired three-dimensional shape data 800 in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、3次元形状データ800と、参照情報とに基づいて、3次元造形物の構造計算を実行する(アクティビティA620)。ここで、参照情報は、3次元形状データと、構造計算の結果との関係を示す情報である。参照情報は、3次元形状データと、構造計算の結果との関係を教師データとして学習させた学習済みモデルであってもよい。このアクティビティをステップに換言すると、演算ステップでは、3次元形状データ800と、学習済みモデル(参照情報)とに基づいて、3次元造形物の構造計算を実行する。 Next, the control unit 210 in the information processing device 200 performs structural calculations of the three-dimensional object based on the three-dimensional shape data 800 and the reference information (activity A620). Here, the reference information is information that indicates the relationship between the three-dimensional shape data and the results of the structural calculations. The reference information may be a trained model that has been trained using the relationship between the three-dimensional shape data and the results of the structural calculations as training data. In other words, this activity is a step, and in the calculation step, structural calculations of the three-dimensional object are performed based on the three-dimensional shape data 800 and the trained model (reference information).
アクティビティA620では、例えば、次の3段階の情報処理が実行される。(1)制御部210は、取得された3次元形状データ800を記憶部220から読み出す。(2)制御部210は、演算処理を実行し、3次元形状データ800を目標形状とする3次元造形物の構造計算を実行する。(3)制御部210は、構造計算の結果を記憶部220に記憶させる。 In activity A620, for example, the following three stages of information processing are performed: (1) The control unit 210 reads the acquired three-dimensional shape data 800 from the memory unit 220. (2) The control unit 210 executes arithmetic processing and performs structural calculations of a three-dimensional object using the three-dimensional shape data 800 as the target shape. (3) The control unit 210 stores the results of the structural calculations in the memory unit 220.
続いて、情報処理装置200における制御部210は、構造計算の結果に基づいて、3次元形状データ800の修正を示唆する表示情報810を生成する(アクティビティA630)。3次元形状データ800を目標形状とする3次元構造物の構造強度が低い場合、図16に示すように、「構造強度が低いようです。壁厚を+5cmにしてください。」の表示情報810が表示される。表示情報810は、文字、記号、符号、デザイン等、直感的に理解可能な態様であってもよいし、コンパイラの警告等、より専門的な態様であってもよい。このアクティビティをステップに換言すると、生成ステップでは、構造計算の結果に基づいて、3次元形状データ800の修正を示唆する表示情報810を生成する。Next, the control unit 210 in the information processing device 200 generates display information 810 suggesting modifications to the three-dimensional shape data 800 based on the results of the structural calculations (activity A630). If the structural strength of a three-dimensional structure whose target shape is the three-dimensional shape data 800 is low, display information 810 is displayed, stating "Structural strength appears to be low. Please increase the wall thickness by 5 cm," as shown in FIG. 16. The display information 810 may be in an intuitively understandable form, such as letters, symbols, signs, or designs, or in a more specialized form, such as a compiler warning. In other words, this activity can be expressed as a step. In the generation step, display information 810 suggesting modifications to the three-dimensional shape data 800 is generated based on the results of the structural calculations.
情報処理方法6の態様によれば、3次元形状データの作成に不慣れなユーザであっても、適切なフィードバックにより3次元形状データの作成の負担を減らすことができる。これにより、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも容易に向上させることにつながる。 According to information processing method 6, even users who are unfamiliar with creating 3D shape data can reduce the burden of creating 3D shape data through appropriate feedback. This makes it easier than ever to improve the accuracy of the shape of the 3D object created by the construction 3D printer 300.
3-7.情報処理方法7
図17は、建設用3Dプリンタ300によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。この情報処理は、建設用3Dプリンタ300により実行される3次元造形物の製造方法を示す。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。
3-7. Information processing method 7
17 is an activity diagram showing the flow of information processing executed by the construction 3D printer 300. This information processing shows a method for manufacturing a three-dimensional object executed by the construction 3D printer 300. Below, an explanation will be given along with each activity in this activity diagram.
まず、建設用3Dプリンタ300における制御部310は、アクティビティA170で送信されたGコードを取得する(アクティビティA710)。このGコードは、アクティビティA140で生成されたツールパスに対応するGコードである。このアクティビティをステップに換言すると、取得ステップでは、本実施形態のプログラムにより生成されたツールパスを取得する。 First, the control unit 310 in the construction 3D printer 300 acquires the G-code transmitted in activity A170 (activity A710). This G-code corresponds to the tool path generated in activity A140. In other words, this activity can be expressed as a step, and in the acquisition step, the tool path generated by the program of this embodiment is acquired.
アクティビティA710では、例えば、次の2段階の情報処理が実行される。(1)通信部350は、情報処理装置200から送信されたGコードを受信する。(2)制御部310は、受信されたGコードを記憶部320に記憶させる。 In activity A710, for example, the following two-stage information processing is performed: (1) The communication unit 350 receives the G-code transmitted from the information processing device 200. (2) The control unit 310 stores the received G-code in the memory unit 320.
続いて、建設用3Dプリンタ300における制御部310は、ノズル370から造形材料を吐出させる(アクティビティA720)。造形材料は、水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する粉体又はペースト材料であればよく、例えば、モルタル、コンクリート又はセラミックス系材料であってもよい。このアクティビティをステップに換言すると、ノズル制御ステップでは、建設用3Dプリンタ300におけるノズル370から造形材料を吐出させる。Next, the control unit 310 in the construction 3D printer 300 ejects the modeling material from the nozzle 370 (activity A720). The modeling material may be a powder or paste material that mineralizes via hydration, polymerization, or firing, and may be, for example, mortar, concrete, or a ceramic material. In other words, this activity is expressed as a step: in the nozzle control step, the modeling material is ejected from the nozzle 370 in the construction 3D printer 300.
アクティビティA720では、例えば、次の4段階の情報処理が実行される。(1)制御部310は、通信バス360を介して、ノズル370に開放信号を送信する。(2)ノズル370は、先端部を開放する。(3)制御部310は、通信バス360を介して、不図示の供給ポンプに供給信号を送信する。(4)ノズル370は、供給ポンプから供給された造形材料を先端部から吐出する。 In activity A720, for example, the following four stages of information processing are executed: (1) The control unit 310 sends an open signal to the nozzle 370 via the communication bus 360. (2) The nozzle 370 opens its tip. (3) The control unit 310 sends a supply signal to a supply pump (not shown) via the communication bus 360. (4) The nozzle 370 ejects the modeling material supplied from the supply pump from its tip.
続いて、建設用3Dプリンタ300における制御部310は、ツールパスに従ってノズル370の動作を制御し、ノズル370を移動させる(アクティビティA730)。このアクティビティをステップに換言すると、ノズル制御ステップでは、ツールパスに従ってノズル370を移動させる。すなわち、ノズル制御ステップでは、ツールパスに従ってノズル370の動作を制御する。 Next, the control unit 310 in the construction 3D printer 300 controls the operation of the nozzle 370 according to the tool path and moves the nozzle 370 (activity A730). In other words, in the nozzle control step, the nozzle 370 is moved according to the tool path. In other words, in the nozzle control step, the operation of the nozzle 370 is controlled according to the tool path.
アクティビティA730では、例えば、次の2段階の情報処理が実行される。(1)制御部310は、受信されたGコードを記憶部320から読み出す。(2)制御部310は、移動処理を実行し、ツールパスに従ってノズル370を移動させる。また、制御部310は、制御処理を実行し、ツールパスに従ってノズル370の動作を制御する。 In activity A730, for example, the following two-stage information processing is performed: (1) The control unit 310 reads the received G-code from the memory unit 320. (2) The control unit 310 performs a movement process to move the nozzle 370 according to the tool path. The control unit 310 also performs a control process to control the operation of the nozzle 370 according to the tool path.
続いて、建設用3Dプリンタ300における制御部310は、全てのツールパスに従ってノズル370を移動させたか否かを判定する(アクティビティA740)。全てのツールパスに従ってノズル370が移動済みである場合、制御部310は、3次元造形物を造形したとして、アクティビティA740の処理を終了する。ノズル370がツールパスを移動中である場合、制御部310は、ノズル370を移動させ続ける。 Next, the control unit 310 in the construction 3D printer 300 determines whether the nozzle 370 has been moved along all tool paths (activity A740). If the nozzle 370 has been moved along all tool paths, the control unit 310 concludes that the three-dimensional object has been created and ends the processing of activity A740. If the nozzle 370 is currently moving along the tool paths, the control unit 310 continues to move the nozzle 370.
このようにして、3次元造形物は、アクティビティA710からA740に示す製造方法により製造される。 In this way, the three-dimensional object is manufactured using the manufacturing method shown in activities A710 to A740.
情報処理方法7の態様によれば、本実施形態のプログラムにより生成されたツールパスを用いているため、従来よりも高い美観を有する3次元造形物を提供することができる。また、従来よりも高い構造強度を有する3次元造形物を提供することができる。 Information processing method 7 uses a tool path generated by the program of this embodiment, making it possible to provide a three-dimensional object with a more aesthetic appearance than ever before. It also makes it possible to provide a three-dimensional object with a higher structural strength than ever before.
3-8.小括
建設用3Dプリンタは、扱う造形材料の性質上、種々の制約が生じる。建設用3Dプリンタに用いられるノズルは、吐出される造形材料の性質により、先端部を頻繁に開閉することが困難である。したがって、建設用3Dプリンタを用いて3次元造形物を造形する場合、ノズルのトラベリングや加減速による局所的なダマによる外観への影響を極力排することが好ましい。
3-8. Summary Construction 3D printers are subject to various constraints due to the nature of the modeling materials they handle. The nozzles used in construction 3D printers have difficulty opening and closing their tips frequently due to the nature of the modeling materials they dispense. Therefore, when using construction 3D printers to create 3D objects, it is desirable to minimize the impact on the appearance of the nozzles due to local clumps caused by nozzle travel and acceleration/deceleration.
このような建設用3Dプリンタに対する知見がある中で、本発明者らは、建設用3Dプリンタの性能を十分に活用するためには、次の4つの条件をできるだけ満たすことが好ましいことに思い至った。(1)3次元造形物の内部を造形材料で十分に充填すること。(2)一筆書きのツールパスを生成すること。(3)ツールパスにおける曲がり角を減らすこと。(4)様々な形状を呈する3次元造形物に対応させること。この4つの条件を満たすことで、3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。本発明者らは、鋭意検討の結果、本実施形態の態様に思い至った。 With this knowledge of construction 3D printers, the inventors have come to the realization that in order to fully utilize the performance of construction 3D printers, it is preferable to satisfy the following four conditions as much as possible: (1) Sufficiently fill the interior of the 3D object with the modeling material. (2) Generate a tool path that is drawn in one stroke. (3) Reduce the number of corners in the tool path. (4) Be able to accommodate 3D objects of various shapes. By satisfying these four conditions, it is possible to improve the accuracy of the shape of the 3D object compared to conventional methods. After extensive research, the inventors have come up with the present embodiment.
上記(1)~(4)の条件は、アクティビティA130における調整処理において実行される。(1)は、3次元造形物の内部充填率を増加させる処理が実行されることにより満たされる。(1)では、3次元造形物の内部に造形材料が十分に充填されることにより、3次元造形物の内部におけるボイドによる構造強度の低下を抑制することができる。(2)では、ノズルのトラベリングを減少させることに繋がり、局所的なダマによる外観への影響を排することができる。(3)では、ノズルの加減速を減少させることに繋がり、局所的なダマによる外観への影響を排することができる。 The above conditions (1) to (4) are executed in the adjustment process of activity A130. (1) is satisfied by executing a process to increase the internal filling rate of the three-dimensional object. (1) ensures that the interior of the three-dimensional object is sufficiently filled with modeling material, thereby suppressing a decrease in structural strength due to voids inside the three-dimensional object. (2) leads to a reduction in nozzle traveling, which can eliminate the impact of local clumps on the appearance. (3) leads to a reduction in nozzle acceleration/deceleration, which can eliminate the impact of local clumps on the appearance.
本実施形態の態様によれば、建設用3Dプリンタ300により造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。よって、本実施形態の態様は、建設用3Dプリンタにおける技術分野を改良するものである。また、本実施形態の態様は、上記各条件を満たすために特別な装置を準備する必要がないため、簡単な構成により、コンピュータとしての機能を改良することができる。すなわち、本実施形態の態様は、次の(1)~(4)の少なくとも1つを達成するように、コンピュータの機能を改良することができる。(1)コンピュータの処理を高速化することができる。(2)コンピュータの省電力化を図ることができる。(3)コンピュータの通信速度を高速化することができる。(4)コンピュータにおいて節約されたリソースを他の中核機能に使用することができる。 According to this aspect of the present embodiment, the accuracy of the shape of a 3D model created by the construction 3D printer 300 can be improved compared to conventional techniques. Therefore, this aspect of the present embodiment improves the technical field of construction 3D printers. Furthermore, this aspect of the present embodiment does not require the preparation of special equipment to satisfy the above conditions, and therefore can improve the functionality of a computer with a simple configuration. In other words, this aspect of the present embodiment can improve the functionality of a computer to achieve at least one of the following (1) to (4): (1) It is possible to speed up computer processing. (2) It is possible to achieve power savings for the computer. (3) It is possible to increase the communication speed of the computer. (4) The resources saved in the computer can be used for other core functions.
ここで、特許文献2,3に示されるような各種先行技術においては、扱う造形材料の性質による、建設用3Dプリンタに生じる種々の制約を解決しようという発想は見られない。例えば、特許文献2では、一筆書きの経路を生成するという開示はあるが、その他の制約を解決させるという思想はない。特許文献3では、設計時の厚みと、実際の構造体の厚みとを考慮する開示はあるが、建設用3Dプリンタに特有の課題を解決させるという思想はない。これに対し、本実施形態では、上記4つの条件を満たすことで、建設用3Dプリンタの性能を十分に活用することができるという点において優位性がある。 Here, the various prior art technologies disclosed in Patent Documents 2 and 3 do not include any ideas for resolving the various constraints that arise in construction 3D printers due to the properties of the modeling materials used. For example, Patent Document 2 discloses generating a single-stroke path, but does not consider resolving other constraints. Patent Document 3 discloses taking into account the design thickness and the actual thickness of the structure, but does not consider resolving issues unique to construction 3D printers. In contrast, this embodiment has the advantage of being able to fully utilize the performance of construction 3D printers by satisfying the above four conditions.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this and can be modified as appropriate within the scope of the technical concept of the invention.
4.変形例
第4節では、本実施形態の変形例について説明する。以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
4. Modifications Modifications of this embodiment will be described in Section 4. The following modifications can be combined as appropriate.
制御部210は、各種データ及び各種情報について記憶部220に書き出し処理(記憶処理)及び読み出し処理をしているが、これに限られず、例えば、制御部210内のレジスタやキャッシュメモリ等を使用して、各アクティビティの情報処理を実行してもよい。 The control unit 210 performs writing (storing) and reading processes for various data and information to the memory unit 220, but this is not limited to this, and for example, information processing for each activity may be performed using registers, cache memory, etc. within the control unit 210.
アクティビティA130及びA140の処理順序は、種々のタイミングで実行されてもよく、例えば、アクティビティA130、A140、A130、A140、のように、アクティビティA130とA140との間で処理を行き来させてもよい。 The processing order of activities A130 and A140 may be executed at various times, for example, processing may alternate between activities A130 and A140, such as activities A130, A140, A130, A140.
アクティビティA270は、それぞれの往復パス540を統合する処理であればよく、例えば、外部輪郭と、それぞれの往復パスとを統合して、ツールパスを生成するようにしてもよい。このような態様によれば、様々な形状の3次元造形物や、離島を有する3次元造形物に対して、一筆書きのツールパスを生成することができる。Activity A270 may simply be a process for integrating each round-trip path 540. For example, it may be possible to generate a tool path by integrating the external contour and each round-trip path. This type of process makes it possible to generate a single-stroke tool path for 3D objects of various shapes, or for 3D objects with isolated islands.
アクティビティA620における参照情報は、3次元形状データと、構造計算の結果との関係を示す情報であればよく、ルックアップテーブル等を格納するデータベース、ある変数に依存して決まる値の対応を表す関数、複数の情報を数学的に関係づけた数理モデル等であってもよい。 The reference information in activity A620 may be any information that indicates the relationship between three-dimensional shape data and the results of structural calculations, and may be a database that stores lookup tables, a function that represents the correspondence of values that depend on certain variables, a mathematical model that mathematically relates multiple pieces of information, etc.
アクティビティA620において用いられる学習済みモデルは、適宜再学習されてもよい。 The trained model used in activity A620 may be retrained as appropriate.
1つの造形層では、一筆書きのツールパスを生成することが困難な場合がある。この場合、2以上の造形層を用いて、ツールパスを生成するようにしてもよい。この処理をステップに換言すると、生成ステップでは、ノズル370の第1高さに対応して造形される層である第1造形層と、ノズル370の第1高さとは異なる第2高さに対応して造形される層である第2造形層とに跨ったツールパスを生成してもよい。ここで、ツールパスは、第1造形層、第2造形層、第1造形層の順に、ノズル370を移動させる移動経路である。このような態様によれば、より確実に一筆書きのツールパスを生成することができる。It may be difficult to generate a tool path that can be drawn in one stroke using a single modeling layer. In this case, a tool path may be generated using two or more modeling layers. In other words, in the generation step, a tool path may be generated that spans a first modeling layer, which is a layer that is formed corresponding to a first height of the nozzle 370, and a second modeling layer, which is a layer that is formed corresponding to a second height different from the first height of the nozzle 370. Here, the tool path is a movement path that moves the nozzle 370 in the order of the first modeling layer, the second modeling layer, and the first modeling layer. This embodiment makes it possible to generate a tool path that can be drawn in one stroke more reliably.
一筆書きのツールパスを生成することが困難である場合、ノズル370をトラベリングさせてもよい。この場合、ツールパスは、外部輪郭を起点として、外部輪郭の外部を迂回させるように、スライスデータ内の離れた位置までノズル370を移動させるパスを含んでもよい。すなわち、このようなツールパスは、ノズル370のトラベリング時において、造形材料が吐出し続けることによる3次元造形物へのダマの影響を回避することができる。したがって、このような態様によれば、ノズル370のトラベリングによる3次元造形物の美観への影響を低減することができる。 If it is difficult to generate a single-stroke tool path, the nozzle 370 may be made to travel. In this case, the tool path may include a path that starts at the outer contour and moves the nozzle 370 to a distant position within the slice data so as to bypass the outside of the outer contour. In other words, such a tool path can avoid the impact of clumps on the three-dimensional object caused by the continued ejection of the modeling material when the nozzle 370 is traveling. Therefore, according to this embodiment, the impact of the nozzle 370 traveling on the aesthetic appearance of the three-dimensional object can be reduced.
また、ノズル370をトラベリングさせる別の態様として、ツールパスは、インフィルを起点として、スライスデータ内の離れた位置までノズルを移動させるパスを含んでもよい。このような態様によれば、ノズル開閉のラグによる切れ込みや糸引きなどによる3次元造形物の美観への影響を回避することができる。 As another way of traveling the nozzle 370, the tool path may include a path that starts at the infill and moves the nozzle to a distant position within the slice data. This way, it is possible to avoid impacts on the aesthetics of the three-dimensional object, such as cuts and stringing caused by lag when the nozzle opens and closes.
本実施形態の情報処理方法6では、構造計算の結果に基づいて、3次元形状データの修正を示唆する表示情報を生成する例を説明したが、これに限定されることはない。生成ステップでは、構造計算の結果に基づいて、3次元形状データを修正するための情報を生成してもよい。このような態様によれば、3次元造形物の構造強度の観点から、3次元形状データの作成を補助することができる。例えば、生成ステップでは、構造計算の結果に基づいて、3次元形状データにリブを付与した新たな3次元形状データを生成してもよい。このような態様によれば、3次元造形物の造形中における各パーツを補強することになるため、当該造形中における各パーツの歪みや倒壊を防止可能であるとともに、生コンの流し込み時の水圧対策になる。 Information processing method 6 of this embodiment has been described as an example in which display information suggesting modifications to three-dimensional shape data is generated based on the results of structural calculations, but this is not limited to this. In the generation step, information for modifying the three-dimensional shape data may be generated based on the results of structural calculations. This aspect can assist in the creation of three-dimensional shape data from the perspective of the structural strength of the three-dimensional object. For example, in the generation step, new three-dimensional shape data in which ribs are added to the three-dimensional shape data may be generated based on the results of structural calculations. This aspect reinforces each part of the three-dimensional object during its creation, preventing distortion or collapse of each part during the creation process and providing a countermeasure against water pressure when pouring ready-mixed concrete.
調整処理では、造形方向において隣接する層における各ツールパスが、相対的に0度を超える角度を有するように調整してもよい。このような態様によれば、隣接層におけるツールパス同士が重ならないため、層間の付着性向上、剥がれ強度を向上させることができる。 The adjustment process may involve adjusting the tool paths of adjacent layers in the build direction so that they have a relative angle greater than 0 degrees. This prevents overlap between the tool paths of adjacent layers, improving adhesion between layers and peel strength.
アクティビティA150からA160の態様は、本実施形態において説明した態様に限定されることはない。例えば、補正ステップでは、領域に対して、ツールパスの方向を変更したツールパスをさらに生成してもよい。すなわち、デフォルトで生成されたツールパスを残した上で、当該ツールパスの方向とは異なる方向を有する新たなツールパスを生成してもよい。このような態様によれば、F値やE値による充填調整ではなく、単純なパスによる吐出幅非倍数領域の充填率を高めることができる。The aspects of activities A150 to A160 are not limited to those described in this embodiment. For example, in the correction step, a tool path may be generated for the region by changing the direction of the tool path. In other words, the tool path generated by default may be retained, and a new tool path with a different direction from the tool path may be generated. This aspect allows the filling rate of non-multiple discharge width regions to be increased by a simple path, rather than by adjusting filling using F or E values.
生成ステップでは、リブを組み込んだツールパスを生成してもよい。このような態様によれば、3次元造形物の造形中における構造強度を向上させることができる。 In the generation step, a tool path incorporating ribs may be generated. This aspect can improve the structural strength of the three-dimensional object during its creation.
ここで、リブは、3次元造形物の一部又は全部を構成する2つのパーツに接するように構成されるリブであってもよい。これにより、2つのパーツは、リブにより4つの面により構成されてもよい。このような態様によれば、パーツの輸送時における強度を向上させることができる。 Here, the rib may be configured to contact two parts that make up part or all of the three-dimensional object. As a result, the two parts may be configured with four surfaces due to the rib. This configuration can improve the strength of the parts during transportation.
上記の場合、生成ステップでは、3次元造形物の天面近傍以外の場所にリブを付与してもよい。このような態様によれば、生コンの流し込みの効率化、材料の節約、天面の一体性を向上させることができる。In the above case, in the generation step, ribs may be added to locations other than near the top surface of the three-dimensional object. This configuration can improve the efficiency of pouring ready-mixed concrete, conserve materials, and maintain the integrity of the top surface.
5.その他
次に記載の各態様で提供されてもよい。
5. Others The present invention may be provided in the following forms.
(1)建設用3Dプリンタに用いられるプログラムであって、取得ステップと、分割ステップと、生成ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、前記取得ステップでは、前記建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得し、前記分割ステップでは、前記3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割し、前記スライスデータは、前記3次元造形物の造形方向に任意の厚みを有するデータであり、前記スライスデータは、前記3次元造形物の外面に対応する外部輪郭を有し、前記生成ステップでは、前記建設用3Dプリンタに使用されるノズルの移動経路であるツールパスを生成し、前記ツールパスを生成する過程には、前記スライスデータに基づき前記3次元造形物の目標形状を調整する調整処理が含まれる、プログラム。 (1) A program used in a construction 3D printer, configured to cause a computer to execute an acquisition step, a division step, and a generation step, wherein the acquisition step acquires three-dimensional shape data representing the target shape of a three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer, the division step divides part or all of the three-dimensional shape data into a plurality of slice data, the slice data being data having an arbitrary thickness in the forming direction of the three-dimensional object and having an external contour corresponding to the outer surface of the three-dimensional object, the generation step generates a tool path which is the movement path of a nozzle used in the construction 3D printer, and the process of generating the tool path includes an adjustment process for adjusting the target shape of the three-dimensional object based on the slice data.
このような態様によれば、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。また、簡単な構成のため、節約されたリソースを他の中核機能に使用することができる。 This aspect allows for improved accuracy of the shape of 3D objects created by construction 3D printers compared to conventional methods. Furthermore, due to the simple configuration, the saved resources can be used for other core functions.
(2)上記(1)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記3次元造形物の内部充填率を増加させる処理、一筆書きの前記ツールパスを生成させる処理、及び、前記ツールパスにおける曲がり角を減少させる処理のうち少なくとも1つの処理が実行される、プログラム。 (2) A program in which the adjustment process executes at least one of the following processes: a process for increasing the internal filling rate of the three-dimensional object; a process for generating a single-stroke tool path; and a process for reducing the number of corners in the tool path.
このような態様によれば、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。 According to this aspect, the accuracy of the shape of the three-dimensional object produced by the construction 3D printer can be improved compared to conventional methods.
(3)上記(1)又は(2)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記外部輪郭の内側において探索データを移動させる処理である探索処理を実行し、前記探索データは、前記ノズルの直径に対して倍の直径を有するように定義され、前記探索処理は、前記探索データの軌跡を重複させないように前記探索データを移動させる処理であり、前記調整処理では、前記探索データが移動不可能になるまで前記探索処理を実行し、前記調整処理では、前記探索データが移動不可能になった場合、別の位置から、前記探索処理をさらに実行し、前記生成ステップでは、前記スライスデータにおいて前記探索データの移動可能な領域がなくなった場合、それぞれの前記軌跡について、前記ノズルが往復可能なパスである往復パスを生成し、前記生成ステップでは、前記外部輪郭と、それぞれの前記往復パスとを統合して、前記ツールパスを生成する、プログラム。 (3) In the program described in (1) or (2) above, the adjustment process executes a search process that moves search data inside the external contour, the search data is defined to have a diameter twice the diameter of the nozzle, the search process is a process that moves the search data so as not to overlap the trajectory of the search data, the adjustment process executes the search process until the search data becomes unmovable, and when the search data becomes unmovable, the adjustment process further executes the search process from another position, and in the generation step, when there is no longer an area in the slice data in which the search data can move, a round-trip path that is a path the nozzle can travel back and forth on for each of the trajectories is generated, and in the generation step, the external contour and each of the round-trip paths are integrated to generate the tool path.
このような態様によれば、様々な形状の3次元造形物や、離島を有する3次元造形物に対して、一筆書きのツールパスを生成することができる。 According to this aspect, a single-stroke tool path can be generated for three-dimensional objects of various shapes and for three-dimensional objects with remote islands.
(4)上記(3)に記載のプログラムにおいて、前記探索処理は、前記外部輪郭の内面に沿うように前記探索データを移動させる処理と、前記軌跡の内面に沿うように前記探索データを移動させる処理とを含む、プログラム。 (4) A program in which the search process in the program described in (3) above includes a process of moving the search data so as to follow the inner surface of the external contour, and a process of moving the search data so as to follow the inner surface of the trajectory.
このような態様によれば、外壁周辺を優先的に埋めつつ、一筆書きのツールパスを生成することができる。 This method allows for the generation of a single-stroke tool path while prioritizing filling in the areas around the exterior walls.
(5)上記(3)又は(4)に記載のプログラムにおいて、さらに、配置ステップをコンピュータに実行させるように構成され、前記配置ステップでは、前記外部輪郭及び前記軌跡上に、所定の間隔で判定データを配置し、前記判定データは、前記探索データとの接触を判定するためのデータであり、前記所定の間隔は、前記探索データの直径よりも小さな間隔であり、前記調整処理では、前記探索データと前記判定データとが接触した場合、前記探索データの進行方向を変更させて前記探索データを移動させる、プログラム。 (5) A program described in (3) or (4) above, further configured to cause a computer to execute a placement step, wherein in the placement step, judgment data is placed on the external contour and the trajectory at a predetermined interval, the judgment data is data for determining contact with the search data, the predetermined interval is an interval smaller than the diameter of the search data, and in the adjustment process, when the search data and the judgment data come into contact, the direction of travel of the search data is changed to move the search data.
このような態様によれば、スライスデータの外部輪郭を貫通しないように探索データを移動させることができる。 In this manner, the search data can be moved so as not to penetrate the outer contour of the slice data.
(6)上記(1)又は(2)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記外部輪郭から前記ノズルの直径分離れた位置に、前記外部輪郭に平行なパスである平行パスを生成し、前記調整処理では、前記平行パス若しくは前記外部輪郭と交差した箇所、又は所定角度以上の曲がり角を示す箇所で、前記平行パスを切断し、前記調整処理では、前記外部輪郭よりも内側に配置された切断された前記平行パスのうち、最も長い前記切断された平行パスである最長パスを残して、他の前記切断された平行パスを削除し、前記調整処理では、前記外部輪郭から前記ノズルの直径分離れた位置に、前記平行パスをさらに生成するとともに、前記最長パスから前記ノズルの直径分離れた位置に、前記最長パスに平行なパスである平行パスをさらに生成し、前記調整処理は、新たな前記平行パスが生成不可能になるまで実行され、前記生成ステップでは、前記外部輪郭と、それぞれの前記最長パスとを統合して、前記ツールパスを生成する、プログラム。 (6) In the program described in (1) or (2) above, the adjustment process generates a parallel path that is a path parallel to the external contour at a position away from the external contour by the diameter of the nozzle, cuts the parallel path at points where it intersects with the parallel path or the external contour, or at points where it shows a bend of a predetermined angle or more, leaves the longest path, which is the longest cut parallel path, among the cut parallel paths that are located inside the external contour, and deletes the other cut parallel paths, generates a further parallel path at a position away from the external contour by the diameter of the nozzle, and generates a further parallel path that is a path parallel to the longest path at a position away from the longest path by the diameter of the nozzle, the adjustment process is performed until it becomes impossible to generate a new parallel path, and the generation step integrates the external contour and each of the longest paths to generate the tool path.
このような態様によれば、曲がり角の少ないツールパスを生成することができる。これにより、ノズルの加減速を減らすことができるため、ノズルの加減速に起因する3次元造形物の形状の精度が低下することを防止することができる。 This method allows for the generation of tool paths with fewer corners. This reduces the acceleration and deceleration of the nozzle, preventing a decrease in the accuracy of the shape of the 3D object due to the acceleration and deceleration of the nozzle.
(7)上記(1)又は(2)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記スライスデータにおいて、前記ノズルの移動経路の一部である複数のパスを生成し、前記調整処理では、それぞれの前記パスの中で最も大きな角度を示す箇所で、前記それぞれのパスを切断し、前記生成ステップでは、前記パスの一方の端部である第1端部と、別の前記パスの一方の端部である第2端部とをつなげることで、前記複数のパスを統合し、前記ツールパスを生成する、プログラム。 (7) A program described in (1) or (2) above, wherein the adjustment process generates multiple paths that are part of the nozzle movement path in the slice data, the adjustment process cuts each of the paths at a point that shows the largest angle among the paths, and the generation step integrates the multiple paths by connecting a first end that is one end of one of the paths with a second end that is one end of another of the paths, thereby generating the tool path.
このような態様によれば、ツールパスの曲がり角が平面に来ることを低減させることで、3次元造形物の美観を高めることができる。 This aspect reduces the number of tool path corners that come on flat surfaces, thereby improving the aesthetic appearance of the three-dimensional object.
(8)上記(1)又は(2)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記スライスデータの中心を原点とする極座標系を用いて、前記原点を中心とする同心円を重ねるように、前記ノズルの移動経路の一部である複数のパスを生成し、前記生成ステップでは、前記複数のパスを統合して、前記ツールパスを生成する、プログラム。 (8) A program in accordance with (1) or (2) above, wherein the adjustment process uses a polar coordinate system with the center of the slice data as the origin to generate multiple paths that are part of the nozzle movement path so as to overlap concentric circles centered on the origin, and the generation step integrates the multiple paths to generate the tool path.
このような態様によれば、円形形状の3次元造形物において好適に用いることができる。 This aspect makes it suitable for use in circular three-dimensional objects.
(9)上記(1)から(8)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記ツールパスを生成する過程において生成されるそれぞれのパスについて、前記パスの一方の端部である第3端部と、別の前記パスの一方の端部である第4端部とを近接させるように前記パスを回転させ、前記生成ステップでは、前記第3端部と前記第4端部とをつなげることで、前記それぞれのパスを統合し、前記ツールパスを生成する、プログラム。 (9) A program described in any one of (1) to (8) above, wherein in the adjustment process, for each path generated in the process of generating the tool path, the path is rotated so that a third end, which is one end of the path, and a fourth end, which is one end of another of the path, are brought close to each other, and in the generation step, the third end and the fourth end are connected to integrate the respective paths and generate the tool path.
このような態様によれば、一筆書きを担保しながら複雑なツールパスを生成することができる。 This method makes it possible to generate complex tool paths while ensuring a single-stroke pattern.
(10)上記(1)又は(2)に記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、前記ノズルの第1高さに対応して造形される層である第1の造形層と、前記ノズルの前記第1高さとは異なる第2高さに対応して造形される層である第2の造形層とに跨った前記ツールパスを生成し、前記ツールパスは、前記第1の造形層、前記第2の造形層、前記第1の造形層の順に、前記ノズルを移動させる移動経路である、プログラム。 (10) In the program described in (1) or (2) above, in the generation step, the tool path is generated across a first modeling layer, which is a layer modeled corresponding to a first height of the nozzle, and a second modeling layer, which is a layer modeled corresponding to a second height different from the first height of the nozzle, and the tool path is a movement path for moving the nozzle in the order of the first modeling layer, the second modeling layer, and the first modeling layer.
このような態様によれば、より確実に一筆書きのツールパスを生成することができる。 This method makes it possible to generate a tool path that is drawn in one stroke more reliably.
(11)上記(1)から(10)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、前記ノズルの第3高さに対応して造形される層である第3の造形層から、前記第3高さとは異なる前記ノズルの第4高さに対応して造形される層である第4の造形層に前記ノズルを移動させる際に、前記ノズルをインフィルで前記造形方向に移動させるパスである、プログラム。 (11) A program described in any one of (1) to (10) above, wherein the tool path is a path that moves the nozzle in the infill in the modeling direction when moving the nozzle from a third modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to the third height of the nozzle, to a fourth modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to a fourth height of the nozzle that is different from the third height.
このような態様によれば、ノズルのZ-hop時に生じやすいダマによる影響を低減することができる。 This aspect reduces the impact of clumps that tend to form when the nozzle Z-hops.
(12)上記(11)に記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、前記ノズルを前記造形方向に移動させる際に、前記造形層に平行な座標を変動させるように前記ノズルを移動させるパスである、プログラム。 (12) A program in which the tool path is a path that moves the nozzle in the building direction so as to vary the coordinates parallel to the building layer when the nozzle is moved in the building direction.
このような態様によれば、ノズルのZ-hop時に生じやすいダマが局所的に生じることを防止することができる。 This configuration can prevent the local formation of clumps, which tend to occur when the nozzle Z-hops.
(13)上記(11)又は(12)に記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、同一の前記層において、前記インフィルよりも前記外部輪郭を先に造形させるように前記ノズルを移動させるパスである、プログラム。 (13) A program in accordance with (11) or (12) above, wherein the tool path is a path that moves the nozzle so as to form the external contour before the infill in the same layer.
このような態様によれば、外壁部分におけるダマの発生を低減させることにより、3次元造形物の美観を従来よりも高くすることができる。 According to this aspect, the occurrence of lumps in the outer wall portion can be reduced, thereby improving the aesthetic appearance of the three-dimensional object compared to conventional methods.
(14)上記(13)に記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、前記インフィルを起点として前記ノズルを移動させるパスである、プログラム。 (14) A program in which the tool path is a path along which the nozzle moves starting from the infill, in the program described in (13) above.
このような態様によれば、外部輪郭を起点としないため、Z-hop時の過充填を回避することができる。また、Z-hop時のノズルの動き方の変動による造形品質への影響を回避することができる。 In this manner, overfilling during Z-hopping can be avoided because the starting point is not the external contour. Furthermore, the impact on modeling quality due to fluctuations in nozzle movement during Z-hopping can be avoided.
(15)上記(13)又は(14)に記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記外部輪郭において指定された場所に対して、前記3次元造形物の形状の精度を確保するために有利な条件を優先的に割り当てるように、前記ノズルの移動経路を調整する、プログラム。 (15) A program in accordance with (13) or (14) above, wherein the adjustment process adjusts the movement path of the nozzle so as to preferentially assign conditions favorable for ensuring the accuracy of the shape of the three-dimensional object to the location specified in the external contour.
このような態様によれば、仕上がり寸法や美観を優先的に確保する必要がある場所に有利な条件を割り当てることができる。 This approach allows favorable conditions to be assigned to locations where the finished dimensions and aesthetics must be prioritized.
(16)上記(11)から(15)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記インフィルと前記外部輪郭との接続箇所を調整する、プログラム。 (16) A program described in any one of (11) to (15) above, wherein the adjustment process adjusts the connection point between the infill and the external contour.
このような態様によれば、当該接続箇所に生じるしわの場所を調整することができる。 This configuration makes it possible to adjust the location of wrinkles that occur at the connection point.
(17)上記(1)から(16)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記分割ステップでは、前記3次元造形物の一部又は全部を構成する各パーツの寸法に応じて、複数の前記スライスデータの厚みを薄くするように分割する、プログラム。 (17) A program described in any one of (1) to (16) above, wherein the division step divides the slice data so as to reduce the thickness of the slice data according to the dimensions of each part that constitutes part or all of the three-dimensional object.
このような態様によれば、複数層について高さ方向の調整をすることにより、規定の高さでは表現が難しい、3次元造形物の最終的な高さ寸法を表現することができる。 In this manner, by adjusting the height direction for multiple layers, it is possible to express the final height dimension of a three-dimensional object, which is difficult to express using a specified height.
(18)上記(1)から(17)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記造形方向において隣接する層における各前記ツールパスが、相対的に0度を超える角度を有するように調整する、プログラム。 (18) A program described in any one of (1) to (17) above, wherein the adjustment process adjusts each tool path in adjacent layers in the building direction so that they have an angle greater than 0 degrees relative to each other.
このような態様によれば、隣接層におけるツールパス同士が重ならないため、層間の付着性向上、剥がれ強度を向上させることができる。 In this manner, the tool paths in adjacent layers do not overlap, improving adhesion between layers and increasing peel strength.
(19)上記(1)から(18)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、さらに、特定ステップと、補正ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、前記特定ステップでは、前記ツールパスを移動する前記ノズルから吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定し、前記補正ステップでは、前記領域に対して、前記ツールパスの位置補正、前記ノズルの移動速度の補正、及び前記ノズルの直径の補正のうち少なくとも1つの補正を実行する、プログラム。 (19) A program described in any one of (1) to (18) above, further configured to cause a computer to execute a determination step and a correction step, wherein the determination step determines an area where the filling rate of the modeling material ejected from the nozzle moving along the tool path is insufficient, and the correction step performs at least one of the following corrections for the area: position correction of the tool path, correction of the moving speed of the nozzle, and correction of the diameter of the nozzle.
このような態様によれば、一筆書きが困難な図形においても、より確実に一筆書きのツールパスを生成することができる。 This aspect makes it possible to more reliably generate a tool path that can be drawn in one stroke, even for shapes that are difficult to draw in one stroke.
(20)上記(1)から(19)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、さらに、特定ステップと、補正ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、前記特定ステップでは、前記ツールパスを移動する前記ノズルから吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定し、前記補正ステップでは、前記領域に対して、前記ツールパスの方向を変更したツールパスをさらに生成する、プログラム。 (20) A program described in any one of (1) to (19) above, further configured to cause a computer to execute a determination step and a correction step, wherein the determination step determines an area where the filling rate of the modeling material ejected from the nozzle moving the tool path is insufficient, and the correction step further generates a tool path for the area by changing the direction of the tool path.
このような態様によれば、F値やE値による充填調整ではなく、単純なパスによる吐出幅非倍数領域の充填率を高めることができる。 In this manner, the filling rate of non-multiple ejection width areas can be increased by a simple pass, rather than adjusting the filling rate using the F value or E value.
(21)上記(1)から(20)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、前記外部輪郭を起点として、前記外部輪郭の外部を迂回させるように、前記スライスデータ内の離れた位置まで前記ノズルを移動させるパスを含む、プログラム。 (21) A program described in any one of (1) to (20) above, wherein the tool path includes a path that starts from the outer contour and moves the nozzle to a distant position within the slice data so as to bypass the outside of the outer contour.
このような態様によれば、ノズルのトラベリングが必要な場合においても、ダマによる3次元造形物の美観への影響を低減することができる。 According to this aspect, even when nozzle traveling is required, the impact of clumps on the aesthetic appearance of the three-dimensional object can be reduced.
(22)上記(1)から(20)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記ツールパスは、インフィルを起点として、前記スライスデータ内の離れた位置まで前記ノズルを移動させるパスを含む、プログラム。 (22) A program described in any one of (1) to (20) above, wherein the tool path includes a path that moves the nozzle from an infill starting point to a distant position within the slice data.
このような態様によれば、ノズル開閉のラグによる切れ込みや糸引きなどによる3次元造形物の美観への影響を回避することができる。 This aspect makes it possible to avoid the impact on the aesthetic appearance of the three-dimensional object caused by cuts and stringing caused by the lag when opening and closing the nozzle.
(23)上記(1)から(22)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記調整処理では、前記ツールパスの曲がり角にフィレットを適用する、プログラム。 (23) A program described in any one of (1) to (22) above, wherein the adjustment process applies fillets to corners of the tool path.
このような態様によれば、曲がり角におけるノズル移動の加減速を低減することができる。したがって、曲がり角におけるノズルの移動をスムーズ化することができる。 This configuration reduces the acceleration and deceleration of nozzle movement around corners, thereby making nozzle movement around corners smoother.
(24)上記(1)から(23)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、前記3次元造形物に配置される物体の位置を回避した前記ツールパスを生成し、前記物体は、前記3次元造形物を造形する際に用いられる造形材料以外の物体であって、前記3次元造形物に配置される物体である、プログラム。 (24) A program described in any one of (1) to (23) above, wherein the generation step generates the tool path to avoid the position of an object to be placed on the three-dimensional object, and the object is an object other than the molding material used to form the three-dimensional object and is an object to be placed on the three-dimensional object.
このような態様によれば、予め搭載される物体の体積や位置を考慮したツールパスによって、3次元造形物における寸法の狂いを回避することができる。 In this manner, dimensional errors in the three-dimensional object can be avoided by using a tool path that takes into account the volume and position of the object to be mounted in advance.
(25)上記(1)から(24)までの何れか1つに記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、リブを組み込んだ前記ツールパスを生成し、前記リブは、前記3次元造形物の一部又は全部を構成する2つのパーツに接するように構成されるリブであり、前記2つのパーツは、前記リブにより4つの面により構成される、プログラム。 (25) A program described in any one of (1) to (24) above, wherein the generation step generates the tool path incorporating a rib, the rib being configured to contact two parts that constitute part or all of the three-dimensional object, and the two parts being configured by four surfaces due to the rib.
このような態様によれば、パーツの輸送時における強度を向上させることができる。 This configuration improves the strength of the parts during transportation.
(26)建設用3Dプリンタに用いられるプログラムであって、取得ステップと、演算ステップと、生成ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、前記取得ステップでは、前記建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得し、前記演算ステップでは、前記3次元形状データと、参照情報とに基づいて、前記3次元造形物の構造計算を実行し、前記参照情報は、前記3次元形状データと、前記構造計算の結果との関係を示す情報であり、前記生成ステップでは、前記構造計算の結果に基づいて、前記3次元形状データを修正するための情報を生成する、プログラム。 (26) A program used in a construction 3D printer, configured to cause a computer to execute an acquisition step, a calculation step, and a generation step, wherein the acquisition step acquires three-dimensional shape data representing the target shape of a three-dimensional object to be created by the construction 3D printer, the calculation step performs structural calculations of the three-dimensional object based on the three-dimensional shape data and reference information, the reference information being information indicating the relationship between the three-dimensional shape data and the results of the structural calculations, and the generation step generates information for modifying the three-dimensional shape data based on the results of the structural calculations.
このような態様によれば、3次元造形物の構造強度の観点から、3次元形状データの作成を補助することができる。 This aspect can assist in the creation of three-dimensional shape data from the perspective of the structural strength of the three-dimensional object.
(27)上記(26)に記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、前記構造計算の結果に基づいて、前記3次元形状データの修正を示唆する表示情報を生成する、プログラム。 (27) A program in which, in the program described in (26) above, the generation step generates display information suggesting modification of the three-dimensional shape data based on the results of the structural calculation.
このような態様によれば、3次元形状データの作成に不慣れなユーザであっても、適切なフィードバックにより3次元形状データの作成の負担を減らすことができる。これにより、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。 This approach allows even users who are unfamiliar with creating 3D shape data to reduce the burden of creating 3D shape data through appropriate feedback. This allows for improved accuracy of the shapes of 3D objects created by construction 3D printers compared to conventional methods.
(28)上記(26)又は(27)に記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、前記構造計算の結果に基づいて、前記3次元形状データにリブを付与した新たな3次元形状データを生成する、プログラム。 (28) A program in accordance with (26) or (27) above, wherein the generation step generates new three-dimensional shape data by adding ribs to the three-dimensional shape data based on the results of the structural calculation.
このような態様によれば、3次元造形物の造形中における各パーツを補強することになるため、当該造形中における各パーツの歪みや倒壊を防止可能であるとともに、生コンの流し込み時の水圧対策になる。 This type of configuration reinforces each part of the three-dimensional object during its creation, preventing distortion or collapse of each part during the creation process and also provides protection against water pressure when pouring ready-mixed concrete.
(29)上記(28)に記載のプログラムにおいて、前記生成ステップでは、前記3次元造形物の天面近傍以外の場所に前記リブを付与する、プログラム。 (29) A program in which, in the generation step, the ribs are added to a location other than near the top surface of the three-dimensional object.
このような態様によれば、生コンの流し込みの効率化、材料の節約、天面の一体性を向上させることができる。 This type of configuration can improve the efficiency of pouring ready-mixed concrete, save materials, and maintain the integrity of the top surface.
(30)建設用3Dプリンタにより実行される、3次元造形物の製造方法であって、取得ステップと、ノズル制御ステップとを備え、前記取得ステップでは、上記(1)から(26)までの何れか1つに記載のプログラムにより生成されたツールパスを取得し、前記ノズル制御ステップでは、前記建設用3Dプリンタにおけるノズルから造形材料を吐出させ、前記造形材料は、水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する粉体又はペースト材料であり、前記ノズル制御ステップでは、前記ツールパスに従って前記ノズルの動作を制御する、製造方法。 (30) A manufacturing method for a three-dimensional object executed by a construction 3D printer, comprising an acquisition step and a nozzle control step, wherein the acquisition step acquires a tool path generated by a program described in any one of (1) to (26) above, the nozzle control step ejects a modeling material from a nozzle in the construction 3D printer, the modeling material being a powder or paste material that mineralizes via a hydration reaction, a polymerization reaction, or calcination, and the nozzle control step controls the operation of the nozzle according to the tool path.
このような態様によれば、建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の形状の精度を従来よりも向上させることができる。また、簡単な構成のため、節約されたリソースを他の中核機能に使用することができる。 This aspect allows the accuracy of the shape of 3D objects created by construction 3D printers to be improved compared to conventional methods. Furthermore, due to the simple configuration, the saved resources can be used for other core functions.
(31)3次元造形物であって、上記(30)に記載の製造方法により製造される、3次元造形物。 (31) A three-dimensional object manufactured by the manufacturing method described in (30) above.
このような態様によれば、従来よりも高い美観を有する3次元造形物を提供することができる。また、従来よりも高い構造強度を有する3次元造形物を提供することができる。
もちろん、この限りではない。
According to this aspect, it is possible to provide a three-dimensional object that has a more aesthetic appearance than ever before, and also a three-dimensional object that has a higher structural strength than ever before.
Of course, this is not the case.
100:システム,200:情報処理装置,210:制御部,211:取得部,212:分割部,213:処理部,214:生成部,215:配置部,216:測定部,217:特定部,218:補正部,219:演算部,220:記憶部,230:表示部,240:入力部,250:通信部,260:通信バス,300:建設用3Dプリンタ,310:制御部,311:取得部,312:ノズル制御部,320:記憶部,350:通信部,360:通信バス,370:ノズル,400:スライスデータ,410:外部輪郭,420:ツールパス,421:パス,422:パス,423:パス,430:領域,440:外部輪郭,450:ツールパス,510:外部輪郭,511:外部輪郭,512:外部輪郭,520:探索データ,521:探索データ,522:探索データ,530:軌跡,533:軌跡,534:軌跡,535:軌跡,540:往復パス,543:往復パス,544:往復パス,545:往復パス,551:統合部分,552:統合部分,553:統合部分,554:統合部分,561:開始点,562:終了点,610:パスシード,611:パスシード,612:パスシード,613:パスシード,620:平行パス,621:平行パス,622:平行パス,623:平行パス,624:平行パス,630:切断パス,631:最長パス,632:切断パス,633:切断パス,634:切断パス,635:切断パス,636:切断パス,640:平行パス,650:パスシード,660:ツールパス,710:外部輪郭,720:原点,730:パス,800:3次元形状データ,810:表示情報 100: System, 200: Information processing device, 210: Control unit, 211: Acquisition unit, 212: Division unit, 213: Processing unit, 214: Generation unit, 215: Placement unit, 216: Measurement unit, 217: Identification unit, 218: Correction unit, 219: Calculation unit, 220: Memory unit, 230: Display unit, 240: Input unit, 250: Communication unit, 260: Communication bus, 300: Construction 3D printer, 310: Control unit, 311: Acquisition unit, 312: Nozzle control unit, 320: Memory unit, 350: Communication unit, 360: Communication bus, 370: Nozzle, 400: Slice data, 410: External contour, 420: Tool path, 421: Path, 422: Path, 423: Path, 430: Area, 440: External contour, 450: Tool path, 510: External contour, 511: External contour, 512: External contour, 520: Search data, 521: Search data, 522 : Search data, 530: Trajectory, 533: Trajectory, 534: Trajectory, 535: Trajectory, 540: Round trip path, 543: Round trip path, 544: Round trip path, 545: Round trip path, 551: Integrated part, 552: Integrated part, 553: Integrated part, 554: Integrated part, 561: Start point, 562: End point, 610: Path seed, 611: Path seed, 612: Path seed, 613: Path seed, 620: Parallel path, 621: Parallel path, 622: Parallel path, 623: Parallel path, 624: Parallel path, 630: Cutting path, 631: Longest path, 632: Cutting path, 633: Cutting path, 634: Cutting path, 635: Cutting path, 636: Cutting path, 640: Parallel path, 650: Path seed, 660: Tool path, 710: External contour, 720: Origin, 730: Path, 800: Three-dimensional shape data, 810: Display information
Claims (20)
取得ステップと、分割ステップと、生成ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、
前記取得ステップでは、前記建設用3Dプリンタにより造形される3次元造形物の目標形状を表す3次元形状データを取得し、
前記分割ステップでは、前記3次元形状データの一部又は全部を複数のスライスデータに分割し、
前記スライスデータは、前記3次元造形物の造形方向に任意の厚みを有するデータであり、
前記スライスデータは、前記3次元造形物の外面を形成するためのツールパスとなる外部輪郭を有し、
前記ツールパスは、前記建設用3Dプリンタに使用されるノズルの移動経路であり、
前記生成ステップでは、前記ツールパスを生成し、
前記ツールパスを生成する過程には、前記スライスデータに基づき前記3次元造形物の目標形状を調整する調整処理が含まれ、
前記調整処理では、前記外部輪郭の内側において探索データを移動させる処理である探索処理を実行し、
前記探索データは、前記ノズルの直径に対して倍の直径を有するように定義され、
前記探索処理は、前記探索データの軌跡を重複させないように前記探索データを移動させる処理であり、
前記調整処理では、前記探索データが移動不可能になるまで前記探索処理を実行し、
前記調整処理では、前記探索データが移動不可能になった場合、別の位置から、前記探索処理をさらに実行し、
前記生成ステップでは、前記スライスデータにおいて前記探索データの移動可能な領域がなくなった場合、それぞれの前記軌跡について、前記ノズルが往復可能なパスである往復パスを生成し、
前記生成ステップでは、前記外部輪郭と、それぞれの前記往復パスとを統合して、前記ツールパスを生成する、
プログラム。 A program used in a construction 3D printer,
configured to cause a computer to perform the obtaining step, the dividing step, and the generating step;
In the acquisition step, three-dimensional shape data representing a target shape of a three-dimensional object to be formed by the construction 3D printer is acquired,
In the dividing step, a part or all of the three-dimensional shape data is divided into a plurality of slice data;
the slice data is data having an arbitrary thickness in a modeling direction of the three-dimensional object,
the slice data has an outer contour that serves as a tool path for forming an outer surface of the three-dimensional object,
The tool path is a movement path of a nozzle used in the construction 3D printer,
In the generating step, the tool path is generated;
the step of generating the tool path includes an adjustment process of adjusting a target shape of the three-dimensional object based on the slice data;
The adjustment process includes performing a search process that moves search data inside the outer contour;
The search data is defined to have a diameter double that of the nozzle;
the search process is a process of moving the search data so as not to overlap trajectories of the search data,
In the adjustment process, the search process is performed until the search data becomes unmovable;
In the adjustment process, if the search data cannot be moved, the search process is again performed from another position;
In the generating step, when there is no more area in the slice data where the search data can be moved, a round-trip path is generated for each of the trajectories, which is a path where the nozzle can move back and forth;
In the generating step, the external contour and each of the reciprocating paths are integrated to generate the tool path.
program.
前記調整処理では、前記3次元造形物の内部充填率を増加させる処理、一筆書きの前記ツールパスを生成させる処理、及び、前記ツールパスにおける曲がり角を減少させる処理のうち少なくとも1つの処理が実行される、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
The adjustment process includes performing at least one of a process of increasing an internal filling rate of the three-dimensional object, a process of generating the tool path in a single stroke, and a process of reducing corners in the tool path.
program.
前記探索処理は、前記外部輪郭の内面に沿うように前記探索データを移動させる処理と、前記軌跡の内面に沿うように前記探索データを移動させる処理とを含む、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
the search process includes a process of moving the search data so as to follow an inner surface of the outer contour, and a process of moving the search data so as to follow an inner surface of the locus,
program.
さらに、配置ステップをコンピュータに実行させるように構成され、
前記配置ステップでは、前記外部輪郭及び前記軌跡上に、所定の間隔で判定データを配置し、
前記判定データは、前記探索データとの接触を判定するためのデータであり、
前記所定の間隔は、前記探索データの直径よりも小さな間隔であり、
前記調整処理では、前記探索データと前記判定データとが接触した場合、前記探索データの進行方向を変更させて前記探索データを移動させる、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
further configured to cause the computer to perform the placing step;
In the arranging step, judgment data is arranged on the outer contour and the locus at predetermined intervals;
the determination data is data for determining contact with the search data,
the predetermined interval is an interval smaller than a diameter of the search data,
In the adjustment process, when the search data and the determination data come into contact with each other, a direction of travel of the search data is changed to move the search data.
program.
前記生成ステップでは、前記ノズルの第1高さに対応して造形される層である第1の造形層と、前記ノズルの前記第1高さとは異なる第2高さに対応して造形される層である第2の造形層とに跨った前記ツールパスを生成し、
前記ツールパスは、前記第1の造形層、前記第2の造形層、前記第1の造形層の順に、前記ノズルを移動させる移動経路である、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
In the generating step, the tool path is generated across a first modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to a first height of the nozzle, and a second modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to a second height of the nozzle that is different from the first height,
The tool path is a movement path for moving the nozzle in the order of the first modeling layer, the second modeling layer, and the first modeling layer.
program.
前記ツールパスは、前記ノズルの第3高さに対応して造形される層である第3の造形層から、前記第3高さとは異なる前記ノズルの第4高さに対応して造形される層である第4の造形層に前記ノズルを移動させる際に、前記ノズルをインフィルで前記造形方向に移動させるパスである、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
The tool path is a path that moves the nozzle in the modeling direction in infill when moving the nozzle from a third modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to a third height of the nozzle, to a fourth modeling layer, which is a layer that is modeled corresponding to a fourth height of the nozzle that is different from the third height.
program.
前記ツールパスは、前記ノズルを前記造形方向に移動させる際に、前記造形層に平行な座標を変動させるように前記ノズルを移動させるパスである、
プログラム。 7. The program according to claim 6 ,
The tool path is a path that moves the nozzle so as to vary a coordinate parallel to the modeling layer when the nozzle is moved in the modeling direction.
program.
前記ツールパスは、同一の前記層において、前記インフィルよりも前記外部輪郭を先に造形させるように前記ノズルを移動させるパスである、
プログラム。 7. The program according to claim 6 ,
The tool path is a path that moves the nozzle so as to form the outer contour before the infill in the same layer.
program.
前記ツールパスは、前記インフィルを起点として前記ノズルを移動させるパスである、
プログラム。 The program according to claim 8 ,
The tool path is a path along which the nozzle moves starting from the infill.
program.
前記調整処理では、前記外部輪郭において指定された場所に対して、前記3次元造形物の形状の精度を確保するために有利な条件を優先的に割り当てるように、前記ノズルの移動経路を調整する、
プログラム。 The program according to claim 8 ,
the adjustment process adjusts the movement path of the nozzle so as to preferentially assign conditions advantageous for ensuring accuracy of the shape of the three-dimensional object to a location specified in the outer contour.
program.
前記調整処理では、インフィルにおけるパスと、前記外部輪郭におけるパスとの接続箇所を調整する、
プログラム。 2. The program according to claim 1 ,
In the adjustment process , a connection point between a path in the infill and a path in the external contour is adjusted.
program.
前記分割ステップでは、前記3次元造形物の一部又は全部を構成する各パーツの寸法に応じて、複数の前記スライスデータの厚みを薄くするように分割する、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
In the dividing step, the three-dimensional object is divided so as to reduce thicknesses of the plurality of slice data in accordance with dimensions of each part constituting a part or the whole of the three-dimensional object.
program.
前記調整処理では、前記造形方向において隣接する層における各前記ツールパスが、相対的に0度を超える角度を有するように調整する、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
In the adjustment process, the tool paths in adjacent layers in the building direction are adjusted so that they have an angle greater than 0 degrees relative to each other.
program.
さらに、特定ステップと、補正ステップとをコンピュータに実行させるように構成され、
前記特定ステップでは、前記ツールパスを移動する前記ノズルから吐出される造形材料の充填率が不十分な領域を特定し、
前記補正ステップでは、前記領域に対して、前記ツールパスの位置補正、前記ノズルの移動速度の補正、及び前記ノズルの直径の補正のうち少なくとも1つの補正を実行する、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
The method is further configured to cause a computer to execute the identifying step and the correcting step,
In the identifying step, a region where a filling rate of the modeling material discharged from the nozzle moving along the tool path is insufficient is identified;
In the correction step, at least one of correction of the position of the tool path, correction of the moving speed of the nozzle, and correction of the diameter of the nozzle is performed on the region.
program.
前記ツールパスは、前記外部輪郭を起点として、前記外部輪郭の外部を迂回させるように、前記スライスデータ内の離れた位置まで前記ノズルを移動させるパスを含む、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
the tool path includes a path that starts from the outer contour and moves the nozzle to a distant position within the slice data so as to bypass the outside of the outer contour.
program.
前記ツールパスは、インフィルを起点として、前記スライスデータ内の離れた位置まで前記ノズルを移動させるパスを含む、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
the tool path includes a path that moves the nozzle from an infill to a remote position within the slice data;
program.
前記調整処理では、前記ツールパスの曲がり角にフィレットを適用する、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
The adjustment process includes applying fillets to corners of the tool path.
program.
前記生成ステップでは、前記3次元造形物に配置される物体の位置を回避した前記ツールパスを生成し、
前記物体は、前記3次元造形物を造形する際に用いられる造形材料以外の物体であって、前記3次元造形物に配置される物体である、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
In the generating step, the tool path is generated so as to avoid positions of objects to be placed on the three-dimensional model;
the object is an object other than a modeling material used to model the three-dimensional object, and is an object to be placed on the three-dimensional object;
program.
前記生成ステップでは、リブを組み込んだ前記ツールパスを生成し、
前記リブは、前記3次元造形物の一部又は全部を構成する2つのパーツに接するように構成されるリブであり、
前記2つのパーツは、前記リブにより4つの面により構成される、
プログラム。 2. The program according to claim 1,
In the generating step, the tool path incorporating a rib is generated;
the rib is configured to be in contact with two parts that form a part or the whole of the three-dimensional object,
The two parts are formed by four surfaces defined by the ribs.
program.
取得ステップと、ノズル制御ステップとを備え、
前記取得ステップでは、請求項1から19までの何れか1項に記載のプログラムにより生成されたツールパスを取得し、
前記ノズル制御ステップでは、前記建設用3Dプリンタにおけるノズルから造形材料を吐出させ、
前記造形材料は、水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する粉体又はペースト材料であり、
前記ノズル制御ステップでは、前記ツールパスに従って前記ノズルの動作を制御する、
製造方法。 A manufacturing method of a three-dimensional object performed by a construction 3D printer,
An acquisition step and a nozzle control step,
In the acquisition step, a tool path generated by the program according to any one of claims 1 to 19 is acquired,
In the nozzle control step, a modeling material is ejected from a nozzle in the construction 3D printer,
The molding material is a powder or paste material that mineralizes via hydration, polymerization, or firing;
In the nozzle control step, the operation of the nozzle is controlled according to the tool path.
Manufacturing method.
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|---|---|
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017109320A (en) | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 株式会社リコー | Information processing device, 3d printer system, information processing method, and computer program |
| JP2017227977A (en) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社大林組 | Structure design system, structure design method, and structure design program |
| JP2018060361A (en) | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 日本ヒューム株式会社 | Mold form design device, mold form, concrete molding, mold form design system, and mold form design method |
| JP2019072943A (en) | 2017-10-17 | 2019-05-16 | ケイワイ株式会社 | Data generation program for three-dimensional molding |
| JP2020513478A (en) | 2016-12-02 | 2020-05-14 | マークフォージド,インコーポレーテッド | Sintered additive manufacturing parts with densified link platform |
| US20200199862A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Icon Technology, Inc. | Systems and methods for the construction of structures utilizing additive manufacturing techniques |
| JP2022542974A (en) | 2019-07-30 | 2022-10-07 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | How to determine toolpaths for controlling printing tools |
| JP2022184275A (en) | 2021-06-01 | 2022-12-13 | 會澤高圧コンクリート株式会社 | Method for constructing construction 3d printer structure, structure, reinforcement-filled hardening material feed part and continuous reinforcement |
| US20230166450A1 (en) | 2021-02-25 | 2023-06-01 | Caracol S.R.L. | Improved Method and Kit for Three-Dimensional Printing |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7759607B2 (en) * | 2021-06-21 | 2025-10-24 | 大成建設株式会社 | 3D modeling system |
-
2024
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-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017109320A (en) | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 株式会社リコー | Information processing device, 3d printer system, information processing method, and computer program |
| JP2017227977A (en) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社大林組 | Structure design system, structure design method, and structure design program |
| JP2018060361A (en) | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 日本ヒューム株式会社 | Mold form design device, mold form, concrete molding, mold form design system, and mold form design method |
| JP2020513478A (en) | 2016-12-02 | 2020-05-14 | マークフォージド,インコーポレーテッド | Sintered additive manufacturing parts with densified link platform |
| JP2019072943A (en) | 2017-10-17 | 2019-05-16 | ケイワイ株式会社 | Data generation program for three-dimensional molding |
| US20200199862A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Icon Technology, Inc. | Systems and methods for the construction of structures utilizing additive manufacturing techniques |
| JP2022542974A (en) | 2019-07-30 | 2022-10-07 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | How to determine toolpaths for controlling printing tools |
| US20230166450A1 (en) | 2021-02-25 | 2023-06-01 | Caracol S.R.L. | Improved Method and Kit for Three-Dimensional Printing |
| JP2022184275A (en) | 2021-06-01 | 2022-12-13 | 會澤高圧コンクリート株式会社 | Method for constructing construction 3d printer structure, structure, reinforcement-filled hardening material feed part and continuous reinforcement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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