立体物造型装置及控制程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种立体物造型装置及控制程序，通过将造型材料依次层叠来造型立体物，其特征在于，至少具备：数据输入部，其输入包含造型对象物的三维形状信息的所希望的造型物的制作所需的信息；造型材料数据库，其存储用于造型的一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息；造型参数生成部，其基于从所述数据输入部取得的所希望的造型物的制作所需的信息、和从所述造型材料数据库取得的所述一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息，算出表示造型材料的疏密的程度的充填率或多个造型材料的混合比，且根据所述算出的充填率或混合比生成用于层叠造型材料的造型信息；以及造型部，其根据所述造型信息层叠所述造型材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及立体物造型装置及控制程序，特别是涉及造型再现了造型对象物的重量的立体物或调整了立体物的重量平衡的立体物的立体物造型装置及生成用于造型再现了造型对象物的重量的立体物或调整了立体物的重量平衡的立体物的信息的控制程序。
技术介绍
作为造型三维立体物的技术，已知有被称作快速成型(RP Rapid Prototyping)的技术。该技术是通过将一个三维形状的表面作为3角形的集合记载的数据(STUStandardTriangulated Language,标准三角语言)格式数据)计算在层叠方向很薄地切开的截面形状，根据该形状形成各层来造型立体物的技术。另外，作为造型立体物的方法，已知有熔融物堆积法(FDM Fused Deposition Molding)、喷墨法、喷墨粘合法、光造型法(SL Stereo Lithography)、粉末烧结法(SLS = Selective Laser Sintering)等。作为使用这样的方法造型立体物的装置，例如特许第3433219号中公开有一种装置，将聚乙烯等粘合剂和不锈钢或钛等金属合金以所希望的比率预先混合，造型三维立体物。另外，也正在销售具有可射出造型材料的多个头且从各头适当射出不同的材料进行造型的产品。该产品中，可以从不同的头选择性地射出不同的造型材料进行造型，以区域或部分为单位根据造型材料的不同改变颜色或质感，造型立体物。目前，虽然已有仅再现造型对象物的三维形状的三维立体物的造型技术，但不是考虑到立体物造型后的利用目的的造型技术。例如，在由现有的立体物造型装置造型实物模型的情况下，虽然可以再现颜色及形状，但由于重量由构成造型对象物的造型材料的材质和体积决定，所以存在不能再现造型物的重量的问题。另外，对于造型物、特别是以陈列为目的的造型物，稳定的自行矗立性是至为重要的要素，目前，在使用3D — CAD (Computer Aided Design,计算机辅助设计)等设计三维数据时，预先将3D数据本身设为取得重量平衡的外形形状，或在其内部设置空洞，在3D打印机侧，通过包含内部构造忠实地造型所输入的内外的形状，得到自行矗立的造型物。这样，现有的3D打印机被特化为忠实地再现3D形状，由于在造型时没有调整重量平衡的功能，所以由于“接地面积小”、“倾斜”等造型物的形状造成的理由，从而有时造型物不稳定且不能自行矗立，或者容易倾倒。另外，由于仅造型物本体为不能自行矗立的形状，因此，在造型与造型物一体或分体的陈列台(支承台)上设置的造型物的情况下，难以使陈列台的造型物本体的支承点与可以稳定的支承造型物本体的部位(重心位置)正确一致，如果优先考虑陈列时的美观而设定支承点，则有时支承点偏离重心位置而不稳定。另外，在造型悬挂使用的造型物的情况下，也难以使悬挂位置与可以使造型物本体稳定的部位(重心位置)正确一致，如果优先考虑陈列时的美观而设定悬挂位置，则有时支承点偏离重心位置而不稳定。另外，在造型有可动部的造型物的情况下，因可动部的配置而失去平衡，有时自行矗立不稳定。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，其主要目的在于，提供能够造型再现了造型对象物的重量的立体物及调整了重量平衡的立体物的立体物造型装置、及生成用于造型再现了造型对象物的重量的立体物及调整了重量平衡的立体物的信息的控制程序。进而，提供能够造型调整了造型对象物的重量平衡的立体物的立体物造型装置、及生成用于造型调整了造型对象物的重量平衡的立体物的信息的控制程序。为实现上述目的，本专利技术提供一种立体物造型装置，通过将造型材料依次层叠来造型立体物，其至少具备数据输入部，其输入包含造型对象物的三维形状信息的所希望的造型物的制作所需的信息；造型材料数据库，其存储用于造型的一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息；造型参数生成部，其基于从所述数据输入部取得的所希望的造型物的制作所需的信息、和从所述造型材料数据库取得的所述一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息，算出表示造型材料的疏密的程度的充填率或多个造型材料的混合比，且根 据所述算出的充填率或混合比生成用于层叠造型材料的造型信息；以及造型部，其根据所述造型信息层叠所述造型材料。另外，所希望的造型物是与所述造型对象物相同重量的造型物，在所述数据输入部中输入造型对象物的每单位体积的重量信息或整体的重量信息，作为所希望的造型物的制作所需的信息，所述造型参数生成部基于从所述数据输入取得的所述造型对象物的形状信息及重量信息和从所述造型材料数据库取得的所述一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息，生成能够制作与所述造型对象物相同重量的造型物的造型信息。另外，所希望的造型物是相对于确定的支承方向处于稳定的状态的造型物，具有重量平衡计算部，其基于从所述数据输入部取得的所述造型对象物的形状信息求与所述造型对象物相同形状的造型物的重心位置，且算出该造型物相对于确定的支承方向处于稳定的状态的所述造型物的每个部位的重量分配，所述造型参数生成部基于从所述数据输入部取得的所述造型对象物的形状信息、所述重量平衡计算部算出的重量分配信息、从所述造型材料数据库取得的所述一个或多个造型材料的每单位体积的重量信息，生成可制作相对于确定的支承方向处于稳定的状态的造型物的造型信息。附图说明图I (a) 图I (e)是将再现造型物的重量的方法分类进行说明的图。图2 (a) 图2 (c)是表示用于通过造型材料的疏密再现重量的构造的例的图。图3 (a)、图3 (b)是示意性表示使用多个造型材料再现重量时的头的构造的图。图4是表示本专利技术一实施例的立体物造型装置的构成的框图。图5是表示本专利技术一实施例的立体物的造型顺序(再现重量的情况)的流程图。图6是表示再现造型物的重量的方法(使用一种造型材料且以均匀的充填率再现重量的情况)的图。图7是表示再现造型物的重量的方法(使用一种造型材料且对每部分改变充填率再现重量的情况)的图。图8是表示再现造型物的重量的方法(使用多种造型材料且以均匀的混合比再现重量的情况)的图。图9是表示再现造型物的重量的方法(使用多种造型材料且对每个部分改变混合比再现重量的情况)的图。图10 (βΓ图10 (d)是表示再现造型物的重心位置的方法(使用一种造型材料且改变充填率再现重心位置的情况)的图。图11 (βΓ图11 (d)是表示再现造型物的重心位置的方法(使用多种造型材料且改变造型材料再现重心位置的情况)的图。图12是表示再现造型物的重量的方法(将造型物细化为微小体积的区域，对每个区域调整重量的情况)的图。·图13是表示再现造型物的重量的方法(使用比部分轻的造型材料再现重量的情况)的图。图14是表示再现造型物的质感的方法(将表面部以均匀的充填率或混合比造型的情况)的图。图15是表示再现造型物的重量的方法(以层为单位、以线为单位、以点为单位调整重量的情况)的图。图16 (a)、图16 (b)是表示再现造型物的重量的方法(以层为单位调整重量的情况)的图。图17 (a)、图17 (b)是表示再现造型物的重量的方法(以线为单位调整重量的情况)的图。图18 (a)、图18 (b)是表示再现造型物的重量的方法(以点为单位调整重量的情况)的图。图19是示意性表示再现造型物的惯性力矩的方法的图。图20 (a)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体物造型装置，将造型材料依次层叠来造型立体物，其特征在于，至少具备：数据输入部，该数据输入部输入包含造型对象物的三维形状信息的所希望的造型物的制作所需的信息；造型材料数据库，该造型材料数据库存储用于造型的一个或多个所述造型材料的每单位体积的重量信息；造型参数生成部，该造型参数生成部基于从所述数据输入部取得的所希望的造型物的制作所需的信息、和从所述造型材料数据库取得的所述一个或多个所述造型材料的每单位体积的重量信息，算出表示所述造型材料的疏密的程度的充填率或多个所述造型材料的混合比，且根据所述算出的充填率或混合比生成用于层叠所述造型材料的造型信息；以及造型部，该造型部根据所述造型信息层叠所述造型材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本好之，竹内茂树，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达商用科技株式会社，
类型：发明
国别省市：