JPH05305672A - 光造形装置 - Google Patents
光造形装置Info
- Publication number
- JPH05305672A JPH05305672A JP4097952A JP9795292A JPH05305672A JP H05305672 A JPH05305672 A JP H05305672A JP 4097952 A JP4097952 A JP 4097952A JP 9795292 A JP9795292 A JP 9795292A JP H05305672 A JPH05305672 A JP H05305672A
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- JP
- Japan
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- dimensional
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液状の光硬化性樹脂61に光ビームの走査を施
すことにより、光硬化性樹脂を硬化させて所定形状の立
体造形品を成形する装置であって、立体造形物のサポー
トについての形状データが自動的に作成される光造形装
置を提供する。 【構成】 成形すべき物体の3次元形状データに基づい
て光ビームによる走査を制御する制御コンピュータ8
と、制御コンピュータ8へ立体造形物の3次元形状デー
タを供給する情報処理装置2とを具え、情報処理装置2
は、立体造形物5の本体51を重力に抗して支持すべきサ
ポート52に関する設計知識が樹木状の階層構造として記
述された知識ベースを具え、該知識ベースに基づいてサ
ポート52の3次元形状データを自動生成し、本体51の3
次元形状データと共に制御コンピュータ8へ供給する。
すことにより、光硬化性樹脂を硬化させて所定形状の立
体造形品を成形する装置であって、立体造形物のサポー
トについての形状データが自動的に作成される光造形装
置を提供する。 【構成】 成形すべき物体の3次元形状データに基づい
て光ビームによる走査を制御する制御コンピュータ8
と、制御コンピュータ8へ立体造形物の3次元形状デー
タを供給する情報処理装置2とを具え、情報処理装置2
は、立体造形物5の本体51を重力に抗して支持すべきサ
ポート52に関する設計知識が樹木状の階層構造として記
述された知識ベースを具え、該知識ベースに基づいてサ
ポート52の3次元形状データを自動生成し、本体51の3
次元形状データと共に制御コンピュータ8へ供給する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線等の光ビームの
照射によって硬化する光硬化性樹脂を資材として、立体
造形品を成形する光造形装置に関するものである。
照射によって硬化する光硬化性樹脂を資材として、立体
造形品を成形する光造形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気機器等の各種商品の開発過程におい
ては、商品の立体モデルを作製して、デザインや機構に
ついてのチェックが行なわれるが、近年の商品のライフ
サイクルの短縮化に応じて、立体モデルを迅速に作製す
る必要が生じている。
ては、商品の立体モデルを作製して、デザインや機構に
ついてのチェックが行なわれるが、近年の商品のライフ
サイクルの短縮化に応じて、立体モデルを迅速に作製す
る必要が生じている。
【0003】そこで、樹脂槽内の液状の光硬化性樹脂へ
光ビームを照射して、光硬化性樹脂を硬化させることに
よって立体造形品を成形する光造形装置が開発されてい
る(雑誌「型技術」1989年第4巻7号、特開昭62-35966
号〔G06F15/60〕)。
光ビームを照射して、光硬化性樹脂を硬化させることに
よって立体造形品を成形する光造形装置が開発されてい
る(雑誌「型技術」1989年第4巻7号、特開昭62-35966
号〔G06F15/60〕)。
【0004】光造形装置は図5に示す如く、樹脂槽(6)
内の光硬化性樹脂(61)中に、昇降制御装置(11)によって
駆動される昇降テーブル(1)を水平に配置すると共に、
光硬化性樹脂(61)の液面へ向けて光ビームを照射すべき
プロジェクター(7)を具え、該プロジェクター(7)は、
移動制御装置(71)によって水平面内をX−Y方向に移動
制御される。
内の光硬化性樹脂(61)中に、昇降制御装置(11)によって
駆動される昇降テーブル(1)を水平に配置すると共に、
光硬化性樹脂(61)の液面へ向けて光ビームを照射すべき
プロジェクター(7)を具え、該プロジェクター(7)は、
移動制御装置(71)によって水平面内をX−Y方向に移動
制御される。
【0005】プロジェクター(7)には、光フィルター(9
1)を介してUVレーザ装置(9)からの紫外線レーザ光が
供給される。尚、光フィルター(91)はUVレーザ装置
(9)の出力を調整するものである。上記昇降制御装置(1
1)、移動制御装置(71)及び光フィルター(91)は制御コン
ピュータ(8)によって動作が制御されている。
1)を介してUVレーザ装置(9)からの紫外線レーザ光が
供給される。尚、光フィルター(91)はUVレーザ装置
(9)の出力を調整するものである。上記昇降制御装置(1
1)、移動制御装置(71)及び光フィルター(91)は制御コン
ピュータ(8)によって動作が制御されている。
【0006】上記装置においては、CADシステムによ
り設計された立体造形物の形状データをスライスして等
高線データを作成し、該等高線データを制御コンピュー
タ(8)へ供給することにより、昇降テーブル(1)が一定
ピッチ(0.1〜0.3mm程度)で樹脂槽(6)内を降下す
ると共に、プロジェクター(7)からの紫外線レーザビー
ムが昇降テーブル(1)上の光硬化性樹脂(61)を前記等高
線データに応じてX−Y方向に走査するのである。
り設計された立体造形物の形状データをスライスして等
高線データを作成し、該等高線データを制御コンピュー
タ(8)へ供給することにより、昇降テーブル(1)が一定
ピッチ(0.1〜0.3mm程度)で樹脂槽(6)内を降下す
ると共に、プロジェクター(7)からの紫外線レーザビー
ムが昇降テーブル(1)上の光硬化性樹脂(61)を前記等高
線データに応じてX−Y方向に走査するのである。
【0007】この結果、昇降テーブル(1)上には、硬化
した樹脂層が前記等高線データに応じた形状に順次堆積
し、最終的に所定形状の立体造形物(5)が成形される。
した樹脂層が前記等高線データに応じた形状に順次堆積
し、最終的に所定形状の立体造形物(5)が成形される。
【0008】ところで、光硬化性樹脂は紫外線の照射で
即座に硬化を開始するが、完全な硬化状態が得られるま
でには数十時間を要する。従って、硬化が完全となるま
での期間における自重よる変形を防止するために、最終
的に得んとする立体造形物の形状に対し、適当なサポー
ト形状を付加する必要がある。
即座に硬化を開始するが、完全な硬化状態が得られるま
でには数十時間を要する。従って、硬化が完全となるま
での期間における自重よる変形を防止するために、最終
的に得んとする立体造形物の形状に対し、適当なサポー
ト形状を付加する必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来は、3次
元CADを用いて立体造形物の形状データを作成する過
程で、熟練した設計者が自己の知識に基づいてサポート
形状を決定していたから、特に複雑な3次元形状を有す
る立体造形物については、立体造形物の本体及びサポー
トについての形状データの作成には、大きな労力を要す
る問題があった。
元CADを用いて立体造形物の形状データを作成する過
程で、熟練した設計者が自己の知識に基づいてサポート
形状を決定していたから、特に複雑な3次元形状を有す
る立体造形物については、立体造形物の本体及びサポー
トについての形状データの作成には、大きな労力を要す
る問題があった。
【0010】本発明の目的は、立体造形物のサポートに
ついての形状データが自動的に作成されて、最終的に得
られる立体造形物には必要な箇所に適切な形状のサポー
トが形成される光造形装置を提供することである。
ついての形状データが自動的に作成されて、最終的に得
られる立体造形物には必要な箇所に適切な形状のサポー
トが形成される光造形装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る光造形装置
は、昇降制御装置(11)の動作及び光ビームによる走査を
制御する主制御回路と、主制御回路へ立体造形物の3次
元形状データを供給する形状データ生成回路とを具えて
いる。形状データ生成回路は、立体造形物(5)の本体(5
1)を重力に抗して支持すべきサポート(52)に関する設計
知識が樹木状の階層構造として記述された知識ベースを
具え、該知識ベースに基づいてサポート(52)の3次元形
状データを自動生成し、本体(51)の3次元形状データと
共に主制御回路へ供給するものである。
は、昇降制御装置(11)の動作及び光ビームによる走査を
制御する主制御回路と、主制御回路へ立体造形物の3次
元形状データを供給する形状データ生成回路とを具えて
いる。形状データ生成回路は、立体造形物(5)の本体(5
1)を重力に抗して支持すべきサポート(52)に関する設計
知識が樹木状の階層構造として記述された知識ベースを
具え、該知識ベースに基づいてサポート(52)の3次元形
状データを自動生成し、本体(51)の3次元形状データと
共に主制御回路へ供給するものである。
【0012】又、前記知識ベースには更に、立体造形物
(5)の本体(51)とサポート(52)の対向部に形成すべき微
小ギャップについての設計知識が記述される。
(5)の本体(51)とサポート(52)の対向部に形成すべき微
小ギャップについての設計知識が記述される。
【0013】
【作用】知識ベースには、熟練した設計者のサポートに
関する知識が予め階層構造として記述される。そして、
立体造形物の形成時には、最終的に得んとする立体造形
物の本体についての形状データのみを供給すれば、形状
データ生成回路は、前記知識ベースに基づいて自動的に
サポートについての形状データを生成し、これを本体に
ついての形状データに付加する。
関する知識が予め階層構造として記述される。そして、
立体造形物の形成時には、最終的に得んとする立体造形
物の本体についての形状データのみを供給すれば、形状
データ生成回路は、前記知識ベースに基づいて自動的に
サポートについての形状データを生成し、これを本体に
ついての形状データに付加する。
【0014】本体及びサポートについての形状データは
主制御回路へ供給され、該形状データに応じて、昇降制
御装置(11)の動作及び光ビームによる走査が制御され
る。この結果、昇降テーブル(1)上には、熟練設計者が
設計したものと同等のサポートを有する立体造形物が形
成されることになる。
主制御回路へ供給され、該形状データに応じて、昇降制
御装置(11)の動作及び光ビームによる走査が制御され
る。この結果、昇降テーブル(1)上には、熟練設計者が
設計したものと同等のサポートを有する立体造形物が形
成されることになる。
【0015】尚、知識ベースに、立体造形物(5)の本体
(51)とサポート(52)の対向部に形成すべき微小ギャップ
についての設計知識を記述すれば、最終的に得られる立
体造形物の本体とサポート間には、光硬化性樹脂が流れ
込んで、切断容易な程度の薄い連結部が形成される。従
って、立体造形物の成形後に、サポート(52)を切断除去
する作業は容易である。
(51)とサポート(52)の対向部に形成すべき微小ギャップ
についての設計知識を記述すれば、最終的に得られる立
体造形物の本体とサポート間には、光硬化性樹脂が流れ
込んで、切断容易な程度の薄い連結部が形成される。従
って、立体造形物の成形後に、サポート(52)を切断除去
する作業は容易である。
【0016】
【発明の効果】本発明に係る光造形装置によれば、立体
造形物のサポートについての形状データが自動的に作成
されて、最終的に得られる立体造形物には必要な箇所に
適切な形状のサポートが形成されるから、従来の3次元
CADを用いた熟練設計者によるサポートの設計作業は
不要となり、大幅の労力の削減が図られる。
造形物のサポートについての形状データが自動的に作成
されて、最終的に得られる立体造形物には必要な箇所に
適切な形状のサポートが形成されるから、従来の3次元
CADを用いた熟練設計者によるサポートの設計作業は
不要となり、大幅の労力の削減が図られる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を図5に示す光造形装置に実施
した一例につき、図1乃至図4に基づいて詳述する。
尚、図5の従来装置と同一の構成部分については同一符
号を付して、説明を省略する。
した一例につき、図1乃至図4に基づいて詳述する。
尚、図5の従来装置と同一の構成部分については同一符
号を付して、説明を省略する。
【0018】図1に示す如く、制御コンピュータ(8)に
はインターフェース(3)を介して情報処理装置(2)が接
続される。情報処理装置(2)には図2に示す如き樹木状
の階層構造の知識ベースが構築されている。
はインターフェース(3)を介して情報処理装置(2)が接
続される。情報処理装置(2)には図2に示す如き樹木状
の階層構造の知識ベースが構築されている。
【0019】即ち階層樹木の最上位にブロック統括ルー
ル条件記述部(4)が配置され、その下位には、立体造形
物の本体形状についてのルールの条件記述部(41)と、立
体造形物本体との結合関係におけるサポート形状のつい
てのルールの条件記述部(42)が配置される。そして、各
条件記述部(41)(42)の下位には夫々の結論記述部(43)(4
4)が配置されている。
ル条件記述部(4)が配置され、その下位には、立体造形
物の本体形状についてのルールの条件記述部(41)と、立
体造形物本体との結合関係におけるサポート形状のつい
てのルールの条件記述部(42)が配置される。そして、各
条件記述部(41)(42)の下位には夫々の結論記述部(43)(4
4)が配置されている。
【0020】従って、ブロック統括ルール条件記述部
(4)に対し、成形すべき立体造形物についての基本的な
設計仕様を入力すると、立体造形物条件記述部(41)にお
いては、その設計仕様を満たすべく知識処理が行なわれ
る。又、サポート形状条件記述部(42)においては、立体
造形物の3次元形状に応じた適切なサポート形状を決定
するための知識処理が行なわれる。
(4)に対し、成形すべき立体造形物についての基本的な
設計仕様を入力すると、立体造形物条件記述部(41)にお
いては、その設計仕様を満たすべく知識処理が行なわれ
る。又、サポート形状条件記述部(42)においては、立体
造形物の3次元形状に応じた適切なサポート形状を決定
するための知識処理が行なわれる。
【0021】この結果、立体造形物の本体についての形
状データとサポートのついての形状データが夫々結論記
述部(43)(44)に書き込まれることになる。
状データとサポートのついての形状データが夫々結論記
述部(43)(44)に書き込まれることになる。
【0022】尚、図2は、知識ベースの階層構造を概念
的に示すものであって、実際には更に多層の階層構造が
構成されている。
的に示すものであって、実際には更に多層の階層構造が
構成されている。
【0023】この様にして得られた立体造形物について
の形状データは図1に示す制御コンピュータ(8)へ供給
され、これに基づいて昇降制御装置(11)、移動制御装置
(71)及び光フィルター(91)が動作し、形状データに応じ
た立体造形物(5)が成形されるのである。
の形状データは図1に示す制御コンピュータ(8)へ供給
され、これに基づいて昇降制御装置(11)、移動制御装置
(71)及び光フィルター(91)が動作し、形状データに応じ
た立体造形物(5)が成形されるのである。
【0024】図3は、上記情報処理装置(2)によって作
成される立体造形物(5)の形状データをイメージ化した
ものであり、垂直円筒部及び水平円筒部からなる本体(5
1)には、前記水平円筒部に対するサポート(52)が形成さ
れている。
成される立体造形物(5)の形状データをイメージ化した
ものであり、垂直円筒部及び水平円筒部からなる本体(5
1)には、前記水平円筒部に対するサポート(52)が形成さ
れている。
【0025】図4に示す如く本体(51)とサポート(52)の
間には例えば0.1〜0.2mmの微小ギャップGが設け
られている。又、サポート(52)は、本体(51)との対向部
の断面形状が図示の如く先細に形成され、先端の幅Wは
例えば0.5〜1.0mm程度である。
間には例えば0.1〜0.2mmの微小ギャップGが設け
られている。又、サポート(52)は、本体(51)との対向部
の断面形状が図示の如く先細に形成され、先端の幅Wは
例えば0.5〜1.0mm程度である。
【0026】上記の如き形状データに基づいて立体造形
物(5)を成形する場合、図4に示す本体(51)とサポート
(52)の間の微小ギャップGには、硬化前の光硬化性樹脂
が流入して、最終的には本体(51)とサポート(52)の間に
薄肉の連結部が形成されることになる。
物(5)を成形する場合、図4に示す本体(51)とサポート
(52)の間の微小ギャップGには、硬化前の光硬化性樹脂
が流入して、最終的には本体(51)とサポート(52)の間に
薄肉の連結部が形成されることになる。
【0027】これによって、本体(51)はサポート(52)に
よって充分な強度で支持されると共に、樹脂が完全に硬
化した後は、サポート(52)を前記連結部にて容易に切り
離すことが出来るのである。
よって充分な強度で支持されると共に、樹脂が完全に硬
化した後は、サポート(52)を前記連結部にて容易に切り
離すことが出来るのである。
【0028】図3及び図4の立体造形物(5)の場合、サ
ポート(52)についての設計知識には、例えば本体(51)の
水平円筒部の長さに応じた適切なサポート形状が含ま
れ、該水平円筒部が短い場合はサポート(52)として断面
円形の支柱で充分であるが、水平円筒部が長くなると、
図示の如き平板状に形成して、支持強度が上げられる。
ポート(52)についての設計知識には、例えば本体(51)の
水平円筒部の長さに応じた適切なサポート形状が含ま
れ、該水平円筒部が短い場合はサポート(52)として断面
円形の支柱で充分であるが、水平円筒部が長くなると、
図示の如き平板状に形成して、支持強度が上げられる。
【0029】以上の如く、本発明においては、立体造形
物の本体とサポートについて設計知識を包括的な同一の
知識べースに記述しておくことにより、必要な設計条件
を入力するだけで、短時間に然も自動的に3次元データ
が作成され、大幅の労力の削減が可能である。
物の本体とサポートについて設計知識を包括的な同一の
知識べースに記述しておくことにより、必要な設計条件
を入力するだけで、短時間に然も自動的に3次元データ
が作成され、大幅の労力の削減が可能である。
【0030】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図1】本発明に係る光造形装置の概略構成図である。
【図2】知識ベースの階層構造を示す図である。
【図3】本発明によって作成される立体造形物の3次元
形状データをイメージ化した斜視図である。
形状データをイメージ化した斜視図である。
【図4】前記3次元形状データにおける本体とサポート
の対向部を示す正面図である。
の対向部を示す正面図である。
【図5】従来の光造形装置の概略構成図である。
(1) 昇降テーブル (2) 情報処理装置 (6) 樹脂槽 (61) 光硬化性樹脂 (7) プロジェクター (71) 移動制御装置 (8) 制御コンピュータ
Claims (2)
- 【請求項1】 樹脂槽(6)内の光硬化性樹脂(61)中に、
昇降制御装置(11)が連繋した昇降テーブル(1)を配置
し、光硬化性樹脂(61)の液面に対して光ビームの走査を
施すことにより、昇降テーブル(1)上の光硬化性樹脂(6
1)を硬化させて所定形状の立体造形品を成形する光造形
装置において、成形すべき物体の3次元形状データに基
づいて昇降制御装置(11)の動作及び光ビームによる走査
を制御する主制御回路と、主制御回路へ立体造形物の3
次元形状データを供給する形状データ生成回路とを具
え、形状データ生成回路は、立体造形物(5)の本体(51)
を重力に抗して支持すべきサポート(52)に関する設計知
識が樹木状の階層構造として記述された知識ベースを具
え、該知識ベースに基づいてサポート(52)の3次元形状
データを自動生成し、本体(51)の3次元形状データと共
に主制御回路へ供給することを特徴とする光造形装置。 - 【請求項2】 知識ベースには、立体造形物(5)の本体
(51)とサポート(52)の対向部に形成すべき微小ギャップ
についての設計知識が記述されている請求項1に記載の
光造形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4097952A JPH05305672A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光造形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4097952A JPH05305672A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光造形装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05305672A true JPH05305672A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14206011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4097952A Withdrawn JPH05305672A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光造形装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05305672A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007062050A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Shiyoufuu:Kk | 造形データ作成システム、製造方法および造形データ作成プログラム |
JP2015098165A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 三緯國際立體列印科技股▲フン▼有限公司 | 3d印刷法 |
JP2017077707A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 3次元造形データ生成装置およびこれを備えた3次元造形システム |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP4097952A patent/JPH05305672A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007062050A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Shiyoufuu:Kk | 造形データ作成システム、製造方法および造形データ作成プログラム |
JP2015098165A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 三緯國際立體列印科技股▲フン▼有限公司 | 3d印刷法 |
US9434109B2 (en) | 2013-11-18 | 2016-09-06 | Xyzprinting, Inc. | Three-dimensional printing method |
JP2017077707A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 3次元造形データ生成装置およびこれを備えた3次元造形システム |
US10456981B2 (en) | 2015-10-22 | 2019-10-29 | Roland Dg Corporation | Three-dimensional printing data generation device, and three-dimensional printing system including the same |
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