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

本发明专利技术涉及三维造型装置及三维造型物的制造方法。三维造型装置具备：喷嘴，喷出造型材料；工作台，具有供造型材料堆积的堆积面；移动机构，使喷嘴与工作台的相对位置发生变化；距离测量机构，配置于能够与喷嘴对置的位置；清扫机构，对喷嘴的顶端面进行清扫；以及控制部，通过一边使造型材料从喷嘴朝向堆积面喷出一边控制移动机构，从而对三维造型物进行造型，控制部在对喷嘴的顶端面进行清扫之后，测量与喷嘴的顶端面和堆积面之间的距离相关的第一值，基于第一值来控制移动机构，从而将堆积面与喷嘴顶端面之间的距离调整为预定的距离而对三维造型物进行造型。

【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
关于三维造型装置，例如在专利文献1中公开了一种三维造型装置，将熔融的热塑性材料从按照预先设定的形状数据进行扫描的挤出喷嘴挤出到工作台上，在该工作台上固化的材料之上进一步层叠熔融的材料，从而制作成三维造型物。专利文献1：日本特开2006-192710号公报
技术实现思路
在专利文献1所记载的装置中，有可能会因为头的安装误差、喷嘴的磨损而导致喷嘴的顶端与工作台之间的距离发生变化。若喷嘴的顶端与工作台之间的距离发生变化，则有可能对造型准确度造成影响。根据本专利技术的一个方式，提供一种三维造型装置。该三维造型装置具备：第一喷嘴，从形成于所述第一喷嘴的顶端面的喷出口喷出造型材料；工作台，具有供所述造型材料堆积的堆积面；移动机构，使所述第一喷嘴与所述工作台的相对位置发生变化；距离测量机构，配置于能够与所述第一喷嘴对置的位置；清扫机构，对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫；以及控制部，通过一边使得从所述第一喷嘴朝向所述堆积面喷出所述造型材料一边控制所述移动机构，对三维造型物进行造型，所述控制部在通过所述清扫机构对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫之后，通过所述距离测量机构来测量与所述第一喷嘴的顶端面和所述堆积面之间的距离相关的第一值，所述控制部基于所述第一值来控制所述移动机构，从而将所述堆积面与所述第一喷嘴的顶端面之间的距离调整为预定的距离而对所述三维造型物进行造型。附图说明图1是第一实施方式中的三维造型装置的外观立体图。图2是表示第一实施方式中的三维造型装置的内部结构的示意性剖视图。图3是表示喷出部的结构的示意性剖视图。图4是表示第一耐热部件的外观构造的立体图。图5是表示平螺杆的下表面侧的结构的示意性立体图。图6是表示螺杆相对部的上表面侧的结构的示意性俯视图。图7是第一实施方式中的三维造型物的制造方法的工序图。图8是表示喷嘴的位移量的测量方法的说明图。图9是表示第二实施方式中的喷出部的结构的示意性剖视图。图10是第二实施方式中的三维造型物的制造方法的工序图。图11是表示第三实施方式中的三维造型装置的内部结构的示意性剖视图。附图标记说明10、腔室；11、造型空间；12、隔壁；13、第一开口部；14、第二开口部；15、开闭门；16、第二耐热部件；17、第一罩；18、第二罩；20、加热部；21、吸气管；22、排气管；30、工作台；31、堆积面；50、第一驱动部；51、支柱；52、第一固定件；53、第二固定件；60、第二驱动部；61、第一线性致动器；62、第二线性致动器；70、第一耐热部件；71、分隔空间；72、上壁；73、波纹部、80、温度传感器；90、冷却机构；100、三维造型装置；100b、三维造型装置；100c、三维造型装置；110、冷却控制部；120、造型控制部；130、清扫机构；131、废弃材料收容部；132、清扫部件；135、第二清扫机构；136、第二废弃材料收容部；137、第二清扫部件；140、距离测量机构；142、测量件移动量检测部；150、测量件；151、伸缩部；152、凸缘部；153、引导部；200、喷出部；200b、喷出部；220、材料供给部；222、连通路；230、材料熔融部；231、螺杆壳体；232、驱动马达；240、平螺杆；242、槽部；243、凸条部；244、材料流入口；246、中央部；248、槽形成面；250、螺杆相对部；252、螺杆对置面；254、引导槽；256、连通孔；258、加热器；260、喷嘴；261、供给路；262、连接部；263、第一供给路；264、第二供给路；265、第一喷嘴；266、第二喷嘴；267、第一吸引部；268、第二吸引部；270、阀机构；280、顶端面；285、第一顶端面；286、第二顶端面；290、喷出口；295、第一喷出口；296、第二喷出口。具体实施方式A.第一实施方式：图1是第一实施方式中的三维造型装置100的外观立体图。图2是表示三维造型装置100的内部结构的示意性剖视图。在这些图中，示出了沿着相互正交的X、Y、Z方向的箭头。X方向以及Y方向是沿着水平方向的方向，Z方向是铅垂向上的方向。在其它图中，也适当地示出了沿着X、Y、Z方向的箭头。如图1以及图2所示，三维造型装置100具备：腔室10、加热部20、工作台30、具有喷嘴260的喷出部200、第一驱动部50、第二驱动部60、第一耐热部件70、第二耐热部件16、温度传感器80、冷却机构90、冷却控制部110、造型控制部120、清扫机构130以及距离测量机构140。此外，冷却控制部110和造型控制部120也可以构成为一体。腔室10在内部具有供三维造型物进行造型的造型空间11。腔室10具备包围造型空间11的隔壁12。隔壁12例如通过在由不锈钢等金属构成的内壁与外壁之间配置岩棉等隔热材料而构成。隔壁12对腔室10内的造型空间11进行隔热。在构成腔室10的侧面的隔壁12的一部分设有开闭门15。开闭门15例如具有双层玻璃，构成为能够从外部目视确认正在造型空间11中进行造型的三维造型物。对于已在造型空间11中进行造型的三维造型物，能够通过打开开闭门15而将其取出到外部。在构成腔室10的下表面的隔壁12形成有第一开口部13。在腔室10的与第一开口部13对置的隔壁12形成有第二开口部14。加热部20通过吸气管21以及排气管22与腔室10连接。加热部20一边通过吸气管21以及排气管22使造型空间11内的空气循环一边进行加热，从而将造型空间11的温度调整为规定的温度。在本实施方式中，加热部20进行调整，以使造型空间11内的温度达到120℃～150℃的温度。该温度优选为比造型材料的玻璃化转变温度高的温度。工作台30配置在腔室10内。工作台30具有在造型空间11中露出的堆积面31。工作台30也可以具备能够调整堆积面31的倾斜、高度的机构。另外，工作台30也可以具备用于对堆积面31进行加热的加热器。第一驱动部50使喷嘴260与工作台30的相对位置沿着第一方向发生变化。第一方向在本实施方式中是铅垂方向。第一方向例如也可以相对于铅垂方向在±10度的范围内倾斜。在本实施方式中，第一驱动部50使工作台30沿着第一方向移动。第一驱动部50与工作台30通过构成第一驱动部50的一部分的支柱51连接。在本实施方式中，第一驱动部50具有线性致动器，该线性致动器具备作为轴部件的滚珠丝杠和驱动滚珠丝杠的马达。此外，第一驱动部50既可以是使喷嘴260沿着第一方向移动的机构，也可以是使喷嘴260和工作台30这两者沿着第一方向移动的机构。图3是表示喷出部200的结构的示意性剖视图。喷出部200具有喷嘴260。喷出部200从形成于喷嘴260的顶端面280的喷出口290喷出造型材料。在被加热部20加热后的造型空间11中，喷出部200一边使喷嘴260与工作台30的相对位置沿着与第一方向相交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维造型装置，其特征在于，具备：/n第一喷嘴，从形成于所述第一喷嘴的顶端面的喷出口喷出造型材料；/n工作台，具有供所述造型材料堆积的堆积面；/n移动机构，使所述第一喷嘴与所述工作台的相对位置发生变化；/n距离测量机构，配置于能够与所述第一喷嘴对置的位置；/n清扫机构，对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫；以及/n控制部，通过一边使所述造型材料从所述第一喷嘴朝向所述堆积面喷出一边控制所述移动机构，对三维造型物进行造型，/n所述控制部在通过所述清扫机构对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫之后，通过所述距离测量机构来测量与所述第一喷嘴的顶端面和所述堆积面之间的距离相关的第一值，/n所述控制部基于所述第一值来控制所述移动机构，从而将所述堆积面与所述第一喷嘴的顶端面之间的距离调整为预定的距离而对所述三维造型物进行造型。/n

【技术特征摘要】
20190625 JP 2019-1168441.一种三维造型装置，其特征在于，具备：
第一喷嘴，从形成于所述第一喷嘴的顶端面的喷出口喷出造型材料；
工作台，具有供所述造型材料堆积的堆积面；
移动机构，使所述第一喷嘴与所述工作台的相对位置发生变化；
距离测量机构，配置于能够与所述第一喷嘴对置的位置；
清扫机构，对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫；以及
控制部，通过一边使所述造型材料从所述第一喷嘴朝向所述堆积面喷出一边控制所述移动机构，对三维造型物进行造型，
所述控制部在通过所述清扫机构对所述第一喷嘴的顶端面进行清扫之后，通过所述距离测量机构来测量与所述第一喷嘴的顶端面和所述堆积面之间的距离相关的第一值，
所述控制部基于所述第一值来控制所述移动机构，从而将所述堆积面与所述第一喷嘴的顶端面之间的距离调整为预定的距离而对所述三维造型物进行造型。


2.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：
腔室，具有造型空间；以及
加热部，对所述造型空间进行加热，
在所述造型空间内配置有所述第一喷嘴和所述工作台，
所述控制部在通过控制所述加热部而对所述造型空间进行加热之后，通过所述距离测量机构来测量所述第一值。


3.根据权利要求1或2所述的三维造型装置，其特征在于，
所述距离测量机构具备测量件，所述测量件配置于能够与所述第一喷嘴对置的位置，
所述三维造型装置具备使所述测量件移动的测量件移动机构，
所述控制部通过控制所述测量件移动机构而使所述测量件与所述第一喷嘴的顶端面接触，并通过所述距离测量机构根据所述测量件的移动量来测量所述第一值。


4.根据权利要求3所述的三维造型装置，其特征在于，
所述测量件的所述第一喷嘴侧的端部在与所述堆积面相交的方向上配置于所述堆积面与所述第一喷嘴的顶端面之间。


5.根据权利要求3所述的三维造型装置，其特征在于，
所述三维造型装置具备：
腔室，具有造型空间；以及
筒状的耐热部件，配置在形成于所述腔室的隔壁的开口部的周边缘部与所述工作台之间，所述耐热部件能够根据所述工作台...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤胁康平，合津昌幸，齐藤功一，
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