TW201707935A - 複合物體、及複合物體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題在於提供一種複合物體,其可利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作。本發明的解決手段為,藉由作成具備第一物體10和第二物體20,而能利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作,其中該第一物體10係以一個或兩個以上的組裝式玩具用方塊101組裝,該第二物體20係由藉3D列印所製成之一個或兩個以上的零件所構成,且以以下方式安裝:對第一物體10至少覆蓋表面的一部分以外的部分。

Description

複合物體、及複合物體的製造方法
本發明係關於利用3D列印所製作的物體等。
以往的技術,已知有將3D(3-dimensions)列印機用的資料輸出,以執行3D列印之3D列印處理手段(例如,參照專利文獻1),其中該3D列印機用的資料與藉由物件選擇手段所選擇之物件對應。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-10104573號公報(第1頁,第1圖等)
藉由採用3D列印,可容易地作成複雜構造的物體等。然而,習知的技術中,以3D列印所製作之物體的內部,係全部由使用於3D列印之樹脂等的材料所填充,所以會產生3D列印所用之樹脂等的量增加,而導致材料費增多的問題。尤其,由於3D列印的材料是專用的材料且昂貴,故會有材料費昂貴的問題。又,由於印刷所需的時間也會變長,所以會導致印刷物體所耗費的時間增加,其結果,會有製造成本變高的問題。
此外,在將物體的內部作成空孔的情況下,根據所製作之物體的形狀、使用於列印之樹脂的種類等,會有無法保持充分的強度,進而無法製造品質佳的物體的問題。
如此,在習知的技術中,會有難以藉由3D列印製作高品質且低成本的物體的課題。
本發明係為了解決上述課題而研發者,其目的在提供一種可利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作的複合物體。
本發明的複合物體具備第一物體以及與第一物體不同之第二物體的複合物體,該第二物體係由利用3D列印所製成之一個以上的零件所構成,且以以下方式安裝:至少將第一物體表面的一部分以外的部分加以覆蓋。
藉此構成,可利用3D列印機以高品質且低成本的方式進行製作。例如,藉由使用第一物體,可減少以3D列印製作之第二物體的量,可減少3D列印的材料,縮短列印所需的時間,而可降低製造成本。例如,藉由配置第一物體,可補強複合物體的強度,保持複合物體的強度,而能夠提高複合物體的品質。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,第二物體係以以下方式安裝:至少覆蓋第一物體的底面以外的部分。
藉此構成,可利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作。例如,藉由使用第一物體,可減少以3D列印製作之第二物體的量,可減少3D列印的材料,縮短列印所需的時間,而可降低製造成本。例如,藉由在複合物體的內部配置第一物體,可補強複合物體的強度,保持複合物體的強度,而能夠提高複合物體的品質。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,第一物體具有一個以上組裝式玩具用方塊的物體。
藉此構成,可利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作。例如,藉由使用第一物體,可減少以3D列印製作之第二物體的量,可減少3D列印的材料,縮短列印所需的時間,而可降低製造成本。又,例如,藉由在複合物體的內部,配置由玩具用方塊所構成的第一物體,可補強複合物體的強度,保持複合物體的強度,而能夠提高複合物體的品質。又,藉由將第一物體作成組裝有玩具用方塊的構成,可彈性地適用於各式各樣的外觀或尺寸的複合物體。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,第二物體 與第一物體的材質不同。
藉此構成,可利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作。此外,例如,以第一物體而言,也可使用無法藉由3D列印機利用的材料,例如材料強度比藉由3D列印機製作的材料強度還要高的材料等。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,構成第一物體之玩具用的各個方塊具有用以與其他方塊結合的結合手段;一個以上的結合手段位於第一物體的表面;第二物體位於與位在第一物體表面上之一個以上的結合手段相向的位置,具有能與該一個以上的結合手段結合的形狀。
藉此構成,可使第一物體和第二物體透過結合手段結合,可容易地進行複合物體的製作,並可提高第一物體和第二物體的安裝強度。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,第二物體具有由一個被照體的3D模型化資料所顯示的表面形狀。
藉此構成,可容易地將複合物體的表面形狀依實際空間之被照體的形狀來作成。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中第二物體係由複數個零件所構成,構成第二物體的複數個零件分別具有與鄰接的零件嵌合的嵌合構造。
藉此構成,可將構成第二物體的複數個零件容易地進行組合,並可提高零件間的安裝強度。
又,本發明的複合物體係為,在前述複合物體中,第二物體具有與第一物體嵌合的形狀。
藉此構成,可容易地進行第一物體與第二物體的組合,並可提高第一物體與第二物體的安裝強度。
根據本發明,可提供一種能夠利用3D列印機以高品質且低成本的方式製作的複合物體。
1‧‧‧複合物體
10‧‧‧第一物體
101、101a、101b‧‧‧方塊
1011‧‧‧結合手段
1012‧‧‧卡合手段
20‧‧‧第二物體
201a‧‧‧第一零件
201b‧‧‧第二零件
202‧‧‧嵌合凹部
2012‧‧‧嵌合構造
2012a‧‧‧突起部
2012b、2021‧‧‧凹部
40‧‧‧被照體
41‧‧‧相機
42、43、44‧‧‧影像
第1圖係顯示本發明實施形態之複合物體的一例的立體圖(第1圖(a)),且係表示複合物體在安裝前的狀態的圖(第1圖(b))。
第2圖係從構成複合物體之第一物體的玩具用方塊的一例的資訊所觀看的立體圖(第2圖(a)),從下方觀看的立體圖(第2圖(b)),從組裝有兩個玩具用方塊的狀態的一例的上方觀看的立體圖(第2圖(c)),以及從下方觀看的立體圖(第2圖(d))。
第3圖係說明該複合物體的製造方法的流程圖。
第4圖係顯示用於說明該複合物體的製造方法於拍攝時的狀態的示意圖(第4圖(a)),及顯示所拍攝的影像的圖(第4圖(b))。
第5圖係用於說明該複合物體的製造方法之3D模型化資料的顯示例的圖(第5圖(a)、第5圖(b))。
第6圖係用於說明該複合物體的製造方法之3D模型化資料的顯示例的圖(第6圖(a)、第6圖(b))。
[用以實施發明的形態]
以下,就複合物體等的實施形態,參照圖式進行說明。此外,在實施形態中,由於標註相同符號的構成要素係進行同樣的動作,故會有省略再次說明的情況。
(實施形態)
第1圖係顯示本實施形態之複合物體1的一例的立體圖(第1圖(a))、以及顯示將構成第二物體20的複數個零件安裝於第一物體10之前的狀態的一例的圖(第1圖(b))。
第2圖係從構成第一物體10而使用的玩具用方塊101的一例的上方觀看的立體圖(第2圖(a))以及從下方觀看的立體圖(第2圖(b)),從組裝有兩個玩具用方塊101的狀態的一例的上方觀看的立體圖(第2圖(c))以及從下方觀看的立體圖(第2圖(d))。
複合物體1具備第一物體10和第二物體20。複合物體係指 例如由複數個物體所構成的物體。構成複合物體的複數個物體,可為相同材質的物體,也可為不同材質的物體。
第一物體10係為例如具有一個或兩個以上之組裝式的玩具用方塊101(以下,稱為方塊101)的物體。例如,由一個或兩個以上的組裝式玩具用方塊101所組裝的物體。第一物體10亦可視為用以補強複合物體1的物體。構成第一物體10的方塊101為一個的情況,也可視為以一個方塊組裝。只要是能夠以一或兩個以上的方塊101組裝的形狀,則第一物體10的形狀沒有限制。構成一個第一物體10之兩個以上的方塊101,通常是透過後述的結合手段1011結合來組裝。此外,構成一個第一物體10之兩個以上的方塊101亦可作成藉由結合手段1011結合,並以黏接劑等黏接。
一或兩個以上的方塊101分別具有:為了與其他的一或兩個以上的方塊101結合而使用之一個或兩個以上的結合手段1011。又,各方塊101具有例如與結合手段1011卡合之一個或兩個以上的卡合手段1012,藉由一方塊101的至少一結合手段1011與其他方塊101的至少一卡合手段1012卡合,可如第2圖(c)和第2圖(d)所示般使一方塊101與另一方塊101結合。以此方式使方塊101結合,來組裝第一物體10。結合手段1011係如第2圖(a)所示之設置於方塊101的突起。突起可為圓柱形狀,也可為四角柱形狀,其形狀和尺寸等不限。卡合手段1012係為如第2圖(b)所示之與該結合手段1011的突起卡合的凹部、槽或間隙等。方塊101通常在其上面側具備有結合手段1011,在其底面側具備有卡合手段1012。
一或兩個以上的方塊101的材質和顏色等不限。方塊101的材質為例如樹脂。又,方塊101的尺寸等不限。
方塊101的立體形狀不限。例如,方塊101的立體形狀為長方體或立方體。構成第一物體10的複數個方塊101可為具有相同立體形狀的方塊,也可為具有不同立體形狀的方塊。一個以上的方塊101可為在板狀構件上具有一個以上的結合手段1011的方塊。例如,此種方塊101可利用作為第一物體10的基座或載置台。使用於第一物體10組裝的兩個以上的方塊101,不管立體形狀是否相同,通常以具備共同尺寸的結合手段1011、和共同尺寸的卡合手段1012較佳。或者,亦可作成具備具有互換性 的卡合手段1011和卡合手段1012。
此外,本實施形態中,如第1圖(a)及第1圖(b)所示,舉例說明第一物體10是由三個方塊101a和二個方塊101b所組裝的情況,該方塊101a的平面形狀為長方形,該方塊101b的平面形狀是將方塊101a在垂直於長度方向的方向上分割成兩部分而成的矩形形狀。
此外,以組裝式玩具用方塊101而言,係可採用一般所利用的組裝式玩具用方塊。例如,以組裝式玩具用方塊101而言,係可使用日本實公昭37-18847號公報所揭示的方塊等。
此外,本實施形態中,係舉例說明第一物體10是由一個以上的組裝式玩具用方塊101所組裝的物體之情況,惟第一物體10亦可為由方塊101所組裝的物體以外的物體。第一物體10可為例如使用模具的成型,也可為藉射出成型等所成型的物體,也可為藉切削加工等所製成的物體。此外,第一物體10亦可以是以下所構成的物體:該後述之第二物體的內部會被製作成空孔,而在後述之第二物體的空孔部分充填材料(例如樹脂等),其中。第一物體10的材質不限。例如,以第一物體10的材質而言,係可利用樹脂、金屬、木材等。此外,第一物體10較佳為以3D列印所製作之物體以外的物體。
第二物體20係為與第一物體10不同的物體,且係為以以下方式安裝的物體:對第一物體10表面至少覆蓋一部分以外的部分。至少覆蓋表面的一部分以外的部分係指:例如至少覆蓋第一物體10的表面之一部分以外的表面。例如,第二物體20亦可為以下方式安裝的物體:以覆蓋第一物體10的表面全體的方式安裝。第二物體20亦可為以以下方式安裝的物體:例如以對第一物體10至少覆蓋底面以外的部分的方式安裝。例如,第二物體20也可為以以下方式安裝的物體:以包含第一物體10的底面而將表面全體加以覆蓋的方式安裝。第一物體10的底面係指,例如構成第一物體10之一個以上的方塊101中配置於最下方之一個以上的方塊101的底面。第一物體10的底面係指,例如在將複合物體1載置於平面上的情況下,會成為第一物體10的最下面的面。與此處的第一物體10不同的物體也可以是例如:第一物體10至少不是由3D列印所製作的物體。
第二物體20的表面形狀和顏色等不限。第二物體20亦可具有例如一個被照體的3D模型化資料(3D modeling data)所示的表面形狀。例如,第二物體20亦可具有使用將一個被照體從不同方向拍攝所得之一個以上的影像而作成的3D模型化資料所示的表面形狀。3D模型化資料為例如定義假想三維空間中之物體形狀等的資料。3D模型化資料亦可具有物體表面的質地(texture)和顏色等資訊、或物體各部位的材質和顏色等資訊。3D模型化資料(3D modeling data)有時也稱為3D資料、3D模型(3D model)等。又,使用於3D模型化資料的作成之一個以上的影像係以兩個以上的影像較佳。將一個被照體從不同方向拍攝所得之一個以上的影像,可為一個以上的靜止影像,也可為構成將一個被照體從不同方向拍攝的動態影像之一個以上的圖框影像(frame image)。又,在此拍攝所得之一個以上的影像亦可為藉3D掃描器等所拍攝的影像。由拍攝真實空間的物體之一個以上的影像,取得具有該物體外觀的3D模型化資料之技術,乃為眾所周知的技術,此處,省略其詳細說明。例如,可參照以下的專利文獻2(專利文獻2:日本特開2001-166809號公報(第1頁,第1圖等))。又,在此所使用的3D模型化資料的形式和檔案類型(file type)等不限。此外,3D模型化資料亦可為藉由CT掃描等的斷層拍攝等所取得的3D模型化資料。
例如,使用以此方式取得的3D模型化資料,作成構成第二物體20之一個或兩個以上的零件201的模型化資料,使用此模型化資料,藉由後述的3D列印製作構成第二物體20的零件201。
第二物體20的表面形狀亦可為任一種表面形狀。例如,第二物體20的表面形狀亦可為顯示人類、寵物等動物、植物的外觀之形狀,亦可為顯示汽車、飛機等物品、房屋、城堡、塔等建築物的外觀之形狀。又,亦可為顯示內臟器官等的外觀或剖面等之形狀。此外,第二物體20的顏色等不限。例如,第二物體20可為具有被使用於列印的材料所顯示的顏色之物體,亦可為藉由以兩種以上的顏色分別著色的材料所列印出的物體,或亦可為表面以一種以上的顏色所塗佈的物體。
在複合物體1載置於平面上的場合,第二物體20的形狀係以第一物體10會被完全隱蔽的形狀較佳。例如,以將第二物體20安裝成 至少覆蓋第一物體10之底面以外的部分較佳。此外,為了使內部的第一物體10不被看見,第二物體20以不透明的材質、或進行會成為不透明的著色或者不透明的塗佈較佳。依此方式,可將第一物體10作為內部的補強材使用,同時,可在將複合物體1載置於平面上的狀態下,使第一物體10無法從外側被看見,而能將第一物體10對複合物體1的外觀所造成的影響抑制為最小限度。
第二物體20係以藉由3D列印製作之一個或兩個以上的零件201所構成。例如,藉由將構成第二物體20之兩個以上的零件201以分別配置在事先指定的場所的方式予以組合,而成為具有覆蓋第一物體10底面以外的部分的形狀的第二物體20。在此實施形態中,作為一例,係以構成第二物體20的零件201為第一零件201a和第二零件201b等兩個零件的情況為例來做說明。
藉由3D列印製作的零件201係指使用3D列印機(未圖示)製作(例如印刷)之零件201。使用於零件201的製作之3D列印式等不限。例如,以3D列印方式而言,已知有例如:光學成形方式、粉末燒結成形、粉末石膏成形、熱熔解積層法、噴墨方式等。構成使用於3D列印之第二物體20的各零件的3D模型化資料亦可為事先準備的3D模型化資料,亦可如後述為使用拍攝被照體而得的影像等所作成的3D模型化資料。
構成第二物體20的各零件201由於係以3D列印製作,所以各零件201的材質為可藉3D列印機製作的材質。可藉3D列印機製作的材質係由例如3D列印機所利用之所謂纖維(filament)、碳粉(toner)、墨液(ink)或硬化用液體等材質所決定。例如,在3D列印中,由於可列印樹脂或金屬等材質的零件,所以所製作之零件201的材質為例如樹脂或金屬等。
在第二物體20是由複數個零件201構成的情況下,構成第二物體20的複數個零件201亦可分別具備與相鄰接的零件20嵌合之一個或兩個以上的嵌合構造2012。例如,在組合有構成第二物體20之複數個零件201的情況下所鄰接的兩個零件201接觸的部分(例如接觸面),分別設置有嵌合構造2012。嵌合構造2012由例如:設置在一個零件201的突起部(未圖示)或凸部以及凹部(未圖示)所構成,其中該凹部與該突起部或凸部嵌 合,而該凹部位在與該一個零件相鄰接的零件201之與該一個零件的突起部或凹部等相向的位置上。例如,在第1圖(b)中,設置在第一零件201a的突起部2012a、和設置在第二零件201b且與突起部2012a嵌合的凹部2012b構成了嵌合構造2012。
第二物體20以具有與第一物體10嵌合的形狀較佳。例如,構成第二物體20之兩個以上的各零件201,在內側具備具有與第一物體10嵌合之形狀的凹部202(以下,稱為嵌合凹部),藉由組合零件201而形成第二物體20,因此各零件201的嵌合凹部202也會被組合,而組合該嵌合凹部202的部分會成為與第一物體10嵌合的形狀。又,在第二物體20是由一個零件201所構成的情況下,嵌合凹部202設置成例如其底面對構成第二物體20的一個零件201開口,而成為與第一物體10嵌合的凹部。嵌合凹部202以具有與第一物體10所具有的結合手段1011嵌合的形狀較佳,其中該第一物體10被嵌合於該嵌合凹部202。嵌合凹部202亦可具有例如:與位於第一物體10的表面的結合手段1011之一個以上的突起嵌合之一個以上的凹部2021或槽(未圖示)。
第3圖係複合物體1的製造方法的流程圖。
第4圖係用於說明複合物體1的製造方法的圖(第4圖(a)、第4圖(b))。
第5圖係用於說明複合物體1的製造方法的顯示例(第5圖(a)、第5圖(b))。
第6圖係用於說明複合物體1的製造方法的顯示例(第6圖(a)、第6圖(b))。
第5圖(a)、第5圖(b)、第6圖(a)及第6圖(b)係例如顯示於電腦等之顯示器(monitor)的3D模型化資料的顯示例,該電腦執行作成3D模型化資料的軟體等。
接著,使用第3圖的流程、和第4圖、第5圖及第6圖的顯示例,就複合物體1的製造方法的一例作說明。此處,以製作第1圖所示之複合物體1的情況為例作說明。
步驟S101為使用者取得拍攝一個被照體之一個以上的影 像。例如,使用者使用相機等的拍攝裝置,從不同的二個以上的方向拍攝一個被照體,取得兩張以上的照片的影像。例如,如第4圖(a)所示,用相機41對一個被照體40從多方向進行拍攝,取得第4圖(b)所示之複數個影像42-44等。
步驟S102為使用在步驟S101所取得的影像,令電腦執行用以從影像作成3D模型化資料的軟體等,而取得顯示複合物體1的表面形狀的3D模型化資料。此資料亦可視為定義複合物體1的表面邊界的資料。例如,可取得第5圖(a)所示之3D模型化資料51。此3D模型化資料係例如載置於一個假想平面上。此外,3D模型化資料的輸出尺寸等亦可由使用者來設定,亦可以預設(default)等來設定。又,此輸出尺寸亦可設成3D模型化資料能依使用者的指示等進行適當變更。
步驟S103為在步驟S102中所取得之3D模型化資料的內側,配置一個以上的方塊101的3D模型化資料。方塊101之3D模型化資料的配置係例如由使用者等使用電腦等來進行,該電腦執行作成3D模型化資料的軟體等。此種情況在以下的步驟S104至步驟S108也是同樣的。例如,因應使用者對未圖示的輸入裝置等進行的操作,在步驟S102中所取得之3D模型化資料的內側,配置方塊101的3D模型化資料。
此外,堆積方塊101的3D模型化資料時,係設成例如將相當於一個方塊101的3D模型化資料之一個以上的結合手段1011的部分,卡合於相當於所堆積之方塊101的3D模型化資料的卡合手段1012的部分。又,配置於在步驟S102中所取得的3D模型化資料內之兩個以上的方塊101的3D模型化資料,係以全部藉由結合手段1011等來連結較佳。由以此方式所配置之一個以上的方塊的3D模型化資料所構成的資料,可視為設定第一物體10的構造之模型化資料,也可視為定義有關成為複合物體1的內部構造體之第一物體10的構造的資料。
堆積方塊101的3D模型化資料時,較佳為設成例如任一方塊101的3D模型化資料的表面邊界不會超出在步驟S102所取得的3D模型化資料的表面邊界。但是,配置在最下部之一個以上的方塊101的3D模型化資料的底面,亦可配置成與在步驟S102所取得之3D模型化資料的底 面一致。依此方式,在後述的步驟S109中,可藉由3D列印取得構成第二物體20的複數個零件,該第二物體20配置成至少覆蓋第一物體10的底面以外的部份。
此處,例如,如第5圖(b)所示,配置有分別與三個方塊101a對應的三個3D模型化資料52a、和分別與兩個方塊101b對應的兩個3D模型化資料52b。此3D模型化資料52a和3D模型化資料52b相結合後,即為第一物體10的3D模型化資料。
此外,顯示玩具用方塊的3D模型化資料與方塊同樣,使3D模型化資料彼此一邊透過結合手段結合一邊堆積的技術等乃為公知技術,此處,省略詳細的說明,可參考例如以下的URL等(http://ldd.lego.com/ja-jp/)。
(步驟S104):取得表示在步驟S102所取得的3D模型化資料、和在步驟S103所取得之第一物體10的3D模型化資料之差分的3D模型化資料。例如,從在步驟S102取得的3D模型化資料減去在步驟S103取得的第一物體10的3D模型化資料。亦即,減去3D模型化資料52a及3D模型化資料52b。以此方式取得之差分的3D模型化資料為設定第二物體20構造的3D模型化資料53。此3D模型化資料53亦可視為定義有關會成為複合物體1的外部構造體之第二物體20構造的資料。差分亦可依據例如使用者的指示等來取得,亦可自動取得。此外,配置有3D模型化資料52a及3D模型化資料52b的部分,會成為與嵌合凹部對應的部分55。
(步驟S105):將有關在步驟S104所取得之第二物體20的3D模型化資料53分割成兩個以上的3D模型化資料。例如,在使用者指示的位置,將3D模型化資料53分割成複數個。例如,如第6圖(a)所示,表示差分的3D模型化資料53係於縱向分割成二部分。在圖式中,線54係表示分割位置的線。此外,在不需要將第二物體20分割成複數個零件201的情況下,亦可省略該處理。此外,分割可藉由例如使用者所指定的面等來進行。
(步驟S106):在步驟S105所分割的3D模型化資料之經分割的部分,設置嵌合構造2012。例如,在經分割的兩個零件201的一個之經 分割的面,設置事先準備的突起部2012a的形狀,在另一個經分割的面,於與突起部2012a相向的位置,設置與突起部2012a嵌合之預先準備的凹部2012b的形狀。設置嵌合構造2012的位置由例如使用者透過使用未圖示的輸入裝置等所指定。例如,如第6圖(b)所示,在經分割的位置設置嵌合構造2012。
(步驟S107):藉由步驟S106,輸出設有嵌合構造之各零件201的3D模型化資料。此處的輸出,亦可為例如傳送至未圖示的3D列印機、或將資料寫入未圖示的記錄媒體等。
(步驟S108):藉由使作成3D模型化資料的軟體等執行的電腦等,輸出以下的資訊:將步驟S103配置的方塊101的3D模型化資料所示之各方塊101加以特定的資訊、及顯示該資訊所示之各方塊101被配置的位置的資訊。特定方塊101的資訊,可為顯示方塊的型號等的識別符(identifier)或方塊的種類的資訊,也可為顯示方塊的尺寸或形狀等的資訊。又,將顯示在步驟S106設置有嵌合構造之各零件201之被配置的位置的資訊加以輸出。在此輸出的資訊亦可視為對使用者顯示複合物體1的組裝方式或組合方式的資訊,例如組裝方式。作為顯示此處的位置的資訊,亦可為顯示方塊101間、零件201間、方塊101和零件201間之相對位置關係的資訊。亦可將例如在步驟S103所配置之一個以上的方塊101的3D模型化資料、及在步驟S106取得之各零件201的3D模型化資料,藉線框輸出顯影的影像,作為顯示方塊101和零件201被配置的位置的資訊。在可由輸出的影像來特定所使用的方塊的尺寸的情況,亦可不輸出特定方塊101的資訊。又,亦可設為使各個顯示構成複合物體1的方塊101和各個零件201的3D模型化資料移動成例如接觸之方塊101和零件201彼此分離預先指定的距離以上,將移動的各3D模型化資料配置線框和紋理並輸出顯影的影像。此處之影像的顯示係指影像顯示於未圖示之顯示器等或藉由列印機所進行的印刷等。此外,顯示配置各方塊101之位置的資訊和顯示配置各零件201之位置的資訊,係使用者使用例如在步驟S103所配置的方塊101的3D模型化資料、或在步驟S106所取得之各零件201的3D模型化資料所作成的資訊。
(步驟S109):利用3D列印機(未圖示),使用在步驟S107所輸出之各零件201的3D模型化資料,藉由3D列印機(未圖示)將各零件201進行3D列印。藉此,可獲得第1圖(b)所示之零件201a和零件201b。
此外,在步驟S103中堆積方塊101的3D模型化資料時,亦可設為方塊101的3D模型化資料之至少一部分的表面邊界不會超出在步驟S102所取得之3D模型化資料的表面邊界。且,亦可設為使用以此方式獲得的各部位的3D模型化資料,進行3D列印。依此方式,可藉由3D列印取得構成第二物體20的複數個零件,該第二物體20配置成至少將第一物體10之表面的一部分以外的部份加以覆蓋。
(步驟S110):參照在步驟S108取得的資訊,取得該資訊所表示之一個以上的方塊101,堆積所取得的方塊101,而製作第1圖(b)所示的第一物體10。接著,參照在步驟S108取得的資訊,將在步驟S109所獲得的零件201安裝於第一物體10。將零件201安裝於第一物體10時,設為使設在與第一物體10之一個以上的結合手段1011相向之位置的零件201的嵌合凹部202內的凹部2021,與相向之一個以上的結合手段1011嵌合。此外,在第二物體20由複數個零件201構成的情況,亦可在以嵌合構造2012嵌合的方式組合所有的零件201而形成第二物體20後,再將第二物體安裝於第一物體10,此情況也可將零件210安裝於第一物體10。堆積方塊101時,亦可使用黏接劑等黏接方塊101間。又,亦可在構成第二物體20的零件201間、和此零件201與第一物體10之間使用黏接劑等來黏接。藉此,製作第1圖(a)所示的複合物體1。
此外,在步驟S107中所輸出之3D模型化資料進行輸出的使用者、與在步驟S109中進行3D列印等的使用者,亦可為不同的使用者。
以上,根據本實施形態,可提供一種複合物體,其可以利用3D列印以高品質且低成本的方式製作。
例如,根據本實施形態,即便在製造相同的外觀及尺寸之物體的情況,也能藉由在物體內部的一部分配置第一物體,來減少3D列印的部分,在能減少使用於3D列印的材料的同時,也可縮短列印所需的時間,並降低製造成本。
又,例如,藉由在所製作的物體的內部配置第一物體,第一物體會從內部對物體進行補強,可確保所製作之物體的強度,而可製作高品質的物體。例如,藉由在所製作之物體的內部配置堆積有一或兩個以上的方塊的構成,方塊會從內部對物體進行補強,可確保所製作之物體的強度。
又,以配置在所製作之物體內部的構成而言,藉由設為具有一或兩個以上的方塊的物體、具體而言使用堆積有一或兩個以上的方塊的構成,可將配置於內部之構成的形狀透過改變所堆積之方塊的種類、數量或堆積方式來輕易地作變更,而可將配置於內部之第一物體的形狀配合所製作之物體的形狀、尺寸來彈性地設定。此外,以玩具用方塊而言,因為廣泛流通著能以同一結合手段結合的各種形狀和尺寸者,故取得甚容易,所以可容易作成各種形狀或尺寸的第一物體。又,藉由將第一物體作成組裝方塊的物體,不用使用專用的裝置等,使用者以手作方式便能容易地製作用於補強等的第一物體。
本發明不限於以上的實施形態,也進行各種的變形,而該等變形當然也包含在本發明的範圍內。
[產業上利用之可能性]
如上所述,本發明的複合物體等係適合作為使用3D模型化資料等來製作的物體等,尤其,作為利用3D列印所製作的物體等是極為有用的。
1‧‧‧複合物體
10‧‧‧第一物體
20‧‧‧第二物體
101a、101b‧‧‧方塊
201a‧‧‧第一零件
201b‧‧‧第二零件
202‧‧‧嵌合凹部
1011‧‧‧結合手段
2012‧‧‧嵌合構造
2012a‧‧‧突起部
2012b、2021‧‧‧凹部

Claims (9)

  1. 一種複合物體,具備:第一物體;第二物體,其與前述第一物體不同,由透過3D列印所製成之一個以上的零件所構成,且以以下方式安裝:對前述第一物體至少覆蓋表面的一部分以外的部分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第二物體以覆蓋第一物體之至少底面以外的部分的方式安裝。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第一物體具有一個以上的組裝式玩具用方塊的物體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第二物體與前述第一物體的材質不同。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之複合物體,其中構成各個前述第一物體之玩具用方塊具有用以與其他方塊結合的結合手段;一個以上的結合手段位於前述第一物體的表面;前述第二物體位於與位在前述第一物體的表面之一個以上的結合手段相向的位置,具有能與該一個以上的結合手段結合的形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第二物體具有一個被照體的3D模型化資料所顯示的表面形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第二物體由複數個零件所構成,構成該第二物體的複數個零件分別具有與鄰接的零件嵌合的嵌合構造。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之複合物體,其中前述第二物體具有與前述第一物體嵌合的形狀。
  9. 一種複合物體的製造方法,具備:3D列印的步驟,將構成與該第一物體不同之第二物體的複數個零件分 別進行3D列印,該第二物體配置成至少覆蓋第一物體之表面的一部分以外的部分;以及安裝步驟,將藉由前述3D列印的步驟所製作之一個以上的零件安裝於前述第一物體。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6839509B2 (ja) * 2016-02-29 2021-03-10 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物製造方法および造形装置
US10317881B2 (en) * 2017-03-01 2019-06-11 General Electric Company Parallelized CAD using multi laser additive printing
JP6862051B2 (ja) * 2017-05-11 2021-04-21 株式会社ミマキエンジニアリング 造形物の製造方法、オブジェクトの製造方法、及び造形装置
CN111417446A (zh) * 2017-12-01 2020-07-14 乐高公司 增材制造的玩具搭建积木
EP3737481B1 (en) 2018-01-11 2022-05-04 Lego A/S A toy gearbox
JP7107015B2 (ja) 2018-06-19 2022-07-27 沖電気工業株式会社 点群処理装置、点群処理方法およびプログラム
US20240165520A1 (en) * 2022-08-09 2024-05-23 Reuven Bakalash Build and Design-an Integrated-Reality Educational Gaming Application
US20240050854A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Reuven Bakalash Integrated Reality Gaming
US20240190078A1 (en) 2022-12-08 2024-06-13 GM Global Technology Operations LLC System and method for locating and joining part sections enabled by additive manufacturing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3005282A (en) * 1958-01-28 1961-10-24 Interlego Ag Toy building brick
US3616943A (en) * 1969-09-17 1971-11-02 Grace W R & Co Stacking system
JPH0811218A (ja) * 1994-07-05 1996-01-16 Kashio Polymertech Kk 光造形における異材質複合成形体およびその成形法
JPH10217337A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Ricoh Co Ltd 3次元造形方法
JP2001166809A (ja) * 1999-02-19 2001-06-22 Sanyo Electric Co Ltd 実立体モデル作成装置、立体データ作成装置、疑似立体データ作成装置並びにその方法
JP2001166810A (ja) 1999-02-19 2001-06-22 Sanyo Electric Co Ltd 立体モデル提供装置及び方法
JP3068990U (ja) * 1999-11-16 2000-05-26 玉麟 黄 携帯型リ―ル装置
JP2002251209A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Minolta Co Ltd データ処理装置、データ処理方法、記録媒体およびプログラム
US7267598B2 (en) 2005-06-07 2007-09-11 Connector Set Limited Partnership Interfacings between block type and rod and connector type construction toy sets
JP5494042B2 (ja) * 2010-03-12 2014-05-14 オムロン株式会社 接点開閉構造及び電磁リレー
EP3357674B1 (en) * 2010-11-28 2020-10-28 Stratasys Ltd. System and computer product for additive manufacturing of an object
FR2973715A1 (fr) 2011-04-08 2012-10-12 Co Web Figurine creuse, en plusieurs elements a assembler, fabriquee par impression 3d
US10016694B2 (en) 2011-07-05 2018-07-10 Lego A/S Method and system for designing and producing a user-defined toy construction element
US20130233872A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Robert Gluck Container with one or more connection interfaces for attaching three-dimensional elements and method of making and using the same
WO2014005591A1 (en) * 2012-07-04 2014-01-09 Lego A/S A method for the manufacture of a plastics product and a product made by the method
US20150165690A1 (en) * 2012-07-18 2015-06-18 Adam P. Tow Systems and methods for manufacturing of multi-property anatomically customized devices
WO2014028505A1 (en) 2012-08-13 2014-02-20 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Methods for fabricating dental prostheses
JP2015104573A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社タイトー ゲーム装置、3dプリント制御方法及び3dプリンタ制御プログラム
KR101652623B1 (ko) 2015-01-16 2016-08-30 박순덕 완구용 입체딱지

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