立體造型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及立體造型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為對(duì)立體造型物(三維造型物)進(jìn)行造型的立體造型裝置(三維造型裝置)，公知的例如有通過(guò)層疊造型法來(lái)造型。例如，這是在造型平臺(tái)上形成被平坦化后的粉體層，并從噴頭來(lái)對(duì)所形成的粉體層噴出造型液體后，來(lái)形成粉體結(jié)合后的薄薄的造型層，并在該造型層上形成粉體層后再次形成造型層，通過(guò)重復(fù)這種工序來(lái)對(duì)造型層進(jìn)行層疊，就對(duì)立體造型物進(jìn)行造型了。
[0003]然而，在所形成的造型層上供給粉體后通過(guò)涂敷棍(recoater roller)等的平坦化機(jī)構(gòu)來(lái)將粉體平坦化后形成粉體層時(shí)，如果造型層移動(dòng)(拖曳、膨脹)，就會(huì)引起層疊精度下降，立體造型物的品質(zhì)惡化。
[0004]于是，通過(guò)以往的專利文獻(xiàn)1的記載可知，是設(shè)置了在與載置有立體造型粉體的平臺(tái)的平臺(tái)面平行的方向上進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)后來(lái)形成粉體層的平坦化機(jī)構(gòu)，并設(shè)置有對(duì)平坦化機(jī)構(gòu)和平臺(tái)面的垂直方向的距離進(jìn)行變化的升降機(jī)構(gòu)，為了在造型層上形成粉體層時(shí)對(duì)造型層的拖曳及膨脹進(jìn)行抑制，通過(guò)調(diào)整平坦化機(jī)構(gòu)對(duì)平臺(tái)面的垂直方向的距離后來(lái)調(diào)整粉體層的厚度。
[0005]K專利文獻(xiàn)13 (日本)特開(kāi)2013-075391號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在引用文獻(xiàn)1所公開(kāi)的構(gòu)成中，為了防止造型層的移動(dòng)就必須增加粉體層的厚度，從而會(huì)產(chǎn)生能夠造型的立體造型物的形狀乃至構(gòu)造會(huì)受到制約的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于無(wú)論粉體層的厚度怎樣，都能夠降低形成粉體層時(shí)的造型層的移動(dòng)。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的立體造型裝置包括由粉體結(jié)合而成的造型層被層疊形成的造型平臺(tái)，和與沿著所述造型平臺(tái)的平臺(tái)面的方向作相對(duì)地移動(dòng)并對(duì)所述造型平臺(tái)上的所述粉體的表面進(jìn)行平坦化后形成粉體層的平坦化機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平坦化機(jī)構(gòu)和所述造型平臺(tái)被配置為能夠在高度方向上相對(duì)地移動(dòng)，在形成于所述造型平臺(tái)上的所述造型層上形成所述粉體層時(shí)，是在將所述平坦化機(jī)構(gòu)沿著所述平臺(tái)面的方向移動(dòng)到所述造型層的端部附近為止時(shí)來(lái)進(jìn)行擴(kuò)大所述平坦化機(jī)構(gòu)和所述造型平臺(tái)的高度方向上的距離的動(dòng)作。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論粉體層的厚度怎樣，都能夠降低在形成粉體層時(shí)的造型層的移動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1所示是本發(fā)明所涉及的立體造型裝置例的要部外觀斜視說(shuō)明圖。[0011 ]圖2所示是其概要的側(cè)面說(shuō)明圖。
[0012]圖3所示是用于說(shuō)明其造型部例的粉體槽的斜視說(shuō)明圖。
[0013]圖4所示是其造型部的模式的截面說(shuō)明圖。
[0014]圖5所示是用于說(shuō)明其造型的流程的造型部的模式的截面說(shuō)明圖。
[0015]圖6所示是用于說(shuō)明形成粉體層時(shí)的造型層的移動(dòng)(偏離)的說(shuō)明圖。
[0016]圖7所示是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的粉體層形成工序的說(shuō)明圖。
[0017]圖8所示是本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的粉體層形成工序的說(shuō)明圖。
[0018]圖9所示是本發(fā)明的第四實(shí)施方式中的粉體層形成工序的說(shuō)明圖。
[0019]圖10所示是本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及立體造型裝置的斜視說(shuō)明圖。
[0020]圖11所示是用于說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)的造型的流程的說(shuō)明圖。
[0021]圖12所示是用于說(shuō)明本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的涂敷輥的驅(qū)動(dòng)條件的說(shuō)明圖。
[0022]圖13所示是用于說(shuō)明本發(fā)明的第八實(shí)施方式中的涂敷輥的驅(qū)動(dòng)條件的說(shuō)明圖。
[0023]圖14所示是三維數(shù)據(jù)圖案和未造型區(qū)域的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照?qǐng)D1及圖2來(lái)說(shuō)明本發(fā)明涉及的立體造型裝置例。圖1所示是該立體造型裝置的要部的斜視說(shuō)明圖，圖2所示是其概要的側(cè)面說(shuō)明圖。
[0025]該立體造型裝置包括有形成粉體結(jié)合后的造型層的造型部1，和在造型部1上噴出造型液體后對(duì)立體造型物進(jìn)行造型的造型單元5。
[0026]造型部1包括有粉體槽11和作為平坦化機(jī)構(gòu)的平坦化輥(也稱為涂敷輥)12等。
[0027]粉體槽11包括有供給粉體20的供給槽21，和造型物被造型后的造型槽22。供給槽21的底部作為供給平臺(tái)23在垂直方向(高度方向)是自由升降的。同樣地，造型槽22的底部作為造型平臺(tái)24在垂直方向(高度方向)是自由升降的。立體造型物在造型平臺(tái)24上得到造型。
[0028]供給平臺(tái)23通過(guò)馬達(dá)27來(lái)升降，造型平臺(tái)24通過(guò)馬達(dá)28來(lái)升降。
[0029]平坦化輥12將供給到供給槽21的供給平臺(tái)23上的粉體20供給到造型槽22里，并在平坦化后形成粉體層。該平坦化輥12通過(guò)往返移動(dòng)機(jī)構(gòu)25能夠在箭頭X方向上作往返移動(dòng)，并通過(guò)馬達(dá)26來(lái)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0030]造型單元5包括有對(duì)造型平臺(tái)24上的粉體層噴出造型液體的噴頭單元51。還有，在造型單元5中還設(shè)有對(duì)噴頭單元51進(jìn)行清潔的噴頭清潔機(jī)構(gòu)等。
[0031]造型單元5具有可以移動(dòng)地被保持在導(dǎo)向構(gòu)件52上的滑動(dòng)部53，并通過(guò)未圖示的馬達(dá)等，造型單元5整體可以在箭頭X方向上進(jìn)行往返移動(dòng)。
[0032]噴頭單元51通過(guò)導(dǎo)向構(gòu)件54、55被支持為能夠在箭頭Y方向上作往返移動(dòng)。
[0033]在該噴頭單元51中設(shè)置了噴出青色造型液體的噴頭，噴出品紅色造型液體的噴頭，噴出黃色造型液體的噴頭，噴出黑色造型液體的噴頭以及噴出透明(clear)造型液體的噴頭。對(duì)這些青色造型液體、品紅包造型液體、黃色造型液體、黑色造型液體以及透明造型液體進(jìn)行分別收容的多個(gè)的罐被安裝在罐安裝部56中。
[0034]接著，參照?qǐng)D3及圖4來(lái)說(shuō)明造型部的一個(gè)例子。圖3所示是造型部的粉體槽的斜視說(shuō)明圖，圖4所示是其造型部的模式的截面說(shuō)明圖。還有，圖3及圖4相對(duì)于從背面?zhèn)葋?lái)看圖1時(shí)的圖。
[0035]粉體槽11為箱體形狀，具有供給槽21和造型槽22的上面為開(kāi)放的兩個(gè)槽。供給平臺(tái)23在供給槽21的內(nèi)部、造型平臺(tái)24在造型槽22的內(nèi)部被分別保持為能夠升降。
[0036]供給平臺(tái)23的側(cè)面被配置為與供給槽21的內(nèi)側(cè)面相接。造型平臺(tái)24的側(cè)面被配置為與造型槽22的內(nèi)側(cè)面相接。這些供給平臺(tái)23及造型平臺(tái)24的上面被保持在水平里。
[0037]在粉體槽11的周圍，如圖3所示地設(shè)有上面開(kāi)放后為凹形狀的粉體落下口 29 (圖4中省略)。在粉體落下口 29中，落下的是在形成粉體層時(shí)通過(guò)平坦化輥12集聚后多余的粉體20。從粉體落下口 29落下的多余的粉體20會(huì)返回到將粉體供給到供給槽21里的未圖示的粉體供給部?jī)?nèi)。
[0038]還有，未圖示的粉體供給部為罐狀，并被配置在供給槽21的上方。在造型的初始動(dòng)作時(shí)或供給槽21的粉體量減少時(shí)，就將罐內(nèi)的粉體供給到供給槽21里。作為用于粉體供給的粉體搬送方法可以例舉有利用螺桿的螺桿傳送方式，或利用空氣的空氣輸送方式等。
[0039]平坦化輥12具有將粉體20從供給槽21朝著造型槽22移送供給并形成規(guī)定厚度的粉體層的功能。該平坦化輥12是比造型槽22及供給槽21的內(nèi)尺寸(即粉體被供給或進(jìn)料的部分的寬度)要長(zhǎng)的棒狀構(gòu)件，并通過(guò)前述的往返移動(dòng)機(jī)構(gòu)25在沿著平臺(tái)面的方向(與平臺(tái)面平行的箭頭X方向)上作往返移動(dòng)。
[0040]該平坦化輥12 —邊通過(guò)馬達(dá)26來(lái)回轉(zhuǎn)，一邊從供給槽21的外側(cè)通過(guò)供給槽21及造型槽22的上方地來(lái)水平移動(dòng)，并由此來(lái)使得粉體20朝著造型槽22上被移送供給。
[0041]接著，參照?qǐng)D5來(lái)說(shuō)明造型的流程。圖5所示是用于說(shuō)明造型流程的造型部的模式的截面說(shuō)明圖。
[0042]在造型槽22的造型平臺(tái)24上，例如圖4所示地形成有第一層的造型層30。
[0043]在該造型層30上形成下一個(gè)造型層30時(shí)，就如圖5(a)所示地使得供給槽21的供給平臺(tái)23在箭頭Z1方向上上升，并使得造型槽22的造型平臺(tái)24在箭頭Z2方向上下降。
[0044]這時(shí)，造型平臺(tái)24的下降距離被設(shè)定