(57)【要約】      （修正有）【課題】製品の要求精度を考慮し、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定めることにより、３Ｄプリンタで中間造形物を製造する工程を入れて３次元造形物の最終造形物を製造することができる３次元造形物関連データの作成方法及び３次元造形物の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の３次元造形物関連データの作成方法は、３次元モデルデータを生成し、３次元モデルデータに基づき、最終造形物を作成する際に、最終造形物に至る前段階の中間造形物を作成するための中間造形物データを作成し、３次元モデルデータと中間造形物データが対応づけられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする。【選択図】図２
2020183106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元モデルデータを生成し、
前記３次元モデルデータに基づき、最終造形物を作成する際に、
前記最終造形物に至る前段階の中間造形物を作成するための中間造形物データを作成し、
前記３次元モデルデータと前記中間造形物データが対応づけられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする３次元造形物関連データの作成方法。
【請求項２】
前記中間造形物データは、前記３次元モデルデータの一部で、３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位である修正データが加味されていることを特徴とする請求項１記載の３次元造形物関連データの作成方法。
【請求項３】
請求項２記載の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記修正データが加味された中間造形物データに基づき、中間造形物を製造する過程を経ることを特徴とする３次元最終造形物の製造方法。
【請求項４】
中間造形物を３Ｄプリンタにより製造し、その後、該３Ｄプリンタ以外の電気加工、切削加工、研磨加工の何れか１種又は２種以上の金属加工によって、最終造形物を製造することを特徴とする３次元最終造形物の製造方法。
【請求項５】
請求項1又は２記載の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記中間造形物データに基づき、中間造形物を製造することを特徴とする中間造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形物関連データの作成方法及び３次元造形物の製造方法に関し、詳しくは製品の要求精度を考慮し、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定めることにより、３Ｄプリンタで中間造形物を製造する工程を入れて３次元造形物の最終造形物を製造することができる３次元造形物関連データの作成方法及び３次元造形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３Ｄプリンタと呼ばれる３次元造形物出力装置の技術開発が進み、オリジナルの製品を高精度で再現可能になってきた。
この３次元造形物出力装置では、３次元造形物を造形するために、３次元造形物のデータを準備する必要がある。
【０００３】
ここで、レーザースキャナ等で３次元の物体の形状を測定し、測定したデータに基づいて３Ｄプリンタにより３次元造形物を造形するためのデータを生成する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、３次元物体の形状等を３Ｄスキャナ等でスキャニング後、３次元物体のデータに変換した上でデータベースに保管する３次元物体のデータの管理方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２２４６７４号
【特許文献２】特開２０１６−１７０４８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１及び特許文献２で作成される３次元物体の造形データは、３Ｄプリンタ（３次元造形装置）において最終完成品を出力することを念頭にデータ化されたものである。
しかし、最終完成品を出力することを念頭にデータ化されたデータを用いて３Ｄプリンタにより造形を行った最終造形物は、製品の要求精度を満足していない場合があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、製品の要求精度を考慮し、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定めることにより、３Ｄプリンタで中間造形物を製造する工程を入れて３次元造形物の最終造形物を製造することができる３次元造形物関連データの作成方法及び３次元造形物の製造方法を提供することにある。
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
本発明の３次元造形物関連データの作成方法は、
３次元モデルデータを生成し、
前記３次元モデルデータに基づき、最終造形物を作成する際に、
前記最終造形物に至る前段階の中間造形物を作成するための中間造形物データを作成し、
前記３次元モデルデータと前記中間造形物データが対応づけられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする。
また本発明の３次元造形物関連データの作成方法の好ましい態様としては、前記中間造形物データは、前記３次元モデルデータの一部で、３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位である修正データが加味（付加、以下同じ）されていることである。
本発明の３次元最終造形物の製造方法は、上記の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記修正データが加味された中間造形物データに基づき、中間造形物を製造する過程を経ることを特徴とする。
また３次元最終造形物の製造方法は、中間造形物を３Ｄプリンタにより製造し、その後、該３Ｄプリンタ以外の電気加工、切削加工、研磨加工の何れか１種又は２種以上の加工によって、最終造形物を製造することを特徴とする。
本発明の中間造形物の製造方法は、上記の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記中間造形物データに基づき、中間造形物を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製品の要求精度を考慮し、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定めることにより、３Ｄプリンタで中間造形物を製造する工程を入れて３次元造形物の最終造形物を製造することができる３次元造形物関連データの作成方法及び３次元造形物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】３次元造形物関連データの作成処理の一例を示すフロー図
【図２】３次元造形物データ生成処理の一例を示すフロー図
【図３】後加工箇所データの一例を示す図
【図４】３次元造形物関連データの作成処理の他の一例を示すフロー図
【図５】３次元造形処理の一例を示すフロー図
【図６】装置設定データの一例を示す図
【図７】３次元造形物関連データの作成処理の他の一例を示すフロー図
【図８】保管されるデータの一例を示す図であり、（Ａ）図は保管データ１を示す図であり、（Ｂ）は保管データ２を示す図である
【図９】３次元造形物関連データを作成するデータ作成装置の概要の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は３次元造形物関連データの作成処理の一例を示すフロー図であり、該フロー図を用いて、かかる３次元造形物関連データの作成方法の処理例について説明する。
【００１３】
最初に、３次元モデルデータを生成する（Ｓ１）。３次元モデルデータとしては、入力によって生成されたデータ、スキャニングにより得られたスキャニングデータから生成されたデータが挙げられる。例えば、製品の図面等があれば、図面等を参照して３次元ＣＡＤによる３次元ＣＡＤデータを生成し、３次元ＣＡＤデータに基づいて３次元モデルデータを生成してもよい。また、金型の３次元形状をスキャニングしたスキャニングデータに基づいて３次元モデルデータを生成することもできる。
【００１４】
次いで、３次元造形物データ生成処理を実行する（Ｓ２）。実行される３次元造形物データ生成処理のシステムフローを、図２に基づいて説明する。
【００１５】
まず、Ｓ１で生成された３次元モデルデータを取得する（Ｓ２１）。
【００１６】
次いで、取得された３次元モデルデータに基づき、後加工箇所があるか否かを判断する（Ｓ２２）。
本発明では、最終造形物を製造する場合、金属３Ｄプリンタ（以下、３Ｄプリンタと称する。）により中間造形物を製造し、残りを３Ｄプリンタ以外の電気・切削・研削加工によって最終造形物を製造する。すなわち、本発明では、製品の要求精度をあげるために、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定め、３Ｄプリンタで中間造形物を製造する工程を採用することにより、後加工箇所に、電気加工（例えば放電、ワイヤーなど）、切削加工、研磨加工を行って、３次元造形物の最終造形物を製造することができる。従って、この態様では、後加工箇所は、３Ｄプリンタによる造形が終わった後、電気加工、切削加工、研磨加工によって、より精度の高い造形を施すことになる。
本発明では、３Ｄプリンタによる造形により、最終造形物に至る前段階の中間造形物を製造するための中間造形物データを作成する。この中間造形物データが、３Ｄプリンタによる造形のためのデータである。
つまり、３Ｄプリンタによる造形のためのデータであるがゆえに、電気・切削・研削加工によって、後加工して、最終造形物を製造するのであるから、後加工箇所の部位の３次元モデルデータは、詳細である必要はない。従って、後加工箇所が、微細な繊細な形状であっても、修正データに書き換えられる。
３次元モデルデータの中に、３Ｄプリンタによる造形により、最終造形物に至る前段階の中間造形物を製造するための中間造形物データを作成する。
その中間造形物データは、３次元モデルデータの一部で、３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位である修正データが加味されている。３Ｄプリンタによる造形は、その修正データに基づいて造形される。
【００１７】
本実施形態において、後加工箇所があるか否かの判断は、機械的に判断してもよいが、目測で判断してもよい。機械的な判断をする際には、主に後加工に必要な加工項目等を予め記憶しておき、加工項目に該当する部分が３次元モデルデータから発見された場合には、後加工箇所有りと判断する。また、目視による場合は、３次元モデルデータをソフトウェア等で、立体的形状が可視化された状態にすることにより、後加工箇所の有無を目測で判断することができる。
【００１８】
後加工箇所があると判断した場合（Ｓ２２のＹＥＳ）には、後加工箇所データを生成すると同時に、該後加工箇所データに基づき修正データを取得する（Ｓ２３）。修正データは、３次元モデルデータの一部で、３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位のデータであり、中間造形物データには、その修正データが加味されている。
ここで、３次元モデルデータから、目測により後加工箇所があると判断された場合には、目測者が、後加工形状、位置、寸法等に基づき、後加工箇所データを入力により生成することもできる。
【００１９】
後加工箇所データは、例えば、後加工箇所と判断された箇所に後加工箇所Ｎｏ．を割り振り、後加工箇所Ｎｏ．に対応して、取得した３次元モデルデータにおける後加工形状の３次元座標の座標位置データ（Ｘ座標，Ｙ座標，Ｚ座標）、寸法データ等を取得することにより生成される。
後加工箇所データは、更に、後加工の内容、一例としては、ネジを形成するか、嵌合部（インロー）を形成するか等の情報を含むことが好ましい。ここで、ネジ、嵌合部は、相手部品と合せる必要がある箇所の例示要素である。これらの例示要素は、顧客の要求精度に応じて加工が必要になる箇所であるため、これらを後加工箇所データとして生成することが好ましい。
【００２０】
後加工箇所データの内容の一例を、図３に基づいて説明する。図示の例において、後加工箇所Ｎｏ．１は、後加工形状のネジ穴に関する後加工箇所データの一例である。この後加工箇所Ｎｏ．１には、位置座標データ及び寸法データが含まれると共に、ネジサイズと下穴処理の有無についてのデータが含まれている。したがって、後加工箇所データに基づいて、後述する後加工時に、指定された位置に後加工形状のネジ穴の追加工が可能となる。
【００２１】
図示に示すように、取得した３次元モデルデータに基づき、後加工箇所が複数ある場合には、各々後加工箇所Ｎｏ（Ｎｏ１、Ｎｏ２、Ｎｏ３、・・・）を割り振り、これに必要なデータを対応させて取得することができる。
【００２２】
該後加工箇所データに基づき、取得される修正データについては、次のステップで詳述する。
【００２３】
取得した３次元モデルデータに、生成された後加工箇所データに対応する修正データを付加する（Ｓ２４）。３次元モデルデータは、修正データを付加されると修正３次元モデルデータとなる。修正３次元モデルについては後述する。生成された後加工箇所データに対応する修正データの付加の一例を説明する。
【００２４】
ここで、修正データとは、前述のように、後加工前の形状データであり、３Ｄプリンタ装置で、後加工箇所が後加工された形状に形成されないように、３次元モデルデータを修正する修正データである。
前記中間造形物データは、前記３次元モデルデータの一部で、３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位である修正データが加味（付加）されている。
【００２５】
例えば、図３に示す後加工箇所Ｎｏ．１に対応する座標位置データ、寸法データは後加工をする座標位置、深さ等が分かるデータである。
そして、後加工をするデータだけでは、３次元モデルデータに、何ら修正変更が加えられて折らず、３Ｄプリンタで、後加工箇所に後加工の形状が造形されてしまう。
しかし、この３次元モデルデータのまま３Ｄプリンタで造形すると、最終的に製品の要求精度が満たされない場合がある。
だとすると、３次元モデルデータにおける後加工箇所に該当する箇所は、３Ｄプリンタによる造形で、形状が形成されないようにする必要がある。そこで、本発明では、３Ｄプリンタによる造形により、前記最終造形物に至る前段階の中間造形物を製造するための中間造形物データを作成している。
３次元モデルデータの後加工箇所に該当する箇所のデータを、加工前状態の形状データに置き換えるデータを付加して、修正３次元モデルデータを生成することで、後加工箇所の部分を、後加工をするための状態にすることができる。
すなわち、後加工箇所データの生成と、後加工箇所データに基づく修正データを有することにより、３Ｄプリンタと後加工（機械加工）との適切な選択を実現することができる。尚、加工前状態の形状データに置き換える前、つまり修正データの付加前の３次元モデルデータを残しておいてもよい。
【００２６】
これにより、３次元モデルデータの、後加工箇所データの座標位置データ及び寸法データに対応する箇所に対して、修正データを付加することで、当該箇所は、後加工された形状にならず、後加工前の状態に造形される箇所になる。
【００２７】
図３に示す後加工箇所Ｎｏ．１は、ネジ穴用の後加工箇所のデータであり、ネジ穴用の修正データが付加された修正３次元モデルデータは、ネジ穴が機械加工により後加工される選択がなされ、３次元造形時には、ネジ穴を造形しないデータに置き換えた状態になるのである。
【００２８】
本実施形態においては、上記の態様に限定されず、下穴を造形する修正データを付加してもよい。つまり、後加工の内容に応じて、後加工しやすいような形状に加工する修正データを付加してもよい。更に、後加工箇所の位置決めの目印になる修正データを付加してもよい。
【００２９】
本実施形態において、修正データは、後加工箇所データに基づいて生成してもよい。一例として、後加工箇所データの後加工内容が、ネジ穴であった場合には、そのネジの種類、ネジサイズ等に対応した修正データを予め作成しておき、予め作成された修正データを記憶しておくこともできる。この場合、修正データは、後加工箇所データが生成されると、後加工箇所データに基づいて、適切な修正データを呼び出し、且つ、後加工箇所データの座標位置データ、及び寸法に合せる様に修正データを付加できる状態にして、３次元モデルデータに付加し、修正３次元モデルデータを生成する。
【００３０】
次いで、修正３次元モデルデータに基づいて、３次元造形物データを生成する（Ｓ２５）。
一方で、後加工箇所がないと判断した場合（Ｓ２２のＮＯ）には、３次元モデルデータに基づいて、３次元造形物データ生成される（Ｓ２５）。
【００３１】
以上のようにして３次元造形物データを生成したら、３次元造形物関連データの作成処理を終了する。３次元造形物関連データは、少なくとも３次元造形物データを備えている。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の３次元造形物関連データには、少なくとも修正３次元モデルデータ、及び後加工箇所データを含む３次元造形物データを備えていればよく、３次元造形物関連データは３次元造形物データを備えていることにより、製品の要求精度を考慮し、３Ｄプリンタでの造形の範囲を定めることにより、中間造形物データを作成する工程を入れて、機械加工との住み分けを適切に選択することができる。
【００３３】
以下に、３次元造形物関連データの作成処理には、以下の処理を追加することも好ましい。追加した処理の例を図４に基づいて説明する。
【００３４】
図４において、３次元造形物関連データの作成処理において、Ｓ１及びＳ２の処理は、図１の処理と同様であるため、その説明を援用して、ここでの説明を省略する。
【００３５】
図４の例では、３次元造形物関連データの作成処理において、Ｓ２の後に、３次元造形処理を実行する（Ｓ３）。
以下に、３次元造形処理を図５に基づいて説明する。図５は、３次元造形処理の一例を示すフロー図である。
【００３６】
まず、生成された３次元造形物データを取得する（Ｓ３１）。
【００３７】
取得された３次元造形物データにおいて、基準となる造形姿勢データを取得する（Ｓ３２）。造形姿勢データは、造形角度を含み、例えば、基準となる造形姿勢が、積層方向の場合は、Ｘ０Ｙ０Ｚ９０となり、積層方向に直行する水平方向の場合は、Ｘ０Ｙ０Ｚ０となる。ここで、ＸはＸ軸方向、ＹはＹ軸方向、ＺはＺ軸方向であり、それぞれの数値は角度である。この角度は、−１８０〜１８０に設定することができる。例えば、水平方向を基準にして、Ｘ軸方向に１５度を傾けて造形する場合は、Ｘ１５Ｙ０Ｚ０という造形姿勢データを設定する。更に、Ｘ軸方向に１５度、Ｙ軸方向に−１０度傾ける場合は、Ｘ１５Ｙ−１０Ｚ０というデータが設定される。
【００３８】
次いで、取得した造形姿勢データ、及び取得した３次元造形物データに基づき、複数のスライスデータを生成する（Ｓ３３）。スライスデータは、３次元造形物データを積層方向に積層ピッチサイズに応じた寸法毎に区切った断面形状のデータであり、造形物の積層方向に区切った数量分存在する。したがって、スライスデータを順次番号等を割り振っていくことにより、複数のスライスデータを生成することが好ましい。
【００３９】
次いで、造形姿勢の変更が必要か否かを判断する（Ｓ３４）。具体的には、生成された複数のスライスデータに基づき、所定の基準を満たすか否か判断する。
【００４０】
所定の基準には、例えば、各スライスデータの面積、造形時間が挙げられる。
【００４１】
各スライスデータの面積は、スライスデータ生成後、生成された複数のスライスデータにおいて、各スライスデータの面積を取得し、取得した面積から、面積が最小となるスライスデータが、積層方向において上方に位置しているか判断する。
【００４２】
また、造形時間が、所定時間以上であるか否か判断して、造形時間が所定時間以内になるように造形姿勢データを修正変更することもできる。この造形時間は、スライスデータの数に比例して増加するため、造形時間はできるだけ短くするには、スライスデータの数は少ない方がよい。しかし、最終製品の品質やコストを考慮すると、造形時間は変動させる必要がある。
【００４３】
したがって、造形時間は、最終製品の品質やコストを考慮して、所定の基準である基準造形時間として設定できるようにし、生成される複数のスライスデータに要する造形時間が、基準造形時間を越えるか否かを判断して、造形姿勢データの変更が必要か否かを判断する。
【００４４】
次いで、造形姿勢の変更が必要であると判断した場合には（Ｓ３４のＹＥＳ）、造形姿勢データの修正変更する（Ｓ３５）。本実施形態においては、例えば、４０枚のスライスデータが生成され、積層方向の下方から５番目のスライスデータが、最小面積となっていた場合には、５番目のスライスデータが上方にくるように、造形姿勢データのＹ軸のデータを１８０度若しくは−１８０度に設定できる。
【００４５】
この造形姿勢の変更は、粉末焼結積層造形が、金属粉末を溶融させて積層させる方法であるため、スライスデータにおいて断面の面積が小さい部分が積層方向下方側に位置した場合、面積が小さい部分の上方に位置する金属粉末を溶融させた際、面積が小さい部分にも熱が伝わり、形状等が崩れる場合がある。したがって、上記面積が小さい部分が積層方向上方側に位置していない場合、３次元造形物の造形姿勢の修正変更を行うことが好ましい。また、複数のスライスデータと、３次元造形物データとに基づき、微細な造形を必要とする部分を特定して、微細な造形部分を積層方向の上方にくるように造形姿勢を修正変更するようにしてもよい。
【００４６】
造形姿勢データを修正変更したら、再度、Ｓ３２に戻って、修正変更された造形姿勢データを取得し、修正変更後の造形姿勢データが加味された３次元造形物データから、再度複数のスライスデータを生成することができる。
【００４７】
造形姿勢の変更が必要なくなった場合には（Ｓ３４のＮＯ）、サポートの設定を実行する（Ｓ３６）。サポートの設定には、３次元造形物をサポートするサポート材の数、サポート材の位置、サポート材の長さ等の設定を含まれる。
【００４８】
次いで、設定されたサポートを後加工、又は仕上げ加工時に除去可能か否か判断する（Ｓ３７）。設定されたサポートの位置においてサポート材が後加工で除去可能でない場合、具体的には、サポート材が後加工で除去しきれずに残ってしまう状態や、サポートが設定された位置ではサポート材の後加工除去が行えない状態がある。この場合には、除去不可能であると判断する。
【００４９】
本実施形態においては、例えば、後加工及び仕上げ加工をする加工装置の工具パスを少なくとも含む工具データを予め記憶しておき、この工具データを呼び出し、サポートの位置に対して、工具データの工具パスが３次元造形物に干渉するか否か判断する。
【００５０】
次いで、除去不可能であると判断した場合には（Ｓ３７のＮＯ）、サポート設定の修正変更をする（Ｓ３８）。ここで、サポート設定の修正変更には、少なくとも、サポート材の数、サポート材の位置、サポート材の長さ等の修正変更を一つ又は複数を組み合わせて行うことが含まれる。
【００５１】
本実施形態においては、サポート除去が可能と判断されるまで（Ｓ３７のＹＥＳになるまで）、サポート設定の修正変更を繰り返す。尚、サポート設定の修正変更には、このサポート設定の修正に伴って、造形姿勢の微調整が含まれていてもよい。
【００５２】
次いで、除去可能であると判断した場合には（Ｓ３７のＹＥＳ）、除去可能と判断されたサポート設定と、Ｓ３４のＮＯにおいて姿勢変更が必要でないと判断された造形姿勢データとを含む修正スライスデータを生成し（Ｓ３９）、３次元造形を行う（Ｓ４０）。本実施形態において、前記修正スライスデータを３次元造形物関連データに含め記憶させておくことが好ましい。尚、サポート設定の修正に伴って造形姿勢の微調整を行った場合には、設定変更後のサポート設定と、微調整を行った造形姿勢とを含む前記修正スライスデータを３次元造形物関連データに含め記憶させておくことが好ましい。
【００５３】
更に、本実施形態では、３次元造形時に、図６に示す装置設定データの生成しておくことが好ましい。装置設定データとしては、素材情報、設備情報、レーザー照射条件、造形エリア内での位置情報、加工テーブルの位置情報等を含むことが好ましい。装置設定データは３次元造形物の造形装置等の設定データとして使用される。本実施形態においては、前記装置設定データも３次元造形物関連データに含め、記憶させておくことが好ましい。
【００５４】
本実施形態においては、３次元造形物が造形された場合、３次元造形物が所定の形状、寸法及び幾何公差に従って造形されているかを確認するための３次元造形物測定データを取得することも好ましい。ここで、３次元造形物の形状、寸法、幾何公差が所定の精度を満足していない場合には、３次元造形物データの不具合個所におけるデータの補正を行い、再度３次元造形を行うこともできる。本実施形態においては、３次元造形物測定データも３次元造形物関連データに含め、記憶させておくことが好ましい。
【００５５】
以上のようにして３次元造形が終わったら、３次元造形処理を終了する。
【００５６】
本実施形態においては、３次元造形物関連データに、上述した３次元造形物データ、適切な造形姿勢データ、適切なサポート設定データを含めて、３次元造形物関連データを生成することにより、製品の要求精度を満たす上に、造形時間を短縮することができる３次元造形物データを造形することができる。
【００５７】
以下に、３次元造形物関連データの作成処理には、更に以下の処理を追加することも好ましい。追加した処理の例を図７に基づいて説明する。
【００５８】
図７において、３次元造形物関連データの作成処理において、Ｓ１〜Ｓ３の処理は、図１及び図４の処理と同様であるため、その説明を援用して、ここでの説明を省略する。
【００５９】
図７の例では、３次元造形物関連データの作成処理において、Ｓ３の後に、データ保管をしておくことが好ましい（Ｓ４）。これにより、造形時間の短縮を図れると共に、各段階で生成等されたデータを保管しておけるため、造形物の仕様変更等に早急に対応が可能になる。
【００６０】
図８は、３次元造形物関連データに含まれる各種のデータが対応して保管されている保管データの一例であり、図８（Ａ）は、３次元造形物関連データに含まれるデータが対応して保管されている保管データの一例を示す図であり、図８（Ｂ）は、３次元造形物関連データの一部が、更に対応されて保管されている保管データの一例を示す図である。
【００６１】
図８（Ａ）の保管データは、保管データ１として示されており、保管データ１としては、３次元モデルデータ、後加工箇所データ、３次元造形物データ、修正スライスデータ（スライスデータ群を一つのファイル）、が管理番号に対応して保管されている。ここで、管理番号は、造形する３次元造形物の数に対応して付与される図示しないデータベース上のユニーク番号である。該管理番号に対応して、上述した各種データが保管されている。つまり、管理番号に対応して、３次元造形物関連データに含まれる各種のデータが保管されている。
【００６２】
図８（Ｂ）の保管データは、図８（Ａ）に加えて、更に、３次元造形物関連データに含まれる各種のデータが保管データ２として保管されている例が示されており、保管データ２としては、装置設定データ、仕上げ加工データ、３次元造形物測定データが、管理番号に対応して保管されている例が示されている。
【００６３】
保管される３次元造形物関連データとしては、図８（Ａ）に示す３次元モデルデータ及び後加工箇所データが対応されて作成され、保管されていればよい。これにより、３Ｄプリンタに関連する部分と関連しない部分とを適切に仕分けすることできる。
【００６４】
図８（Ａ）に示す３次元造形物データを、更に対応させて保管することが好ましい。この場合、３次元モデルデータは対応させて保管させなくてもよい。
【００６５】
また、図８（Ａ）に示す修正スライスデータを、更に対応させて保管することが好ましい。このとき、修正スライスデータは、上述したように、所定の基準を満たした造形姿勢データと、除去可能と判断されたサポート設定のデータとを含み、３次元造形物関連データに対応している。
【００６６】
図示の例のようにすることにより、造形時間の短縮を図れると共に、各段階で生成等されたデータを保管しておけるため、造形物の仕様変更等に早急に対応が可能になり、更に、ユニークな管理番号に対応させて３次元造形物関連データが保管されることで、造形物に必要なデータを適切に保管でき、顧客等の注文があった際にも早期に対応が可能となる。
【００６７】
図９は、３次元造形物関連データの作成方法を実現する３次元造形物関連データの作成装置の一例を示す図である。
【００６８】
図中、１は３次元造形物関連データを作成するデータ作成装置であり、測定部１１、入出力部１２、データ生成部１３、記憶部１４、データ保管部１５、及び制御部１６を少なくとも備えている。データ作成装置１は、更に造形部１７を備えていてもよい。
【００６９】
測定部１１は、３次元造形物の形状や寸法等の測定をするように構成され、例えば３次元形状測定機、レーザースキャナ、接触式スキャナ等が挙げられる。測定部１１は、これに限定されず、測定対象物の形状、寸法、幾何公差を測定するように構成されていればよい。測定部１１は、スキャニングにより金型の３次元形状のスキャニングデータや造形された３次元造形物の測定データを取得する機能を有する。測定部１１により取得されたスキャニングデータや、３次元造形物測定データは、データ保管部１５に保管される。
【００７０】
入出力部１２は、装置内部だけでなく装置外部ともデータの入出力を行うことができる。
【００７１】
データ生成部１３は、測定部１１で取得したスキャニングデータ、３ＤＣＡＤデータ等に基づいて３次元モデルデータ、後加工箇所データ、及び３次元造形物データを少なくとも生成する。更に、データ生成部１３は、修正スライスデータ、装置設定データ、及び仕上げ処理データを生成することが好ましい。データ生成部１３は、これら種々のデータの付加、生成、補正をするように構成されていることが好ましい。
【００７２】
記憶部１４は、一次記憶部として構成され、測定部１１や造形部１７で使用されるプログラムを記憶している。例えば、記憶部１４としては、これらプログラムは、必要に応じて記憶部１４から読みだされ、当該プログラムを実行することにより測定部１１及び造形部１７を動作させる。
【００７３】
データ保管部１５は、例えば、データベースが挙げられ、データ生成部１３において生成される３次元モデルデータ、後加工箇所データ、及び３次元造形物データを少なくとも保管する。更に、データ保管部１５は、データ生成部１３において生成される修正スライスデータ、装置設定データ、及び仕上げ処理データを保管することが好ましい。加えて、データ保管部１５は、測定部１１から送信されたスキャニングデータや３次元造形物測定データを保管することが好ましい。
【００７４】
制御部１６は、測定部１１、入出力部１２、データ生成部１３、記憶部１４、データ保管部１５及び造形部１７を制御可能に構成されている。
【００７５】
造形部１７は、データ生成部１３で生成された３次元造形物データに基づいて３次元造形物を造形する機能を有する。具体的には、データ生成部１３で生成された３次元造形物データ、あるいはデータ保管部１５に保管された３次元造形物データを造形部１７に送信し、造形部１７は、送信された３次元造形物データに基づいて３次元造形物の造形を行う。造形部１７としては、例えば、金属３Ｄプリンタ装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００７６】
１  ３次元造形物データ作成システム
１１  測定部
１２  入出力部
１３  データ生成部
１４  記憶部
１５  データ保管部
１６  制御部
１７  造形部
【図１】
2020183106.tif 000003
【図２】
2020183106.tif 000004
【図３】
2020183106.tif 000005
【図４】
2020183106.tif 000006
【図５】
2020183106.tif 000007
【図６】
2020183106.tif 000008
【図７】
2020183106.tif 000009
【図８】
2020183106.tif 000010
【図９】
2020183106.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月23日(2019.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元モデルデータを生成し、
前記３次元モデルデータに基づき、最終造形物を作成する際に、
前記最終造形物に至る前段階の中間造形物を作成するための中間造形物データを作成し、
該中間造形物データは、前記３次元モデルデータの一部であり、前記３次元モデルデータに、金属３Ｄプリンタによる造形に寄与しない部位の少なくとも位置、寸法及び後加工内容が含まれる後加工箇所データに基づき作成された修正データが加味されており、
前記３次元モデルデータ、前記中間造形物データ及び後加工箇所データが対応付けられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする３次元造形物関連データの作成方法。
【請求項２】
請求項１記載の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記中間造形物データに基づき、金属３Ｄプリンタにより中間造形物を製造することを特徴とする中間造形物の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の３次元造形物関連データの作成方法において作成された前記修正データが加味された前記中間造形物データに基づき、中間造形物を製造する過程を経て、
前記前記後加工箇所データに基づき、金属３Ｄプリンタにより製造された前記中間造形物を、後加工することを特徴とする３次元最終造形物の製造方法。
【請求項４】
前記後加工は、該金属３Ｄプリンタ以外の電気加工、切削加工、研磨加工の何れか１種又は２種以上の金属加工であり、該金属加工により最終造形物を製造することを特徴とする請求項３記載の３次元最終造形物の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月9日(2020.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元モデルデータを生成し、
生成された前記３次元モデルデータに基づき、該３次元モデルデータに表れる後加工箇所の後加工の形状の少なくとも位置、寸法及び後加工内容が含まれる後加工箇所データを取得し、
該後加工箇所データに基づき、前記３次元モデルデータに付加するための、後加工の形状が形成されないように後加工前の形状データに置き換える修正データを作成し、
該修正データを、前記３次元モデルデータに付加して、金属３Ｄプリンタによって造形される中間造形物の形状データとなる中間造形物データを作成し、
前記３次元モデルデータ、前記中間造形物データ及び前記後加工箇所データが対応付けられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする３次元造形物関連データの作成方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月21日(2020.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元モデルデータを生成し、
生成された前記３次元モデルデータに基づき、該３次元モデルデータに表れる相手部材と合せる必要がある箇所であって、顧客の要求精度に応じて、後加工箇所でないと判断した場合には、後加工の形状の少なくとも位置、寸法及び後加工内容が含まれた後加工箇所の後加工箇所データを取得せず、前記後加工箇所であると判断した場合には、前記後加工箇所データを取得し、
該後加工箇所データに基づき、前記３次元モデルデータに付加するための、後加工の形状が形成されないように後加工前の形状データに置き換える修正データを作成し、
該修正データを、前記３次元モデルデータに付加して、金属３Ｄプリンタによって造形される中間造形物の形状データとなる中間造形物データを作成し、
前記３次元モデルデータ、前記中間造形物データ及び前記後加工箇所データが対応付けられた３次元造形物関連データを作成することを特徴とする３次元造形物関連データの作成方法。