层叠造型物的制造方法技术

在框部的内部造型内部造型部的内部造型工序中，进行如下处理：事先计测处理，在所述事先计测处理中，对层叠熔敷焊道层的基底的形状进行计测；偏离量计算处理，在所述偏离量计算处理中，根据计测出的基底的形状的实测值制作基底的实测轮廓，并且根据层叠计划求出基底的计划轮廓，计算实测轮廓相对于计划轮廓的偏离量；以及事先校正处理，在所述事先校正处理中，在基底上层叠熔敷焊道层时，校正层叠计划中的构成熔敷焊道层的熔敷焊道的焊接条件，以减小偏离量。偏离量。偏离量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠造型物的制造方法


[0001]本专利技术涉及层叠造型物的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，作为生产手段的3D打印机的需求提高，特别是关于对金属材料的应用，在飞行器业界等面向实用化正在进行研究开发。使用金属材料的3D打印机使用激光或电弧等热源，使金属粉末体或金属焊丝熔融，并使熔融金属层叠而将造型物造型。
[0003]作为这样的利用焊接将造型物造型的技术，在专利文献1中公开了将轮廓线部分的造型与被轮廓线部分包围的填充部分的造型分别以不同的焊接条件来造型。
[0004]另外，在专利文献2记载了如下方法：在焊接建设用的铁柱的情况下，利用激光传感器实时地计测已经焊接了的熔敷焊道的形状，并根据计测出的焊道形状从数据库选定焊接条件，从而调整焊炬的目标位置、焊接电流以及焊接电压等。
[0005]并且，在非专利文献1记载了如下方法：在利用熔融焊丝的层叠造型中，根据由激光传感器计测出的焊道形状，控制焊接电压和焊接速度来调整所形成的熔敷焊道的高度和宽度。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本国特开2018
‑
187679号公报
[0009]专利文献2：日本国特开平9
‑
182962号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：Han Q.，Li Y.，Zhang G.(2018)Online Control of Deposited Geometry of Multi<br/>‑
layer Multi
‑
bead Structure for Wire and Arc Additive Manufacturing.In：Chen S.，Zhang Y.，Feng Z.(eds)Transactions on Intelligent Welding Manufacturing.Transactions on Intelligent Welding Manufacturing.Springer，Singapore

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的课题
[0013]另外，考虑在如专利文献1那样事先造型由轮廓线部分构成的外框而填充内部的造型方法中，如专利文献2以及非专利文献1那样，一边利用形状传感器计测所形成的熔敷焊道的形状，一边对下一工序中的焊道形成位置或焊接条件等进行反馈控制。
[0014]然而，在该情况下，在利用形状传感器计测由轮廓线部分构成的外框的附近的形状时，有时外框成为妨碍而无法利用形状传感器计测在外框内使熔敷焊道层叠的区域的形状。这样的话，难以一边通过反馈控制实时校正一边形成熔敷焊道，熔敷焊道的层叠精度有可能降低。
[0015]于是，本专利技术的目的在于提供能够基于由形状传感器计测的计测结果来高精度地
层叠熔敷焊道而制造高品质的层叠造型物的层叠造型物的制造方法。
[0016]用于解决课题的方案
[0017]本专利技术由下述的结构构成。
[0018]一种层叠造型物的制造方法，其层叠使填充材料熔融以及凝固而成的熔敷焊道来将造型物造型，其中，
[0019]所述层叠造型物的制造方法包括：
[0020]层叠计划工序，在所述层叠计划工序中，制作用于基于所述造型物的目标形状层叠所述熔敷焊道而将所述造型物造型的层叠计划；以及
[0021]造型工序，在所述造型工序中，基于所述层叠计划而反复层叠所述熔敷焊道，
[0022]所述造型工序具有：
[0023]框部造型工序，在所述框部造型工序中，利用所述熔敷焊道造型框部；以及
[0024]内部造型工序，在所述内部造型工序中，在所述框部内并列形成多个熔敷焊道而造型由所述熔敷焊道构成的熔敷焊道层层叠而成的内部造型部，
[0025]在所述内部造型工序中，进行如下处理：
[0026]事先计测处理，在所述事先计测处理中，对层叠所述熔敷焊道层的基底的形状进行计测；
[0027]偏离量计算处理，在所述偏离量计算处理中，根据计测出的所述基底的形状的实测值制作所述基底的实测轮廓，并且根据所述层叠计划求出所述基底的计划轮廓，计算所述实测轮廓相对于所述计划轮廓的偏离量；以及
[0028]事先校正处理，在所述事先校正处理中，在所述基底上层叠所述熔敷焊道层时，校正所述层叠计划中的构成所述熔敷焊道层的所述熔敷焊道的焊接条件，以减小所述偏离量。
[0029]专利技术效果
[0030]根据本专利技术，能够基于由形状传感器计测的计测结果来高精度地层叠熔敷焊道而制造高品质的层叠造型物。
附图说明
[0031]图1是利用本专利技术的实施方式的制造方法制造层叠造型物的制造系统的示意性的概要结构图。
[0032]图2是对形状传感器进行说明的概要侧视图。
[0033]图3是示出层叠造型物的一例的层叠造型物的概要剖视图。
[0034]图4是在框部内造型了第一层熔敷焊道层的层叠造型物的概要剖视图。
[0035]图5是示出框部与形状传感器的位置关系的概要剖视图。
[0036]图6是对事先形状计测处理进行说明的制造中途的层叠造型物的概要立体图。
[0037]图7是对事先形状计测处理的应用例进行说明的制造中途的层叠造型物的概要立体图。
[0038]图8是示出基于实测值的造型中途的层叠造型物的图，且图8的(A)是层叠造型物的概要剖视图，图8的(B)是示出实测轮廓的示意图。
[0039]图9是示出基于层叠计划的造型中途的层叠造型物的图，图9的(A)是层叠造型物
的概要剖视图，图9的(B)是示出计划轮廓的示意图。
[0040]图10是对事先校正处理进行说明的图，图10的(A)是实测轮廓与计划轮廓的合成图，图10的(B)是示出考虑偏离量而校正了的构成第二层熔敷焊道层的熔敷焊道的截面形状的图。
[0041]图11是进行事先校正处理而造型的层叠造型物的概要剖视图。
具体实施方式
[0042]以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细进行说明。
[0043]图1是用于本专利技术的层叠造型物的制造的制造系统的结构图。
[0044]本结构的层叠造型物的制造系统100具备层叠造型装置11、综合控制层叠造型装置11的控制器13以及电源装置15。
[0045]层叠造型装置11具有在前端轴设置有焊炬17的焊接机器人19以及向焊炬17供给填充材料(焊炬)M的填充材料供给部21。在该焊接机器人19的前端轴与焊炬17一起设置有形状传感器23。
[0046]焊接机器人19是多关节机器人，并在安装于机械臂的前端轴的焊炬17以能够连续供给的方式支承填充材料M。焊炬17的位置以及姿态能够在机械臂的自由度的范围内三维地任意设定。
[0047]焊炬17具有未图示的保护喷嘴，并从保护喷嘴供给保护气体。作为电弧焊接法，可以是覆盖电弧焊接或二氧化碳气体电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠造型物的制造方法，其层叠使填充材料熔融以及凝固而成的熔敷焊道来将造型物造型，其中，所述层叠造型物的制造方法包括：层叠计划工序，在所述层叠计划工序中，制作用于基于所述造型物的目标形状层叠所述熔敷焊道而将所述造型物造型的层叠计划；以及造型工序，在所述造型工序中，基于所述层叠计划而反复层叠所述熔敷焊道，所述造型工序具有：框部造型工序，在所述框部造型工序中，利用所述熔敷焊道造型框部；以及内部造型工序，在所述内部造型工序中，在所述框部内并列形成多个熔敷焊道而造型由所述熔敷焊道构成的熔敷焊道层层叠而成的内部造型部，在所述内部造型工序中，进行如下处理：事先计测处理，在所述事先计测处理中，对层叠所述熔敷焊道层的基底的形状进行计测；偏离量计算处理，在所述偏离量计算处理中，根据计测出的所述基底的形状的实测值制作所述基底的实测轮廓，并且根据所述层叠计划求出所述基底的计划轮廓，计算所述实测轮廓相对于所述计划轮廓的偏离量；以及事先校正处理，在所述事先校正处理中，在所述基底上层叠所述熔敷焊道层时，校正所述层叠计划中的构成所述熔敷焊道层的所述熔敷焊道的焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞田正俊，吉川旭则，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：