JP2018134803A - 3D printer and 3D printer system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、３Ｄプリンタ及び３Ｄプリンタシステムに関する。 The present invention relates to a 3D printer and a 3D printer system.
従来、特定の材料を積層させて、３次元に造形を行う方法が知られている。また、この方法では、材料は、フィラメント（ｆｉｌａｍｅｎｔ）という細長い繊維のような状態で使用される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method is known in which a specific material is laminated to perform modeling in three dimensions. In this method, the material is used in the state of an elongated fiber called a filament.
例えば、層となるフィラメントをノズルから押し出して層を形成する方法が知られている。この方法において、フィラメントをノズルに送る速度を制御する方法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。 For example, a method of forming a layer by extruding a filament as a layer from a nozzle is known. In this method, a method of controlling the speed at which the filament is fed to the nozzle is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の方法では、フィラメントが送られる途中等で断線すると、フィラメントが途切れる場合がある。このように、フィラメントが途切れると、途切れた部分では、材料が少なくなり、造形品質が悪化するという問題がある。 However, in the conventional method, if the filament is disconnected while being sent, the filament may be interrupted. As described above, when the filament is interrupted, there is a problem that the material is reduced in the interrupted portion and the modeling quality is deteriorated.
本発明は、上記課題に鑑み、造形品質を向上させることができる３Ｄプリンタを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the 3D printer which can improve modeling quality in view of the said subject.
一態様における、フィラメントを用いて造形物を製造する３Ｄプリンタは、
前記フィラメントを保持する保持部と、
前記フィラメントを吐出する吐出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、前記フィラメントが断線したか否かを検出する検出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、連続して吐出させる量の前記フィラメントを格納し、前記吐出部に前記フィラメントを送り出す格納部と
を備える。
In one aspect, a 3D printer that manufactures a shaped object using a filament,
A holding part for holding the filament;
A discharge section for discharging the filament;
A detection unit that detects whether or not the filament is disconnected between the holding unit and the discharge unit;
An amount of the filament that is continuously discharged is stored between the holding unit and the discharge unit, and a storage unit that sends the filament to the discharge unit.
造形品質を向上させる３Ｄプリンタを提供することができる。 A 3D printer that improves modeling quality can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
（３Ｄプリンタのハードウェア及び全体構成例）
例えば、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタ２０は、以下のようなハードウェア構成である。以下、図示する３Ｄプリンタ２０を例に説明する。
(3D printer hardware and overall configuration example)
For example, the
図１は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタのハードウェア構成例を示す概略図である。例えば、３Ｄプリンタ２０は、図示するように、本体フレーム１２０の内部に、チャンバー１０３を備える。そして、チャンバー１０３の内部は、３次元に造形物を造形するための処理空間となる。また、その処理空間内、すなわち、チャンバー１０３の内部には、載置台として、ステージ１０４が設けられる。この例では、ステージ１０４上に、造形物が製造される。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a hardware configuration example of a 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, the
チャンバー１０３の内部において、ステージ１０４の上方には、造形手段としての造形ヘッド１１０が設けられる。また、造形ヘッド１１０は、その下方に、フィラメントを吐出する吐出ノズル１１５を有する。なお、本実施形態では、造形ヘッド１１０上に４つの吐出ノズル１１５が設けられているが、吐出ノズル１１５の数は、任意である。また、造形ヘッド１１０には、各吐出ノズル１１５に供給されるフィラメントを加熱するヘッド加熱装置１１４が設けられる。このように、３Ｄプリンタは、あらかじめ保持されるフィラメントを用いて、造形物を製造する。
Inside the
また、本体フレーム１２０の内部は、装置内冷却装置１０８によって、温度が調整される。
The temperature of the inside of the
フィラメントは、例えば、ＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂又はＰＬＡ（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）樹脂等の材料である。また、フィラメントは、熱可塑性である。したがって、フィラメントは、３Ｄプリンタから吐出される際には、加熱され、高温である。吐出後、フィラメントは、空冷等によって冷却されると、固まる。このような性質を利用して、３Ｄプリンタは、フィラメントを吐出して造形物を製造する。 The filament is, for example, a material such as ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin or PLA (polylactic acid) resin. The filament is thermoplastic. Therefore, when the filament is discharged from the 3D printer, it is heated and has a high temperature. After discharge, the filaments are solidified when cooled by air cooling or the like. Using such a property, the 3D printer discharges a filament to manufacture a modeled object.
フィラメントは、例えば、細長いワイヤ形状である。そして、フィラメントは、巻き回された状態等で、３Ｄプリンタ２０にセットされる。さらに、フィラメント供給装置１０６によって、フィラメントは、造形ヘッド１１０上が有する各吐出ノズル１１５へそれぞれ供給される。
The filament has, for example, an elongated wire shape. Then, the filament is set in the
造形ヘッド１１０は、Ｘ軸駆動機構１０１によって、Ｘ軸方向に移動する。例えば、Ｘ軸駆動機構１０１は、アクチュエータ、機構、電源及び電子回路等である。
The
同様に、造形ヘッド１１０は、Ｙ軸駆動機構１０２によって、Ｙ軸方向に移動する。例えば、Ｙ軸駆動機構１０２は、アクチュエータ、機構、電源及び電子回路等である。
Similarly, the
さらに、Ｚ軸駆動機構１２３によって、Ｚ軸方向に移動する。例えば、Ｚ軸駆動機構１２３は、アクチュエータ、機構、電源及び電子回路等である。
Further, it is moved in the Z-axis direction by the Z-
図示する例では、制御装置１００が、Ｘ軸駆動機構１０１、Ｙ軸駆動機構１０２及びＺ軸駆動機構１２３に対して、位置を指令し、各機構は、制御装置１００からの指令に基づいて、指令された位置にステージ１０４を移動させる。
In the illustrated example, the
制御装置１００は、各装置を制御する。例えば、制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置である。
The
また、図示するように、３Ｄプリンタ２０は、ステージ１０４及びステージ１０４上にある造形物を加熱できるステージ加熱装置１０５を有するのが望ましい。例えば、ステージ加熱装置１０５は、ヒータ等である。
In addition, as illustrated, the
チャンバー１０３の内部（処理空間）に、チャンバー１０３内を加熱する加熱手段として、チャンバー用ヒータ１０７が設けられる。そして、チャンバー用ヒータ１０７によって、チャンバー１０３内の温度が目標温度に維持された状態で、３Ｄプリンタ２０は、製造を行うのが望ましい。
A
なお、フィラメントは、吐出ノズル１１５ごとに異なる種類であってもよいし、同じ種類でもよい。また、本実施形態において、３Ｄプリンタ２０は、フィラメント供給装置１０６により供給されるフィラメントをヘッド加熱装置１１４で加熱溶融する。次に、３Ｄプリンタ２０は、溶融状態となったフィラメントを吐出ノズル１１５から押し出して、吐出する。そして、３Ｄプリンタ２０は、吐出によって、ステージ１０４上にフィラメントで形成される各層を積層して、造形物を製造する。
The filament may be of a different type for each
なお、３Ｄプリンタ２０は、サポート材を用いる装置でもよい。すなわち、吐出ノズル１１５には、サポート材が供給される場合がある。また、サポート材は、フィラメントとは異なる材料であってもよい。そして、サポート材は、製造後、フィラメントで形成された造形物から除去される。例えば、サポート材は、まず、フィラメントと同様に、ヘッド加熱装置１１４で加熱溶融される。次に、溶融状態となったサポート材は、吐出ノズル１１５から押し出されるように吐出され、フィラメントと同様に、積層される。
The
さらに、図示するように、３Ｄプリンタ２０は、ステージ１０４上に設置されるシートＳＨを吸引できる構成であるのが望ましい。例えば、図示するように、シートＳＨは、チューブＴＵ及び吸引装置３０によって、センサＳＥＮが検出する状態に基づいて、吸引される。
Further, as illustrated, the
さらにまた、図示するように、３Ｄプリンタ２０は、ノズル清掃装置１０９を有するのが望ましい。ノズル清掃装置１０９は、吐出ノズル１１５を清掃し、吐出されるフィラメントに不純物等が混ざらないようにする。
Furthermore, as illustrated, the
ゆえに、３Ｄプリンタ２０は、製造を開始する前に、あらかじめチャンバー１０３内の温度を目標温度まで昇温させる予熱処理を行う。例えば、チャンバー用ヒータ１０７は、予熱処理中、チャンバー１０３内を目標温度付近まで昇温させるために、チャンバー１０３内を加熱する。一方で、製造中、チャンバー用ヒータ１０７は、チャンバー１０３内の温度を目標温度付近に維持するために、チャンバー１０３内を加熱する。なお、チャンバー用ヒータ１０７の動作は、制御装置１００によって制御される。
Therefore, the
なお、３Ｄプリンタ２０は、図示するハードウェア構成に限られない。例えば、制御装置１００等は、複数あるハードウェア構成等でもよい。一方で、例えば、３Ｄプリンタ２０は、吸引装置３０等がないハードウェア構成等でもよい。
The
以下、カートリッジＣＧから各リザーブまでの経路を「リール側経路Ｅ１」という。一方で、各リザーブから吐出ノズル１１５までの経路を「吐出ノズル側経路Ｅ２」という。
Hereinafter, a path from the cartridge CG to each reserve is referred to as a “reel side path E1”. On the other hand, the path from each reserve to the
＜造形物の製造例＞
図２は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタによる造形物の製造例を示す概略図である。例えば、３Ｄプリンタ２０は、ＦＤＭ（登録商標）（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ、熱溶解積層法）方式等の材料押出法で造形物を製造する場合には、図示するように、溶解したフィラメントＦＩをステージ１０４に、積層して造形物を製造する。図示するように、フィラメントＦＩによって形成されるそれぞれの層ＬＹは、積層方向ＬＤ（Ｚ軸方向）に、積層される。
<Example of manufacturing a model>
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of manufacturing a modeled object by a 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, when the
＜フィラメント供給装置の構成例＞
図３は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタが有するフィラメント供給装置の構成例を示す概略図である。例えば、フィラメント供給装置１０６は、保持部の例であるカートリッジＣＧ等と、検出部の例であるフォトインタラプタ（Ｐｈｏｔｏｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ）ＰＨ等の光学センサとを備える。また、図示するように、フィラメント供給装置１０６は、第１格納部の例である第１リザーブ（Ｒｅｓｅｒｖｅ）Ｒ１及び第２格納部の例である第２リザーブＲ２を備える構成、すなわち、２個以上の格納部を備える構成が望ましい。したがって、リザーブは、３個以上でもよい。以下、図示するように、２個のリザーブがある例で説明する。
<Configuration example of filament supply device>
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a filament supply device included in a 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, the
カートリッジＣＧは、図示するように、フィラメントＦＩを保持する容器である。例えば、カートリッジＣＧは、３Ｄプリンタ２０から取り外しが可能な構成である。また、カートリッジＣＧ内では、図示するように、フィラメントＦＩは、リール状に巻かれた状態で保持される。
As shown in the figure, the cartridge CG is a container that holds the filament FI. For example, the cartridge CG is configured to be removable from the
そして、フィラメントＦＩは、消耗品である。そのため、使用状況等に応じて、ユーザによって、フィラメントＦＩは、補充される。 The filament FI is a consumable item. For this reason, the filament FI is replenished by the user according to the use situation or the like.
なお、フィラメント供給装置１０６は、フィラメントＦＩを保持できればよく、図示するようなカートリッジＣＧによってフィラメントＦＩを保持する構成に限られない。また、保持されているフィラメントＦＩは、リール状でなくともよい。
The
フィラメント供給装置１０６は、図示する例では、第１モータＭＲ１及び第２モータＭＲ２によって、カートリッジＣＧから、吐出ノズル１１５までフィラメントＦＩを送り出す。なお、フィラメントＦＩを送り出す機構は、第１モータＭＲ１及び第２モータＭＲ２を用いる図示する構成に限られない。すなわち、アクチュエータの種類、モータの数、アクチュエータの位置及びアクチュエータの組み合わせ等は、カートリッジＣＧから、吐出ノズル１１５までフィラメントＦＩを送り出せる構成であればよい。
In the illustrated example, the
また、各格納部は、図示するように、乾燥部の例である乾燥機ＤＲを備えるのが望ましい。乾燥機ＤＲは、例えば、温風機又はヒータ等である。このように、乾燥機ＤＲがあると、３Ｄプリンタ２０は、格納されているフィラメントＦＩを乾燥させることができる。
Each storage unit preferably includes a dryer DR which is an example of a drying unit, as illustrated. The dryer DR is, for example, a warm air machine or a heater. As described above, when the dryer DR is present, the
フォトインタラプタＰＨは、カートリッジＣＧと、吐出ノズル１１５との間で、フィラメントＦＩが断線したか否かを検出するセンサの例である。つまり、フォトインタラプタＰＨは、フィラメントＦＩが送り出される経路上において、フィラメントＦＩが断線したかを検出する。なお、フォトインタラプタＰＨは、断線が検出できる、すなわち、フィラメントＦＩの有無が検出できるセンサであれば、他の種類でもよい。
The photo interrupter PH is an example of a sensor that detects whether or not the filament FI is disconnected between the cartridge CG and the
また、フォトインタラプタＰＨは、複数個あってもよい。さらに、フォトインタラプタＰＨは、図示する位置に限られず、経路上であれば、他の位置でもよい。 Further, there may be a plurality of photo interrupters PH. Further, the photointerrupter PH is not limited to the position shown in the figure, and may be another position on the route.
図示する例では、カートリッジＣＧから第１モータＭＲ１によって、送り出されたフィラメントＦＩは、第１リザーブＲ１又は第２リザーブＲ２に格納される。また、図示するように、各リザーブは、カートリッジＣＧと、吐出ノズル１１５との間に設置される。
In the illustrated example, the filament FI sent out from the cartridge CG by the first motor MR1 is stored in the first reserve R1 or the second reserve R2. Further, as shown in the drawing, each reserve is installed between the cartridge CG and the
図示するように、第１リザーブＲ１又は第２リザーブＲ２のうち、どちらのリザーブにフィラメントＦＩが格納されるかは、第１切替装置ＳＷ１によって切り替えられる。一方で、いずれかのリザーブに格納されるフィラメントＦＩのうち、どちらのフィラメントＦＩを吐出ノズル１１５へ送り出すかは、第２切替装置ＳＷ２によって切り替えられる。
As shown in the drawing, which of the first reserve R1 and the second reserve R2 stores the filament FI is switched by the first switching device SW1. On the other hand, among the filaments FI stored in one of the reserves, which filament FI is sent to the
＜切替例＞
例えば、切替部の例である第１切替装置ＳＷ１及び第２切替装置ＳＷ２は、以下のような構成である。
<Switching example>
For example, the first switching device SW1 and the second switching device SW2 that are examples of the switching unit have the following configuration.
図４は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタによる切替例を示す断面図（その１）である。まず、第１切替装置ＳＷ１の構成及び第１切替装置ＳＷ１による切替を説明する。 FIG. 4 is a cross-sectional view (part 1) showing an example of switching by the 3D printer according to the embodiment of the present invention. First, the configuration of the first switching device SW1 and the switching by the first switching device SW1 will be described.
図示するように、第１切替装置ＳＷ１は、フィラメントＦＩが送られる経路を切り替える第１アクチュエータＡＴ１を含む構成である。例えば、図４（Ａ）に示すように、フィラメントＦＩが送り出される経路は、途中まで１つの経路であり、途中から、第１リザーブＲ１への経路と、第２リザーブＲ２への経路とに分岐する。 As shown in the drawing, the first switching device SW1 includes a first actuator AT1 that switches a path through which the filament FI is sent. For example, as shown in FIG. 4A, the path through which the filament FI is sent out is one path to the middle, and branches from the middle to the path to the first reserve R1 and the path to the second reserve R2. To do.
例えば、第１切替装置ＳＷ１は、図４（Ａ）に示すように、第１アクチュエータＡＴ１によって、第１リザーブＲ１への経路に蓋をする。このようにすると、フィラメントＦＩは、第１リザーブＲ１への経路には、進入できないため、図示するように、第２リザーブＲ２への経路へ送り出される。したがって、フィラメントＦＩは、第２リザーブＲ２に格納される。つまり、第１切替装置ＳＷ１は、図４（Ａ）のようにすると、フィラメントＦＩが第２リザーブＲ２に格納されるように切り替えられる。 For example, as shown in FIG. 4A, the first switching device SW1 covers the path to the first reserve R1 with the first actuator AT1. In this way, since the filament FI cannot enter the path to the first reserve R1, it is sent out to the path to the second reserve R2, as shown. Therefore, the filament FI is stored in the second reserve R2. That is, as shown in FIG. 4A, the first switching device SW1 is switched so that the filament FI is stored in the second reserve R2.
一方で、第１切替装置ＳＷ１は、フィラメントＦＩが第１リザーブＲ１に格納されるようにするため、図４（Ｂ）のように、フィラメントＦＩが送られる経路を切り替える。具体的には、図示するように、第１切替装置ＳＷ１は、第１アクチュエータＡＴ１によって、第２リザーブＲ２への経路に蓋をする。このようにすると、フィラメントＦＩは、第２リザーブＲ２への経路には、進入できないため、図示するように、第１リザーブＲ１への経路へ送り出される。したがって、フィラメントＦＩは、第１リザーブＲ１に格納される。 On the other hand, the first switching device SW1 switches the path through which the filament FI is sent as shown in FIG. 4B so that the filament FI is stored in the first reserve R1. Specifically, as shown in the figure, the first switching device SW1 covers the path to the second reserve R2 by the first actuator AT1. If it does in this way, since filament FI cannot enter into the course to the 2nd reserve R2, it is sent out to the course to the 1st reserve R1, as shown in the figure. Therefore, the filament FI is stored in the first reserve R1.
以上のように、第１切替装置ＳＷ１は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のように、状態を切り替えることによって、フィラメントＦＩを格納するリザーブを切り替える。 As described above, the first switching device SW1 switches the reserve for storing the filament FI by switching the state as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B).
図５は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタによる切替例を示す断面図（その２）である。次に、第２切替装置ＳＷ２の構成及び第２切替装置ＳＷ２による切替を説明する。 FIG. 5 is a sectional view (No. 2) showing an example of switching by the 3D printer according to the embodiment of the present invention. Next, the configuration of the second switching device SW2 and the switching by the second switching device SW2 will be described.
例えば、第２切替装置ＳＷ２は、図５（Ａ）に示すように、フィラメントＦＩが第２リザーブＲ２から吐出ノズル１１５へ送られるように、第２リザーブＲ２と、吐出ノズル１１５との間の経路が通じるようにする。例えば、第２切替装置ＳＷ２は、第２アクチュエータＡＴ２によって、図５（Ａ）に示すように、第２リザーブＲ２と、吐出ノズル１１５との間にある蓋を外す。このようにすると、フィラメントＦＩは、第２リザーブＲ２から吐出ノズル１１５へ進行できる。したがって、図示するような構成となると、フィラメントＦＩは、第２リザーブＲ２から吐出ノズル１１５へ送り出される。このようにして、３Ｄプリンタは、第２リザーブＲ２に格納されているフィラメントＦＩを使用して造形物を製造する。
For example, as shown in FIG. 5 (A), the second switching device SW2 has a path between the second reserve R2 and the
一方で、第１リザーブＲ１に格納されているフィラメントＦＩを使用する場合には、第２切替装置ＳＷ２は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、フィラメントＦＩが送られる経路を切り替える。具体的には、図示するように、第２アクチュエータＡＴ２によって、フィラメントＦＩが第１リザーブＲ１から吐出ノズル１１５へ送られるように、第１リザーブＲ１と、吐出ノズル１１５との間の経路が通じるようにする。例えば、第２切替装置ＳＷ２は、第２アクチュエータＡＴ２によって、図５（Ｂ）に示すように、第１リザーブＲ１と、吐出ノズル１１５との間にある蓋を外す。このようにすると、フィラメントＦＩは、第１リザーブＲ１から吐出ノズル１１５へ進行できる。したがって、図示するような構成となると、フィラメントＦＩは、第１リザーブＲ１から吐出ノズル１１５へ送り出される。このようにして、３Ｄプリンタは、第１リザーブＲ１に格納されているフィラメントＦＩを使用して造形物を製造する。
On the other hand, when the filament FI stored in the first reserve R1 is used, the second switching device SW2 switches the route through which the filament FI is sent, for example, as shown in FIG. 5B. Specifically, as shown in the drawing, the path between the first reserve R1 and the
なお、第１切替装置ＳＷ１の動作と、第２切替装置ＳＷ２の動作とは、連動していてもよい。一方で、第１切替装置ＳＷ１の動作と、第２切替装置ＳＷ２の動作とは、必ずしも連動する必要はない。例えば、第１切替装置ＳＷ１は、フィラメントＦＩを第２リザーブＲ２に格納し（図４（Ａ）に示すようにする。）、かつ、第２切替装置ＳＷ２は、第１リザーブＲ１に格納されているフィラメントＦＩを送り出す（図５（Ｂ）に示すようにする。）組み合わせ等でもよい。この組み合わせは、他の組み合わせでもよい。 The operation of the first switching device SW1 and the operation of the second switching device SW2 may be linked. On the other hand, the operation of the first switching device SW1 and the operation of the second switching device SW2 are not necessarily linked. For example, the first switching device SW1 stores the filament FI in the second reserve R2 (as shown in FIG. 4A), and the second switching device SW2 is stored in the first reserve R1. The filament FI may be sent out (as shown in FIG. 5B). This combination may be another combination.
なお、各切替装置の構成は、図示する構成に限られず、他の構成でもよい。 Note that the configuration of each switching device is not limited to the illustrated configuration, and may be another configuration.
＜全体処理例＞
図６は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタによる全体処理例を示すフローチャートである。例えば、３Ｄプリンタ２０は、製造開始の指示を受けると、図示するような処理を行う。
<Example of overall processing>
FIG. 6 is a flowchart showing an example of overall processing by a 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, when the
＜３Ｄモデルデータの解析例＞（ステップＳ０１）
ステップＳ０１では、３Ｄプリンタ２０は、３Ｄモデルデータを解析する。例えば、３Ｄプリンタ２０は、外部装置から、造形物を示す３Ｄモデルデータを受け取る。そして、３Ｄプリンタ２０は、３Ｄモデルデータを解析し、造形物の形状等を把握する。また、解析によって、３Ｄプリンタ２０は、造形物を製造するために、フィラメントＦＩを吐出する位置及び量等を把握する。
<Example of Analysis of 3D Model Data> (Step S01)
In step S01, the
＜吐出スケジュールの生成例＞（ステップＳ０２）
ステップＳ０２では、３Ｄプリンタ２０は、吐出スケジュールを生成する。例えば、吐出スケジュールは、下記（表１）のようなデータである。
<Generation Example of Discharge Schedule> (Step S02)
In step S02, the
上記（表１）において、「吐出量」は、連続して吐出を行うフィラメントＦＩの量である。つまり、この例では、「吐出量」は、各層を形成するのに使用される１層分のフィラメントＦＩの量である。 In the above (Table 1), the “discharge amount” is the amount of the filament FI that is continuously discharged. That is, in this example, “ejection amount” is the amount of filament FI for one layer used to form each layer.
フィラメントＦＩの断面積は、あらかじめ定まるため、フィラメントＦＩの搬送量に基づいて、吐出量が定まり、スケジュールが決定する。 Since the cross-sectional area of the filament FI is determined in advance, the discharge amount is determined based on the conveyance amount of the filament FI, and the schedule is determined.
上記（表１）の各値は、３Ｄモデルデータを解析した解析結果に基づいて定まる。なお、吐出スケジュールは、上記（表１）の形式に限られない。例えば、上記（表１）には、他に項目があってもよい。また、吐出スケジュールは、各単位で使用する吐出量と、吐出を行うタイミングとが把握できるデータであればよい。 Each value of the above (Table 1) is determined based on an analysis result obtained by analyzing the 3D model data. The discharge schedule is not limited to the above (Table 1) format. For example, there may be other items in the above (Table 1). Moreover, the discharge schedule should just be the data which can grasp | ascertain the discharge amount used for each unit and the timing which performs discharge.
なお、上記（表１）の「吐出量」の代わりに、例えば、フィラメントＦＩの搬送量等によって、吐出スケジュールは、生成されてもよい。 Note that, instead of the “discharge amount” in the above (Table 1), the discharge schedule may be generated by, for example, the conveyance amount of the filament FI.
＜第１格納部にフィラメントを格納する例＞（ステップＳ０３）
ステップＳ０３では、３Ｄプリンタ２０は、第１格納部にフィラメントＦＩを格納する。以下、３Ｄプリンタ２０が、最初に、第１リザーブＲ１に格納されているフィラメントＦＩを使用して造形物を製造する設定であるとする。なお、設定によって、３Ｄプリンタ２０は、最初に、第２リザーブＲ２に格納されているフィラメントＦＩを使用して造形物を製造してもよい。したがって、ステップＳ０３では、３Ｄプリンタ２０は、まず、第１リザーブＲ１にフィラメントＦＩが格納されるようにする。
<Example of storing filament in first storage unit> (Step S03)
In step S03, the
なお、３Ｄプリンタ２０は、所定の量、第１リザーブＲ１にフィラメントＦＩを格納する。また、どれだけ第１リザーブＲ１にフィラメントＦＩを格納するか、すなわち、所定の量は、例えば、吐出スケジュールに基づいてあらかじめ設定されるとする。
Note that the
＜フィラメントが格納されているか否かの判断例＞（ステップＳ０４）
ステップＳ０４では、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩが格納されているか否かを判断する。例えば、３Ｄプリンタ２０は、カートリッジＣＧから送ったフィラメントＦＩの送り量を計測する等して、各リザーブに、所定の量以上のフィラメントＦＩが格納されているか否かを判断する。
<Judgment example of whether filament is stored> (step S04)
In step S04, the
以下、第１リザーブＲ１に、現在実行しているスケジュールに使用される「吐出量」分のフィラメントＦＩが格納される設定であるとする。 Hereinafter, it is assumed that the first reserve R1 is set to store filaments FI corresponding to “discharge amount” used in the currently executed schedule.
次に、フィラメントＦＩが格納済みであると３Ｄプリンタ２０が判断すると（ステップＳ０４でＹＥＳ）、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ０６に進む。一方で、フィラメントＦＩが格納済みでないと３Ｄプリンタ２０が判断すると（ステップＳ０４でＮＯ）、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ０５に進む。
Next, when the
＜格納完了待機例＞（ステップＳ０５）
ステップＳ０５では、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩが格納されるのを待つ。例えば、３Ｄプリンタ２０は、一定時間待機する。この待機中に、３Ｄプリンタ２０は、リザーブにフィラメントＦＩを格納する。
<Storage completion standby example> (step S05)
In step S05, the
＜吐出例＞（ステップＳ０６）
ステップＳ０６では、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩを吐出する。具体的には、３Ｄプリンタ２０は、吐出スケジュールに基づいて、例えば、図２に示すように、フィラメントＦＩを吐出する。このようにして、３Ｄプリンタ２０は、各層ＬＹ（図２）を形成する。
<Discharge Example> (Step S06)
In step S06, the
この例では、１層単位で吐出を行うため、ステップＳ０６では、３Ｄプリンタ２０は、１層分のフィラメントＦＩを吐出する。
In this example, since ejection is performed in units of one layer, in step S06, the
なお、吐出の処理と並列して、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩをリザーブに格納する処理を行ってもよい。
In parallel with the discharge process, the
＜断線検出等の処理例＞（ステップＳ０７）
ステップＳ０７では、３Ｄプリンタ２０は、断線検出等を行う。具体的には、ステップＳ０７では、３Ｄプリンタ２０は、例えば、以下のような処理を行う。
<Example of processing such as disconnection detection> (step S07)
In step S07, the
図７は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタによる断線検出等の処理例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing such as disconnection detection by a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
＜断線があるか否かの判断例＞（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、３Ｄプリンタ２０は、経路上に、断線があるか否かを判断する。すなわち、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩがいずれかの箇所で断線したか否かを判断する。
<Judgment example of whether there is a disconnection> (step S11)
In step S11, the
次に、断線が検出されると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ１２に進む。一方で、断線が検出されないと（ステップＳ１１でＮＯ）、３Ｄプリンタ２０は、断線検出等の処理を終了する。
Next, when a disconnection is detected (YES in step S11), the
＜リール側経路でフィラメントを送り出すのを停止する例＞（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、３Ｄプリンタ２０は、リール側経路Ｅ１において、フィラメントＦＩをリザーブに送り出すのを停止させる。なお、この例では、第１リザーブＲ１に、まず、フィラメントＦＩが格納されるとする（ステップＳ０３）。そのため、この例では、３Ｄプリンタ２０は、第１リザーブＲ１にフィラメントＦＩが格納されるのを停止する。
<Example of Stopping Sending Filament through Reel Side Path> (Step S12)
In step S12, the
＜吐出を継続させる例＞（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、３Ｄプリンタ２０は、吐出を継続させる。すなわち、３Ｄプリンタ２０は、断線が検出されても、ステップＳ０６によるフィラメントＦＩの吐出を継続させる。
<Example of continuing discharge> (Step S13)
In step S13, the
第１リザーブＲ１には、あらかじめフィラメントＦＩが格納される（ステップＳ０３）。したがって、第１リザーブＲ１には、少なくとも、１単位分（この例では、現行スケジュールの１層分である。）のフィラメントＦＩが格納されている（ステップＳ０４でＹＥＳ）。そのため、３Ｄプリンタ２０は、吐出を継続させることができる。
The filament FI is stored in advance in the first reserve R1 (step S03). Therefore, at least one unit of filament FI (in this example, one layer of the current schedule) is stored in the first reserve R1 (YES in step S04). Therefore, the
つまり、第１リザーブＲ１が１単位分のフィラメントＦＩを格納しているため、３Ｄプリンタ２０は、断線が起きても、吐出を継続させることができる。
That is, since the first reserve R1 stores the filament FI for one unit, the
＜第１格納部にフィラメントを格納する例＞（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、３Ｄプリンタ２０は、第１格納部にフィラメントＦＩを格納する。例えば、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ０３と同様に第１リザーブＲ１にフィラメントＦＩを格納する。
<Example of storing filament in first storage unit> (Step S14)
In step S14, the
＜格納する格納部の切替例＞（ステップＳ１５）
ステップＳ１５では、３Ｄプリンタ２０は、格納する格納部を第１格納部から第２格納部に切り替える。具体的には、３Ｄプリンタ２０は、図４（Ｂ）に示す状態から、図４（Ａ）となるように切り替える。
<Example of Switching Storage Units to Store> (Step S15)
In step S15, the
＜第２格納部にフィラメントを格納する例＞（ステップＳ１６）
ステップＳ１６では、３Ｄプリンタ２０は、第２格納部にフィラメントＦＩを格納する。具体的には、ステップＳ１５によって、格納する格納部が第２格納部に切り替わった後、３Ｄプリンタ２０は、第２リザーブＲ２にフィラメントＦＩを格納する。
<Example of storing filament in second storage unit> (Step S16)
In step S16, the
なお、３Ｄプリンタ２０は、所定の量、第２リザーブＲ２にフィラメントＦＩを格納する。また、どれだけ第２リザーブＲ２にフィラメントＦＩを格納するか、すなわち、所定の量は、例えば、あらかじめ設定されるとする。
Note that the
＜現行のスケジュールが完了したか否かの判断例＞（ステップＳ１７）
ステップＳ１７では、３Ｄプリンタ２０は、現行のスケジュールが完了したか否かを判断する。例えば、上記（表１）に示す吐出スケジュールが用いられると、３Ｄプリンタ２０は、最初に、「吐出Ｎｏ．」が「１」のスケジュールを行う、すなわち、１層目の形成を行う。この例では、「吐出Ｎｏ．」が「１」のスケジュールが「現行のスケジュール」となり、「吐出Ｎｏ．」が「２」のスケジュールが「次のスケジュール」となる。
<Judgment example of whether or not the current schedule is completed> (step S17)
In step S17, the
したがって、この例では、３Ｄプリンタ２０は、１層目の形成が完了すると、現行のスケジュールが完了したと判断する（ステップＳ１７でＹＥＳ）。
Therefore, in this example, when the formation of the first layer is completed, the
次に、現行のスケジュールが完了したと３Ｄプリンタ２０が判断すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ１９に進む。一方で、現行のスケジュールが完了していないと３Ｄプリンタ２０が判断すると（ステップＳ１７でＮＯ）、３Ｄプリンタ２０は、ステップＳ１８に進む。
Next, when the
＜現行のスケジュールが完了するのを待機する例＞（ステップＳ１８）
ステップＳ１８では、３Ｄプリンタ２０は、現行のスケジュールが完了するのを待機する。例えば、３Ｄプリンタ２０は、一定時間待機する。この待機中に、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩを吐出して現行のスケジュールを継続する。
<Example of Waiting for Completion of Current Schedule> (Step S18)
In step S18, the
＜使用する格納部の切替例＞（ステップＳ１９）
ステップＳ１９では、３Ｄプリンタ２０は、使用する格納部を第１格納部から第２格納部に切り替える。具体的には、３Ｄプリンタ２０は、図５（Ｂ）に示す状態から、図５（Ａ）となるように切り替える。
<Example of switching storage units to be used> (step S19)
In step S19, the
＜吐出スケジュールにおける次のスケジュールへの遷移例＞（ステップＳ０８）（図６）
ステップＳ０８では、３Ｄプリンタ２０は、吐出スケジュールが示す次のスケジュールへ遷移する。具体的には、上記（表１）に示す吐出スケジュールを用いる場合において、３Ｄプリンタ２０は、現行が「吐出Ｎｏ．」が「１」のスケジュールである場合には、「吐出Ｎｏ．」が「２」のスケジュールを行うようにする。
<Example of Transition to Next Schedule in Discharge Schedule> (Step S08) (FIG. 6)
In step S08, the
なお、各処理は、図示するタイミングで行われるに限られない。 Each process is not limited to being performed at the timing shown in the drawing.
以上のようにして、３Ｄプリンタ２０は、１単位あたりを連続して吐出するようにする。なお、１単位は、層単位に限られず、例えば、以下のような単位でもよい。
As described above, the
図８は、本発明の一実施形態に係る１単位の第１変形例を示す概念図である。この第１変形例では、３Ｄプリンタ２０は、２種類以上のフィラメントＦＩを用いる。例えば、図示するように、３Ｄプリンタ２０は、第１パターンＰＴＮ１と、第２パターンＰＴＮ２とを異なる種類のフィラメントＦＩを吐出して形成する。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a first modification of one unit according to an embodiment of the present invention. In the first modification, the
このような場合には、３Ｄプリンタ２０は、複数の吐出ノズルを有し、吐出ノズルを切り替えて異なる種類のフィラメントＦＩを吐出する。他にも、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩを入れ替えて異なる種類のフィラメントＦＩを吐出する。
In such a case, the
このような場合には、各パターンの形成を１単位としてもよい。具体的には、図示する例では、第１パターンＰＴＮ１を形成する単位と、第２パターンＰＴＮ２を形成する単位とのが異なる単位となる。つまり、第１パターンＰＴＮ１及び第２パターンＰＴＮ２は、連続した吐出によって形成される。 In such a case, each pattern may be formed as one unit. Specifically, in the illustrated example, the unit for forming the first pattern PTN1 is different from the unit for forming the second pattern PTN2. That is, the first pattern PTN1 and the second pattern PTN2 are formed by continuous ejection.
第１変形例では、第１パターンＰＴＮ１を形成するスケジュールから、第２パターンＰＴＮ２を形成するスケジュールに遷移するフィラメントの種類が切り替わるタイミング（ステップＳ１７でＹＥＳ）で、格納部が切り替えられる（ステップＳ１９）のが望ましい。 In the first modification, the storage unit is switched at the timing (YES in step S17) at which the filament type transitions from the schedule for forming the first pattern PTN1 to the schedule for forming the second pattern PTN2 (step S19). Is desirable.
他にも、例えば、１単位は、以下のような単位でもよい。 In addition, for example, one unit may be the following unit.
図９は、本発明の一実施形態に係る１単位の第２変形例を示す概念図である。この第２変形例では、３Ｄプリンタ２０は、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とを形成する。なお、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とは、同じ種類のフィラメントＦＩでも、異なる種類のフィラメントＦＩでもよい。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a second modification of one unit according to an embodiment of the present invention. In this second modification, the
図示するように、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とは、離れた位置関係であるとする。例えば、この例では、第３パターンＰＴＮ３を形成するスケジュールが完了した時点において、吐出ノズルは、終了点ＰＥに位置する。一方で、第４パターンＰＴＮ４を形成するスケジュールを開始する時点において、吐出ノズルは、開始点ＰＳに位置する。このような場合には、図示するように、終了点ＰＥと、開始点ＰＳとは、物理的に離れた位置関係となる。 As shown in the drawing, it is assumed that the third pattern PTN3 and the fourth pattern PTN4 are in a separated positional relationship. For example, in this example, the discharge nozzle is positioned at the end point PE when the schedule for forming the third pattern PTN3 is completed. On the other hand, at the time when the schedule for forming the fourth pattern PTN4 is started, the discharge nozzle is located at the start point PS. In such a case, as shown in the drawing, the end point PE and the start point PS are physically separated.
第２変形例では、３Ｄプリンタ２０は、終了点ＰＥから開始点ＰＳに吐出ノズルを移動させる。この間では、３Ｄプリンタ２０は、フィラメントＦＩの吐出を停止させる。したがって、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とを形成するには、連続した吐出を行わない時間がある。また、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とが同じ層であっても、第２変形例のような場合がある。
In the second modification, the
第２変形例では、第３パターンＰＴＮ３と、第４パターンＰＴＮ４とが同じ層であっても、第３パターンＰＴＮ３を形成するのを１単位とし、一方で、第３パターンＰＴＮ３を形成するのを第３パターンＰＴＮ３とは異なる単位とする。 In the second modification, even if the third pattern PTN3 and the fourth pattern PTN4 are the same layer, the third pattern PTN3 is formed as one unit, while the third pattern PTN3 is formed. The unit is different from the third pattern PTN3.
第３パターンＰＴＮ３を形成するスケジュールから、第４パターンＰＴＮ４を形成するスケジュールが遷移するタイミング（ステップＳ１７でＹＥＳ）で、格納部が切り替えられる（ステップＳ１９）のが望ましい。 It is desirable that the storage unit is switched (step S19) at the timing when the schedule for forming the fourth pattern PTN4 transitions from the schedule for forming the third pattern PTN3 (YES in step S17).
例えば、以上のようなタイミングで、吐出ノズル側経路Ｅ２において、使用される格納部が切り替えられると、３Ｄプリンタ２０は、連続した吐出ができる。
For example, when the storage unit to be used is switched in the ejection nozzle side path E2 at the timing as described above, the
なお、ステップＳ１９のような切替後、３Ｄプリンタ２０は、吐出量が設定値以下の吐出を行う際に、第２格納部から第１格納部に切り替えるのが望ましい。上記（表１）のような吐出スケジュールによって、３Ｄプリンタ２０は、吐出量を把握できる。そのため、次のスケジュールに必要なフィラメントＦＩの量を把握できる。
Note that after the switching as in step S19, the
ステップＳ１９のような切替が行われると、第１格納部には、フィラメントＦＩが残っている場合が多い。なお、残っている量は、フィラメントＦＩを送り出した量等から算出できる。このような場合では、３Ｄプリンタ２０は、設定値を残っているフィラメントＦＩの量とする。
When switching is performed as in step S19, the filament FI remains in the first storage unit in many cases. The remaining amount can be calculated from the amount of filament FI sent out. In such a case, the
すなわち、次のスケジュールに使用されるフィラメントＦＩの量、すなわち、吐出量が、設定値以下であれば、次のスケジュールは、第１格納部に残っているフィラメントＦＩで、連続した吐出が可能な場合である。このような場合には、３Ｄプリンタ２０は、残っているフィラメントＦＩを使用するように切り替える。このようにすると３Ｄプリンタ２０は、残っているフィラメントＦＩをリサイクルすることができる。
That is, if the amount of filament FI used for the next schedule, that is, the discharge amount is equal to or less than the set value, the next schedule can be continuously discharged with the filament FI remaining in the first storage unit. Is the case. In such a case, the
また、図３に示すように、乾燥機ＤＲを有する構成では、３Ｄプリンタ２０は、乾燥機ＤＲによって、フィラメントＦＩが乾燥するのを待つ場合があってもよい。このようにすると、３Ｄプリンタ２０は、乾燥したフィラメントＦＩを使用することができる。このような乾燥したフィラメントＦＩが使用されると、３Ｄプリンタ２０は、高品質な造形物を製造できる。
Further, as shown in FIG. 3, in the configuration having the dryer DR, the
＜フィラメント供給装置の第２構成例＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタが有するフィラメント供給装置の第２構成例を示す概略図である。例えば、フィラメント供給装置１０６は、図示するような構成でもよい。
<Second configuration example of filament supply device>
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a second configuration example of the filament supply device included in the 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, the
図３に示す構成と比較すると、検出部がエンコーダＥＮとなる点が異なる。以下、異なる点を中心に説明し、重複する説明を省略する。 Compared to the configuration shown in FIG. 3, the difference is that the detector is an encoder EN. Hereinafter, different points will be mainly described, and redundant description will be omitted.
図示するように、エンコーダＥＮは、保持部となるカートリッジＣＧ内に設置される。この構成では、フィラメントＦＩは、図示するように、リール状に巻かれている。 As illustrated, the encoder EN is installed in a cartridge CG serving as a holding unit. In this configuration, the filament FI is wound in a reel shape as illustrated.
エンコーダＥＮは、フィラメントＦＩの回転状態を検出する。例えば、第２モータＭＲ２がフィラメントＦＩを送り出している状態において、エンコーダＥＮによって、フィラメントＦＩが回転していないのを検出すると、３Ｄプリンタ２０は、断線が発生したと判断する。
The encoder EN detects the rotational state of the filament FI. For example, when the encoder FI detects that the filament FI is not rotating while the second motor MR2 is sending out the filament FI, the
＜機能構成例＞
図１１は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタの機能構成例を示す機能ブロック図である。例えば、３Ｄプリンタ２０は、保持部２０Ｆ１と、吐出部２０Ｆ２と、格納部２０Ｆ３と、検出部２０Ｆ４とを備える。また、３Ｄプリンタ２０は、図示するように、切替部２０Ｆ５を更に備える機能構成であるのが望ましい。さらに、格納部２０Ｆ３は、図示するように、第１格納部２０Ｆ３１と、第２格納部２０Ｆ３２とを含む構成であるのが望ましい。さらにまた、格納部２０Ｆ３は、図示するように、乾燥部２０Ｆ３３を有するのが望ましい。以下、図示する機能構成を例に説明する。
<Functional configuration example>
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating a functional configuration example of a 3D printer according to an embodiment of the present invention. For example, the
保持部２０Ｆ１は、フィラメントＦＩを保持する。例えば、保持部２０Ｆ１は、カートリッジＣＧ（図３）等によって実現される。 The holding unit 20F1 holds the filament FI. For example, the holding unit 20F1 is realized by a cartridge CG (FIG. 3) or the like.
吐出部２０Ｆ２は、フィラメントＦＩを吐出する。例えば、吐出部２０Ｆ２は、吐出ノズル１１５（図３）等によって実現される。 The discharge unit 20F2 discharges the filament FI. For example, the discharge unit 20F2 is realized by the discharge nozzle 115 (FIG. 3) or the like.
格納部２０Ｆ３は、保持部２０Ｆ１と、吐出部２０Ｆ２との間で、連続して吐出させる量のフィラメントＦＩを格納する。そして、格納部２０Ｆ３に格納されるフィラメントＦＩは、吐出部２０Ｆ２に送り出される。例えば、格納部２０Ｆ３を構成する第１格納部２０Ｆ３１及び第２格納部２０Ｆ３２は、第１リザーブＲ１及び第２リザーブＲ２（図３）等によって実現される。 The storage unit 20F3 stores the amount of filament FI that is continuously discharged between the holding unit 20F1 and the discharge unit 20F2. Then, the filament FI stored in the storage unit 20F3 is sent out to the discharge unit 20F2. For example, the first storage unit 20F31 and the second storage unit 20F32 constituting the storage unit 20F3 are realized by the first reserve R1, the second reserve R2 (FIG. 3), and the like.
検出部２０Ｆ４は、保持部２０Ｆ１と、吐出部２０Ｆ２との間で、フィラメントＦＩが断線したか否かを検出する。例えば、検出部２０Ｆ４は、フォトインタラプタＰＨ（図３）又はエンコーダＥＮ（図１０）等によって実現される。 The detection unit 20F4 detects whether or not the filament FI is disconnected between the holding unit 20F1 and the discharge unit 20F2. For example, the detection unit 20F4 is realized by a photo interrupter PH (FIG. 3) or an encoder EN (FIG. 10).
切替部２０Ｆ５は、第１格納部２０Ｆ３１と、第２格納部２０Ｆ３２とを切り替える。例えば、切替部２０Ｆ５は、図４及び図５に示す構成によって実現される。 The switching unit 20F5 switches between the first storage unit 20F31 and the second storage unit 20F32. For example, the switching unit 20F5 is realized by the configuration illustrated in FIGS.
乾燥部２０Ｆ３３は、フィラメントＦＩを乾燥させる。例えば、乾燥部２０Ｆ３３は、乾燥機ＤＲ（図３）等によって実現される。 The drying unit 20F33 dries the filament FI. For example, the drying unit 20F33 is realized by a dryer DR (FIG. 3) or the like.
以上のような構成であると、３Ｄプリンタ２０は、格納部２０Ｆ３によって、１単位あたりに使用するフィラメントＦＩを格納することができる。そのため、３Ｄプリンタ２０は、１単位分のフィラメントＦＩを連続して送り出すことができる。ゆえに、各単位では、フィラメントＦＩが連続するため、途中でフィラメントＦＩが途切れ、いわゆる「空吐出」が少なくできる。３Ｄプリンタ２０は、１単位を連続して吐出できるため、造形品質を向上させることができる。
With the configuration as described above, the
また、図３に示すように、フィラメントＦＩを送り出す機構が複数ある場合等では、各機構の同期がずれると、駆動タイミング又は駆動量の差等が発生し、フィラメントＦＩが引っ張られる場合がある。このような引っ張りによって、フィラメントＦＩは、断線する場合がある。 Further, as shown in FIG. 3, when there are a plurality of mechanisms for sending out the filament FI, when the mechanisms are out of synchronization, a difference in driving timing or driving amount may occur, and the filament FI may be pulled. Such pulling may cause the filament FI to break.
他にも、フィラメントＦＩは、硬度に差がある場合もある。そのため、フィラメントＦＩが柔らかいと、フィラメントＦＩは、断線する場合がある。 In addition, the filament FI may have a difference in hardness. Therefore, when the filament FI is soft, the filament FI may be disconnected.
さらに、フィラメントＦＩは、保管状態又は乾燥状態によって断線しやすい状態がある。 Furthermore, the filament FI is likely to be disconnected depending on the storage state or the dry state.
このような断線があっても、検出部２０Ｆ４によって、３Ｄプリンタ２０は、断線を検出できる。断線が検出されると、３Ｄプリンタ２０は、切替部２０Ｆ５によって、第１格納部２０Ｆ３１と、第２格納部２０Ｆ３２とを切り替える。このようにすると、断線があっても、連続して吐出が可能な格納部に切り替えられる。そのため、３Ｄプリンタ２０は、断線があっても、意図しない吐出の途切れを防止することができる。
Even if there is such disconnection, the
（その他の実施形態）
例えば、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタ２０は、以下のような３Ｄプリンタシステム１のような構成で使用されてもよい。
(Other embodiments)
For example, the
図１２は、本発明の一実施形態に係る３Ｄプリンタシステムの一例を示す概略図である。例えば、３Ｄプリンタシステム１は、情報処理装置の例であるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０と、３Ｄプリンタ２０とを有する全体構成である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a 3D printer system according to an embodiment of the present invention. For example, the 3D printer system 1 has an overall configuration including a PC (Personal Computer) 10 that is an example of an information processing apparatus and a
３Ｄプリンタ２０は、ＰＣ１０等から入力される、いわゆるスライスデータ等の３Ｄモデルデータに基づいて、フィラメントＦＩを吐出して各層を形成する。例えば、造形物は、以下のように製造される。
The
また、例えば、情報処理装置が有する機能の一部を３Ｄプリンタが有してもよい。 For example, the 3D printer may have a part of the functions of the information processing apparatus.
なお、本発明に係る各処理の全部又は一部は、アセンブラ等の低水準言語、Ｃ言語等の高水準言語等で記述されるコンピュータに情報処理方法を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。すなわち、プログラムは、情報処理装置又は１以上の情報処理装置を含む情報処理システム等のコンピュータに各処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。 Note that all or part of each processing according to the present invention may be realized by a program for causing a computer described in a low-level language such as an assembler, a high-level language such as C language, etc. to execute an information processing method. Good. That is, the program is a computer program for causing a computer such as an information processing apparatus or an information processing system including one or more information processing apparatuses to execute each process.
また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶して頒布することができる。なお、記録媒体は、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ブルーレイディスク等の光ディスク、ＳＤ（登録商標）カード又はＭＯ等である。さらに、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。 The program can be stored and distributed in a computer-readable recording medium. The recording medium is an EPROM (Erasable Programmable ROM), a flash memory, an optical disk such as a flexible disk, a Blu-ray disk, an SD (registered trademark) card, or an MO. Furthermore, the program can be distributed through a telecommunication line.
さらに、３Ｄプリンタシステム１は、ネットワーク等によって相互に接続される２以上の情報処理装置を有し、各種処理の全部又は一部を複数の情報処理装置が仮想化、分散、並列、又は冗長してそれぞれ処理を行ってもよい。 Further, the 3D printer system 1 has two or more information processing devices connected to each other via a network or the like, and a plurality of information processing devices virtualize, distribute, parallel, or make redundant all or part of various processes. Each of them may be processed.
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
１ ３Ｄプリンタシステム
１０ ＰＣ
２０ ３Ｄプリンタ
ＦＩ フィラメント
Ｒ１ 第１リザーブ
Ｒ２ 第２リザーブ
１１５ 吐出ノズル
ＣＧ カートリッジ
ＥＮ エンコーダ
ＤＲ 乾燥機
ＰＨ フォトインタラプタ
1
20 3D printer FI Filament R1 First reserve
Claims (9)
前記フィラメントを保持する保持部と、
前記フィラメントを吐出する吐出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、前記フィラメントが断線したか否かを検出する検出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、連続して吐出させる量の前記フィラメントを格納し、前記吐出部に前記フィラメントを送り出す格納部と
を備える３Ｄプリンタ。 A 3D printer that produces a model using a filament,
A holding part for holding the filament;
A discharge section for discharging the filament;
A detection unit that detects whether or not the filament is disconnected between the holding unit and the discharge unit;
A 3D printer comprising: a storage unit that stores an amount of the filament that is continuously discharged between the holding unit and the discharge unit, and sends the filament to the discharge unit.
前記検出部が前記フィラメントの断線を検出すると、前記吐出部に前記フィラメントを送り出す前記格納部を切り替える切替部を更に備える請求項１又は２に記載の３Ｄプリンタ。 There are two or more storage units,
The 3D printer according to claim 1, further comprising a switching unit that switches the storage unit that sends the filament to the discharge unit when the detection unit detects a breakage of the filament.
前記切替部は、前記第１格納部と、前記第２格納部とを切り替え、
前記切替部は、前記検出部が前記フィラメントの断線を検出すると、前記第１格納部から前記第２格納部に切り替え、
前記吐出部から吐出させる吐出量が設定値以下の吐出を行う際に、前記切替部は、前記第２格納部から前記第１格納部に切り替える請求項３に記載の３Ｄプリンタ。 The storage unit includes a first storage unit and a second storage unit,
The switching unit switches between the first storage unit and the second storage unit,
The switching unit switches from the first storage unit to the second storage unit when the detection unit detects a break in the filament,
4. The 3D printer according to claim 3, wherein the switching unit switches from the second storage unit to the first storage unit when performing discharge with a discharge amount discharged from the discharge unit equal to or less than a set value. 5.
前記切替部は、前記層が変わるタイミングで前記格納部を切り替える請求項３又は４に記載の３Ｄプリンタ。 The shaped object is manufactured by laminating a plurality of layers of the filaments,
The 3D printer according to claim 3 or 4, wherein the switching unit switches the storage unit at a timing when the layer changes.
前記切替部は、前記フィラメントの種類が切り替わるタイミングで前記格納部を切り替える請求項３乃至５のいずれか１項に記載の３Ｄプリンタ。 Two or more types of filaments are used,
The 3D printer according to claim 3, wherein the switching unit switches the storage unit at a timing at which the type of the filament is switched.
前記フィラメントを保持する保持部と、
前記フィラメントを吐出する吐出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、前記フィラメントが断線したか否かを検出する検出部と、
前記保持部と、前記吐出部との間で、連続して吐出させる量の前記フィラメントを格納し、前記吐出部に前記フィラメントを送り出す格納部と
を備える３Ｄプリンタシステム。 A 3D printer system having a 3D printer that manufactures a model using a filament, and one or more information processing devices connected to the 3D printer,
A holding part for holding the filament;
A discharge section for discharging the filament;
A detection unit that detects whether or not the filament is disconnected between the holding unit and the discharge unit;
A 3D printer system comprising: a storage unit that stores an amount of the filament to be continuously discharged between the holding unit and the discharge unit, and sends the filament to the discharge unit.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111361151A (en) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 重庆市美客无双智能科技有限公司 | Color mixing 3D printing nozzle assembly and color mixing method |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085957A (en) * | 1996-04-08 | 2000-07-11 | Stratasys, Inc. | Volumetric feed control for flexible filament |
| JP2002500966A (en) * | 1998-01-26 | 2002-01-15 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Rapid prototype system with filament supply spool monitoring |
| JP2004504177A (en) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Filament cassette and loading system |
| US20100096489A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-22 | Stratasys, Inc. | Filament spool |
| CN104309130A (en) * | 2014-11-11 | 2015-01-28 | 西安非凡士机器人科技有限公司 | Intelligent feeding detection mechanism of 3D printer |
| CN104690967A (en) * | 2015-02-02 | 2015-06-10 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | Three-dimensional printer and three-dimensional printing method |
| CN105881912A (en) * | 2016-06-08 | 2016-08-24 | 深圳市斯塔睿科技有限公司 | Automatic material switching device for 3D printing |
| JP2016210152A (en) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | ローランドディー．ジー．株式会社 | Three-dimensional molding apparatus |
-
2017
- 2017-02-22 JP JP2017031127A patent/JP2018134803A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085957A (en) * | 1996-04-08 | 2000-07-11 | Stratasys, Inc. | Volumetric feed control for flexible filament |
| JP2002500966A (en) * | 1998-01-26 | 2002-01-15 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Rapid prototype system with filament supply spool monitoring |
| JP2004504177A (en) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Filament cassette and loading system |
| US20100096489A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-22 | Stratasys, Inc. | Filament spool |
| CN104309130A (en) * | 2014-11-11 | 2015-01-28 | 西安非凡士机器人科技有限公司 | Intelligent feeding detection mechanism of 3D printer |
| CN104690967A (en) * | 2015-02-02 | 2015-06-10 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | Three-dimensional printer and three-dimensional printing method |
| JP2016210152A (en) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | ローランドディー．ジー．株式会社 | Three-dimensional molding apparatus |
| CN105881912A (en) * | 2016-06-08 | 2016-08-24 | 深圳市斯塔睿科技有限公司 | Automatic material switching device for 3D printing |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111361151A (en) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 重庆市美客无双智能科技有限公司 | Color mixing 3D printing nozzle assembly and color mixing method |
| CN111361151B (en) * | 2020-03-17 | 2021-04-27 | 重庆市美客无双智能科技有限公司 | Color mixing 3D printing nozzle assembly and color mixing method |
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