WO2019098097A1 - 造形物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

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welding
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雄幹 山崎
伸志 佐藤
山田　岳史
藤井　達也
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    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for producing a shaped article.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing a three-dimensional object capable of efficiently forming a weld bead and forming a three-dimensional object without problems such as sag and humping.
  • the present invention has the following constitution.
  • a welding bead can be efficiently formed, and a molded article can be modeled, without problems, such as a sag and a humping.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a production system for producing a shaped article of the present invention.
  • the manufacturing system 100 of the present configuration includes a layered manufacturing apparatus 11 and a controller 15 that generally controls the layered manufacturing apparatus 11.
  • the layered shaping apparatus 11 has a welding robot 19 having a torch 17 at its tip end axis, and a filler material supply unit 23 for supplying a filler material (welding wire) M to the torch 17.
  • the controller 15 has a CAD / CAM unit 31, a trajectory calculation unit 33, a storage unit 35, and a control unit 37 to which these are connected.
  • the welding robot 19 is an articulated robot, and the welding material M is supported so as to be continuously supplied to the torch 17 provided on the tip end shaft.
  • the position and posture of the torch 17 can be arbitrarily set three-dimensionally in the range of the degree of freedom of the robot arm.
  • the torch 17 has a shield nozzle (not shown), and shield gas is supplied from the shield nozzle.
  • the arc welding method used in this configuration may be any of consumable electrode methods such as coated arc welding and carbon dioxide gas arc welding, and non-consumable electrode methods such as TIG welding and plasma arc welding. It will be selected accordingly.
  • the contact tip is disposed inside the shield nozzle, and the filler material M to which the melting current is supplied is held by the contact tip.
  • the torch 17 generates an arc from the tip of the filler material M in a shield gas atmosphere while holding the filler material M.
  • the filler material M is fed from the filler material supply unit 23 to the torch 17 by a feeding mechanism (not shown) attached to a robot arm or the like. Then, while the torch 17 is moved, when the filler material M continuously fed is melted and solidified, a linear welding bead 25 which is a molten solid of the filler material M is formed on the base plate 41.
  • the heat source for melting the filler material M is not limited to the above-described arc.
  • heat sources using other methods such as a heating method using an arc and a laser in combination, a heating method using a plasma, a heating method using an electron beam or a laser, etc. may be adopted.
  • the amount of heating can be controlled more finely, and the state of the weld bead can be maintained more properly, which can contribute to further quality improvement of the laminated structure.
  • the CAD / CAM unit 31 After creating the shape data of the three-dimensional object W to be produced, the CAD / CAM unit 31 divides it into a plurality of layers and generates layer shape data representing the shapes of the respective layers.
  • the trajectory calculation unit 33 obtains a movement trajectory of the torch 17 based on the generated layer shape data.
  • the storage unit 35 stores data such as the generated layer shape data and the movement trajectory of the torch 17.
  • the control unit 37 executes a drive program based on the layer shape data stored in the storage unit 35 and the movement trajectory of the torch 17 to drive the welding robot 19.
  • the control unit 37 executes a drive program based on the layer shape data stored in the storage unit 35 and the movement trajectory of the torch 17 to drive the welding robot 19. That is, the welding robot 19 moves the torch 17 while melting the filler material M with an arc based on the movement trajectory of the torch 17 generated by the trajectory calculation unit 33 according to a command from the controller 15.
  • a plurality of welding beads 25 are formed obliquely on a base plate 41 made of a steel plate inclined with respect to the vertical plane and arranged to form a three-dimensional object W.
  • the manufacturing system 100 configured as described above melts and melts the filler material M while moving the torch 17 by the driving of the welding robot 19 along the movement trajectory of the torch 17 generated from the set layer shape data.
  • the filler material M is supplied onto the base plate 41.
  • a plurality of linear welding beads 25 are formed obliquely on the base plate 41 inclined with respect to the vertical plane, and the three-dimensional object is stacked. W is shaped.
  • the welding bead 25 is formed by moving the torch 17 obliquely to the vertical direction on the base plate 41 inclined with respect to the vertical surface.
  • the influence of the gravity increases as the angle (base surface inclination angle) ⁇ between the base surface which is the surface of the base plate 41 and the vertical direction decreases, and the direction of the orbit of the torch 17 on the base plate 41 and the vertical direction.
  • the larger the formed angle (orbital inclination angle) ⁇ the larger.
  • control unit 37 of the controller 15 controls the welding robot 19 and the torch 17 to perform gravity effect suppression control to suppress sag and humping in the welding bead 25 to be formed.
  • gravity influence suppression control by the control unit 37 will be described.
  • the storage unit 35 stores a map created in advance.
  • This map is a map of the bead height BH and the bead width BW according to the base surface inclination angle ⁇ of the base plate 41 with respect to the vertical plane and the orbit inclination angle ⁇ with respect to the vertical direction of the orbit of the torch 17 on the base plate 41.
  • This map is a map of the data of the bead height BH and the bead width BW of the weld bead 25 in which the sag and humping of the weld bead 25 do not occur with respect to the base plane inclination angle ⁇ and the track inclination angle ⁇ . It was created by asking for etc. In creating this map, cos ⁇ sin ⁇ is used as an index of the influence of gravity on the welding bead 25.
  • the control unit 37 determines the bead of the welding bead 25 according to the movement locus of the torch 17 based on the map stored in the storage unit 35. Select the height BH and the bead width BW.
  • control unit 37 determines the moving speed V of the torch 17 for forming the welding bead 25 with the selected bead height BH and bead width BW and the current value I for generating an arc.
  • a process window (application range) of the moving speed V and the current value I for each base plane inclination angle ⁇ is stored as a map.
  • FIG. 4 show the moving speed V of the torch 17 and the process window of the current value I for generation of an arc when the base plane inclination angle ⁇ is 0 ° with the base plate 41 being a vertical plane. It shows PW.
  • the process window PW of the moving velocity V and the current value I becomes a range which becomes gradually narrower because the influence of gravity becomes larger as the track inclination angle ⁇ becomes larger. ing.
  • the control unit 37 applies the trajectory inclination angle ⁇ of the movement trajectory to the process window PW shown in (a) and (b) of FIG. 4, for example, when the base plane inclination angle ⁇ is 0 °.
  • the moving speed V of the torch 17 for forming the welding bead 25 and the current value I for generating an arc are determined with the selected bead height BH and bead width BW.
  • the control unit 37 After determining the moving velocity V and the current value I, the control unit 37 drives the welding robot 19 and moves the torch 17 at the determined moving velocity V when forming the welding bead 25 along the generated movement locus. And generate an arc with the determined current value I. Then, on the base plate 41, the welding bead 25 of the selected bead height BH and bead width BW is formed. As a result, the welding bead 25 is formed on the base plate 41 along the generated movement trajectory without drooping or humping, and the object W is formed.
  • welding beads 25 having different sizes from the bead height BH and the bead width BW selected from the map may be stacked.
  • the selection of the bead height BH and the bead width BW may be corrected using a map.
  • bead height BH and bead width BW are not suitable because they are target indexes and not directly controllable parameters.
  • the base plane inclination angle ⁇ and the orbit inclination angle ⁇ are parameters that can be adjusted to some extent by the movement of the stage on which the base plate 41 is mounted, the movement direction of the torch, and the like. Therefore, the bead height BH and the bead width BW are corrected using the base plane inclination angle ⁇ and the orbit inclination angle ⁇ as control parameters.
  • information of continuous (or stepwise) change of the value of cos ⁇ sin ⁇ is obtained in advance, and this information is incorporated to perform active feedback control, whereby efficient correction can be performed.
  • the bead height BH is referred to with reference to the map that is the result information of the bead formation.
  • 0 and bead width BW 0 are selected.
  • the weld bead is formed with the bead formation corresponding to the selected BH 0 and BW 0 as the control command value.
  • the base surface inclination angle of the bead is ⁇ m and the track inclination angle is ⁇ m .
  • these ⁇ m and ⁇ m are collated with a map, it is assumed that the bead width of the welding bead to be actually laminated is expected to be BW 1 and the bead height is expected to be BH 1 .
  • the values of BH 0 and BW 0 which are the initially selected bead sizes, are corrected so that the size of the weld bead to be actually stacked becomes exactly BW 0 and BH 0 . That is, even when the bead size is set to BH 0 , BW 0 to form a weld bead, the actual bead size of the weld bead is different from BH 0 , BW 0 . Therefore, the values of BH 0 and BW 0 initially selected from the map are corrected in advance so that the bead size after the bead shape becomes an appropriate value (BH 0 , BW 0 ).
  • the actual value ⁇ m of the base plane inclination angle ⁇ corresponding to the measured shape of the weld bead (bead height, bead width) and the actual value ⁇ m of the track inclination angle ⁇ are obtained by measurement.
  • the inclination angle ⁇ + ⁇ is determined ( ⁇ and ⁇ are corrected angles).
  • the welding bead is corrected to a command to laminate the welding bead so as to become the base surface inclination angle ⁇ + ⁇ and the track inclination angle ⁇ + ⁇ . That is, initially selected bead condition selection result (BH 0, BW 0) is a bead formed in a state of change in the correction value (BH 2, BW 2).
  • control command can be corrected so that weld beads that satisfy the bead height BH 0 and the bead width BW 0 selected from the prepared map can be actually laminated.
  • the reason why the actual values of bead height and bead width are not evaluated directly from surface shape measurement during shaping is because it is difficult to evaluate the accurate bead height and bead width of each weld bead from the surface shape during shaping. .
  • the surface shape measurement of a welding bead can use light cutting method etc., for example.
  • the track inclination angle ⁇ is determined from the extension direction of the weld bead by, for example, extracting the highest vertex from the result of three-dimensional measurement of the shape of the stacked weld bead, and from the extension direction of the weld bead.
  • the base plane inclination angle ⁇ can be grasped with sufficient accuracy if an external photograph such as shown in (a) or (b) of FIG. 3 is taken by the camera for each bead lamination. Moreover, although the bead upper surface becomes a base surface after the 2nd layer of a bead layer, this can be grasped
  • the orbit inclination angle ⁇ can also be determined by attaching a laser tracker to the torch or the like other than the method by calculation.
  • one of the base plane inclination angle ⁇ and the orbit inclination angle ⁇ as a fixed value, it is also possible to grasp the value of cos ⁇ sin ⁇ by feedback control in a shorter time.
  • the above-mentioned method is an example of feedback control in which selection of bead conditions satisfying a predetermined condition from a map is reconsidered based on actual results, but feedback control for changing welding conditions etc. so as to match the selected bead conditions. It may be
  • the weld bead tends to sag due to the influence of gravity. Therefore, when the value of cos ⁇ sin ⁇ calculated from the base plane inclination angle ⁇ and the orbit inclination angle ⁇ selected from the map becomes excessive, the heat input amount is reduced to prevent the welding bead from sagging. For example, the welding conditions such as decreasing the welding current and increasing the torch moving speed are changed.
  • the base surface inclination angle ⁇ with respect to the vertical surface of the base surface consisting of the surface of the base plate 41 and the trajectory of the torch 17 on the base surface The bead height BH and the bead width BW according to the track inclination angle ⁇ with respect to the vertical direction of the direction are selected from the map, and the welding bead 25 is formed with the selected bead height BH and the bead width BW.
  • the base for forming the welding bead 25 is set in advance by setting a map of the bead height BH and the bead width BW in which the welding bead 25 does not sag or humping at all base plane inclination angles ⁇ and orbit inclination angles ⁇ . Even if the surface is inclined with respect to the vertical surface or the orbit direction of the torch 17 is inclined with respect to the vertical direction, the welding bead 25 can be formed while suppressing the occurrence of sagging and humping as much as possible. Thereby, high-quality molded article W can be manufactured, suppressing tact time.
  • the welding bead 25 can be formed easily and accurately.
  • the welding bead 25 in which the sag due to the influence of gravity is suppressed is formed smoothly. be able to.
  • welding bead 25 is formed by making the surface of base plate 41 into a base plane
  • the base plane which forms welding bead 25 is not restricted to plates, such as base plate 41.
  • the upper surface of the welding bead 25 on the lower layer side is a base surface.
  • the present invention is not limited to this, and the torch 17 may be movable relative to the base plate 41.
  • the trajectory of the torch 17 means the trajectory of the relative movement of the torch 17 and the base plate 41.
  • a method for producing a shaped article in which a weld bead obtained by melting and solidifying a filler metal is formed by a torch to form a shaped article, A bead height BH and a bead width corresponding to a base surface inclination angle ⁇ formed by the base surface forming the welding bead with the vertical direction and a track inclination angle ⁇ formed with the track direction of the torch on the base surface with the vertical direction Create a map of BW in advance, When forming a weld bead on the base surface, the bead height BH 0 and the bead width BW 0 are selected from the map according to the base surface inclination angle ⁇ and the track inclination angle ⁇ , The manufacturing method of the shaped article which forms said welding bead with selected bead height BH 0 and bead width BW 0 .
  • the bead height BH 0 and the bead width BW according to the base surface inclination angle ⁇ with respect to the vertical surface of the base surface and the track inclination angle ⁇ with respect to the vertical direction of the torch trajectory on the base surface Select 0 from the map and form a weld bead with the selected bead height BH 0 and bead width BW 0 .
  • a base for forming a weld bead by previously setting a map of the bead height BH 0 and the bead width BW 0 in which no drooping or humping occurs in the weld bead at any base plane inclination angle ⁇ and track inclination angle ⁇
  • a base plane inclination angle ⁇ and track inclination angle ⁇ Even if the surface is inclined with respect to the vertical surface or the orbit direction of the torch is inclined with respect to the vertical direction, it is possible to form the welding bead while suppressing the occurrence of dripping and humping as much as possible. Thereby, high-quality shaped articles can be manufactured while suppressing the tact time.
  • the actual value ⁇ of the base surface inclination angle corresponding to the bead height BH 0 and the bead width BW 0 Determine the actual value ⁇ m of m and the track inclination angle
  • the corresponding bead height BH 1 and the corresponding bead width BW 1 corresponding to the actual values ⁇ m and ⁇ m are calculated from the map, A difference BH 0 -BH 1 , BW 0- between the bead height BH 0 and the bead width BW 0 selected when forming the welding bead and the corresponding bead height BH 1 and the corresponding bead width BW 1 Find BW 1
  • the corrected bead height BH 2 and the corrected bead width BW 2 are calculated by adding the calculated difference to the bead height BH 0 and the bead width BW 0 respectively.
  • a corrected base inclination angle ⁇ corresponding to the post-correction bead height BH 2 and the post-correction bead width BW 2 and a corrected orbit inclination angle ⁇ are determined from the map,
  • this method for manufacturing a shaped object it is an appropriate bead whose sag and humping are suppressed by modifying the bead height and the bead width so as to approach the base surface inclination angle and the track inclination angle already proven to be laminated. It can be shaped.
  • the moving speed of the torch and the current value for generating the arc are controlled to select from the map
  • the relationship between the base surface inclination angle ⁇ and the bead height BH and the bead width BW with respect to the orbit inclination angle ⁇ is used, and cos ⁇ sin ⁇ is used as an index of gravity in the welding bead.
  • the heat input is reduced by adjusting the welding current or the torch speed so as to match the conditions of the selected bead, so that an appropriate bead shape in which sag or humping is suppressed it can.
  • a controller for controlling and forming the welding bead The manufacturing apparatus of the molded article provided with.
  • the control unit selects the bead height and bead width of the welding bead to be formed. Then, the control unit controls the moving mechanism and the torch to form a weld bead with the selected bead height and bead width.
  • the base plane that forms the weld bead with respect to the vertical plane Even if the torch is inclined or the orbit direction of the torch is inclined with respect to the vertical direction, it is possible to form the welding bead while suppressing the occurrence of sagging and humping as much as possible. Thereby, high-quality shaped articles can be manufactured while suppressing the tact time.

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Abstract

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できる造形物の製造方法及び製造装置を提供する。溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをトーチで形成する際に、溶着ビードを形成する基面が鉛直方向と成す基面傾斜角と、基面上におけるトーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角とに応じたビード高さ及びビード幅のマップを予め作成する。そして、基面に溶着ビードを形成する際に、基面傾斜角と軌道傾斜角とに応じてマップからビード高さ及びビード幅を選択し、選択したビード高さ及びビード幅で溶着ビードを形成する。

Description

造形物の製造方法及び製造装置
　本発明は、造形物の製造方法及び製造装置に関する。
　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。例えば、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。
　このような造形物を造形する技術として、第１溶接ビードの伸延方向の中心線から偏位させて第２溶接ビードを積層して形成する場合に、送出する溶滴の溶滴量を制御するパラメータ値を中心線からの偏位量に基づいて演算して溶接トーチ及び溶接トーチを移動させる移動機構を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２０１５－１６０２１７号公報
　ところで、溶着ビードを基面に形成する際に、その基面が傾斜していると、形成する溶着ビードに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。
　本発明の目的は、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及び製造装置を提供することにある。
　本発明は下記の構成からなる。
（１）　溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをトーチで形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
　前記溶着ビードを形成する基面が鉛直方向と成す基面傾斜角θと、前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角φとに応じたビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのマップを予め作成し、
　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φとに応じて前記マップからビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０を選択し、
　選択したビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０で前記溶着ビードを形成する
造形物の製造方法。
（２）　溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより、基面上に造形物を造形する造形物の製造装置であって、
　前記溶着ビードを形成するトーチと、
　前記トーチを前記基面に対して相対移動させる移動機構と、
　前記基面が鉛直方向と成す基面傾斜角及び前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角に応じたビード高さ及びビード幅のマップが記憶された記憶部と、
　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記記憶部の前記マップから前記基面傾斜角と前記軌道傾斜角とに応じたビード高さ及びビード幅を選択して前記移動機構及び前記トーチを制御し、前記溶着ビードを形成する制御部と、
を備える造形物の製造装置。
　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。
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。 溶着ビードを積層させた造形物の正面図である。 溶着ビードを積層させた造形物の側面図である。 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。 （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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。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。
　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。
　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の表面である基面と鉛直方向との成す角（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の軌道方向と鉛直方向との成す角（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。
　このため、本実施形態では、コントローラ１５の制御部３７が、溶接ロボット１９及びトーチ１７を制御し、形成する溶着ビード２５における垂れ及びハンピングを抑制する重力影響抑制制御を行う。以下、制御部３７による重力影響抑制制御について説明する。
　記憶部３５には、予め作成されたマップが記憶されている。このマップは、鉛直面に対するベースプレート４１の基面傾斜角θ及びベースプレート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に応じたビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのマップである。このマップは、基面傾斜角θ及び軌道傾斜角φに対して溶着ビード２５の垂れ及びハンピングが生じることのない溶着ビード２５のビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのデータのマップであり、予め実験等によって求めた作成したものである。このマップの作成にあたっては、溶着ビード２５における重力影響の指標としてcosθsinφを用いる。
　層形状データに基づいて軌道演算部３３がトーチ１７の移動軌跡を求めると、制御部３７は、記憶部３５に記憶されたマップに基づいて、トーチ１７の移動軌跡に応じた溶着ビード２５のビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷを選択する。
　さらに、制御部３７は、選択したビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷで溶着ビード２５を形成するためのトーチ１７の移動速度Ｖ及びアークを発生させるための電流値Ｉを決定する。記憶部３５には、基面傾斜角θ毎の移動速度Ｖ及び電流値Ｉのプロセスウインドウ（適用範囲）がマップとして記憶されている。
　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。
　制御部３７は、例えば、基面傾斜角θが０°のときに、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すプロセスウインドウＰＷに対して、移動軌跡の軌道傾斜角φをあてはめることで、選択したビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷで溶着ビード２５を形成するためのトーチ１７の移動速度Ｖ及びアークを発生させるための電流値Ｉを決定する。
　制御部３７は、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溶着ビード２５を形成する際に、決定した移動速度Ｖでトーチ１７を移動させ、決定した電流値Ｉでアークを発生させる。そして、ベースプレート４１上に、選択したビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷの溶着ビード２５を形成する。これにより、ベースプレート４１には、垂れやハンピングを生じさせることなく、生成した移動軌跡に沿って溶着ビード２５が形成され、造形物Ｗが造形される。
　ここで、造形物の形状等によっては、どうしてもマップから選択したビード高さＢＨやビード幅ＢＷとはサイズが異なる溶着ビード２５を積層してしまう可能性がある。その場合には、マップを用いてビード高さＢＨやビード幅ＢＷの選択を修正すればよい。
　この修正をフィードバック制御で実施する際の制御パラメータとしては、ビード高さＢＨやビード幅ＢＷは、あくまで目標とする指標であって、直接制御できるパラメータではないため適切でない。一方、基面傾斜角θ、及び軌道傾斜角φは、ベースプレート４１が載置されたステージの移動やトーチの移動方向等により、ある程度調整できるパラメータである。そこで、基面傾斜角θ、及び軌道傾斜角φを制御パラメータに用いてビード高さＢＨやビード幅ＢＷの修正を行う。このとき、cosθsinφの値の連続的（又は段階的）な変化の情報を予め求めておき、この情報を盛り込んで能動的にフィードバック制御することで、効率のよい修正が行える。
　具体的には、表１に示すように、基面傾斜角θ０、及び軌道傾斜角φ０で溶着ビードを形成する際、ビード形成の実績情報であるマップを参照して、ビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０を選択する。選択されたＢＨ０，ＢＷ０に対応するビード形成を制御の指令値として、溶着ビードを形成する。その溶着ビードをビード形成後に計測したところ、ビードの基面傾斜角がθｍ、軌道傾斜角がφｍであったとする。また、これらθｍ、φｍをマップに照合すると、実際に積層される溶着ビードのビード幅はＢＷ１、ビード高さはＢＨ１であると期待されるとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この場合、実際に積層される溶着ビードのサイズが正確にＢＷ０，ＢＨ０となるように、当初選択したビードサイズであるＢＨ０，ＢＷ０の値を修正する。つまり、ビードサイズをＢＨ０，ＢＷ０に設定して溶着ビードを形成しても、実際の溶着ビードのビードサイズがＢＨ０，ＢＷ０とは異なってしまう。そこで、マップから当初選択したＢＨ０，ＢＷ０の値を、ビード形性後のビードサイズが適正値（ＢＨ０，ＢＷ０）になるように予め修正しておく。
　具体的には、計測された溶着ビードの形状（ビード高さ、ビード幅）に対応する基面傾斜角θの実績値θｍと、軌道傾斜角φの実績値φｍとを計測により求める。
　次に、基面傾斜角θと軌道傾斜角φの実績値θｍ、φｍに対応するビード高さＢＨ１及びビード幅ＢＷ１をマップから求める。そして、当初選択したビード高さＢＨ０とビード幅ＢＷ０との差分ΔＢＨ（＝ＢＨ０－ＢＨ１），ΔＢＷ（＝ＢＷ０－ＢＷ１）を求める。
　求めた差分ΔＢＨ，ΔＢＷを加算したビード高さＢＨ２（＝ＢＨ１＋ΔＢＨ）及びビード幅ＢＷ２（＝ＢＷ１＋ΔＢＷ）の条件でマップを検索し、これに対応する基面傾斜角θ＋αと軌道傾斜角φ＋βとを求める（α、βは補正された角度）。
　そして、ビード形成の制御指令として、基面傾斜角θ＋α、軌道傾斜角φ＋βとなるように溶着ビードを積層する指令に修正する。つまり、当初選択したビード条件の選択結果（ＢＨ０，ＢＷ０）を修正値（ＢＨ２，ＢＷ２）に変更した状態でビード形成する。
　このようにして、予め用意されたマップから選択したビード高さＢＨ０とビード幅ＢＷ０を満たす溶着ビードを実際に積層できるように、制御指令を修正することができる。なお、ビード高さやビード幅の実績値を造形中の表面形状計測から直接評価しない理由は、造形中の表面形状から各溶接ビードの正確なビード高さやビード幅を評価することが困難だからである。
　溶着ビードの表面形状測定は、例えば光切断法などが利用可能である。その場合、基面傾斜角θについては、図２Ａで示される溶着ビード２５の上面がなす形状を測ることで、基面がベースプレート４１でなく、溶着ビード２５のなす上面である場合にも厳密に対応できる。また、軌道傾斜角φについては、積層された溶着ビードの形状を３次元形状計測した結果から最も高い頂点を抽出するなどして溶着ビードの延伸方向を求め、この溶着ビードの延伸方向から求めることができる。
　さらに、基面傾斜角θは、図３の（ａ）や（ｂ）に示すような外観写真をビード積層毎にカメラで撮像すれば、十分な精度で把握することができる。また、ビード層の２層目以降はビード上面が基面になるが、これを正確に把握できる。
　そして、軌道傾斜角φは、演算による方法以外にも、トーチにレーザートラッカーを取り付けるなどして求めることもできる。
　このように、予め実績値θｍやφｍを把握しておけば、その情報を盛り込んで、より適切な形状の条件の溶着ビードを選択できる。
　さらに、基面傾斜角θ又は軌道傾斜角φのいずれか一方を固定値と見なすことで、フィードバック制御によるcosθsinφの値の把握をより短時間で行うこともできる。
　上記の方法は、マップから所定の条件を満たすビード条件の選択を、実績から考えてやり直すフィードバック制御の一例であるが、選択したビードの条件と合致するように、溶接条件等を変更するフィードバック制御としてもよい。
　具体的には、cosθsinφの値が大きくなると、溶着ビードは重力影響によって垂れやすくなる。そのため、マップから選択した基面傾斜角θ及び軌道傾斜角φにより算出されるcosθsinφの値が過大となる場合は、入熱量を下げて溶着ビードの垂れを防止する。例えば、溶接電流を下げる、トーチ移動速度を上げるなどの溶接条件を変更する。
　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及び製造装置によれば、ベースプレート４１の表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に応じたビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷをマップから選択し、その選択したビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷで溶着ビード２５を形成する。したがって、あらゆる基面傾斜角θ及び軌道傾斜角φにおいて溶着ビード２５に垂れやハンピングが生じないビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのマップを予め設定しておくことで、溶着ビード２５を形成する基面が鉛直面に対して傾いていたり、トーチ１７の軌道方向が鉛直方向に対して傾いていたりしても、垂れやハンピングなどの発生を極力抑えつつ溶着ビード２５を形成することができる。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。
　また、マップから選択したビード高さＢＨ、ビード幅ＢＷを、実績値を用いてより適正な値に変更したり、トーチ１７の移動速度Ｖ及びアークを発生させる電流値Ｉを制御したりすることで、溶着ビード２５を容易にかつ的確に形成することができる。
　特に、重力影響の指標としてcosθsinφを用いたマップからビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷを選択して溶着ビード２５を形成することで、重力影響による垂れが抑制された溶着ビード２５を円滑に形成することができる。
　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。
　例えば、上記実施形態では、ベースプレート４１の表面を基面として溶着ビード２５を形成する場合を例示したが、溶着ビード２５を形成する基面は、ベースプレート４１などの板体に限らない。例えば、溶着ビード２５を積層させる場合は、下層側の溶着ビード２５の上面が基面となる。
　例えば、本構成の積層造形装置１１は、移動機構として溶接ロボット１９を用いているが、これに限らず、トーチ１７をベースプレート４１に対して相対移動できる構成であってもよい。その場合、トーチ１７の軌道とは、トーチ１７とベースプレート４１との相対移動の軌道を意味する。
　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溶着ビードをトーチで形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
　前記溶着ビードを形成する基面が鉛直方向と成す基面傾斜角θと、前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角φとに応じたビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのマップを予め作成し、
　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φとに応じて前記マップからビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０を選択し、
　選択したビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０で前記溶着ビードを形成する
造形物の製造方法。
　この造形物の製造方法によれば、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の軌道方向の鉛直方向に対する軌道傾斜角φに応じたビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０をマップから選択し、その選択したビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０で溶着ビードを形成する。したがって、あらゆる基面傾斜角θ及び軌道傾斜角φにおいて溶着ビードに垂れやハンピングが生じないビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０のマップを予め設定しておくことで、溶着ビードを形成する基面が鉛直面に対して傾いていたり、トーチの軌道方向が鉛直方向に対して傾いていたりしても、垂れやハンピングなどの発生を極力抑えつつ溶着ビードを形成することができる。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。
（２）　前記溶着ビードを形成する前に、既に積層した溶着ビードの表面形状を計測することで、前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０に対応する前記基面傾斜角の実績値θｍと前記軌道傾斜角の実績値φｍを求め、
　前記実績値θｍ,φｍに対応する対応ビード高さＢＨ１と対応ビード幅ＢＷ１とを前記マップから算出し、
　前記溶着ビードを形成する際に選択した前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０と、前記対応ビード高さＢＨ１と前記対応ビード幅ＢＷ１との差分ＢＨ０－ＢＨ１，ＢＷ０－ＢＷ１を求め、
　求めた前記差分を前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０にそれぞれ加算した補正後ビード高さＢＨ２及び補正後ビード幅ＢＷ２を求め、
　前記マップから前記補正後ビード高さＢＨ２及び補正後ビード幅ＢＷ２に対応する補正基面傾斜角θ、補正軌道傾斜角φを求め、
　求めた前記補正基面傾斜角θ、補正軌道傾斜角φで前記溶着ビードを形成する
工程を含む（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、既に積層の実績のある基面傾斜角や軌道傾斜角に近づけるように、ビード高さとビード幅を修正することで、垂れやハンピングが抑制される適切なビード形状にできる。
（３）　アークを用いて前記溶加材を溶融及び凝固させて前記溶着ビードを形成する際に、前記トーチの移動速度及び前記アークを発生させる電流値を制御することで、前記マップから選択したビード高さ及びビード幅で前記溶着ビードを形成する（１）又は（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、トーチの移動速度及びアークを発生させる電流値を制御することで、マップから選択したビード高さ及びビード幅で溶着ビードを容易にかつ的確に形成することができる。
（４）　前記溶着ビードを積層させて造形物を形成する（１）～（３）のいずれか一つ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、垂れやハンピングなどの不具合なく、溶着ビードを積層した造形物を製造することができる。
（５）　前記マップの作成においては、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φに対する前記ビード高さＢＨ及び前記ビード幅ＢＷとの関係を、前記溶着ビードにおける重力影響の指標としてcosθsinφを用いて求める（１）～（４）のいずれか一つ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、重力影響の指標としてcosθsinφを用いたマップからビード高さ及びビード幅を選択して溶着ビードを形成することで、重力影響による垂れが抑制された溶着ビードを円滑に形成することができる。
（６）　前記溶着ビードを形成する前に、既に積層した溶着ビードの表面形状を計測することで前記基面傾斜角の実績値θｍと前記軌道傾斜角の実績値φｍを算出し、
　前記溶着ビードを形成する前にcosθｍsinφｍの値を算出して、既に前記マップから選択した前記基面傾斜角θ及び前記軌道傾斜角φより算出されるcosθsinφの値より大きい場合は、前記溶着ビードへの入熱量を減少させるフィードバック制御を行うことを特徴とする、（５）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、選択したビードの条件と合致するように、溶接電流やトーチ速度の調整等によって入熱量を減少させることで、垂れやハンピングが抑制される適切なビード形状にできる。
（７）　溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより、基面上に造形物を造形する造形物の製造装置であって、
　前記溶着ビードを形成するトーチと、
　前記トーチを前記基面に対して相対移動させる移動機構と、
　前記基面が鉛直方向と成す基面傾斜角及び前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角に応じたビード高さ及びビード幅のマップが記憶された記憶部と、
　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記記憶部の前記マップから前記基面傾斜角と前記軌道傾斜角とに応じたビード高さ及びビード幅を選択して前記移動機構及び前記トーチを制御し、前記溶着ビードを形成する制御部と、
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、記憶部に記憶された、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に応じたビード高さ及びビード幅のマップから、形成する溶着ビードのビード高さ及びビード幅を制御部が選択する。そして、制御部が移動機構及びトーチを制御し、選択したビード高さ及びビード幅で溶着ビードを形成する。したがって、あらゆる基面傾斜角及び軌道傾斜角において溶着ビードに垂れやハンピングが生じないビード高さ及びビード幅のマップを予め設定しておくことで、溶着ビードを形成する基面が鉛直面に対して傾いていたり、トーチの軌道方向が鉛直方向に対して傾いていたりしても、垂れやハンピングなどの発生を極力抑えつつ溶着ビードを形成することができる。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。
（８）　前記制御部は、前記マップから選択したビード高さ及びビード幅で前記溶着ビードを形成するように、アークを用いて前記溶加材を溶融及び凝固させて前記溶着ビードを形成する際に、前記トーチの移動速度及び前記アークを発生させる電流値を制御する（７）に記載の造形物の製造装置。
　この造形物の製造装置によれば、制御部が、トーチの移動速度及びアークを発生させる電流値を制御することで、マップから選択したビード高さ及びビード幅で溶着ビードを容易にかつ的確に形成することができる。
（９）　前記マップにおいては、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φに対する前記ビード高さ及び前記ビード幅との関係が、前記溶着ビードにおける重力影響の指標としてcosθsinφを用いて求められている（７）又は（８）に記載の造形物の製造装置。
　この造形物の製造装置によれば、垂れが抑制された溶着ビードを円滑に形成することができる。
　本出願は、２０１７年１１月１５日出願の日本特許出願（特願２０１７－２２０２１３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　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
　３５　記憶部
　３７　制御部
　ＢＨ　ビード高さ
　ＢＷ　ビード幅
　Ｉ　電流値
　Ｍ　溶加材
　Ｖ　移動速度
　Ｗ　造形物
　θ　基面傾斜角
　φ　軌道傾斜角

Claims (12)

  1. 　溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをトーチで形成して造形物を造形する造形物の製造方法であって、
    　前記溶着ビードを形成する基面が鉛直方向と成す基面傾斜角θと、前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角φとに応じたビード高さＢＨ及びビード幅ＢＷのマップを予め作成し、
    　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φとに応じて前記マップからビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０を選択し、
    　選択したビード高さＢＨ０及びビード幅ＢＷ０で前記溶着ビードを形成する
    造形物の製造方法。
  2. 　前記溶着ビードを形成する前に、既に積層した溶着ビードの表面形状を計測することで、前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０に対応する前記基面傾斜角の実績値θｍと前記軌道傾斜角の実績値φｍを求め、
    　前記実績値θｍ,φｍに対応する対応ビード高さＢＨ１と対応ビード幅ＢＷ１とを前記マップから算出し、
    　前記溶着ビードを形成する際に選択した前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０と、前記対応ビード高さＢＨ１と前記対応ビード幅ＢＷ１との差分ＢＨ０－ＢＨ１，ＢＷ０－ＢＷ１を求め、
    　求めた前記差分を前記ビード高さＢＨ０及び前記ビード幅ＢＷ０にそれぞれ加算した補正後ビード高さＢＨ２及び補正後ビード幅ＢＷ２を求め、
    　前記マップから前記補正後ビード高さＢＨ２及び補正後ビード幅ＢＷ２に対応する補正基面傾斜角θ、補正軌道傾斜角φを求め、
    　求めた前記補正基面傾斜角θ、補正軌道傾斜角φで前記溶着ビードを形成する
    工程を含む請求項１に記載の造形物の製造方法。
  3. 　アークを用いて前記溶加材を溶融及び凝固させて前記溶着ビードを形成する際に、前記トーチの移動速度及び前記アークを発生させる電流値を制御することで、前記マップから選択したビード高さ及びビード幅で前記溶着ビードを形成する請求項１に記載の造形物の製造方法。
  4. 　アークを用いて前記溶加材を溶融及び凝固させて前記溶着ビードを形成する際に、前記トーチの移動速度及び前記アークを発生させる電流値を制御することで、前記マップから選択したビード高さ及びビード幅で前記溶着ビードを形成する請求項２に記載の造形物の製造方法。
  5. 　前記溶着ビードを積層させて造形物を形成する請求項１～４のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。
  6. 　前記マップの作成においては、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φに対する前記ビード高さＢＨ及び前記ビード幅ＢＷとの関係を、前記溶着ビードにおける重力影響の指標としてcosθsinφを用いて求める請求項１～４のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。
  7. 　前記マップの作成においては、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φに対する前記ビード高さＢＨ及び前記ビード幅ＢＷとの関係を、前記溶着ビードにおける重力影響の指標としてcosθsinφを用いて求める請求項５に記載の造形物の製造方法。
  8. 　前記溶着ビードを形成する前に、既に積層した溶着ビードの表面形状を計測することで前記基面傾斜角の実績値θｍと前記軌道傾斜角の実績値φｍを算出し、
    　前記溶着ビードを形成する前にcosθｍsinφｍの値を算出して、既に前記マップから選択した前記基面傾斜角θ及び前記軌道傾斜角φより算出されるcosθsinφの値より大きい場合は、前記溶着ビードへの入熱量を減少させるフィードバック制御を行うことを特徴とする、請求項６に記載の造形物の製造方法。
  9. 　前記溶着ビードを形成する前に、既に積層した溶着ビードの表面形状を計測することで前記基面傾斜角の実績値θｍと前記軌道傾斜角の実績値φｍを算出し、
    　前記溶着ビードを形成する前にcosθｍsinφｍの値を算出して、既に前記マップから選択した前記基面傾斜角θ及び前記軌道傾斜角φより算出されるcosθsinφの値より大きい場合は、前記溶着ビードへの入熱量を減少させるフィードバック制御を行うことを特徴とする、請求項７に記載の造形物の製造方法。
  10. 　溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより、基面上に造形物を造形する造形物の製造装置であって、
    　前記溶着ビードを形成するトーチと、
    　前記トーチを前記基面に対して相対移動させる移動機構と、
    　前記基面が鉛直方向と成す基面傾斜角及び前記基面上における前記トーチの軌道方向が鉛直方向と成す軌道傾斜角に応じたビード高さ及びビード幅のマップが記憶された記憶部と、
    　前記基面に溶着ビードを形成する際に、前記記憶部の前記マップから前記基面傾斜角と前記軌道傾斜角とに応じたビード高さ及びビード幅を選択して前記移動機構及び前記トーチを制御し、前記溶着ビードを形成する制御部と、
    を備える造形物の製造装置。
  11. 　前記制御部は、前記マップから選択したビード高さ及びビード幅で前記溶着ビードを形成するように、アークを用いて前記溶加材を溶融及び凝固させて前記溶着ビードを形成する際に、前記トーチの移動速度及び前記アークを発生させる電流値を制御する請求項１０に記載の造形物の製造装置。
  12. 　前記マップにおいては、前記基面傾斜角θと前記軌道傾斜角φに対する前記ビード高さ及び前記ビード幅との関係が、前記溶着ビードにおける重力影響の指標としてcosθsinφを用いて求められている請求項１０又は１１に記載の造形物の製造装置。
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