JPH06315985A - 光造形装置 - Google Patents

光造形装置

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JPH06315985A
JPH06315985A JP5128260A JP12826093A JPH06315985A JP H06315985 A JPH06315985 A JP H06315985A JP 5128260 A JP5128260 A JP 5128260A JP 12826093 A JP12826093 A JP 12826093A JP H06315985 A JPH06315985 A JP H06315985A
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JP
Japan
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resin
main tank
tank
photo
pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5128260A
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English (en)
Inventor
Eiji Akutsu
英二 阿久津
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光造形物を作製する光硬化性樹脂の交換を自
動化する。 【構成】 光造形モデル21を作る光硬化性樹脂25を
収容する主タンク20を設ける。主タンク20には、異
なる光硬化性樹脂25,26を貯蔵するタンク27,2
8を供給・回収手段を介して接続する。供給手段は、タ
ンク27,28の光硬化性樹脂25,26を主タンク2
0内に供給するもので、ノズル22とポンプ23,24
により構成する。回収手段は、開閉弁29とポンプ2
3,24により構成する。供給・回収手段は、制御コン
ピュータ35により制御し、タンク27の光硬化性樹脂
25を主タンク20に供給した後、主タンク20から回
収し、次いで、タンク28の光硬化性樹脂26を主タン
ク20に供給して交換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光硬化性樹脂を用いた
光造形装置に係り、特に光硬化性樹脂の交換を自動化し
た光造形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の光造形装置を示す概略構
成図である。図において、1は光硬化性樹脂2を収容し
たタンクで、タンク1内には、駆動装置3によって昇降
操作されるエレベータ4が設けられている。タンク1の
上方には、レーザ光励起装置5で励起されたレーザ光6
をスキャニングデータに従ってスキャンし、レーザ光6
をタンク1内に導くレーザ光スキャニング装置7が設け
られている。レーザ光スキャニング装置7の下方には、
タンク1内に導かれたレーザ光8を光硬化性樹脂2の液
面2a上に集光するための集光レンズ9が設けられてい
る。上記駆動装置3及びレーザ光スキャニング装置に
は、造形しようとする製品の断面形状データ9からエレ
ベータ駆動データ及びスキャニングデータを作成するC
ADデータ処理装置10が接続されている。
【0003】上記光造形装置により製品を作成する際、
エレベータ4を光硬化性樹脂2の液面2aの下に位置さ
せ、CADデータ処理装置10で作成したスキャニング
装置7により、レーザ光励起装置5からのレーザ光6を
スキャンし、スキャンしたレーザ光8を集光レンズ9で
液面2aに集光して光硬化性樹脂2をエレベータ4上で
製品の断面形状に合わせて硬化させる。この断面形状に
ついて樹脂の硬化が完了した後、エレベータ駆動データ
に従ってエレベータ4を駆動装置3により微小量降下さ
せるとともに、スキャニングデータに従ってレーザ光8
をスキャンし、上記硬化させた断面形状の上に、新たな
断面形状の硬化樹脂を連続して形成する。そして、この
エレベータ4の降下とレーザ光8のスキャニングとを繰
り返して行い、所望の断面形状を有する光造形品11を
作成する。
【0004】上記光造形装置において、作成する光造形
品の性質に合わせて光硬化性樹脂を交換する際、従来は
図4及び図5に示す方法で行っていた。図4は、光硬化
性樹脂2を収容したタンク1をアタッチメント13を介
して支持台14上に支持し、交換に際してタンク1をア
タッチメント14から取り外し、新たに使用する別の光
硬化性樹脂を収容したタンクをアタッチメント13に取
り付ける方法である。また、図5に示すように、タンク
1内に収容し得る大きさのミニタンク15内に光硬化性
樹脂2と異質な光硬化性樹脂16を収容し、ミニタンク
15をタンク1内に配置して光硬化性樹脂の交換を行っ
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
にあって、光硬化性樹脂の交換に際し、タンク毎取り替
える場合、エレベータ4がタンク1に結合された状態で
昇降自在に設けられているため、光造形品11の精度に
影響を与える要因になるとともに、交換した光硬化性樹
脂の液面の水平出し調整を行う必要が新たに生じ、生産
性が悪くなる問題があった。また、ミニタンク15を使
用した場合、作成する光造形品の適用サイズが小さくな
るため、製品の製造範囲が狭まり、光造形装置の生産性
に問題が生じていた。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、別のタンクを用いることなく光硬化樹
脂を交換し得るとともに、その樹脂交換の作業を自動化
することにより生産性を向上し得る光造形装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、コンピュータ援用設計システムで設計さ
れた製品の全断面形状のデータから、その一断面形状の
データによりレーザ光をスキャンして主タンク内に収容
した光硬化性樹脂を上記一断面形状に硬化した後、上記
一断面形状と直近する断面形状のデータに従って上記光
硬化性樹脂を硬化した断面形状を上記一断面形状に硬化
した樹脂上に順次連続して形成することにより上記製品
の光造形品を作製する光造形装置において、上記タンク
に対して供給しかつ回収した光硬化性樹脂を貯蔵する複
数のタンクと、複数のタンクと主タンクとをそれぞれ接
続し、上記光硬化性樹脂の供給、回収を行う供給・回収
手段と、供給・回収手段をコントロールする制御装置と
を設けて構成した。
【0008】
【作用】上記構成によれば、主タンク内の光硬化性樹脂
は、複数のタンクから供給され、再び同じタンク内に回
収手段により回収される。その後、他のタンクから異な
る光硬化性樹脂が主タンク内に供給され、かつ回収され
る。この光硬化性樹脂の供給、回収による主タンク内の
光硬化性樹脂の交換は、制御装置により自動で行われ
る。
【0009】
【実施例1】図1は、本発明に係る光造形措置の実施例
1の要部である光硬化性樹脂の自動交換の構成を示す概
略説明図である。なお、光造形品を作成するための構成
は、図3に示した構成と同様であるため、図示を省略す
るとともにその説明も省略する。
【0010】図において、20は光造形モデル21を現
に作製する際の光硬化性樹脂(以下、単に樹脂という)
を収容する主タンクで、この主タンク20の側面上部に
は、樹脂供給用のポートを備えたノズル22が取り付け
られている。
【0011】ノズル22には、ポンプ23及びポンプ2
4を経由して異なる未硬化の樹脂25及び樹脂26をそ
れぞれ貯蔵する容器27及び容器28がそれぞれ接続さ
れている。また、ポンプ23及びポンプ24は、主タン
ク20内に収容した樹脂(図にあっては、容器27から
供給された樹脂25)を主タンク20外に流出させるた
めに主タンク20の底部に設けた開閉弁29に接続され
ている。すなわち、ポンプ23及びポンプ24は、ノズ
ル22を介して容器27及び容器28内に貯蔵した樹脂
25及び樹脂26を主タンク20内に供給するととも
に、開閉弁29を介して流出した樹脂25及び樹脂26
を元の容器27及び容器28に戻すように構成されてい
る。
【0012】主タンク20の上方には、ポンプ30を経
由して洗浄液31を貯蔵した容器32に接続した高圧噴
射器33が配置されている。高圧噴射器33は、ポンプ
30により供給される洗浄液31を主タンク20の内壁
に万遍なく放射して内壁を洗浄し得るように旋回自在に
設けられている。主タンク20の底部には、洗浄液31
と共に主タンク20に付着した樹脂25(26)を外部
に排出する排出弁34が設けられており、排出弁34に
は排出口35が接続されている。
【0013】上記ポンプ23,24,30、開閉弁2
9、高圧噴射器33及び排出弁34には、制御コンピュ
ータ35が接続され、それぞれを個別に制御し得るよう
に構成されている。
【0014】次に、本実施例の作用を説明する。なお、
本実施例では、樹脂25にエポキシアクリレート、樹脂
26にウレタンアクリレート及び洗浄液31に水道水を
用いた。まず、光造形モデル21を作製した後、制御コ
ンピュータ35から開閉弁29とポンプ23に信号を送
って開閉弁29を開くとともに、ポンプ23を駆動して
主タンク20内に収容されている樹脂25を開閉弁29
から排出し、ポンプ23を介して容器32内に回収す
る。
【0015】樹脂25を回収した後、制御コンピュータ
35からの信号により、開閉弁29を閉じるとともにポ
ンプ23の駆動を停止する。その後、制御コンピュータ
35からポンプ30、高圧噴射器33及び排出弁34に
信号を送り、容器32内の洗浄液31をポンプ30によ
り高圧噴射器33に供給して主タンク20の内壁に洗浄
液31を高圧噴射し、内壁に付着した樹脂25を洗い流
すとともに、排出弁34を開いて樹脂25と洗浄液31
を排出口35から排出する。
【0016】主タンク20の内壁を洗浄した後、制御コ
ンピュータ35により洗浄液31の供給を停止及び排出
弁34を閉じるとともに、ポンプ24を駆動して容器2
8に貯蔵してある樹脂26をノズル22から主タンク2
0内に所定量を供給する。これにより、主タンク20内
の樹脂の自動交換が終了する。
【0017】本実施例によれば、主タンク20の光硬化
性樹脂を流出してから主タンク20内を洗浄して、別の
光硬化性樹脂を主タンク20内に収容するまで自動で操
作しているので、生産性を向上させることができる。ま
た、主タンク20を交換することがないので、主タンク
20の水平出しが不要になるとともに、サブタンクを用
いた場合のようにタンクサイズも変わることなく光造形
品の適用サイズが小さくなることがない。
【0018】
【実施例2】本実施例の光造形装置は、2種類の光硬化
性樹脂を同時に主タンクに供給し、混合した2種類の光
硬化性樹脂を用いて光造形モデルを作製し得るようにし
た点に特徴を有し、その構成は図1に示した構成と全く
同様であり、以下、図1を用いてその作用を説明する。
なお、本実施例では、光硬化性樹脂25として、硬化
後、引張強度0.14(kg/mm2 )衝撃強度(ノッ
チ付)16(kg・cm/cm)を有する樹脂、光硬化
性樹脂26として、硬化後、引張強度1.7(kg/m
2 )、衝撃強度(ノッチ付)1.6(kg・cm/c
m)を有する樹脂を用いた。
【0019】光造形モデル21を作製し、主タンク20
内の樹脂25を容器27に回収して主タンク20を洗浄
するまでは実施例1と同様である。主タンク20の洗浄
後、制御コンピュータ35によりポンプ23,24を駆
動して、容器27,28内に貯蔵してある樹脂25,2
6をノズル22から同時に主タンク20内に供給する。
樹脂25,26の混合比は、制御コンピュータ35によ
って任意に設定でき、この時の樹脂25,26の混合比
は1:1とした。
【0020】本実施例によれば、上記実施例1の効果に
加えて、複数の光効果性樹脂25,26を混合した状態
で交換することができるので、混合した樹脂により所望
の機械的性質を持つ光造形品を製造することができる。
【0021】
【実施例3】図2は、本発明に係る光造形装置の実施例
3の要部を示す概略構成図である。図において、40
は、光造形モデル41の作製に用いる樹脂を収容する主
タンクで、樹脂46を収容した状態を示してある。主タ
ンク40の底部には、2つの開閉弁42,43が設けて
られており、開閉弁42,43は、それぞれポンプ4
4,45を介して異なる樹脂46,47を収容する貯蔵
タンク50,51と接続されている。すなわち、開閉弁
42と開閉弁50あるいは開閉弁43と開閉弁51を連
動して操作することにより、ポンプ44あるいはポンプ
45によって貯蔵タンク48の樹脂46あるいは貯蔵タ
ンク49の樹脂47を主タンク40に対して流出入し得
るように構成されている。52は、ポンプ44,45の
制御と開閉弁42,43,50,51の制御を行う制御
コンピュータである。
【0022】次に、本実施例の作用を説明する。なお、
本実施例では、樹脂46にエポキシアクリレート、樹脂
47にウレタンアクリレートを用いた。まず、光造形モ
デル41を作製した後、制御コンピュータ52から開閉
弁42,50とポンプ44に信号を送り、主タンク40
に収容されている樹脂46をポンプ44を介して貯蔵タ
ンク48に戻す。樹脂46を戻した後、制御コンピュー
タ52から開閉弁43,51とポンプ45へ信号を送
り、貯蔵タンク49に収容した樹脂47をポンプ45を
介して主タンク40に供給し、主タンク40内を樹脂4
6から樹脂47に交換する。なお、樹脂46の粘度が高
く、主タンク40の壁面に付着が激しい場合は、エア等
を使用して落とす。
【0023】本実施例によれば、実施例1の効果に加え
て、樹脂46の供給、回収を同一経路及び樹脂47の供
給、回収を同一経路とするとともに、主タンク40の洗
浄手段を簡素化したので、光造形装置全体をコンパクト
化することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明の光造形装置によ
れば、主タンクに複数のタンクを光硬化樹脂の供給・回
収手段を介して接続し、その供給・回収手段をコントロ
ールする制御装置を設けたので、複数のタンク毎にそれ
ぞれ貯蔵した異なる光硬化性樹脂を主タンクに対して供
給しかつ回収することができるとともに、制御装置によ
り一連の動きで主タンク内の光硬化性樹脂の交換を自動
的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1及び実施例2の要部を示す概
略構成図である。
【図2】本発明の実施例3の要部を示す概略構成図てあ
る。
【図3】従来の光造形装置を示す概略構成図である。
【図4】従来の光硬化性樹脂の交換手段を説明するため
の図である。
【図5】従来の光硬化性樹脂の交換手段を説明するため
の図である。
【符号の説明】
20,40 主タンク 21 光造形モデル 22 ノズル 23,24,42,43 ポンプ 25,26,46,47 光硬化性樹脂 27,28 タンク 29,42,43,45,51 開閉弁 35,52 制御コンピュータ 48,49 貯蔵タンク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータ援用設計システムで設計さ
    れた製品の全断面形状のデータから、その一断面形状の
    データによりレーザ光をスキャンして主タンク内に収容
    した光硬化性樹脂を上記一断面形状に硬化した後、上記
    一断面形状と直近する断面形状のデータに従って上記光
    硬化性樹脂を硬化した断面形状を上記一断面形状に硬化
    した樹脂上に順次連続して形成することにより上記製品
    の光造形品を作製する光造形装置において、上記主タン
    クに供給する光硬化性樹脂を貯蔵する複数のタンクと、
    複数のタンクと主タンクとをそれぞれ接続し、上記光硬
    化性樹脂の供給、回収を行う供給・回収手段と、供給・
    回収手段をコントロールする制御装置とを有することを
    特徴とする光造形装置。
JP5128260A 1993-04-30 1993-04-30 光造形装置 Withdrawn JPH06315985A (ja)

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