JP3235781B2 - Spraying method and apparatus in additive manufacturing - Google Patents
Spraying method and apparatus in additive manufacturingInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固化する性質をも
つ固化可能物質を散布して形成した散布層を利用する積
層造形技術に用いられる散布方法、及び、その装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spraying method used in an additive manufacturing technique using a spray layer formed by spraying a solidifiable substance having a solidifying property, and an apparatus therefor.
【０００２】本発明は、例えば、レーザビーム、赤外
線、紫外線等の照射エネルギが照射されると固化する固
化可能物質を用いる積層造形に利用できる。[0002] The present invention can be used for additive manufacturing using a solidifiable substance which solidifies when irradiated with an irradiation energy such as a laser beam, infrared ray, ultraviolet ray or the like.
【０００３】[0003]
【従来の技術】近年、積層造形技術（特開平３−１８３
５３０号公報、ＵＳＰ（米国特許）４２４７５０８等）
が開発されている。この積層造形技術では、樹脂被覆砂
等の固化可能物質が用いられ、固化可能物質を散布して
散布層を形成する散布処理、照射エネルギとしてのレー
ザビームを散布層に照射して薄い固化層を形成する照射
処理が交互に繰り返され、これにより固化層が順次多数
積層され、以て造形物が形成される。2. Description of the Related Art In recent years, an additive manufacturing technology (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 530, USP (U.S. Pat. No. 4,247,508)
Is being developed. In this additive manufacturing technology, a solidifiable substance such as resin-coated sand is used, a spraying process of spraying the solidifiable substance to form a scattered layer, and irradiating a scattered layer with a laser beam as irradiation energy to form a thin solidified layer. The irradiation process to be formed is alternately repeated, whereby a large number of solidified layers are sequentially laminated, thereby forming a modeled object.
【０００４】この積層造形技術においては、散布層を形
成するにあたり、図８に示すように、散布された固化可
能物質に常に接触する方式の掻き取り用の掻き取り部材
４００を設け、散布の際に、掻き取り部材４００の先端
で散布層３００の全面にわたり掻き取り、これにより厚
みが均一化された散布層３００を形成する方法が知られ
ている（特表平８−５０２７０３号公報）。In this additive manufacturing technique, in forming a scatter layer, as shown in FIG. 8, a wiping member 400 for wiping, which is always in contact with the sprayed solidifiable substance, is provided. In addition, there is known a method in which the tip of a scraping member 400 is scraped over the entire surface of the scatter layer 300 to thereby form a scatter layer 300 having a uniform thickness (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-502703).
【０００５】更に図９に示すように、散布された固化可
能物質に常に接触する方式の回転ローラ５００を設け、
散布の際に、回転ローラ５００で散布層３００の全面を
ならし、これにより厚みが均一化された散布層３００を
形成する方法が知られている（特開平３−１８３５３０
号公報）。これらの公報技術によれば、前述のように散
布の際には、掻き取り部材４００や回転ローラ５００
は、散布された固化可能物質に常に接触する。Further, as shown in FIG. 9, there is provided a rotating roller 500 of a type which is always in contact with the solidified material that has been sprayed,
There is known a method in which the entire surface of the scatter layer 300 is leveled by the rotating roller 500 during the scatter, thereby forming the scatter layer 300 having a uniform thickness (Japanese Patent Laid-Open No. 3-183530).
No.). According to these publications, the scraping member 400 and the rotating roller 500
Is in constant contact with the sprayed solidifiable material.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記したように掻き取
り部材４００の先端で散布部分を掻き取ったり、回転ロ
ーラ５００で散布部分をならしたりすると、前に造形さ
れた下の層に摩擦力が作用し易い。この結果、せん断力
等により下の層がずれたり、損傷したりすることがあ
る。この場合には、造形物の精度が低下するおそれがあ
る。As described above, when the scatter portion is scraped off by the tip of the scraping member 400 or the scatter portion is smoothed by the rotating roller 500, the frictional force is applied to the lower layer formed earlier. Easily act. As a result, the lower layer may be displaced or damaged by a shear force or the like. In this case, there is a possibility that the accuracy of the modeled object is reduced.
【０００７】従って、上記した公報技術では、造形物の
精度を確保するため、散布の際には散布装置の移動速度
をかなり低速または極低速にしなければならない。従っ
て散布速度や造形速度の高速化には限界があり、満足で
きる生産性が得られない。[0007] Therefore, in the above-mentioned publication technology, the moving speed of the spraying device must be considerably low or extremely low at the time of spraying in order to secure the accuracy of the modeled object. Therefore, there is a limit in increasing the spraying speed and the molding speed, and satisfactory productivity cannot be obtained.
【０００８】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、各請求項は、造形物の精度の向上を図るのに有
利な積層造形における散布方法及びその装置を提供する
ことを共通課題とする。[0008] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is a common object of the present invention to provide a method and an apparatus for spraying in additive manufacturing that are advantageous for improving the accuracy of a molded article. I do.
【０００９】加えて、散布速度を速めて生産性の向上を
図るのに有利な積層造形における散布方法及びその装置
を提供することを課題とする。[0009] In addition, an object of the present invention to provide a spraying method and apparatus in an advantageous laminate shaping to improve the productivity expediting scatterplot speed.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る積層造形
における散布方法は、粉粒体を熱硬化型樹脂で被覆した
粉末状をなす固化可能物質を基本成分とした散布層を積
層して造形する積層造形に用いられる散布方法であっ
て、吐出口をもち固化可能物質を収容する収容容器と、
収容容器の吐出口に回転可能に保持され回転に伴い収容
容器内の固化可能物質を切り出して吐出可能な切り出し
ローラとを備え固化可能物質を散布する散布層形成手段
を用い、 散布層形成手段を移動させつつ切り出しローラ
を回転させて、収容容器内の固化可能物質を散布して散
布層を形成し、 散布の際に、散布層と散布層形成手段と
を非接触にすることを特徴とする。Means for Solving the Problems] spraying method of a layered manufacturing according to 請 Motomeko 1 was coated granules with a thermosetting resin
A spraying method used for lamination molding in which a scatterable layer having a powdery solidifiable substance as a basic component is laminated and molded, and a storage container having a discharge port and containing the solidifiable substance,
It is rotatably held at the discharge port of the storage container and is stored with rotation
Cutting out the solidifiable substance in the container and discharging it
And a roller for cutting out while moving the scattered layer forming means using a scattered layer forming means for spraying the solidifiable substance, the roller comprising:
To spray the solidifiable substance in the container.
It is characterized in that a cloth layer is formed, and the spray layer and the spray layer forming means are not in contact with each other during the spraying.
【００１１】請求項２に係る積層造形における散布方法
によれば、請求項１において、切り出しローラの回転速
度は、前記散布層形成手段の移動速度よりも充分に大き
いことを特徴とする。According to the method of application of a layered manufacturing according to 請 Motomeko 2, in claim 1, the rotational speed of the cut-out roller, characterized in that sufficiently greater than the moving speed of the spraying layer forming means.
【００１２】請求項３に係る積層造形における散布方法
によれば、請求項１または２において、散布層形成手段
は移動方向変更可能であり、散布層形成手段の移動方向
に応じて前記切り出しローラの回転方向を変更すること
を特徴とする。According to the method of application of a layered manufacturing according to 請 Motomeko 3, in claim 1 or 2, spraying layer forming means is movable direction changing, the cut roller in accordance with the moving direction of the spray layer forming means Is characterized in that the direction of rotation of is changed.
【００１３】請求項４に係る積層造形における散布方法
によれば、請求項１〜３のいずれかにおいて、散布層の
厚みに関する物理量を直接または間接的に検出する厚み
検出手段を用い、散布層形成手段により前記固化可能物
質を散布して散布層を形成するにあたり、厚み検出手段
により散布層の厚みを検出し、検出に応じて散布層の厚
みの補正を行う補正処理を実行することを特徴とする。According to the method of application of a layered manufacturing according to 請 Motomeko 4, in any one of claims 1 to 3, using the thickness detection means to detect a physical quantity related to the thickness of the sprayed layer directly or indirectly, spraying In forming the scatter layer by spraying the solidifiable substance by the layer forming means, the thickness of the scatter layer is detected by the thickness detection means, and a correction process of correcting the thickness of the scatter layer according to the detection is performed. Features.
【００１４】請求項５に係る積層造形における散布方法
によれば、請求項４において、厚み検出手段は、散布層
の厚みに関する物理量を散布層に非接触で検出すること
を特徴とする。According to the method of application of a layered manufacturing according to 請 Motomeko 5, in claim 4, the thickness detecting means, characterized by non-contact detection of physical quantity related to the thickness of the sprayed layer to scatter layer.
【００１５】請求項６に係る積層造形における装置は、
粉粒体を熱硬化型樹脂で被覆した粉末状をなす固化可能
物質を基本成分とした散布層を積層して造形する積層造
形に用いられる装置であって、固化可能物質を散布して
散布層を形成する散布層形成手段と、散布の際に散布層
と散布層形成手段とを非接触に維持しつつ散布層形成手
段を移動させる非接触移動手段とを具備し、 散布層形成
手段は、吐出口をもち固化可能物質を収容する収容容器
と、収容容器の吐出口に回転可能に保持され回転に伴い
収容容器内の固化可能物質を切り出して吐出可能な切り
出しローラとを備えていることを特徴とする。[0015] The apparatus of a layered manufacturing according to the 請 Motomeko 6,
This is an apparatus used for lamination molding in which a powdery solidified material in which a powder is coated with a thermosetting resin is formed by laminating a scatterable layer containing a solidifiable substance as a basic component. And a non-contact moving means for moving the scatter layer forming means while keeping the scatter layer and the scatter layer forming means in non-contact during spraying, and forming a scatter layer.
The means is a storage container having a discharge port and containing a solidifiable substance.
And is rotatably held at the discharge port of the storage container,
Cut-out that can cut out solidifiable substance in the container and discharge it
And a delivery roller .
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明で用いる照射エネルギとし
ては、可視光領域、赤外線領域、紫外線領域を採用で
き、レーザビームが好ましい。赤外線は遠赤外線、近赤
外線でもよい。レーザビームとしては、例えば、ＣＯ2
レーザ、ＹＡＧレーザ、Ａｒレーザ、ルビーレーザ、エ
キシマレーザ等の公知のビームを適宜選択でき、可視レ
ーザビーム、非可視レーザビームのいずれでも良い。本
発明で用いる固化可能物質としては、熱硬化型樹脂を被
覆した砂等の粉粒体を採用する。粉粒体の大きさは問わ
ない。レーザビーム照射で加熱されると、熱硬化型樹脂
は熱硬化し、これにより隣設する粉粒体同士が結合固化
する。The irradiation morphism energy Ru used in the present invention PREFERRED EMBODIMENTS, the visible light region, the infrared region, can be adopted an ultraviolet region, the laser beam is preferable. The infrared light may be far infrared light or near infrared light. As the laser beam, for example, CO 2
A known beam such as a laser, a YAG laser, an Ar laser, a ruby laser, and an excimer laser can be appropriately selected, and may be a visible laser beam or an invisible laser beam. The solidifiable substance used in the present invention, employing a granular material, such as sand coated with a thermosetting resin. The size of the granular material does not matter. When heated by laser beam irradiation, the thermosetting resin is thermoset, whereby adjacent particles are bonded and solidified.
【００１７】散布層形成手段としては、後述するように
粉末状の固化可能物質を少量ずつ切り出して吐出するこ
とにより散布するローラをもつ方式を採用する。As the spraying layer forming means, a system having a roller for spraying by cutting out and discharging a powdery solidifiable substance little by little as described later is adopted .
【００１８】本発明に係る散布層形成手段は、粉末状の
固化可能物質を収容する収容容器と、収容容器に回転可
能に保持され収容容器内に収容された固化可能物質を少
量ずつ切り出して吐出する切り出しローラとを備えた構
成である。代表的な切り出しローラとしては、外周面に
溝等の凹部をもつローラを採用できる。The scatter layer forming means according to the present invention comprises a container for accommodating a powdery solidifiable substance, and a small amount of the solidifiable substance which is rotatably held by the container and accommodated in the container and discharged. Ru configuration der provided with a cut-out roller for. As a representative cut-out roller, a roller having a concave portion such as a groove on the outer peripheral surface can be adopted.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、第１実施例を図面を参照して説明す
る。本実施例は、レーザビームの照射により造形物を得
る積層造形に適用した場合である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment will be described below with reference to the drawings. The present embodiment is a case where the present invention is applied to additive manufacturing in which a shaped object is obtained by irradiation with a laser beam.
【００２０】図１は概念構成を模式的に示す。本実施例
では、水平二次元方向をＸ方向及びＹ方向とし、高さ方
向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向は互いに直交する方
向である。FIG. 1 schematically shows the conceptual configuration. In this embodiment, the horizontal two-dimensional direction is defined as an X direction and a Y direction, and the height direction is defined as a Z direction. The X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other.
【００２１】本実施例では、図１から理解できるよう
に、矢印Ｚ方向に昇降可能な昇降テーブル１をもつ昇降
装置２、昇降テーブル１を昇降させる第１駆動手段３、
固化可能物質としての樹脂被覆砂を収容すると共に樹脂
被覆砂を昇降テーブル１に散布して散布層を昇降テーブ
ル１に形成する散布装置５、散布装置５を矢印Ｙ方向に
沿って案内する案内レール６、散布装置５を案内レール
６に沿って矢印Ｙ方向（矢印Ｓ１、Ｓ２方向）に移動さ
せる第２駆動手段７、レーザビームを発振するレーザ発
振器８（ＣＯ2 レーザ）、レーザビームを伝達する伝達
系９、レーザビームの向きを変える回転ミラー装置１
０、多種類のマスク１２が多数積層されるマスク供給台
１３、使用済みのマスク１２が多数積層されるマスク回
収台１５、マスク１２を保持して搬送可能なマスク配置
装置１７をもつ。In this embodiment, as can be understood from FIG. 1, a lifting device 2 having a lifting table 1 which can be raised and lowered in the direction of arrow Z, a first driving means 3 for lifting and lowering the lifting table 1,
A dispersing device 5 for containing resin-coated sand as a solidifiable substance and dispersing the resin-coated sand on the elevating table 1 to form a scattered layer on the elevating table 1, and a guide rail for guiding the dispersing device 5 along the arrow Y direction. 6. Second driving means 7 for moving the spraying device 5 in the direction of the arrow Y (the directions of the arrows S1 and S2) along the guide rail 6, a laser oscillator 8 for oscillating a laser beam (CO 2 laser), and transmitting the laser beam. Transmission system 9, rotating mirror device 1 for changing direction of laser beam
0, a mask supply table 13 on which many types of masks 12 are stacked, a mask collection table 15 on which many used masks 12 are stacked, and a mask placement device 17 capable of holding and transporting the masks 12.
【００２２】マスク配置装置１７は、マスク１２を１枚
づつ磁気吸着または真空吸着する吸着部１７ｒと、吸着
部１７ｒを矢印Ｃ方向に移動させる第３駆動手段１９と
をもつ。The mask placement device 17 has a suction unit 17r for magnetically or vacuum-sucking the masks 12 one by one, and a third driving means 19 for moving the suction unit 17r in the direction of arrow C.
【００２３】マスク１２は、本実施例で照射するレーザ
ビームに対して耐久性をもつ材料、例えば鋼板やアルミ
板等で構成されている。マスク１２には、レーザビーム
が透過する所定の透過パターン形状の透過窓１１が形成
されている。透過窓１１は、レーザビームを透過できる
性質をもてば良く、その形状は造形物の種類に応じて適
宜選択され、マスク１２ごとに選択される。The mask 12 is made of a material having durability against the laser beam irradiated in the present embodiment, for example, a steel plate or an aluminum plate. In the mask 12, a transmission window 11 having a predetermined transmission pattern shape through which the laser beam is transmitted is formed. The transmission window 11 only needs to have a property of transmitting a laser beam, and the shape thereof is appropriately selected according to the type of the modeled object, and is selected for each mask 12.
【００２４】案内レール６の内方には案内レール６ｘが
並設されている。マスクホルダ１４は枠状をなし、マス
ク１２を着脱可能に保持する。マスクホルダ１４は、図
略のマスクホルダ駆動手段により案内レール６ｘに沿っ
て矢印Ｙ１、Ｙ２方向に移動可能である。Inside the guide rail 6, guide rails 6x are arranged side by side. The mask holder 14 has a frame shape and holds the mask 12 detachably. The mask holder 14 can be moved in the directions of arrows Y1 and Y2 along the guide rail 6x by mask holder driving means (not shown).
【００２５】レーザビームによる照射処理が実行される
際には、マスク１２を保持した位置ＰＡのマスクホルダ
１４が案内レール６ｘに沿って矢印Ｙ２方向に装入さ
れ、位置ＰＢに到達する。即ち、マスクホルダ１４に保
持されているマスク１２が昇降テーブル１の上方に到達
する。この状態で、レーザビームによる照射処理がマス
ク越しに実行される。照射処理が終了すれば、マスク１
２を保持した位置ＰＢのマスクホルダ１４が案内レール
６ｘに沿って矢印Ｙ１方向に移動し、位置ＰＡに退出す
る。When the irradiation process by the laser beam is performed, the mask holder 14 at the position PA holding the mask 12 is inserted in the direction of arrow Y2 along the guide rail 6x, and reaches the position PB. That is, the mask 12 held by the mask holder 14 reaches above the elevating table 1. In this state, the irradiation process by the laser beam is performed through the mask. When the irradiation process is completed, the mask 1
The mask holder 14 at the position PB holding 2 moves in the direction of the arrow Y1 along the guide rail 6x, and retreats to the position PA.
【００２６】位置ＰＡに退出したマスクホルダ１４に保
持されている使用済みのマスク１２は、マスク配置装置
１７の作動により、マスク回収台１５に回収される。更
に、マスク供給台１３上の新しいマスク１２がマスク配
置装置１７の作動により、位置ＰＡで待機中のマスクホ
ルダ１４に載せられる。これによりマスク交換処理が実
行される。そして、新しいマスク１２を載せたマスクホ
ルダ１４が再び位置ＰＡから再び矢印Ｙ２方向に装入さ
れ、位置ＰＢにセットされ、前述同様にレーザビームに
よるマスク越しの照射処理が実行される。The used mask 12 held by the mask holder 14 that has exited to the position PA is collected by the mask collection table 15 by the operation of the mask placement device 17. Further, a new mask 12 on the mask supply table 13 is placed on the mask holder 14 waiting at the position PA by the operation of the mask placement device 17. As a result, a mask replacement process is performed. Then, the mask holder 14 on which the new mask 12 is mounted is again inserted from the position PA in the direction of the arrow Y2, is set to the position PB, and the irradiation processing through the mask by the laser beam is executed as described above.
【００２７】本実施例では、図１から理解できるよう
に、散布装置５の下部にはこれを支持する脚部５ｋが装
備されている。脚部５ｋにより、案内レール６上の散布
装置５の底面は、案内レール６ｘ上のマスクホルダ１４
の上面よりも寸法Ｋｈぶん高い位置に設定されている。
更に案内レール６ｘの外方に案内レール６が配置されて
いる。従ってマスクホルダ１４と散布装置５とが作動す
る際に、両者は互いに干渉、衝突しないように設定され
ている。In this embodiment, as can be understood from FIG. 1, a lower portion of the spraying device 5 is provided with a leg portion 5k for supporting the same. Due to the legs 5k, the bottom surface of the spraying device 5 on the guide rail 6 is placed on the mask holder 14 on the guide rail 6x.
Is set at a position higher than the upper surface by the dimension Kh.
Further, the guide rail 6 is disposed outside the guide rail 6x. Therefore, when the mask holder 14 and the spraying device 5 operate, they are set so as not to interfere with each other and collide with each other.
【００２８】図１に示す第１駆動手段３が駆動すると、
昇降装置２の昇降テーブル１が高さ方向つまり矢印Ｚ
１、Ｚ２方向に沿って昇降し、昇降テーブル１上に積層
されている散布層５５の高さ位置を調整できる。When the first driving means 3 shown in FIG. 1 is driven,
The lifting table 1 of the lifting device 2 is in the height direction, that is, the arrow Z.
1. The height of the scatter layer 55 stacked on the lifting table 1 can be adjusted by moving up and down along the Z2 direction.
【００２９】第１駆動手段３は信号線３ｘを介して、第
２駆動手段７は信号線７ｘを介して、第３駆動手段１９
は信号線１９ｘを介して制御装置３２により制御され
る。The first driving means 3 is connected via a signal line 3x, and the second driving means 7 is connected via a signal line 7x.
Is controlled by the control device 32 via the signal line 19x.
【００３０】第１駆動手段３、第２駆動手段７、第３駆
動手段１９としては油圧、空圧等のシリンダ機構を採用
できるが、場合によってはモータ機構（例えばステッピ
ングモータ機構）でもよい。As the first driving means 3, the second driving means 7, and the third driving means 19, a cylinder mechanism such as a hydraulic pressure or a pneumatic pressure can be adopted, but a motor mechanism (for example, a stepping motor mechanism) may be used in some cases.
【００３１】図２は、散布層形成手段として機能する散
布装置５を示す。図２に示すように散布装置５は、貯蔵
室５１及び吐出口５２ａ、５２ｃをもつ収容容器５３
と、収容容器５３の底部に回転可能に装備された切り出
しローラ５４とを備えている。貯蔵室５１には固化可能
物質としての樹脂被覆砂ＨＡが装填されている。樹脂被
覆砂ＨＡは、レーザビームの照射で熱硬化して固化する
熱硬化型樹脂を用い、熱硬化型樹脂を砂粒子に被覆した
ものである。熱硬化型樹脂の材質はフェノール系樹脂で
ある。図２から理解できるように、収容容器５３の底に
切り出しローラ５４が装備されているため、収容容器５
３内の樹脂被覆砂ＨＡの自然落下は抑えられている。FIG. 2 shows a spraying device 5 functioning as a spray layer forming means. As shown in FIG. 2, the spraying device 5 includes a storage container 53 having a storage chamber 51 and discharge ports 52a and 52c.
And a cut-out roller 54 rotatably mounted on the bottom of the storage container 53. The storage chamber 51 is loaded with resin-coated sand HA as a solidifiable substance. The resin-coated sand HA is formed by using a thermosetting resin that is hardened by being hardened by laser beam irradiation and solidified, and the thermosetting resin is coated on sand particles. The material of the thermosetting resin is a phenolic resin. As can be understood from FIG. 2, since the cut-out roller 54 is provided at the bottom of the storage container 53, the storage container 5
The natural fall of the resin-coated sand HA in 3 is suppressed.
【００３２】切り出しローラ５４の外周部には、多数個
の切り出し溝５４ｍが周方向に沿って列設されている。
切り出しローラ５４は横軸形であり、図１から理解でき
るように矢印Ｘ方向に長軸状に延設されている。On the outer peripheral portion of the cut-out roller 54, a large number of cut-out grooves 54m are arranged in a row along the circumferential direction.
The cut-out roller 54 has a horizontal axis shape, and extends in a long axis shape in the arrow X direction as can be understood from FIG.
【００３３】図２に示すように散布装置５には、非接触
形の厚み検出手段として機能する厚み検出センサ５０ｔ
が搭載されている。厚み検出センサ５０ｔは、散布装置
５が移動する矢印Ｓ１、Ｓ２方向において吐出口５２
ａ、５２ｃの中間に位置している。その理由は、散布装
置５の往動、復動の双方に対処するためである。厚み検
出センサ５０ｔは、発光部と受光部とをもち、発光部か
ら距離検出用のレーザビーム等の検出光を散布層５５に
向けて放出し、散布層５５で反射した検出光を受光部で
受光することにより、発光部と散布層５５の上面との間
の距離ｈを検出する。As shown in FIG. 2, the sprinkling device 5 has a thickness detecting sensor 50t functioning as a non-contact type thickness detecting means.
Is installed. The thickness detection sensor 50t is connected to the ejection port 52 in the
a, 52c. The reason is to cope with both the forward movement and the backward movement of the spraying device 5. The thickness detection sensor 50t has a light-emitting portion and a light-receiving portion, emits detection light such as a laser beam for distance detection from the light-emitting portion toward the scattering layer 55, and detects light reflected by the scattering layer 55 by the light-receiving portion. By receiving the light, the distance h between the light emitting unit and the upper surface of the scattering layer 55 is detected.
【００３４】図２から理解できるように、案内レール６
で案内される散布装置５の高さ位置は、案内レール６に
より規定されている。従って散布装置５が矢印Ｓ１、Ｓ
２方向に移動したとしても、厚み検出センサ５０ｔの高
さ位置は一定である。また散布層５５が積層される毎
に、昇降テーブル１が矢印Ｚ２方向に１ピッチずつ下降
するため、昇降テーブル１の載置面１ｗ上の散布面ＫＣ
の高さ位置は常に一定とされる。故に、前記した距離ｈ
が検出されれば、散布層５５の厚みが非接触で検出され
る。As can be seen from FIG.
The height position of the spraying device 5 guided by is defined by the guide rail 6. Therefore, the dispersing device 5 is driven by the arrows S1, S
Even if it moves in two directions, the height position of the thickness detection sensor 50t is constant. Further, every time the spraying layer 55 is laminated, the lifting table 1 is lowered by one pitch in the direction of arrow Z2, so that the spraying surface KC on the mounting surface 1w of the lifting table 1
Height position is always constant. Therefore, the distance h
Is detected, the thickness of the scattering layer 55 is detected in a non-contact manner.
【００３５】図２から理解できるように、矢印Ｓ１、Ｓ
２方向における散布装置５の移動距離を検出する移動距
離検出手段として機能するリニヤポテンショメータ７０
が配設されている。散布装置５には、リニヤポテンショ
メータ７０に沿って摺動する検出子５０ｘが装備されて
いる。これにより矢印Ｓ１、Ｓ２方向における散布装置
５の移動距離が検出される。As can be understood from FIG. 2, arrows S1, S
Linear potentiometer 70 functioning as a moving distance detecting means for detecting a moving distance of the spraying device 5 in two directions.
Are arranged. The spraying device 5 is equipped with a detector 50x that slides along the linear potentiometer 70. Thereby, the moving distance of the spraying device 5 in the directions of the arrows S1 and S2 is detected.
【００３６】図２から理解できるように、散布装置５の
高さ位置は案内レール６により規定されており、従って
散布装置５の切り出しローラ５４は、昇降テーブル１に
積層された最も上方の散布層５５の上面よりも上方に位
置している。この状態で、散布装置５は第２駆動手段７
により前進後退される。従って本実施例では散布の際に
は、散布装置５は散布層５５に非接触状態に維持され
る。従って案内レール６及び第２駆動手段７は、散布装
置５を散布層５５に対して非接触に維持しつつ、散布装
置５を移動させる非接触移動手段として機能する。As can be understood from FIG. 2, the height position of the spraying device 5 is defined by the guide rails 6, so that the cut-out roller 54 of the spraying device 5 is provided with the uppermost spray layer stacked on the lifting table 1. 55 is located above the upper surface. In this state, the spraying device 5 is
To move forward and backward. Therefore, in the present embodiment, at the time of spraying, the spraying device 5 is maintained in a non-contact state with the spraying layer 55. Therefore, the guide rail 6 and the second driving means 7 function as non-contact moving means for moving the spraying device 5 while keeping the spraying device 5 in non-contact with the spraying layer 55.
【００３７】図３はレーザビーム照射処理を示す。レー
ザ発振機８から発振したレーザビームはビームエキスパ
ンダ９ａでビーム径が拡大及び調整され、固定ミラー９
ｂ〜９ｄを経て回転ミラー装置１０に至る。回転ミラー
装置１０は、矢印ＸＡ方向に揺動して振動するＸ回転ミ
ラー２１をもつＸガルバノスキャナ２２と、ＹＡ方向に
揺動して振動するＹ回転ミラー２４をもつＹガルバノス
キャナ２５とをもつ。FIG. 3 shows a laser beam irradiation process. The beam diameter of the laser beam oscillated from the laser oscillator 8 is expanded and adjusted by a beam expander 9a.
The rotation mirror device 10 is reached via b-9d. The rotating mirror device 10 has an X galvano scanner 22 having an X rotating mirror 21 which oscillates and oscillates in the direction of the arrow XA, and a Y galvano scanner 25 which has a Y rotating mirror 24 which oscillates and oscillates in the YA direction. .
【００３８】Ｘ回転ミラー２１が矢印ＸＡ方向に所定の
振動数で振動すると、レーザビームＭは矢印Ｘ方向にお
いてその振動数で振動する。Ｙ回転ミラー２４が矢印Ｙ
Ａ方向のうちの一方向に揺動すると、矢印Ｘ方向で振動
するレーザビームは、矢印Ｙ方向のうちのＹ１方向に移
動する。従ってレーザ発振器８、伝達系９、回転ミラー
装置１０はレーザ照射装置２０を構成する。制御装置３
２は信号線１０ａを介して回転ミラー装置１０のＸガル
バノスキャナ２２、信号線１０ｂを介してＹガルバノス
キャナ２５を制御し、信号線８ａを介してレーザ発振器
８の出力を制御する。When the X rotating mirror 21 vibrates at a predetermined frequency in the direction of the arrow XA, the laser beam M vibrates at the frequency in the direction of the arrow X. Y rotation mirror 24 is arrow Y
When swinging in one of the directions A, the laser beam oscillating in the direction of the arrow X moves in the direction Y1 of the direction of the arrow Y. Therefore, the laser oscillator 8, the transmission system 9, and the rotating mirror device 10 constitute a laser irradiation device 20. Control device 3
Reference numeral 2 controls the X galvanometer scanner 22 of the rotary mirror device 10 via the signal line 10a, the Y galvanometer scanner 25 via the signal line 10b, and the output of the laser oscillator 8 via the signal line 8a.
【００３９】本実施例では図３から理解できるように、
照射にあたっては、レーザビームが矢印Ｘ方向における
照射端Ｍａから照射端Ｍｃまでの間で多数回往復移動し
て振動する間に、その振動するレーザビームはＹ回転ミ
ラー２４の作動により照射端Ｍａから照射端Ｍｅへ矢印
Ｙ１方向に１回往動する。これにより図３に示すよう
に、レーザビームによる連続波状の照射軌跡が形成され
る。本実施例では図３から理解できるように、連続波状
の照射軌跡は、照射端Ｍａ、Ｍｃとして機能する頂点域
を実質的に三角形状につないだ三角波あるいは疑似三角
波が連続した軌跡である（レーザビームのスポット径：
Ｄ、レーザビームのスキャンピッチ：Ｐ）。このように
レーザビームの軌跡が三角波あるいは疑似三角波が連続
した軌跡である場合には、レーザビームの照射軌跡をサ
インカーブ状にする場合に比較して、Ｘ方向における照
射エネルギ密度のムラを抑えるのに有利である。In this embodiment, as can be understood from FIG.
During the irradiation, while the laser beam reciprocates a number of times between the irradiation end Ma and the irradiation end Mc in the direction of the arrow X and oscillates, the oscillating laser beam is moved from the irradiation end Ma by the operation of the Y rotation mirror 24. It moves forward once to the irradiation end Me in the direction of arrow Y1. As a result, as shown in FIG. 3, a continuous wave irradiation trajectory by the laser beam is formed. In this embodiment, as can be understood from FIG. 3, the continuous wave-shaped irradiation trajectory is a continuous trajectory of a triangular wave or a pseudo-triangular wave in which vertices functioning as irradiation ends Ma and Mc are connected in a substantially triangular shape. Beam spot diameter:
D, scan pitch of laser beam: P). As described above, when the trajectory of the laser beam is a continuous trajectory of a triangular wave or a pseudo triangular wave, unevenness of the irradiation energy density in the X direction is suppressed as compared with the case where the irradiation trajectory of the laser beam is formed into a sine curve. Is advantageous.
【００４０】更に本実施例では図３に示すように、昇降
テーブル１に散布した散布層５５の温度を検出する温度
検出手段としての温度センサ３０が装備されている。温
度センサ３０は、散布層５５のうち、マスク１２で遮光
されレーザビームが照射されなかった部位に対応する領
域を非接触で検出する。温度センサ３０の検出信号は信
号線３０ｆを経て制御装置３２に伝達され、制御装置３
２は温度センサ３０の検出信号に応じてレーザビームの
照射を制御する。具体的には、散布層５５の温度が適温
域よりも高温気味の場合には、単位面積あたりの照射エ
ネルギを低減補正すべく、レーザ発振器８の出力を低減
すると共に、レーザビームの照射速度を増加する。ま
た、散布層５５の温度が適温域よりも低温気味の場合に
は、単位面積あたりの照射エネルギを増加補正すべく、
レーザ発振器８の出力を増加すると共に、レーザビーム
の照射速度を減少する。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a temperature sensor 30 is provided as temperature detecting means for detecting the temperature of the spray layer 55 sprayed on the elevating table 1. The temperature sensor 30 detects, in a non-contact manner, a region of the scatter layer 55 corresponding to a portion that is shielded by the mask 12 and is not irradiated with the laser beam. The detection signal of the temperature sensor 30 is transmitted to the control device 32 via the signal line 30f, and the control device 3
Reference numeral 2 controls the irradiation of the laser beam according to the detection signal of the temperature sensor 30. Specifically, when the temperature of the scatter layer 55 is slightly higher than the appropriate temperature range, the output of the laser oscillator 8 is reduced and the irradiation speed of the laser beam is reduced in order to reduce and correct the irradiation energy per unit area. To increase. When the temperature of the scatter layer 55 is slightly lower than the appropriate temperature range, the irradiation energy per unit area is corrected to increase.
The output of the laser oscillator 8 is increased, and the irradiation speed of the laser beam is reduced.
【００４１】さて本実施例では、三次元造形物が積層造
形で形成される。三次元造形物は中子型、外型部を含
む。この場合には、先ず砂散布処理が実行される。即ち
図２から理解できるように、切り出しローラ５４を矢印
Ｒ１方向に回転させつつ、昇降テーブル１の載置面１ｗ
に沿って散布装置５を矢印Ｓ１方向（＝切り出しローラ
５４の回転方向である矢印Ｒ１方向に相応する方向）に
定速度で往動させ、これにより砂を昇降テーブル１の載
置面１ｗに散布する。散布層５５の厚みｔは造形物の種
類に応じて適宜選択できるものの、例えば０．１〜０．
４ｍｍ、特に０．２ｍｍ程度にできるが、これに限定さ
れるものではない。In this embodiment, a three-dimensional structure is formed by additive manufacturing. The three-dimensional structure includes a core type and an outer die. In this case, first, a sand scattering process is performed. That is, as can be understood from FIG. 2, while rotating the cut-out roller 54 in the direction of the arrow R1, the mounting surface 1w of the lifting table 1
Is spread in the direction of arrow S1 (= direction corresponding to the direction of arrow R1 which is the direction of rotation of the cut-out roller 54) at a constant speed along the direction of the arrow, whereby the sand is sprayed on the mounting surface 1w of the lifting table 1. I do. The thickness t of the scatter layer 55 can be appropriately selected according to the type of the shaped object, but is, for example, 0.1 to 0.1.
It can be 4 mm, especially about 0.2 mm, but is not limited to this.
【００４２】このように散布装置５が矢印Ｓ１方向に往
動する際に、厚み検出センサ５０ｔが所定時間ごとに距
離測定用のレーザビーム等の検出光を散布層５５に照射
し、厚み検出センサ５０ｔと散布層５５との間の距離ｈ
（図２参照）が検出される。この結果、散布層５５の厚
みが検出される。As described above, when the spraying device 5 moves forward in the direction of arrow S1, the thickness detecting sensor 50t irradiates the scattering layer 55 with detection light such as a laser beam for distance measurement at predetermined time intervals. Distance h between 50t and scatter layer 55
(See FIG. 2) is detected. As a result, the thickness of the scatter layer 55 is detected.
【００４３】また散布装置５が矢印Ｓ１方向に往動する
際に、リニヤポテンショメータ７０に沿って散布装置５
の検出子５０ｘが滑り、矢印Ｓ１方向における散布装置
５の移動距離が把握される。従って散布装置５が移動す
る矢印Ｓ１方向における散布層５５の厚みの分布が検出
される。When the spraying device 5 moves forward in the direction of arrow S1, the spraying device 5 is moved along the linear potentiometer 70.
Of the spraying device 5 in the direction of arrow S1 is grasped. Therefore, the distribution of the thickness of the scatter layer 55 in the direction of the arrow S1 in which the scatter device 5 moves is detected.
【００４４】上記のように砂散布処理の往動を終えた
ら、図１に示す位置ＰＡで待機しているマスクホルダ１
４をマスク１２と共に矢印Ｙ２方向に位置ＰＢに装入
し、新しいマスク１２で散布層５５の上方を覆う。After the forward movement of the sand spraying process is completed as described above, the mask holder 1 waiting at the position PA shown in FIG.
4 is inserted into the position PB together with the mask 12 in the direction of arrow Y2, and the new mask 12 covers the upper part of the scatter layer 55.
【００４５】次にレーザビーム照射処理を実行する。こ
のレーザビーム照射処理では、昇降テーブル１に形成し
た散布層５５の上面をマスク１２で覆った状態で、回転
ミラー装置１０からレーザビームＭをマスク１２越しに
散布層５５にスキャン照射する。図３から理解できるよ
うに、スキャン照射は、マスク１２の透過窓１１（Ａ×
Ｂ）よりも広い範囲にわたって実行される。Next, a laser beam irradiation process is performed. In this laser beam irradiation processing, the laser beam M is scanned and radiated from the rotary mirror device 10 through the mask 12 to the scatter layer 55 while the upper surface of the scatter layer 55 formed on the lifting table 1 is covered with the mask 12. As can be understood from FIG. 3, the scanning irradiation is performed by the transmission window 11 (A ×
Performed over a wider range than B).
【００４６】レーザビーム照射処理においては照射され
たレーザビームＭはマスク１２の透過窓１１を透過し、
散布層５５に到達し、これを加熱する。散布層５５のう
ち、レーザビームＭが照射された砂部分の樹脂は熱硬化
する。よって隣設する砂粒同士が結合して一体に固化
し、薄い固化層５５Ａが形成される。In the laser beam irradiation processing, the irradiated laser beam M passes through the transmission window 11 of the mask 12,
The spray layer 55 is reached and heated. The resin in the sand portion of the scatter layer 55 irradiated with the laser beam M is thermally cured. Therefore, adjacent sand particles are combined and solidified integrally, and a thin solidified layer 55A is formed.
【００４７】一方、散布層５５のうち、マスク１２で遮
光されてレーザビームＭが照射されなかった部分は熱硬
化されずに未固化または固化不充分のままであり、後処
理において除去可能である。On the other hand, the portion of the dispersion layer 55 which is shielded from light by the mask 12 and not irradiated with the laser beam M remains unsolidified or insufficiently solidified without being thermally cured, and can be removed in post-processing. .
【００４８】上記のようなレーザビーム照射処理によ
り、透過窓１１の窓形状に対応した平面形状をもつ固化
層５５Ａが形成される。The solidified layer 55A having a planar shape corresponding to the window shape of the transmission window 11 is formed by the above-described laser beam irradiation processing.
【００４９】レーザビーム照射処理を終えたら、次に昇
降テーブル１を１ピッチＫ（図３参照）ぶん矢印Ｚ２方
向に降下させる。ピッチＫは散布層５５の厚みに実質的
に相当する。従って、最も上方の散布層５５の上面の高
さ位置は、毎回ごとに一定となる。After the laser beam irradiation process is completed, the lifting table 1 is lowered by one pitch K (see FIG. 3) in the direction of arrow Z2. The pitch K substantially corresponds to the thickness of the scatter layer 55. Therefore, the height position of the upper surface of the uppermost scatter layer 55 becomes constant every time.
【００５０】そして砂散布処理の復動を行うべく、図２
から理解できるように、切り出しローラ５４を矢印Ｒ２
方向に向けて逆回転させつつ、昇降テーブル１上の固化
層５５Ａに沿って散布装置５を矢印Ｓ２方向（＝切り出
しローラ５４の回転方向である矢印Ｒ２方向に相応する
方向）に復動させ、これにより砂を散布し、新たな散布
層５５を形成する。Then, in order to return to the sand spraying process, FIG.
As can be understood from FIG.
The spraying device 5 is moved backward in the direction of arrow S2 (= direction corresponding to the direction of arrow R2, which is the rotation direction of the cutting roller 54), along the solidified layer 55A on the elevating table 1 while rotating in the opposite direction. Thus, the sand is sprinkled to form a new sprinkling layer 55.
【００５１】このように散布装置５が矢印Ｓ２方向に復
動する際に、前述同様に、厚み検出センサ５０ｔが所定
時間ごとに距離測定用のレーザビーム等の検出光を散布
層５５に照射し、散布層５５の厚みが検出される。また
散布装置５が矢印Ｓ２方向に復動する際に、リニヤポテ
ンショメータ７０に沿って散布装置５の検出子５０ｘが
滑り、矢印Ｓ２方向における散布装置５の移動距離が把
握される。従って散布装置５が矢印Ｓ２方向に復動する
際に、散布層５５の厚みの分布が検出される。上記のよ
うに砂散布処理の復動を終えたら、再びマスク交換処理
を行い、新しいマスク１２で散布層５５の上方を覆う。When the spraying device 5 moves back in the direction of arrow S2, the thickness detecting sensor 50t irradiates the scattering layer 55 with a detection light such as a laser beam for distance measurement every predetermined time, as described above. , The thickness of the scatter layer 55 is detected. When the spraying device 5 moves back in the direction of arrow S2, the detector 50x of the spraying device 5 slides along the linear potentiometer 70, and the moving distance of the spraying device 5 in the direction of arrow S2 is grasped. Therefore, when the spraying device 5 moves back in the direction of the arrow S2, the distribution of the thickness of the spraying layer 55 is detected. After the return of the sand spraying process as described above, the mask replacement process is performed again, and the upper portion of the spray layer 55 is covered with a new mask 12.
【００５２】その後、レーザビーム照射処理を再び実行
すべく、新たな散布層５５にマスク１２越しにレーザビ
ームを照射する。このような砂散布処理、マスク交換処
理、レーザビーム照射処理が順に多数回繰り返される
と、積層造形が進行し、三次元造形物が形成される。図
４は、上記した手順を、全体の手順、散布装置５の手
順、厚み検出手順に分けて示す。Thereafter, in order to execute the laser beam irradiation process again, a new scattering layer 55 is irradiated with a laser beam through the mask 12. When such a sand scattering process, a mask exchange process, and a laser beam irradiation process are repeated many times in order, the additive manufacturing proceeds, and a three-dimensional object is formed. FIG. 4 shows the above procedure divided into an overall procedure, a procedure of the spraying device 5, and a thickness detection procedure.
【００５３】（制御） 図５は、制御装置３２が実行する制御処理のメインルー
チンのフローチャートの一例を示す。ステップＳ２では
初期設定が実行される。ステップＳ４では散布フラグ、
ローラフラグを１にセットする。即ち、散布フラグ、ロ
ーラフラグが『１』とは、形成する散布層５５が奇数枚
目であることを意味し、散布装置５を矢印Ｓ１方向に往
動させると共に切り出しローラ５４を矢印Ｒ１方向に正
回転させることを意味する。また散布フラグ、ローラフ
ラグが『０』とは、形成する散布層５５が偶数枚目であ
ることを意味し、散布装置５を矢印Ｓ２方向に復動させ
ると共に切り出しローラ５４を矢印Ｒ２方向に逆回転さ
せることを意味する。(Control) FIG. 5 shows an example of a flowchart of a main routine of control processing executed by the control device 32. In step S2, initial settings are performed. In step S4, a scatter flag
Set the roller flag to 1. That is, the scatter flag and the roller flag being “1” mean that the scatter layer 55 to be formed is an odd number, and the scatter device 5 is moved in the direction of arrow S1 and the cutout roller 54 is moved in the direction of arrow R1. It means to rotate forward. When the scatter flag and the roller flag are "0", it means that the scatter layer 55 to be formed is an even number, and the scatter device 5 is moved backward in the direction of arrow S2 and the cutout roller 54 is moved in the direction of arrow R2. It means to rotate.
【００５４】ステップＳ６では、散布フラグ、ローラフ
ラグに応じて砂散布の処理が実行される。ステップＳ８
ではマスク交換の処理が実行され、ステップＳ１０でレ
ーザビーム照射の処理が実行され、ステップＳ１２で散
布フラグ、ローラフラグが切り替えられる。即ち、散布
フラグ、ローラフラグが現在『１』であれば、『０』に
切り替えられる。散布フラグ、ローラフラグが現在
『０』であれば、『１』に切り替えられる。In step S6, the process of spraying sand is executed according to the spray flag and the roller flag. Step S8
Then, the process of mask exchange is executed, the process of laser beam irradiation is executed in step S10, and the scatter flag and the roller flag are switched in step S12. That is, if the scatter flag and the roller flag are currently “1”, they are switched to “0”. If the scatter flag and the roller flag are currently "0", they are switched to "1".
【００５５】ステップＳ１４でその他の処理が実行さ
れ、ステップＳ１６で所定時間経過するまで待機する。Other processes are executed at step S14, and the process stands by at step S16 until a predetermined time has elapsed.
【００５６】ステップＳ１８で造形物が完成したか否か
判定し、未完成であれば、ステップＳ６に戻り、前述し
た操作を繰り返す。造形物が完成しておれば、ステップ
Ｓ２０に進み、制御終了を意味するファイナル処理が出
力されているか否か判定する。ファイナル処理が出力さ
れていなければ、ステップＳ２２で、次の造形物を造形
すべく再セット指令を出力し、ステップＳ４に戻る。フ
ァイナル処理が出力されていれば、ステップＳ２０から
ステップＳ２４に進み、ファイナル処理を実行し、終了
する。In step S18, it is determined whether or not the model is completed. If not, the process returns to step S6 to repeat the above-described operation. If the modeled object is completed, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the final processing indicating the end of the control has been output. If the final processing has not been output, a reset command is output in step S22 to form the next modeled object, and the process returns to step S4. If the final process has been output, the process proceeds from step S20 to step S24, executes the final process, and ends.
【００５７】図６は上記した砂散布の処理のサブルーチ
ンを示す。ステップＳ６０２では散布開始指令が出力さ
れているか否か判定する。出力されていなければ、砂を
散布せずに、そのままメインルーチンにリターンする。
散布開始指令が出力されていれば、ステップＳ６０４に
進み、散布フラグ、ローラフラグが『１』か否か判定す
る。『１』であれば、形成する散布層５５が奇数枚目で
あるため、散布装置５を往動させるべく、第２駆動手段
７を駆動する。これにより散布装置５が矢印Ｓ１方向に
往動する。更に切り出しローラ５４を矢印Ｒ１方向に正
回転させるべく、切り出しローラ５４の駆動モータを駆
動させる。散布層５５が最初の層つまり第１層である場
合には、切り出しローラ５４は、予め規定された回転速
度で回転する。FIG. 6 shows a subroutine of the above-described sand scattering process. In step S602, it is determined whether a spraying start command has been output. If not, the process returns to the main routine without spraying sand.
If the spray start command has been output, the process proceeds to step S604, and it is determined whether the spray flag and the roller flag are “1”. If it is “1”, the second driving means 7 is driven to move the spraying device 5 forward because the sprinkling layer 55 to be formed is an odd number. Thereby, the spraying device 5 moves forward in the direction of arrow S1. Further, the drive motor of the cut-out roller 54 is driven so that the cut-out roller 54 is normally rotated in the direction of the arrow R1. When the scattering layer 55 is the first layer, that is, the first layer, the cut-out roller 54 rotates at a predetermined rotation speed.
【００５８】散布フラグ、ローラフラグが『０』であれ
ば、形成する散布層５５が偶数枚目であるため、ステッ
プＳ６０４からステップＳ６０８に進み、散布装置５を
復動させるべく、第２駆動手段７を逆動する。これによ
り散布装置５が矢印Ｓ２方向に復動する。更に切り出し
ローラ５４を矢印Ｒ２方向に逆回転させるべく、切り出
しローラ５４の駆動モータを逆動させる。If the scatter flag and the roller flag are "0", the scatter layer 55 to be formed is an even number, and the process proceeds from step S604 to step S608. Reverse 7 As a result, the spraying device 5 moves back in the direction of arrow S2. Further, the drive motor of the cut-out roller 54 is moved backward to rotate the cut-out roller 54 in the direction of arrow R2 in the reverse direction.
【００５９】ステップＳ６１０では散布層５５の厚みｔ
を検出すべく、厚み検出センサ５０ｔを所定時間ごとに
作動させる。厚みｔの検出結果をメモリの所定のエリア
に記憶する。ステップＳ６１２では、１層の砂散布が終
了したか判定する。終了していなければ、ステップＳ６
１０に戻り、厚み検出処理を継続する。In step S610, the thickness t of the scatter layer 55
The thickness detection sensor 50t is activated every predetermined time in order to detect. The detection result of the thickness t is stored in a predetermined area of the memory. In step S612, it is determined whether the spraying of one layer of sand has been completed. If not, step S6
Returning to 10, the thickness detection processing is continued.
【００６０】１層の砂散布が終了しておれば、ステップ
Ｓ６１４に進み、散布装置５、切り出しローラ５４をオ
フとする。If the one-layer sand distribution has been completed, the process proceeds to step S614, and the distribution device 5 and the cutting roller 54 are turned off.
【００６１】ステップＳ６１６では散布層５５の平均厚
みｔave を算出する。更にステップＳ６１８に進み、算
出した平均厚みｔave に応じて、次回の散布層５５を形
成する際の切り出しローラ５４の回転速度Ｖｒを求め
る。その後、メインルーチンにリターンする。In step S616, the average thickness t ave of the scatter layer 55 is calculated. The process further proceeds to step S618, and the rotational speed Vr of the cutting roller 54 at the time of forming the next sprinkling layer 55 is determined according to the calculated average thickness t ave . Then, the process returns to the main routine.
【００６２】本実施例では、切り出しローラ５４の回転
速度Ｖｒは、散布層５５の平均厚みｔave の関数式とし
て設定されている（Ｖｒ＝ｆ（ｔave ））。In this embodiment, the rotation speed Vr of the cutting roller 54 is set as a function of the average thickness t ave of the scatter layer 55 (Vr = f (t ave )).
【００６３】即ち、実際に検出した散布層５５の平均厚
みｔave を考慮し、次の散布層５５を形成する際の切り
出しローラ５４の回転速度Ｖｒが求まる。従って次回の
散布処理では、この求めた回転速度Ｖｒに応じて切り出
しローラ５４が回転する。That is, in consideration of the average thickness t ave of the scatter layer 55 actually detected, the rotation speed Vr of the cutting roller 54 when forming the next scatter layer 55 is determined. Therefore, in the next spraying process, the cut-out roller 54 rotates according to the obtained rotation speed Vr.
【００６４】種々の要因で散布層５５の厚みがばらつく
おそれがある。例えば、切り出しローラ５４が樹脂被覆
砂ＨＡを単位時間あたりに切り出す量は、散布装置５の
収容容器５３内に収容されている樹脂被覆砂ＨＡの収容
高さＺｃ（図２参照）、切り出しローラ５４の摩耗等に
影響を受けることがある。この場合には散布層５５の厚
みがばらつくおそれがある。There is a possibility that the thickness of the scattering layer 55 varies due to various factors. For example, the amount by which the cutting roller 54 cuts the resin-coated sand HA per unit time depends on the storage height Zc (see FIG. 2) of the resin-coated sand HA stored in the storage container 53 of the spraying device 5, and the cutting roller 54. May be affected. In this case, the thickness of the scatter layer 55 may vary.
【００６５】この点本実施例によれば、形成した散布層
５５の平均厚みｔave が薄かった場合には、それを相殺
すべく、次に散布する散布層５５を厚くするように、切
り出しローラ５４の回転速度Ｖｒを高速化し、これによ
り単位時間あたりの樹脂被覆砂ＨＡの切り出し量を増加
する。In this respect, according to the present embodiment, when the average thickness t ave of the formed scatter layer 55 is small, the cut-out roller is thickened so that the next scatter layer 55 to be scattered is thickened in order to offset the thin ave. The rotation speed Vr of 54 is increased, thereby increasing the cutout amount of the resin-coated sand HA per unit time.
【００６６】逆に、形成した散布層５５の平均厚みｔ
ave が厚かった場合には、それを相殺すべく、次に散布
する散布層５５を薄くするように、切り出しローラ５４
の回転速度Ｖｒを低速化し、これにより単位時間あたり
の樹脂被覆砂ＨＡの切り出し量を低減する。この結果、
上下に積層された散布層５５の厚み変動は、相殺され易
くなる。従って積層方向における造形物の寸法精度の向
上に有利である。なお相殺は、次の１枚の散布層５５で
行っても良いし、次以降の複数枚の散布層５５で行って
も良い。Conversely, the average thickness t of the formed scatter layer 55
When the ave is thick, the cut-out roller 54 is set so that the next scatter layer 55 to be scattered is thinned in order to cancel the ave.
Of the resin-coated sand HA per unit time is reduced. As a result,
Fluctuations in the thickness of the scatter layers 55 vertically stacked are easily offset. Therefore, it is advantageous for improving the dimensional accuracy of the model in the stacking direction. Note that the offset may be performed on the next one scatter layer 55 or on a plurality of subsequent scatter layers 55.
【００６７】（実施例の効果） 以上の説明から理解できるように本実施例によれば、樹
脂被覆砂ＨＡの散布にあたり、散布層５５と散布装置５
とは非接触に維持される。そのため前述した図８、図９
に示す従来技術のように掻き取り部材４００や回転ロー
ラ５００が散布部分に常に接触する方式とは異なり、散
布装置５と散布層５５との摩擦等に起因して、前に形成
した層がずれたり、損傷したりすることが抑制される。
そのため摩擦等に起因する造形物の形状精度の低下を抑
制でき、造形物の形状精度の確保に有利である。(Effects of Embodiment) As can be understood from the above description, according to the present embodiment, when the resin-coated sand HA is sprayed, the spray layer 55 and the spray device 5 are used.
Is maintained in non-contact. 8 and 9 described above.
Is different from the conventional technique in which the scraping member 400 and the rotating roller 500 are always in contact with the spraying portion as in the prior art shown in FIG. Or damage is suppressed.
Therefore, a decrease in the shape accuracy of the modeled object due to friction or the like can be suppressed, which is advantageous for securing the shape accuracy of the modeled object.
【００６８】更に前述したように、前に積層した層が散
布装置５との摩擦等でずれたり、損傷されたりすること
が抑制されるため、図８、図９に示す従来技術に比較し
て、散布装置５の移動速度、ひいては散布速度、造形速
度を速めることができる。よって生産性の向上に貢献で
きる。Further, as described above, since the previously laminated layers are suppressed from being displaced or damaged due to friction with the spraying device 5 or the like, the layers are compared with the prior art shown in FIGS. 8 and 9. In addition, it is possible to increase the moving speed of the spraying device 5, and hence the spraying speed and the molding speed. Therefore, it can contribute to improvement of productivity.
【００６９】加えて本実施例によれば、散布装置５は、
レーザビームが照射されると固化する性質をもつ粉末状
の樹脂被覆砂ＨＡを収容する収容容器５３と、収容容器
５３に回転可能に保持された切り出しローラ５４とを備
えている。そして散布装置５を移動させつつ切り出しロ
ーラ５４を回転させて、樹脂被覆砂ＨＡを散布して散布
層５５を形成し、散布の際に、散布された樹脂被覆砂Ｈ
Ａと散布装置５とを非接触にする。このような構成をも
つ本実施例によれば、収容容器５３内の粉末状の樹脂被
覆砂ＨＡは切り出しローラ５４により少量ずつ切り出さ
れ、円滑に散布されるため、散布層５５の厚みのばらつ
き低減に有利である。従って、造形物の形状精度の確保
に有利である。In addition, according to this embodiment, the spraying device 5
A housing container 53 for housing powdery resin-coated sand HA having a property of solidifying when irradiated with a laser beam, and a cut-out roller 54 rotatably held by the housing container 53 are provided. Then, the cutting roller 54 is rotated while dispersing the dispersing device 5 to disperse the resin-coated sand HA to form a dispersing layer 55. At the time of dispersing, the dispersed resin-coated sand H is dispersed.
A is not brought into contact with the spraying device 5. According to the present embodiment having such a configuration, the powdery resin-coated sand HA in the storage container 53 is cut out little by little by the cut-out roller 54 and is smoothly scattered, so that the dispersion of the thickness of the scatter layer 55 is reduced. Is advantageous. Therefore, it is advantageous for securing the shape accuracy of the modeled object.
【００７０】ところで、切り出しローラ５４の回転速度
が過小である場合には、散布層５５の上面が波状となる
ことがある。切り出し溝５４ｍが切り出しローラ５４の
周方向に間欠的に形成されているため、間欠切り出し性
の影響が大きくなるからである。この点本実施例によれ
ば、切り出しローラ５４の回転速度は、切り出し溝５４
ｍの間隔や切り出しローラ５４からの落下距離にもよる
が、散布装置５の移動速度よりも充分に大きく設定され
る。そのため上記した間欠切り出し性の影響が小さくな
り、樹脂被覆砂ＨＡの散布の均一性が向上する。本実施
例では切り出しローラ５４の回転速度をＶｒとし、散布
装置５の移動速度をＶａとすると、（Ｖｒ／Ｖａ）＝２
〜５程度に設定できる。但しこれに限定されるものでは
ない。If the rotation speed of the cutting roller 54 is too low, the upper surface of the scatter layer 55 may be wavy. This is because the cutout groove 54m is formed intermittently in the circumferential direction of the cutout roller 54, so that the effect of the intermittent cutout property becomes large. In this regard, according to the present embodiment, the rotation speed of the cut-out roller 54 is
Depending on the distance of m and the distance from the cut-out roller 54, the moving speed of the spraying device 5 is set to be sufficiently higher. Therefore, the influence of the above-mentioned intermittent cutting property is reduced, and the uniformity of the application of the resin-coated sand HA is improved. In this embodiment, assuming that the rotation speed of the cut-out roller 54 is Vr and the moving speed of the spraying device 5 is Va, (Vr / Va) = 2
５5 can be set. However, it is not limited to this.
【００７１】また本実施例によれば、散布装置５の移動
方向に応じて切り出しローラ５４の回転方向を変更す
る。換言すれば、散布装置５が矢印Ｓ１方向に往動する
場合には、切り出しローラ５４は矢印Ｒ１方向に回転
し、散布装置５が矢印Ｓ２方向に復動する場合には、切
り出しローラ５４は矢印Ｒ２方向に回転する。そのため
散布装置５の往動及び復動の双方において、樹脂被覆砂
ＨＡを良好に散布するのに有利である。このように散布
装置５の往動及び復動の双方を有効に利用するため、散
布装置５の戻し時間を廃止できる。よってサイクルタイ
ムの短縮化を図り、造形速度を速めるのに一層有利であ
り、生産性の向上に有利である。According to the present embodiment, the rotation direction of the cut-out roller 54 is changed according to the moving direction of the spraying device 5. In other words, when the spraying device 5 moves forward in the direction of the arrow S1, the cutout roller 54 rotates in the direction of the arrow R1, and when the spraying device 5 moves backward in the direction of the arrow S2, the cutout roller 54 moves in the direction of the arrow S2. Rotate in the R2 direction. Therefore, it is advantageous to satisfactorily spray the resin-coated sand HA in both forward and backward movements of the spraying device 5. As described above, in order to effectively use both the forward movement and the backward movement of the spraying device 5, the returning time of the spraying device 5 can be eliminated. Therefore, the cycle time is shortened, the molding speed is further increased, and the productivity is improved.
【００７２】散布層５５の厚みが変動する場合には、散
布層５の積層枚数が増加すれば、ばらつきが蓄積され、
結果として造形物の積層方向の精度が低下するおそれが
ある。積層枚数が１００枚を越えたり、１０００枚を越
えたりする大型の造形物の場合には、尚更である。In the case where the thickness of the scatter layer 55 fluctuates, if the number of lay layers of the scatter layer 5 increases, the variance is accumulated,
As a result, there is a possibility that the accuracy in the stacking direction of the modeled object is reduced. This is even more so in the case of a large shaped object in which the number of laminations exceeds 100 or exceeds 1000.
【００７３】この点本実施例によれば、散布層５５の厚
みに関する物理量を検出する厚み検出センサ５０ｔを用
い、厚み検出センサ５０ｔにより散布層５５の厚みを検
出し、検出に応じて切り出しローラ５４の回転速度Ｖｒ
を補正し、散布層５５の厚みの補正を行う補正処理を実
行する。そのため、何らかの要因で散布層５５の厚みが
変動した場合であっても、その後に散布する散布層５５
の厚みを調整するため、厚みの変動の蓄積を抑制でき、
積層方向における造形物の形状精度の確保に有利であ
る。In this respect, according to the present embodiment, the thickness of the scatter layer 55 is detected by the thickness detection sensor 50t which detects a physical quantity relating to the thickness of the scatter layer 55, and the cutout roller 54 is detected in accordance with the detection. Rotation speed Vr
And a correction process for correcting the thickness of the scatter layer 55 is performed. Therefore, even if the thickness of the scatter layer 55 fluctuates for some reason, the scatter layer 55 to be scattered thereafter is changed.
To adjust the thickness of the material, it is possible to suppress the accumulation of variations in thickness,
This is advantageous for ensuring the shape accuracy of the modeled object in the stacking direction.
【００７４】更に厚み検出センサ５０ｔは、散布層５５
の厚みに関する物理量を非接触で検出するため、厚み検
出によって散布層５５がずれたり、損傷したりすること
を未然に防止でき、散布層５５の厚みの変動の抑制、ひ
いては造形物の形状精度の確保に一層有利である。Further, the thickness detection sensor 50t is
Since the physical quantity related to the thickness of the spray layer 55 is detected in a non-contact manner, the thickness of the spray layer 55 can be prevented from being shifted or damaged by the thickness detection, and the variation in the thickness of the spray layer 55 can be suppressed. It is more advantageous for securing.
【００７５】また本実施例では、固化層５５Ａを形成す
るにあたり、散布層５５をマスク１２で覆った状態で、
レーザビームをマスク１２越しに照射するため、固化層
５５Ａはマスク１２の透過窓１１の形状に対応した平面
形状となり、よって、レーザビームのスポット径Ｄを増
加しても、固化層５５Ａひいては三次元造形物の周縁の
形状精度を確保できる。In this embodiment, when the solidified layer 55A is formed, the dispersion layer 55 is
Since the laser beam is irradiated through the mask 12, the solidified layer 55A has a planar shape corresponding to the shape of the transmission window 11 of the mask 12, and therefore, even if the spot diameter D of the laser beam is increased, the solidified layer 55A and thus the three-dimensional The accuracy of the shape of the periphery of the modeled object can be ensured.
【００７６】（参考例） 図７は参考例の要部を示す。この例は前記した実施例と
基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効
果を奏する。以下相違する部分を中心として説明する。( Reference Example) FIG. 7 shows a main part of a reference example. Examples of this are the same configuration in the embodiment basically described above, basically the same effects. The following description focuses on the differences.
【００７７】散布層５５の厚みは一般的には正常の厚み
に収まるものの、予想外の要因等により、厚みが過剰で
ある過剰厚み散布部分が局部的に発生するおそれがあ
る。この点図７に示す例では、散布装置５には、過剰厚
み矯正手段として機能する掻き取り部材５０ｐが一体的
に装備されている。掻き取り部材５０ｐは、矢印Ｓ１、
Ｓ２方向において吐出口５２ａ、５２ｃの中間に位置し
ている。散布装置５の往動及び復動の双方に対処するた
めである。Although the thickness of the scatter layer 55 generally falls within the normal thickness, there is a possibility that an excessively thick scattered portion where the thickness is excessive may locally occur due to unexpected factors or the like. In shown to example this respect Figure 7, the spraying device 5, scraping member 50p which function as over-thickness correcting means is equipped integrally. The scraping member 50p has an arrow S1,
It is located in the middle of the discharge ports 52a and 52c in the S2 direction. This is for coping with both the forward movement and the backward movement of the spraying device 5.
【００７８】本実施例では、樹脂被覆砂ＨＡを散布して
散布層５５を形成するにあたり、散布層５５のうち正常
厚みの散布部分と散布装置５の掻き取り部材５０ｐの先
端５０ｐｏとの間にはクリアランスＣｘが形成され、両
者は非接触状態に維持される。従って、常に接触する形
態である図８、図９に示す従来技術とは異なり、散布装
置５による摩擦等に起因して前の層がずれたり、損傷さ
れたりすることが抑制され、摩擦等に起因する造形物の
形状精度の低下を抑制でき、造形物の形状精度の確保に
有利である。In this embodiment, when the resin-coated sand HA is sprinkled to form the sprinkling layer 55, the sprinkling layer 55 has a normal thickness between the sprinkling portion and the tip 50 po of the scraping member 50 p of the sprinkling device 5. Is formed with a clearance Cx, and both are maintained in a non-contact state. Therefore, unlike the prior art shown in FIGS. 8 and 9 which are always in contact with each other, the previous layer is prevented from being displaced or damaged due to friction or the like by the spraying device 5, and the friction or the like is suppressed. It is possible to suppress a decrease in the shape accuracy of the modeled object due to this, and it is advantageous to secure the shape accuracy of the modeled object.
【００７９】しかしながら、万一、前記したように散布
層５５の厚みが極めて過剰となる過剰厚み部分ＨＰ（図
７参照）が局部的に発生した場合には、過剰厚み部分Ｈ
Ｐを掻き取り部材５０ｐの先端５０ｐｏが掻き取り、過
剰厚みを矯正できる。従って造形物の精度を確保するの
に有利である。なお、この例では図７に示すように、往
動時に使用する厚み検出センサ５０ｔの他に、復動時に
使用する厚み検出センサ５０ｕを散布装置５に装備する
ことが好ましい。However, if an excessively thick portion HP (see FIG. 7) where the thickness of the scattering layer 55 is extremely excessive occurs locally as described above, the excessively thick portion H
The tip 50po of the scraping member 50p scrapes off P, so that excessive thickness can be corrected. Therefore, it is advantageous to ensure the accuracy of the modeled object. In this example, as shown in FIG. 7, in addition to the thickness detection sensor 50t used in the forward movement, it is preferable to equip the spraying device 5 with a thickness detection sensor 50u used in the backward movement.
【００８０】（他の例） 上記した図２に示す実施例、図７に示す例では、散布装
置５を矢印Ｓ１方向に往動させる際に切り出しローラ５
４を矢印Ｒ１方向に回転させると共に、散布装置５を矢
印Ｓ２方向に往動させる際に切り出しローラ５４を矢印
Ｒ２方向に回転させることにしているが、これに限られ
るものではない。[0080] (Other example) embodiment shown in FIG. 2 described above, in the shown to Example 7, cut in to forward the sprinkling device 5 in the direction of the arrow S1 roller 5
4 is rotated in the direction of the arrow R1, and the cutting roller 54 is rotated in the direction of the arrow R2 when the spraying device 5 is moved forward in the direction of the arrow S2. However, the invention is not limited to this.
【００８１】例えば、散布装置５を矢印Ｓ１方向に往動
させる際に切り出しローラ５４を矢印Ｒ２方向に回転さ
せると共に、散布装置５を矢印Ｓ２方向に往動させる際
に切り出しローラ５４を矢印Ｒ１方向に回転させること
にしても良い。For example, the cutting roller 54 is rotated in the direction of the arrow R2 when the spreading device 5 is moved in the direction of the arrow S1, and the cutting roller 54 is moved in the direction of the arrow R1 when the spreading device 5 is moved in the direction of the arrow S2. May be rotated.
【００８２】[0082]
【発明の効果】本発明に係る散布方法によれば、粉粒体
を熱硬化型樹脂で被覆した粉末状をなす固化可能物質の
散布にあたり、散布層と散布層形成手段とは非接触に維
持される。そのため散布層形成手段との摩擦に起因して
前の層がずれたり、損傷されたりすることが抑制され
る。そのため摩擦等に起因する造形物の形状精度の低下
を抑制でき、造形物の形状精度の確保に有利である。According to the spraying method according to the present invention, granular material
Is sprayed with a thermosetting resin , the sprayable layer and the spray layer forming means are kept in non-contact. Therefore, it is possible to prevent the previous layer from being displaced or damaged due to friction with the scattering layer forming means. Therefore, a decrease in the shape accuracy of the modeled object due to friction or the like can be suppressed, which is advantageous for securing the shape accuracy of the modeled object.
【００８３】このように前の層が散布層形成手段による
摩擦等でずれたり、損傷されたりすることが抑制される
ため、散布層形成手段の移動速度、つまり散布速度、造
形速度を速めるのに有利であり、生産性の向上に貢献で
きる。 As described above, since the previous layer is prevented from being displaced or damaged by friction or the like by the spray layer forming means, the moving speed of the spray layer forming means, that is, the spraying speed and the forming speed are increased. it is advantageous, that-out <br/> in contributing to the improvement of productivity.
【００８４】本発明に係る散布方法によれば、散布層形
成手段は、粉粒体を熱硬化型樹脂で被覆した粉末状をな
す固化可能物質を収容する収容容器と、収容容器に回転
可能に保持された切り出しローラとを備えている。粉末
状の固化可能物質は切り出しローラにより少量ずつ切り
出されて散布されるため、固化可能物質の散布の均一性
が確保され、散布層の厚みの変動を抑制するのに有利で
ある。従って、造形物の形状精度の確保に有利である。According to the spraying method according to the present invention , the spraying layer forming means forms a powder in which the powder is coated with a thermosetting resin.
It comprises a container for housing the be solidifiable material, and a cut roller rotatably held in the container. Since the powdery solidifiable substance is cut out little by little by the cutout roller and dispersed, the uniformity of the dispersion of the solidifiable substance is ensured, which is advantageous for suppressing the fluctuation of the thickness of the scattered layer. Therefore, it is advantageous for securing the shape accuracy of the modeled object.
【００８５】更に本発明に係る散布方法によれば、固化
可能物質と散布層形成手段とを非接触に維持するため、
散布層形成手段の移動速度、つまり散布速度を速めるこ
とができ、生産性の向上に貢献できる。Further, according to the spraying method of the present invention , the solidifiable substance and the spraying layer forming means are kept in non-contact with each other.
The moving speed of the spray layer forming means, that is, the spray speed can be increased, which can contribute to an improvement in productivity.
【００８６】本発明に係る散布方法によれば、切り出し
ローラの回転速度は、散布層形成手段の移動速度よりも
充分に大きい場合には、切り出しローラの回転速度が散
布層形成手段の移動速度よりも過小である場合に比較し
て、散布の均一性が向上し、造形物の形状精度の確保に
有利である。According to the spraying process according to the [0086] present invention, the rotational speed of the cut-out roller, when sufficiently greater than the moving speed of the spraying layer forming means, moving the rotational speed of the out Ri switching roller is sprayed layer forming means Compared to the case where the speed is lower than the speed, the uniformity of spraying is improved, which is advantageous for ensuring the shape accuracy of the modeled object.
【００８７】本発明に係る散布方法によれば、散布層形
成手段の移動方向に応じて切り出しローラの回転方向を
変更する場合には、固化可能物質の散布にあたり、散布
層形成手段の往動及び復動の双方を有効利用できる。よ
って散布速度、ひいては造形速度を速めることができ、
生産性の向上に有利である。According to the spraying process according to the [0087] present invention, when changing the rotating direction of the cut-out roller in accordance with the moving direction of the spray layer forming means, when spraying solid of substance, the forward movement of the spraying layer forming means And return can be used effectively. Therefore, it is possible to increase the spraying speed and thus the molding speed,
This is advantageous for improving productivity.
【００８８】本発明に係る散布方法によれば、散布層の
厚みに関する物理量を検出する厚み検出手段を用いる場
合には、厚み検出手段により散布層の厚みを検出し、検
出に応じて被散布面上の散布層の厚みの補正を行う補正
処理を実行することができる。そのため、何らかの要因
で散布層の厚みが変動した場合であっても、その散布層
の厚み変動を補正できる。従って、厚み方向つまり積層
方向における造形物の形状精度の確保に有利である。 According to the spraying process according to the [0088] present invention, a place Ru with a thickness detecting means for detecting a physical quantity related to the thickness of the sprayed layer
In this case, the thickness of the scatter layer is detected by the thickness detecting means, and a correction process for correcting the thickness of the scatter layer on the surface to be scattered according to the detection can be executed. Therefore, even if the thickness of the scatter layer fluctuates for some reason, the thickness fluctuation of the scatter layer can be corrected. Therefore, it is advantageous for ensuring the shape accuracy of the modeled object in the thickness direction, that is, the stacking direction .
【００８９】厚み検出手段は、散布層の厚みに関する物
理量を非接触で検出する場合には、厚み検出の際に、散
布層や前の層がずれたり損傷したりすることを未然に防
止でき、散布層の厚みの変動の抑制、造形物の形状精度
の確保に有利である。[0089] Thickness detecting means, the physical quantity relating to the thickness of the sprayed layer in the case of non-contact detection, when the thickness detection can be prevented from being damaged or shifted or dusting layer and the previous layer This is advantageous for suppressing the fluctuation of the thickness of the spray layer and ensuring the shape accuracy of the modeled object.
【００９０】本発明に係る装置は、粉粒体を熱硬化型樹
脂で被覆した粉末状をなす固化可能物質を散布して散布
層を形成する散布層形成手段と、散布層と散布層形成手
段とを非接触に維持しつつ散布層形成手段を移動させる
非接触移動手段とを具備し、散布層形成手段は、固化可
能物質を収容する収容容器と、収容容器に回転可能に保
持され回転に伴い収容容器内の固化可能物質を切り出し
て吐出可能な切り出しローラとを備えている。そのため
請求項１に係る方法を実施するのに有利である。The apparatus according to the present invention uses a thermosetting resin
A spray layer forming means for spraying a powdery solidifiable substance coated with a fat to form a spray layer, and a non-contact method for moving the spray layer forming means while maintaining the spray layer and the spray layer forming means in non-contact. Moving means, and the scatter layer forming means is solidifiable.
Container containing the active substance and rotatably held in the container.
Cuts out the solidifiable substance in the container with rotation
And a cut-out roller capable of discharging the ink . This is advantageous for implementing the method according to claim 1.
【図１】全体構成を模式的に示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the entire configuration.
【図２】砂散布処理を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a sand scattering process.
【図３】回転ミラー装置でスキャン照射する形態を模式
的に示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing a form in which scanning irradiation is performed by a rotating mirror device.
【図４】処理の手順を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a procedure of processing.
【図５】制御装置が実行するメインルーチンを示すフロ
ーチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a main routine executed by the control device.
【図６】砂散布処理のサブルーチンを示すフローチャー
トである。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine of a sand scattering process.
【図７】第２実施例に係る砂散布処理を示す構成図であ
る。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a sand spraying process according to a second embodiment.
【図８】従来技術に係り、掻き取り部材で樹脂被覆砂を
掻き取っている状態を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a state in which the resin-coated sand is being scraped off by a scraping member according to the conventional technique.
【図９】従来技術に係り、ならし用の回転ローラで樹脂
被覆砂をならしている状態を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a state in which resin-coated sand is leveled by a leveling rotary roller according to a conventional technique.
【符号の説明】 図中、１は昇降テーブル、６は案内レール（非接触移動
手段）、７は第２駆動手段（非接触移動手段）、８はレ
ーザ発振器、１０は回転ミラー装置、１１は透過窓、１
２はマスク、１７はマスク配置装置、２１はＸ回転ミラ
ー、２２はＸガルバノスキャナ、２４はＹ回転ミラー、
２５はＹガルバノスキャナ、５は散布装置（散布層形成
手段）、５０ｔは厚み検出センサ（厚み検出手段）、５
０ｐは掻き取り部材（過剰厚み矯正手段）、５３は収容
容器、５４は切り出しローラ、５５は散布層、５５Ａは
固化層を示す。DESCRIPTION OF THE SYMBOLS In the drawing, 1 is a lifting table, 6 is a guide rail (non-contact moving means), 7 is a second driving means (non-contact moving means), 8 is a laser oscillator, 10 is a rotating mirror device, and 11 is a rotating mirror device. Transmission window, 1
2 is a mask, 17 is a mask arrangement device, 21 is an X rotation mirror, 22 is an X galvanometer scanner, 24 is a Y rotation mirror,
25 is a Y galvano scanner, 5 is a spraying device (scattering layer forming means), 50t is a thickness detection sensor (thickness detecting means), 5
0p is a scraping member (excess thickness correcting means), 53 is a storage container, 54 is a cutting roller, 55 is a scatter layer, and 55A is a solidified layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−169549（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−76354（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−511709（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−502890（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 67/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-169549 (JP, A) JP-A-9-76354 (JP, A) Table 9-511709 (JP, A) Table 1 502890 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 67/00
Claims (6)
なす固化可能物質を基本成分とした散布層を積層して造
形する積層造形に用いられる散布方法であって、吐出口とをもち前記固化可能物質を収容する収容容器
と、前記収容容器の吐出口に回転可能に保持され回転に
伴い前記収容容器内の固化可能物質を切り出して吐出可
能な切り出しローラとを備え 前記固化可能物質を散布す
る散布層形成手段を用い、 前記散布層形成手段を移動させつつ前記切り出しローラ
を回転させて、前記収容容器内の固化可能物質を散布し
て散布層を形成し、 散布の際に、 前記散布層と前記散布層形成手段とを非接
触にすることを特徴とする積層造形における散布方法。(1) A powder obtained by coating a granular material with a thermosetting resin.
What is claimed is: 1. A spraying method for use in additive manufacturing in which a scatterable layer comprising a solidifiable substance as a basic component is formed by stacking the scatterable layers, the container having a discharge port and containing the solidifiable substance.
And rotatably held at the discharge port of the storage container.
The solidifiable substance in the container is cut out and dischargeable
Using spraying layer forming means for spraying said solidifiable substance and a potential cut-out roller, said cut-out roller while moving the spray layer forming means
To spray the solidifiable substance in the container.
The spraying layer is formed Te, during spraying, spraying method of a layered manufacturing which is characterized in that the said distributing layer forming means and said distributing layer to the non-contact.
回転速度は、前記散布層形成手段の移動速度よりも充分
に大きいことを特徴とする積層造形における散布方法。2. The spraying method according to claim 1 , wherein the rotation speed of the cut-out roller is sufficiently higher than the moving speed of the spray layer forming means.
成手段は移動方向変更可能であり、前記散布層形成手段
の移動方向に応じて前記切り出しローラの回転方向を変
更することを特徴とする積層造形における散布方法。3. An apparatus according to claim 1 or 2, wherein the spraying layer forming means is movable direction changing, and changing the rotation direction of the cut-out roller in response to the movement direction of the spraying layer forming means Spraying method in additive manufacturing.
布層の厚みに関する物理量を直接または間接的に検出す
る厚み検出手段を用い、 前記散布層形成手段により前記固化可能物質を散布して
前記散布層を形成するにあたり、 前記厚み検出手段により前記散布層の厚みを検出し、検
出に応じて前記散布層の厚みの補正を行う補正処理を実
行することを特徴とする積層造形における散布方法。4. The claim 1, using a pre-Symbol physical quantity directly related to the thickness of the sprayed layer or indirectly detect thickness detection hand stage, sprayed with the solidifiable material by the spraying layer forming means In forming the scatter layer, the thickness of the scatter layer is detected by the thickness detecting means, and a correction process of correcting the thickness of the scatter layer according to the detection is performed. Spray method.
前記散布層の厚みに関する物理量を前記散布層に非接触
で検出することを特徴とする積層造形における散布方
法。5. The apparatus according to claim 4 , wherein said thickness detecting means comprises:
A spraying method in additive manufacturing, wherein a physical quantity related to the thickness of the spraying layer is detected in a non-contact manner with the spraying layer.
なす固化可能物質を基本成分とした散布層を積層して造
形する積層造形に用いられる装置であって、 前記固化可能物質を散布して散布層を形成する散布層形
成手段と、 散布の際に前記散布層と前記散布層形成手段とを非接触
に維持しつつ前記散布層形成手段を移動させる非接触移
動手段とを具備し、 前記散布層形成手段は、 吐出口をもち前記固化可能物質を収容する収容容器と、
前記収容容器の吐出口に回転可能に保持され回転に伴い
前記収容容器内の固化可能物質を切り出して吐出可能な
切り出しローラとを備えている ことを特徴とする積層造
形における装置。6. A powder obtained by coating a granular material with a thermosetting resin.
An apparatus used for additive manufacturing in which a scatterable layer having a solidizable substance as a basic component is formed by stacking the scatterable layer, wherein scatterable layer forming means for scattering the solidifiable substance to form a scatterable layer, Non-contact moving means for moving the scatter layer forming means while maintaining the scatter layer and the scatter layer forming means in non-contact , wherein the scatter layer forming means has a discharge port , and is provided with the solidifiable substance. A storage container for storing;
It is rotatably held at the discharge port of the storage container and is rotated.
Cut out solidifiable substance in the storage container and discharge it
An apparatus for additive manufacturing, comprising: a cutting roller .
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