JPH0815760B2 - Photo-curing molding device with recoater travel adjustment mechanism - Google Patents
Photo-curing molding device with recoater travel adjustment mechanismInfo
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- JPH0815760B2 JPH0815760B2 JP6-509823A JP50982394A JPH0815760B2 JP H0815760 B2 JPH0815760 B2 JP H0815760B2 JP 50982394 A JP50982394 A JP 50982394A JP H0815760 B2 JPH0815760 B2 JP H0815760B2
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- minimum
- travel
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Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は光硬化造形装置の改良に関するものであり、
特に硬化層上面を未硬化の光硬化性液で被覆(コート)
するために、液面に沿ってリコーターを走行させるに際
し、その走行行程を必要最小限なものに調整することに
よって被覆(コート)に要する時間の短縮化を図る技術
に関する。[Technical Field] The present invention relates to an improvement of a photo-curing modeling device,
In particular, the upper surface of the cured layer is coated with uncured photocurable liquid.
This relates to a technology for shortening the time required for coating by adjusting the travel distance of a recoater to the minimum necessary when running the recoater along the liquid surface to achieve this.
[背景技術]
例えばCADシステムで設計された3次元形状などのよ
うに、実在していない3次元形状を備えた立体物を実際
に造形するために、光硬化造形技術が開発されている。
この技術では、光照射を受けると硬化する性質を有する
液体を用い、これを液槽中に貯留しておく。そして第1
工程として光硬化性液の液面の特定の位置に対して光を
選択的に照射してある断面に対応する硬化層を造形す
る。次に第2工程として硬化層を沈降させる。そしてそ
の後第3工程として硬化層の上面に未硬化の光硬化性液
を導入する。この第1〜第3工程を1つのサイクルと
し、このサイクルを繰返すと、硬化層が積層されて一体
化された立体物が造形される。ここで断面毎に照射領域
をコントロールすることによって、任意形状の立体物が
造形される。この技術は、特開昭56−144478号公報や米
国特許2,775,758に開示されている。BACKGROUND ART Photo-curing molding technology has been developed to actually mold a three-dimensional object having a non-existent three-dimensional shape, such as a three-dimensional shape designed using a CAD system.
In this technique, a liquid that hardens when irradiated with light is used, and this liquid is stored in a liquid tank.
In one step, light is selectively irradiated onto a specific position on the surface of the photo-curable liquid to form a cured layer corresponding to a certain cross-section. Next, in the second step, the cured layer is allowed to settle. Then, in the third step, uncured photo-curable liquid is introduced onto the top surface of the cured layer. These first to third steps constitute one cycle, and by repeating this cycle, the cured layers are stacked to form an integrated three-dimensional object. By controlling the irradiation area for each cross-section, a three-dimensional object of any shape can be formed. This technology is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 144478/1981 and U.S. Patent No. 2,775,758.
この光硬化造形技術において、硬化層の1回あたりの
沈降量が大きいと、硬化層を沈降させるだけで周囲から
未硬化液が硬化層上に流れこむ。このため第3工程のた
めの特別な動作は不要である。しかしながら1回の沈降
量が小さいと、未硬化液の粘性ないしは表面張力によっ
て、硬化層を沈降させただけでは硬化層上に未硬化液が
流れこまなくなる。あるいは流れこむために長時間を要
することもある。そこで第3工程を実現するために、あ
るいは第3行程を促進するために各種の提案がなされて
いる。 In this photo-curing modeling technology, if the amount of sedimentation of the cured layer per step is large, the uncured liquid will flow onto the cured layer from the surrounding area simply by settling the cured layer. Therefore, no special operation is required for the third step. However, if the amount of sedimentation per step is small, the viscosity or surface tension of the uncured liquid may prevent the uncured liquid from flowing onto the cured layer simply by settling the cured layer. Alternatively, it may take a long time for the uncured liquid to flow. Therefore, various proposals have been made to realize or accelerate the third step.
米国特許4,575,330には、硬化層を一旦大きく沈降さ
せることによって硬化層上に未硬化液を流れこませ、つ
いで硬化層を上昇させることによって未硬化液の液厚を
減少させる技術が提案されている。しかしながらこの技
術によると、硬化層の下降・上昇によって液面が波立っ
てしまい、波面が平静になって液位が安定するまでに時
間を要してしまう。 U.S. Patent 4,575,330 proposes a technique in which the hardened layer is first significantly lowered, allowing the unhardened liquid to flow onto the hardened layer, and then the hardened layer is raised, thereby reducing the thickness of the unhardened liquid. However, with this technique, the lowering and rising of the hardened layer causes ripples in the liquid surface, and it takes time for the ripples to calm down and the liquid level to stabilize.
特開昭61−114818号公報には、硬化層を沈降させた
後、液槽の全域にわたって平滑板を走行させることによ
って、平滑板の前面で未硬化液を硬化層上面に押し出し
てゆく技術が開示されている。平滑板にかえてブラシを
走行させる技術も知られている。この他本出願人は、硬
化層上面との間に微小間隙が形成される下面を有するリ
コーターを液面に沿って走行させることにより、第3工
程を実現する技術を提案している。なおこの提案は本出
願の時点でなお未公開な発明である。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-114818 discloses a technique in which, after the hardened layer has settled, a smooth plate is run across the entire liquid tank, pushing the unhardened liquid onto the upper surface of the hardened layer with the front surface of the smooth plate. A technique in which a brush is run instead of a smooth plate is also known. The applicant has also proposed a technique for achieving the third step by running a recoater, which has a lower surface that forms a minute gap between itself and the upper surface of the hardened layer, along the liquid surface. This proposal, however, was an undisclosed invention at the time of filing this application.
[発明の要旨]
上記の技術、すなわち平滑板やブラシ等のリコーター
を液面に沿って走行させる技術によると、比較的短時間
で硬化層上面を未硬化液でリコート(再被覆)すること
ができることから、今日多く用いられている。しかしな
がら、近年装置が大型化するに伴い、新たな問題が生じ
ている。The above-mentioned technique, in which a recoater such as a smooth plate or a brush is moved along the liquid surface, is widely used today because it allows the upper surface of the cured layer to be recoated with uncured liquid in a relatively short time. However, as the size of the equipment has increased in recent years, new problems have arisen.
図1に光硬化造形装置が模式的に示されており、図中
Fが液槽を示している。図中Aは、3次元形状を定義す
る断面毎の輪郭データを記憶しておく手段であり、この
輪郭データに基づいて光照射領域制御手段Eが光照射領
域を制御するために、光照射領域Iは輪郭データで定義
される輪郭を有することになる。光照射によって硬化
し、前記のようにして輪郭が制御された硬化層は沈降手
段Gによって沈降させる。沈降後リコーターHが液面に
沿って走行してリコート工程を実行する。なお図中Dは
リコーターHを走行させるための手段を示している。 A photo-curing modeling device is shown schematically in Figure 1, where F indicates a liquid tank. A in the figure indicates a means for storing contour data for each cross section that defines a three-dimensional shape. A light irradiation area control means E controls the light irradiation area based on this contour data, resulting in a light irradiation area I having a contour defined by the contour data. The cured layer, which is cured by light irradiation and has its contour controlled as described above, is then settled by settling means G. After settling, a recoater H travels along the liquid surface to perform the recoating process. D in the figure indicates a means for moving the recoater H.
かかる光硬化造形装置によって、大型の立体物を造形
するためには、大型の液槽Fを用いる必要がある。とこ
ろが実際には大型の液槽Fを用いて小型の立体物を造形
する場合もある。図1の場合、光照射領域Iが液槽Fに
対して相当に小さい場合を示しているが、実際には光照
射領域が極端に小さな場合も存在する。このような場
合、リコーターHが走行して実際にリコートする必要の
範囲は、光照射領域Iの範囲のみである。 In order to form a large three-dimensional object using such a photo-curing modeling device, it is necessary to use a large liquid vat F. However, in practice, a large liquid vat F may be used to form a small three-dimensional object. In the example shown in FIG. 1, the light irradiation area I is considerably smaller than the liquid vat F, but in reality, there are cases where the light irradiation area is extremely small. In such cases, the range that the recoater H needs to travel to actually recoat is only the range of the light irradiation area I.
ところが、現在の光硬化造形装置では、液槽の全域を
一様にリコーターHが走行するようにしており、実際に
はリコートする必要のない部位を走行して無駄に時間を
費やしている。 However, in current photo-curing modeling devices, the recoater H travels uniformly over the entire area of the liquid tank, wasting time by traveling over areas that do not actually need to be recoated.
本発明は、リコーターHの無駄な走行を排し、リコー
トに要する時間の短縮化を図るものである。このために
本発明では、輪郭データ記憶手段Aに記憶されている輪
郭データに基づいて、前記リコーターHの走行方向に沿
った軸Yに関する光照射領域Iの最小座標YMINと最大座
標YMAXを演算する最小・最大座標演算手段Bと、リコー
ター走行手段Dによる走行範囲を最小・最大座標演算手
段Bで演算された最小座標YMINと最大座標YMAXの間に規
制する走行行程規制手段Cを付加した。 The present invention aims to reduce the time required for recoating by eliminating unnecessary travel of the recoater H. To this end, the present invention adds minimum/maximum coordinate calculation means B for calculating the minimum coordinate YMIN and maximum coordinate YMAX of the light irradiation area I relative to the axis Y along the travel direction of the recoater H based on the contour data stored in contour data storage means A, and travel stroke restriction means C for restricting the travel range of the recoater travel means D to be between the minimum coordinate YMIN and maximum coordinate YMAX calculated by the minimum/maximum coordinate calculation means B.
この発明によると、リコーターHの走行行程すなわち
走行範囲が、実際にリコートのために走行を必要とする
行程に規制され、無駄な走行に無駄な時間が費されるこ
となく、またリコート不足ともならない。 According to this invention, the travel distance, i.e., the travel range, of the recoater H is restricted to the travel distance actually required for recoating, so that no time is wasted on unnecessary travel and no insufficient recoating occurs.
なおこの発明の場合、最小・最大座標演算手段Bは、
全断面における最小座標と最大座標を演算するもの、す
なわち図2に例示するところから明らかに、造形する立
体物Jの全体のなかでの最小座標YMINと最大座標YMAXを
演算するものであり、そして走行行程規制手段Cは、全
断面において、一様に走行行程をYMINとYMAX間に規制す
るものであってもよい。このようにすると、立体物の造
形中リコート不足といった問題は生じず、また相当程度
に無駄な走行を排除できる。なお図2中(b)は、Y軸
に直交する垂直軸Z方向からの投影図を示している。 In the present invention, the minimum and maximum coordinate calculation means B is
The minimum and maximum coordinates in all cross sections are calculated, i.e., as is clear from the example shown in Figure 2, the minimum coordinate YMIN and maximum coordinate YMAX of the entire three-dimensional object J to be formed are calculated, and the travel stroke limiting means C may uniformly limit the travel stroke between YMIN and YMAX in all cross sections. In this way, problems such as insufficient recoating during the formation of a three-dimensional object do not occur, and unnecessary travel can be significantly reduced. Note that Figure 2(b) shows a projection view from the vertical axis Z direction perpendicular to the Y axis.
さらに好ましくは、最小・最大座標演算手段Bが、直
前に光照射した断面と直後に光照射する断面についての
最小・最大座標を演算するものであればよい。このよう
にすると、図3から明らかに、少なくとも直前に光照射
した断面についての走行が行なわれるためにリコート残
りが発生せず、しかも次に光照射する断面をも走行する
ことから、リコーターと次の光照射領域とが干渉するこ
ともない。このようにしてこの方式によると、断面毎に
リコーターHの走行行程が必要最小限に調整されること
になる。なお図3中YDは直前に光照射した断面について
の範囲を示し、YUは直後に光照射する断面についての範
囲を示している。そしてYがリコーターの走行行程を示
している。 Even more preferably, the minimum/maximum coordinate calculation means B should calculate the minimum/maximum coordinates for the cross section just irradiated and the cross section to be irradiated next. In this way, as is clear from Figure 3, the recoater travels at least for the cross section just irradiated, so no recoat residue occurs. Furthermore, the recoater travels over the cross section to be irradiated next, so there is no interference between the recoater and the next irradiation area. In this way, with this system, the travel distance of the recoater H is adjusted to the minimum necessary for each cross section. In Figure 3, YD indicates the range for the cross section just irradiated, and YU indicates the range for the cross section to be irradiated next. Finally, Y indicates the travel distance of the recoater.
なおこの発明の場合、最小座標YMINと最大座標YMAXの
差が小さいほど、すなわち図4(A)(B)の対比から
明らかなように、リコートのための行程が短いときほ
ど、リコーターHの走行速度を高速化させることが好ま
しい。走行行程が短ければ高速走行してもリコート残り
が発生せず、リコート時間はより短縮化される。 In the present invention, the smaller the difference between the minimum coordinate YMIN and the maximum coordinate YMAX, that is, the shorter the recoating stroke, as is clear from a comparison of Figures 4(A) and 4(B), the more preferably the running speed of the recoater H is increased. If the running stroke is short, no recoat residue will remain even when the recoater runs at high speed, and the recoating time can be further reduced.
さらにまた、この発明の場合、最小・最大座標演算手
段Bは、閉じた輪郭ごとに最小座標と最大座標を演算す
るものであり、一方の閉じた輪郭に対する最大座標より
も大きく、他方の閉じた輪郭に対する最小座標よりも小
さい範囲ではリコーターHを高速走行させる手段が付加
されていることが好ましい。このようにすると、図5に
示すように、本来はリコートする必要のない範囲Y3の範
囲をリコーターHが高速走行するために、リコート時間
はより短縮化される。 Furthermore, in the present invention, the minimum/maximum coordinate calculation means B calculates the minimum and maximum coordinates for each closed contour, and it is preferable to add a means for running the recoater H at high speed in the range greater than the maximum coordinate for one closed contour and smaller than the minimum coordinate for the other closed contour. In this way, as shown in Figure 5, the recoater H runs at high speed in the range Y3 that does not actually need to be recoated, further shortening the recoating time.
以下、図面と対比しつつ実施例の記載を読み進むこと
によってこの発明はよりよく理解されよう。 The present invention will be better understood by reading the following description of the embodiments in comparison with the drawings.
[図面の簡単な説明]
図1:この発明の光硬化造形装置を模式的に示す図
図2:全断面中の最小座標と最大座標を説明する図
図3:直前に光照射した断面と直後に光照射する断面に
ついての最小座標と最大座標を説明する図
図4:走行行程の大小を示す図
図5:閉じた輪郭が2以上あるときの最小座標と最大座
標の関係を例示する図
図6:実施例のシステム構成図
図7:データ処理内容を説明する図
図8:実施例の装置全体を示す構成図
[最良の実施例]
図8に、この発明を具体化した一実施例に係わる光硬
化造形装置の装置全体が模式的に示されている。図中48
は液槽を示し、この液槽に光硬化性液が満たされてい
る。この液槽48には、上縁46からオーバーフローする光
硬化性液を回収し、回収液をポンプアップして再度液槽
48に戻す図示しない循環装置が付設されており、液位が
常時上縁46に一致するレベルに保たれる。[Brief Description of the Drawings] Figure 1: A diagram showing a schematic diagram of the photo-curing molding device of the present invention. Figure 2: A diagram explaining the minimum and maximum coordinates in all cross sections. Figure 3: A diagram explaining the minimum and maximum coordinates for a cross section that has just been irradiated with light and a cross section that will be irradiated with light immediately after. Figure 4: A diagram showing the magnitude of the travel distance. Figure 5: A diagram illustrating the relationship between the minimum and maximum coordinates when there are two or more closed contours. Figure 6: A system configuration diagram of an embodiment. Figure 7: A diagram explaining the data processing content. Figure 8: A configuration diagram showing the entire device of an embodiment. [Best Embodiment] Figure 8 shows a schematic diagram of the entire device of a photo-curing molding device according to one embodiment of the present invention.
indicates a liquid tank, which is filled with photocurable liquid. The photocurable liquid overflowing from the upper edge 46 is collected in the liquid tank 48, and the collected liquid is pumped up and returned to the liquid tank again.
A circulation device (not shown) is provided to return the liquid to 48, so that the liquid level is always kept at a level that coincides with the upper edge 46.
液槽48の近傍にレーザ発振器22が配置されており、レ
ーザ発振器22は光硬化性液を硬化させる波長のレーザ光
を射出する。射出されたレーザ光は強度調整用フィルタ
24を介してガルバノミラー26に入射される。ガルバノミ
ラー26はミラー角度を変えることによってレーザ光を液
面の任意に指向させることができる。ガルバノミラー26
は液槽48上に配置されている。液槽48の中には昇降台42
が液面と平行に配置されており、昇降台42はZ方向移動
機構44を介して昇降用モータ28で液槽48中で昇降され
る。液槽48の上縁(すなわち液面)に沿って走行可能に
リコーター38が配置されており、リコーター38はY方向
移動機構40を介して走行用モータ30で走行する。なお図
中32はモータ30の回転角を検出するエンコーダであり、
リコーター38の位置に関する信号を出力する。 A laser oscillator 22 is disposed near the liquid tank 48, and the laser oscillator 22 emits laser light of a wavelength that cures the photo-curable liquid. The emitted laser light is filtered through an intensity adjusting filter.
The laser beam is incident on a galvanometer mirror 26 via a laser beam 24. The galvanometer mirror 26 can direct the laser beam to any desired location on the liquid surface by changing the mirror angle.
is placed on the liquid tank 48. The liquid tank 48 contains the lifting platform 42.
is disposed parallel to the liquid surface, and the lifting platform 42 is raised and lowered in the liquid tank 48 by the lifting motor 28 via the Z-direction movement mechanism 44. A recoater 38 is disposed so as to be able to run along the upper edge of the liquid tank 48 (i.e., the liquid surface), and the recoater 38 runs by the running motor 30 via the Y-direction movement mechanism 40. In the figure, 32 is an encoder that detects the rotation angle of the motor 30,
It outputs a signal relating to the position of the recoater 38.
本実施例の場合、リコーター38はフラットな下面を備
え、そのフラットな下面が液面よりわずかに高いレベル
に位置してリコーター下面と液面との間に間隙が形成さ
れるものを用いる。このリコーター38によると、リコー
ター下面と液面との間隙に界面張力による毛細管現象に
類似する現象によって未硬化液が侵入ないし吸入される
ために、硬化層上面に対するリコートがスムースに行な
われる。なおリコーターはこれに限られるものでなく、
平滑板やブラシ等であってもよい。 In this embodiment, the recoater 38 has a flat lower surface that is positioned slightly higher than the liquid surface, forming a gap between the lower surface of the recoater and the liquid surface. With this recoater 38, the uncured liquid penetrates or is sucked into the gap between the lower surface of the recoater and the liquid surface by a phenomenon similar to capillary action caused by interfacial tension, so that the upper surface of the cured layer is smoothly recoated. However, the recoater is not limited to this, and
It may be a smooth plate or a brush.
この実施例ではエンコータ32によってモータ30の回転
角を検出し、これによってリコーター38の位置を検出し
ている。しかしこれに限られるものでなく、リコーター
38の走行経路に沿ってリニアセンサ34を配置し、そのリ
ニアセンサ34によってリコーター38の位置を検出しても
よい。あるいはまた走行経路に沿って所定の間隔毎にセ
ンサ36−1,2,3…を配置し、そのセンサに対応する位置
にリコーター38が存在しているか否かを検出可能として
もよい。 In this embodiment, the rotation angle of the motor 30 is detected by the encoder 32, and the position of the recoater 38 is thereby detected.
Alternatively, a linear sensor 34 may be arranged along the travel path of the recoater 38, and the position of the recoater 38 may be detected by the linear sensor 34. Alternatively, sensors 36-1, 2, 3, ... may be arranged at predetermined intervals along the travel path, and it may be possible to detect whether the recoater 38 is present at the position corresponding to the sensor.
エンコーダ32(あるいはリニアセンサ34またはセンサ
群36−1,2,3…)の信号はコントローラ50に入力され、
レーザ発振器22、フィルタ24、ガルバノミラー26、昇降
用モータ28、走行モータ30はコントローラ50で制御され
る。 The signal from the encoder 32 (or the linear sensor 34 or the sensor group 36-1, 2, 3, . . . ) is input to the controller 50.
The laser oscillator 22 , the filter 24 , the galvanometer mirror 26 , the lift motor 28 , and the travel motor 30 are controlled by a controller 50 .
図6にコントローラ50のシステム構成が示されてい
る。コントローラ50は中央処理装置10を中核とするコン
ピュータで構成されており、インターフェイス20を介し
て図8の機械系を構成するメンバを制御し、またそれか
らデータを取込む。中央処理装置10はプログラム記憶装
置12記憶されているプログラムに従って作動し、データ
処理や機械等の制御を行なう。またコントローラ50に
は、3角パッチ形式の3次元形状データを記憶しておく
装置14、断面毎の輪郭データを記憶しておく装置16、最
小・最大座標の記憶装置18が用意されている。このコン
トローラは、例えばCADシステム2や3次元測定器6等
の3次元形状に関するデータを出力する外部機器と接続
されて用いられる。 The system configuration of the controller 50 is shown in Figure 6. The controller 50 is composed of a computer with a central processing unit 10 as its core, and controls the members of the mechanical system shown in Figure 8 via an interface 20, and also imports data from them. The central processing unit 10 operates according to a program stored in a program storage device 12, processing data and controlling the machine, etc. The controller 50 also includes a device 14 for storing three-dimensional shape data in triangular patch format, a device 16 for storing contour data for each cross section, and a storage device 18 for minimum and maximum coordinates. This controller is used in connection with external devices that output data related to three-dimensional shapes, such as a CAD system 2 or a three-dimensional measuring device 6.
外部機器から出力された3次元形状データは、図7
(a)に模式的に示される3角パッチ形式のデータ構造
に変換されて3次元形状データ記憶装置14に記憶され
る。このデータは、3次元の表面形状を多数の3角形で
近似的に定義するものであり、図7(a)から明らかに
点P11,P12,P13の各座標値で1つの3角形T1の位置と形
状が定義される。以下同様に他の3角形T2,T3…の位置
と形状も定義され、全体として3次元形状を定義する。 The three-dimensional shape data output from the external device is shown in FIG.
The data is converted into a triangular patch format data structure shown schematically in Figure 7(a) and stored in the three-dimensional shape data storage device 14. This data approximately defines the three-dimensional surface shape using a large number of triangles, and as is clear from Figure 7(a), the position and shape of one triangle T1 are defined by the coordinate values of points P11, P12, and P13. The positions and shapes of the other triangles T2, T3, etc. are similarly defined, and the three-dimensional shape is defined as a whole.
このような3角パッチ形式でデータが与えられると、
次にある平面と各3角形の交線C1,C2,C3…が幾何学的に
計算される。このようにして演算された交線C1,C2,C3…
を定義するデータが断面毎に輪郭データを記憶しておく
装置16に記憶される。なお、この場合、硬化層の1回あ
たりの沈降量にあわせた断面毎に交線が求められてい
く。 When data is given in this triangular patch format,
Next, the intersections C1, C2, C3, etc. between a plane and each triangle are calculated geometrically. The intersections C1, C2, C3, etc. calculated in this way are calculated geometrically.
The data defining the above is stored in a device 16 for storing contour data for each cross section. In this case, the intersection line is determined for each cross section in accordance with the amount of settling of the hardened layer per one time.
この結果、断面毎の輪郭データ記憶装置16には図7
(b)に例示する輪郭データが記憶されることになる。
ここで左側はi番目の断面、右側はi+1番目の断面に
対する輪郭を例示している。 As a result, the contour data storage device 16 for each cross section stores the data shown in FIG.
The contour data shown in FIG.
Here, the left side illustrates the contour for the i-th cross section, and the right side illustrates the contour for the i+1-th cross section.
このようにして断面毎の輪郭データが得られると、次
にi断面とi+1断面中の最小座標と最大座標が求めら
れる。図7(c)に示すように、第i断面と第i+1断
面の各最小座標のうちの小さい方が最小座標YMINとさ
れ、第i断面と第i+1断面の各最大座標のうちの大き
い方が最大座標YMAXとされる。これが全部のiについて
計算される。このようにして演算されたYMIN(i),YMA
X(i)(i=1,2,3…)が最小・最大座標記憶装置18に
記憶される。 Once the contour data for each cross section is obtained in this way, the minimum and maximum coordinates in the i-th cross section and the i+1-th cross section are then calculated. As shown in Figure 7(c), the smaller of the minimum coordinates of the i-th cross section and the i+1-th cross section is set as the minimum coordinate YMIN, and the larger of the maximum coordinates of the i-th cross section and the i+1-th cross section is set as the maximum coordinate YMAX. This is calculated for all i. The YMIN(i), YMA calculated in this way are
X(i) (i=1, 2, 3 . . . ) is stored in the minimum and maximum coordinate storage device 18 .
さてこのようにして最小・最大座標記憶装置18にYMIN
(i),YMAX(i)が記憶されると、走行用モータ30が
制御される。すなわち第i断面に対する光照射が終了
し、昇降台42が一層分沈降されたあと、走行用モータ30
は、リコーター38がYMIN(i)またはYMAX(i)に一致
するまで回転され、一致したときに停止される。より正
確にいうと、前回の走行時にYMIN(i−1)で停止して
いればYMAX(i)に向けて走行してYMAX(i)で停止さ
れる一方、前回の走行時にYMAX(i−1)で停止してい
ればYAIN(i)に向けて走行してYMIN(i)で停止され
る。なおこの制御にあたってエンコーダ32の信号が取込
まれる。エンコーダ32にかえてリニアセンサ34を用いる
こともできる。この場合エンコーダ32やリニアセンサ34
は測距センサとして用いられている。 Now, in this way, YMIN is stored in the minimum and maximum coordinate memory device 18.
When YMAX(i) and YMAX(i) are stored, the traveling motor 30 is controlled. That is, after the light irradiation for the i-th cross section is completed and the lifting platform 42 is lowered by one layer, the traveling motor 30
is rotated until the recoater 38 matches YMIN(i) or YMAX(i), and is stopped when they match. More precisely, if it was stopped at YMIN(i-1) in the previous run, it runs toward YMAX(i) and is stopped at YMAX(i), whereas if it was stopped at YMAX(i-1) in the previous run, it runs toward YAIN(i) and is stopped at YMIN(i). Note that the signal from the encoder 32 is taken in for this control. A linear sensor 34 can also be used instead of the encoder 32. In this case, the encoder 32 and the linear sensor 34
is used as a distance measurement sensor.
このようにして、リコーターHの走行行程ないしは走
行範囲が、直前に光照射されていてリコートする必要の
ある範囲と、次回の光照射を妨げないように退避する必
要のある範囲の双方を最小限度にカバーする範囲に規制
されるために、無駄な走行が排除され、リコート時間の
短縮化が図られる。 In this way, the travel distance or travel range of the recoater H is restricted to a range that covers, to the minimum extent possible, both the range that was previously irradiated with light and needs to be recoated, and the range that needs to be retracted so as not to interfere with the next light irradiation, thereby eliminating unnecessary travel and shortening the recoating time.
またこの実施例では、最小座標YMINと最大座標YMAXの
差が小さいときほど走行用モータ30を高速で回転させる
制御が行なわれる。 In this embodiment, the smaller the difference between the minimum coordinate YMIN and the maximum coordinate YMAX, the faster the running motor 30 is controlled to rotate.
さらにまた図5に示したように、最大座標より大きく
最小座標より小さい範囲、すなわちリコートする必要の
ない範囲Y3ではモータ30を高速で回転させる制御も行な
われる。 Furthermore, as shown in FIG. 5, in the range greater than the maximum coordinate and smaller than the minimum coordinate, that is, in the range Y3 where recoating is not required, the motor 30 is controlled to rotate at high speed.
なおこの実施例では層ごとに走行行程が調整される。
しかしながらYMIN(i),YMAX(i)(i=1,2…)に基
づいて最小の最小座標YMINと最大の最大座標YMAXを演算
し、リコーター38の走行行程を全断面についてYMINとYM
AXの間に固定してもよい。このようにしても相当程度に
無駄な走行が排除される他、制御プログラムが単純化で
きる利点もある。 In this embodiment, the travel distance is adjusted for each layer.
However, the minimum coordinate YMIN and the maximum coordinate YMAX are calculated based on YMIN(i) and YMAX(i) (i=1, 2, . . . ), and the travel stroke of the recoater 38 is calculated based on YMIN and YMAX for all cross sections.
It may be fixed between the AX. This also has the advantage of eliminating a significant amount of unnecessary travel and simplifying the control program.
さらにまた図7(d)に示すように、このようにして
演算された最小座標YMINよりも小さい側で最も近いセン
サ(この場合36−2)と最大座標YMAXよりも大きい側で
最も近いセンサ(この場合36−9)を特定し、リコーダ
ーがこのセンサ(この場合36−2と36−9)間を往復す
るようにしてもよい。 Furthermore, as shown in Figure 7(d), the closest sensor (36-2 in this case) on the side smaller than the minimum coordinate YMIN calculated in this way and the closest sensor (36-9 in this case) on the side larger than the maximum coordinate YMAX can be identified, and the recorder can move back and forth between these sensors (36-2 and 36-9 in this case).
このようにすると、エンコーダ32やリニアセンサ34等
によってリコーターの位置を検出する必要がなく、著し
く簡単な制御ですることになる。 In this way, there is no need to detect the position of the recoater using the encoder 32, linear sensor 34, etc., and control becomes extremely simple.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 和憲 東京都昭島市田中町3丁目1番18号 ヴェ ルテス中野103 (72)発明者 成尾 初美 東京都青梅市師岡町2丁目394番2号 バ ームハイツ河辺610 (72)発明者 更田 市太郎 埼玉県所沢市泉町1812番地の12 (56)参考文献 特開 平4−169223(JP,A) 特開 平4−118222(JP,A) 特開 昭61−114818(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────── Continued from the front page (72) Inventor: Kazunori Tani 103 Vertes Nakano, 3-1-18 Tanaka-cho, Akishima-shi, Tokyo (72) Inventor: Hatsumi Naruo 610 Baham Heights Kawabe, 2-394-2 Shioka-cho, Ome-shi, Tokyo (72) Inventor: Ichitaro Sarata 12-1812 Izumi-cho, Tokorozawa-shi, Saitama (56) References: Japanese Patent Application Publication No. 4-169223 (JP, A) Japanese Patent Application Publication No. 4-118222 (JP, A) Japanese Patent Application Publication No. 114818 (JP, A)
Claims (8)
を記憶しておく手段と、 前記手段に記憶された輪郭データに基づいて、光硬化性
液の液面に対する光照射領域を制御する手段と、 光照射によって硬化された硬化層を沈降させる手段と、 光硬化性液の液面に沿って走行可能に配置されているリ
コーターと、 前記リコーターを走行させるリコーター走行手段、 とを備えた光硬化造形装置において、 前記リコーターの走行方向に沿った軸に関する前記光照
射領域の最小座標と最大座標を演算する最小・最大座標
演算手段と、 前記リコーター走行手段による走行範囲を、前記最小・
最大座標演算手段で演算された最小座標と最大座標の間
に規制する走行行程規制手段と、 が付加されたことを特徴とするリコーター走行行程調整
機構付光硬化造形装置。[Claim 1] A photo-curing modeling device comprising: means for storing contour data for each cross section that defines a three-dimensional shape; means for controlling a light irradiation area on the surface of a photo-curable liquid based on the contour data stored in said means; means for sinking a hardened layer hardened by light irradiation; a recoater arranged to be able to travel along the surface of the photo-curable liquid; and recoater travel means for traveling said recoater, said device comprising: minimum/maximum coordinate calculation means for calculating the minimum and maximum coordinates of said light irradiation area relative to an axis along the traveling direction of said recoater; and a travel range of said recoater travel means based on said minimum/maximum coordinate calculation means.
a travel stroke regulating means for regulating the coordinates between the minimum and maximum coordinates calculated by the maximum coordinate calculating means;
の最小座標と最大座標を演算するものであり、 前記走行行程規制手段は、全断面層において、走行行程
を一様に規制するものであることを特徴とする特許請求
の範囲1に記載のリコーター走行行程調整機構付光硬化
造形装置。[Claim 2] The photo-curing molding device with a recoater travel stroke adjustment mechanism described in claim 1, characterized in that the minimum/maximum coordinate calculation means calculates the minimum coordinate and the maximum coordinate in the entire cross section, and the travel stroke control means uniformly controls the travel stroke in all cross-sectional layers.
照射した領域と、直後に光照射する領域についての最小
座標と最大座標を演算するものであり、 前記走行行程規制手段は、各断面毎に演算される最小座
標と最大座標に基づいて走行行程を規制するものである
ことを特徴とする特許請求範囲1に記載のリコーター走
行行程調整機構付光硬化造形装置。[Claim 3] The photo-curing molding device with a recoater travel stroke adjustment mechanism described in claim 1, characterized in that the minimum/maximum coordinate calculation means calculates the minimum coordinates and maximum coordinates for the area that was previously irradiated with light and the area that will be irradiated with light immediately after, and the travel stroke control means controls the travel stroke based on the minimum coordinates and maximum coordinates calculated for each cross section.
行程調整付光硬化造形装置において、前記リコーターの
走行経路に沿って所定間隔毎に配置されたリコーターの
有無を検出するセンサ群と、 前記最小・最大座標演算手段で演算された最小座標と最
大座標を最大限度に包含する一対のセンサを特定する手
段と、 前記特定されたセンサでリコーターが検出されたとき
に、リコーターの走行を停止させる手段とが付加されて
いるリコーター走行行程調整機構付光硬化造形装置。[Claim 4] A photo-curing modeling device with recoater travel path adjustment mechanism as described in claim 1, further comprising: a group of sensors that detect the presence or absence of a recoater arranged at predetermined intervals along the travel path of the recoater; a means for identifying a pair of sensors that encompasses to the maximum extent the minimum coordinates and maximum coordinates calculated by the minimum/maximum coordinate calculation means; and a means for stopping the travel of the recoater when the recoater is detected by the identified sensor.
行程調整付光硬化造形装置において、 前記走行行程規制手段は、リコーターの走行経路に沿っ
て配置された測距センサの検出値に基づいて、走行行程
を規制するものであることを特徴とするリコーター走行
行程調整機構付光硬化造形装置。[Claim 5] In the photo-curing modeling device with recoater travel stroke adjustment mechanism described in claim 1, the travel stroke regulating means regulates the travel stroke based on the detection value of a distance measuring sensor arranged along the travel path of the recoater.
最小座標と最大座標の差が小さいほど、リコーターの走
行速度を高速化させる手段が付加されていることを特徴
とする特許請求の範囲1に記載のリコーター走行行程調
整機構付光硬化造形装置。[Claim 6] A photo-curing molding device with a recoater travel stroke adjustment mechanism as described in claim 1, characterized in that a means is added to increase the recoater travel speed the smaller the difference between the minimum coordinate and the maximum coordinate calculated by the minimum/maximum coordinate calculation means.
郭ごとに最小座標と最大座標を演算するものであり、一
方の閉じた輪郭に対する最大座標より大きく、他方の閉
じた輪郭に対する最小座標より小さい範囲を、リコータ
ーを高速走行させる手段が付加されていることを特徴と
する特許請求の範囲1に記載のリコーター走行行程調整
機構付光硬化造形装置。[Claim 7] The minimum and maximum coordinate calculation means calculates the minimum and maximum coordinates for each closed contour, and is characterized in that a means is added to run the recoater at high speed in a range greater than the maximum coordinate for one closed contour and smaller than the minimum coordinate for the other closed contour.This is a photo-curing molding device with a recoater travel stroke adjustment mechanism as described in claim 1.
て硬化した領域と、直後に光照射する領域を最小限に包
含する範囲に走行行程を規制するものである特許請求の
範囲1に記載のリコーター走行行程調整機構付光硬化造
形装置。[Claim 8] A photo-curing molding device with a recoater travel stroke adjustment mechanism as described in claim 1, wherein the travel stroke regulating means regulates the travel stroke to a range that minimally encompasses the area that was previously cured by light irradiation and the area that will be irradiated with light immediately afterwards.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1993/000440 WO1994022664A1 (en) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | Photohardening molding apparatus with recoater travelling stroke regulating mechanism |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO1994022664A1 JPWO1994022664A1 (en) | 1995-03-02 |
| JPH0815760B1 JPH0815760B1 (en) | 1996-02-21 |
| JPH0815760B2 true JPH0815760B2 (en) | 1996-02-21 |
Family
ID=18527415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6-509823A Expired - Lifetime JPH0815760B2 (en) | 1993-04-05 | Photo-curing molding device with recoater travel adjustment mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815760B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106994780A (en) * | 2016-01-23 | 2017-08-01 | 周宏志 | It is a kind of that board positioning method is scraped based on increasing material manufacturing |
| CN106994785A (en) * | 2016-01-23 | 2017-08-01 | 周宏志 | A kind of scraper plate intelligent locating method for photocureable rapid shaping |
| CN107020743A (en) * | 2016-01-30 | 2017-08-08 | 周宏志 | Many part printing speed methods based on increasing material manufacturing |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP6-509823A patent/JPH0815760B2/en not_active Expired - Lifetime
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