[发明专利]层叠造型物的制造方法、制造系统及存储介质

说明书

焊接机器人(20)以使各层(L1…Lk)的熔融焊道(61)的高度h_now相对于计划高度(h_k)在容许差(ε)的范围内的方式形成、层叠各层(L1…Lk)的熔融焊道(61)，从而形成层叠造型物(11)。在熔融焊道(61)的高度(h_now)比相对于计划高度(h_k)减去容许差(ε)而得到的值低的情况下，以焊接机器人(20)与熔融焊道(61)重叠的方式进一步地形成其他熔融焊道(61a)。在熔融焊道(61)的高度(h_now)比相对于计划高度(h_k)加上容许差(ε)而得到的值高的情况下，利用切削机器人(30)删除熔融焊道(61)。

技术领域

本发明涉及层叠造型物的制造方法、制造系统及存储介质。

背景技术

近年来，作为生产单元的3D打印机的需求不断高涨，特别是对向金属材料的应用，在飞机行业等中面向实用化进行了研究开发。使用了金属材料的3D打印机使用激光、电弧等热源，使金属粉末、金属焊丝熔融，使熔融金属层叠而成型造型物。

以往，作为层叠熔融金属来对造型物进行成型的技术，已知有使用熔接焊道来制造模具的技术(例如参照专利文献1)。在专利文献1中记载了一种模具的制造方法，包括：生成表现模具的形状的形状数据的工序；基于所生成的形状数据，将模具分割成沿着等高线的层叠体的工序；以及基于得到的层叠体的形状数据，制作供给焊料的焊炬的移动路径的工序。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3784539号公报

发明内容

发明要解决的课题

在为了成型造型物而层叠熔融金属的技术中，不仅将熔融焊道沿铅垂方向层叠，而且在制作复杂的形状时也需要沿水平方向层叠。在该情况下，推测下一层的高度、形状来确定焊道层叠位置，并层叠熔融焊道。

然而，在实际的层叠中，由于受到推测的误差、层叠的部位的形状等的影响，在实际的焊道层叠位置与计划的焊道层叠位置之间产生误差，因此需要校正。如果产生与计划的焊道层叠位置的误差，则下一层的形状与推测的形状不同，每当将层重叠时其偏离变大，其结果是，有可能无法以目标的精度形成造型物。

例如，在通过使用了机器人等自动装置的电弧焊接来层叠熔融焊道的情况下，如图4A及图4B所示，实际的熔融焊道的高度h_now有可能与计划的熔融焊道的预定高度h_k不同。在该情况下，如图4A所示，在将下一层的焊道L_n焊接到上一层的焊道L_p时，保护气体SG的保护性变得不稳定，有时对造型物的品质产生影响。另外，如图4B所示，如果实际的熔融焊道的高度h_now高于计划的熔融焊道的预定高度h_k，则在焊接下一层的焊道L_n时，上一层的焊道L_p与电弧焊接的焊炬T、焊料W发生干渉，对造型物的品质造成不良影响，并且产生自动装置的停止、焊炬的损伤等课题。

另一方面，在专利文献1所记载的模具的制造方法中，未考虑层叠高度的误差校正、各层的熔融焊道的高度校正，存在改进的空间。

本发明是鉴于前述课题而完成的，其目的在于提供在层叠造型中，适当地管理各层的熔融焊道的高度，提高造型物的品质，并且能够防止熔融焊道与层叠装置的干渉的层叠造型物的制造方法、制造系统及制造程序。

用于解决课题的方案

本发明的上述目的通过下述结构来实现。

(1)一种层叠造型物的制造方法，其包括如下工序：

取得表示造型物的形状的形状数据；