三维造型装置以及三维造型物的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了能够提高三维造型物的造型精度的三维造型装置以及三维造型物的制造方法。三维造型装置具备：塑化部，使材料塑化而生成造型材料；喷嘴，具有将造型材料朝向工作台喷出的喷出口；移动机构，变更喷嘴与工作台的相对的位置；喷出控制机构，设置于将塑化部与喷嘴相连的流路，并且控制从喷嘴喷出的造型材料的喷出量；及控制部，控制塑化部、移动机构以及喷出控制机构，从而对三维造型物进行造型，控制部控制喷出控制机构，在喷嘴与工作台的相对的移动速度为第一速度的情况下，将造型材料的喷出量设为第一喷出量，在喷嘴与工作台的相对的移动速度为比第一速度慢的第二速度的情况下，将造型材料的喷出量设为比第一喷出量少的第二喷出量。

3D modeling device and manufacturing method of 3D modeling object

【技术实现步骤摘要】
三维造型装置以及三维造型物的制造方法
本专利技术涉及三维造型装置以及三维造型物的制造方法。
技术介绍
在专利文献1中公开了一种技术，其将通过预热器加热而熔融的热塑性的材料从按照预先设定的形状数据进行扫描的挤出喷嘴向基台上的特定区域挤出，在该基台上，在固化的材料上进一步层叠熔融的材料而对三维物体进行造型。专利文献1：日本特开2006-192710号公报
技术实现思路
如专利文献1所记载的技术那样，在按照形状数据使挤出喷嘴移动的情况下，有时会根据造型物的角部等造型处而使喷嘴的移动速度下降。在从喷嘴喷出的材料的量为恒定的情况下，当喷嘴的移动速度下降时，存在材料的喷出量变得过量而使造型精度下降的可能性。因此，在本专利技术中，课题在于提高三维造型物的造型精度。根据本专利技术的第一方式，提供一种对三维造型物进行造型的三维造型装置。该三维造型装置具备：塑化部，使材料塑化而生成造型材料；喷嘴，具有将所述造型材料朝向工作台喷出的喷出口；移动机构，变更所述喷嘴与所述工作台的相对的位置；喷出控制机构，设置于将所述塑化部与所述喷嘴相连的流路，并且控制从所述喷嘴喷出的所述造型材料的喷出量；以及控制部，控制所述塑化部、所述移动机构以及所述喷出控制机构，从而对所述三维造型物进行造型，所述控制部控制所述喷出控制机构，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为第一速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为第一喷出量，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为比所述第一速度慢的第二速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为比所述第一喷出量少的第二喷出量。附图说明图1是示出三维造型装置的简要结构的说明图。图2是示意性地示出喷出控制机构以及吸引部的结构的图。图3是示出扁平螺杆的下表面侧的结构的简要立体图。图4是示出螺杆对面部的上表面侧的简要俯视图。图5是示意性地示出对三维造型物进行造型的样子的图。图6是示出三维造型物的制造方法的流程图。图7是示意性地示出造型数据所表示的三维造型物的局部的图。图8是示出喷嘴的移动速度与造型材料的喷出量的关系的图。附图标记说明：20...材料供给部；22...连通路；30...塑化部；31...螺杆壳体；32...驱动电机；40...扁平螺杆；42...槽部；43...凸条部；44...材料流入口；46...中央部；47...上表面；48...下表面、槽形成面；50...螺杆对面部；52...上表面、螺杆对置面；54...引导槽；56...连通孔；58...加热器；61...喷嘴；62...喷出口；65...流路；70...喷出控制机构；72...蝶形阀；73...驱动轴；73v…阀部；73x…中心轴；74...第一驱动部；75...吸引部；76...第二驱动部；77...副流路；78...阀体；100…三维造型装置；101…控制部；110…造型部；210…工作台；211…上表面；230…移动机构；Dn...孔径；G…间隙；ML...造型层；MLt…预定部位；MM…造型材料；MR…材料；OB…三维造型物；RX…中心轴。具体实施方式A.第一实施方式：图1是示出第一实施方式中的三维造型装置100的简要结构的说明图。在图1中，表示出沿相互正交的X、Y、Z方向的箭头。X方向以及Y方向是沿水平方向的方向，Z方向是铅直朝上的方向。在其他图中，也适当地表示出沿X、Y、Z方向的箭头。图1中的X、Y、Z方向与其他图中的X、Y、Z方向表示相同方向。三维造型装置100具备控制部101、生成并喷出造型材料的造型部110、成为三维造型物的基台的造型用的工作台210、以及控制造型材料的喷出位置的移动机构230。控制部101控制三维造型装置100整体的动作，并执行对三维造型物进行造型的造型处理。控制部101由具备一个或多个处理器以及主存储装置的计算机构成。控制部101通过由处理器执行读入于主存储装置的程序来发挥各种功能。另外，也可以通过硬件电路来实现控制部101的功能的一部分。在控制部101所执行的造型处理中，按照三维造型物的造型数据来控制造型部110和移动机构230。造型部110在控制部101的控制下将熔融的浆糊状的造型材料喷出至工作台210上的目标位置。造型部110具备作为被转化成造型材料之前的材料MR的供给源的材料供给部20、使材料MR向造型材料转化的塑化部30、具有朝向工作台喷出造型材料的喷出口62的喷嘴61、控制来自喷嘴61的造型材料的喷出量的喷出控制机构70、以及吸引造型材料并临时储存的吸引部75。材料供给部20向塑化部30供给用于生成造型材料的材料MR。材料供给部20例如由收容材料MR的料斗构成。材料供给部20经由连通路22连接于塑化部30。材料MR例如以颗粒或粉末等形态被投入到材料供给部20。关于材料MR的详细情况，将在后面说明。塑化部30生成使从材料供给部20供给的材料MR的至少一部分塑化而呈现流动性的浆糊状的造型材料，并向喷嘴61引导。塑化部30具有螺杆壳体31、驱动电机32、扁平螺杆40以及螺杆对面部50。扁平螺杆40也被称为“涡旋盘(scroll)”。螺杆对面部50也被称为“筒(barrel)”。塑化部30可以使材料MR的全部塑化，例如在材料MR包含多种成分的情况下，也可以使其一部分成分塑化。扁平螺杆40具有沿其中心轴RX的高度比直径小的大致圆柱状。在本实施方式中，扁平螺杆40配置为其中心轴RX与Z方向平行。扁平螺杆40收纳于螺杆壳体31内。扁平螺杆40的上表面47侧连结于驱动电机32，扁平螺杆40通过驱动电机30所产生的旋转驱动力而在螺杆壳体31内以中心轴RX为中心进行旋转。驱动电机32在控制部101的控制下进行驱动。在扁平螺杆40的下表面48形成有槽部42。上述的材料供给部20的连通路22从扁平螺杆40的侧面与槽部42连通。扁平螺杆40的下表面48与螺杆对面部50的上表面52面对面。在扁平螺杆40的下表面48的槽部42与螺杆对面部50的上表面52之间形成有空间。该空间从材料供给部20被供给材料MR。关于扁平螺杆40以及槽部42的具体结构，将在后面说明。在螺杆对面部50埋入有用于加热材料MR的加热器58。使供给到扁平螺杆40的槽部42的材料MR一边在槽部42中熔融，一边通过扁平螺杆40的旋转而沿槽部42流动，且作为造型材料被导向扁平螺杆40的中央部46。使流入中央部46的浆糊状的造型材料经由设置于螺杆对面部50的中心的连通孔56被供给至喷嘴61。另外，在造型材料中，也可以不是构成造型材料的所有种类的物质被熔融。造型材料只要通过使构成造型材料的物质中的至少一部分种类的物质熔融而被转化成整体上具有流动性的状态即可。喷嘴61通过将塑化部30与喷嘴61相连的流路65而连接于螺杆对面部50的连通孔56。喷嘴61从前端的喷出口62朝向工作台210喷出在塑化部30中所生成的造型材料。在本实施方式中，流路65沿Z方向延伸，流路65和喷嘴61沿Z方向排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维造型装置，其特征在于，对三维造型物进行造型，/n所述三维造型装置具备：/n塑化部，使材料塑化而生成造型材料；/n喷嘴，具有将所述造型材料朝向工作台喷出的喷出口；/n移动机构，变更所述喷嘴与所述工作台的相对的位置；/n喷出控制机构，设置于将所述塑化部与所述喷嘴相连的流路，并且控制从所述喷嘴喷出的所述造型材料的喷出量；以及/n控制部，控制所述塑化部、所述移动机构以及所述喷出控制机构，从而对所述三维造型物进行造型，/n所述控制部控制所述喷出控制机构，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为第一速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为第一喷出量，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为比所述第一速度慢的第二速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为比所述第一喷出量少的第二喷出量。/n

【技术特征摘要】
20181128 JP 2018-2218131.一种三维造型装置，其特征在于，对三维造型物进行造型，
所述三维造型装置具备：
塑化部，使材料塑化而生成造型材料；
喷嘴，具有将所述造型材料朝向工作台喷出的喷出口；
移动机构，变更所述喷嘴与所述工作台的相对的位置；
喷出控制机构，设置于将所述塑化部与所述喷嘴相连的流路，并且控制从所述喷嘴喷出的所述造型材料的喷出量；以及
控制部，控制所述塑化部、所述移动机构以及所述喷出控制机构，从而对所述三维造型物进行造型，
所述控制部控制所述喷出控制机构，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为第一速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为第一喷出量，在所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度为比所述第一速度慢的第二速度的情况下，将所述造型材料的喷出量设为比所述第一喷出量少的第二喷出量。


2.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，
所述控制部使用所述喷出控制机构来控制所述喷出量，以使所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度变化前后的所述三维造型物中的每单位体积的所述造型材料的喷出量为恒定。


3.根据权利要求1或2所述的三维造型装置，其特征在于，
所述喷出控制机构具备蝶形阀，所述蝶形阀通过在所述流路内旋转而使所述流路的开度变化，
所述控制部根据所述喷嘴与所述工作台的相对的移动速度来调整所述蝶形阀的旋转角度，从而控制所述喷出量。


4.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，
所述三维造型装置具备吸引部，所述吸引部在所述流路中连接于所述喷出控制机构与所述喷出口之间，所述吸引部吸引所述流路中的所述造型材料并临时储存，
所述控制部在控制所述喷出控制机构而使所述造型材料停止从所述喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤胁康平，山崎乡志，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP