(57)【要約】【課題】垂れやハンピングなどの不具合なく溶着ビードを効率よく形成して造形物を造形することが可能な造形物の製造方法、製造装置及び造形物を提供する。【解決手段】溶加材Ｍを溶融及び凝固させた複数の溶着ビード２５を形成して造形物Ｗを造形する造形物Ｗの製造方法であって、複数の溶着ビード２５の形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビード２５よりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビード２５Ａを形成し、積層させる他の溶着ビード２５を、前記支持ビード２５Ａに重ねて形成する。【選択図】図５Ｃ
2019089126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成し、
積層させる他の溶着ビードを、前記支持ビードに重ねて形成する
造形物の製造方法。
【請求項２】
前記支持ビードは、前記溶加材を溶融させるために前記他の溶着ビードより熱量を下げた低入熱ビードである請求項１に記載の造形物の製造方法。
【請求項３】
前記溶着ビードを形成する基面の鉛直面に対する基面傾斜角及び前記基面上における前記溶着ビードを形成するトーチの軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角を、前記支持ビードを形成する部位における重力影響の指標として用いる請求項１または請求項２に記載の造形物の製造方法。
【請求項４】
前記基面傾斜角をθ、前記軌道傾斜角をφとしたときに、前記重力影響の指標をcosθsinφから求める請求項３に記載の造形物の製造方法。
【請求項５】
前記溶着ビードを形成する基面が傾斜している際に、各層における下端部位に、前記支持ビードを形成する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。
【請求項６】
前記溶着ビードを形成する基面が傾斜している際に、各層内における前記支持ビードと前記他の溶着ビードを前記軌道傾斜角方向に形成する請求項３または請求項４に記載の造形物の製造方法。
【請求項７】
ステージに載置した基材の側面が傾斜した基面を有する場合に、前記側面に前記支持ビードと前記他の溶着ビードからなる層を側方に重ねて形成する請求項６に記載の造形物の製造方法。
【請求項８】
溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードで造形物を造形する造形物の製造装置であって、
前記溶着ビードを基面に形成するトーチと、
前記トーチを移動させる移動機構と、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成すべく、前記移動機構及び前記トーチを制御する制御部と、
を備える造形物の製造装置。
【請求項９】
溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードが積層されて造形された造形物であって、
積層された複数の前記溶着ビードのうちの重力影響が最大となる部位が、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードで形成され、
積層された他の溶着ビードが、前記支持ビードに重ねて形成されている
造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形物の製造方法、製造装置及び造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生産手段としての３Ｄプリンタのニーズが高まっており、特に金属材料への適用については航空機業界等で実用化に向けて研究開発が行われている。金属材料を用いた３Ｄプリンタは、レーザやアーク等の熱源を用いて、金属粉体や金属ワイヤを溶融させ、溶融金属を積層させて造形物を造形する。
【０００３】
このような造形物を造形する技術として、トーチ走査工程において、水平面または傾斜面に沿ってトーチを走査させて肉盛りを進行させて三次元形状物を製造する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶着ビードを基板や下層の溶着ビードの基面に形成する場合、その基面が傾斜していると、重力の影響による垂れが生じるおそれがある。また、溶着ビードが垂れないように溶接トーチの移動速度を速めると、溶着ビードが途切れるハンピングが生じるおそれがある。このため、溶着ビードを形成する基面の状態に影響されることなく、垂れやハンピングなどの不具合なく円滑に溶着ビードを形成して造形物を製造する技術が要求されている。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、垂れやハンピングなどの不具合なく溶着ビードを効率よく形成して造形物を造形することが可能な造形物の製造方法、製造装置及び造形物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記構成からなる。
（１）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成し、
積層させる他の溶着ビードを、前記支持ビードに重ねて形成する
造形物の製造方法。
（２）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードで造形物を造形する造形物の製造装置であって、
前記溶着ビードを基面に形成するトーチと、
前記トーチを移動させる移動機構と、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成すべく、前記移動機構及び前記トーチを制御する制御部と、
を備える造形物の製造装置。
（３）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードが積層されて造形された造形物であって、
積層された複数の前記溶着ビードのうちの重力影響が最大となる部位が、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードで形成され、
積層された他の溶着ビードが、前記支持ビードに重ねて形成されている
造形物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、垂れやハンピングなどの不具合なく溶着ビードを効率よく形成して造形物を造形することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の造形物を製造する製造システムの模式的な概略構成図である。
【図２Ａ】溶着ビードを積層させた造形物の正面図である。
【図２Ｂ】溶着ビードを積層させた造形物の側面図である。
【図３】溶着ビードの形成の仕方を説明する図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ溶着ビードを形成する際に用いるプロセスウインドウを示す図である。
【図５Ａ】ベースプレートに造形する造形物の一層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５Ｂ】ベースプレートに造形する造形物の一層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５Ｃ】ベースプレートに造形する造形物の一層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図６Ａ】ベースプレートに造形する造形物の二層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図６Ｂ】ベースプレートに造形する造形物の二層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図６Ｃ】ベースプレートに造形する造形物の二層目の造形手順を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】造形物の製造例を示す造形物の鉛直方向の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の造形物を製造する製造システムの模式的な概略構成図である。
本構成の製造システム１００は、積層造形装置１１と、積層造形装置１１を統括制御するコントローラ１５と、を備える。
【００１１】
積層造形装置１１は、先端軸にトーチ１７を有する溶接ロボット１９と、トーチ１７に溶加材（溶接ワイヤ）Ｍを供給する溶加材供給部２３とを有する。
【００１２】
コントローラ１５は、ＣＡＤ／ＣＡＭ部３１と、軌道演算部３３と、記憶部３５と、これらが接続される制御部３７と、を有する。
【００１３】
溶接ロボット１９は、多関節ロボットであり、先端軸に設けたトーチ１７には、溶加材Ｍが連続供給可能に支持される。トーチ１７の位置や姿勢は、ロボットアームの自由度の範囲で３次元的に任意に設定可能となっている。
【００１４】
トーチ１７は、不図示のシールドノズルを有し、シールドノズルからシールドガスが供給される。本構成で用いられるアーク溶接法としては、被覆アーク溶接や炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、ＴＩＧ溶接やプラズマアーク溶接等の非消耗電極式のいずれであってもよく、作製する造形物Ｗに応じて適宜選定される。
【００１５】
例えば、消耗電極式の場合、シールドノズルの内部にはコンタクトチップが配置され、溶融電流が給電される溶加材Ｍがコンタクトチップに保持される。トーチ１７は、溶加材Ｍを保持しつつ、シールドガス雰囲気で溶加材Ｍの先端からアークを発生する。溶加材Ｍは、ロボットアーム等に取り付けた不図示の繰り出し機構により、溶加材供給部２３からトーチ１７に送給される。そして、トーチ１７を移動しつつ、連続送給される溶加材Ｍを溶融及び凝固させると、ベースプレート４１上に溶加材Ｍの溶融凝固体である線状の溶着ビード２５が形成される。
【００１６】
なお、溶加材Ｍを溶融させる熱源としては、上記したアークに限らない。例えば、アークとレーザとを併用した加熱方式、プラズマを用いる加熱方式、電子ビームやレーザを用いる加熱方式等、他の方式による熱源を採用してもよい。電子ビームやレーザにより加熱する場合、加熱量を更に細かく制御でき、溶着ビードの状態をより適正に維持して、積層構造物の更なる品質向上に寄与できる。
【００１７】
ＣＡＤ／ＣＡＭ部３１は、作製しようとする造形物Ｗの形状データを作成した後、複数の層に分割して各層の形状を表す層形状データを生成する。軌道演算部３３は、生成された層形状データに基づいてトーチ１７の移動軌跡を求める。記憶部３５は、生成された層形状データやトーチ１７の移動軌跡等のデータを記憶する。
【００１８】
制御部３７は、記憶部３５に記憶された層形状データやトーチ１７の移動軌跡に基づく駆動プログラムを実行して、溶接ロボット１９を駆動する。
【００１９】
制御部３７は、記憶部３５に記憶された層形状データやトーチ１７の移動軌跡に基づく駆動プログラムを実行して、溶接ロボット１９を駆動する。つまり、溶接ロボット１９は、コントローラ１５からの指令により、軌道演算部３３で生成したトーチ１７の移動軌跡に基づき、溶加材Ｍをアークで溶融させながらトーチ１７を移動する。なお、図１においては、鉛直面に対して傾斜した鋼板からなるベースプレート４１上に複数の溶着ビード２５を斜めに形成して並べて造形物Ｗを造形する様子を示している。
【００２０】
上記構成の製造システム１００は、設定された層形状データから生成されるトーチ１７の移動軌跡に沿って、トーチ１７を溶接ロボット１９の駆動により移動させながら、溶加材Ｍを溶融させ、溶融した溶加材Ｍをベースプレート４１上に供給する。これにより、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、鉛直面に対して傾斜したベースプレート４１に複数の線状の溶着ビード２５が斜めに形成されて並べられて複数層に積層された造形物Ｗが造形される。
【００２１】
ところで、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉛直面に対して傾斜したベースプレート４１に、鉛直方向に対して斜めにトーチ１７を移動させて溶着ビード２５を形成する場合、形成する溶着ビード２５に、重力の影響による垂れが生じるおそれがある。この重力の影響は、ベースプレート４１の表面である基面の鉛直面に対する基面傾斜角θが小さいほど大きくなり、また、ベースプレート４１上におけるトーチ１７の軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角φが大きいほど大きくなる。このように、形成する溶着ビード２５が重力の影響を大きく受ける場合、トーチ１７の移動速度Ｖを速めることで垂れを抑制できるが、溶着ビード２５が途切れるハンピングが生じるおそれがある。
【００２２】
このため、本実施形態では、以下のように、溶着ビード２５における垂れ及びハンピングを抑制しつつ造形物Ｗを造形する。なお、ここでは、ベースプレート４１が鉛直面に対して傾いて基面傾斜角θが９０°未満とされたベースプレート４１に、鉛直方向に対して軌道傾斜角φで傾斜した軌道方向へ溶着ビード２５を形成し、溶着ビード２５の層が二層積層された造形物Ｗを造形する場合について説明する。
【００２３】
（一層目）
複数の溶着ビード２５を形成して造形物Ｗの一層目を造形する場合、まず、複数の溶着ビード２５の形成部位のうちの重力影響が最大となる部位を求める。この重力影響が最大となる部位を求めるにあたっては、溶着ビード２５を形成するベースプレート４１の鉛直面に対する基面傾斜角θ及びベースプレート４１上における溶着ビード２５を形成するトーチ１７の軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角φを重力影響の指標として、例えば、cosθsinφから求める。
【００２４】
基面傾斜角θで傾斜しているベースプレート４１に、鉛直方向に対して軌道傾斜角φで傾斜した軌道方向へ溶着ビード２５を形成して造形物Ｗを造形する場合、一層目では、下端部位が、重力影響が最大となる部位となる。
【００２５】
溶着ビード２５の形成部位のうちの重力影響が最大となる部位を求めたら、この部位に形成する溶着ビード２５を、支持ビード２５Ａで形成する。この支持ビード２５Ａは、溶加材を溶融させるための熱量を下げた低入熱ビードである。この支持ビード２５Ａは、低入熱ビードであることから、その後に積層させる他の溶着ビード２５よりも粘度が高くされて重力影響が受け辛くされている。つまり、この支持ビード２５Ａは、重力影響が最大となる部位に形成しても、重力による垂れの発生が抑制される。
【００２６】
この支持ビード２５Ａを形成するにあたり、例えば、本例では、トーチ１７の移動速度Ｖ及びアークの発生のための電流値Ｉを、予め作成して記憶部３５に記憶させた設定範囲であるプロセスウインドウＰＷから決定する。
【００２７】
ここで、図４の（ａ）及び（ｂ）は、ベースプレート４１が鉛直面とされた基面傾斜角θが０°のときのトーチ１７の移動速度Ｖ及びアークの発生のための電流値ＩのプロセスウインドウＰＷを示している。図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、移動速度Ｖ及び電流値ＩのプロセスウインドウＰＷは、軌道傾斜角φが大きくなるにしたがって重力の影響が大きくなるため次第に狭くなる範囲となっている。そして、制御部３７は、支持ビード２５Ａを形成するための移動速度Ｖ及び電流値Ｉを、記憶部３５に記憶されたプロセスウインドウＰＷから決定する。
【００２８】
制御部３７は、図５Ａの（ａ）及び（ｂ）に示すように、移動速度Ｖ及び電流値Ｉの決定後、溶接ロボット１９を駆動させ、生成された移動軌跡に沿って、重力影響が最大となる下端部位に、決定した移動速度Ｖ及び電流値Ｉで支持ビード２５Ａを形成する。この低入熱ビードである支持ビード２５Ａは、粘度が高く、重量影響を受け辛くできる。したがって、低入熱ビードからなる支持ビード２５Ａは、形成する部位が重量影響が最大となる部位であっても、重力影響による垂れが生じることなくベースプレート４１に形成される。
【００２９】
その後、一層目における他の溶着ビード２５を、ベースプレート４１の表面における既に形成した支持ビード２５Ａの上方側に順に形成する。これらの他の溶着ビード２５を形成するには、まず、図５Ｂの（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベースプレート４１の表面における既に形成した支持ビード２５Ａの上方側に隣接する部位に溶着ビード２５を形成する。すると、既に形成されている支持ビード２５Ａに隣接して形成する溶着ビード２５は、既に形成されている支持ビード２５Ａに支えられる。したがって、この溶着ビード２５は、粘度が低いために重力影響によって垂れが生じ得る高入熱ビードであっても、支持ビード２５Ａによって支えられて形成される。これにより、この溶着ビード２５を形成する際の垂れが抑制される。さらに、図５Ｃの（ａ）及び（ｂ）に示すように、形成した溶着ビード２５の上方に隣接する他の溶着ビード２５を順に形成する。このとき、形成する溶着ビード２５は、下方側に形成されている溶着ビード２５によって支えられて形成されるので、この溶着ビード２５を形成する際の垂れが抑制される。
【００３０】
（二層目）
一層目に積層させるように複数の溶着ビード２５を形成して造形物Ｗの二層目を造形する場合、この二層目における重力影響が最大となる部位を求める。基面傾斜角θで傾斜しているベースプレート４１に、鉛直方向に対して軌道傾斜角φで傾斜した軌道方向へ溶着ビード２５を形成して造形物Ｗを造形することから、二層目においても、下端部位が、重力影響が最大となる部位となる。
【００３１】
重力影響が最大となる部位を求めたら、この部位に形成する溶着ビード２５を、その後に積層させる他の溶着ビード２５よりも高粘度の支持ビード２５Ａで形成する。
【００３２】
制御部３７は、図６Ａの（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持ビード２５Ａを形成するための移動速度Ｖ及び電流値Ｉの決定後、溶接ロボット１９を駆動させ、生成された移動軌跡に沿って、重力影響が最大となる下端部位に、決定した移動速度Ｖ及び電流値Ｉで支持ビード２５Ａを形成する。
【００３３】
その後、二層目における他の溶着ビード２５を、ベースプレート４１の表面における既に形成した支持ビード２５Ａの上方側に順に形成する。このときも、図６Ｂの（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベースプレート４１の表面における既に形成した支持ビード２５Ａの上方側に隣接する部位に溶着ビード２５を形成すると、この溶着ビード２５は、既に形成されている支持ビード２５Ａに支えられる。したがって、この溶着ビード２５は、粘度が低いために重力影響によって垂れが生じ得る高入熱ビードであっても、支持ビード２５Ａによって支えられて形成される。これにより、この溶着ビード２５を形成する際の垂れが抑制される。さらに、図６Ｃの（ａ）及び（ｂ）に示すように、形成した溶着ビード２５の上方に隣接する他の溶着ビード２５を順に形成する。このとき、形成する溶着ビード２５は、下方側に形成されている溶着ビード２５によって支えられて形成されるので、この溶着ビード２５を形成する際の垂れが抑制される。
【００３４】
以上、説明したように、本実施形態にかかる造形物の製造方法、製造装置及び造形物によれば、重力影響が最大となる部位に形成した支持ビード２５Ａに重ねて他の溶着ビード２５を形成する。具体的には、溶着ビード２５を形成するベースプレート４１の表面や下層の溶着ビード２５の上面からなる基面が傾斜している際に、各層における下端部位に、支持ビード２５Ａを形成する。これにより、形成した支持ビード２５Ａを支えとして他の溶着ビード２５を形成することができる。したがって、他の溶着ビード２５が重力影響を受けて垂れるのを抑制でき、また、垂れを抑えるためにトーチ１７の移動速度Ｖを速めることで生じるおそれがあるハンピングの発生を抑制できる。これにより、タクトタイムを抑えつつ高品質な造形物Ｗを製造できる。
【００３５】
また、溶加材Ｍを溶融させるための熱量を下げて形成した低入熱ビードは、その後に積層させる他の溶着ビード２５よりも粘度が高く、重量影響を受け辛くできる。したがって、形成する部位が重量影響が最大となる部位であっても、低入熱ビードからなる支持ビード２５Ａを、重力影響による垂れを抑えつつ形成することができる。
【００３６】
また、ベースプレート４１の表面や下層の溶着ビードの上面からなる基面の鉛直面に対する基面傾斜角θ及び基面上におけるトーチ１７の軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角φから重力影響が最大となる部位を求め、その部位に支持ビード２５Ａを的確に形成して造形物を製造することができる。
【００３７】
特に、cosθsinφから重力影響の指標を求めるので、基面傾斜角がθ及び軌道傾斜角がφの基面に対して造形物Ｗを円滑に形成することができる。
【００３８】
次に、上記実施形態に係る製造方法による造形物の製造例について説明する。
図７は、造形物の製造例を示す図である。
図７に示すように、造形物Ｗは、土台５１に載置した基材５２に形成されている。基材５２は、断面台形状に形成されており、その側面が上方へ向くように傾斜されている。溶着ビード２５は、この基材５２の傾斜した側面からなる基面５３に形成されている。そして、基面５３には、溶着ビード２５からなる複数の層５４が側方Ｓに重ねて形成されている。具体的には、基材５２には、複数の層５４が基面５３から水平方向に積層されている。
【００３９】
基材５２の基面５３に造形物Ｗを形成するには、まず、基面５３に対して重力影響が最大となる下端部位を支持ビード２５Ａで基面５３に沿って軌道傾斜角φ（φ≠０°）方向に形成する。そして、この支持ビード２５Ａに係止させるように、その上方側に他の溶着ビード２５を基面５３に沿って順に形成する。これにより、基面５３に一層目の層５４を形成する。
【００４０】
二層目以降の層５４を形成する場合、基面５３に形成した一層目の層５４に対して重力影響が最大となる下端部位を支持ビード２５Ａで基面５３に沿って軌道傾斜角φ（φ≠０°）方向に形成する。そして、この支持ビード２５Ａに係止させるように、その上方側に他の溶着ビード２５を基面５３に沿って順に形成する。
【００４１】
この製造例では、各層５４における重力影響が最大となる下端部位を支持ビード２５Ａで形成し、この支持ビード２５Ａに係止させるように他の溶着ビード２５を基面５３に沿って形成することで、溶着ビード２５が垂れやすい斜め方向（軌道傾斜角φ方向）に積層しても支持ビード２５Ａによって支持されることでビード垂れやハンピングを防止することができる。
【００４２】
特に、支持ビード２５Ａの形成により各層５４が安定して形成されるため、傾斜した基面５３を有する基材５２の側面に対して、側方Ｓへ溶着ビード２５の層５４を重ねることができる。すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、土台５１に載置した基材５２の側面が傾斜した基面５３を有する場合に、側面からなる基面５３に支持ビード２５Ａと他の溶着ビード２５からなる層５４を側方Ｓに重ねて形成するのに好適である。
【００４３】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００４４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成し、
積層させる他の溶着ビードを、前記支持ビードに重ねて形成する
造形物の製造方法。
この造形物の製造方法によれば、重力影響が最大となる部位に形成した支持ビードに重ねて他の溶着ビードを形成する。これにより、形成した支持ビードを支えとして他の溶着ビードを形成することができる。したがって、他の溶着ビードが重力影響を受けて垂れるのを抑制でき、また、垂れを抑えるためにトーチの移動速度を速めることで生じるおそれがあるハンピングの発生を抑制できる。これにより、タクトタイムを抑えつつ高品質な造形物を製造できる。
【００４５】
（２）  前記支持ビードは、前記溶加材を溶融させるために前記他の溶着ビードより熱量を下げた低入熱ビードである（１）に記載の造形物の製造方法。
この造形物の製造方法によれば、ビードの粘度が高くされて重力影響が受け辛くされる。よって、重力影響が最大となる部位に形成しても、重力による垂れの発生が抑制される。
【００４６】
（３）  前記溶着ビードを形成する基面の鉛直面に対する基面傾斜角及び前記基面上における前記溶着ビードを形成するトーチの軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角を、前記支持ビードを形成する部位における重力影響の指標として用いる（１）または（２）に記載の造形物の製造方法。
この造形物の製造方法によれば、基面の鉛直面に対する基面傾斜角及び基面上におけるトーチの軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角から重力影響が最大となる部位を求め、その部位に支持ビードを的確に形成して造形物を製造することができる。
【００４７】
（４）  前記基面傾斜角をθ、前記軌道傾斜角をφとしたときに、前記重力影響の指標をcosθsinφから求める（３）に記載の造形物の製造方法。
この造形物の製造方法によれば、cosθsinφから重力影響の指標を求めるので、基面傾斜角がθ及び軌道傾斜角がφの基面に対して造形物を円滑に形成することができる。
【００４８】
（５）  前記溶着ビードを形成する基面が傾斜している際に、各層における下端部位に、前記支持ビードを形成する（１）から（４）のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。
各層における重力影響が最大となる下端部位を支持ビードで形成し、この支持ビードに係止させるように他の溶着ビードを基面に沿って形成することで、複数の溶着ビードからなる造形物を、垂れやハンピングなく製造することができる。
【００４９】
（６）  前記溶着ビードを形成する基面が傾斜している際に、各層内における溶着ビードを前記軌道傾斜角方向に積層する（３）または（４）に記載の造形物の製造方法。
各層における重力影響が最大となる下端部位を支持ビードで形成し、この支持ビードに係止させるように他の溶着ビードを基面に沿って形成することで、溶着ビードが垂れやすい斜め方向に積層しても支持ビードによって支持されることでビード垂れやハンピングを防止することができる。
【００５０】
（７）  土台に載置した基材の側面が傾斜した基面を有する場合に、前記側面に前記支持ビードと前記他の溶着ビードからなる層を側方に重ねて形成する（６）に記載の造形物の製造方法。
支持ビードの形成により各層が安定して形成されるため、傾斜した基面を有する基材の側面に対して、側方へ溶着ビードの層を重ねることができる。
【００５１】
（８）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードで造形物を造形する造形物の製造装置であって、
前記溶着ビードを基面に形成するトーチと、
前記トーチを移動させる移動機構と、
複数の前記溶着ビードの形成部位のうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードを形成すべく、前記移動機構及び前記トーチを制御する制御部と、
を備える造形物の製造装置。
この造形物の製造装置によれば、重力影響が最大となる部位に高粘度の支持ビードを形成する。これにより、形成した支持ビードを支えとして他の溶着ビードを形成することができる。したがって、他の溶着ビードが重力影響を受けて垂れるのを抑制でき、また、垂れを抑えるためにトーチの移動速度を速めることで生じるおそれがあるハンピングの発生を抑制できる。これにより、タクトタイムを抑えつつ高品質な造形物を製造できる。
【００５２】
（９）  溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードが積層されて造形された造形物であって、
積層された複数の前記溶着ビードのうちの重力影響が最大となる部位に、他の溶着ビードよりも高粘度の溶着ビードからなる支持ビードが形成され、
積層された他の溶着ビードが、前記支持ビードに重ねて形成されている
造形物。
この造形物によれば、重力影響が最大となる部位が支持ビードで形成され、この支持ビードに重ねて他の溶着ビードが形成されている。したがって、支持ビードが他の溶着ビードの支えとなり、他の溶着ビードが重力影響を受けて垂れるのを抑制し、しかも、垂れを抑えるために溶着ビードを形成するためのトーチの移動速度を速めてハンピングを生じさせるような不具合なく造形することができる。これにより、製造にかかるタクトタイムを抑えつつ高品質に製造できる。
【符号の説明】
【００５３】
１１  積層造形装置（製造装置）
１７  トーチ
１９  溶接ロボット（移動機構）
２５  溶着ビード
２５Ａ  支持ビード
３７  制御部
５１  土台
５２  基材
５３  基面
５４  層
Ｍ  溶加材
Ｗ  造形物
θ  基面傾斜角
φ  軌道傾斜角
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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