ES2881458T3 - Dispositivo de moldeo laminado tridimensional, procedimiento de control del dispositivo de moldeo laminado tridimensional y programa de control del dispositivo de moldeo laminado tridimensional - Google Patents

Abstract

Un aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional que comprende: una pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación; una pluralidad de proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material que suministran un material de un objeto laminado y conformado tridimensional sobre una tabla (111a, 111b) de conformación en cada una de dicha pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación; y al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz que irradia el material con un haz de luz; caracterizado por un controlador (104) configurado para controlar dichos proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material y dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz, en el que dicho controlador (104), en un tiempo cuando se completa la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en una de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación, mueve dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz a otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación y comienza la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de moldeo laminado tridimensional, procedimiento de control del dispositivo de moldeo laminado tridimensional y programa de control del dispositivo de moldeo laminado tridimensional

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de laminado y conformado tridimensional, un procedimiento de control del aparato de laminado y conformado tridimensional y un programa de control del aparato de laminado y conformado tridimensional.

Técnica antecedente

En el campo técnico anterior, la literatura de patente 1 divulga un aparato de laminado y conformado tridimensional para, por ejemplo, planificar la conformación, realizar mantenimiento o reemplazar un material deteniendo un aparato completo.

La literatura de patentes 2 divulga un dispositivo para la producción de objetos tridimensionales de acuerdo con la porción del preámbulo de la reivindicación 1, y la literatura de patentes 3 divulga un dispositivo para formar objetos tridimensionales que comprende una alimentación de polvo y una fuente de energía.

Lista de citas

Literatura de patentes

Literatura de patentes 1: Patente japonesa No. 5108884

Literatura de patentes 2: documento de patente de E.U. US 2005/263932 A1

Literatura de patentes 3: documento de patente de E.U. US 2003/205851 A1

Sumario de la invención

Problema técnico

Sin embargo, en el aparato de laminado y conformado tridimensional descrito en la literatura anterior, es imposible acortar el tiempo de parada de todo el aparato causado por la planificación del conformado, mantenimiento, reemplazo de un material o similar.

La presente invención permite proporcionar una técnica para resolver el problema descrito anteriormente.

Solución al problema

El objeto se resuelve mediante un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la reivindicación 1.

Además, el objeto se resuelve mediante un procedimiento de control de un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la reivindicación 6.

Además, el objeto se resuelve mediante un programa de control de un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la reivindicación 7.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con la presente invención, es posible acortar el tiempo de parada de todo un aparato provocado por el mantenimiento, la sustitución de un material o similares.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una vista en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación de un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención. La figura 1B es una vista en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención. La figura 2A es una vista frontal para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención. La figura 2B es una vista frontal para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 3 es una vista para explicar un tiempo de inactividad en el aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 4 es una tabla para explicar un ejemplo de una tabla de programación de conformación incluida en el aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra la disposición de hardware del controlador del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 6 es un diagrama de flujo para explicar el procedimiento de procesamiento del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 7A es una vista en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación de un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el segundo ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 7B es una vista en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el segundo ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 8A es una vista frontal para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el segundo ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 8B es una vista frontal para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el segundo ejemplo realización de la presente invención.

La figura 9 es una vista en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación de un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el tercer ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 10A es una tabla para explicar un ejemplo de una tabla de programación de conformación incluida en un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la cuarta realización de ejemplo de la presente invención.

La figura 10B es una tabla para explicar otro ejemplo de la tabla de programación de conformación incluida en el aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el cuarto ejemplo de realización de la presente invención. y

La figura 10C es una tabla para explicar otro ejemplo más de la tabla de programación de conformación incluida en el aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el cuarto ejemplo de realización de la presente invención.

Descripción de realizaciones de ejemplo

A continuación, se describirán en detalle realizaciones de ejemplo de la presente invención con referencia a los dibujos. Cabe señalar que la disposición relativa de los componentes, las expresiones numéricas y los valores numéricos establecidos en estos ejemplos de realización no limitan el alcance de la presente invención a menos que se indique específicamente lo contrario.

ÍPrimer ejemplo de realización]

Se describirá un aparato 100 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el primer ejemplo de realización de la presente invención con referencia a las figuras 1A a 5. El aparato 100 de laminado y conformado tridimensional es un aparato de laminado y conformado tridimensional del tipo de lecho de polvo para formar un objeto laminado y conformado tridimensional extendiendo un material del objeto laminado y conformado tridimensional sobre una tabla de conformado, e irradiar el material extendido con un haz de luz.

Las figuras 1A y 1B son vistas en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. Las figuras 2A y 2B son vistas frontales para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización.

<Disposic¡ón del aparato de laminado y conformado tridimensional

El aparato 100 de laminado y conformado tridimensional incluye cámaras 101a y 101b de conformación, proveedores 102a y 102b de material, un irradiador 103 de haz de luz y un controlador 104. Las cámaras 101a y 101b de conformación incluyen además mesas 111a y 111b de conformación, respectivamente. Las cámaras 101a y 101b de conformación están dispuestas una al lado de la otra. En cada una de las mesas 111a y 111b de conformación se da forma a un objeto laminado y conformado tridimensional. El objeto laminado y conformado tridimensional se forma laminando el material repitiendo un procedimiento de extender el material para una capa en la tabla 111a o 111b de conformación, irradiar el material extendido con un haz de luz, fundir el material y solidificar el material.

Nótese que el número de cámaras de conformación no se limita a dos y puede ser de tres o más. Por ejemplo, el número de cámaras de conformación puede determinarse incrementándolo o disminuyéndolo de acuerdo con el tamaño de un objeto laminado y conformado tridimensional a conformar. Si el número de cámaras de conformación es tres o más, se pueden adoptar diversas disposiciones tales como una disposición lineal (disposición en paralelo), una disposición en forma de L y una disposición en forma de C como disposición de las cámaras de conformación.

Los proveedores 102a y 102b de material incluyen almacenes 121a y 121b de material y recubridores 122a y 122b, respectivamente. Cada uno de los almacenamientos 121a y 121b de material almacena el material de un objeto laminado y conformado tridimensional, y lo suministra a uno de los recubridores 122a y 122b correspondientes. Cada uno de los recubridores 122a y 122b extiende el material suministrado desde uno correspondiente de los almacenes 121a y 121b de material sobre una de las mesas 111a y 111b de conformación correspondiente. Cada uno de los recubridores 122a y 122b extiende el material para una capa. Obsérvese que cada uno de los recubridores 122a y 122b puede extender el material por unas pocas capas en una de las mesas 111a y 111b de conformación correspondientes. El material es, por ejemplo, un polvo de metal o polvo de resina, pero no se limita a ellos. Se puede suministrar el mismo material o materiales diferentes a las cámaras 101a y 101b de conformación.

El irradiador 103 de haz de luz irradia el material extendido sobre la tabla 111a o 111b de conformación con un haz 131 de luz, fundiendo así el material y solidificándolo. El haz 131 de luz con el que se irradia el material es, por ejemplo, un haz de láser, pero no se limita a él. En el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional, las cámaras 101a y 101b de conformación comparten el irradiador 103 de haz de luz. Al permitir el uso compartido de un miembro costoso como el irradiador 103 de haz de luz entre la pluralidad de cámaras 101a y 101b de conformación, se puede reducir el coste de fabricación del aparato de laminación y conformación tridimencional. Se tiene en cuenta que, por ejemplo, si se conecta un colector de humo al irradiador 103 de haz de luz, también se permite el uso compartido del colector de humo.

El controlador 104 incluye un generador 141 de programación de conformación. El controlador 104 controla los proveedores 102a y 102b de material y los recubridores 122a y 122b para ajustar las cantidades de suministro de los materiales, tiempos de suministro y similares. Además, el controlador 104 controla el irradiador 103 de haz de luz para ajustar la salida (energía), el tiempo de irradiación y similares del haz 131 de luz con el que se irradia el material extendido en cada una de las mesas 111a y 111b de conformación.

El generador 141 de programación de conformación genera una programación de conformación para conformar un objeto laminado y conformado tridimensional a conformar en cada una de las cámaras 101a y 101b de conformación. La programación de conformación es, por ejemplo, datos que indican que un objeto laminado y conformado tridimensional específico se conforma en una cámara de conformación específica en un momento específico, o la programación de operación de todo el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional, incluidos los tiempos de planificación, mantenimiento, recarga del material, etc. El controlador 104 controla los proveedores 102a y 102b de material y el irradiador 103 de haz de luz para dar forma a los objetos laminados y conformados tridimencional de acuerdo con la programación de conformación generada. Nótese que el generador 141 de programación de conformación puede ser un componente externo del controlador 104.

<Operación del aparato de laminado y conformado tridimensional

El aparato 100 de laminado y conformado tridimensional opera, como se muestra en las figuras 1A a 2B. Como se muestra en la figura 1A (figura 2A), en una cámara 101a de conformación, se realiza la planificación para conformar el objeto laminado y conformado tridimensional, la extracción del objeto laminado y conformado tridimensional completo, o similar. En la planificación, por ejemplo, el almacén 121a de material se rellena con el material, se limpia el interior de la cámara 101a de conformación y se realiza el mantenimiento. Sin embargo, la presente invención no se limita a ellos.

Mientras se realiza la planificación y similares en la cámara 101a de conformación, el objeto laminado y conformado tridimensional se conforma en la otra cámara 101b de conformación haciendo que el irradiador 103 de haz de luz irradie el material con el haz 131 de luz para fundir el material y solidificarlo. Una vez completada la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional, el irradiador 103 de haz de luz se mueve hacia el lado de la cámara 101a de conformación.

Como se muestra en la figura 1B (figura 2B), en la cámara 101a de conformación donde se realiza la planificación y similares, el irradiador 103 de haz de luz irradia el material con el haz 131 de luz. Luego, el laminado tridimensional y el objeto conformado se conforma cuando el material irradiado con el haz 131 de luz se funde y solidifica. Al mismo tiempo, el objeto laminado y conformado tridimensional completado se extrae de la cámara 101b de conformado donde se ha realizado el conformado del objeto laminado y conformado tridimensional, y se realizan la planificación, limpieza, mantenimiento y similares en preparación para el siguiente conformado. El aparato 100 de laminado y conformado tridimensional repite la operación anterior.

Nótese que anteriormente se ha explicado un caso en el que se incluyen las dos cámaras de conformación. Sin embargo, incluso si se incluyen tres o más cámaras de conformación, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional realiza la misma operación. Además, se ha explicado anteriormente un caso en el que se incluye el irradiador 103 de un haz de luz. Sin embargo, incluso si se incluyen dos o más irradiadores 103 de haz de luz, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional realiza la misma operación. Cuando el número de cámaras de conformación está representado por N, el número (M) de irradiadores 103 de haz de luz deseablemente satisface M < N. De esta manera, estableciendo el número (M) de irradiadores 103 de haz de luz para que sea menor que el número (N) de las cámaras de conformación, existen las cámaras 101a y 101b de conformación en las que no se realiza ninguna irradiación del haz 131 de luz. Por tanto, es posible realizar la planificación en las cámaras 101a y 101b de conformación donde no se realiza ninguna irradiación del haz 131 de luz.

La figura 3 es una vista para explicar un tiempo de inactividad en el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. El tiempo de inactividad indica un tiempo diferente al tiempo durante el cual el material se irradia con el haz de luz y se sinteriza. La figura 3 muestra el contenido de la operación en las cámaras 101a y 101b de conformación cuando se conforman dos objetos laminados y conformados tridimensionales usando las dos cámaras 101a y 101b de conformación (dos mesas 111a y 111b de conformación).

En primer lugar, en la cámara 101a de conformación, se realizan planificaciones y similares, y el material se irradia con el haz 131 de luz y se sinteriza (se funde y solidifica). Luego, mientras el material se sinteriza en la cámara 101a de conformación, se realizan planificaciones y similares en la cámara 101b de conformación. Cuando se termina la sinterización del material y se completa el objeto laminado y conformado tridimensional en la cámara 101a de conformación, comienza la sinterización del material y se realiza la conformación de un objeto laminado y conformado tridimensional en la cámara 101b de conformación. Mientras se realiza la sinterización del material en la cámara 101b de conformación, el objeto laminado y conformado tridimensional completo se extrae de la cámara 101a de conformación, y se realiza la planificación y similares en preparación para la siguiente conformación.

Dado que el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional opera, como se describió anteriormente, el irradiador 103 de haz de luz está siempre en un estado activo (un estado en el que la sinterización es continua), acortando así el tiempo de inactividad durante el cual el irradiador 103 de haz de luz está en un estado inactivo, es decir, un estado en el que todo el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional se detiene.

La figura 4 es una tabla para explicar un ejemplo de una tabla 401 de programación de conformación incluida en el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. La tabla 401 de programación de conformación es una tabla que almacena una programación de conformación y almacena una programación 412 en asociación con los ID de la cámara de conformación (identificadores) 411. "O" indica un procedimiento de irradiación con haz de luz (proceso de sinterización) de fusión y solidificación del material mediante realizar la irradiación del haz 131 de luz, y"-" indica un procedimiento de no realizar irradiación del haz 131 de luz (un procedimiento de, por ejemplo, planificar y extraer el objeto laminado y conformado tridimensional).

Como se muestra en la figura 4, la programación indica que durante un intervalo T1 de tiempo, la irradiación del haz 131 de luz se realiza en una cámara de conformación que tiene un ID "P001" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en una cámara de conformación que tiene un ID “P002” de cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T2 de tiempo, la irradiación del haz 131 de luz se realiza en la cámara de conformación que tiene el ID "P002" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en la cámara de conformación que tiene el ID “P001” de cámara de conformación. Como se describió anteriormente, en cuanto a las dos cámaras 101a y 101b de conformación, la programación indica que los procedimientos de irradiación del haz de luz se repiten alternativamente.

La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra la disposición de hardware del controlador 104 del aparato 100 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. Una CPU (Unidad Central de Procesamiento) 510 es un procesador de control aritmético e implementa los componentes funcionales del controlador 104 del aparato 100 de laminado y conformado tridimensional mostrado en las figuras 1A a 2B ejecutando un programa. Una ROM (memoria de sólo lectura) 520 almacena datos permanentes, tales como datos iniciales y un programa, y otros programas. Una interfaz 530 de red se comunica con otro aparato a través de una red. Se tiene en cuenta que el número de CPU 510 no está limitado a uno, y se puede incluir una pluralidad de CPU o una GPU (Unidad de procesamiento de gráficos) para el procesamiento de imágenes. La interfaz 530 de red incluye deseablemente una CPU independiente de la CPU 510, y escribe o lee datos de transmisión/recepción en o desde el área de una RAM (memoria de acceso aleatorio) 540. Es deseable proporcionar un DMAC (controlador de acceso directo a memoria) para transferir datos entre la RAM 540 y un almacenamiento 550 (no mostrado). Además, una interfaz 560 de entrada/salida incluye deseablemente una CPU independiente de la CPU 510, y escribe o lee datos de entrada/salida en o desde el área de la RAM 540. Por lo tanto, la CPU 510 procesa los datos reconociendo que los datos han sido recibidos por o transferidos a la RAM 540. Además, la CPU 510 prepara un resultado de procesamiento en la RAM 540, y delega la transmisión o transferencia subsiguiente a la interfaz 530 de red, DMAC o interfaz 560 de entrada/salida.

La RAM 540 es una memoria de acceso aleatorio utilizada como un área de trabajo de almacenamiento temporal por la CPU 510. Un área para almacenar los datos necesarios para la implementación de un ejemplo de realización se asigna a la RAM 540. Un modelo 541 de conformación son datos obtenidos por modelado de un objeto laminado y conformado tridimensional, que se obtiene de un CAD (diseño asistido por ordenador), un CAM (fabricación asistida por ordenador) o similar. El aparato 100 de laminado y conformado tridimensional realiza la conformación en base al modelo 541 de conformación. Una programación 542 de conformación son datos relacionados con la programación de conformación del objeto laminado y conformado tridimensional generado en base al modelo 541 de conformación, y es, por ejemplo, datos cargados desde la tabla 401 de programación de conformación.

Los datos 543 de entrada/salida son datos de entrada/salida a través de la interfaz 560 de entrada/salida. Los datos 544 de transmisión/recepción son datos transmitidos/recibidos a través de la interfaz 530 de red. La RAM 540 incluye un área 545 de ejecución de aplicaciones para ejecutar diversos módulos de aplicaciones.

El almacenamiento 550 almacena una base de datos, diversos parámetros o los siguientes datos o programas necesarios para la implementación del ejemplo de realización. El almacenamiento 550 almacena la tabla 401 de programación de conformación. La tabla 401 de programación de conformación es la tabla, mostrada en la figura 4, para gestionar la relación entre los ID 411 de la cámara de conformación y la programación 412. El almacenamiento 550 también almacena un módulo 552 de control y un módulo 553 de generación de programación de conformación. Estos módulos son ejecutados por la CPU 510.

El módulo 552 de control es un módulo para controlar los proveedores 102a y 102b de material y el irradiador 103 de haz de luz. El módulo 553 de generación de programación de conformación es un módulo para generar la programación de conformación de objetos laminados y conformados tridimencionales. Estos módulos 552 y 553 son leídos y ejecutados por la CPU 510 en el área 545 de ejecución de aplicaciones de la RAM 540. Un programa 554 de control es un programa para controlar todo el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional.

La interfaz 560 de entrada/salida interconecta datos de entrada/salida con un dispositivo de entrada/salida. La interfaz 560 de entrada/salida está conectada a una unidad 561 de visualización y una unidad 562 de operación. Además, un medio 564 de almacenamiento puede estar conectado a la interfaz 560 de entrada/salida. Un altavoz 563 que sirve como una unidad de salida de voz y un micrófono que sirve como una unidad de entrada de voz también se puede conectar. Nótese que los programas y datos que están asociados con las funciones de propósito general del controlador 104 del aparato 100 de laminado y conformado tridimensional y otras funciones factibles no se muestran en la RAM 540 o el almacenamiento 550 de la figura 5.

La figura 6 es un diagrama de flujo para explicar el procedimiento de procesamiento del aparato 100 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. Este diagrama de flujo es ejecutado por la CPU 510 de la figura 5 usando la RAM 540, implementando así los componentes funcionales del aparato 100 de laminado y conformado tridimensional mostrado en las figuras 1A a 2B.

En el paso S601, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional suministra el primer material a la tabla 111a de conformación en la cámara 101a de conformación (primera cámara de conformación) e irradia el segundo material en la cámara 101b de conformación (segunda cámara de conformación) con el haz 131 de luz. En el paso S603, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional determina si la conformación de un objeto laminado y conformado tridimensional en la cámara 101b de conformación está completo. Si se determina que la conformación no está completa (NO en el paso S603), el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional vuelve al paso S601 para repetir los pasos subsiguientes; de lo contrario (SÍ en el paso S603), el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional avanza al paso S605.

En el paso S605, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional suministra el segundo material a la tabla 111b de conformado de la cámara 101b de conformado e irradia el primer material en la cámara 101a de conformado con el haz 131 de luz. En el paso S607, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional determina si el conformado de un objeto laminado y conformado tridimensional está completo en la cámara 101a de conformado. Si se determina que la conformación no está completa (NO en el paso S607), el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional vuelve al paso S605 para repetir los pasos subsiguientes; de lo contrario (SÍ en el paso S607), el procedimiento avanza al paso S609. En el paso S609, el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional determina si han finalizado todas las operaciones de conformado. Si se determina que no han finalizado todas las operaciones de conformación (NO en el paso S609), el procedimiento vuelve al paso S601 para repetir los pasos subsiguientes; de lo contrario (SÍ en el paso S609), el aparato 100 de laminado y conformado tridimensional finaliza el procedimiento.

Se observa que el ejemplo en el que después de la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional se completa en una cámara 101a de conformación, la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional comienza en la otra cámara 101b de conformación que se ha descrito anteriormente. Sin embargo, por ejemplo, cada vez que se completa la conformación de una o unas pocas capas, el irradiador 103 de haz de luz puede moverse para cambiar la cámara de conformación donde se realiza la irradiación del haz 131 de luz.

De acuerdo con este ejemplo de realización, es posible acortar el tiempo de parada (tiempo de inactividad) de todo el aparato provocado por el mantenimiento, sustitución del material o similares. Además, dado que la irradiación de un haz de luz y la planificación y similares se realizan alternativamente en las dos cámaras de conformación, el tiempo de inactividad se puede acortar. Es decir, dado que la pluralidad de cámaras de conformación está conectada para permitir el uso compartido del irradiador de haz de luz, el tiempo de inactividad se puede acortar. Por lo tanto, es posible operar eficientemente el irradiador de haz de luz como un miembro costoso sin usarlo en forma derrochadora.

Además, dado que se puede acortar el tiempo de inactividad, también se puede acortar el tiempo de conformación del objeto laminado y conformado tridimensional. Es posible dar forma a un objeto conformado tridimensional de un material diferente cambiando el material que se suministrará a cada cámara de conformación. También es posible dar forma a un objeto laminado y conformado tridimensional más grande aumentando el número de cámaras de conformación.

ÍSegundo ejemplo de realización]

Se describirá un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el segundo ejemplo de realización de la presente invención con referencia a las figuras 7A a 8B. Las figuras 7A y 7B son vistas en planta para explicar esquemáticamente la disposición y la operación de un aparato 700 de laminación y conformación tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. Las figuras 8A y 8B son vistas frontales para explicar esquemáticamente la disposición y la operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con esta realización de ejemplo.

El aparato 700 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con esta realización de ejemplo es diferente de el primer ejemplo de realización en que se incluyen dos irradiadores de haz de luz. Los demás componentes y operaciones son los mismos que los del primer ejemplo de realización. Por tanto, los mismos numerales de referencia denotan los mismos componentes y operaciones, y se omitirá una descripción detallada de los mismos.

El aparato 700 de laminado y conformado tridimensional incluye irradiadores 703a y 703b de haz de luz. El aparato 700 de laminado y conformado tridimensional irradia un material con haces 731a y 731b de luz utilizando los irradiadores 703a y 703b de haz de luz. De esta manera, en una cámara 101a o 101b de conformación, el material puede irradiarse con los haces 731a y 731b de luz usando los dos irradiadores 703a y 703b de haz de luz. Sin embargo, el procedimiento de realizar la irradiación de los haces 731a y 731b de luz no se limita a esto. Por ejemplo, el irradiador 703a de haz de luz puede realizar la irradiación del haz 731a de luz en la cámara 101a de conformación, y el irradiador 703b de haz de luz puede realizar la irradiación del haz 731b de luz en la cámara 101b de conformación.

Se nota que la descripción anterior supone que el número de irradiadores 703a y 703b de haz de luz es dos. Sin embargo, el número de irradiadores 703a y 703b de haz de luz no se limita a esto y puede ser tres o más. Puede usarse cualquier combinación del número de cámaras 101a y 101b de conformación y el número de irradiadores 703a y 703b de haz de luz.

De acuerdo con esta realización de ejemplo, es posible acortar el tiempo de parada (tiempo de inactividad) de todo el aparato provocado por el mantenimiento, sustitución del material o similares. Además, dado que el número de irradiadores de haz de luz es dos, los dos irradiadores de haz de luz se utilizan al mismo tiempo para fundir el material, reduciendo así a la mitad el tiempo de conformación (sinterización). Si el número de irradiadores de haz de luz es N (N > 3), el tiempo de formación se puede acortar a 1/N.

ÍTercer ejemplo de realización]

Se describirá un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el tercer ejemplo de realización de la presente invención con referencia a la figura 9. La figura 9 es una vista frontal para explicar esquemáticamente la disposición y la operación de un aparato 900 de laminación y conformación tridimensional de acuerdo con esta realización de ejemplo. El aparato 900 de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización es diferente de los ejemplos de realizaciones primero y segundo en que se incluyen una fuente de luz, un espejo de galvanómetro, un accionadory una unidad móvil. Los componentes y operaciones restantes son los mismos que los del primer y segundo ejemplo de realización. Por tanto, los mismos numerales de referencia denotan los mismos componentes y operaciones, y se omitirá una descripción detallada de los mismos.

En lugar del irradiador 103 de haz de luz, el aparato 900 de laminado y conformado tridimensional incluye una fuente 903 de luz, un espejo 906 de galvanómetro, un accionador 907 y una unidad 908 móvil. La fuente 903 de luz genera un haz 931 de luz tal como un haz de láser. Un material en una tabla 111a o 111b de conformado se irradia, a través del espejo del galvanómetro, con el haz 931 de luz generado por la fuente 903 de luz. El accionador 907 controla el movimiento del espejo 906 de galvanómetro para cambiar la dirección en la que mira el espejo 906 de galvanómetro, ajustando así el trayecto del haz 931 de luz generado por la fuente 903 de luz. La unidad 908 móvil mueve el espejo 906 de galvanómetro entre las cámaras 101a y 101b de conformación. La unidad 908 móvil es, por ejemplo, un carril de deslizamiento o un carril lineal, pero no se limita a ellos.

La descripción anterior ha ejemplificado un caso en el que se incluye un espejo 906 de galvanómetro. Sin embargo, se pueden proporcionar dos espejos 906 de galvanómetro. En este caso, como modo de operación de los espejos 906 de galvanómetro, por ejemplo, la irradiación del haz 931 de luz puede realizarse utilizando los dos espejos 906 de galvanómetro en la cámara 101a de conformación. Alternativamente, la irradiación del haz 931 de luz puede realizarse usando uno de los espejos 906 de galvanómetro en cada una de las cámaras 101a y 101b de conformación. El número de espejos 906 de galvanómetro puede ser tres o más. Como se describió anteriormente, a medida que aumenta el número de espejos 906 de galvanómetro, el tiempo de irradiación del haz 931 de luz se puede acortar, acortando así el tiempo de conformación del objeto laminado y conformado tridimensional.

De acuerdo con este ejemplo de realización, es posible acortar el tiempo de parada (tiempo de inactividad) de todo el aparato provocado por el mantenimiento, sustitución del material o similares. Dado que se utiliza el espejo del galvanómetro, es posible controlar la dirección de irradiación del haz de luz a alta velocidad y también mover el espejo del galvanómetro a alta velocidad. Además, el tiempo de formación se puede acortar aumentando el número de espejos de galvanómetro.

ÍCuarto ejemplo de realización]

Se describirá un aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con el cuarto ejemplo de realización de la presente invención con referencia a las figuras 10A a 10C. El aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización corresponde a un ejemplo de realización en la que el número de cámaras de conformación y el número de irradiadores de haz de luz se cambian en el aparato de laminación y conformación tridimensional descrito en cada uno de los ejemplos de realizaciones primera a tercera.

La operación del aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización se describirá con referencia a las figuras 10A a 10C. Las figuras 10A a 10C son tablas para explicar ejemplos de tablas 1101, 1102 y 1103 de programación de conformación, cada una incluida en el aparato de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con este ejemplo de realización. La figura 10A muestra un ejemplo en el que se incluyen un irradiador 103 de haz de luz y tres cámaras de conformación. La figura 10B muestra un ejemplo en el que se incluyen dos irradiadores 103 de haz de luz y tres cámaras de conformación. La figura 10C muestra un ejemplo en el que se incluyen dos irradiadores 103 de haz de luz y cuatro cámaras de conformación. "O" indica un procedimiento de irradiación con haz de luz (procedimiento de sinterización) de fusión y solidificación de un material mediante la irradiación de un haz 131 de luz, y"-" indica un procedimiento de no realizar ninguna irradiación del haz 131 de luz (un procedimiento de realización de planificación, extracción de un objeto laminado y conformado tridimensional, o similar). Cada una de las tablas 1101, 1102 y 1103 de programación de conformación almacena una programación 1112, 1122 o 1132 en asociación con los ID 1111, 1121 y 1131 de la cámara de conformación.

Como se muestra en la figura 10A, la programación indica que durante un intervalo T1 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en una cámara de conformación que tiene un ID "P001" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en cámaras de conformación que tienen ID "P002" y "P003" de cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T2 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en la cámara de conformación que tiene el ID “P002” de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en las cámaras de conformación que tienen los ID "P001" y "P003" de cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T3 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en la cámara de conformación que tiene el ID "P003" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en las cámaras de conformación que tienen ID "P001" y "P002" de cámara de conformación. Durante un intervalo T4 de tiempo y los intervalos de tiempo subsiguientes, la programación descrita anteriormente puede ejecutarse repetidamente o puede ejecutarse una programación modificada.

Como se muestra en la figura 10B, la programación indica que durante un intervalo T1 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en cámaras de conformación que tienen ID “P001” y "P002" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en un cámara de conformación que tiene un ID "P003" de cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T2 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en las cámaras de conformación que tienen ID "P002" y "P003" de la cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en la cámara de conformación que tiene ID "P001" de la cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T3 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en las cámaras de conformación que tienen ID “P001” y "P003" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en la cámara de conformación que tiene ID "P002" de cámara de conformación. Después del intervalo T3 de tiempo, la programación descrita anteriormente puede ejecutarse repetidamente o puede ejecutarse una programación modificada.

Como se muestra en la figura 10C, la programación indica que durante un intervalo T1 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en cámaras de conformación que tienen ID “P001” y "P002" de cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en cámaras de conformación que tienen ID "P003" y "P004" de cámara de conformación. La programación indica que durante un intervalo T2 de tiempo, la irradiación del haz de luz se realiza en las cámaras de conformación que tienen ID "P003" y "P004" de la cámara de conformación y la planificación y similares se realizan en las cámaras de conformación que tienen ID "P001" y "P002" de la cámara de conformación. Durante un intervalo T3 de tiempo y los intervalos de tiempo subsiguientes, la programación descrita anteriormente puede ejecutarse repetidamente o puede ejecutarse una programación modificada. Se tiene en cuenta que incluso si se proporciona cualquier número de irradiadores de haz de luz y cámaras de conformación, se puede crear una tabla de programación de conformación de la misma manera.

De acuerdo con este ejemplo de realización, incluso si se proporciona cualquier número de irradiadores de haz de luz y cámaras de conformación, es aplicable el procedimiento descrito en cada una de los ejemplos de realizaciones primero a tercero. Por tanto, es posible acortar el tiempo de parada (tiempo de inactividad) de todo el aparato provocado por el mantenimiento, la sustitución del material o similares.

[Otros ejemplos de realizaciones!

Aunque la invención se ha mostrado y descrito en particular con referencia a ejemplos de realizaciones de esta, la invención no se limita a estas realizaciones. Los expertos en la técnica entenderán que se pueden realizar diversos cambios en la forma y detalles sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones.

La presente invención es aplicable a un sistema que incluye una pluralidad de dispositivos o un solo aparato. La presente invención también es aplicable incluso cuando un programa de procesamiento de información para implementar las funciones de ejemplo de realizaciones se suministra al sistema o aparato directamente o desde un sitio remoto. Por tanto, la presente invención también incorpora el programa instalado en un ordenador para implementar las funciones de la presente invención por el ordenador, un medio que almacena el programa y un servidor WWW (red informática mundial) que hace que un usuario descargue el programa. Especialmente, la presente invención incorpora al menos un medio legible por ordenador no transitorio que almacena un programa que hace que un ordenador ejecute pasos de procesamiento incluidos en los ejemplos de realizaciones descritos anteriormente.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional que comprende:

una pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación;

una pluralidad de proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material que suministran un material de un objeto laminado y conformado tridimensional sobre una tabla (111a, 111b) de conformación en cada una de dicha pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación; y

al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz que irradia el material con un haz de luz; caracterizado por

un controlador (104) configurado para controlar dichos proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material y dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz,

en el que dicho controlador (104), en un tiempo cuando se completa la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en una de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación, mueve dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz a otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación y comienza la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación.

2. El aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la reivindicación 1, en el que

dicho irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz incluye

una fuente (903) de luz,

al menos un espejo (906) de galvanómetro, y

un accionador (907) que acciona dicho espejo (906) de galvanómetro para guiar el haz de luz sobre cada una de las mesas (111a, 111b) de conformación, y

dicho controlador (104) incluye una unidad (908) móvil que mueve dicho espejo (906) de galvanómetro entre dicha pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación.

3. El aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicha unidad (908) móvil comprende uno de entre un carril deslizante y un carril lineal.

4. El aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho controlador (104) incluye además un generador (141) de programación de conformado que genera una programación de conformado, y controla dichos proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material y dicho irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz en base a la programación de conformación.

5. El aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho al menos un irradiador de haz de luz comprende dos o más irradiadores de haz de luz.

6. Un procedimiento de control de un aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional que incluye

una pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación,

una pluralidad de proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material que suministran un material de un objeto laminado y conformado tridimensional sobre una tabla (111a, 111b) de conformación en cada una de la pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación, y

al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz que irradia el material con un haz de luz, un controlador (104) configurado para controlar dichos proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material y dicho irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz,

comprendiendo el procedimiento:

en un momento en el que se completa la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en una de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación, mover dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz a otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación y comenzar la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación.

7. Un programa de control de un aparato (100; 700; 900) de laminado y conformado tridimensional que incluye

una pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación,

una pluralidad de proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material que suministran un material de un objeto laminado y conformado tridimensional sobre una tabla (111a, 111b) de conformación en cada una de la pluralidad de cámaras (101a, 101b) de conformación, y

al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz que irradia el material con un haz de luz, un controlador (104) que controla dichos proveedores (102a, 102b; 702a, 702b) de material y dicho irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz,

el programa para hacer que el controlador ejecute un procedimiento, que comprende:

en un momento en el que se completa la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en una de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación, mover dicho al menos un irradiador (103; 703a, 703b; 903, 906, 907, 908) de haz de luz a otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación y comenzar la conformación del objeto laminado y conformado tridimensional en otra de dichas cámaras (101a, 101b) de conformación.