层叠造型装置及层叠造型物的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种层叠造型装置及层叠造型物的制造方法。提供一种层叠造型装置，包括腔室、造型台、拍摄装置、图像处理装置、以及控制装置，所述层叠造型装置中，配置在造型台上的造型区域内的底板包括俯视时构成外缘的第一边及第二边，拍摄装置的第一相机在从第一边的一部分及其中一个端点与第二边的一部分及其中一个端点包含在视野中的初始位置沿着第一边移动后的位置处，对第一区域进行拍摄而获取第一图像，在从初始位置沿着第二边移动后的位置处，对第二区域进行拍摄而获取第二图像，图像处理装置对第一图像及第二图像进行分析而获取各边的位置信息，控制装置算出第一边与第二边的交点或第一边及第二边的延长线上的交点的坐标作为检测对象点。点的坐标作为检测对象点。点的坐标作为检测对象点。

【技术实现步骤摘要】
层叠造型装置及层叠造型物的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种层叠造型装置及层叠造型物的制造方法。

技术介绍

[0002]在三维造型物的层叠造型中，已知有各种方式。例如，在充满惰性气体的腔室内，向配置在造型台上的造型区域内的底板的上表面供给金属的材料粉体而形成材料层。然后，使用照射装置在材料层的规定位置照射激光或电子束，由此使材料层烧结或熔融而形成固化层。通过重复形成此种材料层及固化层，将固化层层叠来制造所期望的三维造型物。
[0003]底板用于保护造型台，并且使固化层容易固着。造型完成后的造型物在与底板一体化的状态下从造型台上取下，在将底板从造型物上完全分离、或者残留底板的全部或一部分的状态下成为产品。在专利文献1中，公开一种用于提高在底板上形成有烧结体的结构的三维造型物的形状精度的制造方法。
[0004][现有技术文献][0005][专利文献][0006][专利文献1]日本专利第6564111号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]为了将激光或电子束高精度地照射到底板上的材料层的规定位置，需要准确地掌握造型区域中的底板的位置，适当地设定照射装置的坐标系统。例如，在将俯视时的底板的任一角部设为坐标系统的设定中的基准点的情况下，需要掌握所述角部的位置。在基准点的位置检测中，除了能够应用触摸式探针、拾取测试仪(pick tester)、通电检测器等接触式的测定设备以外，还能够应用通过包括电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)相机等的拍摄装置获取包含基准点的图像并进行图像处理来获取位置信息的非接触式的方法。
[0009]在基于图像获取的非接触式的位置检测中，相机与拍摄对象物之间的距离越小，且相机的视野中包含的信息越多，检测精度越高。但是，一般而言与拍摄对象物的距离和视野内包含的信息量处于权衡的关系。例如，若相机靠近底板，则视野中包含的底板的范围被进一步限定，视野内的信息减少。相反，若欲将底板的更宽的范围包含在视野中，则需要将相机远离底板。
[0010]本专利技术是鉴于此种情形而成，其目的在于提供一种能够抑制底板的位置检测中的精度下降的层叠造型装置及层叠造型物的制造方法。
[0011][解决问题的技术手段][0012]根据本专利技术，可提供一种层叠造型装置，包括腔室、造型台、材料层形成装置、照射装置、拍摄装置、图像处理装置、以及控制装置，所述层叠造型装置中，在所述造型台上设置有造型区域，所述腔室覆盖所述造型区域，在所述造型区域内配置有底板，所述底板包括俯
视时构成所述底板的外缘的第一边及第二边，所述材料层形成装置在所述底板的上表面通过供给材料粉体而形成材料层，所述照射装置通过对所述材料层照射激光或电子束而形成固化层，所述拍摄装置包括设置成能够在所述腔室内移动的第一相机，第一相机在从以第一边的一部分及其中一个端点与第二边的一部分及其中一个端点包含在第一相机的视野中的方式设定的初始位置朝向第一边的另一个端点沿着第一边移动后的位置处，对包含第一边的至少一部分的第一区域进行拍摄而获取第一图像，在从所述初始位置朝向第二边的另一个端点沿着第二边移动后的位置处，对包含第二边的至少一部分的第二区域进行拍摄而获取第二图像，所述图像处理装置对第一图像进行分析而获取第一边的位置信息，并对第二图像进行分析而获取第二边的位置信息，所述控制装置使用第一边的所述位置信息及第二边的所述位置信息，算出第一边与第二边的交点或第一边及第二边的延长线上的交点的坐标作为检测对象点。
[0013][专利技术的效果][0014]在本专利技术的层叠造型装置中，使用能够移动的第一相机，在从初始位置以在视野中包含的第一边及第二边的长度变得更大的方式移动后的位置获取第一图像及第二图像。视野中包含的边的长度越大，从图像中获取的边的位置信息的精度越高。因此，与从在初始位置拍摄到的图像中获取第一边及第二边的位置信息的情况相比，能够获取更高精度的位置信息，伴随于此可提高根据所述位置信息算出的检测对象点的坐标的精度。另外，在从初始位置的移动中，第一相机与底板的距离一定，因此能够在不改变与拍摄对象物的距离的情况下在视野内包含更多的信息。
[0015]以下，例示本专利技术的各种实施方式。以下所示的实施方式能够相互组合。
[0016]优选为：第一相机改变距所述初始位置的移动距离对第一区域进行拍摄而获取多个第一图像，改变距所述初始位置的移动距离对第二区域进行拍摄而获取多个第二图像，所述图像处理装置分别对所述多个第一图像进行分析而获取第一边的所述位置信息，并分别对所述多个第二图像进行分析而获取第二边的所述位置信息。
[0017]优选为：所述图像处理装置对所述多个第一图像中包含的第一边的长度进行检测，并对所述多个第二图像中包含的第二边的长度进行检测，所述控制装置使用从检测出的第一边的所述长度最大的第一图像中获取的第一边的所述位置信息、及从检测出的第二边的所述长度最大的第二图像中获取的第二边的所述位置信息，算出所述检测对象点的坐标。
[0018]优选为：所述控制装置使用对第一边的所述位置信息及第二边的所述位置信息进行统计处理后的结果，算出所述检测对象点的坐标。
[0019]优选为：第一相机在从所述初始位置与第一边平行地移动规定距离后的位置处对第一区域进行拍摄而获取第一图像，所述规定距离与和第一边平行的方向上的所述视野的最大长度的一半相等，第一相机在从所述初始位置与第二边平行地移动规定距离后的位置处对第二区域进行拍摄而获取第二图像，所述规定距离与和第二边平行的方向上的所述视野的最大长度的一半相等。
[0020]优选为：所述层叠造型装置包括相机移动装置，所述拍摄装置包括固定在所述腔室内的第二相机，第二相机对包含所述造型区域整体在内的区域进行拍摄而获取整体图像，所述图像处理装置对所述整体图像进行分析而获取所述底板在所述造型区域中的位置
信息，所述控制装置使用所述底板的所述位置信息而生成第一相机的移动指令，所述相机移动装置按照所述移动指令而使第一相机移动。
[0021]根据本专利技术的另一观点，可提供一种层叠造型物的制造方法，包括材料层形成工序、固化工序、第一图像获取工序及第二图像获取工序、第一图像分析工序及第二图像分析工序、以及算出工序，所述制造方法中，在所述材料层形成工序中，在覆盖设置于造型台上的造型区域的腔室内，向配置在所述造型区域内的底板的上表面供给材料粉体而形成材料层，在所述固化工序中，通过对所述材料层照射激光或电子束而形成固化层，所述底板包括俯视时构成所述底板的外缘的第一边及第二边，在第一图像获取工序中，使用设置成能够在所述腔室内移动的相机，在从以第一边的一部分及其中一个端点与第二边的一部分及其中一个端点包含在第一相机的视野中的方式设定的初始位置朝向第一边的另一个端点沿着第一边移动后的位置处，对包含第一边的至少一部分的第一区域进行拍摄而获取第一图像，在第二图像获取工序中，使用所述相机，在从所述初始位置朝向第二边的另一个端点沿着第二边移动后的位置处，对包含第二边的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层叠造型装置，包括腔室、造型台、材料层形成装置、照射装置、拍摄装置、图像处理装置、以及控制装置，所述层叠造型装置中，在所述造型台上设置有造型区域，所述腔室覆盖所述造型区域，在所述造型区域内配置有底板，所述底板包括俯视时构成所述底板的外缘的第一边及第二边，所述材料层形成装置在所述底板的上表面通过供给材料粉体而形成材料层，所述照射装置通过对所述材料层照射激光或电子束而形成固化层，所述拍摄装置包括设置成能够在所述腔室内移动的第一相机，第一相机在从以第一边的一部分及其中一个端点与第二边的一部分及其中一个端点包含在第一相机的视野中的方式设定的初始位置朝向第一边的另一个端点沿着第一边移动后的位置处，对包含第一边的至少一部分的第一区域进行拍摄而获取第一图像，在从所述初始位置朝向第二边的另一个端点沿着第二边移动后的位置处，对包含第二边的至少一部分的第二区域进行拍摄而获取第二图像，所述图像处理装置对第一图像进行分析而获取第一边的位置信息，并对第二图像进行分析而获取第二边的位置信息，所述控制装置使用第一边的所述位置信息及第二边的所述位置信息，算出第一边与第二边的交点或第一边及第二边的延长线上的交点的坐标作为检测对象点。2.根据权利要求1所述的层叠造型装置，其中第一相机改变距所述初始位置的移动距离对第一区域进行拍摄而获取多个第一图像，改变距所述初始位置的移动距离对第二区域进行拍摄而获取多个第二图像，所述图像处理装置分别对所述多个第一图像进行分析而获取第一边的所述位置信息，并分别对所述多个第二图像进行分析而获取第二边的所述位置信息。3.根据权利要求2所述的层叠造型装置，其中所述图像处理装置对所述多个第一图像中包含的第一边的长度进行检测，并对所述多个第二图像中包含的第二边的长度进行检测，所述控制装置使用从检测出的第一边的所述长度最大的第一图像中获取的第一边的所述位置信息、及从检测出的第二边的所述长度最大的第二图像中获取的第二边的所述位置信息，算出所述检测对象点的坐标。4.根据权利要求2所述的层叠造型装置，其中所述控制装置使用对第一边的所述位置信息及第二边的所述位置信息进行统计处理后的结果，算出所述检测对象点的坐标。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子干男，小林胜彦，元矢享嘉，
申请(专利权)人：株式会社沙迪克，
类型：发明
国别省市：