JP6833103B1 - 数値制御装置、付加製造装置および付加製造装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる付加製造装置の概略構成を示す図である。付加製造装置1は、溶融した材料の付加による造形を行う工作機械である。付加製造装置1は、材料であるワイヤ6をビーム5によって局所的に溶融させる。付加製造装置1は、溶融後の材料の凝固物であるビードを基材の上に積層することによって、立体形状を製造する。実施の形態1において、ビーム5はレーザビームである。ワーク17は、溶融した材料が付加される物体であって、基材とビードとを指すものとする。ワーク17は、ステージ18に載せられる。
実施の形態2では、加工位置へ材料が付加されている最中にドロップ42が発生した場合について説明する。実施の形態2において、付加製造装置1は、実施の形態1の場合と同様に動作するとともに、加工位置への材料の付加量に基づいて加工条件を補正する。
実施の形態3にかかる付加製造装置1は、加工ヘッド4を移動させながらワイヤ6の送給とビーム5の照射とを行う。かかる造形を、以下の説明にて線造形と称することがある。実施の形態3にかかる付加製造装置1は、線造形を行う場合において、ドロップ42の発生を監視し、かつ発生したドロップ42を除去する。
実施の形態4にかかる付加製造装置1は、ドロップ42が発生する予兆を監視する。付加製造装置1は、実施の形態1から3におけるドロップ42の発生の監視およびドロップ42の除去と併せて予兆の監視を行っても良く、予兆の監視のみを行っても良い。
Claims (22)
- 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する指令生成部と、
を備え、
前記指令生成部は、前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする数値制御装置。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する指令生成部と、
を備え、
前記指令生成部は、前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端と、材料を溶融させるビームの中心との距離に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする数値制御装置。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する指令生成部と、
を備え、
前記指令生成部は、前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端と、前記溶融した材料が付加されるワークとの間隙の長さ、または前記間隙の有無に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする数値制御装置。 - 前記指令生成部は、前記ドロップが発生した場合において、前記造形のための第1の指令の生成を中断し、かつ、前記ドロップを除去させるための前記指令である第2の指令を生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の数値制御装置。
- 前記ドロップが発生した場合に、前記造形のための加工条件を補正する補正部を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の数値制御装置。
- 前記溶融した材料をワークへ付加しているときに前記ドロップが発生した場合に、前記補正部は、溶融して前記ワークの加工位置へ付加された材料の量である付加量に基づいて前記加工条件を補正することを特徴とする請求項5に記載の数値制御装置。
- 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する指令生成部と、
前記ドロップが発生した場合に、前記造形のための加工条件を補正する補正部と、を備え、
前記指令生成部は、前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記溶融した材料をワークへ付加しているときに前記ドロップが発生した場合に、前記補正部は、溶融して前記ワークの加工位置へ付加された材料の量である付加量に基づいて前記加工条件を補正することを特徴とする数値制御装置。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する指令生成部と、
前記造形のための加工条件を補正する補正部と、を備え、
前記指令生成部は、前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法、あるいは材料を溶融させるビームの中心と前記溶融前の材料の先端との距離に基づいて、前記ドロップが発生する予兆を監視し、
前記補正部は、前記予兆が検知された場合に前記加工条件を補正することを特徴とする数値制御装置。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を制御する数値制御装置であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップが発生する予兆を監視する監視部と、
前記予兆が検知された場合に前記造形のための加工条件を補正する補正部と、
を備え、
前記監視部は、溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の幅が、前記ドロップが発生したか否かを判定するための第1の閾値よりも小さい第2の閾値以上である場合、または、前記溶融前の材料の先端と、材料を溶融させるビームの中心との距離が、前記ドロップが発生したか否かを判定するための第1の閾値よりも小さい第2の閾値以上である場合に、前記予兆があると判定し、
前記補正部は、前記溶融後の材料が付加されるワークと前記ワークへ向けて前記ビームを出射するビームノズルとの距離であるピッチと、前記材料の送給速度と、前記ビームの出力と、のうちの少なくとも1つである前記加工条件を補正することを特徴とする数値制御装置。 - 溶融した材料をワークへ付加することによって造形を行う造形部と、
溶融後の材料が溶融前の材料の先端に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
を備え、
前記造形部は、前記造形を開始してから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが発生した場合に、前記造形を中断し、前記ドロップを除去してから、完了までの前記造形を再開し、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置。 - 溶融した材料をワークへ付加することによって造形を行う造形部と、
溶融後の材料が溶融前の材料の先端に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
を備え、
前記造形部は、前記造形を開始してから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが発生した場合に、前記造形を中断し、前記ドロップを除去してから、完了までの前記造形を再開し、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端と、材料を溶融させるビームの中心との距離に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置。 - 溶融した材料をワークへ付加することによって造形を行う造形部と、
溶融後の材料が溶融前の材料の先端に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
を備え、
前記造形部は、前記造形を開始してから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが発生した場合に、前記造形を中断し、前記ドロップを除去してから、完了までの前記造形を再開し、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端と前記ワークとの間隙の長さ、または前記間隙の有無に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置。 - 溶融した材料をワークへ付加することによって造形を行う造形部と、
溶融後の材料が溶融前の材料の先端に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
前記ドロップが発生した場合に、前記造形のための加工条件を補正する補正部と、
を備え、
前記造形部は、前記造形を開始してから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが発生した場合に、前記造形を中断し、前記ドロップを除去してから、完了までの前記造形を再開し、
前記溶融した材料を前記ワークへ付加しているときに前記ドロップが発生した場合に、前記補正部は、溶融して前記ワークの加工位置へ付加された材料の量である付加量に基づいて前記加工条件を補正することを特徴とする付加製造装置。 - 溶融した材料をワークへ付加することによって造形を行う造形部と、
溶融後の材料が溶融前の材料の先端に留まることによって生じるドロップの発生を監視する監視部と、
前記造形のための加工条件を補正する補正部と、
を備え、
前記造形部は、前記造形を開始してから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが発生した場合に、前記造形を中断し、前記ドロップを除去してから、完了までの前記造形を再開し、
前記監視部は、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法、あるいは材料を溶融させるビームの中心と前記溶融前の材料の先端との距離に基づいて、前記ドロップが発生する予兆を監視し、
前記補正部は、前記予兆が検知された場合に前記加工条件を補正することを特徴とする付加製造装置。 - 前記造形部は、前記ワークを予熱した後に前記造形を再開することを特徴とする請求項10から14のいずれか1つに記載の付加製造装置。
- 前記造形部は、前記ワークに形成されるビードのうちの端の位置から前記造形を再開することを特徴とする請求項10から15のいずれか1つに記載の付加製造装置。
- 前記造形部は、材料が送給される位置を移動させる加工ヘッドを有し、
前記加工ヘッドは、前記ドロップが検知された場合において、前記溶融前の材料から除去された前記ドロップが回収される場所へ移動することを特徴とする請求項10から16のいずれか1つに記載の付加製造装置。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を数値制御装置によって制御する付加製造装置の制御方法であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する工程と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する工程と、
を含み、
前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記ドロップの発生を監視する工程において、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置の制御方法。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を数値制御装置によって制御する付加製造装置の制御方法であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する工程と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する工程と、
を含み、
前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記ドロップの発生を監視する工程において、前記溶融前の材料の先端と、材料を溶融させるビームの中心との距離に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置の制御方法。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を数値制御装置によって制御する付加製造装置の制御方法であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する工程と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する工程と、
を含み、
前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記ドロップの発生を監視する工程において、前記溶融前の材料の先端と、前記溶融した材料が付加されるワークとの間隙の長さ、または前記間隙の有無に基づいて、前記ドロップが発生したか否かを判定することを特徴とする付加製造装置の制御方法。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を数値制御装置によって制御する付加製造装置の制御方法であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する工程と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する工程と、
前記ドロップが発生した場合に、前記造形のための加工条件を補正する工程と、
を含み、
前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記溶融した材料をワークへ付加しているときに前記ドロップが発生した場合に、前記加工条件を補正する工程において、溶融して前記ワークの加工位置へ付加された材料の量である付加量に基づいて前記加工条件を補正することを特徴とする付加製造装置の制御方法。 - 溶融した材料の付加による造形を行う付加製造装置を数値制御装置によって制御する付加製造装置の制御方法であって、
溶融後の材料が溶融前の材料に留まることによって生じるドロップの発生を監視する工程と、
発生した前記ドロップを前記付加製造装置に除去させるための指令を生成する工程と、
前記ドロップが発生した場合に、前記造形のための加工条件を補正する工程と、
を含み、
前記造形が開始されてから前記造形が完了するまでの間において前記ドロップが検知された場合に、前記造形を中断させ、前記ドロップを除去させてから、完了までの前記造形を再開させ、
前記ドロップの発生を監視する工程において、前記溶融前の材料の先端に留まる前記溶融後の材料の寸法、あるいは材料を溶融させるビームの中心と前記溶融前の材料の先端との距離に基づいて、前記ドロップが発生する予兆を監視し、
前記加工条件を補正する工程において、前記予兆が検知された場合に前記加工条件を補正することを特徴とする付加製造装置の制御方法。
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