附加制造装置、附加制造系统、附加制造方法、加工程序生成程序及学习装置制造方法及图纸

附加制造装置(3A)将通过光束的照射而熔融的材料附加于被加工物，由此制造造形物。附加制造装置(3A)具有：加工头，其向被加工物射出光束；供给部，其向被加工物供给材料；以及数控装置(4A)，其是求出使加工头相对于被加工物行进的加工路径，输出使加工头行进的指令的控制部。控制部输出在基于被加工物中的加工头的行进方向而校正后的加工路径中使加工头行进的指令。的指令。的指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】附加制造装置、附加制造系统、附加制造方法、加工程序生成程序及学习装置


[0001]本专利技术涉及对3维造形物进行制造的附加制造装置、附加制造系统、附加制造方法、加工程序生成程序及学习装置。

技术介绍

[0002]作为制造3维造形物的技术之一，已知附加制造(AdditiveManufacturing：AM)的技术。根据作为附加制造的技术中的多个方式之中的1个的指向性能量沉积(Directed Energy Deposition：DED)方式，附加制造装置通过如激光束、电子束或者电弧这样的热源使材料局部地熔融，使熔融物沉积，由此制造造形物。热源的能量被被加工物吸收，由此在被加工物的加工点形成熔融池。附加制造装置使熔融的材料与熔融池接触，由此使被加工物与材料的熔融物结合。
[0003]在通过从加工头射出的光束将材料熔融的附加制造装置中，有时朝向加工点射出的光束的一部分被向加工点供给的材料遮挡。如果光束的一部分被遮挡，则被加工物受到的能量的分布相对于光束的中心成为非对称，由此有时形成的熔融池的中心从光束的中心偏移。如果熔融池的中心偏移，则熔融物沉积的位置也会偏移。如果熔融物沉积的位置偏移，则造形物的形状从设计的形状偏移。
[0004]在专利文献1中，关于从加工头向熔融池供给粉体即材料而制造造形物的加工装置，公开了与加工头的行进方向相应地对供给材料的位置进行调整。
[0005]专利文献1：国际公开第2016/151713号

技术实现思路

[0006]但是，附加制造装置即使如上述专利文献1所涉及的加工装置那样对供给材料的位置进行调整，也无法对熔融物沉积的位置的偏差进行校正。因此，根据上述专利文献1的技术，存在附加制造装置难以制造形状精度高的造形物这样的问题。
[0007]本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够制造形状精度高的造形物的附加制造装置。
[0008]为了解决上述课题，并达到目的，本专利技术所涉及的附加制造装置将通过光束的照射而熔融的材料附加于被加工物，由此制造造形物。本专利技术所涉及的附加制造装置具有：加工头，其向被加工物射出光束；供给部，其向被加工物供给材料；以及控制部，其求出使加工头相对于被加工物行进的加工路径，输出使加工头行进的指令。控制部输出在基于被加工物中的加工头的行进方向而校正后的加工路径中使加工头行进的指令。
[0009]专利技术的效果
[0010]本专利技术所涉及的附加制造装置，具有能够制造形状精度高的造形物这一效果。
附图说明
[0011]图1是表示实施方式1所涉及的附加制造系统的结构的图。
[0012]图2是表示构成实施方式1所涉及的附加制造系统的附加制造装置的结构的图。
[0013]图3是表示构成实施方式1所涉及的附加制造系统的附加制造装置的加工头及线材供给装置的图。
[0014]图4是用于对图3所示的加工头的行进方向进行说明的图。
[0015]图5是表示从图3所示的加工头射出的激光束的光斑和被加工物中的温度分布的例子的图。
[0016]图6是用于对由图5所示的温度分布引起的熔融池的位置偏移进行说明的第1图。
[0017]图7是用于对由图5所示的温度分布引起的熔融池的位置偏移进行说明的第2图。
[0018]图8是表示在构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置中用于求出加工路径的校正量的结构的图。
[0019]图9是表示构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置的动作顺序的流程图。
[0020]图10是表示构成实施方式1所涉及的附加制造系统的数控装置的动作顺序的流程图。
[0021]图11是用于对由实施方式1所涉及的附加制造系统制造的造形物进行说明的图。
[0022]图12是表示在构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置中用于求出加工路径的校正量的结构的第1变形例的图。
[0023]图13是表示在构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置中用于求出加工路径的校正量的结构的第2变形例的图。
[0024]图14是表示在构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置中用于求出加工路径的校正量的结构的第3变形例的图。
[0025]图15是表示在构成实施方式1所涉及的附加制造系统的CAM装置中用于求出加工路径的校正量的结构的第4变形例的图。
[0026]图16是表示构成图15所示的校正量计算部的学习装置的结构的图。
[0027]图17是表示图16所示的学习装置的处理顺序的流程图。
[0028]图18是表示构成图15所示的校正量计算部的推断装置的结构的图。
[0029]图19是表示图18所示的推断装置的处理顺序的流程图。
[0030]图20是表示实施方式2所涉及的附加制造系统的结构的图。
[0031]图21是表示构成实施方式2所涉及的附加制造系统的信息处理装置的动作顺序的流程图。
[0032]图22是表示构成实施方式2所涉及的附加制造系统的数控装置的动作顺序的流程图。
[0033]图23是表示实施方式3所涉及的附加制造系统的结构的图。
[0034]图24是表示构成实施方式3所涉及的附加制造系统的数控装置的动作顺序的流程图。
[0035]图25是表示实现实施方式1至3所涉及的附加制造系统的数控装置的硬件的第1结构例的图。
[0036]图26是表示实现实施方式1至3所涉及的附加制造系统的数控装置的硬件的第2结构例的图。
具体实施方式
[0037]下面，基于附图，对实施方式所涉及的附加制造装置、附加制造系统、附加制造方法、加工程序生成程序及学习装置详细地进行说明。
[0038]实施方式1.
[0039]图1是表示实施方式1所涉及的附加制造系统1A的结构的图。附加制造系统1A具有作为加工程序生成装置的计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing：CAM)装置2A和附加制造装置3A。
[0040]CAM装置2A基于计算机辅助设计(Computer Aided Design：
[0041]CAD)模型10而生成加工程序16。CAM装置2A是安装有作为加工程序生成程序的CAM软件的计算机系统。CAD模型10是对造形物的形状进行指定的形状数据。附加制造装置3A是通过附加制造而制造立体形状的造形物的工作机械。附加制造装置3A具有作为控制部的数控装置4A。数控装置4A按照加工程序16对附加制造装置3A进行控制。
[0042]图2是表示构成实施方式1所涉及的附加制造系统1A的附加制造装置3A的结构的图。附加制造装置3A将通过光束的照射而熔融的材料附加于被加工物，由此制造造形物。在实施方式1中，作为热源的光束是激光束20，材料是金属的线材21。
[0043]附加制造装置3A是DED方式的附加制造装置。此外，热源并不限定于激光束20。热源也可以是激光束20以外的光束，也可以是电子束。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】1.一种附加制造装置，其将通过光束的照射而熔融的材料附加于被加工物，由此制造造形物，该附加制造装置的特征在于，具有：加工头，其向所述被加工物射出所述光束；供给部，其向所述被加工物供给所述材料；以及控制部，其求出使所述加工头相对于所述被加工物行进的加工路径，输出使所述加工头行进的指令，所述控制部输出在基于所述被加工物中的所述加工头的行进方向而校正后的所述加工路径中使所述加工头行进的指令。2.根据权利要求1所述的附加制造装置，其特征在于，所述控制部输出在基于加工面相对于基准面的角度即加工面的倾斜角和所述行进方向而校正后的所述加工路径中使所述加工头行进的所述指令。3.根据权利要求1或2所述的附加制造装置，其特征在于，所述控制部具有：加工程序解析部，其通过向所述控制部输入的加工程序的解析而求出所述加工路径；指令生成部，其基于所述加工路径而生成使所述加工头行进的指令；以及指令校正部，其对生成的指令进行校正，由此求出在校正后的所述加工路径中使所述加工头行进的指令。4.根据权利要求3所述的附加制造装置，其特征在于，所述控制部还具有校正量计算部，该校正量计算部对表示通过校正使所述加工路径偏移的方向和通过校正产生的所述加工路径的偏移量的校正量进行计算，所述指令校正部基于由所述校正量计算部计算出的所述校正量对指令进行校正。5.根据权利要求4所述的附加制造装置，其特征在于，所述控制部还具有能量分布计算部，该能量分布计算部对向所述被加工物射入的所述光束的能量分布即到达能量分布进行计算，所述校正量计算部基于所述到达能量分布、所述加工头的所述行进方向和所述加工头的行进速度的各数据而对所述校正量进行计算。6.根据权利要求5所述的附加制造装置，其特征在于，所述附加制造装置具有输出所述光束的光束源，所述指令生成部生成用于对所述加工头进行控制的指令即轴指令、用于对通过所述光束源产生的所述光束的输出进行控制的指令即光束输出指令、和用于对通过所述供给部实施的所述材料的供给进行控制的指令即供给指令，所述能量分布计算部基于所述光束输出指令和所述供给指令的至少一者对所述到达能量分布进行计算。7.根据权利要求6所述的附加制造装置，其特征在于，所述指令生成部基于对通过所述附加制造装置实施的加工的状态进行测定出的结果，对所述光束输出指令和所述供给指令进行调整，所述能量分布计算部对考虑了调整后的所述光束输出指令或者调整后的所述供给指令的所述到达能量分布进行计算。
8.一种附加制造系统，其特征在于，具有：附加制造装置，其将通过光束的照射而熔融的材料附加于被加工物，由此制造造形物；以及加工程序生成装置，其基于所述造形物的形状数据而生成加工程序，所述附加制造装置具有：加工头，其向所述被加工物射出所述光束；供给部，其向所述被加工物供给所述材料；以及控制部，其通过所述加工程序的解析而求出使所述加工头相对于所述被加工物行进的加工路径，输出使所述加工头行进的指令，所述控制部输出在基于所述被加工物中的所述加工头的行进方向而校正后的所述加工路径中使所述加工头行进的指令。9.根据权利要求8所述的附加制造系统，其特征在于，所述加工程序生成装置具有：加工路径生成部，其通过所述形状数据的解析而生成所述加工路径；加工程序变换部，其将所述加工路径变换为所述加工程序；以及加工路径校正部，其基于所述加工头的所述行进方向对所述加工路径进行校正，所述加工程序变换部将由所述加工路径校正部校正后的所述加工路径变换为所述加工程序，所述控制部基于从所述加工程序变换部取得的所述加工程序而生成在校正后的所述加工路径中使所述加工头行进的指令。10.根据权利要求9所述的附加制造系统，其特征在于，所述加工程序生成装置还具有校正量计算部，该校正量计算部对表示通过校正使所述加工路径偏移的方向和通过校正产生的所述加工路径的偏移量的校正量进行计算，所述加工路径校正部基于由所述校正量计算部计算出的所述校正量对所述加工路径进行校正。11.根据权利要求10所述的附加制造系统，其特征在于，所述校正量计算部基于向所述被加工物射入的所述光束的能量分布即到达能量分布、所述加工头的所述行进方向和所述加工头的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹫见信行，萱岛骏，入口健二，鱼住诚二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：