【技术实现步骤摘要】
造型装置及造型方法本专利技术为申请日为2014年11月14日，申请号为“201480083454.8”，专利技术名称为“造型装置及造型方法”的专利技术专利的分案申请。
本专利技术涉及造型装置及造型方法，更详言之，涉及关于在对象面上形成三维造型物的造型装置及造型方法。本专利技术的造型装置及造型方法，能非常合适地用于基于快速原型设计(有时亦被称为3D打印或附加制造、或直接数字制造)的三维造型物的形成。
技术介绍
从CAD数据直接生成3D(三维)形状的技术，被称为快速原型设计(有时亦被称为3D打印或附加制造、或直接数字制造，但以下使用快速原型设计作为总称)，有助于在极短的前置时间制作主要以形状确认为目的的试制品。通过3D打印机等快速原型设计来形成三维造型物的造型装置，若以处理材料分类，能大分为处理树脂者与处理金属者。以快速原型设计制作的金属制三维造型物，与树脂制的场合不同地专作为实际零件使用。亦即，并非形状确认用的试制零件，而使之作为实际机械构造物的一部分(不论其为量产品或试制品)来发挥功能。作为既有的金属用3D打印机(以下简称为M3DP(Metal3DPrinter))，有PBF(PowderBedFusion)与DED(DirectedEnergyDeposition)这两种为众所皆知。PBF，在搭载被加工物的底床上层叠较薄的烧结金属粉末，对该处通过电流镜等扫描一高能量的激光束，并使光束接触的部分熔融并凝固。在一层量的描绘结束后，底床下降一层量的厚度，在该处再度涂抹烧结金属的粉末，反复相同动作。以此方式...
【技术保护点】
1.一种造型装置，在对象面上形成三维造型物，其特征在于，具备：/n移动系统，使所述对象面移动；/n测量系统，用以取得在通过所述移动系统而能够移动的状态下的所述对象面的位置信息；/n光束造型系统，具有射出光束的光束照射部、以及供给被以来自所述光束照射部的光束照射的造型材料的材料处理部；以及/n控制装置，根据待形成于所述对象面上的三维造型物的3D数据与使用所述测量系统所取得的所述对象面的位置信息控制所述移动系统与所述光束造型系统，以使得一边使所述对象面与来自所述光束照射部的光束相对移动、一边从所述材料处理部供给所述造型材料以对所述对象面上的目标部位施加造型。/n
【技术特征摘要】
1.一种造型装置，在对象面上形成三维造型物，其特征在于，具备：
移动系统，使所述对象面移动；
测量系统，用以取得在通过所述移动系统而能够移动的状态下的所述对象面的位置信息；
光束造型系统，具有射出光束的光束照射部、以及供给被以来自所述光束照射部的光束照射的造型材料的材料处理部；以及
控制装置，根据待形成于所述对象面上的三维造型物的3D数据与使用所述测量系统所取得的所述对象面的位置信息控制所述移动系统与所述光束造型系统，以使得一边使所述对象面与来自所述光束照射部的光束相对移动、一边从所述材料处理部供给所述造型材料以对所述对象面上的目标部位施加造型。
2.如权利要求1所述的造型装置，其特征在于，所述测量系统包含三维测量机。
3.如权利要求1或2所述的造型装置，其特征在于，所述测量系统能测量所述对象面的至少三点的位置信息。
4.如权利要求1至3中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述测量系统能测量所述对象面的三维形状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置在所述造型后使用所述测量系统取得通过所述造型而附加于所述对象面上的部分的表面的至少一部分的位置信息。
6.如权利要求1至5中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述移动系统具有能保持工件的可动构件，
所述对象面包含保持于所述可动构件的所述工件的表面的至少一部分。
7.如权利要求6所述的造型装置，其特征在于，进一步具备：搬送系统，将加工前的所述工件装载于所述可动构件上，且从所述可动构件卸除加工结束后的所述工件；
所述控制装置控制所述搬送系统。
8.如权利要求6或7所述的造型装置，其特征在于，进一步具备：传感器，以设于所述可动构件的受光部接收所述光束。
9.如权利要求6至8中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置在基准坐标系下控制所述可动构件的位置及姿势，
通过取得所述位置信息，将所述对象面与所述基准坐标系建立关联。
10.如权利要求6至9中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置在以所述可动构件保持被施加所述造型后的所述工件的状态下，使用所述测量系统取得通过所述造型而附加于所述工件的所述对象面上的部分的表面的至少一部分的位置信息。
11.如权利要求5或10所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据使用所述测量系统取得的位置信息求出所述附加的部分的尺寸误差。
12.如权利要求11所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置使用所述尺寸误差进行附加加工的合格与否判定。
13.如权利要求12所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置针对依所述合格与否判定的结果被判定为不合格的工件，根据所述尺寸误差在以所述可动构件保持的状态下使用所述光束造型系统施加修正加工。
14.如权利要求13所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置使用来自所述光束照射部的光束进行所述修正加工。
15.如权利要求5、10至14中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据所述附加部分的表面的至少一部分的位置信息，控制所述光束造型系统与所述移动系统，对包含所述附加部分的表面的至少一部分的对象面上的目标部位施加造型。
16.如权利要求5、10至15中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据所述附加部分的表面的至少一部分的位置信息，调整所述测量系统、所述光束造型系统及所述移动系统中的至少一个。
17.如权利要求16所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据所述位置信息求出所述造型中的装置的漂移倾向，并按照该求出的结果调整所述测量系统、所述光束造型系统及所述移动系统中的至少一个。
18.如权利要求1至5中任一项所述的造型装置，其特征在于，进一步具备：传感器，以受光部接收所述光束。
19.如权利要求8或18所述的造型装置，其特征在于，所述传感器能测量所述光束的强度分布。
20.如权利要求8、18、19中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置一边移动所述传感器的受光部，一边以所述受光部接收所述光束。
21.如权利要求8、18至20中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述光束照射部具有射出所述光束的聚光光学系，
所述传感器的受光部能接收从所述聚光光学系射出的光束。
22.如权利要求21所述的造型装置，其特征在于，所述受光部配置成在所述聚光光学系的后侧焦点面或其附近接收所述光束。
23.如权利要求21或22所述的造型装置，其特征在于，所述受光部能一边往与所述聚光光学系的射出面侧的光轴平行的方向和垂直于所述光轴的方向中的至少一方移动，一边接收来自所述聚光光学系的光束。
24.如权利要求21至23中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述传感器能测量在所述聚光光学系的射出面侧的与光轴垂直的第1面内的所述光束的强度分布。
25.如权利要求24所述的造型装置，其特征在于，所述第1面是所述聚光光学系的后侧焦点面或其附近的面。
26.如权利要求24或25所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据使用所述传感器的测量的结果，调整在所述第1面的所述光束的强度分布。
27.如权利要求21至26中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据使用所述传感器的测量的结果，调整射入所述聚光光学系的入射面侧的与光轴垂直的第2面内的至少一个入射光束的角度。
28.如权利要求27所述的造型装置，其特征在于，所述第2面包含所述聚光光学系的前侧焦点面或其附近的面。
29.如权利要求27或28所述的造型装置，其特征在于，所述至少一个入射光束包含对所述第2面的入射角度不同的多个光束。
30.如权利要求8、18至29中任一项所述的造型装置，其特征在于，所述控制装置根据使用所述传感器进行的测量结果，进行所述光束造型系统与所述移动系统中的至少一方的调整。
31.如权利要求30所述的造型装置，其特征在于，基于使用所述传感器进行的测量结果的所述光束造型系统的调整包含所述材料处理部的调整。
32.如权利要求31所述的造型装置，其特征在于，所述材料处理部的调整包含对以所述材料处理部供给所述造型材料的供给动作的调整。
33.如权利要求31或32所述的造型装置，其特征在于，所述材料处理部具有供给所述造型材料的至少一个供给口；
根据使用所述传感器进行的测量结果，调整来自所述至少一个供给口的所述造型材料的供给状态。
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