WO2024013930A1 - Modeling system, processing system, modeling method, and processing method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the technical field of, for example, a modeling system and method that can create a shaped object on an object, and a processing system and method that can process an object.
- Patent Document 1 An example of a processing system that can process objects is described in Patent Document 1.
- Patent Document 1 describes, as an example of a processing system, a modeling system that can create a shaped object on an object.
- One of the technical challenges for such processing systems is properly processing objects.
- the object includes an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object, and supplies a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby applying the modeling object to the object.
- a modeling device capable of modeling; a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and a modeling period during which the modeling device forms the object.
- a moving device that relatively moves the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the irradiating optical system, and based on the measurement result of the emitted beam by the measuring device.
- the measuring device includes a moving member that moves the emitted beam on the measuring device, and the moving device moves the irradiation position of the ejected beam on the measuring device, and the moving device moves the emitted beam on the measuring device.
- the injection beam is measured during at least part of the measurement period during which one of the injection beams is moved, and the control device measures the injection beam during at least part of the modeling period based on the measurement result of the injection beam during the measurement period.
- a building system is provided that controls a moving member.
- the first irradiation optical system includes a first irradiation optical system capable of irradiating the first shaping beam onto the surface of the object, and a second irradiation optical system capable of irradiating the second shaping beam onto the surface of the object; a modeling device capable of modeling a model on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one of the first and second modeling beams; a first emitted beam including at least one of the first guide beams emitted from the irradiation optical system; and at least one of the second modeling beam and the second guide beam emitted from the second irradiation optical system.
- the first irradiation optical system is configured such that an irradiation position of the first emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting an optical axis of the first irradiation optical system.
- the second irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam, and the second irradiation optical system is arranged such that the irradiation position of the second emitted beam is aligned with the second irradiation optical system on the object or on the measurement device.
- the control device includes a second deflection member that deflects the second emitted beam so as to move along a direction intersecting the optical axis of the system, and the control device includes a measurement result of the first emitted beam by the measurement device and the A modeling system is provided that controls at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement results of the second emitted beam by a measurement device.
- the object includes an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object, and supplies a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby applying the modeling object to the object.
- a modeling device capable of modeling; a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotational axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system; a measurement device that is rotatable in a direction and capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and a measurement result of the emitted beam by the measurement device;
- a modeling system including a control device capable of controlling the modeling device.
- the processing device includes an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and a processing device capable of processing the object with the processing beam, and a processing beam emitted from the processing beam and the irradiation optical system.
- the irradiation optical system includes a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the guide beams, and a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam by the measuring device.
- a processing system is provided that measures the emitted beam during at least part of a measurement period during which the beam irradiation position is being moved.
- a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second processing beam onto the surface of the object;
- a processing device capable of processing the object with at least one of the first processing beam and the first processing beam including at least one of the first guide beam emitted from the first irradiation optical system;
- a measuring device capable of measuring each of a processing beam and a second emitted beam including at least one of a second guide beam emitted from the second irradiation optical system, and the first and second emitting beams by the measuring device;
- a control device capable of controlling the processing device based on at least one measurement result of the beam, and the first irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the first emitted beam is on the optical axis of the first irradiation optical system.
- the second irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam so as to move along a direction intersecting the second irradiation optical system.
- a processing system is provided that includes a second deflection member that deflects the second exit beam to move along a direction intersecting the optical axis of the second beam.
- a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto a surface of an object and capable of processing the object with the processing beam; a mounting member rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the system; and a mounting member arranged on the mounting member, rotatable around the rotation axis, and emitted from the processing beam and the irradiation optical system.
- a processing system comprising: a measuring device capable of measuring an ejected beam including at least one of the guide beams; and a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam by the measuring device. be done.
- the seventh aspect by supplying the modeling material to the molten pool formed on the object by the modeling beam using a modeling apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object, forming a model on an object; using a measuring device to measure an emitted beam including at least one of the forming beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and using the forming device.
- a modeling apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object, forming a model on an object; using a measuring device to measure an emitted beam including at least one of the forming beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and using the forming device.
- a modeling method includes controlling the moving member during at least a portion of the modeling period based on the measurement results.
- a modeling device including a first irradiation optical system capable of irradiating a first modeling beam onto the surface of an object, and a second irradiation optical system capable of irradiating a second modeling beam onto the surface of the object.
- modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one of the first and second modeling beams, and using a measuring device.
- a first injection beam including at least one of the first modeling beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system, and a first injection beam emitted from the second modeling beam and the second irradiation optical system.
- a second deflection member capable of deflecting the second emitted beam is used to direct the irradiation position of the second emitted beam to intersect the optical axis of the second irradiation optical system on the object or on the measuring device.
- controlling the modeling device includes moving the modeling device along a direction in which the Provided is a modeling method comprising controlling at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of a measurement result of the first injection beam and a measurement result of the second injection beam by the measuring device. be done.
- a molten pool formed on the object by the shaping beam is formed by using a shaping apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the shaping beam onto the surface of the object placed on the mounting member.
- a shaping apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the shaping beam onto the surface of the object placed on the mounting member.
- processing the object using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating the processing beam onto the surface of the object, and processing the processing beam and the irradiation optical system using a measuring device.
- measuring the emitted beam including at least one of the guide beams emitted from the system; and using a moving member included in the irradiation optical system, the irradiation along the direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system.
- the method includes moving the ejected beam emitted from the optical system and controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam, and measuring the ejected beam uses the moving member.
- a processing method is provided that includes measuring the ejected beam during at least part of a measurement period in which the irradiation position of the ejected beam is moved on the measuring device.
- the processing apparatus includes a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of the object, and a second irradiation optical system capable of irradiating the second processing beam onto the surface of the object.
- a first processing beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system; and a second processing beam.
- a processing method includes controlling the processing apparatus based on measurement results of at least one of the first and second emitted beams.
- the object is processed using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object placed on the mounting member; measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a disposed measurement device; and a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system.
- a processing method is provided, which includes: rotating the mounting member around the rotation axis to rotate the measurement device around the rotation axis; and controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam. Ru.
- FIG. 1 is a sectional view showing the appearance of the processing system of this embodiment.
- FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the processing system of this embodiment.
- FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the processing system of this embodiment.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the irradiation optical system.
- FIG. 5(a) is a plan view showing the movement trajectory of the target irradiation area within the processing unit area
- FIG. 5(b) is a plan view showing the movement trajectory of the target irradiation area on the modeling surface.
- FIGS. 6(a) and 6(b) is a plan view showing the movement locus of the target irradiation area within the processing unit area
- FIG. 6(c) is a plan view showing the movement locus of the target irradiation area on the modeling surface.
- FIG. 3 is a plan view showing a movement trajectory.
- FIG. 7(a) is a top view showing the configuration of the calibration unit
- FIGS. 7(b) and 7(c) are cross-sectional views showing the configuration of the calibration unit (FIG. 7(a)).
- FIG. 8 is a sectional view showing the calibration unit located at a non-measurement position.
- FIG. 9(a) is a sectional view showing the calibration unit located at the non-measurement position
- FIG. 9(b) is a sectional view showing the calibration unit located at the measurement position.
- FIGS. 10(a) to 10(d) is a plan view showing an example of a mark formed on the calibration unit.
- FIGS. 11(a) to 11(e) is a cross-sectional view showing a situation in which a certain area on a workpiece is irradiated with processing light and a modeling material is supplied.
- FIG. 12(a) is a plan view showing the target movement trajectory of the processing unit area
- FIG. 12(b) is a plan view showing the target movement trajectory of the processing unit area
- FIG. FIG. 3 is a plan view showing a linear shaped object formed on a surface.
- FIGS. 13(a) to 13(c) is a cross-sectional view showing the process of modeling a three-dimensional structure.
- FIG. 13(a) to 13(c) is a cross-sectional view showing the process of modeling a three-dimensional structure.
- FIG. 14 is a sectional view showing an example of a position measuring device.
- FIG. 15 is a cross-sectional view showing the probe in contact with the reference surface of the calibration unit.
- FIG. 16 is a sectional view showing another example of the position measuring device.
- FIG. 17 is a plan view showing an example of a target movement locus of processing light on a search mark.
- FIG. 18 is a waveform diagram showing the result of receiving processing light via a search mark.
- FIG. 19 is a plan view showing an example of a target movement locus of processing light on a search mark.
- FIG. 20 is a plan view showing processing light passing across a slit mark.
- FIG. 21 is a waveform diagram showing the result of receiving processing light through a slit mark.
- FIG. 22 is a graph showing the spot diameter of processing light.
- FIG. 23 is a plan view showing processing light irradiated onto a pinhole mark.
- FIG. 24 is a waveform diagram showing the result of receiving processing light through a pinhole mark.
- FIG. 25 is a plan view showing the amount of deviation in the irradiation position of processing light.
- FIG. 26 is a plan view showing processing light applied to the slit mark.
- FIG. 27 is a plan view showing processing light applied to the slit mark.
- FIGS. 28(a) and 28(b) is a waveform chart showing the result of reception of processing light through a slit mark.
- FIG. 29 is a cross-sectional view showing processing light applied to the first calibration unit.
- FIG. 31 is a cross-sectional view showing the configuration of the irradiation optical system in the first modification.
- FIG. 32(a) is a top view showing the configuration of the calibration unit in the first modification, and
- FIG. 32(b) is a sectional view showing the configuration of the calibration unit in the first modification.
- FIGS. 33(a) and 33(b) is a cross-sectional view showing the arrangement position of the calibration unit in the second modification.
- FIGS. 34(a) and 34(b) is a cross-sectional view showing the arrangement position of the calibration unit in the third modification.
- Additional processing based on the laser metallization welding method melts the modeling material M supplied to the workpiece W with processing light EL (that is, an energy beam in the form of light), so that the material M that is integrated with the workpiece W or the workpiece W
- processing light EL that is, an energy beam in the form of light
- each of the X-axis direction and the Y-axis direction is a horizontal direction (that is, a predetermined direction within a horizontal plane), and the Z-axis direction is a vertical direction (that is, a direction perpendicular to the horizontal plane). (and substantially in the vertical direction).
- the rotation directions (in other words, the tilt directions) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are referred to as the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction, respectively.
- the Z-axis direction may be the direction of gravity.
- the XY plane may be set in the horizontal direction.
- the positional relationship is a concept that includes not only a positional relationship regarding at least one of the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, but also a positional relationship (posture relationship) regarding at least one of the ⁇ x direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction. It may be.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the processing system SYS of this embodiment.
- FIG. 2 is a sectional view schematically showing the configuration of the processing system SYS of this embodiment.
- FIG. 3 is a system configuration diagram showing the system configuration of the processing system SYS of this embodiment.
- the processing system SYS is capable of performing additional processing on the workpiece W.
- the processing system SYS can form a molded object that is integrated with (or is separable from) the workpiece W by performing additional processing on the workpiece W.
- the additional processing performed on the work W corresponds to processing that adds to the work W a shaped object that is integrated with (or separable from) the work W.
- the modeled object in this embodiment may mean any object modeled by the processing system SYS.
- the processing system SYS uses a three-dimensional structure (that is, a three-dimensional structure that has a size in any three-dimensional direction) as an example of a modeled object. , a structure having dimensions in the Y-axis direction and the Z-axis direction) ST can be modeled.
- the processing system SYS can perform additional processing on the stage 31.
- the work W is a placed object, which is an object placed on the stage 31, the processing system SYS can perform additional processing on the placed object.
- the object placed on the stage 31 may be another three-dimensional structure ST (that is, an existing structure) modeled by the processing system SYS.
- FIGS. 1 and 2 show an example in which the workpiece W is an existing structure placed on a stage 31. Further, the explanation will be continued below using an example in which the workpiece W is an existing structure placed on the stage 31.
- the workpiece W may be an item that requires repair and has a defective part.
- the processing system SYS may perform repair processing to repair the item requiring repair by performing additional processing to form a modeled object to compensate for the missing portion. That is, the additional processing performed by the processing system SYS may include additional processing that adds a shaped object to the workpiece W to compensate for a missing portion.
- the processing system SYS is capable of performing additional processing based on the laser overlay welding method.
- the processing system SYS can be said to be a 3D printer that processes objects using layered processing technology.
- the layered processing technology may also be referred to as rapid prototyping, rapid manufacturing, or additive manufacturing.
- the laser deposition welding method may also be referred to as DED (Directed Energy Deposition).
- the processing system SYS using the lamination processing technique forms a three-dimensional structure ST in which the plurality of structural layers SL are stacked by sequentially forming a plurality of structural layers SL (see FIG. 13 described later).
- the processing system SYS first sets the surface of the workpiece W as a modeling surface MS for actually modeling the object, and models the first structural layer SL on the modeling surface MS.
- the processing system SYS sets the surface of the first structural layer SL as a new modeling surface MS, and models the second structural layer SL on the new modeling surface MS.
- the processing system SYS repeats the same operation to form a three-dimensional structure ST in which a plurality of structural layers SL are stacked.
- the processing system SYS performs additional processing by processing the modeling material M using the processing light EL, which is an energy beam.
- the modeling material M is a material that can be melted by irradiation with processing light EL having a predetermined intensity or higher.
- a modeling material M for example, at least one of a metallic material and a resinous material can be used.
- the metallic material include at least one of a material containing copper, a material containing tungsten, and a material containing stainless steel.
- the modeling material M other materials different from metal materials and resin materials may be used.
- the modeling material M is a powder material. That is, the modeling material M is a powder. However, the modeling material M may not be a powder.
- at least one of a wire-shaped modeling material and a gaseous modeling material may be used.
- the workpiece W may also be an object containing a material that can be melted by irradiation with the processing light EL having a predetermined intensity or higher.
- the material of the work W may be the same as the modeling material M, or may be different.
- the material of the workpiece W for example, at least one of a metallic material and a resinous material can be used.
- the metallic material include at least one of a material containing copper, a material containing tungsten, and a material containing stainless steel.
- other materials different from the metallic material and the resinous material may be used.
- the processing system SYS includes a material supply source 1, a processing unit 2, a stage unit 3, a light source 4, a gas supply source 5, and a control unit, as shown in FIGS. 1 to 3. 7 and a calibration unit 8.
- the processing unit 2 and the stage unit 3 may be housed in a chamber space 63IN inside the housing 6. In this case, the processing system SYS may perform additional processing in the chamber space 63IN. Note that the processing system SYS does not need to include at least one of the stage unit 3 and the housing 6.
- a material supply source 1 supplies a modeling material M to a processing unit 2.
- the material supply source 1 supplies a desired amount of modeling material M according to the required amount so that the amount of modeling material M required per unit time to perform additional processing is supplied to the processing unit 2. do.
- the processing unit 2 processes the modeling material M supplied from the material supply source 1 to create a modeled object.
- the processing unit 2 includes a processing head 21 and a head drive system 22.
- the processing head 21 includes an irradiation optical system 211 and a plurality of material nozzles 212.
- the processing head 21 may include a plurality of irradiation optical systems 211.
- Processing head 21 may include a single material nozzle 212. Note that the processing head 21 may be referred to as a processing device or a modeling device.
- the irradiation optical system 211 is an optical system for emitting processing light EL. Specifically, the irradiation optical system 211 is optically connected to the light source 4 that emits (generates) the processing light EL via the light transmission member 41.
- An example of the optical transmission member 41 is at least one of an optical fiber and a light pipe.
- the processing system SYS includes two light sources 4 (specifically, light sources 4#1 and 4#2), and the irradiation optical system 211 includes a light transmission member 41#1. and 41#2, they are optically connected to light sources 4#1 and 4#2, respectively.
- the irradiation optical system 211 receives processing light EL propagating from the light source 4#1 via the light transmission member 41#1 and processing light EL propagating from the light source 4#2 via the light transmission member 41#2. and eject both.
- processing light EL when it is necessary to distinguish between the two processing lights EL emitted by the irradiation optical system 211, the processing light EL generated by the light source 4#1 may be referred to as “processing light EL” as necessary. #1”, and the processing light EL generated by the light source 4#2 is called “processing light EL#2".
- processing light EL means at least one of processing light EL#1 and EL#2.
- the processing system SYS may include a single light source 4 instead of the plurality of light sources 4.
- the irradiation optical system 211 may emit a single processing light EL instead of emitting a plurality of processing lights EL.
- the irradiation optical system 211 emits the processing light EL downward (that is, to the ⁇ Z side).
- a stage 31 is arranged below the irradiation optical system 211.
- the irradiation optical system 211 irradiates the molding surface MS with the emitted processing light EL.
- the irradiation optical system 211 applies the processing light to a target irradiation area (target irradiation position) EA that is set on the modeling surface MS as an area where the processing light EL is irradiated (typically, focused). It is possible to irradiate with EL.
- the irradiation optical system 211 may change the processing light EL as necessary.
- the target irradiation area EA where the processing light EL#1 is irradiated is referred to as the "target irradiation area EA#1"
- the target irradiation area EA where the irradiation optical system 211 irradiates the processing light EL#2 is referred to as the "target irradiation area EA#2”. ”.
- the state of the irradiation optical system 211 is switchable under the control of the control unit 7 between a state in which the target irradiation area EA is irradiated with the processed light EL and a state in which the target irradiation area EA is not irradiated with the processed light EL.
- the direction of the processing light EL emitted from the irradiation optical system 211 is not limited to directly below (that is, coincident with the ⁇ Z-axis direction), but may be, for example, a direction tilted by a predetermined angle with respect to the Z-axis. Good too.
- the third optical system 216 (or the f ⁇ lens 2162 described below), which will be described later, is not limited to an optical system that is telecentric on the object side, but may be an optical system that is non-telecentric on the object side.
- the irradiation optical system 211 may form a molten pool MP on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL to the modeling surface MS.
- the irradiation optical system 211 may form the molten pool MP#1 on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL#1 onto the modeling surface MS.
- the irradiation optical system 211 may form the molten pool MP#2 on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL#2 onto the modeling surface MS.
- Molten pool MP#1 and molten pool MP#2 may be integrated.
- molten pool MP#1 and molten pool MP#2 are integrated, a single molten pool MP is formed on the modeling surface MS by irradiation with processing light EL#1 and EL#2. It may be considered as Alternatively, molten pool MP#1 and molten pool MP#2 may be separated from each other. However, the molten pool MP#1 may not be formed on the modeling surface MS by the irradiation with the processing light EL#1. The molten pool MP#2 may not be formed on the modeling surface MS by the irradiation with the processing light EL#2.
- the material nozzle 212 supplies (for example, injects, jets, squirts, or sprays) the modeling material M.
- the material nozzle 212 is physically connected to the material supply source 1, which is a supply source of the modeling material M, via the supply pipe 11 and the mixing device 12.
- the material nozzle 212 supplies the modeling material M supplied from the material supply source 1 via the supply pipe 11 and the mixing device 12 .
- the material nozzle 212 may force-feed the modeling material M supplied from the material supply source 1 via the supply pipe 11. That is, the modeling material M from the material supply source 1 and the transport gas (that is, a pressurized gas, for example, an inert gas such as nitrogen or argon) are mixed in the mixing device 12 and then passed through the supply pipe 11.
- a pressurized gas for example, an inert gas such as nitrogen or argon
- the material may be pumped through the material nozzle 212 .
- the material nozzle 212 supplies the modeling material M together with the transport gas.
- the transport gas for example, purge gas supplied from the gas supply source 5 is used.
- a gas supplied from a gas supply source different from the gas supply source 5 may be used.
- the material nozzle 212 supplies the modeling material M downward (that is, to the -Z side).
- a stage 31 is arranged below the material nozzle 212. When the workpiece W is mounted on the stage 31, the material nozzle 212 supplies the modeling material M toward the modeling surface MS.
- a predetermined angle for example, an acute angle
- the material nozzle 212 applies the modeling material M to a position where at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 is irradiated (that is, at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2). supply
- the target supply area MA which is set on the modeling surface MS as the area where the material nozzle 212 supplies the modeling material M, is configured to at least partially overlap with at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
- the material nozzle 212 and the irradiation optical systems 211#1 and 211#2 are aligned.
- the size of the target supply area MA may be larger than, smaller than, or the same as the size of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
- the material nozzle 212 may supply the modeling material M to the molten pool MP. Specifically, the material nozzle 212 may supply the modeling material M to at least one of the molten pool MP#1 and the molten pool MP#2. However, the material nozzle 212 does not have to supply the modeling material M to the molten pool MP.
- the processing system SYS melts the modeling material M from the material nozzle 212 with the processing light EL emitted from the irradiation optical system 211 before the modeling material M reaches the workpiece W, and transfers the melted modeling material M to the workpiece W. It may be attached to W.
- the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 may be housed in a head housing 213 included in the processing head 21.
- the head housing 213 is a housing in which a housing space for housing the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 is formed.
- the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 may be housed in a housing space inside the head housing 213.
- the head drive system 22 moves the processing head 21 under the control of the control unit 7. That is, the head drive system 22 moves the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 under the control of the control unit 7.
- the head drive system 22 moves the processing head 21 along at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction, for example.
- the operation of moving the processing head 21 along at least one of the ⁇ X direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction includes the rotational axis along the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. It may be considered that the operation is equivalent to rotating the processing head 21 around at least one rotation.
- the head drive system 22 moves the processing head 21 along the X-axis direction and the Z-axis direction.
- the head drive system 22 is attached to (or formed on) a column 221, which is a wall-shaped member extending upward along the Z-axis direction from the bed 30, which is the base of the stage unit 3, and the column 221, for example.
- a column 221 which is a wall-shaped member extending upward along the Z-axis direction from the bed 30, which is the base of the stage unit 3, and the column 221, for example.
- an X guide member 222 extending along the X-axis direction
- an X block member 223 attached to the X guide member 222 and movable along the X guide member 222
- a servo motor 224 that generates a force, a Z guide member 225 that is attached to (or formed on) the X block member 223 and extends along the Z-axis direction, and a Z guide member 225 that is attached to the Z guide member 225 and extends along the Z guide member 225.
- the Z-block member 226 may be movable, and a servo motor 227 that generates a driving force for moving the Z-block member 226 may be provided.
- the processing head 21 may be attached to the Z block member 226. Specifically, the head housing 213 of the processing head 21 may be attached to the Z block member 226. As a result, the processing head 21 moves in the X-axis direction as the X-block member 223 moves, and moves in the Z-axis direction as the Z-block member 226 moves. That is, as the position of the X block member 223 in the X-axis direction changes, the position of the processing head 21 in the X-axis direction changes, and as the position of the Z-block member 226 in the Z-axis direction changes, the position of the processing head 21 in the Z-axis direction changes. The position of the processing head 21 in is changed.
- the head drive system 22 moves the processing head 21, the relative positional relationship between the processing head 21, the stage 31, and the work W placed on the stage 31 changes. As a result, the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211 included in the processing head 21 changes. Therefore, the head drive system 22 may be considered to function as a position changing device that can change the relative positional relationship between the stage 31 and the workpiece W, and the irradiation optical system 211. The head drive system 22 may be considered to function as a moving device that can relatively move each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211.
- the head drive system 22 may be considered to function as a moving device that can move the irradiation optical system 211 with respect to each of the stage 31 and the workpiece W. Furthermore, when the relative positional relationship between the stage 31 and the workpiece W and the processing head 21 changes, the distance between the workpiece W and each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA changes. Relative positions also change. In other words, the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA are arranged in the X-axis direction and the Y-axis on the surface of the workpiece W (more specifically, the modeling surface MS on which additional processing is performed).
- the head drive system 22 may be considered to be moving the processing head 21 so that each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA moves on the modeling surface MS. .
- the stage unit 3 includes a bed 30, a stage 31, and a stage drive system 32.
- a workpiece W is placed on the stage 31.
- the workpiece W is placed on the workpiece placement surface 311, which is one surface of the stage 31 (for example, the upper surface facing the +Z side). Therefore, the stage 31 may be referred to as a mounting member.
- the stage 31 can support a work W placed on the stage 31.
- the stage 31 may be able to hold the work W placed on the stage 31.
- the stage 31 may include at least one of a mechanical chuck, an electrostatic chuck, a vacuum chuck, etc. to hold the workpiece W.
- the stage 31 does not need to be able to hold the work W placed on the stage 31.
- the work W may be placed on the stage 31 without a clamp.
- the workpiece W may be attached to a holder, or the holder to which the workpiece W is attached may be placed on the stage 31.
- the above-mentioned irradiation optical system 211 emits each of the processing lights EL#1 and EL#2 during at least part of the period during which the workpiece W is placed on the stage 31.
- the material nozzle 212 described above supplies the modeling material M during at least part of the period when the work W is placed on the stage 31.
- the stage drive system 32 moves the stage 31.
- the stage drive system 32 moves the stage 31 along at least one of the X axis, Y axis, Z axis, ⁇ X direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction, for example.
- the operation of moving the stage 31 along at least one of the ⁇ X direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction includes a rotation axis along the X axis (that is, the A axis) and a rotation axis along the Y axis (that is, the B axis). This may be considered to be equivalent to the operation of rotating the stage 31 around at least one of the rotation axis (that is, the C axis) and the rotation axis along the Z axis (in other words, the C axis).
- the stage drive system 32 may rotate the stage 31 at least around a desired rotation axis.
- the stage drive system 32 may rotate the stage 31 around a rotation axis intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the optical axis EX of the irradiation optical system 211 is an axis along the Z-axis. For this reason, the stage drive system 32 may rotate the stage 31 around at least one of the A axis and the B axis.
- the stage drive system 32 moves the stage 31 along the Y-axis direction and rotates the stage 31 around the respective rotation axes of the A-axis and the C-axis.
- the stage drive system 32 includes, for example, a Y guide member 321 that is attached to (or formed on) the bed 30 and extends along the Y-axis direction, and a Y guide member 321 that is attached to the Y guide member 321 and extends along the Y guide member 321.
- a trunnion (Y block member) 322 that is movable, a servo motor 323 that generates a driving force for moving the trunnion 322, and a cradle that is attached to the trunnion 322 and that is rotatable around the A axis relative to the trunnion 322.
- 324 and a servo motor (not shown) that generates a driving force for rotating the cradle 324.
- the stage 31 may be attached to the cradle 324 so as to be rotatable around the C-axis relative to the cradle 324 using a driving force generated by a servo motor (not shown).
- the stage 31 moves in the Y-axis direction in accordance with the movement of the trunnion 322, rotates around the A-axis in accordance with the rotation of the cradle 324, and rotates around the C-axis.
- the workpiece W is placed on the stage drive system 32 that moves the stage 31 via the stage 31.
- the work W is placed on the cradle 324 to which the stage 31 is attached via the stage 31. Therefore, like the stage 31, the components of the stage drive system 32 (for example, the cradle 324) may also be referred to as mounting members.
- the stage drive system 32 moves the stage 31, the relative positional relationship between the processing head 21, the stage 31, and the workpiece W changes. As a result, the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211 included in the processing head 21 changes. Therefore, like the head drive system 22, the stage drive system 32 functions as a position change device that can change the relative positional relationship between the stage 31 and the workpiece W, and the irradiation optical system 211. It may be considered as The stage drive system 32 may be considered to function as a moving device that can relatively move each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211.
- the stage drive system 32 may be considered to function as a moving device capable of moving each of the stage 31 and the workpiece W with respect to the irradiation optical system 211. Furthermore, when the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the processing head 21 changes, the difference between each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA and the workpiece W changes. Relative positions also change. In other words, each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA is arranged in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction on the surface of the workpiece W (more specifically, the modeling surface MS).
- the stage drive system 32 may be considered to be moving the stage 31 so that each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA moves on the modeling surface MS.
- the light source 4 emits, for example, at least one of infrared light, visible light, and ultraviolet light as processing light EL.
- the processing light EL may include a plurality of pulsed lights (that is, a plurality of pulsed beams).
- the processing light EL may be a laser beam.
- the light source 4 may include a laser light source (for example, a semiconductor laser such as a laser diode (LD). Examples of the laser light source include a fiber laser, a CO 2 laser, a YAG laser, an excimer laser, etc.
- the processing light EL does not need to be a laser beam.
- the light source 4 may include any light source (for example, at least one of an LED (Light Emitting Diode) and a discharge lamp). May contain.
- the processing system SYS includes a plurality of light sources 4 (specifically, light sources 4#1 and 4#2).
- the characteristics of the processing light EL#1 emitted by the light source 4#1 and the characteristics of the processing light EL#2 emitted by the light source 4#2 may be the same.
- the wavelength of processing light EL#1 typically, the peak wavelength that is the wavelength at which the intensity is maximum in the wavelength band of processing light EL#1
- the wavelength of processing light EL#2 typically, peak wavelength
- the wavelength band of the processing light EL#1 (typically, the range of wavelengths where the intensity is a certain value or more) and the wavelength band of the processing light EL#2 may be the same.
- the intensity of processing light EL#1 and the intensity of processing light EL#2 may be the same.
- the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#1 (or an object whose surface is the modeling surface MS, the same applies hereinafter) may be the same as the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#2. .
- the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#1 and the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#2 may be the same.
- the characteristics of the processing light EL#1 emitted by the light source 4#1 and the characteristics of the processing light EL#2 emitted by the light source 4#2 may be different.
- the wavelength (typically, peak wavelength) of processing light EL#1 and the wavelength (typically, peak wavelength) of processing light EL#2 may be different.
- the wavelength band of processing light EL#1 and the wavelength band of processing light EL#2 may be different.
- the intensity of processing light EL#1 and the intensity of processing light EL#2 may be different.
- the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#1 and the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#2 may be different.
- the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#1 and the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#2 may be different.
- the processing system SYS includes a plurality of light sources 4 .
- the processing system SYS does not need to include the plurality of light sources 4.
- the processing system SYS does not need to include a single light source 4.
- the processing system may include, as a single light source 4, a light source that emits (supplies) light in a wide wavelength band or multiple wavelengths.
- the processing system SYS may generate processing light EL#1 and processing light EL#2 having different wavelengths by wavelength-dividing the light emitted from the light source.
- the gas supply source 5 is a purge gas supply source for purging the chamber space 63IN inside the housing 6.
- the purge gas includes an inert gas.
- An example of the inert gas is nitrogen gas or argon gas.
- the gas supply source 5 is connected to the chamber space 63IN via a supply port 62 formed in the partition member 61 of the housing 6 and a supply pipe 51 connecting the gas supply source 5 and the supply port 62.
- the gas supply source 5 supplies purge gas to the chamber space 63IN via the supply pipe 51 and the supply port 62.
- the chamber space 63IN becomes a space purged with the purge gas.
- the purge gas supplied to the chamber space 63IN may be exhausted from an outlet (not shown) formed in the partition member 61.
- the gas supply source 5 may be a cylinder containing an inert gas.
- the gas supply source 5 may be a nitrogen gas generator that generates nitrogen gas using the atmosphere as a raw material.
- the gas supply source 5 is used to locally purge the space between the irradiation optical system 211 and the workpiece W. , purge gas may be supplied to this space. Note that even when the processing system SYS performs additional processing in the chamber space 63IN, the gas supply source 5 is used to locally purge the space between the irradiation optical system 211 and the workpiece W. A purge gas may also be supplied.
- the gas supply source 5 supplies the purge gas to the mixing device 12 to which the modeling material M from the material supply source 1 is supplied.
- the gas supply source 5 may be connected to the mixing device 12 via a supply pipe 52 that connects the gas supply source 5 and the mixing device 12.
- the gas supply source 5 supplies purge gas to the mixing device 12 via the supply pipe 52.
- the modeling material M from the material supply source 1 is supplied (specifically, , pumping). That is, the gas supply source 5 may be connected to the material nozzle 212 via the supply pipe 52, the mixing device 12, and the supply pipe 11. In that case, the material nozzle 212 supplies the modeling material M together with the purge gas for pumping the modeling material M.
- the control unit 7 controls the operation of the processing system SYS.
- the control unit 7 may control the processing unit 2 (for example, at least one of the processing head 21 and the head drive system 22) included in the processing system SYS to perform additional processing on the workpiece W.
- the control unit 7 may control the stage unit 3 (for example, the stage drive system 32) included in the processing system SYS to perform additional processing on the workpiece W.
- the control unit 7 may control the material supply source 1 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
- the control unit 7 may control the light source 4 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
- the control unit 7 may control the gas supply source 5 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
- the control unit 7 may also be referred to as a control device.
- the control unit 7 may include, for example, a calculation device and a storage device.
- the arithmetic device may include, for example, at least one of a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit).
- the storage device may include, for example, memory.
- the control unit 7 functions as a device that controls the operation of the machining system SYS by the arithmetic device executing a computer program.
- This computer program is a computer program for causing the arithmetic device to perform (that is, execute) the operation to be performed by the control unit 7, which will be described later. That is, this computer program is a computer program for causing the control unit 7 to function so as to cause the processing system SYS to perform the operations described below.
- the computer program executed by the arithmetic device may be recorded in a storage device (that is, a recording medium) provided in the control unit 7, or may be stored in any storage device built into the control unit 7 or externally attachable to the control unit 7. It may be recorded on a medium (for example, a hard disk or a semiconductor memory). Alternatively, the computing device may download the computer program to be executed from a device external to the control unit 7 via the network interface.
- a storage device that is, a recording medium
- the computing device may download the computer program to be executed from a device external to the control unit 7 via the network interface.
- the control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL by the irradiation optical system 211.
- the irradiation mode may include, for example, at least one of the intensity of the processing light EL, the irradiation position of the processing light EL, and the irradiation timing of the processing light EL.
- the processing light EL includes a plurality of pulsed lights
- the irradiation mode is, for example, the light emission time of the pulsed light, the light emission cycle of the pulsed light, and the ratio of the length of the light emission time of the pulsed light to the light emission cycle of the pulsed light. (so-called duty ratio).
- control unit 7 may control the manner in which the processing head 21 is moved by the head drive system 22.
- the control unit 7 may control the manner in which the stage 31 is moved by the stage drive system 32.
- the movement mode may include, for example, at least one of a movement amount, a movement speed, a movement direction, and a movement timing (movement timing).
- the control unit 7 may control the manner in which the modeling material M is supplied by the material nozzle 212.
- the supply mode may include, for example, at least one of the supply amount (particularly the supply amount per unit time) and the supply timing (supply timing).
- the control unit 7 does not need to be provided inside the processing system SYS.
- the control unit 7 may be provided as a server or the like outside the processing system SYS.
- the control unit 7 and the processing system SYS may be connected via a wired and/or wireless network (or a data bus and/or a communication line).
- a wired network for example, a network using a serial bus type interface represented by at least one of IEEE1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485, and USB may be used.
- a network using a parallel bus interface may be used.
- a network using an interface compliant with Ethernet typified by at least one of 10BASE-T, 100BASE-TX, and 1000BASE-T may be used.
- a network using radio waves may be used.
- An example of a network using radio waves is a network compliant with IEEE802.1x (for example, at least one of a wireless LAN and Bluetooth (registered trademark)).
- a network using infrared rays may be used.
- a network using optical communication may be used as the wireless network.
- the control unit 7 and the processing system SYS may be configured to be able to transmit and receive various information via a network.
- control unit 7 may be able to transmit information such as commands and control parameters to the processing system SYS via a network.
- the processing system SYS may include a receiving device that receives information such as commands and control parameters from the control unit 7 via the network.
- the processing system SYS may include a transmitter that transmits information such as commands and control parameters to the control unit 7 via the network (that is, an output device that outputs information to the control unit 7). good.
- a first control device that performs some of the processes performed by the control unit 7 is provided inside the processing system SYS, while a second control device that performs other parts of the processes performed by the control unit 7 is provided inside the processing system SYS.
- the control device may be provided outside the processing system SYS.
- a computation model that can be constructed by machine learning may be implemented in the control unit 7 by a computation device executing a computer program.
- An example of a calculation model that can be constructed by machine learning is a calculation model that includes a neural network (so-called artificial intelligence (AI)).
- learning the computational model may include learning parameters (eg, at least one of weights and biases) of the neural network.
- the control unit 7 may control the operation of the processing system SYS using the calculation model. That is, the operation of controlling the operation of the processing system SYS may include the operation of controlling the operation of the processing system SYS using a calculation model.
- the control unit 7 may be equipped with an arithmetic model that has been constructed by offline machine learning using teacher data.
- the calculation model installed in the control unit 7 may be updated by online machine learning on the control unit 7.
- the control unit 7 may use a calculation model installed in a device external to the control unit 7 (that is, a device provided outside the processing system SYS). may be used to control the operation of the processing system SYS.
- the recording medium for recording the computer program executed by the control unit 7 includes CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disk, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, and DVD.
- At least one of optical disks such as RW, DVD+RW and Blu-ray (registered trademark), magnetic media such as magnetic tape, magneto-optical disks, semiconductor memories such as USB memory, and any other arbitrary medium capable of storing programs is used. It's okay to be hit.
- the recording medium may include a device capable of recording a computer program (for example, a general-purpose device or a dedicated device in which a computer program is implemented in an executable state in the form of at least one of software and firmware).
- each process or function included in the computer program may be realized by a logical processing block that is realized within the control unit 7 when the control unit 7 (that is, the computer) executes the computer program, or
- the control unit 7 may be realized by hardware such as a predetermined gate array (FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc., or by a combination of logical processing blocks and hardware. some elements It may also be realized in a mixed format with partial hardware modules that realize it.
- FPGA Field Programmable Gate Array
- ASIC Application Specific Integrated Circuit
- the calibration unit 8 is capable of measuring at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. For this reason, the calibration unit 8 may be referred to as a measuring device. Specifically, during at least part of the measurement period in which the calibration unit 8 measures at least one of the processing lights EL#1 and EL#2, the processing head 21 causes the calibration unit 8 to measure the processing lights EL#1 and EL#2. Irradiate at least one of #2. As a result, the calibration unit 8 can measure at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 emitted from the processing head 21. Note that the details of the configuration of the calibration unit 8 will be described in detail later with reference to FIG. 7 and the like.
- the calibration unit 8 may measure the processing light EL#1 and the processing light EL#2 at the same time. In this case, the processing head 21 may simultaneously irradiate the calibration unit 8 with the processing lights EL#1 and EL#2. The calibration unit 8 may measure the processing light EL#1 and the processing light EL#2 separately. That is, the calibration unit 8 may measure either one of the processing lights EL#1 and EL#2, and then measure the other of the processing lights EL#1 and EL#2. In this case, the processing head 21 irradiates the calibration unit 8 with one of the processing lights EL#1 and EL#2, and then irradiates the calibration unit 8 with one of the processing lights EL#1 and EL#2. may be irradiated.
- the calibration unit 8 may alternately repeat the operation of measuring the processing light EL#1 and the operation of measuring the processing light EL#2. That is, the calibration unit 8 may measure the processing lights EL#1 and EL#2 in a time-sharing manner. In this case, the processing head 21 irradiates the calibration unit 8 with one of the processing lights EL#1 and EL#2, and irradiates the calibration unit 8 with the other of the processing lights EL#1 and EL#2. The operation of irradiating the light may be repeated alternately.
- Measurement information indicating the measurement result of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 by the calibration unit 8 is output from the calibration unit 8 to the control unit 7.
- the control unit 7 may control the processing system SYS based on the measurement information. Specifically, the control unit 7 calculates the measured value of at least one of processing light EL #1 and EL #2 based on the measurement information, and controls the processing system SYS based on the calculated measurement value. Good too.
- the measured value at least one of the rotation amount ⁇ z, the offset amount ⁇ Offx, the offset amount ⁇ Offy, the irradiation position deviation amount ⁇ IPx, the irradiation position deviation amount ⁇ IPx, the stroke width STx, and the stroke width STy, which will be described later, is an example of the measured value. can give.
- the above-mentioned measurement period may or may not include at least a part of the period during which the control unit 7 calculates the measured value of at least one of processing light EL #1 and EL #2. Good too.
- the calibration unit 8 may be arranged so as to be rotatable around a desired rotation axis.
- the calibration unit 8 may be arranged so as to be rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the optical axis EX of the irradiation optical system 211 is an axis along the Z-axis. Therefore, the calibration unit 8 may be arranged so as to be rotatable around at least one of the A-axis and the B-axis.
- the calibration unit 8 is arranged in a cradle 324 of the stage drive system 32.
- the calibration unit 8 is rotatable around the A-axis in accordance with the rotation of the cradle 324.
- the calibration unit 8 may be placed on the stage 31.
- the calibration unit 8 is rotatable around the A-axis in accordance with the rotation of the stage 31 around the A-axis.
- the calibration unit 8 may be arranged so as to be movable along a desired movement axis.
- the calibration unit 8 may be arranged so as to be movable along a movement axis intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the optical axis EX of the irradiation optical system 211 is an axis along the Z-axis. Therefore, the calibration unit 8 may be arranged so as to be movable along at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction.
- the calibration unit 8 is arranged in a cradle 324 of the stage drive system 32.
- the calibration unit 8 is movable along the Y-axis direction in accordance with the movement of the trunnion 322 to which the cradle 324 is attached.
- the calibration unit 8 may be placed on the stage 31.
- the calibration unit 8 is movable along the Y-axis direction in accordance with the movement of the stage 31 along the Y-axis direction.
- the calibration unit 8 is placed in the cradle 324. That is, the calibration unit 8 is rotatable around the A-axis that intersects with the optical axis EX of the irradiation optical system 211, and is movable along the Y-axis direction that intersects with the optical axis EX of the irradiation optical system 211. Let's explain using an example.
- the stage drive system 32 moves the calibration unit 8 in addition to the stage 31.
- the operation of moving the stage 31 may be considered to be equivalent to the operation of moving the calibration unit 8.
- the stage drive system 32 moves the calibration unit 8
- the relative positional relationship between the processing head 21 and the calibration unit 8 changes.
- the relative positional relationship between the calibration unit 8 and the irradiation optical system 211 included in the processing head 21 changes. Therefore, the stage drive system 32 may be considered to function as a position changing device that can change the relative positional relationship between the calibration unit 8 and the irradiation optical system 211.
- the stage drive system 32 may be considered to function as a moving device that can move the calibration unit 8 and the irradiation optical system 211 relative to each other.
- the stage drive system 32 may be considered to function as a moving device that can move the calibration unit 8 with respect to the irradiation optical system 211.
- the head drive system 22 moves the processing head 21 under the condition that the calibration unit 8 is placed in the cradle 324, the relative positional relationship between the processing head 21 and the calibration unit 8 changes. Therefore, like the stage drive system 32, the head drive system 22 is considered to function as a position change device that can change the relative positional relationship between the calibration unit 8 and the irradiation optical system 211. Good too. Like the stage drive system 32, the head drive system 22 may be considered to function as a moving device that can move the calibration unit 8 and the irradiation optical system 211 relative to each other. The head drive system 22 may be considered to function as a moving device that can move the irradiation optical system 211 with respect to the calibration unit 8.
- the stage drive system 32 may remove the deposits attached to the calibration unit 8 by rotating the cradle 324.
- the deposit may include spatter generated by scattering of the melt melted in the molten pool MP.
- the deposits may include fume generated by evaporation of the molten material melting in the molten pool MP.
- the deposit may include the modeling material M that has been melted by the processing light EL but has not reached the molten pool MP.
- the deposit may include the modeling material M that is not melted by the processing light EL and has not reached the molten pool MP.
- the arrangement position is not limited to the above-mentioned arrangement position.
- the calibration unit 8 can measure at least one of the processing lights EL#1 and EL#2, the calibration unit 8 may be placed at any position.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the irradiation optical system 211.
- the irradiation optical system 211 includes a first optical system 214, a second optical system 215, and a third optical system 216.
- the first optical system 214 is an optical system into which the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 enters.
- the first optical system 214 is an optical system that emits processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 toward the third optical system 216.
- the second optical system 215 is an optical system into which the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 enters.
- the second optical system 215 is an optical system that emits processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 toward the third optical system 216.
- the third optical system 216 is an optical system into which the processing light EL#1 emitted from the first optical system 214 and the processing light EL#2 emitted from the second optical system 215 enter.
- the third optical system 216 is an optical system that emits processing light EL#1 emitted from the first optical system 214 and processing light EL#2 emitted from the second optical system 215 toward the modeling surface MS. .
- the first optical system 214, the second optical system 215, and the third optical system 216 will be explained in order.
- the first optical system 214 includes a collimator lens 2141, a parallel plate 2142, a power meter 2143, and a galvano scanner 2144.
- the galvano scanner 2144 includes a focus control optical system 2145 and a galvanometer mirror 2146.
- the first optical system 214 does not need to include at least one of the collimator lens 2141, the parallel plate 2142, the power meter 2143, and the galvano scanner 2144.
- the galvano scanner 2144 does not need to include at least one of the focus control optical system 2145 and the galvanometer mirror 2146.
- Processing light EL#1 emitted from light source 4#1 enters collimator lens 2141.
- the collimator lens 2141 converts the processing light EL#1 that has entered the collimator lens 2141 into parallel light. Note that when the processed light EL#1 emitted from the light source 4#1 is parallel light (that is, the processed light EL#1 that is parallel light enters the first optical system 214), the first optical system 214 may not include the collimator lens 2141.
- Processing light EL#1 converted into parallel light by the collimator lens 2141 enters the parallel plate 2142. A part of the processing light EL#1 incident on the parallel plate 2142 passes through the parallel plate 2142. Another part of the processing light EL#1 that has entered the parallel plate 2142 is reflected by the parallel plate 2142.
- the processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2142 is incident on the galvano scanner 2144. Specifically, the processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2142 is incident on the focus control optical system 2145 of the galvano scanner 2144.
- the focus control optical system 2145 is an optical member that can change the focusing position CP of the processing light EL#1 (hereinafter referred to as "focusing position CP#1"). Specifically, the focus control optical system 2145 can change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the irradiation direction of the processing light EL#1 irradiated onto the modeling surface MS. In the example shown in FIG. 4, the irradiation direction of the processing light EL#1 irradiated onto the modeling surface MS is a direction in which the Z-axis direction is the main component. In this case, the focus control optical system 2145 can change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the Z-axis direction.
- the focus control optical system 2145 can change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the direction intersecting the modeling surface MS (for example, the surface of the workpiece W or the structural layer SL).
- the focus control optical system 2145 is capable of changing the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the direction of the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (typically the third optical system 216). It may be considered.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 may mean the irradiation direction of the processing light EL#1 emitted from the third optical system 216.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 may be the same as the direction along the optical axis of the third optical system 216.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 may be the same as the direction along the optical axis of the final optical member disposed closest to the modeling surface MS among the optical members constituting the third optical system 216.
- the final optical member may be an f ⁇ lens 2162, which will be described later.
- the final optical member may be the optical member disposed closest to the modeling surface MS among the plurality of optical members configuring the f ⁇ lens 2162. good.
- the focus control optical system 2145 may include, for example, a plurality of lenses arranged along the irradiation direction of the processing light EL#1. In this case, the focus control optical system 2145 moves at least one of the plurality of lenses along its optical axis direction to change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1. good.
- the focus control optical system 2145 changes the focusing position CP#1 of the processing light EL#1, the positional relationship between the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS changes. In particular, the positional relationship between the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#1 changes. Therefore, the focus control optical system 2145 changes the focus position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS by changing the focus position CP#1 of the processing light EL#1. It may be considered that the positional relationship between the
- the galvano scanner 2144 does not need to include the focus control optical system 2145. Even in this case, if the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#1 changes, the condensing position of the processing light EL#1 in the irradiation direction of the processing light EL#1 The positional relationship between CP#1 and the modeling surface MS changes.
- the processing system SYS can adjust the focus position CP#1 of the processing light EL#1 in the irradiation direction of the processing light EL#1 and the The positional relationship with the surface MS can be changed.
- the processing system SYS uses the head drive system 22 to move the processing head 21 along the irradiation direction of the processing light EL#1, thereby increasing the processing light EL#1 in the irradiation direction of the processing light EL#1.
- the positional relationship between the condensing position CP#1 and the modeling surface MS may be changed.
- the processing system SYS uses the stage drive system 32 to move the stage 31 along the irradiation direction of the processing light EL#1, thereby concentrating the processing light EL#1 in the irradiation direction of the processing light EL#1.
- the positional relationship between optical position CP#1 and modeling surface MS may be changed.
- Processing light EL#1 emitted from the focus control optical system 2145 enters the galvanometer mirror 2146.
- the galvanometer mirror 2146 changes the emission direction of the processing light EL#1 emitted from the galvanometer mirror 2146 by deflecting the processing light EL#1. For this reason, galvano mirror 2146 may be referred to as a deflection member.
- the direction of the processing light EL#1 emitted from the galvanometer mirror 2146 is changed, the position from which the processing light EL#1 is emitted from the processing head 21 is changed.
- the target irradiation area on the modeling surface MS is irradiated with the processing light EL#1.
- EA#1 moves.
- the processing light EL#1 on the calibration unit 8 is changed.
- the target irradiation area EA#1 that is irradiated moves. In other words, the irradiation position on the modeling surface MS or the calibration unit 8 where the processing light EL#1 is irradiated moves.
- the door of the housing 6 is opened from the time when the processing head 21 starts modeling the object (as a result, the completed object is removed from the chamber space 63IN). It may also mean a period up to the time when the data is retrieved.
- the modeling period is the period from the time when the processing head 21 starts irradiating the processing light EL to model the object to the time when the object is completed and the processing head 21 stops irradiating the processing light EL.
- the processing head 21 temporarily stops irradiating the processing light EL after the processing head 21 starts irradiating the processing light EL to form the object until the object is completed
- the processing The period refers to the period from the time when the processing head 21 starts irradiating the processing light EL to model the object to the time when the processing head 21 temporarily stops irradiating the processing light EL. You can.
- the modeling period is the period from the time when the material nozzle 212 starts supplying one type of modeling material M to the time when the material nozzle 212 stops supplying one type of modeling material M in order to switch the type of modeling material M. It may also mean a period of
- the galvanometer mirror 2146 includes, for example, an X-scanning mirror 2146MX, an X-scanning motor 2146AX, a Y-scanning mirror 2146MY, and a Y-scanning motor 2146AY.
- Processing light EL#1 emitted from the focus control optical system 2145 enters the X scanning mirror 2146MX.
- the X-scanning mirror 2146MX reflects the processing light EL#1 that has entered the X-scanning mirror 2146MX toward the Y-scanning mirror 2146MY.
- the Y scanning mirror 2146MY reflects the processing light EL#1 that has entered the Y scanning mirror 2146MY toward the third optical system 216. Note that each of the X scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY may be referred to as a galvano mirror.
- the X-scanning motor 2146AX swings or rotates the X-scanning mirror 2146MX around a rotation axis along the Y-axis.
- the angle of the X-scanning mirror 2146MX with respect to the optical path of the processing light EL#1 incident on the X-scanning mirror 2146MX is changed.
- the processing light EL#1 moves along the X-axis direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 due to the swinging or rotation of the X-scanning mirror 2146MX.
- the processing light EL#1 scans the modeling surface MS or the calibration unit 8 along the X-axis direction.
- the irradiation position of the processing light EL#1 on the modeling surface MS or the calibration unit 8 changes in the X-axis direction.
- the target irradiation area EA#1 that is, the irradiation position of the processing light EL#1 moves on the modeling surface MS or the calibration unit 8 along the X-axis direction.
- the Y scanning motor 2146AY swings or rotates the Y scanning mirror 2146MY around a rotation axis along the X axis.
- the angle of the Y scanning mirror 2146MY with respect to the optical path of the processing light EL#1 incident on the Y scanning mirror 2146MY is changed.
- the processing light EL#1 moves along the Y-axis direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 due to the swinging or rotation of the Y-scanning mirror 2146MY.
- the processing light EL#1 scans the modeling surface MS or the calibration unit 8 along the Y-axis direction.
- the irradiation position of the processing light EL#1 on the modeling surface MS or the calibration unit 8 changes in the Y-axis direction.
- the target irradiation area EA#1 that is, the irradiation position of the processing light EL#1 moves on the modeling surface MS or on the calibration unit 8 along the Y-axis direction.
- the galvano mirror 2146 is movable in the processing light EL#1 and the target irradiation area EA#1, the galvano mirror 2146 may be referred to as a moving member.
- the virtual area in which the galvanometer mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS is referred to as a processing unit area BSA (particularly processing unit area BSA#1).
- the target irradiation area EA#1 may be considered to move on a surface of the modeling surface MS that overlaps with the processing unit area BSA#1.
- the galvanometer mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the printing surface MS while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS is fixed (that is, without changing).
- This area is referred to as a processing unit area BSA (particularly, processing unit area BSA#1).
- the processing unit area BSA#1 is a virtual area where the processing head 21 actually performs additional processing using the processing light EL#1 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed (in other words, , range).
- the processing unit area BSA#1 is a virtual area (in other words, a range) that the processing head 21 actually scans with the processing light EL#1 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed. show.
- the processing unit area BSA#1 indicates an area (in other words, a range) in which the target irradiation area EA#1 actually moves while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed.
- the processing unit area BSA#1 may be considered to be a virtual area determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211). That is, the processing unit area BSA#1 may be considered to be a virtual area located on the modeling surface MS at a position determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211).
- the maximum area in which the galvanometer mirror 2146 can move the target irradiation area EA#1 on the printing surface MS with the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS fixed is defined as the processing unit area BSA#. It may be called 1.
- the processing unit area BSA#1 is a virtual area (typical In other words, it may be regarded as a two-dimensional area).
- the processing system SYS can use the galvanometer mirror 2146 to move the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1. Therefore, the operation of deflecting the processing light EL#1 using the galvanometer mirror 2146 may be considered to be equivalent to the operation of moving the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1. Furthermore, as described above, the molten pool MP#1 is formed by irradiating the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1. In this case, the processing system SYS may be considered to be moving the molten pool MP#1 within the processing unit area BSA#1 using the galvanometer mirror 2146.
- the operation of deflecting the processing light EL#1 using the galvanometer mirror 2146 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#1 within the processing unit area BSA#1. That is, the operation of moving the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#1 within the processing unit area BSA#1.
- the target irradiation area EA#1 moves on the modeling surface MS.
- the relative positional relationship between galvanometer mirror 2146 and modeling surface MS changes.
- the processing unit area BSA#1 determined based on the processing head 21 that is, the processing unit area BSA#1 in which the galvanometer mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS
- the operation of moving at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be considered to be equivalent to the operation of moving the processing unit area BSA#1 with respect to the modeling surface MS.
- the target irradiation area EA#1 moves along a single scanning direction along the modeling surface MS within the processing unit area BSA#1.
- the processing light EL#1 may be deflected so as to.
- the galvanometer mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves along a single scanning direction within the coordinate system determined based on the processing unit area BSA#1. You can.
- the galvanometer mirror 2146 may deflect the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves back and forth along a single scanning direction within the processing unit area BSA#1. .
- the galvanometer mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves back and forth on an axis along a single scanning direction within the processing unit area BSA#1.
- the shape of the processing unit area BSA#1 to which the target irradiation area EA#1 moves may be a rectangular shape in which the moving direction of the target irradiation area EA#1 is the longitudinal direction.
- the galvanometer mirror 2146 is stationary (that is, not moving) on the printing surface MS, and within the processing unit area BSA#1, the target irradiation area EA#1 is located at multiple points along the printing surface MS.
- Processing light EL#1 may be deflected so as to move along the scanning direction.
- the galvano mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves along a plurality of scanning directions within a coordinate system determined based on the processing unit area BSA#1. Good too.
- the galvanometer mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves back and forth along each of a plurality of scanning directions within the processing unit area BSA#1. good. In other words, the galvanometer mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves back and forth on the axis along each of the plurality of scanning directions within the processing unit area BSA#1. You may. In FIG. 6(a), the target irradiation area EA#1 is moved in the X-axis direction and An example of reciprocating movement along each of the Y-axis directions is shown.
- the shape of the processing unit area BSA#1 to which the target irradiation area EA#1 moves may be circular.
- the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 is An example of reciprocating movement along each of the axial direction and the Y-axis direction is shown.
- the shape of the processing unit area BSA#1 to which the target irradiation area EA#1 moves may be rectangular.
- the operation of periodically moving the target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS as shown in FIGS. 5(a), 6(a), and 6(b) is referred to as a wobbling operation.
- the operation of periodically moving (in other words, deflecting) the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves on the modeling surface MS may be referred to as a wobbling operation.
- the control unit 7 controls the processing unit area BSA#1 to move on the modeling surface MS while the target irradiation area EA#1 is being moved within the processing unit area BSA#1 using the galvanometer mirror 2146. , at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved. In other words, the control unit 7 controls the processing unit area BSA#1 to move on the modeling surface MS during the period in which the target irradiation area EA#1 is moved within the processing unit area BSA#1 using the galvanometer mirror 2146. Thus, at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 may be controlled.
- the control unit 7 is configured to move the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 in a direction that intersects with (orthogonally to, in some cases, the scanning direction) the target irradiation area EA#1.
- At least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 may be controlled so that the processing unit area BSA#1 moves along the target movement trajectory MT0.
- the control unit 7 moves the target irradiation area EA#1 along the scanning direction that intersects (perpendicularly, in some cases) the target movement locus MT0 of the processing unit area BSA#1 on the modeling surface MS.
- the galvanometer mirror 2146 may be controlled so that it moves periodically.
- the target irradiation area EA#1 may move along the movement trajectory MT#1 shown in FIG. 5(b).
- the target irradiation area EA#1 may move along the scanning direction intersecting the target movement trajectory MT0 while moving along the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#1. That is, the target irradiation area EA#1 may move along a movement trajectory MT#1 having a wave shape (for example, a sine wave shape) that vibrates around the target movement trajectory MT0.
- a wave shape for example, a sine wave shape
- the control unit 7 moves the target irradiation area EA#1 in the processing unit area BSA#1 along the moving direction (that is, the scanning direction).
- the processing unit is processed along the target movement trajectory MT0 that extends along at least one of the directions that intersects (orthogonally perpendicular to) the movement direction of the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1.
- At least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 may be controlled so that the area BSA#1 moves.
- control unit 7 controls the scanning direction along the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#1 on the modeling surface MS and the scanning direction intersecting (orthogonal to) the target movement trajectory MT0.
- the galvanometer mirror 2146 may be controlled so that the target irradiation area EA#1 periodically moves along each of the directions.
- FIG. 6(c) shows the target irradiation area EA on the modeling surface MS when the processing unit area BSA#1 shown in FIG. 6(a) moves on the modeling surface MS along the target movement trajectory MT0. #1 movement trajectory MT#1 is shown.
- a molten pool MP is formed in at least a part of the processing unit area BSA#1. #1 is formed.
- a modeled object is modeled within the processing unit area BSA#1.
- the machining unit area BSA#1 is arranged in a direction intersecting the movement direction of the machining unit area BSA#1 on the modeling surface MS (specifically, the direction in which the target movement trajectory MT0 extends). This is an area with a width.
- a modeled object having a width along the direction intersecting the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#1 is modeled along the target movement trajectory MT0 on the modeling surface MS.
- a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
- a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
- a molded object having a width along the X-axis direction and extending along the Y-axis direction is created. .
- the processing unit area BSA#1 When the processing light EL#1 is irradiated onto the modeling surface MS so that the target irradiation area EA#1 moves within the processing unit area BSA#1, the processing unit area BSA#1 is exposed to the processing light EL by the galvanometer mirror 2146. #1 is scanned. Therefore, the amount of energy transmitted from the processing light EL#1 to the processing unit area BSA#1 is greater than when the processing light EL#1 is irradiated onto the modeling surface MS without using the galvano mirror 2146. However, the possibility of variation within the processing unit area BSA#1 is reduced. That is, it is possible to equalize the distribution of the amount of energy transmitted from the processing light EL#1 to the processing unit area BSA#1. As a result, the processing system SYS is able to model the object on the modeling surface MS with relatively high modeling accuracy.
- the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves within the processing unit area BSA#1.
- the processing system SYS may irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#1 without using the galvanometer mirror 2146.
- the target irradiation area EA#1 may move on the modeling surface MS as at least one of the processing head 21 and the stage 31 moves.
- the processing light EL#1 reflected by the parallel plate 2142 is incident on the power meter 2143.
- the power meter 2143 can detect the intensity of the processing light EL#1 that is incident on the power meter 2143.
- power meter 2143 may be referred to as a detection device.
- the power meter 2143 may include a light receiving element that detects the processing light EL#1 as light.
- the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 by detecting the processing light EL#1 as heat.
- the power meter 2143 may include a heat detection element that detects the heat of the processing light EL#1.
- the processing light EL#1 reflected by the parallel plate 2142 is incident on the power meter 2143. Therefore, the power meter 2143 detects the intensity of the processing light EL#1 reflected by the parallel plate 2142. Since the parallel plate 2142 is placed on the optical path of the processing light EL#1 between the light source 4#1 and the galvano mirror 2146, the power meter 2143 is arranged on the optical path of the processing light EL#1 between the light source 4#1 and the galvano mirror 2146. It may be assumed that the intensity of the processing light EL#1 traveling is detected.
- the power meter 2143 can stably detect the intensity of the processing light EL#1 without being affected by the deflection of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146.
- the arrangement position of the power meter 2143 is not limited to the example shown in FIG. 4.
- the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 traveling along the optical path between the galvanometer mirror 2146 and the modeling surface MS.
- the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 traveling along the optical path within the galvanometer mirror 2146.
- the detection result of the power meter 2143 is output to the control unit 7.
- the control unit 7 may control (in other words, change) the intensity of the processing light EL#1 based on the detection result of the power meter 2143 (that is, the detection result of the intensity of the processing light EL#1).
- the control unit 7 may control the intensity of the processing light EL#1 so that the intensity of the processing light EL#1 on the modeling surface MS becomes a desired intensity.
- the control unit 7 changes the intensity of the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 based on the detection result of the power meter 2143.
- the light source 4#1 may be controlled.
- the processing system SYS can appropriately model the object on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL#1 having an appropriate intensity onto the modeling surface MS.
- the processing light EL#1 has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, there is a possibility that the processing light EL#1 incident on the power meter 2143 has an intensity capable of melting the modeling material M. However, if the processing light EL#1 having an intensity capable of melting the modeling material M is incident on the power meter 2143, the power meter 2143 may be damaged by the processing light EL#1. Therefore, the processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 may be incident on the power meter 2143.
- the first optical system 214 controls the processing light EL#1 that is incident on the power meter 2143 so that the processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 is incident on the power meter 2143.
- the strength may be weakened.
- the reflectance of the parallel plate 2142 for the processing light EL#1 may be set to an appropriate value. Specifically, the lower the reflectance of the parallel plate 2142 for the processing light EL#1, the lower the intensity of the processing light EL#1 that enters the power meter 2143. Therefore, the reflectance of the parallel plate 2142 is set to a value low enough to allow processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 to enter the power meter 2143. May be set.
- the reflectance of the parallel plate 2142 may be less than 10%.
- the reflectance of the parallel plate 2142 may be less than a few percent. Raw glass may be used as the parallel flat plate 2142 with low reflectance.
- the first optical system 214 may cause the processed light EL#1 to enter the power meter 2143 via a plurality of parallel plates 2142. good. Specifically, the processing light EL#1 that has been reflected multiple times by each of the parallel flat plates 2142 may be incident on the power meter 2143. In this case, the intensity of the processing light EL#1 reflected multiple times by the plurality of parallel flat plates 2142 is weaker than the intensity of the processing light EL#1 reflected once by one parallel plate 2142. Therefore, there is a high possibility that the processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 will be incident on the power meter 2143.
- the surface of the parallel plate 2142 (particularly at least one of the incident surface on which the processing light EL#1 is incident and the reflective surface on which the processing light EL#1 is reflected) may be subjected to a desired coating treatment.
- the surface of the parallel plate 2142 may be subjected to anti-reflection coating treatment (AR).
- AR anti-reflection coating treatment
- the second optical system 215 includes a collimator lens 2151, a parallel plate 2152, a power meter 2153, and a galvano scanner 2154.
- the galvano scanner 2154 includes a focus control optical system 2155 and a galvanometer mirror 2156.
- the second optical system 215 does not need to include at least one of the collimator lens 2151, the parallel plate 2152, the power meter 2153, and the galvano scanner 2154.
- the galvano scanner 2154 does not need to include at least one of the focus control optical system 2155 and the galvanometer mirror 2156.
- Processing light EL#2 emitted from light source 4#2 enters collimator lens 2151.
- the collimator lens 2151 converts the processing light EL#2 that has entered the collimator lens 2151 into parallel light. Note that when the processed light EL#2 emitted from the light source 4#2 is parallel light (that is, the processed light EL#2 that is parallel light enters the second optical system 215), the second optical system 215 may not include the collimator lens 2151.
- Processing light EL#2 converted into parallel light by the collimator lens 2151 enters the parallel plate 2152. A part of the processing light EL#2 incident on the parallel plate 2152 passes through the parallel plate 2152. Another part of the processing light EL#2 that has entered the parallel plate 2152 is reflected by the parallel plate 2152.
- the processing light EL#2 that has passed through the parallel plate 2152 is incident on the galvano scanner 2154. Specifically, the processing light EL#2 that has passed through the parallel plate 2152 is incident on the focus control optical system 2155 of the galvano scanner 2154.
- the focus control optical system 2155 is an optical member that can change the focusing position CP of the processing light EL#2 (hereinafter referred to as "focusing position CP#2"). Specifically, the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the irradiation direction of the processing light EL#2 that is irradiated onto the modeling surface MS. In the example shown in FIG. 4, the irradiation direction of the processing light EL#2 irradiated onto the modeling surface MS is a direction in which the Z-axis direction is the main component. In this case, the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the Z-axis direction.
- the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the direction intersecting the modeling surface MS (for example, the surface of the workpiece W or the structural layer SL).
- the focus control optical system 2155 is capable of changing the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the direction of the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (typically the third optical system 216). It may be considered.
- the irradiation direction of the processing light EL#2 may mean the irradiation direction of the processing light EL#2 emitted from the third optical system 216.
- the irradiation direction of the processing light EL#2 may be the same as the direction along the optical axis of the third optical system 216.
- the irradiation direction of the processing light EL#2 may be the same as the direction along the optical axis of the final optical member disposed closest to the modeling surface MS among the optical members constituting the third optical system 216.
- the final optical member may be an f ⁇ lens 2162, which will be described later.
- the final optical member may be the optical member disposed closest to the modeling surface MS among the plurality of optical members configuring the f ⁇ lens 2162. good.
- the focus control optical system 2155 may include, for example, a plurality of lenses arranged along the irradiation direction of the processing light EL#2. In this case, the focus control optical system 2155 may change the focusing position CP of the processing light EL#2 by moving at least one of the plurality of lenses along its optical axis direction.
- the focus control optical system 2155 changes the focusing position CP#2 of the processing light EL#2, the positional relationship between the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS changes. In particular, the positional relationship between the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#2 changes. Therefore, the focus control optical system 2155 changes the focus position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS by changing the focus position CP#2 of the processing light EL#2. It may be considered that the positional relationship between the two is being changed.
- Focus control of the galvano scanner 2144 of the first optical system 214 Changing the focusing position CP#1 of the modeling light EL#1 along the Z-axis direction by the optical system 2145 and focus control of the galvano scanner 2154 of the second optical system 215
- the change along the Z-axis direction of the focusing position CP#2 of the modeling light EL#2 by the optical system 2155 may be linked to each other.
- the light is focused so that the position of the condensing position CP#1 of the modeling light EL#1 in the Z-axis direction and the position of the condensing position CP#2 of the modeling light EL#2 in the Z-axis direction match each other.
- Positions CP#1 and CP#2 may be changed along the Z-axis direction.
- the position of the condensing position CP#1 of the modeling light EL#1 in the Z-axis direction and the position of the condensing position CP#2 of the modeling light EL#2 in the Z-axis direction are separated by a predetermined interval in the Z-axis direction.
- the condensing positions CP#1 and CP#2 may be changed along the Z-axis direction so that the same state is maintained.
- the focus control optical system 2145 of the galvano scanner 2144 of the first optical system 214 changes the focusing position CP#1 of the modeling light EL#1 along the Z-axis direction
- the focus control optical system 2155 changes the focusing position CP#1 of the modeling light EL#1.
- the change of the second condensing position CP#2 along the Z-axis direction may be performed independently of each other.
- the galvano scanner 2154 does not need to include the focus control optical system 2155. Even in this case, if the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#2 changes, the condensing position of the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2 The positional relationship between CP#2 and the modeling surface MS changes.
- the processing system SYS can adjust the focus position CP#2 of the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2 and the The positional relationship with the surface MS can be changed.
- the processing system SYS uses the head drive system 22 to move the processing head 21 along the irradiation direction of the processing light EL#2, thereby increasing the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2.
- the positional relationship between the condensing position CP#2 and the modeling surface MS may be changed.
- the processing system SYS uses the stage drive system 32 to move the stage 31 along the irradiation direction of the processing light EL#2, thereby concentrating the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2.
- the positional relationship between optical position CP#2 and modeling surface MS may be changed.
- the galvano mirror 2156 changes the emission direction of the processing light EL#2 emitted from the galvano mirror 2156 by deflecting the processing light EL#2. For this reason, galvano mirror 2156 may be referred to as a deflection member.
- the direction of the processing light EL#2 emitted from the galvanometer mirror 2156 is changed, the position from which the processing light EL#2 is emitted from the processing head 21 is changed.
- the target irradiation area on the modeling surface MS is irradiated with the processing light EL#2.
- EA#2 moves.
- the processing light EL#2 on the calibration unit 8 is changed.
- the target irradiation area EA#2 that is irradiated moves. In other words, the irradiation position on the modeling surface MS or the calibration unit 8 where the processing light EL#2 is irradiated moves.
- the galvanometer mirror 2156 includes, for example, an X-scanning mirror 2156MX, an X-scanning motor 2156AX, a Y-scanning mirror 2156MY, and a Y-scanning motor 2156AY.
- Processing light EL#2 emitted from the focus control optical system 2155 enters the X scanning mirror 2156MX.
- the X-scanning mirror 2156MX reflects the processing light EL#2 that has entered the X-scanning mirror 2156MX toward the Y-scanning mirror 2156MY.
- the Y scanning mirror 2156MY reflects the processing light EL#2 that has entered the Y scanning mirror 2156MY toward the third optical system 216. Note that each of the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY may be referred to as a galvano mirror.
- the X-scanning motor 2156AX swings or rotates the X-scanning mirror 2156MX around a rotation axis along the Y-axis.
- the angle of the X-scanning mirror 2156MX with respect to the optical path of the processing light EL#2 incident on the X-scanning mirror 2156MX is changed.
- the processing light EL#2 moves along the X-axis direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 due to the swinging or rotation of the X-scanning mirror 2156MX.
- the processing light EL#2 scans the modeling surface MS or the calibration unit 8 along the X-axis direction.
- the irradiation position of the processing light EL#2 on the modeling surface MS changes in the X-axis direction.
- the target irradiation area EA#2 that is, the irradiation position of the processing light EL#2 moves on the modeling surface MS or on the calibration unit 8 along the X-axis direction.
- the Y scan motor 2156AY swings or rotates the Y scan mirror 2156MY around a rotation axis along the X axis.
- the angle of the Y scanning mirror 2156MY with respect to the optical path of the processing light EL#2 incident on the Y scanning mirror 2156MY is changed.
- the processing light EL#2 moves along the Y-axis direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 due to the swinging or rotation of the Y-scanning mirror 2156MY.
- the processing light EL#2 scans the modeling surface MS or the calibration unit 8 along the Y-axis direction.
- the irradiation position of the processing light EL#2 on the modeling surface MS changes in the Y-axis direction. That is, the target irradiation area EA#2 (that is, the irradiation position of the processing light EL#2) moves on the modeling surface MS or on the calibration unit 8 along the Y-axis direction.
- the galvanometer mirror 2156 since the galvanometer mirror 2156 is movable in the processing light EL#2 and the target irradiation area EA#2, the galvanometer mirror 2156 may be referred to as a moving member.
- the virtual area in which the galvano mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS is referred to as a processing unit area BSA (particularly processing unit area BSA#2).
- the target irradiation area EA#2 may be considered to move on a surface of the modeling surface MS that overlaps with the processing unit area BSA#2.
- the galvanometer mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS is fixed (that is, without changing).
- This area is referred to as a processing unit area BSA (particularly, processing unit area BSA#2).
- the processing unit area BSA#2 is a virtual area where the processing head 21 actually performs additional processing using the processing light EL#2 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed (in other words, , range).
- the processing unit area BSA#2 is a virtual area (in other words, a range) that the processing head 21 actually scans with the processing light EL#2 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed. show.
- the processing unit area BSA#2 indicates an area (in other words, a range) in which the target irradiation area EA#2 actually moves while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed.
- the processing unit area BSA#2 may be considered to be a virtual area determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211). That is, the processing unit area BSA#2 may be considered to be a virtual area located on the modeling surface MS at a position determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211).
- the maximum area in which the galvanometer mirror 2146 can move the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS with the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS fixed is defined as the processing unit area BSA#. It may be called 2.
- the processing unit area BSA#2 is a virtual area (typical In other words, it may be regarded as a two-dimensional area).
- the processing system SYS can use the galvanometer mirror 2156 to move the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2. Therefore, the operation of deflecting the processing light EL#2 using the galvanometer mirror 2156 may be considered to be equivalent to the operation of moving the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2. Furthermore, as described above, the molten pool MP#2 is formed by irradiating the target irradiation area EA#2 with the processing light EL#2. In this case, the processing system SYS may be considered to be moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2 using the galvanometer mirror 2156.
- the operation of deflecting the processing light EL#2 using the galvano mirror 2156 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2. That is, the operation of moving the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2.
- the target irradiation area EA#2 moves on the modeling surface MS.
- the relative positional relationship between galvanometer mirror 2146 and modeling surface MS changes.
- the processing unit area BSA#2 determined based on the processing head 21 that is, the processing unit area BSA#2 in which the galvanometer mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS
- the operation of moving at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be considered to be equivalent to the operation of moving the processing unit area BSA#2 with respect to the modeling surface MS.
- the characteristics of the processing unit area BSA#2 may be the same as the characteristics of the processing unit area BSA#1 described above.
- the manner of movement of the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 is the same as the movement manner of the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 described above. There may be. Therefore, a detailed explanation of the characteristics of the processing unit area BSA#2 and the movement mode (for example, movement trajectory, etc.) of the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 will be omitted, but an example thereof is provided below. Let's briefly explain.
- the galvanometer mirror 2156 controls the processing unit area BSA #2 under the assumption that the processing unit area BSA#2 is stationary (that is, not moving) on the modeling surface MS.
- the processing light EL#2 may be deflected so that the target irradiation area EA#2 moves along a single scanning direction along the modeling surface MS.
- the galvano mirror 2156 operates under the assumption that the processing unit area BSA#2 is stationary (that is, not moving) on the modeling surface MS.
- the processing light EL#2 may be deflected so that the target irradiation area EA#2 moves along a plurality of scanning directions within the processing unit area BSA#2.
- the operation of periodically moving the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS as shown in FIGS. 5(a), 6(a), and 6(b) is referred to as a wobbling operation.
- the operation of periodically moving (in other words, deflecting) the processing light EL#2 so as to periodically move the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS may be referred to as a wobbling operation. .
- the processing unit area BSA#1 and the processing unit area BSA#2 match. That is, the processing unit area BSA#1 is the same as the processing unit area BSA#2. Therefore, the galvanometer mirror 2156 may be considered to be deflecting the processing light EL#2 so that the target irradiation area EA#2 moves within the processing unit area BSA#1.
- the galvanometer mirror 2146 may be regarded as deflecting the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves within the processing unit area BSA#2.
- the processing unit area BSA#1 and the processing unit area BSA#2 may be partially different.
- processing unit area BSA#1 and a part of processing unit area BSA#2 may overlap each other.
- the processing unit area BSA#1 and the processing unit area BSA#2 may not overlap.
- processing unit area BSA#1 and processing unit area BSA#2 may be adjacent to each other.
- a molten pool MP is formed in at least a part of the processing unit area BSA#2. #2 is formed.
- a modeled object is modeled within the processing unit area BSA#2.
- the machining unit area BSA#2 is arranged in a direction intersecting the movement direction of the machining unit area BSA#2 on the modeling surface MS (specifically, the direction in which the target movement trajectory MT0 extends). This is an area with a width.
- a modeled object having a width along a direction intersecting the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#2 is modeled along the target movement trajectory MT0 on the modeling surface MS.
- a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
- a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
- a molded object having a width along the X-axis direction and extending along the Y-axis direction is created. .
- the processing unit area BSA#2 is exposed to the processing light EL by the galvanometer mirror 2156. #2 is scanned. Therefore, the amount of energy transmitted from the processing light EL#2 to the processing unit area BSA#2 is greater than when the processing light EL#2 is irradiated onto the modeling surface MS without using the galvanometer mirror 2156. However, the possibility of variation within the processing unit area BSA#2 is reduced. In other words, it is possible to equalize the distribution of the amount of energy transmitted from the processing light EL#2 to the processing unit area BSA#2. As a result, the processing system SYS is able to model the object on the modeling surface MS with relatively high modeling accuracy.
- the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#2 so that the target irradiation area EA#2 moves within the processing unit area BSA#2.
- the processing system SYS may irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#2 without using the galvanometer mirror 2156.
- the target irradiation area EA#2 may move on the modeling surface MS as at least one of the processing head 21 and the stage 31 moves.
- Power meter 2153 is a specific example of an electrical component used to control processing light EL#2.
- the power meter 2153 can detect the intensity of the processing light EL#2 that is incident on the power meter 2153.
- the power meter 2153 may include a light receiving element that detects the processing light EL#2 as light.
- the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 by detecting the processing light EL#2 as heat.
- the power meter 2153 may include a heat detection element that detects the heat of the processing light EL#2.
- the processing light EL#2 reflected by the parallel plate 2152 is incident on the power meter 2153. Therefore, the power meter 2153 detects the intensity of the processing light EL#2 reflected by the parallel plate 2152. Since the parallel plate 2152 is placed on the optical path of the processing light EL#2 between the light source 4#2 and the galvano mirror 2156, the power meter 2153 is arranged on the optical path of the processing light EL#2 between the light source 4#2 and the galvano mirror 2156. It may be assumed that the intensity of the processing light EL#2 traveling is detected.
- the power meter 2153 can stably detect the intensity of the processing light EL#2 without being affected by the deflection of the processing light EL#2 by the galvanometer mirror 2156.
- the arrangement position of the power meter 2153 is not limited to the example shown in FIG. 3.
- the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 traveling along the optical path between the galvanometer mirror 2156 and the modeling surface MS.
- the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 traveling along the optical path within the galvanometer mirror 2156.
- the detection result of the power meter 2153 is output to the control unit 7.
- the control unit 7 may control (in other words, change) the intensity of the processing light EL#2 based on the detection result of the power meter 2153 (that is, the detection result of the intensity of the processing light EL#2).
- the control unit 7 may control the intensity of the processing light EL#2 so that the intensity of the processing light EL#2 on the modeling surface MS becomes a desired intensity.
- the control unit 7 changes the intensity of the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 based on the detection result of the power meter 2153.
- the light source 4#2 may be controlled.
- the processing system SYS can appropriately model a model on the model surface MS by irradiating the model surface MS with the processing light EL#2 having an appropriate intensity.
- the processing light EL#2 has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, the processing light EL#2 that enters the power meter 2153 may have an intensity that can melt the modeling material M. However, if the processing light EL#2 having an intensity capable of melting the modeling material M is incident on the power meter 2153, the power meter 2153 may be damaged by the processing light EL#2. Therefore, the processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 may be incident on the power meter 2153.
- the second optical system 215 controls the processing light EL#2 that is incident on the power meter 2153 so that the processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 is incident on the power meter 2153.
- the strength may be weakened.
- the reflectance of the parallel plate 2152 with respect to the processing light EL#2 may be set to an appropriate value. Specifically, the lower the reflectance of the parallel plate 2152 for the processing light EL#2, the lower the intensity of the processing light EL#2 that enters the power meter 2153. Therefore, the reflectance of the parallel plate 2152 is set to a value low enough to allow processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 to enter the power meter 2153. May be set.
- the reflectance of the parallel plate 2152 may be less than 10%.
- the reflectance of the parallel plate 2152 may be less than a few percent. Raw glass may be used as the parallel flat plate 2152 with low reflectance.
- the second optical system 215 may cause the processed light EL#2 to enter the power meter 2153 via a plurality of parallel plates 2152. good. Specifically, the processing light EL#2 reflected multiple times by the parallel flat plates 2152 may be incident on the power meter 2153. In this case, the intensity of the processing light EL#2 reflected multiple times by the plurality of parallel flat plates 2152 is weaker than the intensity of the processing light EL#2 reflected once by the single parallel plate 2152. Therefore, there is a high possibility that the processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 will be incident on the power meter 2153.
- a desired coating treatment may be applied to the surface of the parallel plate 2152 (particularly at least one of the incident surface on which the processing light EL#2 is incident and the reflective surface on which the processing light EL#2 is reflected).
- the surface of the parallel plate 2152 may be subjected to anti-reflection coating treatment (AR).
- the third optical system 216 includes a prism mirror 2161 and an f ⁇ lens 2162.
- Processing light EL#1 emitted from the first optical system 214 and processing light EL#2 emitted from the second optical system 215 each enter the prism mirror 2161.
- the prism mirror 2161 reflects each of the processing lights EL#1 and EL#2 toward the f ⁇ lens 2162.
- the prism mirror 2161 reflects the processing lights EL#1 and EL#2, which are incident on the prism mirror 2161 from different directions, in the same direction (specifically, towards the f ⁇ lens 2162).
- each of the processed light EL#1 emitted from the first optical system 214 and the processed light EL#2 emitted from the second optical system 215 can directly enter the f ⁇ lens 2162,
- the three-optical system 216 does not need to include the prism mirror 2161.
- the f ⁇ lens 2162 is an optical system for emitting each of the processing lights EL#1 and EL#2 reflected by the prism mirror 2161 toward the modeling surface MS. That is, the f ⁇ lens 2162 is an optical system for irradiating each of the processing lights EL#1 and EL#2 reflected by the prism mirror 2161 onto the modeling surface MS. As a result, the processing lights EL#1 and EL#2 that have passed through the f ⁇ lens 2162 are irradiated onto the modeling surface MS.
- the f ⁇ lens 2162 may be an optical element that can condense each of the processing lights EL#1 and EL#2 onto a condensing surface.
- the f ⁇ lens 2162 may be referred to as a condensing optical system.
- the condensing surface of the f ⁇ lens 2162 may be set, for example, on the modeling surface MS.
- the third optical system 216 may be considered to include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ .
- the third optical system 216 may include a condensing optical system whose projection characteristics are different from f ⁇ .
- the third optical system 216 may include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ tan ⁇ .
- the third optical system 216 may include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ sin ⁇ .
- the optical axis of the f ⁇ lens 2162 is used as the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the optical axis EX of the irradiation optical system 211 is along the Z-axis
- the optical axis of the f ⁇ lens 2162 is also along the Z-axis. Therefore, the f ⁇ lens 2162 emits each of the processing lights EL#1 and EL#2 along the Z-axis direction.
- the irradiation direction of processing light EL#1 and the irradiation direction of processing light EL#2 may be the same direction.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may both be in the Z-axis direction.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may both be directions along the optical axis EX of the f ⁇ lens 2162.
- the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may not be the same direction.
- the irradiation direction of processing light EL#1 and the irradiation direction of processing light EL#2 may be different directions.
- FIGS. 7(a) to 7(c) are a top view showing the configuration of the calibration unit 8
- FIG. 7(b) and FIG. 7(c) are cross-sectional views showing the configuration of the calibration unit 8 (FIG. 7(a). ) is a sectional view taken along line AA'.
- the calibration unit 8 includes a first calibration unit 81 and a second calibration unit 82. However, the calibration unit 8 does not need to include at least one of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82.
- the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 may each be arranged on the base member 80 of the calibration unit 8. Each of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 may be attached to the base member 80 of the calibration unit 8. In the following description, as shown in FIGS. 7(a) to 7(c), each of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 has a calibration surface that is one surface of the base member 80. The explanation will proceed using an example placed in 801.
- Each of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 is a measuring device that can measure at least one of the processing lights EL#1 and EL#2.
- processing light EL at least one of processing light EL#1 and EL#2 will be collectively referred to as "processing light EL" as described above.
- the processing head 21 Processing light EL is irradiated onto at least one side.
- the processing head 21 may irradiate the first calibration unit 81 with the processing light EL during at least part of the measurement period.
- the first calibration unit 81 can measure the processing light EL.
- the processing head 21 may irradiate the second calibration unit 82 with the processing light EL during at least part of the measurement period.
- the second calibration unit 82 can measure the processing light EL.
- the calibration unit 8 is configured such that the processing head 21 is in the position of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. It is located at a measurement position Pos2 that can realize a state in which at least one side can be irradiated with the processing light EL.
- the measurement position Pos2 may include a position that satisfies the conditions shown below.
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that at least one of them faces the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211).
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82.
- the processing head 21 may include a position that satisfies the condition that at least one of them faces the direction in which the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) is present.
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that at least one of the positions faces the +Z side. This is because, as described above, the processing head 21 emits the processing light EL traveling along the Z-axis direction toward the ⁇ Z side.
- FIGS. 7(b) and 7(c) when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that at least one of the positions faces the +Z side. This is because, as described above, the processing head 21 emits the processing light EL traveling along the Z-axis direction toward the ⁇ Z
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that the calibration surface 801 on which is placed faces the +Z side.
- the measurement position Pos2 meets the condition that the calibration surface 801 intersects the Z-axis when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2. May contain positions to be filled.
- the calibration surface 801 is aligned with the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that at least one of them is located on the optical path of the processing light EL.
- the measurement position Pos2 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the measurement position Pos2 is the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. may include a position that satisfies the condition that at least one of them is located on the optical axis EX of the irradiation optical system 211. In this case, it can be said that the measurement position Pos2 is a position on the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the processing head 21 can appropriately irradiate at least one of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 with the processing light EL during at least part of the measurement period. Therefore, at least one of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 can appropriately measure the processing light EL during at least part of the measurement period.
- the processing unit 2 (particularly the processing head 21) forms a shaped object on the work W by irradiating the work W with the processing light EL.
- the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2 during the modeling period in which the processing head 21 forms the object, the processing head 21 cannot appropriately irradiate the workpiece W with the processing light EL.
- the calibration unit 8 may be located at a non-measurement position Pos1 different from the measurement position Pos2 during at least part of the modeling period.
- the non-measurement position Pos1 may include a position that satisfies the conditions shown below.
- the processing head 21 (in particular, the irradiation
- the optical system 211) may include a position that satisfies the condition that the calibration unit 8 cannot be irradiated with the processing light EL.
- the non-measurement position Pos1 is a position that satisfies the condition that the calibration unit 8 is not facing the processing head 21 when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1. May contain.
- FIG. 8 showing the calibration unit 8 located at the non-measurement position Pos1
- the processing head 21 in particular, the irradiation
- the optical system 211 may include a position that satisfies the condition that the calibration unit 8 cannot be irradiated with the processing light EL.
- the non-measurement position Pos1 is a position that satisfies the condition that the calibration unit 8 is not facing the processing head 21 when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position
- the non-measurement position Pos1 when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, the non-measurement position Pos1 is located at the non-measurement position Pos1.
- the non-measurement position Pos1 satisfies the condition that when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, the calibration unit 8 is not located on the optical path of the processing light EL. May contain positions to be filled. For example, as shown in FIG.
- the calibration unit 8 when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, the calibration unit 8 moves from the optical path of the processing light EL to the optical axis of the irradiation optical system 211. It may also include positions that satisfy the condition that they are located at separate positions along the direction intersecting EX. In this case, it can be said that the non-measurement position Pos1 is a position away from the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- the calibration unit 8 does not interfere with the irradiation of the processing light EL onto the workpiece W during at least part of the modeling period. Therefore, the processing head 21 can appropriately irradiate the workpiece W with the processing light EL. For this reason, the processing head 21 can appropriately model the object on the workpiece W during at least part of the modeling period.
- the calibration unit 8 may be located at the measurement position Pos2 during at least part of the modeling period.
- the measurement unit 8 may be located at the measurement position Pos2.
- the processing system SYS may move the calibration unit 8 between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2. Specifically, the processing system SYS may move the calibration unit 8 so that the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1 during at least part of the modeling period. On the other hand, the processing system SYS may move the calibration unit 8 so that the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2 during at least part of the measurement period.
- the stage drive system 32 moves the calibration unit 8. Therefore, the stage drive system 32 may move the calibration unit 8 under the control of the control unit 7 so that the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1 during at least part of the modeling period. On the other hand, the stage drive system 32 may move the calibration unit 8 under the control of the control unit 7 so that the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2 during at least part of the measurement period.
- the calibration unit 8 is placed in the cradle 324 that is rotatable around the rotation axis along the X axis (that is, the A axis).
- the calibration unit 8 is placed on the placement surface 3241, which is the side surface of the cradle 324. You can.
- the placement surface 3241 of the cradle 324 may be a different surface from the stage placement surface 3242 of the cradle 324 on which the stage 31 is placed.
- the stage drive system 32 may move the calibration unit 8 between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2 by rotating the cradle 324 around the A-axis.
- the stage drive system 32 is configured such that the stage mounting surface 3242 and the workpiece mounting surface 311 are connected to the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) during at least part of the modeling period.
- the cradle 324 may be rotated so as to face the direction in which the cradle 324 exists (for example, the Z-axis direction).
- the stage drive system 32 is configured such that the stage mounting surface 3242 and the workpiece mounting surface 311 face the direction along the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (for example, the Z-axis direction) during at least part of the modeling period.
- the cradle 324 may be rotated.
- the stage drive system 32 is configured such that the arrangement surface 3241 is located in a direction different from the direction in which the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) exists (for example, in a direction along the XY plane) during at least part of the modeling period. )
- the cradle 324 may be rotated so that it faces .
- the stage drive system 32 rotates the cradle 324 so that the arrangement surface 3241 faces a direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (for example, a direction along the XY plane) during at least part of the modeling period. You may let them.
- the processing head 21 can appropriately irradiate the workpiece W placed on the workpiece placement surface 311 of the stage 31 with the processing light EL during at least part of the modeling period.
- the stage drive system 32 is configured such that the arrangement surface 3241 is aligned in the direction in which the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) is present during at least part of the measurement period.
- the cradle 324 may be rotated so as to face in the Z-axis direction.
- the stage drive system 32 rotates the cradle 324 so that the arrangement surface 3241 faces the direction along the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (for example, the Z-axis direction) during at least part of the measurement period. good.
- the stage drive system 32 allows the stage mounting surface 3242 and the workpiece mounting surface 311 to move in a direction different from the direction in which the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) exists during at least part of the measurement period.
- the cradle 324 may be rotated so as to face in a direction along the XY plane.
- the stage drive system 32 allows the stage mounting surface 3242 and the workpiece mounting surface 311 to move in a direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211 (for example, a direction along the XY plane) during at least part of the measurement period.
- the cradle 324 may be rotated so that it is oriented.
- the processing head 21 can appropriately irradiate the calibration unit 8 with the processing light EL during at least part of the measurement period. Therefore, at least one of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 can appropriately measure the processing light EL.
- the arrangement surface 3241 is a surface that intersects the stage mounting surface 3242 at an angle of 90 degrees.
- the stage drive system 32 may move the calibration unit 8 between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2 by rotating the cradle 324 by 90 degrees.
- the stage drive system 32 rotates the cradle 324 90 degrees clockwise around the A axis while the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, thereby moving the calibration unit 8 to the position shown in FIG. It may be moved from the non-measurement position Pos1 shown in (a) to the measurement position Pos2 shown in FIG. 9(b).
- the stage drive system 32 rotates the cradle 324 by 90 degrees counterclockwise around the A axis while the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, thereby moving the calibration unit 8 to the position shown in FIG. It may be moved from the measurement position Pos2 shown in FIG. 9B to the non-measurement position Pos1 shown in FIG. 9A.
- arrangement surface 3241 is not limited to a surface that intersects the stage placement surface 3242 at an angle of 90 degrees.
- the arrangement surface 3241 may be a surface that intersects the stage mounting surface 3242 at an angle different from 90 degrees.
- the stage drive system 32 rotates the cradle 324 and changes the attitude of the cradle 324, thereby adjusting the position between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2. It may be considered that the calibration unit 8 is being moved. Specifically, the stage drive system 32 sets the posture of the calibration unit 8 to a reference posture (FIG. 9(a)) that can realize a state in which the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, and a calibration unit 8 may be considered to be changing between the state where it is located at the measurement position Pos2 and the realizable non-reference posture (FIG. 9(b)).
- a reference posture FIG. 9(a)
- the reference posture of the cradle 324 may be a posture that allows the stage placement surface 3242 of the cradle 324 to be a surface along the XY plane (that is, a horizontal surface).
- the reference attitude of the cradle 324 may be an attitude that allows the stage placement surface 3242 of the cradle 324 to intersect (perpendicularly intersect with) the Z-axis.
- the reference posture of the cradle 324 may be a posture that allows the workpiece placement surface 311 of the stage 31 to be a surface along the XY plane (that is, a horizontal surface).
- the reference posture of the cradle 324 may be a posture that allows the workpiece placement surface 311 of the stage 31 to intersect (perpendicularly intersect with) the Z-axis.
- the reference attitude of the cradle 324 may be the initial attitude of the cradle 324.
- the reference attitude of the cradle 324 may be the initial attitude of the cradle 324 when the stage drive system 32 is powered off.
- the reference posture of the cradle 324 may be an initial posture of the cradle 324 that can realize a state in which the height of the workpiece mounting surface 311 of the stage 31 does not change even when the stage 31 rotates around the C-axis. .
- the processing system SYS sets the orientation of the calibration unit 8 to the first orientation, which is the orientation of the calibration unit 8 located at the non-measurement position Pos1, and the orientation of the calibration unit 8 located at the measurement position Pos2. It may be considered that the posture has changed from the second posture.
- the first calibration unit 81 is a measuring device that can measure the processing light EL by receiving the processing light EL.
- the first calibration unit 81 includes a light receiving device 811.
- the light receiving device 811 may be arranged on the base member 80 of the calibration unit 8. Specifically, the light receiving device 811 may be placed on the calibration surface 801 of the base member 80.
- the light receiving device 811 may be used mainly to measure the intensity of the processing light EL.
- the light receiving device 811 may function as a power meter that can measure the intensity of the processing light EL.
- the light receiving device 811 may include a light receiving element that detects the processing light EL as light.
- the intensity of the processing light EL increases, the amount of energy generated by the processing light EL increases.
- the amount of heat generated by the processing light EL increases. Therefore, the light receiving device 811 may detect the intensity of the processing light EL by detecting the processing light EL as heat.
- the light receiving device 811 may include a heat detection element that detects the heat of the processing light EL.
- the first calibration unit 81 since the first calibration unit 81 includes a light receiving device 811 that measures the intensity of the processed light EL, the first calibration unit can be used as a processed light measurement device that measures the intensity or energy amount of the processed light EL. may be called.
- the second calibration unit 82 is also a measuring device that can measure the processing light EL by receiving the processing light EL.
- the second calibration unit 82 includes a light receiving device 821.
- the second calibration unit 82 is different from the first calibration unit in that the light receiving device 821 receives the processing light EL through the aperture member 822, and the light receiving device 811 receives the processing light EL without passing through the aperture member 822.
- the second calibration unit 82 includes an aperture member 822 in addition to the light receiving device 821.
- the second calibration unit 82 since the second calibration unit 82 includes the opening member 822 that serves as a reference for position measurement and rotation measurement, the second calibration unit 82 may be referred to as a reference member. Further, since the second calibration unit 82 measures the irradiation position of the processing light EL with respect to the aperture member 822, the second calibration unit 82 may be referred to as a processing light position measuring device.
- the light receiving device 821 and the aperture member 822 may be arranged on the base member 80 of the calibration unit 8. Specifically, the light receiving device 821 and the aperture member 822 may be arranged on the calibration surface 801 of the base member 80. In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the light receiving device 821 and the opening member 822 are arranged inside a depression 810 (that is, a recess) formed in the base member 80.
- the opening member 822 is a member in which an opening 823 through which the processing light EL can pass is formed.
- the opening 823 can function as a through hole passing through the opening member 822.
- the light receiving device 821 receives the processing light EL that has passed through the opening 823.
- the opening member 822 may also be referred to as a mask.
- the light receiving device 821 receives the processed light EL that has passed through the aperture 823, as shown in FIG. They may be lined up along the direction. During at least part of the measurement period, the aperture 823 and the light receiving device 821 may be aligned along the optical axis EX of the irradiation optical system 211. Therefore, at the measurement position Pos2 described above, when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, the aperture 823 and the light receiving device 821 are located at least in the traveling direction of the processing light EL and the optical axis EX of the irradiation optical system 211. It may also include positions that satisfy the condition of being lined up along one side. Note that a deflection member that deflects the processed light EL may be disposed between the opening 823 and the light receiving device 821.
- the opening 823 and the light receiving device 821 do not need to be aligned along at least one of the traveling direction of the processing light EL and the optical axis EX of the irradiation optical system 211. Therefore, in the non-measurement position Pos1 described above, when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, the opening 823 and the light receiving device 821 may include positions that satisfy the condition that they are not lined up along at least one of the following.
- the aperture 823 and the light receiving device 821 are aligned with the traveling direction of the processing light EL and the optical axis EX of the irradiation optical system 211. They may be arranged along a direction that intersects at least one of them. Therefore, in the non-measurement position Pos1 described above, when the calibration unit 8 is located at the non-measurement position Pos1, the opening 823 and the light receiving device 821 may include positions that satisfy the condition of being lined up along a direction that intersects at least one of the following.
- the opening 823 may have a predetermined shape in a plane along the surface of the opening member 822 (in the example shown in FIGS. 7(a) and 7(b), the XY plane).
- the opening 823 may form a mark (that is, a pattern) 824 having a predetermined shape corresponding to the shape of the opening 823 in a plane along the surface of the opening member 822. That is, a mark (that is, a pattern) 824 having a predetermined shape may be formed in the opening member 822 by the opening 823 having a predetermined shape.
- FIG. 7 shows an example in which four different types of marks 824 are formed on the opening member 822. Specifically, FIG. 7 shows a search mark 8241 which is an example of the mark 824, a pinhole mark 8242 which is an example of the mark 824, a slit mark 8243 which is an example of the mark 824, and a mark 824 on the opening member 822. An example in which a slit mark 8244 is formed is shown.
- the search mark 8241 includes two slit-shaped openings 8231-1, two slit-shaped openings 8231-2, and one slit-shaped opening 8231-3, each of which is an opening 823. It may be formed from.
- Each of the two openings 8231-1 extends along the first direction (for example, the Y-axis direction) along the calibration surface 801.
- the two openings 8231-1 are spaced apart from each other along the second direction (for example, the X-axis direction) that extends along the calibration surface 801 and intersects the first direction.
- Each of the two openings 8231-2 extends along the second direction (for example, the X-axis direction).
- the two openings 8231-2 are spaced apart from each other along the first direction (for example, the Y-axis direction).
- Opening 8231-3 is located between two openings 8231-1.
- Opening 8231-3 is located between two openings 8231-2.
- the opening 8231-3 extends along a third direction that is inclined (that is, diagonally intersects) with respect to the first direction in which the opening 8231-1 extends and the second direction in which the opening 8231-2 extends.
- a single search mark 8241 is formed on the opening member 822.
- a plurality of search marks 8241 may be formed on the opening member 822. Note that when a plurality of search marks 8241 are formed on the opening member 822, one search mark 8241 among the plurality of search marks 8241 is located on a straight line connecting two other search marks among the plurality of search marks 8241. It may be placed at a different position. For example, when three or more search marks 8241 are formed on the opening member 822, one search mark 8241 among the three or more search marks 8241 is different from the other two search marks 8241 among the three or more search marks 8241. It may be arranged at a position different from the position on the straight line connecting.
- the pinhole mark 8242 may be formed by an opening 8232 that is an opening 823 that can function as a pinhole.
- the cross-sectional shape of the opening 8232 in the direction along the surface of the opening member 822 is circular.
- the cross-sectional shape of the opening 8232 in the direction along the surface of the opening member 822 may be different from a circular shape.
- the cross-sectional shape of the opening 8232 in the direction along the surface of the opening member 822 may be elliptical or rectangular.
- a plurality of pinhole marks 8242 are formed in the opening member 822.
- the aperture member 822 has a plurality of pinhole marks 8242 distributed in a matrix on the surface of the aperture member 822 .
- a single pinhole mark 8242 may be formed in the opening member 822.
- FIG. 10(b) shows an example in which a plurality of pinhole marks 8242 are arranged in a two-dimensional matrix arrangement pattern.
- the plurality of pinhole marks 8242 may be arranged in a different arrangement pattern from the arrangement pattern shown in FIG. 10(b).
- the plurality of pinhole marks 8242 may be arranged in an arrangement pattern in which the plurality of pinhole marks 8242 are lined up along a circle having a predetermined radius. may be placed.
- the plurality of pinhole marks 8242 may be arranged in an arrangement pattern in which at least two pinhole marks 8242 are arranged along each of a plurality of concentric circles having different radii from the center.
- the slit mark 8243 is formed by an opening 8233 that is a slit-shaped opening 823 extending along the third direction (for example, the Y-axis direction) along the calibration surface 801. Good too. That is, the slit mark 8243 may be formed by a slit-shaped opening 8233 whose longitudinal direction is the third direction (for example, the Y-axis direction) along the calibration surface 801. The slit mark 8243 may be formed by a slit-shaped opening 8233 extending along the longitudinal direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- a single slit mark 8243 is formed in the opening member 822.
- a plurality of slit marks 8243 may be formed in the opening member 822.
- the slit mark 8243 of the aperture member 822 has a slit-shaped opening 823 extending along the third direction (for example, the Y-axis direction) along the calibration surface 801 and the above-mentioned third direction.
- a plurality of marks may be formed by lining up a plurality of marks along a fourth direction (for example, the X-axis direction) that intersects the above directions.
- the slit mark 8244 is a slit-shaped opening extending along the calibration surface 801 and along a fourth direction (for example, the X-axis direction) that intersects with the third direction described above. 823 may be formed by an opening 8234. That is, the slit mark 8244 may be formed by a slit-shaped opening 8234 extending in a direction that intersects (perpendicular to) the direction in which the slit mark 8243 extends.
- the slit mark 8244 may be formed by a slit-shaped opening 8234 whose longitudinal direction is the fourth direction (for example, the X-axis direction) along the calibration surface 801.
- the slit mark 8244 may be formed by a slit-shaped opening 8234 extending along the longitudinal direction intersecting the optical axis EX of the irradiation optical system 211.
- a single slit mark 8244 is formed in the opening member 822.
- a plurality of slit marks 8244 may be formed in the opening member 822.
- the slit mark 8244 of the opening member 822 is formed by lining up a plurality of slit-shaped openings 823 extending along the fourth direction (for example, the X-axis direction) along the third direction (for example, the Y-axis direction). It may be a mark.
- the mark 824 may be irradiated with processing light EL.
- the above-mentioned measurement position Pos2 is a position that satisfies the condition that the processing light EL deflected by the galvano mirror 2146 or 2156 can be irradiated onto the mark 824 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2. May contain.
- the measurement position Pos2 may include a position that satisfies the condition that the mark 824 is located within the scanning range of the processing light EL by the galvanometer mirror 2146 or 2156 when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2.
- the measurement position Pos2 is such that when the calibration unit 8 is located at the measurement position Pos2, a plurality of marks 824 are formed within the scanning range of the processing light EL by the galvanometer mirror 2146 or 2156. It may include positions that satisfy the condition that at least two of them are located.
- the light receiving device 821 can receive the processing light EL that has passed through the opening 823 of the opening member 822.
- the light receiving device 821 may include a light receiving element capable of receiving the processing light EL.
- a light receiving element capable of receiving the processing light EL.
- the light receiving element at least one of a photodetector, a CCD (Charge Coupled Device) sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, and a sensor using an InGaAs (Indium Gallium Arsenide) element is used. I can give you one.
- the light receiving element may also be referred to as a light receiving sensor.
- the light receiving element may include only one light receiving portion capable of receiving the processing light EL. That is, a single light receiving portion may be formed on the light receiving surface of the light receiving element.
- the light receiving element may include a plurality of light receiving sections capable of receiving the processing light EL. That is, a plurality of light receiving sections may be formed on the light receiving surface of the light receiving element.
- the light receiving device 821 may include a single light receiving element. In this case, the light receiving device 821 may include a single light receiving element having a single light receiving section. Alternatively, the light receiving device 821 may include a single light receiving element including a plurality of light receiving sections. Alternatively, the light receiving device 821 may include a plurality of light receiving elements. In this case, the light receiving device 821 may include a plurality of light receiving elements each having a single light receiving section. The light receiving device 821 may include a plurality of light receiving elements including a light receiving element having a single light receiving portion. The light receiving device 821 may include a plurality of light receiving elements each including a plurality of light receiving sections. The light receiving device 821 may include a plurality of light receiving elements including a light receiving element having a plurality of light receiving sections.
- the light receiving device 821 may receive the processing light EL via a color filter.
- the light receiving device 821 may receive the processed light EL through a first color filter that cuts light components with wavelengths of green light and blue light and allows light components with a wavelength of red light to pass through.
- the light receiving device 821 may receive the processed light EL through a second color filter that cuts light components with wavelengths of red light and blue light and allows light components with a wavelength of green light to pass through.
- the light receiving device 821 may receive the processed light EL through a third color filter that cuts light components with wavelengths of red light and green light and allows light components with a wavelength of blue light to pass through.
- the control unit 7 may specify the wavelength of the processed light EL based on the light reception result of the light receiving device 821. For example, the control unit 7 may determine whether the wavelength of the processing light EL is the wavelength of red light based on the light reception result of the light receiving device 821. For example, the control unit 7 may determine whether the wavelength of the processed light EL is the wavelength of green light based on the light reception result of the light receiving device 821. For example, the control unit 7 may determine whether the wavelength of the processed light EL is the wavelength of blue light based on the light reception result of the light receiving device 821.
- control unit 7 may determine whether the calibration unit 8 is measuring the processing light EL#1 generated by the light source 4#1 based on the result of specifying the wavelength of the processing light EL. . The control unit 7 may determine whether the calibration unit 8 is measuring the processing light EL#2 generated by the light source 4#2, based on the result of specifying the wavelength of the processing light EL.
- the processing light EL has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, the processing light EL incident on the light receiving device 821 may have an intensity capable of melting the modeling material M.
- the second calibration unit 82 adjusts the intensity of the processed light EL that enters the light receiving device 821 so that the processed light EL having an intensity that is not high enough to damage the light receiving device 821 enters the light receiving device 821. You can weaken it.
- the second calibration unit 82 may include an attenuation filter 825 that can attenuate the intensity of the processing light EL.
- An example of the attenuation filter 825 is a neutral density filter (ND).
- the light receiving device 821 may receive the processed light EL that has passed through the attenuation filter 825.
- the aperture member 822 may be irradiated with the processing light EL that has passed through the attenuation filter 825. As a result, not only damage to the light receiving device 821 but also damage to the aperture member 822 can be prevented.
- the opening member 822 may be formed using a material that is not easily affected by the heat transmitted from the processing light EL.
- the opening member 822 may be formed using a metal material such as copper.
- the attenuation filter 825 may be installed between the aperture member 822 and the light receiving device 821.
- the control unit 7 controls the light source 4 so that the intensity of the processing light EL during at least part of the measurement period is weaker than the intensity of the processing light EL during at least part of the modeling period.
- the intensity of the processing light EL emitted from 4 may be controlled.
- the control unit 7 controls the light source 4 so that the intensity of the processed light EL during at least a part of the measurement period is low enough not to damage the light receiving device 821 and the aperture member 822.
- the intensity of the emitted processing light EL may be controlled. Even in this case, damage to the light receiving device 821 and the aperture member 822 due to the processing light EL can be prevented.
- the light reception information indicating the result of reception of the processed light EL by the light receiving device 821 is outputted from the calibration unit 8 to the control unit 7 as at least part of the measurement information indicating the measurement result of the processed light EL by the calibration unit 8.
- the light reception information indicating the reception result of processed light EL#1 by the light receiving device 821 is transmitted from the calibration unit 8 to the control unit as at least part of the measurement information indicating the measurement result of processed light EL#1 by the calibration unit 8. 7 is output.
- the light reception information indicating the reception result of processed light EL#2 by the light receiving device 821 is transmitted from the calibration unit 8 to the control unit as at least part of the measurement information indicating the measurement result of processed light EL#2 by the calibration unit 8. 7 is output.
- the control unit 7 may control the processing system SYS based on the measurement information output from the calibration unit 8.
- the control unit 7 may control the processing system SYS based on measurement information acquired during at least a part of the measurement period described above during at least part of the printing period in which the processing head 21 forms the object. good.
- the control unit 7 may control the processing unit 2 (for example, at least one of the processing head 21 and the head drive system 22) included in the processing system SYS based on the measurement information.
- the control unit 7 may control at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 included in the processing head 21 based on the measurement information.
- control unit 7 may control the stage unit 3 (for example, the stage drive system 32) included in the processing system SYS based on the measurement information.
- control unit 7 may control the light source 4 included in the processing system SYS based on the measurement information.
- the measurement information indicates the measurement result of the processing light EL#1.
- the control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#1 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#1.
- the control unit 7 may control an irradiation mode changing device capable of changing the irradiation mode of the processing light EL#1 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#1.
- an example of an irradiation mode changing device that can change the irradiation mode of the processing light EL#1 is a light source 4#1 that can change the intensity of the processing light EL#1.
- an irradiation mode changing device that can change the irradiation mode of processing light EL#1 is to change the irradiation position of processing light EL#1 (specifically, the position of target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS). ), a galvanometer mirror 2146, a head drive system 22, and a stage drive system 32, which can change the speed.
- the measurement information indicates the measurement result of processing light EL#2.
- the control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#2 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#2.
- the control unit 7 may control an irradiation mode changing device capable of changing the irradiation mode of the processing light EL#2 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#2.
- an example of an irradiation mode changing device that can change the irradiation mode of the processing light EL#2 is a light source 4#2 that can change the intensity of the processing light EL#2.
- an irradiation mode changing device that can change the irradiation mode of processing light EL#2 is to change the irradiation position of processing light EL#2 (specifically, the position of target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS). ), a galvanometer mirror 2156, a head drive system 22, and a stage drive system 32, which can change the speed.
- control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#2 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#1.
- control unit 7 may control an irradiation mode changing device capable of changing the irradiation mode of the processing light EL#2 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#1.
- the control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#1 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#2.
- the control unit 7 may control an irradiation mode changing device capable of changing the irradiation mode of the processing light EL#1 based on measurement information indicating the measurement result of the processing light EL#2.
- control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#1 based on measurement information indicating both the measurement results of the processing light EL#1 and the measurement results of the processing light EL#2.
- the control unit 7 may control the irradiation mode of the processing light EL#2 based on measurement information indicating both the measurement results of the processing light EL#1 and the measurement results of the processing light EL#2.
- the additional processing performed on the workpiece W corresponds to an operation of forming a formed object such that a formed object integrated with the workpiece W (or separable from it) is added to the workpiece W.
- additional processing for forming a three-dimensional structure ST which is a modeled object having a desired shape, will be described.
- the processing system SYS forms the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on the laser overlay welding method. Therefore, the processing system SYS may model the three-dimensional structure ST by performing existing additional processing based on the laser overlay welding method.
- an example of the operation of modeling the three-dimensional structure ST using the laser overlay welding method will be briefly described.
- the processing system SYS forms the three-dimensional structure ST on the workpiece W based on three-dimensional model data (in other words, three-dimensional model information) of the three-dimensional structure ST to be formed.
- three-dimensional model data measurement data of a three-dimensional object measured by at least one of a measuring device provided within the processing system SYS and a three-dimensional shape measuring machine provided separately from the processing system SYS may be used.
- the processing system SYS sequentially models, for example, a plurality of layered partial structures (hereinafter referred to as "structural layers") SL arranged along the Z-axis direction.
- the processing system SYS sequentially shapes a plurality of structural layers SL one by one based on data on the plurality of layers obtained by cutting the three-dimensional model of the three-dimensional structure ST into rounds along the Z-axis direction. To go.
- a three-dimensional structure ST which is a layered structure in which a plurality of structural layers SL are stacked, is modeled.
- the structural layer SL does not necessarily have to be a shaped object having a layered shape.
- a flow of operations for modeling a three-dimensional structure ST by sequentially modeling a plurality of structural layers SL one by one will be described.
- processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are set in desired areas on the modeling surface MS corresponding to the surface of the workpiece W or the surface of the structured layer SL that has been modeled. At least one of the processing head 21 and the stage 31 is moved so that the processing head 21 and the stage 31 are moved. After that, the irradiation optical system 211 irradiates the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 with processing lights EL#1 and EL#2, respectively.
- condensing positions CP#1 and CP#2 at which processing lights EL#1#1 and EL#2 are condensed, respectively, in the Z-axis direction may coincide with the modeling surface MS.
- the focusing positions CP#1 and CP#2 at which the processing lights EL#1#1 and EL#2 are focused, respectively, in the Z-axis direction may be located outside the modeling surface MS.
- molten pools MP#1 and MP#2 are formed on the modeling surface MS irradiated with the processing beams EL#1 and EL#2, respectively. Further, as shown in FIG.
- the processing system SYS supplies the modeling material M from the material nozzle 212 under the control of the control unit 7.
- the modeling material M is supplied to each of the molten pools MP#1 and MP#2.
- the modeling material M supplied to the molten pool MP#1 is melted by the processing light EL#1 that is irradiated to the molten pool MP#1.
- the modeling material M supplied to the molten pool MP#2 is melted by the processing light EL#2 that is irradiated to the molten pool MP#2.
- the irradiation optical system 211 uses galvano mirrors 2146 and 2156 to move target irradiation areas EA#1 and EA#2 within processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively. That is, the irradiation optical system 211 scans the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 with the processing light beams EL#1 and EL#2, respectively, using the galvanometer mirrors 2146 and 2156, respectively.
- the processing light EL#1 is no longer irradiated to the molten pool MP#1 due to the movement of the target irradiation area EA#1
- the modeling material M melted in the molten pool MP#1 is cooled and solidified (that is, solidified). do.
- the processing light EL#2 stops irradiating the molten pool MP#2 with the movement of the target irradiation area EA#2 with the movement of the target irradiation area EA#2, the modeling material M melted in the molten pool MP#2 is cooled and solidified (i.e. , coagulation). Furthermore, as the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move, the molten pools MP#1 and MP#2 also move. As a result, as shown in FIG. 11(c), within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 where the molten pools MP#1 and MP#2 move, a modeled object made of the solidified modeling material M is It is deposited on the modeling surface MS.
- a modeled object is composed of a modeling material M solidified in the processing unit area BSA#1
- a modeled object is composed of a modeling material M solidified in the processing unit area BSA#2.
- the model is physically separated from the model.
- the modeled object made of the solidified modeling material M in the processing unit area BSA#1 and the modeled object made of the solidified modeling material M in the processing unit area BSA#2 may be integrated. .
- the modeling made of the solidified modeling material M within the processing unit area BSA#1 may be integrated.
- the processing system SYS moves the processing unit areas BSA#1 and BSA on the modeling surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that #2 is moved.
- the processing system SYS may relatively move the irradiation optical system 211 of the processing head 21 and the workpiece W so that the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 move on the modeling surface MS. In other words, the processing system SYS moves the target irradiation areas EA#1 and EA#2 within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, and moves the processing unit areas BSA#1 and BSA on the modeling surface MS. Movement #2 may be performed in parallel.
- the processing system SYS moves the processing unit area BSA#1 on the modeling surface MS. It is not necessary to move the processing head 21 and the stage 31 so that BSA #2 does not move. In this case, after the additional processing (that is, modeling) is completed within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, the processing system SYS moves the processing unit areas BSA#1 and BSA#1 to another area on the modeling surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that BSA #2 is set.
- the processing system SYS moves the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 on the modeling surface MS after additional processing (that is, modeling) is completed within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
- additional processing that is, modeling
- the processing head 21 and the stage 31 may be moved.
- the machining system SYS selects the area where machining unit areas BSA#1 and BSA#2 have already been set on the printing surface MS (that is, the area where additional machining has already been performed), and the machining unit area BSA#1 and BSA#2 on the printing surface MS.
- At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the areas BSA#1 and BSA#2 are adjacent to the newly set area (that is, the area where additional processing will now be performed).
- the machining system SYS has an area where machining unit areas BSA#1 and BSA#2 have already been set on the printing surface MS, and a newly set machining unit area BSA#1 and BSA#2 on the printing surface MS.
- At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the regions do not overlap.
- the machining system SYS is configured so that the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 are already set on the printing surface MS, and the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 are newly set on the printing surface MS.
- At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the regions partially overlap with each other.
- the processing system SYS forms a molten pool MP#1 by irradiating the processing light EL#1 within the processing unit area BSA#1, and forms a molten pool MP by irradiating the processing light EL#2 within the processing unit area BSA#2.
- a series of modeling processes including forming #2, supplying the modeling material M to the molten pools MP#1 and MP#2, melting the supplied modeling material M, and solidifying the melted modeling material M are shown in FIG. 11(d). ), the process is repeated while moving the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 along the target movement trajectory MT0 on the modeling surface MS.
- a modeled object having a width along the direction intersecting the target movement trajectory MT0 is modeled on the modeling surface MS.
- a modeled object extending along the line is modeled.
- FIGS. 6(a) and 6(c) when each of processing unit areas BSA#1 and BSA#2 moves as shown in FIGS. 6(a) and 6(c), it has a width along the X-axis direction and a width along the Y-axis direction.
- a modeled object extending along the line is modeled.
- a structural layer SL corresponding to a modeled object which is an aggregate of the melted and then solidified modeling material M, is modeled on the model surface MS.
- a structural layer SL corresponding to a collection of objects formed on the modeling surface MS is formed in a pattern according to the target movement locus MT0 of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2. That is, in plan view, the structural layer SL is formed having a shape according to the target movement trajectory MT0 of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
- the processing system SYS does not need to irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1.
- the processing system SYS may irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1 and stop supplying the modeling material M.
- the processing system SYS may supply the modeling material M to the target irradiation area EA#1, and may also irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1 having an intensity that does not produce the molten pool MP.
- the target irradiation area EA#2 is set in an area where it is not desired to model a modeled object.
- the target movement trajectory MT0 of each of the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 may be referred to as a machining path (in other words, a tool path).
- the control unit 7 causes each of the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 to move toward the target movement on the modeling surface MS based on the path information indicating the target movement trajectory MT0 (that is, the path information indicating the machining path). At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so as to move along the trajectory MT0.
- the path information may also include information regarding the target value of the width of the object (hereinafter referred to as "target width").
- target width may also be referred to as line width or bead width.
- the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 move along the target movement trajectory MT0, on the modeling surface MS there are A model having a width along the model is modeled on the model surface MS. For example, as shown in FIG. 12(a), when each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 moves along the Y-axis direction, as shown in FIG.
- the modeling surface MS A linear shaped object having a width along the X-axis direction and extending along the Y-axis direction is formed on the top.
- the path information may include information regarding the target value (that is, the target width) of the width D of the linear shaped object, as shown in FIG. 12(b). That is, the path information may include information regarding the width of a linear object (that is, a line) to be formed on the modeling surface MS.
- information regarding the target width of a linear object that is, information regarding the width of a line to be formed
- line width information may be referred to as line width information.
- the control unit 7 controls the galvanometer mirrors 2146 and 2156 so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively, based on the line width information.
- Each may be controlled.
- the control unit 7 may control the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move periodically within the width of the line indicated by the line width information. That is, the control unit 7 may control the galvanometer mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 do not deviate outside the width of the line indicated by the line width information.
- control unit 7 controls the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move periodically inside the target width of the model indicated by the line width information.
- control unit 7 may control the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 do not deviate outside the target width of the object indicated by the line width information.
- molten pools MP#1 and MP#2 also move periodically within the width of the line indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 do not deviate outside the width of the line indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 periodically move inside the target width of the model indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 do not deviate outside the target width of the model indicated by the line width information. Therefore, the processing system SYS can appropriately model a linear object having the target width indicated by the line width information.
- the target movement trajectory MT0 (processing path or tool path) of each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 may be a trajectory in the XY plane as shown in FIG. 12.
- the silent movement trajectory MT0 may be a trajectory in the XYZ space (a trajectory in which the position in the Z direction also changes when the position in the X direction and/or the Y direction changes).
- the processing system SYS repeatedly performs operations for modeling such a structural layer SL based on three-dimensional model data under the control of the control unit 7. Specifically, first, before performing an operation for modeling the structural layer SL, the control unit 7 slices the three-dimensional model data at a stacking pitch to create slice data. The processing system SYS performs an operation for modeling the first structural layer SL#1 on the modeling surface MS corresponding to the surface of the work W based on the slice data corresponding to the structural layer SL#1. Specifically, the control unit 7 acquires path information for modeling the first structural layer SL#1, which is generated based on the slice data corresponding to the structural layer SL#1. Note that the control unit 7 may generate the path information after or before the processing system SYS starts additional processing.
- the control unit 7 controls the processing unit 2 and the stage unit 3 to model the first structural layer SL#1 based on the path information.
- a structural layer SL#1 is formed on the modeling surface MS, as shown in FIG. 13(a).
- the processing system SYS sets the surface (that is, the upper surface) of the structural layer SL#1 as a new modeling surface MS, and then builds the second structural layer SL#2 on the new modeling surface MS. do.
- the control unit 7 first operates at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 so that the processing head 21 moves along the Z-axis relative to the stage 31. Control.
- control unit 7 controls at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 so that the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are located on the surface of the structural layer SL#1 (that is, on the new surface of the structural layer SL#1).
- the processing head 21 is moved toward the +Z side and/or the stage 31 is moved toward the ⁇ Z side so as to be set on the modeling surface MS).
- the processing system SYS creates a model on the structural layer SL#1 based on the slice data corresponding to the structural layer SL#2 in an operation similar to that for modeling the structural layer SL#1.
- a structural layer SL#2 is formed.
- the structural layer SL#2 is formed as shown in FIG.
- a three-dimensional structure ST is formed by a layered structure in which a plurality of structural layers SL are stacked.
- the calibration operation is an operation for calibrating the processing system SYS.
- the calibration operation is an operation of calibrating the processing system SYS using the calibration unit 8.
- an operation of calibrating the irradiation mode of the processing light EL using the calibration unit 8 will be described.
- the processing system SYS may perform a calibration operation before the processing unit 2 starts modeling the object.
- the processing system SYS may perform a calibration operation after the processing unit 2 finishes modeling the object.
- the processing system SYS may perform a calibration operation after the processing unit 2 starts modeling the object and before the processing unit 2 finishes modeling the object. In this case, the processing system SYS may temporarily stop the modeling of the object and then perform the calibration operation, if necessary.
- the irradiation mode of the processing light EL may change depending on the elapsed time after the processing system SYS starts operating.
- the processing system SYS may perform the calibration operation when a certain period of time has passed since the processing system SYS started operating.
- the processing system SYS may perform a calibration operation every time a certain period of time has elapsed since the processing system SYS started operating.
- the irradiation mode of the processing light EL may vary depending on the temperature of the chamber space 63IN where the workpiece W is irradiated with the processing light EL.
- the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN fluctuates by a predetermined first temperature or more.
- the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN exceeds a predetermined first allowable upper limit.
- the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN falls below a predetermined first allowable lower limit.
- a first temperature measuring device for measuring the temperature of the chamber space 63IN may be arranged in the chamber space 63IN.
- a single first temperature measuring device may be placed in the chamber space 63IN.
- a plurality of first temperature measuring devices may be arranged at a plurality of locations within the chamber space 63IN.
- the first temperature measuring device may be connected to the control unit 7.
- the measurement results of the first temperature measuring device may be output to the control unit 7.
- the irradiation mode of the processing light EL may vary depending on the temperature of at least one of the galvano mirrors 2146 and 2156, which can change the irradiation position of the processing light EL, which is an example of the irradiation mode of the processing light EL.
- the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 fluctuates by a predetermined second temperature or more.
- Processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of galvano mirrors 2146 and 2156 exceeds a predetermined second allowable upper limit.
- the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 falls below a predetermined second allowable lower limit.
- a second temperature measuring device for measuring the temperature of at least one of the galvano mirrors 2146 and 2156 may be arranged within the irradiation optical system 211.
- a single second temperature measuring device may be arranged in the irradiation optical system 211.
- a plurality of second temperature measurement devices may be arranged at a plurality of locations within the irradiation optical system 211, respectively.
- a second temperature measuring device for measuring the temperature of the galvano mirror 2146 is arranged in the first optical system 214
- a second temperature measuring device for measuring the temperature of the galvano mirror 2156 is arranged in the second optical system 214. may be located within system 215.
- the second temperature measuring device can detect either the first optical system 214 or the second optical system 215. It may be placed inside one of the two. Further, the second temperature measuring device disposed within the first optical system 214 may measure the temperature of at least one of the X scanning motor 2146AX and the Y scanning motor 2146AY of the galvanometer mirror 2146.
- the second temperature measuring device disposed within the first optical system 214 The temperature of either one of the Y scanning motor 2146AY and the Y scanning motor 2146AY may be measured.
- the temperature measuring device disposed within the second optical system 215 may measure the temperature of at least one of the X scanning motor 2156AX and the Y scanning motor 2156AY of the galvanometer mirror 2156.
- the second temperature measuring device disposed within the second optical system 215 The temperature of either one of the Y scanning motor 2156AY and the Y scanning motor 2156AY may be measured.
- the second temperature measuring device may be connected to the control unit 7.
- the measurement results of the second temperature measuring device may be output to the control unit 7.
- Position measurement operation The processing system SYS may perform a position measurement operation as at least a part of the calibration operation.
- the position measurement operation is an operation for measuring the position of the calibration unit 8.
- the position measurement operation is an operation for measuring the positions of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82.
- a position measuring device 23 may be attached to the processing head 21 in order to perform the position measuring operation.
- the position measuring device 23 may be attached to the processing head 21 so as to be removable from the processing head 21.
- the position measuring device 23 is attached to the processing head 21 during at least part of the period when the position measuring operation is performed, and the position measuring device 23 is attached to the processing head 21 during the period when the position measuring operation is not performed. May be removed.
- the position measuring device 23 may be attached to the processing head 21 at all times.
- the position measuring device 23 may be movable with respect to the processing head 21.
- FIG. 14 An example of the position measuring device 23 is shown in FIG. As shown in FIG. 14, a position measuring device 23a including a probe 231 may be used as the position measuring device 23. In this case, the position measuring device 23a may measure the position of the calibration unit 8 by bringing the probe 231 into contact with the calibration unit 8. In particular, the position measuring device 23a may measure the position of the calibration unit 8 by bringing the tip P of the probe 231 into contact with the calibration unit 8.
- the position measuring device 23 is attached to the processing head 21 so that information regarding the relative positional relationship between the tip P of the probe 231 and the processing position of the processing head 21 is known to the control unit 7.
- the processing position of the processing head 21 is, for example, an intersection position where at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 emitted from the irradiation optical system 211 and the modeling material M supplied from the material nozzle 212 intersect. Good too.
- the processing position of the processing head 21 may be an offset position having a known positional relationship with respect to the intersection position.
- the head drive system 22 In order to measure the position of the calibration unit 8 using the position measuring device 23a including the probe 231, the head drive system 22, under the control of the control unit 7, moves the probe 231 so that it comes into contact with the calibration unit 8.
- the processing head 21 to which the position measuring device 23a is attached may be moved.
- the head drive system 22 may move the processing head 21 so that the probe 231 contacts the reference surface 800 of the calibration unit 8.
- the head drive system 22 may move the processing head 21 so that the probe 231 sequentially contacts each of the plurality of reference surfaces 800.
- the reference surface 800 is a surface that satisfies the condition that information regarding the positional relationship between each of the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 and the reference surface 800 is information known to the control unit 7.
- a calibration surface 801 of the base member 80 on which the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 are arranged, and a side surface 802 of the base member 80 that is different from the calibration surface 801, respectively. is used as the reference plane 800.
- the stage drive system 32 performs calibration under the control of the control unit 7 so that the probe 231 comes into contact with the calibration unit 8. Unit 8 may be moved.
- a head position measuring device included in the processing unit 2 may measure the position of the processing head 21 in the head coordinate system.
- the head position measuring device may measure the position of the processing head 21 using, for example, at least one of a laser interferometer and an encoder.
- the head coordinate system is a three-dimensional coordinate system used to control the position of the processing head 21.
- a stage position measuring device included in the processing unit 2 may measure the position of the stage 31 in the stage coordinate system.
- the stage position measuring device may measure the position of the stage 31 using, for example, at least one of a laser interferometer and an encoder.
- the stage coordinate system is a three-dimensional coordinate system used to control the position of the stage 31.
- the control unit 7 may calculate the position of the calibration unit 8 in the head coordinate system based on the measurement result of the position of the processing head 21. Specifically, as described above, since information regarding the relative positional relationship between the processing position of the processing head 21 and the tip P of the probe 231 is known to the control unit 7, the control unit 7 Based on the measurement result of the position of 21, the position of the probe 231 in the head coordinate system at the time when the probe 231 contacts the reference surface 800 can be calculated. Since the probe 231 is in contact with the reference surface 800, the position of the probe 231 in the head coordinate system at the time when the probe 231 is in contact with the reference surface 800 is substantially the same as the position at the time when the probe 231 is in contact with the reference surface 800.
- control unit 7 may calculate the position of the calibration unit 8 in the stage coordinate system based on the measurement result of the position of the stage 31.
- the information regarding the mounting position of the calibration unit 8 is information known to the control unit 7 as a premise. That is, information regarding the relative positional relationship between the stage 31 and the calibration unit 8 is information known to the control unit 7.
- the control unit 7 can calculate the position of the calibration unit 8 in the stage coordinate system at the time when the probe 231 contacts the reference surface 800 based on the measurement result of the position of the stage 31.
- control unit 7 can calculate the position of the calibration unit 8 in each of the head coordinate system and the stage coordinate system at the time when the probe 231 contacts the reference surface 800. Thereafter, the processing system SYS may perform a later-described calibration operation based on the position of the calibration unit 8 measured (calculated) by the position measurement operation.
- the processing system SYS each transmits measurement light ML to the calibration unit 8 in addition to or in place of the position measuring device 23a provided with the probe 231.
- a position measuring device 23b including a plurality of irradiation devices 232 capable of irradiating and an imaging device 233 capable of capturing a plurality of beam spots formed on the calibration unit 8 by a plurality of measurement lights ML is used as the position measuring device 23. You can.
- the position measuring device 23b may be referred to as a non-contact position measuring device 23b or an optical position measuring device 23b.
- the plurality of measurement lights ML intersect with each other at predetermined intersecting positions below the processing head 21 .
- the control unit 7 can measure the position of the calibration unit 8 using such a position measuring device 23b.
- the position measuring device 23b is not limited to a device that measures the position of the calibration unit 8 using the method described above.
- the position measuring device 23b measures the position of the calibration unit 8 using at least one of a pattern projection method, a light cutting method, a time-of-flight method, an interferometric method, a stereo method, an astigmatism method, etc. Any possible measurement device may be used.
- the processing system SYS may perform a rotational calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the rotational calibration operation may include a first rotational calibration operation that calculates the amount of rotation of the actual movement trajectory AMT of the processing light EL#1 with respect to the target movement trajectory TMT of the processing light EL#1.
- the rotational calibration operation is performed by adjusting the rotational axis (for example, the Z axis) of the actual movement trajectory AMT of processing light EL#1 relative to the target movement trajectory TMT of processing light EL#1 along the traveling direction of processing light EL#1.
- the first rotational calibration operation may include a first rotational calibration operation for calculating a rotational amount ⁇ z around the rotational axis (along the rotational axis).
- the target movement trajectory TMT is an ideal trajectory for the galvanometer mirror 2146 to move the processing light EL#1 (specifically, the irradiation position of the processing light EL#1, and the target irradiation area EA#1) on the modeling surface MS. In other words, it shows a designed movement trajectory.
- the actual movement trajectory is the movement in which the galvanometer mirror 2146 actually moves the processing light EL#1 (specifically, the irradiation position of the processing light EL#1, and the target irradiation area EA#1) on the modeling surface MS. Show the trajectory.
- the actual movement trajectory AMT is such that the galvano mirror 2146 uses the processing light based on a galvano control signal for controlling the galvano mirror 2146 to move the processing light EL#1 on the modeling surface MS along the target movement trajectory TMT.
- the actual movement locus of processing light EL#1 when EL#1 is actually moved is shown.
- the rotational calibration operation may include a second rotational calibration operation that calculates the amount of rotation of the actual movement trajectory AMT of the processing light EL#2 with respect to the target movement trajectory TMT of the processing light EL#2.
- the target movement trajectory TMT is an ideal trajectory for the galvano mirror 2156 to move the processing light EL#2 (specifically, the irradiation position of the processing light EL#2, and the target irradiation area EA#2) on the modeling surface MS. In other words, it shows a designed movement trajectory.
- the actual movement trajectory is the movement in which the galvano mirror 2156 actually moves the processing light EL#2 (specifically, the irradiation position of the processing light EL#2, and the target irradiation area EA#2) on the modeling surface MS. Show the trajectory.
- the actual movement trajectory AMT is such that the galvano mirror 2156 uses the processing light based on a galvano control signal for controlling the galvano mirror 2156 to move the processing light EL#2 on the modeling surface MS along the target movement trajectory TMT.
- the actual movement locus of processing light EL#2 when EL#2 is actually moved is shown.
- the processing system SYS may perform the second rotational calibration operation by performing the same operation as the first rotational calibration operation.
- the words “first”, “galvano mirror 2146", and “#1” are replaced with “second”, “galvano mirror 2156", and “#1", respectively. #2”, it can be used as an explanation regarding the second rotational calibration operation.
- the processing system SYS uses the second calibration unit 82 included in the calibration unit 8 to perform a first rotational calibration operation.
- the processing system SYS uses the search mark 8241 formed on the opening member 822 of the second calibration unit 82 to perform the first rotational calibration operation.
- the control unit 7 controls the processing head 21 so as to irradiate the search mark 8241 with the processing light EL#1.
- the control unit 7 first activates a galvanometer for moving the processing light EL#1 on the aperture member 822 along the target movement trajectory TMT that crosses the search mark 8241.
- An example of the target movement trajectory TMT used in the first rotational calibration operation is shown in FIG.
- the target movement trajectory TMT is a linear movement along the X-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-1 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the search mark 8241 are lined up. It may be a trajectory.
- the target movement trajectory TMT may be perpendicular to each of the two slit-shaped openings 8231-1.
- the target movement trajectory TMT is a linear movement trajectory along the Y-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-2 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the search mark 8241 are lined up, good.
- the target movement trajectory TMT may be orthogonal to each of the two slit-shaped openings 8231-2.
- the target movement trajectory TMT will be expressed as the The explanation will proceed using an example of a linear movement trajectory along a direction.
- the control unit 7 controls the galvano mirror 2146 based on the generated galvano control signal.
- the galvanometer mirror 2146 moves the processing light EL#1 on the aperture member 822. That is, the galvanometer mirror 2146 moves the processing light EL#1 so as to cross the search mark 8241 formed on the aperture member 822, as shown in FIG.
- the light receiving device 821 receives the processing light EL#1 that has passed through the search mark 8241. That is, the light receiving device 821 receives the processing light EL#1 that has passed through each of the two slit-shaped openings 8231-1 and one slit-shaped opening 8231-3 that form the search mark 8241. Specifically, the light receiving device 821 receives the processed light EL#1 that has passed through one of the two slit-shaped openings 8231-1, and then receives the processed light EL#1 that has passed through the slit-shaped opening 8231-3. After that, processing light EL#1 that has passed through the other of the two slit-shaped openings 8231-1 is received. Therefore, as shown in FIG.
- the light receiving device 821 detects the processed light EL#1 that has passed through one of the two slit-shaped openings 8231-1. 1, a pulse waveform P2 corresponding to the processing light EL#1 that has passed through the slit-shaped opening 8231-3, and a processing light EL# that has passed through the other of the two slit-shaped openings 8231-1.
- Light reception information indicating, as a light reception result, a light reception signal including a pulse signal in which pulse waveforms P3 corresponding to 1 and 1 appear in order is output as at least part of the measurement information. Note that, as shown in FIG. 18, the time during which the pulse waveforms P1 to P3 appear is substantially equivalent to the position in the X-axis direction of the processing light EL#1 irradiated to the search mark 8241.
- the control unit 7 calculates the rotation amount ⁇ z of the actual movement trajectory AMT with respect to the target movement trajectory TMT based on the light reception information.
- the control unit 7 sets the distance obtained by multiplying the time between the pulse waveform P1 and the pulse waveform P2 by the moving speed of the processing light EL#1 as L1, and sets the distance between the pulse waveform P2 and the pulse waveform P3 as L1.
- L2 is the distance obtained by multiplying the time between by the moving speed of processing light EL#1
- L is the distance between the two slit-shaped openings 8231-1
- ⁇ z The rotation amount ⁇ z may be calculated using the formula cos ⁇ 1 (L/(L1+L2)).
- the control unit 7 may calibrate (in other words, control, adjust, or change) the irradiation mode of the processing light EL#1 based on the calculated rotation amount ⁇ z. For example, when controlling the galvano mirror 2146 to move the processing light EL#1, the control unit 7 may control the galvano mirror 2146 so that the calculated rotation amount ⁇ z becomes zero. That is, the control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the calculated rotation amount ⁇ z becomes zero. For example, the control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the rotation amount ⁇ z becomes zero during at least a portion of the modeling period.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the rotation amount ⁇ z becomes zero during at least a portion of the measurement period.
- control unit 7 controls the galvanometer so that even if the rotation amount ⁇ z calculated by the rotation calibration operation is not zero, the processing light EL moves in the same way as when the rotation amount ⁇ z is zero.
- Mirror 2146 can be controlled.
- the galvanometer mirror 2146 can move the processing light EL#1 while canceling out the influence of the rotation amount ⁇ z. Therefore, compared to the case where the rotational calibration operation is not performed, the galvanometer mirror 2146 can move the processing light EL#1 with high accuracy without being affected by the rotational amount ⁇ z.
- the processing system SYS may perform an offset calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the offset calibration operation includes a first offset calibration operation that calculates an offset amount (in other words, a parallel movement amount) of the actual movement trajectory AMT of the processing light EL#1 with respect to the target movement trajectory TMT of the processing light EL#1. You can stay there.
- the offset calibration operation may include a second offset calibration operation that calculates an offset amount of the actual movement trajectory AMT of the processing light EL#2 with respect to the target movement trajectory TMT of the processing light EL#2.
- the first offset calibration operation will be specifically explained below.
- the processing system SYS may perform the second offset calibration operation by performing the same operation as the first offset calibration operation.
- the words “first”, “galvano mirror 2146", and “#1” are replaced with “second”, “galvano mirror 2156", and “#1", respectively. #2”, it can be used as an explanation regarding the second offset calibration operation.
- the processing system SYS uses the second calibration unit 82 included in the calibration unit 8 to perform a first offset calibration operation.
- the processing system SYS uses the search mark 8241 formed on the opening member 822 of the second calibration unit 82 to perform the first offset calibration operation.
- the control unit 7 controls the processing head 21 so as to irradiate the search mark 8241 with the processing light EL#1.
- the control unit 7 first installs a galvanometer for moving the processing light EL#1 on the aperture member 822 along the target movement trajectory TMT that crosses the search mark 8241. Generate control signals.
- the target movement trajectory TMT is a linear movement along the X-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-1 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the search mark 8241 are lined up.
- the target movement trajectory TMT may be perpendicular to each of the two slit-shaped openings 8231-1. Furthermore, the target movement trajectory TMT may pass through the center point of each of the two slit-shaped openings 8231-1 in the Y-axis direction. Furthermore, the distance in the X-axis direction between the starting point SP of the target movement trajectory TMT and one of the two slit-shaped openings 8231-1 is the distance between the end point EP of the target movement trajectory TMT and the two slit-shaped openings 8231-1. It may be the same as the distance in the X-axis direction between them and the other one.
- the target movement trajectory TMT is a linear movement trajectory along the Y-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-2 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the search mark 8241 are lined up, good.
- the target movement trajectory TMT may be orthogonal to each of the two slit-shaped openings 8231-2.
- the target movement trajectory TMT may pass through the center point of each of the two slit-shaped openings 8231-2 in the X-axis direction.
- the distance in the Y-axis direction between the starting point SP of the target movement trajectory TMT and one of the two slit-shaped openings 8231-2 is the distance between the end point EP of the target movement trajectory TMT and the two slit-shaped openings 8231-2. It may be the same as the distance in the Y-axis direction between the two and the other one.
- the target movement trajectory TMT will be expressed as the The explanation will proceed using an example of a linear movement trajectory along a direction.
- the control unit 7 controls the galvano mirror 2146 based on the generated galvano control signal.
- the galvanometer mirror 2146 moves the processing light EL#1 on the aperture member 822. That is, the galvanometer mirror 2146 moves the processing light EL#1 so as to cross the search mark 8241 formed on the aperture member 822, as shown in FIG.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 while the irradiation mode of the processing light EL#1 is calibrated based on the rotation amount ⁇ z described above. That is, the control unit 7 may generate a galvano control signal such that the rotation amount ⁇ z described above becomes zero, and may control the galvano mirror 2146 based on the generated galvano control signal. For this reason, the processing system SYS may perform the offset calibration operation after performing the rotational calibration operation.
- the light receiving device 821 receives the processing light EL#1 that has passed through the search mark 8241.
- the light receiving device 821 detects the pulse waveform P1 corresponding to the processing light EL#1 that has passed through one of the two slit-shaped apertures 8231-1 and the slit-shaped aperture 8231-3.
- a light reception signal including a pulse signal in which a pulse waveform P2 corresponding to the processed light EL#1 that has passed through and a pulse waveform P3 that corresponds to the processed light EL#1 that has passed through the other of the two slit-shaped openings 8231-1 appear in order.
- Light reception information indicating the light reception result as at least a part of the measurement information is output.
- the control unit 7 calculates the offset amount of the actual movement trajectory AMT with respect to the target movement trajectory TMT based on the light reception information. For example, the control unit 7 may calculate the offset amount ⁇ Offx in the X-axis direction of the actual movement trajectory AMT with respect to the target movement trajectory TMT, as shown in FIG. For example, the control unit 7 may calculate the offset amount ⁇ Offy in the Y-axis direction of the actual movement trajectory AMT with respect to the target movement trajectory TMT, as shown in FIG. In this embodiment, the control unit 7 calculates the distance obtained by multiplying the time from when the galvanometer mirror 2146 starts moving the processing light EL#1 until the pulse waveform P1 appears by the moving speed of the processing light EL#1.
- the offset amount ⁇ Offx may be calculated using the formula: /2.
- the control unit 7 may calibrate (in other words, control, adjust, or change) the irradiation mode of the processing light EL#1 based on the calculated offset amount. For example, when controlling the galvano mirror 2146 to move the processing light EL#1, the control unit 7 may control the galvano mirror 2146 so that at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy becomes zero. That is, the control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy becomes zero.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy becomes zero during at least part of the modeling period.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy becomes zero during at least part of the measurement period.
- the control unit 7 performs the same operation as when at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy is zero.
- the galvanometer mirror 2146 can be controlled so that the processing light EL moves.
- the galvanometer mirror 2146 can move the processing light EL#1 while canceling out the influence of at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy. Therefore, compared to the case where the offset calibration operation is not performed, the galvanometer mirror 2146 can move the processing light EL#1 with high accuracy without being affected by at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy. .
- the processing system SYS may perform the offset calibration operation simultaneously with the rotational calibration operation described above. For example, the processing system SYS calculates the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy to be calculated by the offset calibration operation and the rotation amount ⁇ z to be calculated by the rotation calibration operation based on the reception result of the processing light EL by the calibration unit 8. It may be calculated. In this case, the processing system SYS performs an operation of irradiating the search mark 8241 with the processing light EL to perform an offset calibration operation and an operation of irradiating the search mark 8241 with the processing light EL to perform the rotation calibration operation. They do not have to be done separately.
- the processing system SYS may perform a focus calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the processing system SYS may perform a focus calibration operation after performing the above-described rotational calibration operation and offset calibration operation. That is, the processing system SYS may perform the focus calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing lights EL#1 and EL#2 is calibrated based on the rotation amount and the offset amount. However, the processing system SYS may perform a focus calibration operation before performing at least one of the rotational calibration operation and the offset calibration operation described above.
- the focus calibration operation may include a first focus calibration operation for calculating the best focus position of the processing light EL#1.
- the best focus position of processing light EL#1 may mean a position where the amount of defocus of processing light EL#1 is minimum.
- the best focus position of the processing light EL#1 may mean a position where the processing light EL#1 is most converged along the traveling direction of the processing light EL#1.
- the focus calibration operation may include a second focus calibration operation for calculating the best focus position of the processing light EL#2.
- the best focus position of processing light EL#2 may mean a position where the amount of defocus of processing light EL#2 is minimum.
- the best focus position of the processing light EL#2 may mean a position where the processing light EL#2 is most converged along the traveling direction of the processing light EL#1.
- the first focus calibration operation will be described below.
- the processing system SYS may perform the second focus calibration operation by performing the same operation as the first focus calibration operation.
- the words "first”, “galvano mirror 2146", and “#1” are replaced with “second”, “galvano mirror 2156", and “#1", respectively. #2”, it can be used as an explanation regarding the second focus calibration operation.
- the processing system SYS uses the second calibration unit 82 included in the calibration unit 8 to perform a first focus calibration operation.
- the processing system SYS uses the slit mark 8243 or 8244 formed on the opening member 822 of the second calibration unit 82 to perform the first focus calibration operation.
- the processing system SYS irradiates the slit mark 8243 or 8244 with the processing light EL#1.
- the processing system SYS may move the processing light EL#1 relative to the slit mark 8243 or 8244 so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8243 or 8244.
- the processing system SYS applies the processing light EL#1 to the slit mark 8243 or 8244 so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8243 or 8244 along the direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8243 or 8244. 1 may be moved relatively. For example, as shown in FIG.
- the processing system SYS emits the processing light along the X-axis direction intersecting the slit mark 8243 with the Y-axis direction being the longitudinal direction.
- Processing light EL#1 may be moved relative to slit mark 8243 so that EL#1 crosses slit mark 8243.
- the processing system SYS directs the processing light EL #1 to the slit mark 8244 so that the processing light EL #1 crosses the slit mark 8244 along the Y-axis direction that intersects the slit mark 8244 with the X-axis direction being the longitudinal direction. #1 may be moved relatively.
- the processing system SYS may move the processing light EL#1 relative to the slit mark 8243 or 8244 by moving the stage 31 using the stage drive system 32.
- the processing system SYS may move the processing light EL#1 relative to the slit mark 8243 or 8244 by moving the processing head 21 using the head drive system 22.
- the processing system SYS may move the processing light EL#1 relative to the slit mark 8243 or 8244 by deflecting the processing light EL#1 using the galvanometer mirror 2146.
- the light receiving device 821 receives the processing light EL#1 that has passed through the slit mark 8243 or 8244. Therefore, as shown in FIG. 21, which is a graph showing the reception result of the processed light EL#1 by the light receiving device 821, the processed light EL#1 is inserted into the opening 8233 or 8234 forming the slit mark 8243 or 8244.
- the intensity of the processing light EL during the period when at least a part of the processing light EL is irradiated to the opening 8233 or 8234 is greater than the intensity of the processing light EL #1 during the period when the processing light EL #1 is not irradiated to the opening 8233 or 8234.
- Light reception information indicating a light reception signal indicating this as a light reception result is output as at least a part of the measurement information.
- the time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. 21 is substantially equivalent to the amount of movement of the processing light EL#1 with respect to the slit mark 8243 or 8244.
- the amount of movement of the processing light EL#1 relative to the slit mark 8243 or 8244 is the same as that of the stage 31. It may be considered to be equivalent to the amount of movement.
- the amount of movement of processing light EL#1 relative to slit mark 8243 or 8244 is It may be considered that the amount of movement is equivalent to 21.
- processing light EL#1 When processing light EL#1 is moved relative to slit mark 8243 or 8244 by deflecting processing light EL#1, the amount of movement of processing light EL#1 relative to slit mark 8243 or 8244 is as follows. It may be considered that it is equivalent to the amount of deflection of the processing light EL#1 (that is, the amount of rotation of the galvanometer mirror 2146).
- the control unit 7 calculates the spot diameter, which is the size of the beam spot formed by the processing light EL#1 on the aperture member 822, based on the light reception information. Specifically, the control unit 7 may calculate the time during which the intensity of the processed light EL#1 is higher than a predetermined intensity based on the light reception information. That is, the control unit 7 may calculate the time during which at least a portion of the processing light EL#1 is irradiated to the opening 8233 or 8234 forming the slit mark 8243 or 8244 based on the light reception information.
- the predetermined intensity may be set based on the peak intensity in the intensity distribution of the processing light EL.
- the predetermined intensity may be set to an intensity obtained by multiplying the peak intensity by K (K is a variable representing a real number greater than 0 and less than 1).
- K is a variable representing a real number greater than 0 and less than 1.
- An example of the variable K is 1/e 2 (here, e means Napier's number) when the processing light EL#1 is a Gaussian beam.
- Another example of the variable K is 0.135 when the processing light EL#1 is a Gaussian beam.
- the control unit 7 may calculate the spot diameter of the processing light EL#1 based on the calculated time and the moving speed of the processing light EL#1 with respect to the slit mark 8243 or 8244.
- the control unit 7 may calculate a value obtained by multiplying the calculated time by the moving speed of the processing light EL#1 with respect to the slit mark 8243 or 8244 as the spot diameter of the processing light EL#1.
- the processing system SYS performs the operation of irradiating the slit mark 8243 or 8244 with the processing light EL#1 and calculating the spot diameter of the processing light EL#1 in the traveling direction of the processing light EL#1 (for example, the Z-axis direction).
- the process is repeated while changing the distance between the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8.
- the processing system SYS performs the operation of irradiating the slit mark 8243 or 8244 with the processing light EL#1 and calculating the spot diameter of the processing light EL#1 in the traveling direction of the processing light EL#1 (for example, in the Z-axis direction).
- control unit 7 calculates a plurality of spot diameters, each corresponding to a different Z position of the processing head 21, as shown in FIG.
- the control unit 7 calculates the best focus position of the processing light EL#1 based on the plurality of spot diameters.
- the control unit 7 may specify the minimum spot diameter among the plurality of spot diameters, and may specify the Z position of the processing head 21 corresponding to the specified minimum spot diameter.
- the control unit 7 calculates an interpolation curve for interpolating a plurality of spot diameters, calculates a minimum spot diameter based on the interpolation curve, and calculates a minimum spot diameter corresponding to the calculated minimum spot diameter based on the interpolation curve.
- the Z position of the processing head 21 may also be specified. Thereafter, the control unit 7 may calculate the best focus position based on the specified Z position.
- control unit 7 determines the position of the calibration unit 8 (especially the slit mark 8243 or 8244) when the processing head 21 is located at the specified Z position based on the defocus amount of the processing light EL#1. It may be calculated as the minimum best focus position.
- the control unit 7 may calibrate (in other words, control, adjust, or change) the irradiation mode of the processing light EL#1 based on the calculated best focus position.
- the control unit 7 may control the movement of at least one of the processing head 21 and the stage 31 based on the best focus position.
- the control unit 7 moves at least one of the processing head 21 and the stage 31 so that the best focus position is set on the printing surface MS or near the printing surface MS during at least part of the printing period. Good too.
- the control unit 7 moves at least one of the processing head 21 and the stage 31 so that the best focus position is set on or near the calibration surface 801 during at least part of the measurement period. You may let them.
- the control unit 7 can irradiate each of the modeling surface MS and the calibration unit 8 with the processing light EL#1 having an appropriate amount of defocus compared to the case where the focus calibration operation is not performed. .
- the processing system SYS may perform a distortion calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the processing system SYS may perform the distortion calibration operation after performing the above-described rotational calibration operation, offset calibration operation, and focus calibration operation. That is, the processing system SYS may perform the distortion calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing lights EL#1 and EL#2 is calibrated based on the amount of rotation, the amount of offset, and the best focus position. However, the processing system SYS may perform a distortion calibration operation before performing at least one of the above-described rotational calibration operation, offset calibration operation, and focus calibration operation.
- the distortion calibration operation is performed between the designed irradiation position of the processing light EL#1 indicated by the galvano control signal and the actual irradiation position of the processing light EL#1 deflected by the galvano mirror 2146 based on the galvano control signal.
- the first distortion calibration operation may include a first distortion calibration operation for calculating the amount of deviation.
- the first distortion calibration operation is performed in a shot area (for example, a processing unit area BSA# 1) may include an operation of calculating the amount of deviation between the designed irradiation position of processing light EL#1 and the actual irradiation position of processing light EL#1.
- the distortion calibration operation is performed between the designed irradiation position of the processing light EL#2 indicated by the galvano control signal and the actual irradiation position of the processing light EL#2 deflected by the galvano mirror 2156 based on the galvano control signal.
- the second distortion calibration operation may include a second distortion calibration operation for calculating the amount of deviation.
- the second distortion calibration operation is performed in a shot area (for example, a processing unit area BSA# 2) may include an operation of calculating the amount of deviation between the designed irradiation position of processing light EL#2 and the actual irradiation position of processing light EL#2.
- the first distortion calibration operation will be specifically explained below.
- the processing system SYS may perform the second distortion calibration operation by performing the same operation as the first distortion calibration operation.
- the words “first,” “galvano mirror 2146,” and “#1” are replaced with “second,” “galvano mirror 2156,” and “#1,” respectively. #2”, it can be used as an explanation regarding the second distortion calibration operation.
- the amount of deviation between the designed irradiation position of processing light EL#1 and the actual irradiation position of processing light EL#1 will be referred to as the irradiation position of processing light EL#1. This is called the amount of deviation.
- the processing system SYS uses the second calibration unit 82 included in the calibration unit 8 to perform a first rotational calibration operation.
- the processing system SYS uses the plurality of pinhole marks 8242 formed in the opening member 822 of the second calibration unit 82 to perform the first distortion calibration operation.
- control unit 7 controls the processing head 21 so as to sequentially irradiate the plurality of pinhole marks 8242 with the processing light EL#1.
- the processing head 21 irradiation optical system 211
- the second calibration unit 82 may remain stationary.
- the control unit 7 first controls the galvano mirror 2146 to sequentially irradiate the plurality of pinhole marks 8242 with the processing light EL#1.
- a galvano control signal may be generated for this purpose.
- the control unit 7 controls the operation of moving the processing light EL#1 in one direction (for example, the Y-axis direction) at the position where each pinhole mark 8242 is formed, in addition to A galvano control signal may be generated to repeatedly control the galvanometer mirror 2146 while changing the irradiation position of the processing light EL#1 in the direction (for example, the X-axis direction).
- the control unit 7 controls the operation of moving the target irradiation area EA#1 in one direction (for example, the Y-axis direction) at the position where each pinhole mark 8242 is formed, and the operation of moving the target irradiation area EA#1 in one direction (for example, the Y-axis direction) in another direction that intersects with the one direction.
- a galvano control signal for controlling the galvano mirror 2146 may be generated repeatedly while changing the position of the target irradiation area EA#1.
- the first distortion calibration operation may include an operation of calculating the irradiation position deviation amount of processing light EL#1 at each position within the shot area (for example, processing unit area BSA#1).
- the plurality of pinhole marks 8242 may be formed in the opening member 822 so that the plurality of pinhole marks 8242 are included in the shot area.
- the processing system SYS deflects the processing light EL#1 using the galvanometer mirror 2146 while fixing the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the calibration unit 8, thereby creating a plurality of pinhole marks 8242.
- the processing light EL#1 can be sequentially irradiated to the processing light EL#1. That is, the processing system SYS can sequentially irradiate the processing light EL#1 onto a plurality of pinhole marks 8242 formed at a plurality of different positions within the shot area.
- the control unit 7 controls the galvano mirror 2146 based on the generated galvano control signal.
- the galvanometer mirror 2146 moves the processing light EL#1 on the aperture member 822 so as to sequentially irradiate the plurality of pinhole marks 8242 with the processing light EL#1.
- the galvanometer mirror 2146 performs an operation of moving the processing light EL#1 so as to scan each pinhole mark 8242, so that the plurality of pinhole marks 8242 are sequentially scanned by the processing light EL#1. Repeat as desired.
- the light receiving device 821 receives the processing light EL#1 that has passed through each pinhole mark 8242.
- FIG. 24 which is a graph showing the reception results of processed light EL#1 by the light receiving device 821
- the light receiving device 821 detects that the processed light EL#1 is not irradiated onto the openings 8232 forming each pinhole mark 8242.
- a light reception signal indicating that the intensity of the processing light EL#1 during the period in which at least a part of the processing light EL is irradiated to the aperture 8232 is greater than the intensity of the processing light EL#1 during the period.
- Light reception information indicating the light reception result as at least a part of the measurement information is output.
- the control unit 7 calculates the irradiation position deviation amount of the processing light EL#1 based on the light reception information. Specifically, since the processing light EL#1 scans each pinhole mark 8242, the time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. The actual irradiation position of EL #1 is indirectly shown. Therefore, the light reception information includes information regarding the actual irradiation position of the processing light EL#1. That is, as shown in FIG. 24, the actual light reception result of processing light EL#1 indicated by the light reception information indicates the actual irradiation position of processing light EL#1.
- the operation of moving the processing light EL#1 in one direction causes the operation of moving the processing light EL#1 in one direction (for example, the Y-axis direction) to This is repeated while changing the irradiation position of the processing light EL#1 in the direction (for example, the X-axis direction).
- the light reception information includes information regarding the actual irradiation position of the processing light EL#1 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, as shown in FIG.
- the actual light reception result of the processing light EL#1 indicated by the light reception information indicates the actual irradiation position of the processing light EL#1 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the control unit 7 can calculate the actual irradiation position of the processing light EL#1 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction based on the light reception information.
- the designed irradiation positions of the processing light EL#1 in the X-axis direction and the Y-axis direction are information known to the control unit 7.
- control unit 7 generates a galvano control signal for controlling the galvanometer mirror 2146 so as to irradiate the designed irradiation position with the processing light EL#1.
- control unit 7 determines the difference between the actual irradiation position of the processing light EL#1 calculated based on the received light information and the designed irradiation position of the processing light EL#1 used to generate the galvano control signal. The difference between the two can be calculated. That is, the control unit 7 can calculate the irradiation position shift amount of the processing light EL#1 based on the light reception information. For example, as shown in FIG.
- the control unit 7 may calculate the irradiation position deviation amount ⁇ IPx of the processing light EL#1 in the X-axis direction. For example, as shown in FIG. 24, the control unit 7 may calculate the irradiation position deviation amount ⁇ IPy of the processing light EL#1 in the Y-axis direction.
- the control unit 7 may calculate the amount of irradiation position deviation of the processing light EL#1 at the position where each of the plurality of pinhole marks 8242 is formed. In particular, when the pinhole mark 8242 is included in the shot area as described above, the control unit 7 calculates the amount of irradiation position deviation of the processing light EL#1 at each of a plurality of different positions within the shot area. Good too.
- the control unit 7 calibrates (in other words, controls and adjusts) the irradiation mode of the processing light EL#1 based on the calculated amount of deviation in the irradiation position. or change).
- the control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 based on the calculated irradiation position shift amount.
- the control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the amount of deviation in the irradiation position of the processing light EL#1 becomes zero.
- control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the designed irradiation position is irradiated with the processing light EL#1.
- control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the amount of deviation in the irradiation position of the processing light EL#1 becomes zero during at least part of the modeling period.
- control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the amount of deviation in the irradiation position of the processing light EL#1 becomes zero during at least part of the measurement period.
- control unit 7 may generate a galvano control signal to control the galvano mirror 2146 so that the irradiation position deviation amount ⁇ IPx of the processing light EL#1 in the X-axis direction becomes zero.
- control unit 7 generates a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the irradiation position deviation amount ⁇ IPx of the processing light EL#1 in the X-axis direction becomes zero at each of a plurality of positions in the shot area. You may.
- control unit 7 may generate a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the irradiation position deviation amount ⁇ IPy of the processing light EL#1 in the Y-axis direction becomes zero.
- control unit 7 generates a galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 so that the irradiation position deviation amount ⁇ IPy of the processing light EL#1 in the Y-axis direction becomes zero at each of a plurality of positions in the shot area. You may.
- the control unit 7 controls the processing light EL#1 when the irradiation position deviation amount is zero.
- the galvanometer mirror 2146 can be controlled so that the processing light EL is irradiated to the same position as that irradiated by the processing light EL. In other words, the galvano mirror 2146 can deflect the processing light EL#1 while canceling out the influence of the amount of irradiation position shift. Therefore, compared to the case where the distortion calibration operation is not performed, the galvanometer mirror 2146 can deflect the processing light EL#1 with high accuracy without being affected by the amount of irradiation position shift.
- the control unit 7 controls the actual irradiation position of the processing light EL#1 and the actual irradiation position of the processing light EL#2. Both the location and location can be calculated. In particular, the control unit 7 can calculate both the actual irradiation position of the processing light EL#1 and the actual irradiation position of the processing light EL#2 at each of a plurality of positions within the shot area. In this case, the control unit 7 controls at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 so that the actual irradiation position of the processing light EL#1 is set to a position corresponding to the actual irradiation position of the processing light EL#2.
- the control unit 7 adjusts the actual irradiation position of the processing light EL#1 at the first position within the shot area to a position corresponding to the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the first position within the shot area.
- At least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled to be set.
- the control unit 7 may be configured such that the actual irradiation position of the processing light EL#1 at a second position different from the first position within the shot area is the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the second position within the shot area.
- At least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled so that it is set to a position corresponding to the position.
- control unit 7 controls at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 so that the actual irradiation position of the processing light EL#2 is set to a position corresponding to the actual irradiation position of the processing light EL#1. You may. For example, the control unit 7 adjusts the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the first position within the shot area to a position corresponding to the actual irradiation position of the processing light EL#1 at the first position within the shot area. At least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled to be set.
- control unit 7 adjusts the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the second position within the shot area to a position corresponding to the actual irradiation position of the processing light EL#1 at the second position within the shot area.
- At least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled to be set.
- the control unit 7 may control at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 so that the actual irradiation position of the processing light EL#2 overlaps with the actual irradiation position of the processing light EL#1.
- the control unit 7 controls the processing light such that the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the first position within the shot area overlaps with the actual irradiation position of the processing light EL#1 at the first position within the shot area.
- At least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled.
- control unit 7 controls the processing light so that the actual irradiation position of the processing light EL#2 at the second position within the shot area overlaps with the actual irradiation position of the processing light EL#1 at the second position within the shot area.
- At least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 may be controlled.
- the processing system SYS can irradiate both processing lights EL#1 and EL#2 to the same position.
- the processing system SYS may calculate the response delay of the galvano mirror 2146 in a state where the irradiation mode of the processing light EL#1 is calibrated based on the amount of deviation in the irradiation position of the processing light EL#1.
- the state in which the irradiation mode of processing light EL#1 is calibrated based on the amount of deviation in the irradiation position of processing light EL#1 is the galvano control that controls the galvanometer mirror 2146 to irradiate processing light EL#1 to one position. It may also mean a state in which when a signal is input to the galvano mirror 2146, the processing light EL#1 via the galvano mirror 2146 is actually irradiated to one position.
- the response delay of the galvano mirror 2146 is caused by the fact that the galvano control signal that controls the galvano mirror 2146 to irradiate the processing light EL#1 to the first position is input to the galvano mirror 2146, and then the processing is actually performed at the first position. It may also mean the time required until the light EL#1 is irradiated.
- the processing system SYS moves at least one of the processing head 21 and the stage 31 so that the one pinhole mark 8242 is located at the one position, and irradiates the processing light EL#1 to the one pinhole mark 8242. You may.
- the control unit 7 determines the time during which the pinhole mark 8242 was irradiated with the processing light EL#1, based on the light reception information indicating the reception result of the processing light EL#1, so that the processing light EL#1 actually returns to the first position. 1 may be calculated as the irradiation time. Thereafter, the control unit 7 may calculate the response delay of the galvano mirror 2146 based on the time during which the pinhole mark 8242 is irradiated with the processing light EL#1. After the response delay of the galvano mirror 2146 is calculated, the control unit 7 may control the galvano mirror 2146 so that the response delay becomes zero (or a desired value).
- the processing system SYS calibrates the irradiation mode of the processing light EL#2 based on the amount of irradiation position deviation of the processing light EL#2 by performing the same operation as the operation to calculate the response delay of the galvanometer mirror 2146.
- the response delay of the galvanometer mirror 2156 may be calculated in this state.
- the control unit 7 may control the galvano mirror 2156 so that the response delay becomes zero (or a desired value).
- the processing system SYS may perform a stroke calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the processing system SYS may perform a stroke calibration operation after performing the above-described rotation calibration operation, offset calibration operation, focus calibration operation, and distortion calibration operation.
- the processing system SYS performs the stroke calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing lights EL#1 and EL#2 is calibrated based on the rotation amount, offset amount, best focus position, and irradiation position deviation amount. You can.
- the processing system SYS may perform a stroke calibration operation before performing at least one of the above-described rotation calibration operation, offset calibration operation, focus calibration operation, and distortion calibration operation.
- the stroke calibration operation may include a first stroke calibration operation for calculating the stroke width (that is, the stroke amount) of the movement of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146 on the modeling surface MS.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#1 may mean the amplitude of the reciprocating movement of the processing light EL#1.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#1 may be considered to be equivalent to the stroke width of the movement of the target irradiation area EA#1 that is irradiated with the processing light EL#1.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#1 may be considered to be equivalent to the stroke width of the movement of the irradiation position of the processing light EL#1.
- the stroke calibration operation may include a second stroke calibration operation for calculating the stroke width (that is, the stroke amount) of the movement of the processing light EL#2 on the modeling surface MS by the galvanometer mirror 2156.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#2 may mean the amplitude of the reciprocating movement of the processing light EL#2.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#2 may be considered to be equivalent to the stroke width of the movement of the target irradiation area EA#2 that is irradiated with the processing light EL#2.
- the stroke width of the movement of the processing light EL#2 may be considered to be equivalent to the stroke width of the movement of the irradiation position of the processing light EL#2.
- the first stroke calibration operation will be specifically explained below.
- the processing system SYS may perform the second stroke calibration operation by performing the same operation as the first stroke calibration operation.
- the words "first”, “galvano mirror 2146", and “#1” are replaced with “second”, “galvano mirror 2156", and “#1", respectively. #2”, it can be used as an explanation regarding the second stroke calibration operation.
- the processing system SYS uses the second calibration unit 82 included in the calibration unit 8 to perform a first stroke calibration operation.
- the processing system SYS uses at least one of the slit marks 8243 and 8244 formed on the opening member 822 of the second calibration unit 82 to perform the first stroke calibration operation.
- the processing system SYS performs the first stroke calibration operation using both the slit marks 8243 and 8244.
- the processing system SYS performs the first stroke calibration operation by irradiating each of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL#1.
- the processing system SYS irradiates one of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL #1 during the first period of the measurement period, and then irradiates the slit mark 8243 and 8244 during the second period of the measurement period.
- the first stroke calibration operation may be performed by irradiating the processing light EL#1 to the other one of the rays 8244.
- the processing system SYS irradiates either one of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL#1 while not irradiating the other of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL#1.
- a one-stroke calibration operation may also be performed.
- the control unit 7 When irradiating each of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL#1, the control unit 7 shows the processing light EL#1 that is irradiated on each of the slit marks 8243 and 8244 as shown in FIGS.
- the galvanometer mirror 2146 is controlled so that the irradiation position of the processing light EL#1 (that is, the target irradiation area EA#1) moves on the surface of the aperture member 822.
- the control unit 7 controls the galvanometer mirror 2146 so that the processing light EL#1 moves back and forth on the surface of the aperture member 822.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the processing light EL#1 moves back and forth on the surface of the aperture member 822 within a target stroke width range. In this case, during at least part of the period during which the processing light EL#1 moves on the surface of the aperture member 822, the processing light EL#1 actually irradiates each of the slit marks 8243 and 8244.
- the control unit 7 When irradiating each of the slit marks 8243 and 8244 with the processing light EL#1, the control unit 7 further controls the processing head 21 (particularly the irradiation optical system 211) and the calibration, as shown in FIGS. 26 and 27. At least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 is controlled so that at least one of the units 8 moves.
- the control unit 7 allows one of the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8 to At least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 is controlled so that the head drive system 22 and the stage drive system 32 are moved.
- control unit 7 may control the head drive system 22 so that the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) moves relative to the calibration unit 8.
- the control unit 7 may control the stage drive system 32 so that the calibration unit 8 moves relative to the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211).
- control unit 7 may control the head drive system 21 and the stage drive system 32 so that both the processing head 21 and the calibration unit 8 move.
- the control unit 7 controls the galvano mirror 2146, the head drive system 22, and the stage drive so that the processing light EL#1 reciprocating on the aperture member 822 by the galvano mirror 2146 crosses each of the slit marks 8243 and 8244. At least one of the systems 32 may be controlled. That is, the control unit 7 controls at least the galvano mirror 2146, the head drive system 22, and the stage drive system 32 so that the processing light EL#1 crosses each of the openings 8233 and 8234 forming the slit marks 8243 and 8244, respectively. Either one may be controlled.
- control unit 7 controls the galvano mirror 2146 and the head drive so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8243 along a direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8243 (that is, the longitudinal direction of the opening 8233). At least one of the system 22 and the stage drive system 32 may be controlled.
- the longitudinal direction of the slit mark 8243 is the X-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 26, the control unit 7 controls the galvano mirror 2146, the head drive system 22, and the stage drive system 32 so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8243 along the Y-axis direction. At least one of them may be controlled.
- the moving direction of the irradiation position of the processing light EL#1 by the galvano mirror 2146 may be a direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8243. That is, the galvano mirror 2146 may move the irradiation position of the processing light EL#1 along a direction (for example, the Y-axis direction) that intersects the longitudinal direction of the slit mark 8243. Furthermore, the movement direction of at least one of the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8 by at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 is determined by the irradiation of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146.
- the head drive system 22 and the stage drive system 32 moves the processing head 21 and the caliber along the direction (typically perpendicular direction, for example, the Y-axis direction) that intersects the longitudinal direction of the slit mark 8243.
- At least one of the application units 8 may be moved. Note that in this embodiment, since the stage drive system 32 can move the calibration unit 8 in the Y-axis direction, the stage drive system 32 can move the calibration unit 8 in the direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8243 (typical The calibration unit 8 may be moved along a direction (for example, the Y-axis direction) perpendicular to the above. In this case, as shown in FIG. 26, the control unit 7 can calculate the stroke width STy of movement of the processing light EL#1 in the Y-axis direction.
- control unit 7 controls the galvanometer mirror 2146 and the head so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8244 along the longitudinal direction of the slit mark 8244 (that is, the longitudinal direction of the opening 8234). At least one of the drive system 22 and the stage drive system 32 may be controlled. In the example shown in FIG. 27, the longitudinal direction of the slit mark 8244 is the Y-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 27, the control unit 7 controls the galvano mirror 2146, the head drive system 22, and the stage drive system 32 so that the processing light EL#1 crosses the slit mark 8244 along the X-axis direction. At least one of them may be controlled.
- the moving direction of the irradiation position of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146 may be a direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8244.
- the galvano mirror 2146 may move the irradiation position of the processing light EL#1 along a direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8244 (typically a perpendicular direction, for example, the X-axis direction).
- the movement direction of at least one of the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8 by at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 is determined by the irradiation of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146. It may be the same as the moving direction of the position. In other words, at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 moves the processing head 21 and the caliber along the direction intersecting the longitudinal direction of the slit mark 8244 (typically orthogonal direction, for example, the X-axis direction). At least one of the application units 8 may be moved.
- the head drive system 22 can move the processing head 21 in the X-axis direction, the head drive system 22 can move the processing head 21 in the The processing head 21 may be moved along the axial direction).
- the control unit 7 can calculate the stroke width STx of movement of the processing light EL#1 in the X-axis direction.
- the moving speed of the irradiation position of the processing light EL#1 by the galvano mirror 2146 is determined by the movement speed of the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8 by at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32. It may be different from the movement speed. Typically, the moving speed of the irradiation position of the processing light EL#1 may be faster than the moving speed of at least one of the processing head 21 (particularly the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8.
- the movement speed of the irradiation position of the processing light EL#1 may be several times to more than ten times the movement speed of at least one of the processing head 21 (particularly the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8.
- the processing light EL#1 is irradiated onto the slit mark 8243 (that is, the opening 8233) at each position in the area where the processing light EL#1 moves back and forth, making it possible to appropriately calculate the stroke width. .
- the light receiving device 821 receives the processed light EL#1 that has passed through each of the slit marks 8243 and 8244 that move with respect to the irradiation optical system 211.
- FIG. 28(a) which is a graph showing the reception result of the processed light EL#1 that has passed through the slit mark 8243 by the light receiving device 821, the light receiving device 821 detects that the processed light EL#1 constitutes the slit mark 8243.
- the intensity of processing light EL#1 during a period in which at least a portion of the processing light EL is irradiated onto the aperture 8233 is greater.
- Light reception information indicating a light reception signal indicating that the light reception result is a light reception result is output as at least a part of the measurement information.
- FIG. 28(b) which is a graph showing the reception result of the processed light EL#1 that has passed through the slit mark 8244 by the light receiving device 821, the light receiving device 821 detects that the processed light EL#1 has passed through the slit mark 8244.
- the intensity of processing light EL#1 during a period in which at least a part of the processing light EL is irradiated onto the opening 8234 is Light reception information indicating a light reception result indicating that the light reception signal has increased is output as at least part of the measurement information.
- time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. 28(a) is substantially equivalent to the amount of movement of the calibration unit 8 in the Y-axis direction.
- the time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. 28(b) is substantially equivalent to the amount of movement of the processing head 21 in the X-axis direction (that is, the amount of movement of the irradiation optical system 211).
- control unit 7 calculates the stroke amount of movement of the processing light EL#1 based on the light reception information.
- the control unit 7 moves the processing light EL#1 in the Y-axis direction based on light reception information indicating the reception result of the processing light EL#1 that has passed through the slit mark 8243.
- the stroke amount STy may be calculated.
- the control unit 7 may calculate the time during which the intensity of the processing light EL#1 is higher than a predetermined intensity based on the light reception information.
- the control unit 7 may calculate the time period during which the intensity of the processing light EL#1 is maintained at its peak intensity based on the light reception information.
- control unit 7 may calculate the stroke width STy of the movement of the processing light EL#1 based on the calculated time and the movement speed of the calibration unit 8 in the Y-axis direction. For example, the control unit 7 may calculate a value obtained by multiplying the calculated time by the moving speed of the calibration unit 8 as the stroke width STy.
- the control unit 7 moves the processing light EL#1 in the The stroke amount STx may be calculated. Specifically, the control unit 7 may calculate the time during which the intensity of the processed light EL#1 is higher than a predetermined intensity based on the light reception information. In particular, as shown in FIG. 28(b), the control unit 7 may calculate the time period during which the intensity of the processed light EL#1 is maintained at its peak intensity based on the light reception information. Thereafter, the control unit 7 may calculate the stroke width STx of the movement of the processing light EL#1 based on the calculated time and the moving speed of the processing head 21 in the X-axis direction. For example, the control unit 7 may calculate a value obtained by multiplying the calculated time by the moving speed of the processing head 21 as the stroke width STx.
- the control unit 7 may calibrate (in other words, control, adjust, or change) the irradiation mode of the processing light EL#1 based on the calculated stroke width. For example, the control unit 7 may control the movement of at least one of the processing head 21 and the stage 31 based on the stroke widths STx and STy. For example, the control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the stroke width STx becomes a desired first width during at least part of the modeling period. For example, the control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the stroke width STy becomes a desired second width during at least part of the modeling period.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the stroke width STx becomes a desired third width during at least part of the measurement period.
- control unit 7 may control the galvanometer mirror 2146 so that the stroke width STy becomes a desired fourth width during at least part of the measurement period.
- the processing system SYS may perform an intensity calibration operation as at least a part of the calibration operation.
- the intensity calibration operation may include a first intensity calibration operation that calculates the intensity of the processing light EL#1.
- the intensity calibration operation may include a second intensity calibration operation that calculates the intensity of the processing light EL#2.
- the processing system SYS may perform the second intensity calibration operation by performing the same operation as the first intensity calibration operation.
- the words "first” and “#1" are replaced with the words “second” and “#2", respectively. It can be used as an explanation regarding the intensity calibration operation.
- the processing system SYS uses the first calibration unit 81 included in the calibration unit 8 to perform a first intensity calibration operation. Specifically, as shown in FIG. 29 showing the first calibration unit 81, the processing system SYS irradiates the light receiving device 811 of the first calibration unit 81 with processing light EL#1. Light reception information indicating the result of reception of processed light EL#1 by the light receiving device 811 is output to the control unit 7 as at least part of the measurement information.
- the control unit 7 calculates the intensity of the processing light EL#1 based on the light reception information. Thereafter, the control unit 7 may calibrate (in other words, control, adjust, or change) the intensity of the processing light EL#1 based on the calculated intensity. For example, the control unit 7 may calibrate the intensity of the processing light EL#1 so that the intensity of the processing light EL#1 on the modeling surface MS becomes a desired intensity. In order to control the intensity of the processing light EL#1, for example, the control unit 7 controls the light source 4 to change the intensity of the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 based on the calculated intensity. #1 may also be controlled. As a result, the processing system SYS can appropriately model the object on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL#1 having an appropriate intensity onto the modeling surface MS.
- the processing light EL#1 has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, the processing light EL#1 entering the light receiving device 811 may have an intensity capable of melting the modeling material M. However, if the processing light EL#1 having an intensity capable of melting the modeling material M enters the light receiving device 811, the light receiving device 811 may be damaged by the processing light EL#1. Therefore, the processing system SYS may irradiate the light receiving device 811 with the processing light EL#1 in a defocused state. In this case, as the defocus amount of the processing light EL#1 increases, the intensity of the processing light EL#1 per unit area becomes weaker, so the processing system SYS can appropriately prevent damage to the light receiving device 811. .
- the control unit 7 can appropriately calculate the intensity of the processed light EL#1 based on the received light information. .
- processing system SYS may perform the first intensity calibration operation and the second intensity calibration operation simultaneously.
- the processing system SYS uses the calibration unit 8 to perform a power meter calibration operation for calibrating at least one of the power meters 2143 and 2153 included in the irradiation optical system 211. Good too.
- control unit 7 may control the processing system SYS to irradiate the processing light EL#1 to the light receiving device 811 of the first calibration unit 81. Thereafter, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#1 based on the light reception information. In parallel, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#1 based on the detection result of the power meter 2143. After that, the control unit 7 may repeat the same operation while changing the intensity of the processing light EL#1.
- the control unit 7 determines that the tendency of change in the intensity of the processing light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is the intensity of the processing light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811. It may be determined whether or not the change tendency is the same as that of .
- the change tendency of the intensity of processed light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is the same as the change tendency of the intensity of processed light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811.
- the power meter 2143 may be deemed to be appropriately detecting the intensity of the processing light EL#1.
- the control unit 7 does not need to calibrate the power meter 2143.
- the change tendency of the intensity of processed light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is the same as the change tendency of the intensity of processed light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811. If they are not the same, it may be considered that a detection error may have occurred in the power meter 2143. In this case, the control unit 7 determines that the tendency of change in the intensity of the processing light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is different from that of the processing light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811.
- the power meter 2143 may be calibrated to match the intensity change trend.
- control unit 7 calculates a correction value for correcting the intensity of processed light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143, and adds the calculated correction value to the calculated intensity.
- the power meter 2143 may be calibrated. As a result, the control unit 7 can more accurately calculate the intensity of the processing light EL#1 based on the detection result of the power meter 2143, compared to the case where the power meter calibration operation is not performed.
- control unit 7 may control the processing system SYS to irradiate the processing light EL#2 to the light receiving device 811 of the first calibration unit 81. After that, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#2 based on the light reception information. In parallel, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#2 based on the detection result of the power meter 2153. After that, the control unit 7 may repeat the same operation while changing the intensity of the processing light EL#2.
- the control unit 7 determines that the change tendency of the intensity of the processing light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153 is the intensity of the processing light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811. It may be determined whether or not the change tendency is the same as that of .
- the change tendency of the intensity of processed light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153 is the same as the change tendency of the intensity of processed light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811.
- the power meter 2153 may be deemed to be appropriately detecting the intensity of the processing light EL#2. In this case, the control unit 7 does not need to calibrate the power meter 2153.
- the change tendency of the intensity of processed light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153 is the same as the change tendency of the intensity of processed light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811. If they are not the same, it may be considered that a detection error may have occurred in the power meter 2153. In this case, the control unit 7 determines that the tendency of change in the intensity of the processing light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153 is different from that of the processing light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811.
- the power meter 2153 may be calibrated to match the intensity change trend.
- control unit 7 calculates a correction value for correcting the intensity of processed light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153, and adds the calculated correction value to the calculated intensity.
- the power meter 2153 may be calibrated. As a result, the control unit 7 can more accurately calculate the intensity of the processing light EL#2 based on the detection result of the power meter 2153, compared to the case where the power meter calibration operation is not performed.
- the processing system SYS may use the calibration unit 8 to perform an abnormality determination operation to determine whether or not an abnormality has occurred in the processing system SYS.
- the calibration unit 8 is used to determine whether an abnormality has occurred in at least one of the power meter 2143, the power meter 2153, the light source 4#1, and the light source 4#2. The operation will be explained.
- control unit 7 may control the processing system SYS to irradiate the processing light EL#1 to the light receiving device 811 of the first calibration unit 81.
- the control unit 7 may control the light source 4#1 to emit the processing light EL#1 with a predetermined intensity. Thereafter, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#1 based on the light reception information. In parallel, the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#1 based on the detection result of the power meter 2143.
- control unit 7 may control the processing system SYS to irradiate the processing light EL#2 to the light receiving device 811 of the first calibration unit 81.
- the control unit 7 may control the light source 4#2 to emit the processing light EL#2 with a predetermined intensity.
- the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#2 based on the light reception information.
- the control unit 7 may calculate the intensity of the processing light EL#2 based on the detection result of the power meter 2153.
- the control unit 7 may determine whether the intensity of the processing light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is abnormal. Further, the control unit 7 may determine whether the intensity of the processed light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811 is abnormal. For example, it is assumed that the control unit 7 calculates the calculated intensity of the processing light EL#1 and a situation in which the light source 4#1 is controlled to emit the processing light EL#1 with a predetermined intensity. It may be determined that the calculated intensity of the processing light EL#1 is abnormal when the error with the intensity of the processing light EL#1 is equal to or greater than a first tolerance.
- the control unit 7 may determine that an abnormality has occurred in the light source 4#1, as shown in FIG. 30(a). This is because it is assumed that the possibility that an abnormality occurs in both the power meter 2143 and the light receiving device 811 at the same time is lower than the possibility that an abnormality occurs in the light source 4#1.
- the intensity of processed light EL#1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is abnormal, while the intensity of processed light EL#1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811 is abnormal. If it is determined that it is not (that is, normal), the detection result of the power meter 2143 is abnormal, while the light reception result of the light receiving device 811 (that is, the measurement result of the calibration unit 8) is not abnormal ( In other words, it is assumed to be normal). In this case, the control unit 7 may determine that an abnormality has occurred in the power meter 2143, as shown in FIG. 30(b).
- the intensity of the processed light EL #1 calculated based on the detection result of the power meter 2143 is not abnormal (that is, normal)
- the intensity of the processed light EL #1 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811 is If it is determined that the intensity of EL #1 is not abnormal (that is, normal), both the detection result of the power meter 2143 and the light reception result of the light receiving device 811 (that is, the measurement result of the calibration unit 8) are It is assumed that there is no abnormality (that is, it is normal).
- the control unit 7 may determine that there is no abnormality in the light source 4 #1 and the power meter 2143. Similarly, the control unit 7 may determine that there is no abnormality in the light source 4#1 and the power meter 2143. It may be determined whether the intensity of EL #2 is abnormal. Furthermore, the control unit 7 may determine whether the intensity of the processed light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811 is abnormal. For example, it is assumed that the control unit 7 calculates the calculated intensity of the processing light EL#2 and a situation in which the light source 4#2 is controlled to emit the processing light EL#2 with a predetermined intensity. It may be determined that the calculated intensity of processing light EL#2 is abnormal when the error with the intensity of processing light EL#2 is equal to or greater than a second tolerance.
- the control unit 7 may determine that an abnormality has occurred in the light source 4#2, as shown in FIG. 30(a). This is because it is assumed that the possibility that an abnormality occurs in both the power meter 2153 and the light receiving device 811 at the same time is lower than the possibility that an abnormality occurs in the light source 4#2.
- the intensity of processed light EL#2 calculated based on the detection result of the power meter 2153 is abnormal, while the intensity of processed light EL#2 calculated based on the light reception result of the light receiving device 811 is abnormal. If it is determined that it is not (that is, normal), the detection result of the power meter 2153 is abnormal, while the light reception result of the light receiving device 811 (that is, the measurement result of the calibration unit 8) is not abnormal ( In other words, it is assumed to be normal). In this case, the control unit 7 may determine that an abnormality has occurred in the power meter 2153, as shown in FIG. 30(b).
- the control unit 7 may determine that there is no abnormality in the light source 4 #2 and the power meter 2153.
- the processing system SYS uses at least one of the power meter 2143, the power meter 2153, the light source 4#1, and the light source 4#2 based on the measurement results of the processing lights EL#1 and EL#2 by the calibration unit 8. It is possible to appropriately determine whether or not an abnormality has occurred.
- processing system SYS can use the calibration unit 8 to perform a calibration operation for calibrating the irradiation mode of processing light EL.
- the processing system SYS can irradiate the modeling surface MS with the processing light EL whose irradiation mode is appropriately calibrated. For this reason, the processing system SYS can appropriately model a model on the model surface MS.
- the processing system SYS is able to form a molded object having a target shape with high accuracy.
- the processing system SYS can perform a rotational calibration operation. Therefore, the processing system SYS can use the galvanometer mirrors 2146 and 2156 to move the irradiation positions of the processing lights EL#1 and EL#2 with high accuracy while offsetting the rotation amount ⁇ z.
- the processing system SYS can perform an offset calibration operation. For this reason, the processing system SYS uses galvanometer mirrors 2146 and 2156 to accurately move the irradiation positions of processing lights EL#1 and EL#2, respectively, while offsetting the influence of at least one of the offset amounts ⁇ Offx and ⁇ Offy. be able to.
- the processing system SYS can perform a focus calibration operation. Therefore, the processing system SYS can irradiate the modeling surface MS with the processing lights EL#1 and EL#2 having appropriate defocus amounts.
- the processing system SYS can perform a distortion calibration operation. For this reason, the processing system SYS uses galvano mirrors 2146 and 2156 to irradiate processing lights EL#1 and EL#2 to desired positions, respectively, while canceling out the influence of at least one of the irradiation position deviation amounts ⁇ IPx and ⁇ IPy. can do.
- the processing system SYS can perform a stroke calibration operation. Therefore, the processing system SYS can use the galvanometer mirrors 2146 and 2156 to reciprocate the processing lights EL#1 and EL#2 within a desired stroke width range. In other words, the processing system SYS controls the galvano mirrors 2146 and 2156 so that the processing lights EL#1 and EL#2 move back and forth within the desired stroke width ranges within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively. can do. In other words, the processing system SYS uses the galvanometer mirror 2146 and 2156 can be controlled.
- the calibration unit 8 is arranged in a cradle 324 that is rotatable around the rotation axis. Therefore, by rotating the cradle 324, the processing system SYS can move the calibration unit 8 between the above-mentioned non-measurement position Pos1 and measurement position Pos2. For this reason, the processing system SYS irradiates the processing light EL#1 and EL#2 to the printing surface MS during at least a part of the printing period, and also irradiates the processing light EL#1 to the calibration unit 8 during at least a part of the measurement period. and EL#2 can be irradiated.
- the arrangement surface 3241 of the system 32 may face in a direction intersecting the Z-axis direction, which is the direction of gravity.
- the calibration surface 801 on which the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 are arranged also faces in a direction intersecting the Z-axis direction, which is the direction of gravity.
- the processing system SYS rotates the calibration unit 8 to relatively remove the deposited modeling material M. Can be easily removed. Therefore, even if the modeling material M is deposited on the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82, the processing system SYS is unable to reduce the influence of the modeling material M deposited on the calibration unit 8. can. Note that the processing system SYS blows gas onto the modeling material M deposited on the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 to calibrate the modeling material M deposited on the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82. The molding material M may be removed.
- the processing system SYSa differs from the processing system SYS described above in that it includes a processing unit 2a instead of the processing unit 2. Other characteristics of the processing system SYSa may be the same as other characteristics of the processing system SYS.
- the processing unit 2a differs from the processing unit 2 described above in that it includes a processing head 21a instead of the processing head 21. Other features of the processing unit 2a may be the same as other features of the processing unit 2.
- the processing head 21a differs from the processing head 21 described above in that it includes an irradiation optical system 211a instead of the irradiation optical system 211.
- Other features of the processing head 21a may be the same as other features of the processing head 21. Therefore, the configuration of the irradiation optical system 211a in the first modification will be described below with reference to FIG. 31.
- FIG. 31 is a cross-sectional view showing the configuration of the irradiation optical system 211a in the first modification.
- the irradiation optical system 211a differs from the irradiation optical system 211 in that it includes a beam splitter 2142a and a beam splitter 2152a.
- Other features of the irradiation optical system 211a may be the same as other features of the irradiation optical system 211.
- the beam splitter 2142a is placed on the optical path of the processing light EL#1 in the first optical system 214.
- the beam splitter 2142a is arranged on the optical path of the processing light EL#1 between the parallel plate 2142 and the galvano scanner 2144.
- the arrangement position of the beam splitter 2142a is not limited to the example shown in FIG. 31.
- Guide light GL#1 emitted from light source 4a#1 included in processing system SYSa enters beam splitter 2142a.
- the characteristics of the guide light GL#1 are different from the characteristics of the processing light EL#1.
- the wavelength (typically, the peak wavelength) of the guide light GL#1 may be different from the wavelength (typically, the peak wavelength) of the processing light EL#1.
- the wavelength band of the guide light GL#1 may be different from the wavelength band of the processing light EL#1.
- the intensity of guide light GL#1 may be different from the intensity of processing light EL#1.
- the intensity of guide light GL#1 may be weaker than the intensity of processing light EL#1.
- the characteristics of the guide light GL#1 may be the same as the characteristics of the processing light EL#1.
- the processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2142 is further incident on the beam splitter 2142a.
- the beam splitter 2142a functions as an ejection optical system that ejects each of the processing light EL#1 and the guide light GL#1 toward the galvano scanner 2144.
- processing light EL#1 passes through beam splitter 2142a.
- Guide light GL#1 is reflected by beam splitter 2142a.
- the processing light EL#1 that has passed through the beam splitter 2142a is irradiated onto the modeling surface MS and the calibration unit 8, respectively, via the galvano scanner 2144 and the third optical system 216, as described above.
- the guide light GL#1 reflected by the beam splitter 2142a is also irradiated onto the modeling surface MS and the calibration unit 8 via the galvano scanner 2144 and the third optical system 216, similarly to the processing light EL#1. .
- the calibration unit 8 may measure the guide light GL#1 in addition to or instead of measuring the processing light EL#1.
- the processing system SYSa uses the measurement results of the guide light GL#1 by the calibration unit 8 in addition to or instead of the measurement results of the processing light EL#1 by the calibration unit 8.
- the irradiation mode may be calibrated.
- the processing system SYS irradiates the calibration unit 8 with the guide light GL#1.
- At least one of the above-described rotational calibration operation, offset calibration operation, focus calibration operation, distortion calibration operation, and stroke calibration operation may be performed to configure the irradiation mode.
- chromatic aberration may occur in the first optical system 214 and the third optical system.
- the focusing position of processing light EL#1 and the focusing position of guide light GL#1 are aligned in the irradiation direction of processing light EL#1 and guide light GL#1 (in FIG. 31, the Z-axis direction). It may shift along the That is, axial chromatic aberration or longitudinal chromatic aberration may occur.
- the position of the beam spot formed by the processing light EL#1 on the modeling surface MS or the calibration unit 8 is the same as the position of the beam spot formed by the guide light GL#1 on the modeling surface MS or the calibration unit 8. There is a possibility that it will not. That is, lateral chromatic aberration or lateral chromatic aberration may occur. Therefore, in this case, the control unit 7 uses the measurement result of the guide light GL#1 and the shift amount of the guide light GL#1 due to chromatic aberration (for example, at least in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction). The irradiation mode of the processing light EL#1 may be calibrated based on the amount of shift along one direction.
- the control unit 7 controls the irradiation mode of the processing light EL#1 using the measurement results of the guide light GL#1 having characteristics (especially wavelength) different from those of the processing light EL#1. Even when calibrating the irradiation mode of processing light EL#1, the irradiation mode of processing light EL#1 should be appropriately calibrated in the same way as when calibrating the irradiation mode of processing light EL#1 using the measurement results of processing light EL#1. I can do it.
- the beam splitter 2152a is placed on the optical path of the processing light EL#2 in the second optical system 215.
- the beam splitter 2152a is arranged on the optical path of the processing light EL#1 between the parallel plate 2152 and the galvano scanner 2154.
- the arrangement position of the beam splitter 2152a is not limited to the example shown in FIG. 31.
- Guide light GL#2 emitted from light source 4a#2 included in processing system SYSa enters beam splitter 2152a.
- the characteristics of guide light GL#2 are different from those of processing light EL#2.
- the wavelength (typically, the peak wavelength) of the guide light GL#2 may be different from the wavelength (typically, the peak wavelength) of the processing light EL#2.
- the wavelength band of the guide light GL#2 may be different from the wavelength band of the processing light EL#2.
- the intensity of guide light GL#2 may be different from the intensity of processing light EL#2.
- the characteristics of the guide light GL#2 may be the same as the characteristics of the processing light EL#2.
- processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2152 is incident on the beam splitter 2152a.
- the beam splitter 2152a functions as an exit optical system that outputs each of the processing light EL#2 and the guide light GL#2 toward the galvano scanner 2154.
- processing light EL#2 passes through beam splitter 2152a.
- Guide light GL#2 is reflected by beam splitter 2152a.
- the processing light EL#2 that has passed through the beam splitter 2152a is irradiated onto the modeling surface MS and the calibration unit 8, respectively, via the galvano scanner 2154 and the third optical system 216, as described above.
- the guide light GL#2 reflected by the beam splitter 2152a is also irradiated onto the modeling surface MS and the calibration unit 8, respectively, via the galvano scanner 2154 and the third optical system 216, similarly to the processing light EL#2. .
- the calibration unit 8 may measure the guide light GL#2 in addition to or instead of measuring the processing light EL#2.
- the processing system SYSa uses the measurement results of the guide light GL#2 by the calibration unit 8 in addition to or instead of the measurement results of the processing light EL#2 by the calibration unit 8.
- the irradiation mode may be calibrated.
- the processing system SYS irradiates the calibration unit 8 with the guide light GL#2.
- At least one of the above-described rotational calibration operation, offset calibration operation, focus calibration operation, distortion calibration operation, and stroke calibration operation may be performed to configure the irradiation mode.
- chromatic aberration may occur in the second optical system 215 and the third optical system.
- the focusing position of processing light EL#2 and the focusing position of guide light GL#2 are aligned in the irradiation direction of processing light EL#2 and guide light GL#2 (in FIG. 31, the Z-axis direction). It may shift along the That is, axial chromatic aberration or longitudinal chromatic aberration may occur.
- the position of the beam spot formed by the processing light EL#2 on the modeling surface MS or the calibration unit 8 is the same as the position of the beam spot formed on the modeling surface MS or the calibration unit 8 by the guide light GL#2.
- the control unit 7 uses the measurement result of the guide light GL#2 and the shift amount of the guide light GL#2 due to chromatic aberration (for example, at least in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction).
- the irradiation mode of the processing light EL#2 may be calibrated based on the amount of shift along one line.
- the control unit 7 controls the irradiation mode of the processing light EL#2 using the measurement results of the guide light GL#2 having characteristics (especially wavelength) different from those of the processing light EL#2.
- the irradiation mode of processing light EL#2 should be appropriately calibrated, as in the case of calibrating the irradiation mode of processing light EL#2 using the measurement results of processing light EL#2. I can do it.
- the calibration unit 8 may measure the guide lights GL#1 and GL#2 using the second calibration unit 82 for measuring the processing lights EL#1 and EL#2.
- the processing system SYSa may include a calibration unit 8a instead of the calibration unit 8.
- the calibration unit 8a measures guide lights GL#1 and GL#2 in comparison with the calibration unit 8, as shown in FIGS. 32(a) and 32(b) showing the configuration of the calibration unit 8a. It differs in that it includes a third calibration unit 83a for calibrating. In this case, the calibration unit 8a may measure the guide lights GL#1 and GL#2 using the third calibration unit 83a.
- the third calibration unit 83a may include a light receiving device 831a and an aperture member 832a, as shown in FIGS. 32(a) and 32(b).
- the light receiving device 831a may be the same as the light receiving device 821 described above.
- the opening member 832a may include a glass substrate 8321a.
- a damping film 8322a is formed on the glass substrate 8321a.
- An opening 833a is formed in the damping film 8322a.
- the attenuation film 8322a is a member capable of attenuating each of the guide lights GL#1 and GL#2 that are incident on the attenuation film 8322a.
- the damping film 8322a may include, for example, a chromium film or a chromium oxide film.
- each of the guide lights GL#1 and GL#2 irradiated onto the third calibration unit 83a enters the light receiving device 831a mainly through the opening 833a.
- each of the guide lights GL#1 and GL#2 is incident on the attenuation film 8322a, each of the guide lights GL#1 and GL#2 attenuated by the attenuation film 8322a is received via the attenuation film 8322a.
- the guide lights GL#1 and GL#2 may be incident on the light receiving device 831a, or each of the guide lights GL#1 and GL#2 may be blocked by the attenuation film 8322a so that each of the guide lights GL#1 and GL#2 does not enter the light receiving device 831a. You can. Therefore, the attenuation film 8322a may be referred to as a light shielding film.
- the intensity of guide lights GL#1 and GL#2 is lower than the intensity of processing light EL#1 and processing light EL#2, the intensity of guide lights GL#1 and GL#2 is lower than that of processing light EL#1 and processing light EL#2.
- the glass substrate 8321a, attenuation film 8322a, etc. may be damaged due to the irradiation of guide light GL#1 and GL#2. sex becomes lower.
- the aperture member 832a includes the glass substrate 8321a and the attenuation film 8322a, there is a low possibility that the aperture member 832a will be damaged due to the irradiation of the guide lights GL#1 and GL#2.
- the third calibration unit 83a uses the above-mentioned copper or the like instead of the aperture member 832a.
- the opening member 822 may be formed using a metal material.
- the opening 833a has a predetermined shape in a plane along the surface of the opening member 832a (in the example shown in FIGS. 32(a) and 32(b), the XY plane). You can.
- the opening 833a may form a mark (that is, a pattern) 834a having a predetermined shape corresponding to the shape of the opening 833a within a plane along the surface of the opening member 832a.
- FIG. 32(b) shows an example in which four different types of marks 834a are formed on the opening member 832a. Specifically, FIG.
- 32(b) shows a search mark 8341a, which is an example of a mark 834a, a pinhole mark 8342a, which is an example of the mark 834a, and a slit mark 8343a, which is an example of the mark 834a, on the opening member 832a.
- a slit mark 8344a which is an example of the mark 834a
- the characteristics of the search mark 8341a, pinhole mark 8342a, slit mark 8343a, and slit mark 8344a may be the same as those of the above-mentioned search mark 8241, pinhole mark 8242, slit mark 8243, and slit mark 8244, respectively. good.
- the processing system SYSa uses the measurement results of the guide lights GL#1 and GL#2 by the calibration unit 8 to determine the irradiation mode of the processing lights EL#1 and EL#2, respectively. can be calibrated. Therefore, the processing system SYS can enjoy the same effects as the processing system SYS.
- the calibration unit 8 is arranged on the arrangement surface 3241 that is the side surface of the cradle 324 of the stage drive system 32.
- the calibration unit 8 It may be arranged on the arrangement surface 3243 which is the bottom surface of the cradle 324.
- the placement surface 3243 may be the surface of the cradle 324 on the opposite side of the stage placement surface 3242 on which the stage 31 is placed.
- the processing system SYS moves the calibration unit 8 between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2 by rotating the cradle 324. It can be moved with .
- the stage drive system 32 can move the calibration unit 8 between the non-measurement position Pos1 and the measurement position Pos2 by rotating the cradle 324 by 180 degrees.
- the processing system SYS irradiates the processing light EL#1 and EL#2 to the printing surface MS during at least a part of the printing period, and also irradiates the processing light EL#1 to the calibration unit 8 during at least a part of the measurement period. and EL#2 can be irradiated.
- the calibration unit 8 when the calibration unit 8 is placed on the placement surface 3243 which is the bottom surface of the cradle 324, the calibration unit 8 is placed downward during at least part of the printing period, as shown in FIG. 33(a). facing. Therefore, the possibility that the modeling material M supplied from the material nozzle 212 during the modeling period will be deposited on the first calibration unit 81 and the second calibration unit 82 becomes even lower. Therefore, when the calibration unit 8 measures the processing lights EL#1 and EL#2 during at least part of the measurement period, the processing system SYS reduces the influence of the modeling material M deposited on the calibration unit 8. be able to.
- the calibration unit 8 is arranged in the stage drive system 32 (particularly in the cradle 324).
- the calibration unit 8 is located below the cradle 324, as shown in FIGS. 34(a) and 34(b) showing the arrangement position of the calibration unit 8 in the third modification. It may be arranged on the member where it is located.
- the calibration unit 8 is disposed on the trunnion 322 located below the cradle 324.
- the calibration unit 8 is arranged on the upper surface of the trunnion 322.
- the processing system SYS rotates the cradle 324 so that the processing head 21 can process the state of the calibration unit 8 into the calibration unit 8. It is also possible to switch between a state in which the processing head 21 can irradiate the processing light EL to the calibration unit 8 and a state in which the processing head 21 cannot irradiate the processing light EL to the calibration unit 8.
- FIG. 34A shows an example in which the calibration unit 8 is in a state in which the processing head 21 cannot irradiate the processing light EL to the calibration unit 8 during at least part of the modeling period.
- the stage 31 may be located between the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211) and the calibration unit 8.
- the processing head 21 can irradiate the workpiece W with the processing light EL, it does not irradiate the calibration unit 8 with the processing light EL. This is because the processing light EL emitted from the processing head 21 is irradiated onto the workpiece W placed on the stage 31 before reaching the calibration unit 8.
- FIG. 34(b) shows an example in which the calibration unit 8 is in a state in which the processing head 21 can irradiate the processing light EL to the calibration unit 8 during at least part of the measurement period.
- the processing head 21 can irradiate the calibration unit 8 with the processing light EL.
- the stage 31 exists between the processing head 21 and the calibration unit 8 during the modeling period. Therefore, the possibility that the modeling material M supplied from the processing head 21 to the workpiece W will be deposited on the calibration unit 8 becomes even lower. Therefore, when the calibration unit 8 measures the processing lights EL#1 and EL#2 during at least part of the measurement period, the processing system SYS reduces the influence of the modeling material M deposited on the calibration unit 8. be able to.
- FIGS. 34(a) and 34(b) show an example in which the calibration unit 8 is placed directly below the cradle 324.
- the calibration unit 8 may be placed at a position away from the position immediately below the cradle 324 along at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction. Even in this case, since the processing head 21 is movable, the processing head 21 can irradiate the calibration unit 8 with the processing light EL during at least part of the measurement period.
- the irradiation optical system 211 uses the galvanometer mirror 2146 to move the irradiation position of the processing light EL#1 on the modeling surface MS and the calibration unit 8. .
- the irradiation optical system 211 moves the irradiation position of the processing light EL#1 on the modeling surface MS and the calibration unit 8 by using a parallel plate rotatable around a predetermined rotation axis instead of the galvano mirror 2146. You may let them.
- the irradiation optical system 211 changes the incident angle of the processing light EL#1 with respect to the parallel plate by rotating the parallel plate by a desired angle. The irradiation position of EL#1 may be moved.
- a parallel plate such a parallel plate may be referred to as a harbing.
- An example of a parallel plate called a harbing is described in JP-A No. 2005-140979.
- the irradiation optical system 211 uses a parallel flat plate rotatable around a predetermined rotation axis in place of the galvano mirror 2156 to emit processing light onto the modeling surface MS and the calibration unit 8. The irradiation position of EL#2 may be moved.
- the calibration unit 8 may be detachably attached to any member within the processing system SYS.
- the calibration unit 8 may be detachably attached to the arrangement surface 3241 that is a side surface of the cradle 324.
- the calibration unit 8 may be detachably attached to the arrangement surface 3243 that is the bottom surface of the cradle 324.
- the calibration unit 8 may be detachably attached to the workpiece mounting surface 311, which is the upper surface of the stage 31.
- the calibration unit 8 may be removably attached to the surface (typically, the top surface) of the trunnion 322.
- the calibration unit 8 may be fixed to any member within the processing system SYS.
- an attachment/detachment device capable of attaching and detaching the calibration unit 8 attaches the calibration unit 8 to any member in the processing system SYS
- the calibration unit 8 may be removed from any member within the processing system SYS.
- the attachment/detachment device may attach the calibration unit 8 to any member within the processing system SYS during at least part of the measurement period.
- the attachment/detachment device may detach the calibration unit 8 from any member within the processing system SYS during at least part of the modeling period.
- An automatic tool changer (ATC) of a machine tool may be used as the attachment/detachment device to which the calibration unit 8 can be attached/detached.
- the processing unit 2 melts the modeling material M by irradiating the modeling material M with the processing light EL.
- the processing unit 2 may melt the modeling material M by irradiating the modeling material M with an arbitrary energy beam.
- arbitrary energy beams include at least one of charged particle beams and electromagnetic waves.
- charged particle beams include at least one of electron beams and ion beams.
- the processing unit 2 shapes the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on the laser overlay welding method.
- the processing unit 2 may model the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on other methods capable of modeling the three-dimensional structure ST.
- other methods capable of manufacturing the three-dimensional structure ST include powder bed fusion methods such as powder sintering additive manufacturing method (SLS: Selective Laser Sintering), and binder jetting method. At least one of the following methods may be used: binder jetting, material jetting, stereolithography, and laser metal fusion (LMF).
- the processing system SYS may perform both addition processing and removal processing. For example, the processing system SYS performs additional processing using one of processing lights EL#1 and EL#2, and performs removal processing using the other of processing lights EL#1 and EL#2. Good too. In this case, the processing system SYS can perform addition processing and removal processing simultaneously. Note that if the processing system SYS does not need to perform the addition processing and the removal processing at the same time, the processing system SYS may perform the addition processing and the removal processing using the same processing light EL.
- the processing system SYS reduces the flatness of the surface of the workpiece W (or the object formed on the workpiece W) processed by the addition processing or the removal processing. , to reduce surface roughness, or to make the surface close to a flat surface).
- the processing system SYS performs at least one of addition processing and removal processing using one of the processing lights EL#1 and EL#2, and also uses the other of the processing lights EL#1 and EL#2. You may also perform remelt processing.
- the processing system SYS can simultaneously perform at least one of the addition processing and the removal processing, and the remelt processing.
- the processing system SYS can perform at least one of the addition processing and removal processing using the same processing light EL. and remelt processing may be performed.
- the processing unit 2 (particularly the processing head 21) described above may be attached to a robot.
- the robot may typically be an articulated robot.
- the processing unit 2 (particularly the processing head 21) may be attached to a welding robot for performing welding.
- the processing unit 2 (particularly the processing head 21) may be attached to a self-propelled mobile robot.
- a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam; a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; a moving device that relatively moves the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the modeling device models the object; a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
- the irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 1 to 4 wherein the moving device moves the measuring device with respect to the irradiation optical system.
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 1 to 5 wherein the moving device moves the measuring device and the irradiation optical system.
- the movable member includes a deflection member that deflects the emitted beam so that the emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system. modeling system.
- the direction of movement of the irradiation position of the emitted beam is the same as the direction of movement of at least one of the irradiation optical system and the measurement device during at least part of the measurement period. modeling system.
- the measurement device includes an aperture member formed with an aperture extending along a longitudinal direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, During at least a portion of the measurement period, the movable member is configured to irradiate the ejected beam along a direction intersecting the longitudinal direction so that the ejected beam crosses the opening along the direction intersecting the longitudinal direction.
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 1 to 11, wherein the moving device moves at least one of the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the longitudinal direction.
- the measuring device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the aperture,
- the modeling system according to appendix 12 wherein the measurement result of the emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the ejected beam by the light receiving device.
- the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a first direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and the moving device: moving at least one of the irradiation optical system and the measurement device along the first direction,
- the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a second direction that intersects with the optical axis of the irradiation optical system and intersects with the first direction.
- the moving device moves at least one of the irradiation optical system and the measuring device along the second direction.
- the measurement device includes a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the first direction, and a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the second direction.
- an opening member formed with a second opening extending along a fourth direction; In the first period, the moving member moves the irradiation position of the ejected beam along the first direction so that the ejected beam crosses the first aperture along the first direction, In the second period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along the second direction so that the emitted beam crosses the second aperture along the second direction.
- the measurement device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the first aperture during the first period and receives the emitted beam through the second aperture during the second period,
- the modeling system according to appendix 15, wherein the measurement result of the emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the ejected beam by the light receiving device.
- the moving member reciprocates the irradiation position of the emitted beam on the measuring device during at least part of the measurement period.
- the control device calculates a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the measurement device based on the measurement results of the injection beam during the measurement period, The modeling system according to appendix 17, wherein the moving member is controlled based on the calculated stroke width.
- the moving member reciprocates the irradiation position of the injection beam on the object;
- the control device controls the moving member so that a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the object becomes a desired width based on the calculated stroke width during at least a part of the modeling period.
- the modeling system according to appendix 18.
- a first irradiation optical system capable of irradiating a first shaping beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second shaping beam onto the surface of the object; a modeling device capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one; a first injection beam including at least one of the first modeling beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system; and a first emission beam emitted from the second modeling beam and the second irradiation optical system.
- the first irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the first emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system.
- a first deflection member that deflects the first exit beam;
- the second irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the second emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system.
- the control device controls at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first emitted beam by the measurement device and the measurement result of the second emitted beam by the measurement device.
- a modeling system that controls one side.
- the modeling system according to appendix 20 wherein the measuring device includes one light receiving sensor having one light receiving section.
- the measuring device includes one light receiving sensor having a plurality of light receiving sections.
- the modeling device during at least part of the modeling period in which the modeling device models the object, along a direction intersecting at least one of the optical axis of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system,
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 20 to 22, further comprising a moving device that relatively moves at least one of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system and the measurement device.
- the control device controls the moving device based on at least one of a measurement result of the first injection beam by the measurement device and a measurement result of the second injection beam by the measurement device.
- the control device controls the moving device so that a shaped object is formed on the object along a target trajectory based on path information,
- the path information includes line width information
- the control device is configured to periodically move at least one of the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam inside the width of the line to be modeled based on the line width information.
- the modeling system according to attachment 23 or 24, wherein at least one of the first deflection member and the second deflection member is controlled.
- the modeling device is capable of forming a first molten pool by the first injection beam, and is capable of forming a second molten pool different from the first molten pool by the second injection beam.
- [Additional note 27] 27.
- the measurement result includes information regarding the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam.
- the control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device. 29.
- the modeling system according to any one of appendices 20 to 28, wherein the first and second deflection members are controlled so as to be set at positions determined depending on the irradiation position.
- the control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device.
- the modeling system according to any one of appendices 20 to 29, wherein the first and second deflection members are controlled so as to overlap at the irradiation position.
- the first irradiation optical system includes a first detection device capable of detecting the intensity of the first emitted beam
- the second irradiation optical system includes a second detection device capable of detecting the intensity of the second emitted beam
- Supplementary Note 20 The control device is capable of determining whether an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection devices based on the measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. 30.
- the modeling system according to any one of 30 to 30.
- the control device controls the first detection device when the measurement result of the first injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the first injection beam by the first detection device is abnormal.
- the control device controls the second detection device when the measurement result of the second injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the second injection beam by the second detection device is abnormal.
- the modeling system according to appendix 31, which determines that an abnormality has occurred.
- the modeling system includes a first light source capable of generating the first emitted beam, a second light source capable of generating the second emitted beam, Supplementary Note 31: The control device is capable of determining whether an abnormality has occurred in either one of the first and second light sources based on the measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. Or the modeling system according to 32.
- the control device is configured to detect an abnormality in the first light source when both a measurement result of the first emitted beam by the measuring device and a measurement result of the first emitted beam by the first detection device are abnormal. It is determined that The control device is configured to detect an abnormality in the second light source when both a measurement result of the second emitted beam by the measuring device and a measurement result of the second emitted beam by the second detection device are abnormal.
- the measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the first and second emitted beams through the aperture,
- the measurement result of the first emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the first emitted beam by the light receiving device, 35.
- the modeling system according to any one of appendices 20 to 34, wherein the measurement result of the second emitted beam by the measuring device includes the result of light reception of the second emitted beam by the light receiving device.
- Appendix 36 The modeling system according to any one of Supplementary Notes 20 to 35, wherein the wavelength of the first modeling beam is different from the wavelength of the second modeling beam.
- a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam; a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system; a measurement device that is disposed on the mounting member, is rotatable around the rotation axis, and is capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; , and a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
- the control device is capable of changing the position of the measuring device from a first position to a second position by rotating the mounting member,
- the modeling device is capable of printing a model on the object when the measuring device is at the first position,
- the control device is capable of controlling the mounting member so that it assumes a reference attitude and an attitude different from the reference attitude,
- the modeling device is capable of irradiating the object placed on the mounting member in the reference posture with the modeling beam,
- the modeling system according to attachment 37 or 38 wherein the measuring device placed on the placement member in a posture different from the reference posture is capable of measuring the emitted beam.
- the measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member, According to any one of Supplementary Notes 37 to 39, the placement surface faces a direction different from a direction in which the irradiation optical system exists during at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object. modeling system.
- the measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member, The modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 40, wherein the arrangement surface faces a direction intersecting the optical axis during at least a part of the modeling period in which the modeling device models the object.
- the measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member, 42.
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 41, wherein the arrangement surface faces a direction in which the irradiation optical system exists during at least part of a measurement period in which the measurement device measures the emitted beam.
- the measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
- the measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the emitted beams through the aperture, During at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object, the opening and the light receiving device are aligned in a direction intersecting the optical axis; 44.
- the modeling system according to any one of appendices 37 to 43, wherein the aperture and the light receiving device are aligned along the optical axis during at least part of a measurement period during which the measurement device measures the emitted beam.
- the measuring device is moved by rotation of the mounting member between a first position where the irradiation optical system can irradiate the exit beam and a second position where the irradiation optical system cannot irradiate the exit beam.
- the modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 44.
- the measuring device is located at the second position during at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object, The modeling system according to attachment 45 or 46, wherein the measuring device is located at the first position during at least part of a measurement period during which the measuring device measures the emitted beam.
- the modeling system according to any one of appendices 37 to 47, wherein the modeling system removes deposits attached to the measuring device by rotating the mounting member.
- a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam; a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
- the irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, The measuring device measures the ejected beam during at least part of a measurement period in which the movable member moves the irradiation position of the ejected beam on the measuring device.
- a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second processing beam onto the surface of the object; a processing device capable of processing the object with at least one; a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; a second injection beam including at least one of the two guide beams; a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams by the measurement device;
- the first irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam so that the irradiation position of the first emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of
- the second irradiation optical system includes a second deflection member that deflects the second emitted beam so that the irradiation position of the second emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system.
- a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam; a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system; a measuring device disposed on the mounting member, rotatable around the rotation axis, and capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; ,
- a processing system comprising: a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
- a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object is used to supply a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby modeling a modeled object on the object. and, measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device; Relative movement of the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the object is modeled using the modeling device.
- Controlling the modeling apparatus includes controlling the moving member during at least a portion of the modeling period based on a measurement result of the injection beam during the measurement period.
- the first and Modeling a model on the object by supplying a model material to at least one molten pool formed by at least one of the second model beams; A first injection beam including at least one of the first shaping beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system, the second shaping beam and the second irradiation optical system using a measuring device.
- the irradiation position of the first emitted beam is adjusted to the first emitted beam on the object or on the measuring device. moving along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system; Using a second deflection member included in the second irradiation optical system and capable of deflecting the second emitted beam, the irradiation position of the second emitted beam is adjusted to the second emitted beam on the object or on the measuring device.
- Controlling the modeling device includes controlling at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first injection beam and the measurement result of the second injection beam by the measuring device.
- a printing method that involves controlling one side.
- [Additional note 54] Supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam using a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object placed on the mounting member, forming a model on the object; measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and the guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member; rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
- a modeling method comprising: controlling the modeling apparatus based on a measurement result of the injection beam.
- Processing the object using a processing device including a first irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a first processing beam and a second irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a second processing beam.
- the irradiation position of the first emitted beam is directed in a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system.
- a processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams.
- a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object; measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member; rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
- a processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam.
- SYS Processing system 2 Processing unit 21 Processing head 211 Irradiation optical system 2146, 2156 Galvano mirror 2143, 2153 Power meter 212 Material nozzle 22 Head drive system 3 Stage unit 31 Stage 32 Stage drive system 324 Cradle 8 Calibration unit 81 First calibration Unit 811 Light receiving device 82 Second calibration unit 821 Light receiving device 822 Opening member 823 Opening 824 Mark W Work MS Modeling surface EL Processing light EA Target irradiation area BSA Processing unit area MP Molten pool
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Abstract
Description
本発明は、例えば、物体に造形物を造形可能な造形システム及び造形方法、並びに、物体を加工可能な加工システム及び加工方法の技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of, for example, a modeling system and method that can create a shaped object on an object, and a processing system and method that can process an object.
物体を加工可能な加工システムの一例が、特許文献1に記載されている。特に、特許文献1には、加工システムの一例として、物体に造形物を造形可能な造形システムが記載されている。このような加工システムの技術的課題の一つとして、物体を適切に加工することがあげられる。
An example of a processing system that can process objects is described in
第1の態様によれば、物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させる移動装置と、前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置とを備え、前記照射光学系は、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記移動装置が前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測し、前記制御装置は、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御する造形システムが提供される。 According to the first aspect, the object includes an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object, and supplies a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby applying the modeling object to the object. a modeling device capable of modeling; a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and a modeling period during which the modeling device forms the object. a moving device that relatively moves the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the irradiating optical system, and based on the measurement result of the emitted beam by the measuring device. and a control device capable of controlling the modeling apparatus, and the irradiation optical system is configured to emit light from the irradiation optical system along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period. The measuring device includes a moving member that moves the emitted beam on the measuring device, and the moving device moves the irradiation position of the ejected beam on the measuring device, and the moving device moves the emitted beam on the measuring device. The injection beam is measured during at least part of the measurement period during which one of the injection beams is moved, and the control device measures the injection beam during at least part of the modeling period based on the measurement result of the injection beam during the measurement period. A building system is provided that controls a moving member.
第2の態様によれば、物体の表面に第1造形ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2造形ビームを照射可能な第2照射光学系とを含み、前記第1及び第2造形ビームの少なくとも一つによって形成される少なくとも一つの溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置とを備え、前記第1照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置が、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、前記第2照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置が、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含み、前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御する造形システムが提供される。 According to the second aspect, the first irradiation optical system includes a first irradiation optical system capable of irradiating the first shaping beam onto the surface of the object, and a second irradiation optical system capable of irradiating the second shaping beam onto the surface of the object; a modeling device capable of modeling a model on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one of the first and second modeling beams; a first emitted beam including at least one of the first guide beams emitted from the irradiation optical system; and at least one of the second modeling beam and the second guide beam emitted from the second irradiation optical system. and a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second injection beams by the measurement device. , the first irradiation optical system is configured such that an irradiation position of the first emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting an optical axis of the first irradiation optical system. , the second irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam, and the second irradiation optical system is arranged such that the irradiation position of the second emitted beam is aligned with the second irradiation optical system on the object or on the measurement device. The control device includes a second deflection member that deflects the second emitted beam so as to move along a direction intersecting the optical axis of the system, and the control device includes a measurement result of the first emitted beam by the measurement device and the A modeling system is provided that controls at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement results of the second emitted beam by a measurement device.
第3の態様によれば、物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置とを備える造形システムが提供される。 According to the third aspect, the object includes an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object, and supplies a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby applying the modeling object to the object. a modeling device capable of modeling; a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotational axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system; a measurement device that is rotatable in a direction and capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and a measurement result of the emitted beam by the measurement device; Based on the above, there is provided a modeling system including a control device capable of controlling the modeling device.
第4の態様によれば、物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記加工ビームによって前記物体を加工可能な加工装置と、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置とを備え、前記照射光学系は、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測する加工システムが提供される。
物体の表面に第1加工ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2加工ビームを照射可能な第2照射光学系とを含み、前記第1及び第2加工ビームの少なくとも一つによって前記物体を加工可能な加工装置と、前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置とを備え、前記第1照射光学系は、前記第1射出ビームの照射位置が前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、前記第2照射光学系は、前記第2射出ビームの照射位置が前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含む加工システムが提供される。
According to the fourth aspect, the processing device includes an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and a processing device capable of processing the object with the processing beam, and a processing beam emitted from the processing beam and the irradiation optical system. The irradiation optical system includes a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the guide beams, and a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam by the measuring device. includes a moving member that moves the exit beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and the measuring device includes a moving member that moves the exit beam exiting from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system; A processing system is provided that measures the emitted beam during at least part of a measurement period during which the beam irradiation position is being moved.
a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second processing beam onto the surface of the object; a processing device capable of processing the object with at least one of the first processing beam and the first processing beam including at least one of the first guide beam emitted from the first irradiation optical system; a measuring device capable of measuring each of a processing beam and a second emitted beam including at least one of a second guide beam emitted from the second irradiation optical system, and the first and second emitting beams by the measuring device; a control device capable of controlling the processing device based on at least one measurement result of the beam, and the first irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the first emitted beam is on the optical axis of the first irradiation optical system. The second irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam so as to move along a direction intersecting the second irradiation optical system. A processing system is provided that includes a second deflection member that deflects the second exit beam to move along a direction intersecting the optical axis of the second beam.
第6の態様によれば、物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記加工ビームによって前記物体を加工可能な加工装置と、前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置とを備える加工システムが提供される。 According to the sixth aspect, a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto a surface of an object and capable of processing the object with the processing beam; a mounting member rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the system; and a mounting member arranged on the mounting member, rotatable around the rotation axis, and emitted from the processing beam and the irradiation optical system. A processing system is provided, comprising: a measuring device capable of measuring an ejected beam including at least one of the guide beams; and a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam by the measuring device. be done.
第7の態様によれば、物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含む造形装置を用いて、前記造形ビームによって物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、前記造形装置を用いて前記造形物が造形される造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させることと、前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することとを含み、前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含み、前記造形装置を制御することは、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御することを含む造形方法が提供される。 According to the seventh aspect, by supplying the modeling material to the molten pool formed on the object by the modeling beam using a modeling apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object, forming a model on an object; using a measuring device to measure an emitted beam including at least one of the forming beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; and using the forming device. moving the irradiation optical system and the measuring device relative to each other along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period during which the object is modeled; moving the ejection beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period using a moving member included in the system; controlling the modeling device based on the measurement result of the beam, and measuring the injection beam includes moving the irradiation position of the injection beam on the measuring device using the moving member and Controlling the modeling device includes measuring the emitted beam during at least part of the measurement period during which at least one of the irradiation optical system and the measurement device is moved, and controlling the modeling device includes controlling the emitted beam during the measurement period. A modeling method is provided that includes controlling the moving member during at least a portion of the modeling period based on the measurement results.
第8の態様によれば、物体の表面に第1造形ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2造形ビームを照射可能な第2照射光学系とを含む造形装置を用いて、前記第1及び第2造形ビームの少なくとも一つによって形成される少なくとも一つの溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、計測装置を用いて、前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することとを含み、前記造形装置を制御することは、前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御することを含む造形方法が提供される。 According to the eighth aspect, a modeling device including a first irradiation optical system capable of irradiating a first modeling beam onto the surface of an object, and a second irradiation optical system capable of irradiating a second modeling beam onto the surface of the object. modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one of the first and second modeling beams, and using a measuring device. , a first injection beam including at least one of the first modeling beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system, and a first injection beam emitted from the second modeling beam and the second irradiation optical system. measuring each of the second emitted beams including at least one of the second guide beams, and using a first deflection member included in the first irradiation optical system and capable of deflecting the first emitted beam, moving the irradiation position of the first emitted beam on the object or the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system; and the second irradiation optical system comprising: A second deflection member capable of deflecting the second emitted beam is used to direct the irradiation position of the second emitted beam to intersect the optical axis of the second irradiation optical system on the object or on the measuring device. and controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams, and controlling the modeling device includes moving the modeling device along a direction in which the Provided is a modeling method comprising controlling at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of a measurement result of the first injection beam and a measurement result of the second injection beam by the measuring device. be done.
第9の態様によれば、載置部材に載置された物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含む造形装置を用いて、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することとを含む造形方法が提供される。 According to the ninth aspect, a molten pool formed on the object by the shaping beam is formed by using a shaping apparatus including an irradiation optical system capable of irradiating the shaping beam onto the surface of the object placed on the mounting member. By supplying a modeling material, a modeled object is modeled on the object, and at least out of the modeling beam and the guide beam emitted from the irradiation optical system is measuring an emitted beam including one; rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system to rotate the measuring device around the rotation axis; A modeling method is provided that includes controlling the modeling apparatus based on a measurement result of an emitted beam.
第10の態様によれば、物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、 前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することとを含み、前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含む加工方法が提供される。 According to the tenth aspect, processing the object using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating the processing beam onto the surface of the object, and processing the processing beam and the irradiation optical system using a measuring device. measuring the emitted beam including at least one of the guide beams emitted from the system; and using a moving member included in the irradiation optical system, the irradiation along the direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system. The method includes moving the ejected beam emitted from the optical system and controlling the processing device based on a measurement result of the ejected beam, and measuring the ejected beam uses the moving member. A processing method is provided that includes measuring the ejected beam during at least part of a measurement period in which the irradiation position of the ejected beam is moved on the measuring device.
第11の態様によれば、物体の表面に第1加工ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2加工ビームを照射可能な第2照射光学系とを含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することとを含む加工方法が提供される。 According to the eleventh aspect, the processing apparatus includes a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of the object, and a second irradiation optical system capable of irradiating the second processing beam onto the surface of the object. a first processing beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system; and a second processing beam. and a second emitted beam including at least one of the second guide beams emitted from the second irradiation optical system; moving the irradiation position of the first emitted beam along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system using a deflectable first deflection member, and the second irradiation optical system comprising: and moving the irradiation position of the second emitted beam along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system using a second deflection member capable of deflecting the second emitted beam; A processing method is provided that includes controlling the processing apparatus based on measurement results of at least one of the first and second emitted beams.
第12の態様によれば、載置部材に載置された物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することとを含む加工方法が提供される。 According to the twelfth aspect, the object is processed using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object placed on the mounting member; measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a disposed measurement device; and a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system. A processing method is provided, which includes: rotating the mounting member around the rotation axis to rotate the measurement device around the rotation axis; and controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam. Ru.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。 The operation and other advantages of the present invention will become clear from the following detailed description.
以下、図面を参照しながら、造形システム、加工システム、造形方法及び加工方法の実施形態について説明する。以下では、物体の一例であるワークWを加工可能な加工システムSYSを用いて、造形システム、加工システム、造形方法及び加工方法の実施形態を説明する。特に、以下では、レーザ肉盛溶接法(LMD:Laser Metal Deposition)に基づく付加加工を行う加工システムSYSを用いて、造形システム、加工システム、造形方法及び加工方法の実施形態を説明する。レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工は、ワークWに供給した造形材料Mを加工光EL(つまり、光の形態を有するエネルギビーム)で溶融することで、ワークWと一体化された又はワークWから分離可能な造形物を造形する付加加工である。この場合、加工システムSYSが造形物を造形可能である場合には、加工システムSYSは、造形システムと称されてもよい。 Hereinafter, embodiments of a modeling system, a processing system, a modeling method, and a processing method will be described with reference to the drawings. Below, embodiments of a modeling system, a processing system, a modeling method, and a processing method will be described using a processing system SYS that can process a workpiece W, which is an example of an object. In particular, embodiments of a modeling system, a processing system, a modeling method, and a processing method will be described below using a processing system SYS that performs additional processing based on laser metal deposition (LMD). Additional processing based on the laser metallization welding method melts the modeling material M supplied to the workpiece W with processing light EL (that is, an energy beam in the form of light), so that the material M that is integrated with the workpiece W or the workpiece W This is an additive process that creates a model that can be separated from the original. In this case, if the processing system SYS is capable of printing a shaped object, the processing system SYS may be referred to as a printing system.
また、以下の説明では、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸から定義されるXYZ直交座標系を用いて、加工システムSYSを構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、X軸方向及びY軸方向のそれぞれが水平方向(つまり、水平面内の所定方向)であり、Z軸方向が鉛直方向(つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向)であるものとする。また、X軸、Y軸及びZ軸周りの回転方向(言い換えれば、傾斜方向)を、それぞれ、θX方向、θY方向及びθZ方向と称する。ここで、Z軸方向を重力方向としてもよい。また、XY平面を水平方向としてもよい。尚、位置関係は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一つに関する位置関係のみならず、θx方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに関する位置関係(姿勢関係)を含む概念であってもよい。 Furthermore, in the following description, the positional relationships of various components constituting the processing system SYS will be explained using an XYZ orthogonal coordinate system defined by mutually orthogonal X, Y, and Z axes. In the following explanation, for convenience of explanation, each of the X-axis direction and the Y-axis direction is a horizontal direction (that is, a predetermined direction within a horizontal plane), and the Z-axis direction is a vertical direction (that is, a direction perpendicular to the horizontal plane). (and substantially in the vertical direction). Further, the rotation directions (in other words, the tilt directions) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are referred to as the θX direction, the θY direction, and the θZ direction, respectively. Here, the Z-axis direction may be the direction of gravity. Further, the XY plane may be set in the horizontal direction. Note that the positional relationship is a concept that includes not only a positional relationship regarding at least one of the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, but also a positional relationship (posture relationship) regarding at least one of the θx direction, θY direction, and θZ direction. It may be.
(1)加工システムSYSの構成
(1-1)加工システムSYSの全体構成
初めに、図1から図3を参照しながら、本実施形態の加工システムSYSの構成について説明する。図1は、本実施形態の加工システムSYSの外観を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施形態の加工システムSYSの構成を模式的に示す断面図である。図3は、本実施形態の加工システムSYSのシステム構成を示すシステム構成図である。
(1) Configuration of processing system SYS
(1-1) Overall configuration of machining system SYS First, the configuration of the machining system SYS of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the processing system SYS of this embodiment. FIG. 2 is a sectional view schematically showing the configuration of the processing system SYS of this embodiment. FIG. 3 is a system configuration diagram showing the system configuration of the processing system SYS of this embodiment.
加工システムSYSは、ワークWに対して付加加工を行うことが可能である。加工システムSYSは、ワークWに対して付加加工を行うことで、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物を造形可能である。この場合、ワークWに対して行われる付加加工は、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物をワークWに付加する加工に相当する。尚、本実施形態における造形物は、加工システムSYSが造形する任意の物体を意味していてもよい。例えば、加工システムSYSは、造形物の一例として、三次元構造物(つまり、三次元方向のいずれの方向においても大きさを持つ三次元の構造物であり、立体物、言い換えると、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向において大きさを持つ構造物)STを造形可能である。 The processing system SYS is capable of performing additional processing on the workpiece W. The processing system SYS can form a molded object that is integrated with (or is separable from) the workpiece W by performing additional processing on the workpiece W. In this case, the additional processing performed on the work W corresponds to processing that adds to the work W a shaped object that is integrated with (or separable from) the work W. Note that the modeled object in this embodiment may mean any object modeled by the processing system SYS. For example, the processing system SYS uses a three-dimensional structure (that is, a three-dimensional structure that has a size in any three-dimensional direction) as an example of a modeled object. , a structure having dimensions in the Y-axis direction and the Z-axis direction) ST can be modeled.
ワークWが後述するステージ31である場合には、加工システムSYSは、ステージ31に対して付加加工を行うことが可能である。ワークWがステージ31に載置されている物体である載置物である場合には、加工システムSYSは、載置物に対して付加加工を行うことが可能である。ステージ31に載置される載置物は、加工システムSYSが造形した別の三次元構造物ST(つまり、既存構造物)であってもよい。尚、図1及び図2は、ワークWが、ステージ31に載置されている既存構造物である例を示している。また、以下でも、ワークWがステージ31に載置されている既存構造物である例を用いて説明を進める。
When the workpiece W is a
ワークWは、欠損箇所がある要修理品であってもよい。この場合、加工システムSYSは、欠損個所を補填するための造形物を造形する付加加工を行うことで、要修理品を補修する補修加工を行ってもよい。つまり、加工システムSYSが行う付加加工は、欠損箇所を補填するための造形物をワークWに付加する付加加工を含んでいてもよい。 The workpiece W may be an item that requires repair and has a defective part. In this case, the processing system SYS may perform repair processing to repair the item requiring repair by performing additional processing to form a modeled object to compensate for the missing portion. That is, the additional processing performed by the processing system SYS may include additional processing that adds a shaped object to the workpiece W to compensate for a missing portion.
上述したように、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことが可能である。つまり、加工システムSYSは、積層加工技術を用いて物体を加工する3Dプリンタであるとも言える。尚、積層加工技術は、ラピッドプロトタイピング(Rapid Prototyping)、ラピッドマニュファクチャリング(Rapid Manufacturing)、又は、アディティブマニュファクチャリング(Additive Manufacturing)とも称されてもよい。尚、レーザ肉盛溶接法(LMD)は、DED(Directed Energy Deposition)と称されてもよい。 As described above, the processing system SYS is capable of performing additional processing based on the laser overlay welding method. In other words, the processing system SYS can be said to be a 3D printer that processes objects using layered processing technology. Note that the layered processing technology may also be referred to as rapid prototyping, rapid manufacturing, or additive manufacturing. Note that the laser deposition welding method (LMD) may also be referred to as DED (Directed Energy Deposition).
積層加工技術を用いる加工システムSYSは、複数の構造層SL(後述する図13参照)を順に形成することで、複数の構造層SLが積層された三次元構造物STを造形する。この場合、加工システムSYSは、まず、ワークWの表面を、造形物を実際に造形する造形面MSに設定し、当該造形面MS上に、1層目の構造層SLを造形する。その後、加工システムSYSは、1層目の構造層SLの表面を新たな造形面MSに設定し、当該造形面MS上に、2層目の構造層SLを造形する。以降、加工システムSYSは、同様の動作を繰り返すことで、複数の構造層SLが積層された三次元構造物STを造形する。 The processing system SYS using the lamination processing technique forms a three-dimensional structure ST in which the plurality of structural layers SL are stacked by sequentially forming a plurality of structural layers SL (see FIG. 13 described later). In this case, the processing system SYS first sets the surface of the workpiece W as a modeling surface MS for actually modeling the object, and models the first structural layer SL on the modeling surface MS. After that, the processing system SYS sets the surface of the first structural layer SL as a new modeling surface MS, and models the second structural layer SL on the new modeling surface MS. Thereafter, the processing system SYS repeats the same operation to form a three-dimensional structure ST in which a plurality of structural layers SL are stacked.
加工システムSYSは、エネルギビームである加工光ELを用いて造形材料Mを加工することで付加加工を行う。造形材料Mは、所定強度以上の加工光ELの照射によって溶融可能な材料である。このような造形材料Mとして、例えば、金属性の材料及び樹脂性の材料の少なくとも一方が使用可能である。金属性の材料の一例として、銅を含む材料、タングステンを含む材料、及び、ステンレスを含む材料の少なくとも一つがあげられる。但し、造形材料Mとして、金属性の材料及び樹脂性の材料とは異なるその他の材料が用いられてもよい。造形材料Mは、粉状の材料である。つまり、造形材料Mは、粉体である。但し、造形材料Mは、粉体でなくてもよい。例えば、造形材料Mとして、ワイヤ状の造形材料及びガス状の造形材料の少なくとも一方が用いられてもよい。 The processing system SYS performs additional processing by processing the modeling material M using the processing light EL, which is an energy beam. The modeling material M is a material that can be melted by irradiation with processing light EL having a predetermined intensity or higher. As such a modeling material M, for example, at least one of a metallic material and a resinous material can be used. Examples of the metallic material include at least one of a material containing copper, a material containing tungsten, and a material containing stainless steel. However, as the modeling material M, other materials different from metal materials and resin materials may be used. The modeling material M is a powder material. That is, the modeling material M is a powder. However, the modeling material M may not be a powder. For example, as the modeling material M, at least one of a wire-shaped modeling material and a gaseous modeling material may be used.
ワークWもまた、造形材料Mと同様に、所定強度以上の加工光ELの照射によって溶融可能な材料を含む物体であってもよい。ワークWの材料は、造形材料Mと同一であってもよいし、異なっていてもよい。ワークWの材料として、例えば、金属性の材料及び樹脂性の材料の少なくとも一方が使用可能である。金属性の材料の一例として、銅を含む材料、タングステンを含む材料、及び、ステンレスを含む材料の少なくとも一つがあげられる。但し、ワークWの材料として、金属性の材料及び樹脂性の材料とは異なるその他の材料が用いられてもよい。 Similarly to the modeling material M, the workpiece W may also be an object containing a material that can be melted by irradiation with the processing light EL having a predetermined intensity or higher. The material of the work W may be the same as the modeling material M, or may be different. As the material of the workpiece W, for example, at least one of a metallic material and a resinous material can be used. Examples of the metallic material include at least one of a material containing copper, a material containing tungsten, and a material containing stainless steel. However, as the material of the workpiece W, other materials different from the metallic material and the resinous material may be used.
付加加工を行うために、加工システムSYSは、図1から図3に示すように、材料供給源1と、加工ユニット2と、ステージユニット3と、光源4と、気体供給源5と、制御ユニット7と、キャリブレーションユニット8とを備える。加工ユニット2と、ステージユニット3とは、筐体6の内部のチャンバ空間63INに収容されていてもよい。この場合、加工システムSYSは、チャンバ空間63INにおいて付加加工を行ってもよい。尚、加工システムSYSは、ステージユニット3と筐体6とのうち少なくとも一方を備えていなくてもよい。
In order to perform additive processing, the processing system SYS includes a
材料供給源1は、加工ユニット2に造形材料Mを供給する。材料供給源1は、付加加工を行うために単位時間あたりに必要とする分量の造形材料Mが加工ユニット2に供給されるように、当該必要な分量に応じた所望量の造形材料Mを供給する。
A
加工ユニット2は、材料供給源1から供給される造形材料Mを加工して造形物を造形する。造形物を造形するために、加工ユニット2は、加工ヘッド21と、ヘッド駆動系22とを備える。更に、加工ヘッド21は、照射光学系211と、複数の材料ノズル212とを備えている。但し、加工ヘッド21は、複数の照射光学系211を備えていてもよい。加工ヘッド21は、単一の材料ノズル212を備えていてもよい。尚、加工ヘッド21は、加工装置又は造形装置と称されてもよい。
The
照射光学系211は、加工光ELを射出するための光学系である。具体的には、照射光学系211は、加工光ELを射出する(生成する)光源4と、光伝送部材41を介して光学的に接続されている。光伝送部材41の一例として、光ファイバ及びライトパイプの少なくとも一つがあげられる。
The irradiation
図1から図3に示す例では、加工システムSYSが二つの光源4(具体的には、光源4#1及び4#2)を備えており、照射光学系211は、光伝送部材41#1及び41#2を介して、それぞれ、光源4#1及び4#2と光学的に接続されている。照射光学系211は、光伝送部材41#1を介して光源4#1から伝搬してくる加工光ELと、光伝送部材41#2を介して光源4#2から伝搬してくる加工光ELとの双方を射出する。尚、以下の説明では、照射光学系211が射出する二つの加工光ELを区別する必要がある場合には、必要に応じて、光源4#1が生成した加工光ELを、“加工光EL#1”と称し、且つ、光源4#2が生成した加工光ELを、“加工光EL#2”と称する。一方で、特段の表記がない場合は、“加工光EL”は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を意味するものとする。
In the example shown in FIGS. 1 to 3, the processing system SYS includes two light sources 4 (specifically,
但し、加工システムSYSは、複数の光源4に代えて、単一の光源4を備えていてもよい。照射光学系211は、複数の加工光ELを射出することに代えて、単一の加工光ELを射出してもよい。
However, the processing system SYS may include a single
照射光学系211は、照射光学系211から下方(つまり、-Z側)に向けて加工光ELを射出する。照射光学系211の下方には、ステージ31が配置されている。ステージ31にワークWが載置されている場合には、照射光学系211は、射出した加工光ELを造形面MSに照射する。具体的には、照射光学系211は、加工光ELが照射される(典型的には、集光される)領域として造形面MSに設定される目標照射領域(目標照射位置)EAに加工光ELを照射可能である。尚、以下の説明では、照射光学系211が二つの加工光ELをそれぞれ照射する二つの目標照射領域EAを区別する必要がある場合には、必要に応じて、照射光学系211が加工光EL#1を照射する目標照射領域EAを、“目標照射領域EA#1”と称し、且つ、照射光学系211が加工光EL#2を照射する目標照射領域EAを、“目標照射領域EA#2”と称する。更に、照射光学系211の状態は、制御ユニット7の制御下で、目標照射領域EAに加工光ELを照射する状態と、目標照射領域EAに加工光ELを照射しない状態との間で切替可能である。尚、照射光学系211から射出される加工光ELの方向は真下(つまり、-Z軸方向と一致)には限定されず、例えば、Z軸に対して所定の角度だけ傾いた方向であってもよい。つまり、後述する第3光学系216(或いは後述するfθレンズ2162)は、物体側にテレセントリックな光学系には限定されず、物体側が非テレセントリックな光学系であってもよい。
The irradiation
照射光学系211は、造形面MSに加工光ELを照射することで、造形面MSに溶融池MPを形成してもよい。例えば、照射光学系211は、造形面MSに加工光EL#1を照射することで、造形面MSに溶融池MP#1を形成してもよい。例えば、照射光学系211は、造形面MSに加工光EL#2を照射することで、造形面MSに溶融池MP#2を形成してもよい。溶融池MP#1と溶融池MP#2とは、一体化されていてもよい。溶融池MP#1と溶融池MP#2とが一体化されている場合には、加工光EL#1及びEL#2の照射によって、造形面MSに単一の溶融池MPが形成されているとみなしてもよい。或いは、溶融池MP#1と溶融池MP#2とは、互いに離れていてもよい。但し、加工光EL#1の照射によって造形面MSに溶融池MP#1が形成されなくてもよい。加工光EL#2の照射によって造形面MSに溶融池MP#2が形成されなくてもよい。
The irradiation
材料ノズル212は、造形材料Mを供給する(例えば、射出する、噴射する、噴出する、又は、吹き付ける)。材料ノズル212は、供給管11及び混合装置12を介して造形材料Mの供給源である材料供給源1と物理的に接続されている。材料ノズル212は、供給管11及び混合装置12を介して材料供給源1から供給される造形材料Mを供給する。材料ノズル212は、供給管11を介して材料供給源1から供給される造形材料Mを圧送してもよい。即ち、材料供給源1からの造形材料Mと搬送用の気体(つまり、圧送ガスであり、例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス)とは、混合装置12で混合された後に供給管11を介して材料ノズル212に圧送されてもよい。その結果、材料ノズル212は、搬送用の気体と共に造形材料Mを供給する。搬送用の気体として、例えば、気体供給源5から供給されるパージガスが用いられる。但し、搬送用の気体として、気体供給源5とは異なる気体供給源から供給される気体が用いられてもよい。尚、図2において材料ノズル212は、チューブ状に描かれているが、材料ノズル212の形状は、この形状に限定されない。材料ノズル212は、材料ノズル212から下方(つまり、-Z側)に向けて造形材料Mを供給する。材料ノズル212の下方には、ステージ31が配置されている。ステージ31にワークWが搭載されている場合には、材料ノズル212は、造形面MSに向けて造形材料Mを供給する。尚、材料ノズル212から供給される造形材料Mの進行方向はZ軸方向に対して所定の角度(一例として鋭角)だけ傾いた方向であるが、-Z側(つまり、真下)であってもよい。
The
本実施形態では、材料ノズル212は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一つが照射される位置(つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つ)に造形材料Mを供給する。このため、材料ノズル212が造形材料Mを供給する領域として造形面MSに設定される目標供給領域MAが、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つと少なくとも部分的に重複するように、材料ノズル212と照射光学系211#1及び211#2とが位置合わせされている。目標供給領域MAのサイズは、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つのサイズよりも大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じであってもよい。
In the present embodiment, the
材料ノズル212は、溶融池MPに造形材料Mを供給してもよい。具体的には、材料ノズル212は、溶融池MP#1及び溶融池MP#2の少なくとも一つに造形材料Mを供給してもよい。但し、材料ノズル212は、溶融池MPに造形材料Mを供給しなくてもよい。例えば、加工システムSYSは、材料ノズル212からの造形材料MがワークWに到達する前に当該造形材料Mを照射光学系211から射出される加工光ELによって溶融させ、溶融した造形材料MをワークWに付着させてもよい。
The
照射光学系211及び材料ノズル212は、加工ヘッド21が備えるヘッド筐体213に収容されていてもよい。ヘッド筐体213は、内部に照射光学系211及び材料ノズル212を収容するための収容空間が形成された筐体である。この場合、照射光学系211及び材料ノズル212は、ヘッド筐体213の内部の収容空間に収容されていてもよい。
The irradiation
ヘッド駆動系22は、制御ユニット7の制御下で、加工ヘッド21を移動させる。つまり、ヘッド駆動系22は、制御ユニット7の制御下で、照射光学系211及び材料ノズル212を移動させる。ヘッド駆動系22は、例えば、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド21を移動させる。尚、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド21を移動させる動作は、X軸に沿った回転軸、Y軸に沿った回転軸及びZ軸に沿った回転軸の少なくとも一つの周りに加工ヘッド21を回転させる動作と等価であるとみなしてもよい。
The
図1に示す例では、ヘッド駆動系22は、加工ヘッド21をX軸方向及びZ軸方向のそれぞれに沿って移動させる。この場合、ヘッド駆動系22は、例えば、ステージユニット3の基台であるベッド30からZ軸方向に沿って上方に延びる壁状の部材であるコラム221と、コラム221に取り付けられ(或いは、形成され)且つX軸方向に沿って延びるXガイド部材222と、Xガイド部材222に取り付けられ且つXガイド部材222に沿って移動可能なXブロック部材223と、Xブロック部材223を移動させるための駆動力を発生するサーボモータ224と、Xブロック部材223に取り付けられ(或いは、形成され)且つZ軸方向に沿って延びるZガイド部材225と、Zガイド部材225に取り付けられ且つZガイド部材225に沿って移動可能なZブロック部材226と、Zブロック部材226を移動させるための駆動力を発生するサーボモータ227とを備えていてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
加工ヘッド21は、Zブロック部材226に取り付けられていてもよい。具体的には、加工ヘッド21のヘッド筐体213が、Zブロック部材226に取り付けられていてもよい。その結果、加工ヘッド21は、Xブロック部材223の移動に合わせてX軸方向に移動し、Zブロック部材226の移動に合わせてZ軸方向に移動する。つまり、Xブロック部材223のX軸方向における位置の変更に伴って、X軸方向における加工ヘッド21の位置が変更され、Zブロック部材226のZ軸方向における位置の変更に伴って、Z軸方向における加工ヘッド21の位置が変更される。
The
ヘッド駆動系22が加工ヘッド21を移動させると、加工ヘッド21とステージ31及びステージ31に載置されたワークWのそれぞれとの間の相対的な位置関係が変わる。その結果、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21が備える照射光学系211との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ヘッド駆動系22は、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。ヘッド駆動系22は、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211とを相対移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。ヘッド駆動系22は、ステージ31及びワークWのそれぞれに対して照射光学系211を移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。更に、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21との間の相対的な位置関係が変わると、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれとワークWとの間の相対的な位置関係もまた変わる。つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが、ワークWの表面(より具体的には、付加加工が行われる造形面MS)上において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って移動する。この場合、ヘッド駆動系22は、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが造形面MS上において移動するように、加工ヘッド21を移動させているとみなしてもよい。
When the
ステージユニット3は、ベッド30と、ステージ31と、ステージ駆動系32とを備えている。
The
ステージ31には、ワークWが載置される。具体的には、ステージ31の一の表面(例えば、+Z側を向いた上面)であるワーク載置面311には、ワークWが載置される。このため、ステージ31は、載置部材と称されてもよい。ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを支持可能である。ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを保持可能であってもよい。この場合、ステージ31は、ワークWを保持するために、機械的なチャック、静電チャック及び真空吸着チャック等の少なくとも一つを備えていてもよい。或いは、ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを保持可能でなくてもよい。この場合、ワークWは、クランプレスでステージ31に載置されていてもよい。また、ワークWは、保持具に取り付けられていてもよく、ワークWが取り付けられた保持具がステージ31に載置されていてもよい。上述した照射光学系211は、ステージ31にワークWが載置されている期間の少なくとも一部において加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを射出する。更に、上述した材料ノズル212は、ステージ31にワークWが載置されている期間の少なくとも一部において造形材料Mを供給する。
A workpiece W is placed on the
ステージ駆動系32は、ステージ31を移動させる。ステージ駆動系32は、例えば、X軸、Y軸、Z軸、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿ってステージ31を移動させる。尚、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿ってステージ31を移動させる動作は、X軸に沿った回転軸(つまり、A軸)、Y軸に沿った回転軸(つまり、B軸)及びZ軸に沿った回転軸(つまり、C軸)の少なくとも一つの周りにステージ31を回転させる動作と等価であるとみなしてもよい。
The
本実施形態では、ステージ駆動系32は、少なくとも所望の回転軸周りにステージ31を回転させてもよい。特に、ステージ駆動系32は、照射光学系211の光軸EXに交差する回転軸周りにステージ31を回転させてもよい。図1から図3に示す例では、照射光学系211の光軸EXは、Z軸に沿った軸となる。このため、ステージ駆動系32は、A軸及びB軸の少なくとも一つの周りにステージ31を回転させてもよい。
In this embodiment, the
図1に示す例では、ステージ駆動系32は、Y軸方向に沿ってステージ31を移動させ、且つ、A軸及びC軸のそれぞれの回転軸の周りにステージ31を回転させる。この場合、ステージ駆動系32は、例えば、ベッド30に取り付けられ(或いは、形成され)且つY軸方向に沿って延びるYガイド部材321と、Yガイド部材321に取り付けられ且つYガイド部材321に沿って移動可能なトラニオン(Yブロック部材)322と、トラニオン322を移動させるための駆動力を発生するサーボモータ323と、トラニオン322に取り付けられ且つトラニオン322に対してA軸の周りに回転可能なクレードル324と、クレードル324を回転させるための駆動力を発生する不図示のサーボモータとを備えていてもよい。ステージ31は、不図示のサーボモータが発生する駆動力を用いて、クレードル324に対してC軸の周りに回転可能となるように、クレードル324に取り付けられていてもよい。その結果、ステージ31は、トラニオン322の移動に合わせてY軸方向に移動し、クレードル324の回転に合わせてA軸周りに回転し、且つ、C軸周りに回転する。
In the example shown in FIG. 1, the
ステージ31を移動させるステージ駆動系32には、ステージ31を介してワークWが載置されているとみなしてもよい。例えば、ステージ31が取り付けられるクレードル324には、ステージ31を介してワークWが載置されているとみなしてもよい。このため、ステージ駆動系32の構成要素(例えば、クレードル324)もまた、ステージ31と同様に、載置部材と称されてもよい。
It may be assumed that the workpiece W is placed on the
ステージ駆動系32がステージ31を移動させると、加工ヘッド21とステージ31及びワークWのそれぞれとの間の相対的な位置関係が変わる。その結果、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21が備える照射光学系211との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ステージ駆動系32は、ヘッド駆動系22と同様に、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。ステージ駆動系32は、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211とを相対移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。ステージ駆動系32は、照射光学系211に対してステージ31及びワークWのそれぞれを移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。更に、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21との間の相対的な位置関係が変わると、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれとワークWとの間の相対的な位置関係もまた変わる。つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが、ワークWの表面(より具体的には、造形面MS)上において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って移動する。この場合、ステージ駆動系32は、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが造形面MS上において移動するように、ステージ31を移動させているとみなしてもよい。
When the
光源4は、例えば、赤外光、可視光及び紫外光のうちの少なくとも一つを、加工光ELとして射出する。但し、加工光ELとして、その他の種類の光が用いられてもよい。加工光ELは、複数のパルス光(つまり、複数のパルスビーム)を含んでいてもよい。加工光ELは、レーザ光であってもよい。この場合、光源4は、レーザ光源(例えば、レーザダイオード(LD:Laser Diode)等の半導体レーザを含んでいてもよい。レーザ光源としては、ファイバ・レーザ、CO2レーザ、YAGレーザ及びエキシマレーザ等の少なくとも一つが用いられてもよい。但し、加工光ELはレーザ光でなくてもよい。光源4は、任意の光源(例えば、LED(Light Emitting Diode)及び放電ランプ等の少なくとも一つ)を含んでいてもよい。
The
上述したように、加工システムSYSは、複数の光源4(具体的には、光源4#1及び4#2)を備えている。この場合、光源4#1が射出する加工光EL#1の特性と、光源4#2が射出する加工光EL#2の特性とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の波長(典型的には、加工光EL#1の波長帯域において強度が最大となる波長であるピーク波長)と、加工光EL#2の波長(典型的には、ピーク波長)とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の波長帯域(典型的には、強度が一定値以上となる波長の範囲)と、加工光EL#2の波長帯域とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の強度と、加工光EL#2の強度とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1に対するワークWの吸収率(或いは、造形面MSが表面となる物体、以下同じ)と、加工光EL#2に対するワークWの吸収率とは、同一であってもよい。特に、加工光EL#1のピーク波長に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2のピーク波長に対するワークWの吸収率とは、同一であってもよい。或いは、光源4#1が射出する加工光EL#1の特性と、光源4#2が射出する加工光EL#2の特性とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の波長(典型的には、ピーク波長)と、加工光EL#2の波長(典型的には、ピーク波長)とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の波長帯域と、加工光EL#2の波長帯域とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の強度と、加工光EL#2の強度とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2に対するワークWの吸収率とは、異なっていてもよい。特に、加工光EL#1のピーク波長に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2のピーク波長に対するワークWの吸収率とは、異なっていてもよい。
As described above, the processing system SYS includes a plurality of light sources 4 (specifically,
尚、本実施形態では、加工システムSYSが複数の光源4を備えている例について説明されている。しかしながら、加工システムSYSは、複数の光源4を備えていなくてもよい。加工システムSYSは、単一の光源4を備えていなくてもよい。一例として、加工システムは、単一の光源4として、広波長帯域又は複数波長の光を射出(供給)する光源を備えていてもよい。この場合には、加工システムSYSは、この光源から射出される光を波長分割することで、互いに異なる波長の加工光EL#1と加工光EL#2とを生成してもよい。
Note that in this embodiment, an example in which the processing system SYS includes a plurality of
気体供給源5は、筐体6の内部のチャンバ空間63INをパージするためのパージガスの供給源である。パージガスは、不活性ガスを含む。不活性ガスの一例として、窒素ガス又はアルゴンガスがあげられる。気体供給源5は、筐体6の隔壁部材61に形成された供給口62及び気体供給源5と供給口62とを接続する供給管51を介して、チャンバ空間63INに接続されている。気体供給源5は、供給管51及び供給口62を介して、チャンバ空間63INにパージガスを供給する。その結果、チャンバ空間63INは、パージガスによってパージされた空間となる。チャンバ空間63INに供給されたパージガスは、隔壁部材61に形成された不図示の排出口から排出されてもよい。尚、気体供給源5は、不活性ガスが格納されたボンベであってもよい。不活性ガスが窒素ガスである場合には、気体供給源5は、大気を原料として窒素ガスを発生する窒素ガス発生装置であってもよい。
The
加工システムSYSが密閉空間(チャンバ空間63IN)ではなく開放空間で付加加工を行う場合には、気体供給源5は、照射光学系211とワークWとの間の空間を局所的にパージするために、この空間にパージガスを供給してもよい。尚、加工システムSYSがチャンバ空間63INにおいて付加加工を行う場合であっても、気体供給源5は、照射光学系211とワークWとの間の空間を局所的にパージするために、この空間にパージガスを供給してもよい。
When the processing system SYS performs additional processing in an open space instead of a closed space (chamber space 63IN), the
上述したように、材料ノズル212がパージガスと共に造形材料Mを供給する場合には、気体供給源5は、材料供給源1からの造形材料Mが供給される混合装置12にパージガスを供給してもよい。具体的には、気体供給源5は、気体供給源5と混合装置12とを接続する供給管52を介して混合装置12と接続されていてもよい。その結果、気体供給源5は、供給管52を介して、混合装置12にパージガスを供給する。この場合、材料供給源1からの造形材料Mは、供給管52を介して気体供給源5から供給されたパージガスによって、供給管11内を通って材料ノズル212に向けて供給(具体的には、圧送)されてもよい。つまり、気体供給源5は、供給管52、混合装置12及び供給管11を介して、材料ノズル212に接続されていてもよい。その場合、材料ノズル212は、造形材料Mを圧送するためのパージガスと共に造形材料Mを供給することになる。
As described above, when the
制御ユニット7は、加工システムSYSの動作を制御する。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える加工ユニット2(例えば、加工ヘッド21及びヘッド駆動系22の少なくとも一方)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備えるステージユニット3(例えば、ステージ駆動系32)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える材料供給源1を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える光源4を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える気体供給源5を制御してもよい。尚、制御ユニット7は、制御装置と称されてもよい。
The
制御ユニット7は、例えば、演算装置と、記憶装置とを備えていてもよい。演算装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)の少なくとも一方を含んでいてもよい。記憶装置は、例えば、メモリを含んでいてもよい。制御ユニット7は、演算装置がコンピュータプログラムを実行することで、加工システムSYSの動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御ユニット7が行うべき後述する動作を演算装置に行わせる(つまり、実行させる)ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムSYSに後述する動作を行わせるように制御ユニット7を機能させるためのコンピュータプログラムである。演算装置が実行するコンピュータプログラムは、制御ユニット7が備える記憶装置(つまり、記録媒体)に記録されていてもよいし、制御ユニット7に内蔵された又は制御ユニット7に外付け可能な任意の記憶媒体(例えば、ハードディスクや半導体メモリ)に記録されていてもよい。或いは、演算装置は、実行するべきコンピュータプログラムを、ネットワークインタフェースを介して、制御ユニット7の外部の装置からダウンロードしてもよい。
The
制御ユニット7は、照射光学系211による加工光ELの照射態様を制御してもよい。照射態様は、例えば、加工光ELの強度、加工光ELの照射位置及び加工光ELの照射タイミングの少なくとも一つを含んでいてもよい。加工光ELが複数のパルス光を含む場合には、照射態様は、例えば、パルス光の発光時間、パルス光の発光周期、及び、パルス光の発光時間の長さとパルス光の発光周期との比(いわゆる、デューティ比)の少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御ユニット7は、ヘッド駆動系22による加工ヘッド21の移動態様を制御してもよい。制御ユニット7は、ステージ駆動系32によるステージ31の移動態様を制御してもよい。移動態様は、例えば、移動量、移動速度、移動方向及び移動タイミング(移動時期)の少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御ユニット7は、材料ノズル212による造形材料Mの供給態様を制御してもよい。供給態様は、例えば、供給量(特に、単位時間あたりの供給量)及び供給タイミング(供給時期)の少なくとも一方を含んでいてもよい。
The
制御ユニット7は、加工システムSYSの内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYS外にサーバ等として設けられていてもよい。この場合、制御ユニット7と加工システムSYSとは、有線及び/又は無線のネットワーク(或いは、データバス及び/又は通信回線)で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばIEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及びUSBの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、10BASE-T、100BASE-TX及び1000BASE-Tの少なくとも一つに代表されるイーサネット(登録商標)に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、IEEE802.1xに準拠したネットワーク(例えば、無線LAN及びBluetooth(登録商標)の少なくとも一方)があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御ユニット7と加工システムSYSとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御ユニット7は、ネットワークを介して加工システムSYSにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムSYSは、制御ユニット7からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。加工システムSYSは、制御ユニット7に対してコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して送信する送信装置(つまり、制御ユニット7に対して情報を出力する出力装置)を備えていてもよい。或いは、制御ユニット7が行う処理のうちの一部を行う第1制御装置が加工システムSYSの内部に設けられている一方で、制御ユニット7が行う処理のうちの他の一部を行う第2制御装置が加工システムSYSの外部に設けられていてもよい。
The
制御ユニット7内には、演算装置がコンピュータプログラムを実行することで、機械学習によって構築可能な演算モデルが実装されてもよい。機械学習によって構築可能な演算モデルの一例として、例えば、ニューラルネットワークを含む演算モデル(いわゆる、人工知能(AI:Artificial Intelligence))があげられる。この場合、演算モデルの学習は、ニューラルネットワークのパラメータ(例えば、重み及びバイアスの少なくとも一つ)の学習を含んでいてもよい。制御ユニット7は、演算モデルを用いて、加工システムSYSの動作を制御してもよい。つまり、加工システムSYSの動作を制御する動作は、演算モデルを用いて加工システムSYSの動作を制御する動作を含んでいてもよい。尚、制御ユニット7には、教師データを用いたオフラインでの機械学習により構築済みの演算モデルが実装されてもよい。また、制御ユニット7に実装された演算モデルは、制御ユニット7上においてオンラインでの機械学習によって更新されてもよい。或いは、制御ユニット7は、制御ユニット7に実装されている演算モデルに加えて又は代えて、制御ユニット7の外部の装置(つまり、加工システムSYSの外部に設けられる装置に実装された演算モデルを用いて、加工システムSYSの動作を制御してもよい。
A computation model that can be constructed by machine learning may be implemented in the
尚、制御ユニット7が実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、CD-ROM、CD-R、CD-RWやフレキシブルディスク、MO、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW及びBlu-ray(登録商標)等の光ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、光磁気ディスク、USBメモリ等の半導体メモリ、及び、その他プログラムを格納可能な任意の媒体の少なくとも一つが用いられてもよい。記録媒体には、コンピュータプログラムを記録可能な機器(例えば、コンピュータプログラムがソフトウェア及びファームウェア等の少なくとも一方の形態で実行可能な状態に実装された汎用機器又は専用機器)が含まれていてもよい。更に、コンピュータプログラムに含まれる各処理や機能は、制御ユニット7(つまり、コンピュータ)がコンピュータプログラムを実行することで制御ユニット7内に実現される論理的な処理ブロックによって実現されてもよいし、制御ユニット7が備える所定のゲートアレイ(FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアによって実現されてもよいし、論理的な処理ブロックとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウェアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。
The recording medium for recording the computer program executed by the
キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を計測可能である。このため、キャリブレーションユニット8は、計測装置と称されてもよい。具体的には、キャリブレーションユニット8が加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を計測する計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を照射する。その結果、キャリブレーションユニット8は、加工ヘッド21から射出される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を計測可能である。尚、キャリブレーションユニット8の構成の詳細については、後に図7等を参照しながら詳述する。
The
キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1と加工光EL#2とを同時に計測してもよい。この場合、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2を同時に照射してもよい。キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1と加工光EL#2とを別々に計測してもよい。つまり、キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を計測し、その後、加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を計測してもよい。この場合、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を照射し、その後、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を照射してもよい。或いは、キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1を計測する動作と加工光EL#2を計測する動作とを交互に繰り返してもよい。つまり、キャリブレーションユニット8は、時分割で加工光EL#1及びEL#2を計測してもよい。この場合、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を照射する動作と、キャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を照射する動作とを交互に繰り返してもよい。
The
キャリブレーションユニット8による加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の計測結果を示す計測情報は、キャリブレーションユニット8から制御ユニット7に出力される。
Measurement information indicating the measurement result of at least one of the processing
制御ユニット7は、計測情報に基づいて、加工システムSYSを制御してもよい。具体的には、制御ユニット7は、計測情報に基づいて加工光ELの#1及びEL#2の少なくとも一方の計測値を算出し、算出した計測値に基づいて、加工システムSYSを制御してもよい。計測値の一例として、後に詳述するように、後述する回転量θz、オフセット量ΔOffx、オフセット量ΔOffy、照射位置ずれ量ΔIPx、照射位置ずれ量ΔIPx、ストローク幅STx及びストローク幅STyの少なくとも一つがあげられる。この場合、上述した計測期間は、制御ユニット7が加工光ELの#1及びEL#2の少なくとも一方の計測値を算出する期間の少なくとも一部を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
The
キャリブレーションユニット8は、所望の回転軸周りに回転可能となるように配置されていてもよい。特に、キャリブレーションユニット8は、照射光学系211の光軸EXに交差する回転軸周りに回転可能となるように配置されていてもよい。図1から図3に示す例では、照射光学系211の光軸EXは、Z軸に沿った軸となる。このため、キャリブレーションユニット8は、A軸及びB軸の少なくとも一つの周りに回転可能となるように配置されていてもよい。図1に示す例では、キャリブレーションユニット8は、ステージ駆動系32のクレードル324に配置されている。この場合、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の回転に合わせてA軸周りに回転可能である。或いは、キャリブレーションユニット8は、ステージ31に配置されていてもよい。この場合、キャリブレーションユニット8は、A軸周りのステージ31の回転に合わせてA軸周りに回転可能である。
The
キャリブレーションユニット8は、所望の移動軸に沿って移動可能となるように配置されていてもよい。特に、キャリブレーションユニット8は、照射光学系211の光軸EXに交差する移動軸に沿って移動可能となるように配置されていてもよい。図1から図3に示す例では、照射光学系211の光軸EXは、Z軸に沿った軸となる。このため、キャリブレーションユニット8は、X軸方向及びY軸方向の少なくとも一方に沿って移動可能となるように配置されていてもよい。図1に示す例では、キャリブレーションユニット8は、ステージ駆動系32のクレードル324に配置されている。この場合、キャリブレーションユニット8は、クレードル324が取り付けられているトラニオン322の移動に合わせてY軸方向に沿って移動可能である。或いは、キャリブレーションユニット8は、ステージ31に配置されていてもよい。この場合、キャリブレーションユニット8は、Y軸方向に沿ったステージ31の移動に合わせてY軸方向に沿って移動可能である。
The
尚、以下の説明では、説明の便宜上、キャリブレーションユニット8がクレードル324に配置されている例を用いて説明を進める。つまり、キャリブレーションユニット8が、照射光学系211の光軸EXに交差するA軸周りに回転可能であり、且つ、照射光学系211の光軸EXに交差するY軸方向に沿って移動可能である例を用いて説明を進める。
In the following description, for convenience of explanation, an example will be used in which the
キャリブレーションユニット8がクレードル324に配置されている場合には、ステージ駆動系32は、ステージ31に加えて、キャリブレーションユニット8を移動させる。つまり、ステージ31を移動させる動作は、キャリブレーションユニット8を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。この場合、ステージ駆動系32がキャリブレーションユニット8を移動させると、加工ヘッド21とキャリブレーションユニット8との間の相対的な位置関係が変わる。その結果、キャリブレーションユニット8と加工ヘッド21が備える照射光学系211との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ステージ駆動系32は、キャリブレーションユニット8と照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。ステージ駆動系32は、キャリブレーションユニット8と照射光学系211とを相対移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。ステージ駆動系32は、照射光学系211に対してキャリブレーションユニット8を移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。
When the
更に、キャリブレーションユニット8がクレードル324に配置されている状況下でヘッド駆動系22が加工ヘッド21を移動させると、加工ヘッド21とキャリブレーションユニット8との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ヘッド駆動系22は、ステージ駆動系32と同様に、キャリブレーションユニット8と照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。ヘッド駆動系22は、ステージ駆動系32と同様に、キャリブレーションユニット8と照射光学系211とを相対移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。ヘッド駆動系22は、キャリブレーションユニット8に対して照射光学系211を移動可能な移動装置として機能しているとみなしてもよい。
Furthermore, when the
キャリブレーションユニット8がクレードル324に配置されている場合には、ステージ駆動系32は、クレードル324を回転させることで、キャリブレーションユニット8に付着した付着物を除去してもよい。付着物は、溶融池MPにおいて溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタを含んでいてもよい。付着物は、溶融池MPにおいて溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒュームを含んでいてもよい。付着物は、加工光ELによって溶融したものの溶融池MPに到達していない造形材料Mを含んでいてもよい。付着物は、加工光ELによって溶融せず且つ溶融池MPにも到達していない造形材料Mを含んでいてもよい。その結果、キャリブレーションユニット8は、付着物の影響を受けることなく、加工光ELを適切に計測することができる。
When the
但し、キャリブレーションユニット8が配置される位置(以下、配置位置と称する)が、上述した配置位置に限定されることはない。キャリブレーションユニット8が加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を計測可能である限りは、キャリブレーションユニット8は、任意の配置位置に配置されていてもよい。
However, the position where the
(1-2)照射光学系211の構成
続いて、図4を参照しながら、照射光学系211の構成について説明する。図4は、照射光学系211の構成を示す断面図である。
(1-2) Configuration of the irradiation
図4に示すように、照射光学系211は、第1光学系214と、第2光学系215と、第3光学系216とを備える。第1光学系214は、光源4#1から射出される加工光EL#1が入射する光学系である。第1光学系214は、光源4#1から射出される加工光EL#1を、第3光学系216に向けて射出する光学系である。第2光学系215は、光源4#2から射出される加工光EL#2が入射する光学系である。第2光学系215は、光源4#2から射出される加工光EL#2を、第3光学系216に向けて射出する光学系である。第3光学系216は、第1光学系214から射出される加工光EL#1と、第2光学系215から射出される加工光EL#2とが入射する光学系である。第3光学系216は、第1光学系214から射出される加工光EL#1及び第2光学系215から射出される加工光EL#2を、造形面MSに向けて射出する光学系である。以下、第1光学系214、第2光学系215及び第3光学系216について、順に説明する。
As shown in FIG. 4, the irradiation
第1光学系214は、コリメータレンズ2141と、平行平板2142と、パワーメータ2143と、ガルバノスキャナ2144とを備える。ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145と、ガルバノミラー2146とを備える。但し、第1光学系214は、コリメータレンズ2141、平行平板2142、パワーメータ2143及びガルバノスキャナ2144の少なくとも一つを備えていなくてもよい。ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145及びガルバノミラー2146の少なくとも一つを備えていなくてもよい。
The first
光源4#1から射出される加工光EL#1は、コリメータレンズ2141に入射する。コリメータレンズ2141は、コリメータレンズ2141に入射した加工光EL#1を平行光に変換する。尚、光源4#1から射出される加工光EL#1が平行光である(つまり、平行光である加工光EL#1が第1光学系214に入射する)場合には、第1光学系214は、コリメータレンズ2141を備えていなくてもよい。コリメータレンズ2141が平行光に変換した加工光EL#1は、平行平板2142に入射する。平行平板2142に入射した加工光EL#1の一部は、平行平板2142を通過する。平行平板2142に入射した加工光EL#1の他の一部は、平行平板2142によって反射される。
Processing
平行平板2142を通過した加工光EL#1は、ガルバノスキャナ2144に入射する。具体的には、平行平板2142を通過した加工光EL#1は、ガルバノスキャナ2144のフォーカス制御光学系2145に入射する。
The processing
フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP(以降、“集光位置CP#1”と称する)を変更可能な光学部材である。具体的には、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、造形面MSに照射される加工光EL#1の照射方向に沿って変更可能である。図4に示す例では、造形面MSに照射される加工光EL#1の照射方向は、Z軸方向が主成分となる方向である。この場合、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1をZ軸方向に沿って変更可能である。また、照射光学系211がワークWの上方から加工光ELを造形面MSに照射するがゆえに、加工光EL#1の照射方向は、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向である。このため、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、照射光学系211(典型的には第3光学系216)の光軸EXの方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。
The focus control
尚、加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216から射出される加工光EL#1の照射方向を意味していてもよい。この場合、加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216の光軸に沿った方向と同一であってもよい。加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216を構成する光学部材のうち最も造形面MS側に配置される最終光学部材の光軸に沿った方向と同一であってもよい。最終光学部材は、後述するfθレンズ2162であってもよい。また、後述するfθレンズ2162が複数の光学部材で構成される場合、最終光学部材は、fθレンズ2162を構成する複数の光学部材のうち最も造形面MS側に配置される光学部材であってもよい。
Note that the irradiation direction of the processing
フォーカス制御光学系2145は、例えば、加工光EL#1の照射方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、フォーカス制御光学系2145は、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つをその光軸方向に沿って移動させることで、加工光EL#1の集光位置CP#1を変更してもよい。
The focus control
フォーカス制御光学系2145が加工光EL#1の集光位置CP#1を変更すると、加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。特に、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、フォーカス制御光学系2145は、フォーカス制御光学系2145が加工光EL#1の集光位置CP#1を変更することで、加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更しているとみなしてもよい。
When the focus control
尚、上述したように、ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145を備えていなくてもよい。この場合であっても、加工光EL#1の照射方向における照射光学系211と造形面MSとの位置関係が変わると、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、ガルバノスキャナ2144がフォーカス制御光学系2145を備えていない場合であっても、加工システムSYSは、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更することができる。例えば、加工システムSYSは、ヘッド駆動系22を用いて、加工光EL#1の照射方向に沿って加工ヘッド21を移動させることで、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。例えば、加工システムSYSは、ステージ駆動系32を用いて、加工光EL#1の照射方向に沿ってステージ31を移動させることで、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。
Note that, as described above, the
フォーカス制御光学系2145から射出された加工光EL#1は、ガルバノミラー2146に入射する。ガルバノミラー2146は、加工光EL#1を偏向することで、ガルバノミラー2146から射出される加工光EL#1の射出方向を変更する。このため、ガルバノミラー2146は、偏向部材と称されてもよい。ガルバノミラー2146から射出される加工光EL#1の射出方向が変更されると、加工ヘッド21から加工光EL#1が射出される位置が変更される。加工ヘッド21が造形物を造形する造形期間中に加工ヘッド21から加工光EL#1が射出される位置が変更されると、造形面MS上において加工光EL#1が照射される目標照射領域EA#1が移動する。或いは、キャリブレーションユニット8が加工光EL#1を計測する計測期間中に加工ヘッド21から加工光EL#1が射出される位置が変更されると、キャリブレーションユニット8上において加工光EL#1が照射される目標照射領域EA#1が移動する。つまり、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上において加工光EL#1が照射される照射位置が移動する。
Processing
尚、加工ヘッド21が造形物を造形する造形期間は、加工ヘッド21が造形物を造形し始めた時刻から、筐体6の扉が開けられる(その結果、チャンバ空間63INから完成した造形物が取り出される)時刻までの間の期間を意味していてもよい。造形期間は、加工ヘッド21が造形物を造形するために加工光ELを照射し始めた時刻から、造形物が完成して加工ヘッド21が加工光ELの照射を停止した時刻までの間の期間を意味していてもよい。加工ヘッド21が造形物を造形するために加工光ELを照射し始めてから、造形物が完成するまでの間に、加工ヘッド21が加工光ELの照射を一時的に停止する場合には、造形期間は、加工ヘッド21が造形物を造形するために加工光ELを照射し始めた時刻から、加工ヘッド21が加工光ELの照射を一時的に停止した時刻までの間の期間を意味していてもよい。加工ヘッド21が造形物を造形するために加工光ELを照射し始めてから、造形物が完成するまでの間に、材料ノズル212が供給する造形材料Mの種類が切り替えられる場合には、造形期間は、材料ノズル212が一の種類の造形材料Mの供給を開始した時刻から、造形材料Mの種類を切り替えるために材料ノズル212が一の種類の造形材料Mの供給を停止した時刻までの間の期間を意味していてもよい。
In addition, during the modeling period during which the
ガルバノミラー2146は、例えば、X走査ミラー2146MXと、X走査モータ2146AXと、Y走査ミラー2146MYと、Y走査モータ2146AYとを含む。フォーカス制御光学系2145から射出された加工光EL#1は、X走査ミラー2146MXに入射する。X走査ミラー2146MXは、X走査ミラー2146MXに入射した加工光EL#1を、Y走査ミラー2146MYに向けて反射する。Y走査ミラー2146MYは、Y走査ミラー2146MYに入射した加工光EL#1を、第3光学系216に向けて反射する。尚、X走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYのそれぞれが、ガルバノミラーと称されてもよい。
The
X走査モータ2146AXは、X走査ミラー2146MXを、Y軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、X走査ミラー2146MXに入射する加工光EL#1の光路に対するX走査ミラー2146MXの角度が変更される。この場合、X走査ミラー2146MXの揺動又は回転により、加工光EL#1は、照射光学系211の光軸EXに交差するX軸方向に沿って移動する。その結果、加工光EL#1は、造形面MS又はキャリブレーションユニット8をX軸方向に沿って走査する。つまり、加工光EL#1の造形面MS又はキャリブレーションユニット8上での照射位置がX軸方向で変化する。別の言い方をすると、目標照射領域EA#1(つまり、加工光EL#1の照射位置)は、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上を、X軸方向に沿って移動する。
The X-scanning motor 2146AX swings or rotates the X-scanning mirror 2146MX around a rotation axis along the Y-axis. As a result, the angle of the X-scanning mirror 2146MX with respect to the optical path of the processing
Y走査モータ2146AYは、Y走査ミラー2146MYを、X軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、Y走査ミラー2146MYに入射する加工光EL#1の光路に対するY走査ミラー2146MYの角度が変更される。この場合、Y走査ミラー2146MYの揺動又は回転により、加工光EL#1は、照射光学系211の光軸EXに交差するY軸方向に沿って移動する。その結果、加工光EL#1は、造形面MS又はキャリブレーションユニット8をY軸方向に沿って走査する。つまり、加工光EL#1の造形面MS又はキャリブレーションユニット8上での照射位置がY軸方向で変化する。別の言い方をすると、目標照射領域EA#1(つまり、加工光EL#1の照射位置)は、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上を、Y軸方向に沿って移動する。
The Y scanning motor 2146AY swings or rotates the Y scanning mirror 2146MY around a rotation axis along the X axis. As a result, the angle of the Y scanning mirror 2146MY with respect to the optical path of the processing
尚、ガルバノミラー2146が加工光EL#1及び目標照射領域EA#1を移動可能であるがゆえに、ガルバノミラー2146は、移動部材と称されてもよい。
Note that since the
本実施形態では、ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#1)と称する。この場合、目標照射領域EA#1は、造形面MSのうち加工単位領域BSA#1と重複する面上を移動するとみなしてもよい。具体的には、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で(つまり、変更することなく)ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#1)と称する。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#1を用いて実際に付加加工を行う仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#1で実際に走査する仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で目標照射領域EA#1が実際に移動する領域(言い換えれば、範囲)を示す。このため、加工単位領域BSA#1は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる仮想的な領域であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#1は、造形面MS上において、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる位置に位置する仮想的な領域であるとみなしてもよい。尚、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動することが可能な最大領域を、加工単位領域BSA#1と称してもよい。また、加工単位領域BSA#1は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準として、照射光学系211から射出される加工光EL1の進行方向側に設定される仮想的な領域(典型的には、二次元的な領域)であるとみなしてもよい。
In this embodiment, the virtual area in which the
この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いて、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させることができる。このため、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向する動作は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。更に、目標照射領域EA#1に加工光EL#1が照射されることで、溶融池MP#1が形成されることは、上述したとおりである。この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いて、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させているとみなしてもよい。このため、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向する動作は、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作は、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
In this case, the processing system SYS can use the
尚、上述したように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動しても、目標照射領域EA#1が造形面MS上において移動する。しかしながら、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動する場合には、ガルバノミラー2146と造形面MSとの相対的な位置関係が変わる。その結果、加工ヘッド21を基準に定まる加工単位領域BSA#1(つまり、ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる加工単位領域BSA#1)が造形面MS上で移動する。このため、本実施形態では、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる動作は、造形面MSに対して加工単位領域BSA#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
Note that, as described above, even if at least one of the
加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作の一例として、図5(a)に示すように、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#1内において、目標照射領域EA#1が、造形面MSに沿った単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1を基準に定まる座標系内において、目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。特に、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿って周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿った軸上で周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、目標照射領域EA#1の移動方向が長手方向となる矩形の形状となっていてもよい。
As an example of the operation of moving the target irradiation
加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作の他の一例として、図6(a)及び図6(b)に示すように、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#1内において、目標照射領域EA#1が、造形面MSに沿った複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1を基準に定まる座標系内において、目標照射領域EA#1が複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。特に、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が複数の走査方向のそれぞれに沿って周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が複数の走査方向のそれぞれに沿った軸上で周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。図6(a)は、加工単位領域BSA#1内における目標照射領域EA#1の移動軌跡が円形となるように、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1がX軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って往復移動する例を示している。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、円形となっていてもよい。図6(b)は、加工単位領域BSA#1内における目標照射領域EA#1の移動軌跡が網目状の形状となるように、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1がX軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って往復移動する例を示している。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、矩形となっていてもよい。
As another example of the operation of moving the molten
尚、図5(a)、図6(a)及び図6(b)のそれぞれに示すように造形面MS上で目標照射領域EA#1を周期的に移動させる動作を、ウォブリング動作と称してもよい。言い換えれば、造形面MS上で目標照射領域EA#1が周期的に移動するように加工光EL#1を周期的に移動させる(言い換えれば、偏向する)動作を、ウォブリング動作と称してもよい。
Note that the operation of periodically moving the target irradiation
制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を用いて加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させている期間中に、造形面MS上を加工単位領域BSA#1が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を用いて加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させている期間中に、造形面MS上を加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。
The
例えば、図5(a)に示す例において、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向(つまり、走査方向)と交差する(場合によっては、直交する)目標移動軌跡MT0に沿って、加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。逆に言えば、制御ユニット7は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0と交差する(場合によっては、直交する)走査方向に沿って、目標照射領域EA#1が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。その結果、造形面MS上において、目標照射領域EA#1は、図5(b)に示す移動軌跡MT#1に沿って移動してもよい。具体的には、目標照射領域EA#1は、加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に沿って移動しながら、目標移動軌跡MT0に交差する走査方向に沿って移動してもよい。つまり、目標照射領域EA#1は、目標移動軌跡MT0を中心に振動する波形状(例えば、正弦波形状)の移動軌跡MT#1に沿って移動してもよい。
For example, in the example shown in FIG. 5(a), the
例えば、図6(a)又は図6(b)に示す例において、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向(つまり、走査方向)に沿った方向及び加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向に交差する(場合によっては、直交する)方向の少なくとも一つに沿って延びる目標移動軌跡MT0に沿って、加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。逆に言えば、制御ユニット7は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に沿った走査方向及び目標移動軌跡MT0に交差する(場合によっては、直交する)走査方向のそれぞれに沿って、目標照射領域EA#1が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。尚、図6(c)は、図6(a)に示す加工単位領域BSA#1が造形面MS上を目標移動軌跡MT0に沿って移動した場合の、造形面MS上での目標照射領域EA#1の移動軌跡MT#1を示している。
For example, in the example shown in FIG. 6(a) or FIG. 6(b), the
加工単位領域BSA#1内を目標照射領域EA#1が移動するように加工光EL#1が造形面MSに照射される場合には、加工単位領域BSA#1の少なくとも一部に溶融池MP#1が形成される。その結果、加工単位領域BSA#1内に造形物が造形される。ここで、上述したように、加工単位領域BSA#1は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の移動方向(具体的には、目標移動軌跡MT0が延びる方向)と交差する方向に幅を有する領域である。この場合、加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が、造形面MS上において目標移動軌跡MT0に沿って造形される。例えば、図5(a)及び図5(b)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図6(a)及び図6(c)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図6(b)に示す造形系単位領域BSAがY軸方向に沿って移動する場合には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
When the processing
加工単位領域BSA#1内を目標照射領域EA#1が移動するように加工光EL#1が造形面MSに照射される場合には、ガルバノミラー2146によって加工単位領域BSA#1が加工光EL#1で走査される。このため、ガルバノミラー2146を用いることなく加工光EL#1が造形面MSに照射される場合と比較して、加工光EL#1から加工単位領域BSA#1に伝達されるエネルギ量の大きさが、加工単位領域BSA#1内においてばらつく可能性が低くなる。つまり、加工光EL#1から加工単位領域BSA#1に伝達されるエネルギ量の分布の均一化を図ることができる。その結果、加工システムSYSは、造形面MSに造形物を相対的に高い造形精度で造形することができる。
When the processing
但し、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1内を目標照射領域EA#1が移動するように加工光EL#1を造形面MSに照射しなくてもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いることなく、加工光EL#1を造形面MSに照射してもよい。この場合、目標照射領域EA#1は、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動に伴って、造形面MS上を移動してもよい。
However, the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing
再び図4において、平行平板2142によって反射された加工光EL#1は、パワーメータ2143に入射する。パワーメータ2143は、パワーメータ2143に入射した加工光EL#1の強度を検出可能である。このため、パワーメータ2143は、検出装置と称されてもよい。例えば、パワーメータ2143は、加工光EL#1を光として検出する受光素子を含んでいてもよい。或いは、加工光EL#1の強度が高くなるほど、加工光EL#1が生成するエネルギ量が多くなる。その結果、加工光EL#1が発生する熱量が多くなる。このため、パワーメータ2143は、加工光EL#1を熱として検出することで、加工光EL#1の強度を検出してもよい。この場合、パワーメータ2143は、加工光EL#1の熱を検出する熱検出素子を含んでいてもよい。
Referring again to FIG. 4, the processing
上述したように、パワーメータ2143には、平行平板2142によって反射された加工光EL#1が入射する。このため、パワーメータ2143は、平行平板2142によって反射された加工光EL#1の強度を検出する。平行平板2142が光源4#1とガルバノミラー2146との間における加工光EL#1の光路上に配置されているがゆえに、パワーメータ2143は、光源4#1とガルバノミラー2146との間における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出しているとみなしてもよい。この場合、パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の偏向の影響を受けることなく、加工光EL#1の強度を安定的に検出することができる。但し、パワーメータ2143の配置位置が、図4に示す例に限定されることはない。例えば、パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146と造形面MSとの間における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出してもよい。パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146内における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出してもよい。
As described above, the processing
パワーメータ2143の検出結果は、制御ユニット7に出力される。制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果(つまり、加工光EL#1の強度の検出結果)に基づいて、加工光EL#1の強度を制御(言い換えれば、変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSにおける加工光EL#1の強度が所望強度となるように、加工光EL#1の強度を制御してもよい。加工光EL#1の強度を制御するために、例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて、光源4#1から射出される加工光EL#1の強度を変更するように、光源4#1を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、適切な強度を有する加工光EL#1を造形面MSに照射することで、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。
The detection result of the
上述したように、加工光EL#1は、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1が、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射すると、パワーメータ2143が加工光EL#1によって損傷する可能性がある。このため、パワーメータ2143には、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1が入射してもよい。言い換えれば、第1光学系214は、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射するように、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めてもよい。
As described above, the processing
例えば、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めるために、加工光EL#1に対する平行平板2142の反射率が適切な値に設定されていてもよい。具体的には、加工光EL#1に対する平行平板2142の反射率が低くなればなるほど、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度が低くなる。このため、平行平板2142の反射率は、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射する状態を実現することが可能な程度に低い値に設定されていてもよい。例えば、平行平板2142の反射率は、10%未満であってもよい。例えば、平行平板2142の反射率は、数%未満であってもよい。このような反射率が低い平行平板2142として、素ガラスが用いられてもよい。
For example, in order to weaken the intensity of the processing
例えば、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めるために、第1光学系214は、複数の平行平板2142を介して、加工光EL#1をパワーメータ2143に入射させてもよい。具体的には、複数の平行平板2142によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#1が、パワーメータ2143に入射してもよい。この場合、複数の平行平板2142によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#1の強度は、一枚の平行平板2142によって一回反射された加工光EL#1の強度よりも弱くなる。このため、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射する可能性が高くなる。
For example, in order to weaken the intensity of the processed
平行平板2142の表面(特に、加工光EL#1が入射する入射面及び加工光EL#1が反射される反射面の少なくとも一つ)には、所望のコーティング処理が施されていてもよい。例えば、平行平板2142の表面には、反射防止コーティング処理(AR:Anti Reflection Coating)が施されていてもよい。
The surface of the parallel plate 2142 (particularly at least one of the incident surface on which the processing
第2光学系215は、コリメータレンズ2151と、平行平板2152と、パワーメータ2153と、ガルバノスキャナ2154とを備える。ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155と、ガルバノミラー2156とを備える。但し、第2光学系215は、コリメータレンズ2151、平行平板2152、パワーメータ2153及びガルバノスキャナ2154の少なくとも一つを備えていなくてもよい。ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155及びガルバノミラー2156の少なくとも一つを備えていなくてもよい。
The second
光源4#2から射出される加工光EL#2は、コリメータレンズ2151に入射する。コリメータレンズ2151は、コリメータレンズ2151に入射した加工光EL#2を平行光に変換する。尚、光源4#2から射出される加工光EL#2が平行光である(つまり、平行光である加工光EL#2が第2光学系215に入射する)場合には、第2光学系215は、コリメータレンズ2151を備えていなくてもよい。コリメータレンズ2151が平行光に変換した加工光EL#2は、平行平板2152に入射する。平行平板2152に入射した加工光EL#2の一部は、平行平板2152を通過する。平行平板2152に入射した加工光EL#2の他の一部は、平行平板2152によって反射される。
Processing
平行平板2152を通過した加工光EL#2は、ガルバノスキャナ2154に入射する。具体的には、平行平板2152を通過した加工光EL#2は、ガルバノスキャナ2154のフォーカス制御光学系2155に入射する。
The processing
フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP(以降、“集光位置CP#2”と称する)を変更可能な光学部材である。具体的には、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、造形面MSに照射される加工光EL#2の照射方向に沿って変更可能である。図4に示す例では、造形面MSに照射される加工光EL#2の照射方向は、Z軸方向が主成分となる方向である。この場合、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2をZ軸方向に沿って変更可能である。また、照射光学系211がワークWの上方から加工光ELを造形面MSに照射するがゆえに、加工光EL#2の照射方向は、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向である。このため、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、照射光学系211(典型的には第3光学系216)の光軸EXの方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。
The focus control
尚、加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216から射出される加工光EL#2の照射方向を意味していてもよい。この場合、加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216の光軸に沿った方向と同一であってもよい。加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216を構成する光学部材のうち最も造形面MS側に配置される最終光学部材の光軸に沿った方向と同一であってもよい。最終光学部材は、後述するfθレンズ2162であってもよい。また、後述するfθレンズ2162が複数の光学部材で構成される場合、最終光学部材は、fθレンズ2162を構成する複数の光学部材のうち最も造形面MS側に配置される光学部材であってもよい。
Note that the irradiation direction of the processing
フォーカス制御光学系2155は、例えば、加工光EL#2の照射方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、フォーカス制御光学系2155は、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つをその光軸方向に沿って移動させることで、加工光EL#2の集光位置CPを変更してもよい。
The focus control
フォーカス制御光学系2155が加工光EL#2の集光位置CP#2を変更すると、加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。特に、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、フォーカス制御光学系2155は、フォーカス制御光学系2155が加工光EL#2の集光位置CP#2を変更することで、加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更しているとみなしてもよい。
When the focus control
第1光学系214のガルバノスキャナ2144のフォーカス制御光学系2145による造形光EL#1の集光位置CP#1のZ軸方向に沿った変更と、第2光学系215のガルバノスキャナ2154のフォーカス制御光学系2155による造形光EL#2の集光位置CP#2のZ軸方向に沿った変更とは、互いに連動していてもよい。例えば、造形光EL#1の集光位置CP#1のZ軸方向における位置と、造形光EL#2の集光位置CP#2のZ軸方向における位置とが互いに一致するように、集光位置CP#1及びCP#2がZ軸方向に沿って変更されてもよい。例えば、造形光EL#1の集光位置CP#1のZ軸方向における位置と、造形光EL#2の集光位置CP#2のZ軸方向における位置とがZ軸方向において所定間隔で離れた状態が維持されるように、集光位置CP#1及びCP#2がZ軸方向に沿って変更されてもよい。但し、第1光学系214のガルバノスキャナ2144のフォーカス制御光学系2145による造形光EL#1の集光位置CP#1のZ軸方向に沿った変更と、フォーカス制御光学系2155による造形光EL#2の集光位置CP#2のZ軸方向に沿った変更とは、互いに独立して行われてもよい。
Focus control of the
尚、上述したように、ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155を備えていなくてもよい。この場合であっても、加工光EL#2の照射方向における照射光学系211と造形面MSとの位置関係が変わると、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、ガルバノスキャナ2154がフォーカス制御光学系2155を備えていない場合であっても、加工システムSYSは、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更することができる。例えば、加工システムSYSは、ヘッド駆動系22を用いて、加工光EL#2の照射方向に沿って加工ヘッド21を移動させることで、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。例えば、加工システムSYSは、ステージ駆動系32を用いて、加工光EL#2の照射方向に沿ってステージ31を移動させることで、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。
Note that, as described above, the
フォーカス制御光学系2155から射出された加工光EL#2は、ガルバノミラー2156に入射する。ガルバノミラー2156は、加工光EL#2を偏向することで、ガルバノミラー2156から射出される加工光EL#2の射出方向を変更する。このため、ガルバノミラー2156は、偏向部材と称されてもよい。ガルバノミラー2156から射出される加工光EL#2の射出方向が変更されると、加工ヘッド21から加工光EL#2が射出される位置が変更される。加工ヘッド21が造形物を造形する造形期間中に加工ヘッド21から加工光EL#2が射出される位置が変更されると、造形面MS上において加工光EL#2が照射される目標照射領域EA#2が移動する。或いは、キャリブレーションユニット8が加工光EL#2を計測する計測期間中に加工ヘッド21から加工光EL#2が射出される位置が変更されると、キャリブレーションユニット8上において加工光EL#2が照射される目標照射領域EA#2が移動する。つまり、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上において加工光EL#2が照射される照射位置が移動する。
Processing
ガルバノミラー2156は、例えば、X走査ミラー2156MXと、X走査モータ2156AXと、Y走査ミラー2156MYと、Y走査モータ2156AYとを含む。フォーカス制御光学系2155から射出された加工光EL#2は、X走査ミラー2156MXに入射する。X走査ミラー2156MXは、X走査ミラー2156MXに入射した加工光EL#2を、Y走査ミラー2156MYに向けて反射する。Y走査ミラー2156MYは、Y走査ミラー2156MYに入射した加工光EL#2を、第3光学系216に向けて反射する。尚、X走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYのそれぞれが、ガルバノミラーと称されてもよい。
The
X走査モータ2156AXは、X走査ミラー2156MXを、Y軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、X走査ミラー2156MXに入射する加工光EL#2の光路に対するX走査ミラー2156MXの角度が変更される。この場合、X走査ミラー2156MXの揺動又は回転により、加工光EL#2は、照射光学系211の光軸EXに交差するX軸方向に沿って移動する。その結果、加工光EL#2は、造形面MS又はキャリブレーションユニット8をX軸方向に沿って走査する。つまり、加工光EL#2の造形面MS上での照射位置がX軸方向で変化する。別の言い方をすると、目標照射領域EA#2(つまり、加工光EL#2の照射位置)は、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上を、X軸方向に沿って移動する。
The X-scanning motor 2156AX swings or rotates the X-scanning mirror 2156MX around a rotation axis along the Y-axis. As a result, the angle of the X-scanning mirror 2156MX with respect to the optical path of the processing
Y走査モータ2156AYは、Y走査ミラー2156MYを、X軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、Y走査ミラー2156MYに入射する加工光EL#2の光路に対するY走査ミラー2156MYの角度が変更される。この場合、Y走査ミラー2156MYの揺動又は回転により、加工光EL#2は、照射光学系211の光軸EXに交差するY軸方向に沿って移動する。その結果、加工光EL#2は、造形面MS又はキャリブレーションユニット8をY軸方向に沿って走査する。つまり、加工光EL#2の造形面MS上での照射位置がY軸方向で変化する。つまり、目標照射領域EA#2(つまり、加工光EL#2の照射位置)は、造形面MS上又はキャリブレーションユニット8上を、Y軸方向に沿って移動する。
The Y scan motor 2156AY swings or rotates the Y scan mirror 2156MY around a rotation axis along the X axis. As a result, the angle of the Y scanning mirror 2156MY with respect to the optical path of the processing
尚、ガルバノミラー2156が加工光EL#2及び目標照射領域EA#2を移動可能であるがゆえに、ガルバノミラー2156は、移動部材と称されてもよい。
Incidentally, since the
本実施形態では、ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#2)と称する。この場合、目標照射領域EA#2は、造形面MSのうち加工単位領域BSA#2と重複する面上を移動するとみなしてもよい。具体的には、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で(つまり、変更することなく)ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#2)と称する。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#2を用いて実際に付加加工を行う仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#2で実際に走査する仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で目標照射領域EA#2が実際に移動する領域(言い換えれば、範囲)を示す。このため、加工単位領域BSA#2は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる仮想的な領域であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#2は、造形面MS上において、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる位置に位置する仮想的な領域であるとみなしてもよい。尚、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動することが可能な最大領域を、加工単位領域BSA#2と称してもよい。また、加工単位領域BSA#2は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準として、照射光学系211から射出される加工光EL1の進行方向側に設定される仮想的な領域(典型的には、二次元的な領域)であるとみなしてもよい。
In this embodiment, the virtual area in which the
この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いて、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させることができる。このため、ガルバノミラー2156を用いて加工光EL#2を偏向する動作は、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。更に、目標照射領域EA#2に加工光EL#2が照射されることで、溶融池MP#2が形成されることは、上述したとおりである。この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いて、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させているとみなしてもよい。このため、ガルバノミラー2156を用いて加工光EL#2を偏向する動作は、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させる動作は、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
In this case, the processing system SYS can use the
尚、上述したように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動すると、目標照射領域EA#2が造形面MS上において移動する。しかしながら、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動する場合には、ガルバノミラー2146と造形面MSとの相対的な位置関係が変わる。その結果、加工ヘッド21を基準に定まる加工単位領域BSA#2(つまり、ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる加工単位領域BSA#2)が造形面MS上で移動する。このため、本実施形態では、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる動作は、造形面MSに対して加工単位領域BSA#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
Note that, as described above, when at least one of the
加工単位領域BSA#2の特徴(例えば、形状及び移動態様等)は、上述した加工単位領域BSA#1の特徴と同一であってもよい。加工単位領域BSA#2内での目標照射領域EA#2の移動態様(例えば、移動軌跡等)は、上述した加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動態様と同一であってもよい。このため、加工単位領域BSA#2の特徴及び加工単位領域BSA#2内での目標照射領域EA#2の移動態様(例えば、移動軌跡等)の詳細な説明は省略するが、以下のその一例について簡単に説明する。図5(a)に示すように、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#2が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#2内において、目標照射領域EA#2が、造形面MSに沿った単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#2を偏向してもよい。図5(a)に示す加工単位領域BSA#2が造形面MS上で目標移動軌跡MT0に沿って移動することで、造形面MS上において、目標照射領域EA#2は、図5(b)に示す移動軌跡MT#2(例えば、目標移動軌跡MT0を中心に振動する波形状の移動軌跡MT#2)に沿って移動してもよい。図6(a)及び図6(b)に示すように、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#2が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2が複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#2を偏向してもよい。
The characteristics of the processing unit area BSA#2 (for example, shape, movement mode, etc.) may be the same as the characteristics of the processing unit
尚、図5(a)、図6(a)及び図6(b)のそれぞれに示すように造形面MS上で目標照射領域EA#2を周期的に移動させる動作を、ウォブリング動作と称してもよい。言い換えれば、造形面MS上で目標照射領域EA#2を周期的に移動させるように加工光EL#2を周期的に移動させる(言い換えれば、偏向する)動作を、ウォブリング動作と称してもよい。
Note that the operation of periodically moving the target irradiation
典型的には、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とは一致している。つまり、加工単位領域BSA#1は、加工単位領域BSA#2と同一である。このため、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#1内で目標照射領域EA#2が移動するように加工光EL#2を偏向しているとみなしてもよい。ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#2内で目標照射領域EA#1が移動するように加工光EL#1を偏向しているとみなしてもよい。但し、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とは、部分的に異なっていてもよい。例えば、加工単位領域BSA#1の一部と加工単位領域BSA#2の一部とが互いに重なっていてもよい。或いは、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とが重なっていなくてもよい。例えば、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とは、互いに隣接していてもよい。
Typically, the processing unit
加工単位領域BSA#2内を目標照射領域EA#2が移動するように加工光EL#2が造形面MSに照射される場合には、加工単位領域BSA#2の少なくとも一部に溶融池MP#2が形成される。その結果、加工単位領域BSA#2内に造形物が造形される。ここで、上述したように、加工単位領域BSA#2は、造形面MS上での加工単位領域BSA#2の移動方向(具体的には、目標移動軌跡MT0が延びる方向)と交差する方向に幅を有する領域である。この場合、加工単位領域BSA#2の目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が、造形面MS上において目標移動軌跡MT0に沿って造形される。例えば、図5(a)及び図5(b)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図6(a)及び図6(c)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図6(b)に示す造形系単位領域BSAがY軸方向に沿って移動する場合には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
When the processing
加工単位領域BSA#2内を目標照射領域EA#2が移動するように加工光EL#2が造形面MSに照射される場合には、ガルバノミラー2156によって加工単位領域BSA#2が加工光EL#2で走査される。このため、ガルバノミラー2156を用いることなく加工光EL#2が造形面MSに照射される場合と比較して、加工光EL#2から加工単位領域BSA#2に伝達されるエネルギ量の大きさが、加工単位領域BSA#2内においてばらつく可能性が低くなる。つまり、加工光EL#2から加工単位領域BSA#2に伝達されるエネルギ量の分布の均一化を図ることができる。その結果、加工システムSYSは、造形面MSに造形物を相対的に高い造形精度で造形することができる。
When the processing
但し、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#2内を目標照射領域EA#2が移動するように加工光EL#2を造形面MSに照射しなくてもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いることなく、加工光EL#2を造形面MSに照射してもよい。この場合、目標照射領域EA#2は、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動に伴って、造形面MS上を移動してもよい。
However, the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing
再び図4において、平行平板2152によって反射された加工光EL#2は、パワーメータ2153に入射する。パワーメータ2153は、加工光EL#2を制御するために用いられる電気部品の一具体例である。具体的には、パワーメータ2153は、パワーメータ2153に入射した加工光EL#2の強度を検出可能である。例えば、パワーメータ2153は、加工光EL#2を光として検出する受光素子を含んでいてもよい。或いは、加工光EL#2の強度が高くなるほど、加工光EL#2が生成するエネルギ量が多くなる。その結果、加工光EL#2が発生する熱量が多くなる。このため、パワーメータ2153は、加工光EL#2を熱として検出することで、加工光EL#2の強度を検出してもよい。この場合、パワーメータ2153は、加工光EL#2の熱を検出する熱検出素子を含んでいてもよい。
In FIG. 4 again, the processing
上述したように、パワーメータ2153には、平行平板2152によって反射された加工光EL#2が入射する。このため、パワーメータ2153は、平行平板2152によって反射された加工光EL#2の強度を検出する。平行平板2152が光源4#2とガルバノミラー2156との間における加工光EL#2の光路上に配置されているがゆえに、パワーメータ2153は、光源4#2とガルバノミラー2156との間における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出しているとみなしてもよい。この場合、パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156による加工光EL#2の偏向の影響を受けることなく、加工光EL#2の強度を安定的に検出することができる。但し、パワーメータ2153の配置位置が、図3に示す例に限定されることはない。例えば、パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156と造形面MSとの間における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出してもよい。パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156内における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出してもよい。
As described above, the processing
パワーメータ2153の検出結果は、制御ユニット7に出力される。制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果(つまり、加工光EL#2の強度の検出結果)に基づいて、加工光EL#2の強度を制御(言い換えれば、変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSにおける加工光EL#2の強度が所望強度となるように、加工光EL#2の強度を制御してもよい。加工光EL#2の強度を制御するために、例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて、光源4#2から射出される加工光EL#2の強度を変更するように、光源4#2を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、適切な強度を有する加工光EL#2を造形面MSに照射することで、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。
The detection result of the
上述したように、加工光EL#2は、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2が、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射すると、パワーメータ2153が加工光EL#2によって損傷する可能性がある。このため、パワーメータ2153には、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2が入射してもよい。言い換えれば、第2光学系215は、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射するように、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めてもよい。
As described above, the processing
例えば、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めるために、加工光EL#2に対する平行平板2152の反射率が適切な値に設定されていてもよい。具体的には、加工光EL#2に対する平行平板2152の反射率が低くなればなるほど、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度が低くなる。このため、平行平板2152の反射率は、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射する状態を実現することが可能な程度に低い値に設定されていてもよい。例えば、平行平板2152の反射率は、10%未満であってもよい。例えば、平行平板2152の反射率は、数%未満であってもよい。このような反射率が低い平行平板2152として、素ガラスが用いられてもよい。
For example, in order to weaken the intensity of the processing
例えば、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めるために、第2光学系215は、複数の平行平板2152を介して、加工光EL#2をパワーメータ2153に入射させてもよい。具体的には、複数の平行平板2152によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#2が、パワーメータ2153に入射してもよい。この場合、複数の平行平板2152によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#2の強度は、一枚の平行平板2152によって一回反射された加工光EL#2の強度よりも弱くなる。このため、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射する可能性が高くなる。
For example, in order to weaken the intensity of the processed
平行平板2152の表面(特に、加工光EL#2が入射する入射面及び加工光EL#2が反射される反射面の少なくとも一つ)には、所望のコーティング処理が施されていてもよい。例えば、平行平板2152の表面には、反射防止コーティング処理(AR:Anti Reflection Coating)が施されていてもよい。
A desired coating treatment may be applied to the surface of the parallel plate 2152 (particularly at least one of the incident surface on which the processing
第3光学系216は、プリズムミラー2161と、fθレンズ2162とを備える。
The third
第1光学系214から射出された加工光EL#1及び第2光学系215から射出された加工光EL#2のそれぞれは、プリズムミラー2161に入射する。プリズムミラー2161は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、fθレンズ2162に向けて反射する。プリズムミラー2161は、それぞれ異なる方向からプリズムミラー2161に入射してくる加工光EL#1及びEL#2を、同じ方向に向けて(具体的には、fθレンズ2162に向けて)反射する。
Processing
尚、第1光学系214から射出された加工光EL#1及び第2光学系215から射出された加工光EL#2のそれぞれが直接的にfθレンズ2162に入射可能である場合には、第3光学系216は、プリズムミラー2161を備えていなくてもよい。
Note that if each of the processed
fθレンズ2162は、プリズムミラー2161が反射した加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを造形面MSに向けて射出するための光学系である。つまり、fθレンズ2162は、プリズムミラー2161が反射した加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを造形面MSに照射するための光学系である。その結果、fθレンズ2162を通過した加工光EL#1及びEL#2が、造形面MSに照射される。
The
fθレンズ2162は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、集光面に集光可能な光学素子であってもよい。この場合、fθレンズ2162は、集光光学系と称されてもよい。fθレンズ2162の集光面は、例えば、造形面MSに設定されてもよい。この場合、第3光学系216は、射影特性がfθとなる集光光学系を備えているとみなしてもよい。但し、第3光学系216は、射影特性がfθとは異なる特性となる集光光学系を備えていてもよい。例えば、第3光学系216は、射影特性がf・tanθとなる集光光学系を備えていてもよい。例えば、第3光学系216は、射影特性がf・sinθとなる集光光学系を備えていてもよい。
The
本実施形態では、fθレンズ2162の光軸が、照射光学系211の光軸EXとして用いられる。上述したように、照射光学系211の光軸EXがZ軸に沿った軸であるがゆえに、fθレンズ2162の光軸もまた、Z軸に沿った軸である。このため、fθレンズ2162は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、Z軸方向に沿って射出する。この場合、加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、同一の方向であってもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、共にZ軸方向であってもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、共にfθレンズ2162の光軸EXに沿った方向であってもよい。但し、加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、同一の方向でなくてもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、互いに異なる方向であってもよい。
In this embodiment, the optical axis of the
(1-3)キャリブレーションユニット8の構成
続いて、図7(a)から図7(c)を参照しながら、キャリブレーションユニット8の構成について説明する。図7(a)は、キャリブレーションユニット8の構成を示す上面図であり、図7(b)及び図7(c)のそれぞれは、キャリブレーションユニット8の構成を示す断面図(図7(a)のA-A’断面図)である。尚、
図7(a)から図7(c)に示すように、キャリブレーションユニット8は、第1キャリブレーションユニット81と、第2キャリブレーションユニット82とを備えている。但し、キャリブレーションユニット8は、第1キャリブレーションユニット81と、第2キャリブレーションユニット82との少なくとも一方を備えていなくてもよい。
(1-3) Configuration of
As shown in FIGS. 7(a) to 7(c), the
第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれは、キャリブレーションユニット8のベース部材80に配置されていてもよい。第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれは、キャリブレーションユニット8のベース部材80に取り付けられていてもよい。以下の説明では、図7(a)から図7(c)に示すように、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれが、ベース部材80の一の表面であるキャリブレーション面801に配置される例を用いて説明を進める。
The
第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれは、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を計測可能な計測装置である。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、上述したように、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方を、“加工光EL”と総称する。
Each of the
第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が加工光ELを計測する計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方に加工光ELを照射する。例えば、図7(b)に示すように、計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、第1キャリブレーションユニット81に加工光ELを照射してもよい。その結果、第1キャリブレーションユニット81は、加工光ELを計測することができる。例えば、図7(c)に示すように、計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、第2キャリブレーションユニット82に加工光ELを照射してもよい。その結果、第2キャリブレーションユニット82は、加工光ELを計測することができる。
During at least part of the measurement period in which at least one of the
図7(b)及び図7(c)のそれぞれに示すように、計測期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8は、加工ヘッド21が第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方に加工光ELを照射可能となる状態を実現可能な計測位置Pos2に位置する。
As shown in FIGS. 7(b) and 7(c), during at least part of the measurement period, the
計測位置Pos2は、以下に示す条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)に対向するという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向を向いているという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が+Z側を向くという条件を満たす位置を含んでいてもよい。なぜならば、上述したように、加工ヘッド21は、Z軸方向に沿って進行する加工光ELを-Z側に向けて射出するからである。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82が配置されたキャリブレーション面801が+Z側を向くという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、キャリブレーション面801がZ軸に交差するという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、キャリブレーション面801が照射光学系211の光軸EXに交差するという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が、加工光ELの光路上に位置しているという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図7(b)及び図7(c)に示すように、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方が、照射光学系211の光軸EX上に位置しているという条件を満たす位置を含んでいてもよい。この場合、計測位置Pos2は、照射光学系211の光軸EX上の位置であるとも言える。
The measurement position Pos2 may include a position that satisfies the conditions shown below. For example, as shown in FIGS. 7(b) and 7(c), when the
その結果、計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方に加工光ELを適切に照射することができる。このため、計測期間の少なくとも一部において、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方は、加工光ELを適切に計測することができる。
As a result, the
一方で、上述したように、加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、ワークWに加工光ELを照射することで、ワークWに造形物を造形する。このため、加工ヘッド21が造形物を造形する造形期間にキャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置している場合には、加工ヘッド21がワークWに加工光ELを適切に照射することができない可能性がある。このため、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8は、計測位置Pos2とは異なる非計測位置Pos1に位置していてもよい。
On the other hand, as described above, the processing unit 2 (particularly the processing head 21) forms a shaped object on the work W by irradiating the work W with the processing light EL. For this reason, if the
非計測位置Pos1は、以下に示す条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、非計測位置Pos1に位置するキャリブレーションユニット8を示す図8に示すように、非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)がキャリブレーションユニット8に加工光ELを照射することができないという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図8に示すように、非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、キャリブレーションユニット8が、加工ヘッド21に対向していないという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図8に示すように、非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、キャリブレーションユニット8(特に、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82)が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向とは異なる方向を向いているという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図8に示すように、非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、キャリブレーションユニット8が、加工光ELの光路上に位置していないという条件を満たす位置を含んでいてもよい。例えば、図8に示すように、非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、キャリブレーションユニット8が、加工光ELの光路から、照射光学系211の光軸EXに交差する方向に沿って離れた位置に位置しているという条件を満たす位置を含んでいてもよい。この場合、非計測位置Pos1は、照射光学系211の光軸EXから離れた位置であるとも言える。
The non-measurement position Pos1 may include a position that satisfies the conditions shown below. For example, as shown in FIG. 8 showing the
その結果、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8が、ワークWに対する加工光ELの照射を妨げることはない。従って、加工ヘッド21は、ワークWに加工光ELを適切に照射することができる。このため、造形期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、ワークWに造形物を適切に造形することができる。
As a result, the
但し、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置している場合であっても、加工ヘッド21がワークWに加工光ELを適切に照射できる場合であれば、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8は、計測位置Pos2に位置していてもよい。
However, even if the
加工システムSYSは、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間でキャリブレーションユニット8を移動させてもよい。具体的には、加工システムSYSは、造形期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置するように、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。一方で、加工システムSYSは、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置するように、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。
The processing system SYS may move the
上述したように、本実施形態では、ステージ駆動系32がキャリブレーションユニット8を移動させる。このため、ステージ駆動系32は、制御ユニット7の制御下で、造形期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置するように、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。一方で、ステージ駆動系32は、制御ユニット7の制御下で、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置するように、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。
As described above, in this embodiment, the
本実施形態では、上述したように、キャリブレーションユニット8は、X軸に沿った回転軸(つまり、A軸)周りに回転可能なクレードル324に配置されている。この場合、クレードル324に配置されたキャリブレーションユニット8を示す図9(a)及び図9(b)に示すように、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の側面である配置面3241に配置されていてもよい。クレードル324の配置面3241は、ステージ31が載置されるクレードル324のステージ載置面3242とは異なる面であってもよい。
In this embodiment, as described above, the
ステージ載置面3242とは異なる配置面3241にキャリブレーションユニット8が配置されている場合、A軸周りのクレードル324の回転により、キャリブレーションユニット8は、非計測位置Pos1(図9(a))と計測位置Pos2(図9(b))との間で移動することができる。つまり、ステージ駆動系32は、クレードル324をA軸周りに回転させることで、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間でキャリブレーションユニット8を移動させてもよい。
When the
例えば、図9(a)に示すように、ステージ駆動系32は、造形期間の少なくとも一部において、ステージ載置面3242及びワーク載置面311が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向(例えば、Z軸方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。ステージ駆動系32は、造形期間の少なくとも一部において、ステージ載置面3242及びワーク載置面311が、照射光学系211の光軸EXに沿った方向(例えば、Z軸方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。一方で、ステージ駆動系32は、造形期間の少なくとも一部において、配置面3241が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向とは異なる方向(例えば、XY平面に沿った方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。ステージ駆動系32は、造形期間の少なくとも一部において、配置面3241が、照射光学系211の光軸EXに交差する方向(例えば、XY平面に沿った方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。その結果、造形期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、ステージ31のワーク載置面311に載置されたワークWに加工光ELを適切に照射することができる。
For example, as shown in FIG. 9A, the
他方で、例えば、図9(b)に示すように、ステージ駆動系32は、計測期間の少なくとも一部において、配置面3241が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向(例えば、Z軸方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。ステージ駆動系32は、計測期間の少なくとも一部において、配置面3241が、照射光学系211の光軸EXに沿った方向(例えば、Z軸方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。一方で、ステージ駆動系32は、計測期間の少なくとも一部において、ステージ載置面3242及びワーク載置面311が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)が存在する方向とは異なる方向(例えば、XY平面に沿った方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。ステージ駆動系32は、計測期間の少なくとも一部において、ステージ載置面3242及びワーク載置面311が、照射光学系211の光軸EXに交差する方向(例えば、XY平面に沿った方向)を向くように、クレードル324を回転させてもよい。その結果、計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光ELを適切に照射することができる。このため、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の少なくとも一方は、加工光ELを適切に計測することができる。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 9(b), the
図9(a)及び図9(b)に示す例では、配置面3241は、ステージ載置面3242に対して90度の角度で交差する面である。この場合、ステージ駆動系32は、クレードル324を90度回転させることで、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間でキャリブレーションユニット8を移動させてもよい。例えば、ステージ駆動系32は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置している状態においてクレードル324をA軸周りに且つ時計回りに90度回転させることで、キャリブレーションユニット8を、図9(a)に示す非計測位置Pos1から、図9(b)に示す計測位置Pos2まで移動させてもよい。例えば、ステージ駆動系32は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置している状態においてクレードル324をA軸周りに且つ反時計回りに90度回転させることで、キャリブレーションユニット8を、図9(b)に示す計測位置Pos2から、図9(a)に示す非計測位置Pos1まで移動させてもよい。
In the example shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the
尚、配置面3241は、ステージ載置面3242に対して90度の角度で交差する面には限定されない。配置面3241は、ステージ載置面3242に対して90度とは異なる角度で交差する面であってもよい。
Note that the
キャリブレーションユニット8がクレードル324に配置されている場合には、ステージ駆動系32は、クレードル324を回転させてクレードル324の姿勢を変更することで、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間でキャリブレーションユニット8を移動させているとみなしてもよい。具体的には、ステージ駆動系32は、キャリブレーションユニット8の姿勢を、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する状態を実現可能な基準姿勢(図9(a))と、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する状態を実現可能な非基準姿勢(図9(b))との間で変更しているとみなしてもよい。
When the
クレードル324の基準姿勢は、クレードル324のステージ載置面3242がXY平面に沿った面(つまり、水平面)となる状態を実現可能な姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、クレードル324のステージ載置面3242がZ軸に交差する(場合によっては、直交する)状態を実現可能な姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、ステージ31のワーク載置面311がXY平面に沿った面(つまり、水平面)となる状態を実現可能な姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、ステージ31のワーク載置面311がZ軸に交差する(場合によっては、直交する)状態を実現可能な姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、クレードル324の初期姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、ステージ駆動系32の電源がオフになっている場合のクレードル324の初期姿勢であってもよい。クレードル324の基準姿勢は、ステージ31がC軸周りに回転した場合であってもステージ31のワーク載置面311の高さが変動しない状態を実現可能なクレードル324の初期姿勢であってもよい。
The reference posture of the
尚、キャリブレーションユニット8が回転軸周りに回転する場合には、キャリブレーションユニット8の姿勢が変わると言える。この場合、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8の姿勢を、非計測位置Pos1に位置するキャリブレーションユニット8の姿勢である第1姿勢と、計測位置Pos2に位置するキャリブレーションユニット8の姿勢である第2姿勢との間で変更しているとみなしてもよい。
Note that when the
再び図7において、本実施形態では、第1キャリブレーションユニット81は、加工光ELを受光することで加工光ELを計測可能な計測装置である。このため、第1キャリブレーションユニット81は、受光装置811を備えている。受光装置811は、キャリブレーションユニット8のベース部材80に配置されていてもよい。具体的には、受光装置811は、ベース部材80のキャリブレーション面801に配置されていてもよい。
Referring again to FIG. 7, in this embodiment, the
本実施形態では、受光装置811は、主として、加工光ELの強度を計測するために用いられてもよい。この場合、受光装置811は、加工光ELの強度を計測可能なパワーメータとして機能してもよい。例えば、受光装置811は、加工光ELを光として検出する受光素子を含んでいてもよい。或いは、加工光ELの強度が高くなるほど、加工光ELが生成するエネルギ量が多くなる。その結果、加工光ELが発生する熱量が多くなる。このため、受光装置811は、加工光ELを熱として検出することで、加工光ELの強度を検出してもよい。この場合、受光装置811は、加工光ELの熱を検出する熱検出素子を含んでいてもよい。尚、第1キャリブレーションユニット81が加工光ELの強度を計測する受光装置811を備えていることから、第1キャリブレーションユニットを、加工光ELの強度又はエネルギ量を計測する加工光計測装置と称してもよい。
In this embodiment, the
第2キャリブレーションユニット82もまた、第1キャリブレーションユニット81と同様に、加工光ELを受光することで加工光ELを計測可能な計測装置である。このため、第2キャリブレーションユニット82は、受光装置821を備えている。但し、第2キャリブレーションユニット82は、受光装置821が開口部材822を介して加工光ELを受光するという点で、受光装置811が開口部材822を介することなく加工光ELを受光する第1キャリブレーションユニット81とは異なる。このため、第2キャリブレーションユニット82は、受光装置821に加えて、開口部材822を備えている。尚、第2キャリブレーションユニット82が位置計測・回転計測の基準となる開口部材822を備えていることから、第2キャリブレーションユニット82を、基準部材と称してもよい。また、第2キャリブレーションユニット82が開口部材822に対する加工光ELの照射位置を計測していることから、第2キャリブレーションユニット82を、加工光位置計測装置と称してもよい。
Similarly to the
受光装置821及び開口部材822は、キャリブレーションユニット8のベース部材80に配置されていてもよい。具体的には、受光装置821及び開口部材822は、ベース部材80のキャリブレーション面801に配置されていてもよい。図7(a)及び図7(b)に示す例では、受光装置821及び開口部材822は、ベース部材80に形成された窪み810(つまり、凹部)の内部に配置されている。
The
開口部材822は、加工光ELが通過可能な開口823が形成された部材である。開口823は、開口部材822を貫通する貫通孔として機能可能である。この場合、受光装置821は、開口823を通過した加工光ELを受光する。尚、開口部材822は、マスクと称されてもよい。
The opening
受光装置821が開口823を通過した加工光ELを受光するがゆえに、図7(b)に示すように、計測期間の少なくとも一部において、開口823と受光装置821とは、加工光ELの進行方向に沿って並んでいてもよい。計測期間の少なくとも一部において、開口823と受光装置821とは、照射光学系211の光軸EXに沿って並んでいてもよい。このため、上述した計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、開口823と受光装置821とが、加工光ELの進行方向及び照射光学系211の光軸EXの少なくとも一方に沿って並ぶという条件を満たす位置を含んでいてもよい。尚、開口823と受光装置821との間に加工光ELを偏向する偏向部材が配置されていてもよい。
Since the
一方で、造形期間の少なくとも一部において、開口823と受光装置821とは、加工光ELの進行方向及び照射光学系211の光軸EXの少なくとも一方に沿って並んでいなくてもよい。このため、上述した非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、開口823と受光装置821とが、加工光ELの進行方向及び照射光学系211の光軸EXの少なくとも一方に沿って並ばないという条件を満たす位置を含んでいてもよい。特に、キャリブレーションユニット8が回転軸(例えば、A軸)周りに回転可能である場合には、開口823と受光装置821とは、加工光ELの進行方向及び照射光学系211の光軸EXの少なくとも一方に交差する方向に沿って並んでいてもよい。このため、上述した非計測位置Pos1は、キャリブレーションユニット8が非計測位置Pos1に位置する場合に、開口823と受光装置821とが、加工光ELの進行方向及び照射光学系211の光軸EXの少なくとも一方に交差する方向に沿って並ぶという条件を満たす位置を含んでいてもよい。
On the other hand, during at least part of the modeling period, the
開口823は、開口部材822の表面に沿った平面(図7(a)及び図7(b)に示す例では、XY平面)内において、所定形状を有していてもよい。この場合、開口823は、開口部材822の表面に沿った平面内において、開口823の形状に対応する所定の形状を有するマーク(つまり、パターン)824を形成していてもよい。つまり、開口部材822には、所定形状の開口823によって、所定の形状を有するマーク(つまり、パターン)824が形成されていてもよい。
The
図7は、開口部材822に、互いに異なる四種類のマーク824が形成される例を示している。具体的には、図7は、開口部材822に、マーク824の一例であるサーチマーク8241と、マーク824の一例であるピンホールマーク8242と、マーク824の一例であるスリットマーク8243と、マーク824の一例であるスリットマーク8244とが形成される例を示している。
FIG. 7 shows an example in which four different types of
サーチマーク8241の一例が、図10(a)に示されている。図10(a)に示すように、サーチマーク8241は、それぞれが開口823である二つのスリット状の開口8231-1、二つのスリット状の開口8231-2及び一つのスリット状の開口8231-3とから形成されていてもよい。二つの開口8231-1のそれぞれは、キャリブレーション面801に沿った第1方向(例えば、Y軸方向)に沿って延びる。二つの開口8231-1は、キャリブレーション面801に沿っており且つ第1方向に交差する第2方向(例えば、X軸方向)に沿って互いに離れている。二つの開口8231-2のそれぞれは、第2方向(例えば、X軸方向)に沿って延びる。二つの開口8231-2は、第1方向(例えば、Y軸方向)に沿って互いに離れている。開口8231-3は、二つの開口8231-1の間に位置している。開口8231-3は、二つの開口8231-2の間に位置している。開口8231-3は、開口8231-1が延びる第1方向及び開口8231-2が延びる第2方向のそれぞれに対して傾斜した(つまり、斜めに交差する)第3方向に沿って延びている。
An example of the
図10(a)に示す例では、開口部材822には、単一のサーチマーク8241が形成されている。しかしながら、開口部材822には、複数のサーチマーク8241が形成されていてもよい。尚、開口部材822に複数のサーチマーク8241が形成される場合、複数のサーチマーク8241のうち一つのサーチマーク8241は、複数のサーチマーク8241のうち他の二つのサーチマークを結ぶ直線上の位置とは異なる位置に配置されていてもよい。例えば、開口部材822に三つ以上のサーチマーク8241が形成される場合、三つ以上のサーチマーク8241のうち一つのサーチマーク8241は、三つ以上のサーチマーク8241のうち他の二つのサーチマークを結ぶ直線上の位置とは異なる位置に配置されていてもよい。
In the example shown in FIG. 10(a), a
ピンホールマーク8242の一例が、図10(b)に示されている。図10(b)に示すように、ピンホールマーク8242は、ピンホールとして機能可能な開口823である開口8232によって形成されていてもよい。尚、図10(b)に示す例では、開口部材822の表面に沿った方向における開口8232の断面の形状は、円形である。しかしながら、開口部材822の表面に沿った方向における開口8232の断面の形状は、円形とは異なる形状であってもよい。例えば、開口部材822の表面に沿った方向における開口8232の断面の形状は、楕円形又は矩形であってもよい。
An example of the
図10(b)に示す例では、開口部材822には、複数のピンホールマーク8242が形成されている。具体的には、開口部材822には、開口部材822の表面においてマトリクス状に分布する複数のピンホールマーク8242が形成されている。しかしながら、開口部材822には、単一のピンホールマーク8242が形成されていてもよい。図10(b)は、複数のピンホールマーク8242が二次元マトリクス状の配置パターンで配置される例を示している。しかしながら、複数のピンホールマーク8242は、図10(b)に示す配置パターンとは異なる配置パターンで配置されていてもよい。例えば、複数のピンホールマーク8242は、所定の半径を有する円に沿って複数のピンホールマーク8242が並ぶ配置パターンで配置されていてもよい。が配置されていてもよい。例えば、複数のピンホールマーク8242は、中心からの半径が互いに異なる複数の同心円のそれぞれに沿って少なくとも二つのピンホールマーク8242が配置される配置パターンで配置されていてもよい。
In the example shown in FIG. 10(b), a plurality of
スリットマーク8243の一例が、図10(c)に示されている。図10(c)に示すように、スリットマーク8243は、キャリブレーション面801に沿った第3方向(例えば、Y軸方向)に沿って延びるスリット状の開口823である開口8233によって形成されていてもよい。つまり、スリットマーク8243は、キャリブレーション面801に沿った第3方向(例えば、Y軸方向)が長手方向となるスリット状の開口8233によって形成されていてもよい。スリットマーク8243は、照射光学系211の光軸EXに交差する長手方向に沿って延びるスリット状の開口8233によって形成されていてもよい。
An example of the
図10(c)に示す例では、開口部材822には、単一のスリットマーク8243が形成されている。しかしながら、開口部材822には、複数のスリットマーク8243が形成されていてもよい。開口部材822のスリットマーク8243は、キャリブレーション面801に沿った第3方向(例えば、Y軸方向)に沿って延びるスリット状の開口823が、キャリブレーション面801に沿っており且つ上述した第3方向に交差する第4方向(例えば、X軸方向)に沿って複数並ぶことで形成されるマークであってもよい。
In the example shown in FIG. 10(c), a
スリットマーク8244の一例が、図10(d)に示されている。図10(d)に示すように、スリットマーク8244は、キャリブレーション面801に沿っており且つ上述した第3方向に交差する第4方向(例えば、X軸方向)に沿って延びるスリット状の開口823である開口8234によって形成されていてもよい。つまり、スリットマーク8244は、スリットマーク8243が延びる方向に交差する(場合によっては、直交する)方向に沿って延びるスリット状の開口8234によって形成されていてもよい。スリットマーク8244は、キャリブレーション面801に沿った第4方向(例えば、X軸方向)が長手方向となるスリット状の開口8234によって形成されていてもよい。スリットマーク8244は、照射光学系211の光軸EXに交差する長手方向に沿って延びるスリット状の開口8234によって形成されていてもよい。
An example of the
図10(d)に示す例では、開口部材822には、単一のスリットマーク8244が形成されている。しかしながら、開口部材822には、複数のスリットマーク8244が形成されていてもよい。開口部材822のスリットマーク8244は、第4方向(例えば、X軸方向)に沿って延びるスリット状の開口823が、第3方向(例えば、Y軸方向)に沿って複数並ぶことで形成されるマークであってもよい。
In the example shown in FIG. 10(d), a
後述するように、マーク824には加工光ELが照射されてもよい。この場合、上述した計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、ガルバノミラー2146又は2156によって偏向される加工光ELがマーク824に照射可能となるという条件を満たす位置を含んでいてもよい。計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、ガルバノミラー2146又は2156による加工光ELの走査範囲内にマーク824が位置するという条件を満たす位置を含んでいてもよい。複数のマーク824が形成される場合には、計測位置Pos2は、キャリブレーションユニット8が計測位置Pos2に位置する場合に、ガルバノミラー2146又は2156による加工光ELの走査範囲内に複数のマーク824のうちの少なくとも二つが位置するという条件を満たす位置を含んでいてもよい。
As described later, the
再び図7(a)及び図7(b)において、受光装置821は、開口部材822の開口823を通過した加工光ELを受光可能である。受光装置821は、加工光ELを受光可能な受光素子を備えていてもよい。受光素子の一例として、フォトディテクタ、CCD(Charge Coupled Device)センサ及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、InGaAs(インジウム・ガリウム・ヒ素)素子を使用したセンサのうちの少なくとも一つがあげられる。尚、受光素子は、受光センサと称されてもよい。
Again in FIGS. 7(a) and 7(b), the
受光素子は、加工光ELを受光可能な受光部を一つだけ備えていてもよい。つまり、受光素子の受光面には、単一の受光部が形成されていてもよい。或いは、受光素子は、加工光ELを受光可能な受光部を複数備えていてもよい。つまり、受光素子の受光面には、複数の受光部が形成されていてもよい。 The light receiving element may include only one light receiving portion capable of receiving the processing light EL. That is, a single light receiving portion may be formed on the light receiving surface of the light receiving element. Alternatively, the light receiving element may include a plurality of light receiving sections capable of receiving the processing light EL. That is, a plurality of light receiving sections may be formed on the light receiving surface of the light receiving element.
受光装置821は、単一の受光素子を備えていてもよい。この場合、受光装置821は、単一の受光部を備える単一の受光素子を備えていてもよい。或いは、受光装置821は、複数の受光部を備える単一の受光素子を備えていてもよい。或いは、受光装置821は、複数の受光素子を備えていてもよい。この場合、受光装置821は、それぞれが単一の受光部を備える複数の受光素子を備えていてもよい。受光装置821は、単一の受光部を備える受光素子を含む複数の受光素子を備えていてもよい。受光装置821は、それぞれが複数の受光部を備える複数の受光素子を備えていてもよい。受光装置821は、複数の受光部を備える受光素子を含む複数の受光素子を備えていてもよい。
The
受光装置821は、カラーフィルタを介して加工光ELを受光してもよい。例えば、受光装置821は、緑色光及び青色光の波長の光成分をカットし且つ赤色光の波長の光成分が通過可能な第1のカラーフィルタを介して加工光ELを受光してもよい。例えば、受光装置821は、赤色光及び青色光の波長の光成分をカットし且つ緑色光の波長の光成分が通過可能な第2のカラーフィルタを介して加工光ELを受光してもよい。例えば、受光装置821は、赤色光及び緑色光の波長の光成分をカットし且つ青色光の波長の光成分が通過可能な第3のカラーフィルタを介して加工光ELを受光してもよい。
The
受光装置821がカラーフィルタを介して加工光ELを受光する場合には、制御ユニット7は、受光装置821の受光結果に基づいて、加工光ELの波長を特定してもよい。例えば、制御ユニット7は、受光装置821の受光結果に基づいて、加工光ELの波長が、赤色光の波長であるのか否かを判定してもよい。例えば、制御ユニット7は、受光装置821の受光結果に基づいて、加工光ELの波長が、緑色光の波長であるのか否かを判定してもよい。例えば、制御ユニット7は、受光装置821の受光結果に基づいて、加工光ELの波長が、青色光の波長であるのか否かを判定してもよい。この場合、制御ユニット7は、加工光ELの波長の特定結果に基づいて、キャリブレーションユニット8が光源4#1が生成した加工光EL#1を計測しているか否かを判定してもよい。制御ユニット7は、加工光ELの波長の特定結果に基づいて、キャリブレーションユニット8が光源4#2が生成した加工光EL#2を計測しているか否かを判定してもよい。
When the
ここで、上述したように、加工光ELは、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、受光装置821に入射する加工光ELが、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光ELが受光装置821に入射すると、受光装置821が加工光ELによって損傷する可能性がある。このため、受光装置821には受光装置821を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光ELが入射してもよい。言い換えれば、第2キャリブレーションユニット82は、受光装置821を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光ELが受光装置821に入射するように、受光装置821に入射する加工光ELの強度を弱めてもよい。
Here, as described above, the processing light EL has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, the processing light EL incident on the
例えば、第2キャリブレーションユニット82は、加工光ELの強度を減衰可能な減衰フィルタ825を備えていてもよい。減衰フィルタ825の一例として、減光フィルタ(ND:Neutral Densityフィルタ)があげられる。この場合、受光装置821は、減衰フィルタ825を通過した加工光ELを受光してもよい。更に、開口部材822には、減衰フィルタ825を通過した加工光ELが照射されてもよい。その結果、受光装置821の損傷に加えて、開口部材822の損傷をも防止することができる。
For example, the
また、開口部材822の損傷を防止するために、開口部材822は、加工光ELから伝達される熱の影響を受けにくい材料を用いて形成されていてもよい。例えば、開口部材822は、銅等の金属材料を用いて形成されていてもよい。この場合、減衰フィルタ825は、開口部材822と受光装置821との間に設置されていてもよい。
Further, in order to prevent damage to the opening
或いは、例えば、制御ユニット7は、光源4を制御して、計測期間の少なくとも一部における加工光ELの強度が、造形期間の少なくとも一部における加工光ELの強度よりも弱くなるように、光源4から射出される加工光ELの強度を制御してもよい。特に、制御ユニット7は、光源4を制御して、計測期間の少なくとも一部における加工光ELの強度が、受光装置821及び開口部材822を損傷させない程度に弱い強度となるように、光源4から射出される加工光ELの強度を制御してもよい。この場合であっても、加工光ELによる受光装置821及び開口部材822の損傷を防止することができる。
Alternatively, for example, the
受光装置821による加工光ELの受光結果を示す受光情報は、キャリブレーションユニット8による加工光ELの計測結果を示す計測情報の少なくとも一部として、キャリブレーションユニット8から制御ユニット7に出力される。例えば、受光装置821による加工光EL#1の受光結果を示す受光情報は、キャリブレーションユニット8による加工光EL#1の計測結果を示す計測情報の少なくとも一部として、キャリブレーションユニット8から制御ユニット7に出力される。例えば、受光装置821による加工光EL#2の受光結果を示す受光情報は、キャリブレーションユニット8による加工光EL#2の計測結果を示す計測情報の少なくとも一部として、キャリブレーションユニット8から制御ユニット7に出力される。
The light reception information indicating the result of reception of the processed light EL by the
制御ユニット7は、キャリブレーションユニット8から出力された計測情報に基づいて、加工システムSYSを制御してもよい。特に、制御ユニット7は、加工ヘッド21が造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、上述した計測期間の少なくとも一部に取得された計測情報に基づいて、加工システムSYSを制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測情報に基づいて、加工システムSYSが備える加工ユニット2(例えば、加工ヘッド21及びヘッド駆動系22の少なくとも一方)を制御してもよい。特に、後に詳述するように、制御ユニット7は、計測情報に基づいて、加工ヘッド21が備えるガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測情報に基づいて、加工システムSYSが備えるステージユニット3(例えば、ステージ駆動系32)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測情報に基づいて、加工システムSYSが備える光源4を制御してもよい。
The
一例として、上述したように、計測情報は、加工光EL#1の計測結果を示している。この場合、制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#1の照射態様を制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#1の照射態様を変更可能な照射態様変更装置を制御してもよい。例えば、加工光EL#1の照射態様の一例として、上述したように、加工光EL#1の強度、加工光EL#1の照射位置及び加工光EL#1の照射タイミングの少なくとも一つがあげられる。この場合、加工光EL#1の照射態様を変更可能な照射態様変更装置の一例として、加工光EL#1の強度を変更可能な光源4#1があげられる。加工光EL#1の照射態様を変更可能な照射態様変更装置の他の一例として、加工光EL#1の照射位置(具体的には、造形面MS上での目標照射領域EA#1の位置)を変更可能なガルバノミラー2146、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32があげられる。
As an example, as described above, the measurement information indicates the measurement result of the processing
他の一例として、上述したように、計測情報は、加工光EL#2の計測結果を示している。この場合、制御ユニット7は、加工光EL#2の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#2の照射態様を制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、加工光EL#2の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#2の照射態様を変更可能な照射態様変更装置を制御してもよい。例えば、加工光EL#2の照射態様の一例として、上述したように、加工光EL#2の強度、加工光EL#2の照射位置及び加工光EL#2の照射タイミングの少なくとも一つがあげられる。この場合、加工光EL#2の照射態様を変更可能な照射態様変更装置の一例として、加工光EL#2の強度を変更可能な光源4#2があげられる。加工光EL#2の照射態様を変更可能な照射態様変更装置の他の一例として、加工光EL#2の照射位置(具体的には、造形面MS上での目標照射領域EA#2の位置)を変更可能なガルバノミラー2156、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32があげられる。
As another example, as described above, the measurement information indicates the measurement result of processing
但し、制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#2の照射態様を制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#2の照射態様を変更可能な照射態様変更装置を制御してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#2の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#1の照射態様を制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、加工光EL#2の計測結果を示す計測情報に基づいて、加工光EL#1の照射態様を変更可能な照射態様変更装置を制御してもよい。
However, the
或いは、制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果と加工光EL#2の計測結果との双方を示す計測情報に基づいて、加工光EL#1の照射態様を制御してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#1の計測結果と加工光EL#2の計測結果との双方を示す計測情報に基づいて、加工光EL#2の照射態様を制御してもよい。
Alternatively, the
(2)加工システムSYSの動作
続いて、加工システムSYSの動作について説明する。
(2) Operation of processing system SYS Next, the operation of processing system SYS will be explained.
(2-1)加工システムSYSが行う付加加工動作
初めに、加工システムSYSがワークWに対して行う付加加工(付加加工動作)について説明する。ワークWに対して行われる付加加工は、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物をワークWに付加するように造形物を造形する動作に相当する。以下では、説明の便宜上、所望形状を有する造形物である三次元構造物STを造形する付加加工について説明する。上述したように、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形する。このため、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に準拠した既存の付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形してもよい。以下、レーザ肉盛溶接法を用いて三次元構造物STを造形する動作の一例について簡単に説明する。
(2-1) Additional machining operation performed by the machining system SYS First, the additional machining (additional machining operation) that the machining system SYS performs on the workpiece W will be described. The additional processing performed on the workpiece W corresponds to an operation of forming a formed object such that a formed object integrated with the workpiece W (or separable from it) is added to the workpiece W. In the following, for convenience of explanation, additional processing for forming a three-dimensional structure ST, which is a modeled object having a desired shape, will be described. As described above, the processing system SYS forms the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on the laser overlay welding method. Therefore, the processing system SYS may model the three-dimensional structure ST by performing existing additional processing based on the laser overlay welding method. Hereinafter, an example of the operation of modeling the three-dimensional structure ST using the laser overlay welding method will be briefly described.
加工システムSYSは、造形するべき三次元構造物STの三次元モデルデータ(言い換えれば、三次元モデル情報)等に基づいて、ワークW上に三次元構造物STを造形する。三次元モデルデータとして、加工システムSYS内に設けられた計測装置及び加工システムSYSとは別に設けられた三次元形状計測機の少なくとも一方で計測された立体物の計測データが用いられてもよい。加工システムSYSは、三次元構造物STを造形するために、例えば、Z軸方向に沿って並ぶ複数の層状の部分構造物(以下、“構造層”と称する)SLを順に造形していく。例えば、加工システムSYSは、三次元構造物STの三次元モデルをZ軸方向に沿って輪切りにすることで得られる複数の層のデータに基づいて複数の構造層SLを1層ずつ順に造形していく。その結果、複数の構造層SLが積層された積層構造体である三次元構造物STが造形される。尚、構造層SLは、必ずしも層状の形状を有する造形物でなくてもよい。以下、複数の構造層SLを1層ずつ順に造形していくことで三次元構造物STを造形する動作の流れについて説明する。 The processing system SYS forms the three-dimensional structure ST on the workpiece W based on three-dimensional model data (in other words, three-dimensional model information) of the three-dimensional structure ST to be formed. As the three-dimensional model data, measurement data of a three-dimensional object measured by at least one of a measuring device provided within the processing system SYS and a three-dimensional shape measuring machine provided separately from the processing system SYS may be used. In order to model the three-dimensional structure ST, the processing system SYS sequentially models, for example, a plurality of layered partial structures (hereinafter referred to as "structural layers") SL arranged along the Z-axis direction. For example, the processing system SYS sequentially shapes a plurality of structural layers SL one by one based on data on the plurality of layers obtained by cutting the three-dimensional model of the three-dimensional structure ST into rounds along the Z-axis direction. To go. As a result, a three-dimensional structure ST, which is a layered structure in which a plurality of structural layers SL are stacked, is modeled. Note that the structural layer SL does not necessarily have to be a shaped object having a layered shape. Hereinafter, a flow of operations for modeling a three-dimensional structure ST by sequentially modeling a plurality of structural layers SL one by one will be described.
まず、各構造層SLを造形する動作について図11(a)から図11(e)を参照して説明する。加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、ワークWの表面又は造形済みの構造層SLの表面に相当する造形面MS上の所望領域に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる。その後、照射光学系211は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2に加工光EL#1及びEL#2をそれぞれ照射する。この際、Z軸方向において加工光EL#1#1及びEL#2がそれぞれ集光される集光位置CP#1及びCP#2は、造形面MSに一致していてもよい。或いは、Z軸方向において加工光EL#1#1及びEL#2がそれぞれ集光される集光位置CP#1及びCP#2は、造形面MSから外れていてもよい。その結果、図11(a)に示すように、加工光EL#1及びEL#2が照射された造形面MS上に溶融池MP#1及びMP#2がそれぞれ形成される。更に、図11(b)に示すように、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、材料ノズル212から造形材料Mを供給する。その結果、溶融池MP#1及びMP#2のそれぞれに造形材料Mが供給される。溶融池MP#1に供給された造形材料Mは、溶融池MP#1に照射されている加工光EL#1によって溶融する。同様に、溶融池MP#2に供給された造形材料Mは、溶融池MP#2に照射されている加工光EL#2によって溶融する。
First, the operation of forming each structural layer SL will be described with reference to FIGS. 11(a) to 11(e). In the processing system SYS, under the control of the
更に、照射光学系211は、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、それぞれ、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2を移動させる。つまり、照射光学系211は、それぞれ、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、それぞれ、加工単位領域BSA#1及びBSA#2を加工光EL#1及びEL#2で走査する。目標照射領域EA#1の移動に伴って溶融池MP#1に加工光EL#1が照射されなくなると、溶融池MP#1において溶融した造形材料Mは、冷却されて固化(つまり、凝固)する。同様に、目標照射領域EA#2の移動に伴って溶融池MP#2に加工光EL#2が照射されなくなると、溶融池MP#2において溶融した造形材料Mは、冷却されて固化(つまり、凝固)する。更に、目標照射領域EA#1及びEA#2の移動に伴って、溶融池MP#1及びMP#2もまた移動する。その結果、図11(c)に示すように、溶融池MP#1及びMP#2が移動する加工単位領域BSA#1及びBSA#2内において、固化した造形材料Mから構成される造形物が造形面MS上に堆積される。
Further, the irradiation
尚、図11(c)では、説明の便宜上、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが物理的に分離している。しかしながら、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが一体化していてもよい。特に、加工単位領域BSA#1及びBSA#2が一致している(或いは、部分的に重複している)場合には、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが一体化していてもよい。
In addition, in FIG. 11(c), for convenience of explanation, a modeled object is composed of a modeling material M solidified in the processing unit
加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動している期間中において、加工システムSYSは、造形面MS上を加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。加工システムSYSは、造形面MS上を加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動するように、加工ヘッド21の照射光学系211とワークWとを相対移動させてもよい。つまり、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での目標照射領域EA#1及びEA#2のそれぞれの移動と、造形面MS上での加工単位領域BSA#1及びBSA#2の移動とを並行して行ってもよい。
During the period when the target irradiation
或いは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動している期間中において、加工システムSYSは、造形面MS上を加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動しないように、加工ヘッド21及びステージ31を移動させなくてもよい。この場合、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での付加加工(つまり、造形)が完了した後には、加工システムSYSは、造形面MS上の別の領域に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での付加加工(つまり、造形)が完了した後に、造形面MS上において加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。この場合、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域(つまり、付加加工が既に行われた領域)と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域(つまり、付加加工が今から行われる領域)とが隣接するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。特に、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域とが重複しないように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。但し、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域とが部分的に重複するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。
Alternatively, during the period when the target irradiation
加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1内での加工光EL#1の照射による溶融池MP#1の形成、加工単位領域BSA#2内での加工光EL#2の照射による溶融池MP#2の形成、溶融池MP#1及びMP#2への造形材料Mの供給、供給された造形材料Mの溶融及び溶融した造形材料Mの固化を含む一連の造形処理を、図11(d)に示すように、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2を目標移動軌跡MT0に沿って移動させながら繰り返す。この場合、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの移動に伴い、目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図5(a)及び図5(b)に示すように加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが移動する場合には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図6(a)及び図6(c)に示すように加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが移動する場合には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
The processing system SYS forms a molten
その結果、図11(e)に示すように、造形面MS上に、溶融した後に固化した造形材料Mの集合体である造形物に相当する構造層SLが造形される。つまり、加工単位領域BSA#1及びBSA#2の目標移動軌跡MT0に応じたパターンで造形面MS上に造形された造形物の集合体に相当する構造層SLが造形される。つまり、平面視において、加工単位領域BSA#1及びBSA#2の目標移動軌跡MT0に応じた形状を有する構造層SLが造形される。
As a result, as shown in FIG. 11(e), a structural layer SL corresponding to a modeled object, which is an aggregate of the melted and then solidified modeling material M, is modeled on the model surface MS. In other words, a structural layer SL corresponding to a collection of objects formed on the modeling surface MS is formed in a pattern according to the target movement locus MT0 of the processing unit
尚、造形物を造形したくない領域に目標照射領域EA#1が設定されている場合、加工システムSYSは、目標照射領域EA#1に、加工光EL#1を照射しなくてもよい。或いは、加工システムSYSは、加工光EL#1を目標照射領域EA#1に照射すると共に、造形材料Mの供給を停止してもよい。或いは、加工システムSYSは、造形材料Mを目標照射領域EA#1に供給すると共に、溶融池MPができない強度の加工光EL#1を目標照射領域EA#1に照射してもよい。造形物を造形したくない領域に目標照射領域EA#2が設定されている場合も同様である。
Note that if the target irradiation
加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの目標移動軌跡MT0は、加工パス(言い換えれば、ツールパス)と称されてもよい。この場合、制御ユニット7は、目標移動軌跡MT0を示すパス情報(つまり、加工パスを示すパス情報)に基づいて、造形面MS上において加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが目標移動軌跡MT0に沿って移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。
The target movement trajectory MT0 of each of the machining unit
パス情報は、目標移動軌跡MT0を示すことに加えて、造形物の幅の目標値(以降、“目標幅”と称する)に関する情報を含んでいてもよい。尚、目標幅は、線幅又はビード幅と称されてもよい。具体的には、上述したように、目標移動軌跡MT0に沿った加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの移動に伴い、造形面MS上には、目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図12(a)に示すように、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれがY軸方向に沿って移動する場合には、図12(b)に示すように、造形面MS上には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる線状の造形物が造形される。尚、上述した構造層SLは、図12(b)に示す線状の造形物の集合体に相当する。この場合、パス情報は、図12(b)に示すように、線状の造形物の幅Dの目標値(つまり、目標幅)に関する情報を含んでいてもよい。つまり、パス情報は、造形面MSに造形されるべき線状の造形物(つまり、ライン)の幅に関する情報を含んでいてもよい。尚、線状の造形物の目標幅に関する情報(つまり、造形されるべきラインの幅に関する情報)は、ライン幅情報と称されてもよい。
In addition to indicating the target movement trajectory MT0, the path information may also include information regarding the target value of the width of the object (hereinafter referred to as "target width"). Note that the target width may also be referred to as line width or bead width. Specifically, as described above, as the machining unit
この場合、制御ユニット7は、ライン幅情報に基づいて、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ライン幅情報が示すラインの幅の内側において目標照射領域EA#1及びEA#2が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、ライン幅情報が示すラインの幅の外側に目標照射領域EA#1及びEA#2が逸脱しないように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の内側において目標照射領域EA#1及びEA#2が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の外側に目標照射領域EA#1及びEA#2が逸脱しないように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。
In this case, the
その結果、溶融池MP#1及びMP#2もまた、ライン幅情報が示すラインの幅の内側において周期的に移動する。つまり、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示すラインの幅の外側に逸脱しなくなる。言い換えれば、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の内側において周期的に移動する。つまり、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の外側に逸脱しなくなる。このため、加工システムSYSは、ライン幅情報が示す目標幅を有する線状の造形物を適切に造形することができる。
As a result, molten
尚、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの目標移動軌跡MT0(加工パス、又はツールパス)は、図12に示すようにXY平面内の軌跡であってもよい。黙秘用移動軌跡MT0は、XYZ空間内における軌跡(X方向及び/又はY方向の位置が変わったときにZ方向の位置も変わる軌跡)であってもよい。
Note that the target movement trajectory MT0 (processing path or tool path) of each of the processing unit
加工システムSYSは、このような構造層SLを造形するための動作を、制御ユニット7の制御下で、三次元モデルデータに基づいて繰り返し行う。具体的には、まず、制御ユニット7は、構造層SLを造形するための動作を行う前に、三次元モデルデータを積層ピッチでスライス処理してスライスデータを作成する。加工システムSYSは、ワークWの表面に相当する造形面MS上に1層目の構造層SL#1を造形するための動作を、構造層SL#1に対応するスライスデータに基づいて行う。具体的には、制御ユニット7は、構造層SL#1に対応するスライスデータに基づいて生成された、1層目の構造層SL#1を造形するためのパス情報を取得する。尚、加工システムSYSが付加加工を開始した後に又は開始する前に、制御ユニット7がパス情報を生成してもよい。その後、制御ユニット7は、パス情報に基づいて、1層目の構造層SL#1を造形するように加工ユニット2及びステージユニット3を制御する。その結果、造形面MS上には、図13(a)に示すように、構造層SL#1が造形される。その後、加工システムSYSは、構造層SL#1の表面(つまり、上面)を新たな造形面MSに設定した上で、当該新たな造形面MS上に2層目の構造層SL#2を造形する。構造層SL#2を造形するために、制御ユニット7は、まず、ステージ31に対して加工ヘッド21がZ軸に沿って移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御する。具体的には、制御ユニット7は、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御して、加工単位領域BSA#1及びBSA#2が構造層SL#1の表面(つまり、新たな造形面MS)に設定されるように、+Z側に向かって加工ヘッド21を移動させる及び/又は-Z側に向かってステージ31を移動させる。その後、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、構造層SL#1を造形する動作と同様の動作で、構造層SL#2に対応するスライスデータに基づいて、構造層SL#1上に構造層SL#2を造形する。その結果、図13(b)に示すように、構造層SL#2が造形される。以降、同様の動作が、ワークW上に造形するべき三次元構造物STを構成する全ての構造層SLが造形されるまで繰り返される。その結果、図13(c)に示すように、複数の構造層SLが積層された積層構造物によって、三次元構造物STが造形される。
The processing system SYS repeatedly performs operations for modeling such a structural layer SL based on three-dimensional model data under the control of the
(2-2)キャリブレーション動作
続いて、加工システムSYSが行うキャリブレーション動作について説明する。キャリブレーション動作は、加工システムSYSを較正する動作である。特に、キャリブレーション動作は、キャリブレーションユニット8を用いて加工システムSYSを較正する動作である。以下では、キャリブレーション動作の一例として、キャリブレーションユニット8を用いて加工光ELの照射態様を較正する動作について説明する。
(2-2) Calibration Operation Next, the calibration operation performed by the processing system SYS will be explained. The calibration operation is an operation for calibrating the processing system SYS. In particular, the calibration operation is an operation of calibrating the processing system SYS using the
加工システムSYSは、加工ユニット2が造形物の造形を開始する前に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、加工ユニット2が造形物の造形を終了した後に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、加工ユニット2が造形物の造形を開始した後であって、且つ、加工ユニット2が造形物の造形を終了する前に、キャリブレーション動作を行ってもよい。この場合、加工システムSYSは、必要に応じて、造形物の造形を一時的に停止した上で、キャリブレーション動作を行ってもよい。
The processing system SYS may perform a calibration operation before the
加工光ELの照射態様は、加工システムSYSが動作を開始してからの経過時間に応じて変動する可能性がある。この場合、加工システムSYSは、加工システムSYSが動作を開始してから一定時間が経過した場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、加工システムSYSが動作を開始してから一定時間が経過するたびに、キャリブレーション動作を行ってもよい。 The irradiation mode of the processing light EL may change depending on the elapsed time after the processing system SYS starts operating. In this case, the processing system SYS may perform the calibration operation when a certain period of time has passed since the processing system SYS started operating. The processing system SYS may perform a calibration operation every time a certain period of time has elapsed since the processing system SYS started operating.
加工光ELの照射態様は、加工光ELがワークWに照射されるチャンバ空間63INの温度に応じて変動する可能性がある。この場合、加工システムSYSは、チャンバ空間63INの温度が所定の第1温度以上変動した場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、チャンバ空間63INの温度が所定の第1許容上限値を上回った場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、チャンバ空間63INの温度が所定の第1許容下限値を下回った場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。 The irradiation mode of the processing light EL may vary depending on the temperature of the chamber space 63IN where the workpiece W is irradiated with the processing light EL. In this case, the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN fluctuates by a predetermined first temperature or more. The processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN exceeds a predetermined first allowable upper limit. The processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of the chamber space 63IN falls below a predetermined first allowable lower limit.
この場合、チャンバ空間63INの温度を計測するための第1温度計測装置が、チャンバ空間63INに配置されていてもよい。例えば、単一の第1温度計測装置が、チャンバ空間63INに配置されていてもよい。例えば、複数の第1温度計測装置が、チャンバ空間63IN内の複数箇所にそれぞれ配置されていてもよい。第1温度計測装置は、制御ユニット7に接続されていてもよい。第1温度計測装置の計測結果は、制御ユニット7に出力されてもよい。
In this case, a first temperature measuring device for measuring the temperature of the chamber space 63IN may be arranged in the chamber space 63IN. For example, a single first temperature measuring device may be placed in the chamber space 63IN. For example, a plurality of first temperature measuring devices may be arranged at a plurality of locations within the chamber space 63IN. The first temperature measuring device may be connected to the
加工光ELの照射態様は、加工光ELの照射態様の一例である加工光ELの照射位置を変更可能なガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方の温度に応じて変動する可能性がある。この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方の温度が所定の第2温度以上変動した場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方の温度が所定の第2許容上限値を上回った場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方の温度が所定の第2許容下限値を下回った場合に、キャリブレーション動作を行ってもよい。 The irradiation mode of the processing light EL may vary depending on the temperature of at least one of the galvano mirrors 2146 and 2156, which can change the irradiation position of the processing light EL, which is an example of the irradiation mode of the processing light EL. In this case, the processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 fluctuates by a predetermined second temperature or more. Processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of galvano mirrors 2146 and 2156 exceeds a predetermined second allowable upper limit. The processing system SYS may perform a calibration operation when the temperature of at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 falls below a predetermined second allowable lower limit.
この場合、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方の温度を計測するための第2温度計測装置が、照射光学系211内に配置されていてもよい。例えば、単一の第2温度計測装置が、照射光学系211に配置されていてもよい。例えば、複数の第2温度計測装置が、照射光学系211内の複数箇所にそれぞれ配置されていてもよい。一例として、ガルバノミラー2146の温度を計測するための第2温度計測装置が、第1光学系214内に配置され、ガルバノミラー2156の温度を計測するための第2温度計測装置が、第2光学系215内に配置されていてもよい。或いは、ガルバノミラー2146の温度変動とガルバノミラー2156の温度変動とが同程度であると想定される場合には、第2温度計測装置は、第1光学系214及び第2光学系215のいずれか一方の内部に配置されていてもよい。また、第1光学系214内に配置される第2温度計測装置は、ガルバノミラー2146のX走査モータ2146AX及びY走査モータ2146AYの少なくとも一方の温度を計測してもよい。X走査モータ2146AXの温度変動とY走査モータ2146AYの温度変動とが同程度であると想定される場合には、第1光学系214内に配置される第2温度計測装置は、X走査モータ2146AX及びY走査モータ2146AYのいずれか一方の温度を計測してもよい。同様に、第2光学系215内に配置される温度計測装置は、ガルバノミラー2156のX走査モータ2156AX及びY走査モータ2156AYの少なくとも一方の温度を計測してもよい。X走査モータ2156AXの温度変動とY走査モータ2156AYの温度変動とが同程度であると想定される場合には、第2光学系215内に配置される第2温度計測装置は、X走査モータ2156AX及びY走査モータ2156AYのいずれか一方の温度を計測してもよい。第2温度計測装置は、制御ユニット7に接続されていてもよい。第2温度計測装置の計測結果は、制御ユニット7に出力されてもよい。
In this case, a second temperature measuring device for measuring the temperature of at least one of the galvano mirrors 2146 and 2156 may be arranged within the irradiation
(2-2-1)位置計測動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、位置計測動作を行ってもよい。位置計測動作は、キャリブレーションユニット8の位置を計測するための動作である。特に、位置計測動作は、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82の位置を計測するための動作である。
(2-2-1) Position measurement operation The processing system SYS may perform a position measurement operation as at least a part of the calibration operation. The position measurement operation is an operation for measuring the position of the
位置計測動作を行うために、加工ヘッド21に、位置計測装置23が取り付けられてもよい。位置計測装置23は、加工ヘッド21から着脱可能となるように、加工ヘッド21に取り付けられてもよい。この場合、位置計測動作が行われている期間の少なくとも一部において、位置計測装置23が加工ヘッド21に取り付けられ、位置計測動作が行われていない期間において、位置計測装置23が加工ヘッド21から取り外されてもよい。或いは、位置計測装置23は、加工ヘッド21に常時取り付けられていてもよい。位置計測装置23は、加工ヘッド21に対して移動可能であってもよい。
A
位置計測装置23の一例が、図14に示されている。図14に示すように、プローブ231を備える位置計測装置23aが、位置計測装置23として用いられてもよい。この場合、位置計測装置23aは、プローブ231をキャリブレーションユニット8に接触させることで、キャリブレーションユニット8の位置を計測してもよい。特に、位置計測装置23aは、プローブ231の先端Pをキャリブレーションユニット8に接触させることで、キャリブレーションユニット8の位置を計測してもよい。
An example of the
位置計測装置23は、プローブ231の先端Pと加工ヘッド21の加工位置との間の相対的な位置関係に関する情報が、制御ユニット7にとって既知の情報となるように、加工ヘッド21に取り付けられる。加工ヘッド21の加工位置は、例えば、照射光学系211から射出される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方と材料ノズル212から供給される造形材料Mとが交差する交差位置であってもよい。加工ヘッド21の加工位置は、当該交差位置を基準として既知の位置関係にあるオフセット位置であってもよい。
The
プローブ231を備える位置計測装置23aを用いてキャリブレーションユニット8の位置を計測するために、ヘッド駆動系22は、制御ユニット7の制御下で、プローブ231がキャリブレーションユニット8に接触するように、位置計測装置23aが取り付けられた加工ヘッド21を移動させてもよい。例えば、図15に示すように、ヘッド駆動系22は、プローブ231がキャリブレーションユニット8の基準面800に接触するように、加工ヘッド21を移動させてもよい。特に、図15に示すように、ヘッド駆動系22は、プローブ231が複数の基準面800のそれぞれに順に接触するように、加工ヘッド21を移動させてもよい。
In order to measure the position of the
基準面800は、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれと基準面800との位置関係に関する情報が、制御ユニット7にとって既知の情報であるという条件を満たす面である。図15に示す例では、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82が配置されたベース部材80のキャリブレーション面801と、キャリブレーション面801とは異なるベース部材80の側面802とのそれぞれが、基準面800として用いられている。
The
尚、ヘッド駆動系22が加工ヘッド21を移動させることに加えて又は代えて、ステージ駆動系32が、制御ユニット7の制御下で、プローブ231がキャリブレーションユニット8に接触するように、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。
In addition to or instead of the
プローブ231が基準面800に接触した場合には、加工ユニット2が備える不図示のヘッド位置計測装置は、ヘッド座標系における加工ヘッド21の位置を計測してもよい。ヘッド位置計測装置は、例えば、レーザ干渉計及びエンコーダの少なくとも一方を用いて、加工ヘッド21の位置を計測してもよい。ヘッド座標系は、加工ヘッド21の位置を制御するために用いられる三次元座標系である。
When the
更に、プローブ231が基準面800に接触した場合には、加工ユニット2が備える不図示のステージ位置計測装置は、ステージ座標系におけるステージ31の位置を計測してもよい。ステージ位置計測装置は、例えば、レーザ干渉計及びエンコーダの少なくとも一方を用いて、ステージ31の位置を計測してもよい。ステージ座標系は、ステージ31の位置を制御するために用いられる三次元座標系である。
Further, when the
その後、制御ユニット7は、加工ヘッド21の位置の計測結果に基づいて、ヘッド座標系におけるキャリブレーションユニット8の位置を算出してもよい。具体的には、上述したように加工ヘッド21の加工位置とプローブ231の先端Pとの相対的な位置関係に関する情報が制御ユニット7にとって既知の情報であるがゆえに、制御ユニット7は、加工ヘッド21の位置の計測結果に基づいて、プローブ231が基準面800に接触した時点でのヘッド座標系におけるプローブ231の位置を算出することができる。プローブ231が基準面800に接触しているため、プローブ231が基準面800に接触した時点でのヘッド座標系におけるプローブ231の位置は、実質的には、プローブ231が基準面800に接触した時点でのヘッド座標系における基準面800の位置と等価である。更に、上述したように、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれと基準面800との位置関係に関する情報が、制御ユニット7にとって既知の情報であるがゆえに、制御ユニット7は、基準面800の位置の算出結果に基づいて、ヘッド座標系における第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82のそれぞれの位置を算出することができる。
Thereafter, the
更に、制御ユニット7は、ステージ31の位置の計測結果に基づいて、ステージ座標系におけるキャリブレーションユニット8の位置を算出してもよい。具体的には、前提として、キャリブレーションユニット8の取り付け位置に関する情報は、制御ユニット7にとって既知の情報である。つまり、ステージ31とキャリブレーションユニット8との相対的な位置関係に関する情報は、制御ユニット7にとって既知の情報である。この場合、制御ユニット7は、ステージ31の位置の計測結果に基づいて、プローブ231が基準面800に接触した時点でのステージ座標系におけるキャリブレーションユニット8の位置を算出することができる。
Further, the
このように、制御ユニット7は、プローブ231が基準面800に接触した時点でのヘッド座標系及びステージ座標系のそれぞれにおけるキャリブレーションユニット8の位置を算出することができる。その後、加工システムSYSは、位置計測動作によって計測っされた(算出された)キャリブレーションユニット8の位置を基準に、後述するキャリブレーション動作を行ってもよい。
In this way, the
尚、加工システムSYSは、位置計測装置23の他の例を示す図16に示すように、プローブ231を備える位置計測装置23aに加えて又は代えて、それぞれが計測光MLをキャリブレーションユニット8に照射可能な複数の照射装置232と、複数の計測光MLがキャリブレーションユニット8上に形成する複数のビームスポットを撮像可能な撮像装置233とを備える位置計測装置23bを、位置計測装置23として用いてもよい。ここで、位置計測装置23bは、非接触型位置計測装置23b又は光学式位置計測装置23bと称してもよい。複数の計測光MLは、加工ヘッド21の下方の所定の交差位置において互いに交差する。このため、キャリブレーションユニット8の基準面800が交差位置に位置している場合には、基準面800上において、複数の計測光MLが交差する。その結果、複数の計測光MLは、基準面800上において単一のビームスポットを形成する。一方で、基準面800が交差位置に位置していない場合には、基準面800上において、複数の計測光MLが交差することはない。その結果、複数の計測光MLは、基準面800上において複数のビームスポットをそれぞれ形成する。このため、複数の計測光MLが基準面800上において単一のビームスポットを形成している場合には、基準面800は、加工ヘッド21を基準に定まる交差位置に位置していることになる。つまり、基準面800の位置が特定可能となる。このため、制御ユニット7は、このような位置計測装置23bを用いて、キャリブレーションユニット8の位置を計測することができる。
Note that, as shown in FIG. 16 showing another example of the
尚、位置計測装置23bは、上述した方法でキャリブレーションユニット8の位置を計測する装置に限定されない。例えば、位置計測装置23bとして、パターン投影法、光切断法、タイム・オブ・フライト法、干渉計測法、ステレオ法及び非点収差法等の少なくとも一つを用いてキャリブレーションユニット8の位置を計測可能な計測装置が用いられてもよい。
Note that the
(2-2-2)回転キャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、回転キャリブレーション動作を行ってもよい。
(2-2-2) Rotational Calibration Operation The processing system SYS may perform a rotational calibration operation as at least a part of the calibration operation.
回転キャリブレーション動作は、加工光EL#1の目標移動軌跡TMTに対する加工光EL#1の実移動軌跡AMTの回転量を算出する第1回転キャリブレーション動作を含んでいてもよい。特に、回転キャリブレーション動作は、加工光EL#1の目標移動軌跡TMTに対する加工光EL#1の実移動軌跡AMTの、加工光EL#1の進行方向に沿った回転軸(例えば、Z軸に沿った回転軸)周りの回転量θzを算出する第1回転キャリブレーション動作を含んでいてもよい。目標移動軌跡TMTは、ガルバノミラー2146が造形面MS上で加工光EL#1(具体的には、加工光EL#1の照射位置であり、目標照射領域EA#1)を移動させるべき理想的な(言い換えれば、設計上の)移動軌跡を示す。実移動軌跡は、ガルバノミラー2146が造形面MS上で加工光EL#1(具体的には、加工光EL#1の照射位置であり、目標照射領域EA#1)を実際に移動させた移動軌跡を示す。特に、実移動軌跡AMTは、造形面MS上を目標移動軌跡TMTに沿って加工光EL#1を移動させるようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号に基づいてガルバノミラー2146が加工光EL#1を実際に移動させた場合の加工光EL#1の実際の移動軌跡を示す。
The rotational calibration operation may include a first rotational calibration operation that calculates the amount of rotation of the actual movement trajectory AMT of the processing
回転キャリブレーション動作は、加工光EL#2の目標移動軌跡TMTに対する加工光EL#2の実移動軌跡AMTの回転量を算出する第2回転キャリブレーション動作を含んでいてもよい。目標移動軌跡TMTは、ガルバノミラー2156が造形面MS上で加工光EL#2(具体的には、加工光EL#2の照射位置であり、目標照射領域EA#2)を移動させるべき理想的な(言い換えれば、設計上の)移動軌跡を示す。実移動軌跡は、ガルバノミラー2156が造形面MS上で加工光EL#2(具体的には、加工光EL#2の照射位置であり、目標照射領域EA#2)を実際に移動させた移動軌跡を示す。特に、実移動軌跡AMTは、造形面MS上を目標移動軌跡TMTに沿って加工光EL#2を移動させるようにガルバノミラー2156を制御するためのガルバノ制御信号に基づいてガルバノミラー2156が加工光EL#2を実際に移動させた場合の加工光EL#2の実際の移動軌跡を示す。
The rotational calibration operation may include a second rotational calibration operation that calculates the amount of rotation of the actual movement trajectory AMT of the processing
以下、第1回転キャリブレーション動作について具体的に説明する。但し、加工システムSYSは、第1回転キャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2回転キャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1回転キャリブレーション動作に関する説明は、「第1」、「ガルバノミラー2146」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」、「ガルバノミラー2156」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2回転キャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。
Hereinafter, the first rotational calibration operation will be specifically explained. However, the processing system SYS may perform the second rotational calibration operation by performing the same operation as the first rotational calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first rotational calibration operation, the words "first", "
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第2キャリブレーションユニット82を用いて、第1回転キャリブレーション動作を行う。特に、加工システムSYSは、第2キャリブレーションユニット82の開口部材822に形成されたサーチマーク8241を用いて、第1回転キャリブレーション動作を行う。
The processing system SYS uses the
具体的には、制御ユニット7は、サーチマーク8241に加工光EL#1を照射するように、加工ヘッド21を制御する。サーチマーク8241に加工光EL#1を照射するために、制御ユニット7は、まず、サーチマーク8241を横切る目標移動軌跡TMTに沿って開口部材822上で加工光EL#1を移動させるためのガルバノ制御信号を生成する。第1回転キャリブレーション動作で用いられる目標移動軌跡TMTの一例が、図17に示されている。図17に示すように、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-1及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶX軸方向に沿った直線状の移動軌跡であってもよい。特に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-1のそれぞれに直交していてもよい。
Specifically, the
但し、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-2及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶY軸方向に沿った直線状の移動軌跡であってもよい。特に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-2のそれぞれに直交していてもよい。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-1及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶX軸方向に沿った直線状の移動軌跡である例を用いて説明を進める。
However, even if the target movement trajectory TMT is a linear movement trajectory along the Y-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-2 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the
その後、制御ユニット7は、生成したガルバノ制御信号に基づいて、ガルバノミラー2146を制御する。その結果、ガルバノミラー2146は、開口部材822上で加工光EL#1を移動させる。つまり、ガルバノミラー2146は、図17に示すように、開口部材822に形成されたサーチマーク8241を横切るように加工光EL#1を移動させる。
After that, the
その結果、受光装置821は、サーチマーク8241を通過した加工光EL#1を受光する。つまり、受光装置821は、サーチマーク8241を形成する二つのスリット状の開口8231-1及び一つのスリット状の開口8231-3のそれぞれを通過した加工光EL#1を受光する。具体的には、受光装置821は、二つのスリット状の開口8231-1の一方を通過した加工光EL#1を受光し、その後、スリット状の開口8231-3を通過した加工光EL#1を受光し、その後、二つのスリット状の開口8231-1の他方を通過した加工光EL#1を受光する。このため、受光装置821による加工光EL#1の受光結果を示すグラフである図18に示すように、受光装置821は、二つのスリット状の開口8231-1の一方を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P1と、スリット状の開口8231-3を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P2と、二つのスリット状の開口8231-1の他方を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P3とが順に現れるパルス信号を含む受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。尚、図18に示すように、パルス波形P1からP3が現れる時間は、実質的には、サーチマーク8241に照射される加工光EL#1のX軸方向における位置と等価である。
As a result, the
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、目標移動軌跡TMTに対する実移動軌跡AMTの回転量θzを算出する。本実施形態では、制御ユニット7は、パルス波形P1とパルス波形P2との間の時間に加工光EL#1の移動速度を掛け合わせることで得られる距離をL1とし、パルス波形P2とパルス波形P3との間の時間に加工光EL#1の移動速度を掛け合わせることで得られる距離をL2とし、且つ、二つのスリット状の開口8231-1の間の距離をLとした場合に、θz=cos-1(L/(L1+L2))という数式を用いて、回転量θzを算出してもよい。
Thereafter, the
回転量θzが算出された後には、制御ユニット7は、算出された回転量θzに基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を制御して加工光EL#1を移動させる際に、算出された回転量θzがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、算出された回転量θzがゼロになるようにガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において、回転量θzがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において、回転量θzがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。その結果、制御ユニット7は、回転キャリブレーション動作によって算出された回転量θzがゼロではない場合であっても、回転量θzがゼロではある場合と同様に加工光ELが移動するように、ガルバノミラー2146を制御することができる。つまり、ガルバノミラー2146は、回転量θzの影響を相殺しながら加工光EL#1を移動させることができる。このため、回転キャリブレーション動作が行われない場合と比較して、ガルバノミラー2146は、回転量θzの影響を受けることなく、加工光EL#1を精度よく移動させることができる。
After the rotation amount θz is calculated, the
(2-2-3)オフセットキャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、オフセットキャリブレーション動作を行ってもよい。オフセットキャリブレーション動作は、加工光EL#1の目標移動軌跡TMTに対する加工光EL#1の実移動軌跡AMTのオフセット量(言い換えれば、平行移動量)を算出する第1オフセットキャリブレーション動作を含んでいてもよい。オフセットキャリブレーション動作は、加工光EL#2の目標移動軌跡TMTに対する加工光EL#2の実移動軌跡AMTのオフセット量を算出する第2オフセットキャリブレーション動作を含んでいてもよい。
(2-2-3) Offset Calibration Operation The processing system SYS may perform an offset calibration operation as at least a part of the calibration operation. The offset calibration operation includes a first offset calibration operation that calculates an offset amount (in other words, a parallel movement amount) of the actual movement trajectory AMT of the processing
以下、第1オフセットキャリブレーション動作について具体的に説明する。但し、加工システムSYSは、第1オフセットキャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2オフセットキャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1オフセットキャリブレーション動作に関する説明は、「第1」、「ガルバノミラー2146」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」、「ガルバノミラー2156」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2オフセットキャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。
The first offset calibration operation will be specifically explained below. However, the processing system SYS may perform the second offset calibration operation by performing the same operation as the first offset calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first offset calibration operation, the words "first", "
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第2キャリブレーションユニット82を用いて、第1オフセットキャリブレーション動作を行う。特に、加工システムSYSは、第2キャリブレーションユニット82の開口部材822に形成されたサーチマーク8241を用いて、第1オフセットキャリブレーション動作を行う。
The processing system SYS uses the
具体的には、制御ユニット7は、サーチマーク8241に加工光EL#1を照射するように、加工ヘッド21を制御する。サーチマーク8241に加工光EL#1を照射するために、制御ユニット7は、まず、サーチマーク8241を横切る目標移動軌跡TMTに沿って開口部材822上で加工光EL#1を移動させるためのガルバノ制御信号を生成する。尚、第1オフセットキャリブレーション動作で用いられる目標移動軌跡TMTの一例が、図19に示されている。図19に示すように、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-1及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶX軸方向に沿った直線状の移動軌跡であってもよい。特に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-1のそれぞれに直交していてもよい。更に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-1のそれぞれのY軸方向の中点を通過していてもよい。更に、目標移動軌跡TMTの始点SPと二つのスリット状の開口8231-1の一方との間のX軸方向における距離は、目標移動軌跡TMTの終点EPと二つのスリット状の開口8231-1の他方との間のX軸方向における距離と同一であってもよい。
Specifically, the
但し、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-2及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶY軸方向に沿った直線状の移動軌跡であってもよい。特に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-2のそれぞれに直交していてもよい。更に、目標移動軌跡TMTは、二つのスリット状の開口8231-2のそれぞれのX軸方向の中点を通過していてもよい。更に、目標移動軌跡TMTの始点SPと二つのスリット状の開口8231-2の一方との間のY軸方向における距離は、目標移動軌跡TMTの終点EPと二つのスリット状の開口8231-2の他方との間のY軸方向における距離と同一であってもよい。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、目標移動軌跡TMTは、サーチマーク8241を構成する二つのスリット状の開口8231-1及び一つのスリット状の開口8231-3が並ぶX軸方向に沿った直線状の移動軌跡である例を用いて説明を進める。
However, even if the target movement trajectory TMT is a linear movement trajectory along the Y-axis direction in which two slit-shaped openings 8231-2 and one slit-shaped opening 8231-3 forming the
その後、制御ユニット7は、生成したガルバノ制御信号に基づいて、ガルバノミラー2146を制御する。その結果、ガルバノミラー2146は、開口部材822上で加工光EL#1を移動させる。つまり、ガルバノミラー2146は、図19に示すように、開口部材822に形成されたサーチマーク8241を横切るように加工光EL#1を移動させる。
After that, the
この際、制御ユニット7は、上述した回転量θzに基づいて加工光EL#1の照射態様が較正されている状態で、ガルバノミラー2146を制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、上述した回転量θzがゼロになるようにガルバノ制御信号を生成し、生成したガルバノ制御信号に基づいて、ガルバノミラー2146を制御してもよい。このため、加工システムSYSは、回転キャリブレーション動作を行った後に、オフセットキャリブレーション動作を行ってもよい。
At this time, the
その結果、受光装置821は、サーチマーク8241を通過した加工光EL#1を受光する。つまり、図18に示したように、受光装置821は、二つのスリット状の開口8231-1の一方を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P1と、スリット状の開口8231-3を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P2と、二つのスリット状の開口8231-1の他方を通過した加工光EL#1に対応するパルス波形P3とが順に現れるパルス信号を含む受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。
As a result, the
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、目標移動軌跡TMTに対する実移動軌跡AMTのオフセット量を算出する。例えば、制御ユニット7は、図19に示すように、目標移動軌跡TMTに対する実移動軌跡AMTのX軸方向のオフセット量ΔOffxを算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、図19に示すように、目標移動軌跡TMTに対する実移動軌跡AMTのY軸方向のオフセット量ΔOffyを算出してもよい。本実施形態では、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146が加工光EL#1を移動させ始めてからパルス波形P1が現れるまでの時間に加工光EL#1の移動速度を掛け合わせることで得られる距離をL0とし、パルス波形P3が現れてからガルバノミラー2146が加工光EL#1の移動を終了するまでの時間に加工光EL#1の移動速度を掛け合わせることで得られる距離をL3とし、且つ、スリット状の開口8231-2がスリット状の開口8231-3と交差する角度(つまり、開口8231-2がX軸と交差する角度)をφとした場合に、ΔOffx=tanφ×(L2-L1)/2という数式を用いて、オフセット量ΔOffxを算出してもよい。制御ユニット7は、ΔOffy=(L3-L0)/2という数式を用いて、オフセット量ΔOffyを算出してもよい。
Thereafter, the
オフセット量が算出された後には、制御ユニット7は、算出されたオフセット量に基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を制御して加工光EL#1を移動させる際に、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロになるようにガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。その結果、制御ユニット7は、オフセットキャリブレーション動作によって算出されたオフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロではない場合であっても、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方がゼロではある場合と同様に加工光ELが移動するように、ガルバノミラー2146を制御することができる。つまり、ガルバノミラー2146は、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方の影響を相殺しながら加工光EL#1を移動させることができる。このため、オフセットキャリブレーション動作が行われない場合と比較して、ガルバノミラー2146は、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方の影響を受けることなく、加工光EL#1を精度よく移動させることができる。
After the offset amount is calculated, the
尚、加工システムSYSは、オフセットキャリブレーション動作を、上述した回転キャリブレーション動作と同時に行ってもよい。例えば、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8による加工光ELの受光結果に基づいて、オフセットキャリブレーション動作によって算出するべきオフセット量ΔOffx及びΔOffyと、回転キャリブレーション動作によって算出するべき回転量θzとを算出してもよい。この場合、加工システムSYSは、オフセットキャリブレーション動作を行うためにサーチマーク8241に加工光ELを照射する動作と、回転キャリブレーション動作を行うためにサーチマーク8241に加工光ELを照射する動作とを別々に行わなくてもよい。
Note that the processing system SYS may perform the offset calibration operation simultaneously with the rotational calibration operation described above. For example, the processing system SYS calculates the offset amounts ΔOffx and ΔOffy to be calculated by the offset calibration operation and the rotation amount θz to be calculated by the rotation calibration operation based on the reception result of the processing light EL by the
(2-2-4)フォーカスキャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、フォーカスキャリブレーション動作を行ってもよい。
(2-2-4) Focus calibration operation The processing system SYS may perform a focus calibration operation as at least a part of the calibration operation.
加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作及びオフセットキャリブレーション動作を行った後に、フォーカスキャリブレーション動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、回転量及びオフセット量に基づいて加工光EL#1及びEL#2の照射態様が較正されている状態で、フォーカスキャリブレーション動作を行ってもよい。但し、加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作及びオフセットキャリブレーション動作の少なくとも一方を行う前に、フォーカスキャリブレーション動作を行ってもよい。
The processing system SYS may perform a focus calibration operation after performing the above-described rotational calibration operation and offset calibration operation. That is, the processing system SYS may perform the focus calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing
フォーカスキャリブレーション動作は、加工光EL#1のベストフォーカス位置を算出するための第1フォーカスキャリブレーション動作を含んでいてもよい。加工光EL#1のベストフォーカス位置は、加工光EL#1のデフォーカス量が最小となる位置を意味していてもよい。加工光EL#1のベストフォーカス位置は、加工光EL#1の進行方向に沿って加工光EL#1が最も収斂している位置を意味していてもよい。
The focus calibration operation may include a first focus calibration operation for calculating the best focus position of the processing
フォーカスキャリブレーション動作は、加工光EL#2のベストフォーカス位置を算出するための第2フォーカスキャリブレーション動作を含んでいてもよい。加工光EL#2のベストフォーカス位置は、加工光EL#2のデフォーカス量が最小となる位置を意味していてもよい。加工光EL#2のベストフォーカス位置は、加工光EL#1の進行方向に沿って加工光EL#2が最も収斂している位置を意味していてもよい。
The focus calibration operation may include a second focus calibration operation for calculating the best focus position of the processing
以下、第1フォーカスキャリブレーション動作について説明する。但し、加工システムSYSは、第1フォーカスキャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2フォーカスキャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1フォーカスキャリブレーション動作に関する説明は、「第1」、「ガルバノミラー2146」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」、「ガルバノミラー2156」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2フォーカスキャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。
The first focus calibration operation will be described below. However, the processing system SYS may perform the second focus calibration operation by performing the same operation as the first focus calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first focus calibration operation, the words "first", "
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第2キャリブレーションユニット82を用いて、第1フォーカスキャリブレーション動作を行う。特に、加工システムSYSは、第2キャリブレーションユニット82の開口部材822に形成されたスリットマーク8243又は8244を用いて、第1フォーカスキャリブレーション動作を行う。
The processing system SYS uses the
具体的には、加工システムSYSは、スリットマーク8243又は8244に加工光EL#1を照射する。この場合、加工システムSYSは、加工光EL#1がスリットマーク8243又は8244を横切るように、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。特に、加工システムSYSは、スリットマーク8243又は8244の長手方向に交差する方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8243又は8244を横切るように、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。例えば、スリットマーク8243に照射される加工光EL#1を示す図20に示すように、加工システムSYSは、Y軸方向が長手方向となるスリットマーク8243に交差するX軸方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8243を横切るように、スリットマーク8243に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。或いは、加工システムSYSは、X軸方向が長手方向となるスリットマーク8244に交差するY軸方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8244を横切るように、スリットマーク8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。
Specifically, the processing system SYS irradiates the
加工システムSYSは、ステージ駆動系32を用いてステージ31を移動させることで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。加工システムSYSは、ヘッド駆動系22を用いて加工ヘッド21を移動させることで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向することで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させてもよい。
The processing system SYS may move the processing
その結果、受光装置821は、スリットマーク8243又は8244を通過した加工光EL#1を受光する。このため、受光装置821による加工光EL#1の受光結果を示すグラフである図21に示すように、受光装置821は、加工光EL#1がスリットマーク8243又は8244を構成する開口8233又は8234に照射されていない期間中の加工光EL#1の強度と比較して、加工光ELの少なくとも一部が開口8233又は8234に照射されている期間中の加工光ELの強度が大きくなっていることを示す受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。
As a result, the
尚、図21の横軸である時間(受光タイミング)は、実質的には、スリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動量と等価である。ステージ31を移動させることで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させる場合には、スリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動量は、ステージ31の移動量と等価であるとみなしてもよい。加工ヘッド21を移動させることで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させる場合には、スリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動量は、加工ヘッド21の移動量と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#1を偏向することで、スリットマーク8243又は8244に対して加工光EL#1を相対的に移動させる場合には、スリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動量は、加工光EL#1の偏向量(つまり、ガルバノミラー2146の回転量)と等価であるとみなしてもよい。
Note that the time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. 21 is substantially equivalent to the amount of movement of the processing
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1が開口部材822上に形成したビームスポットのサイズであるスポット径を算出する。具体的には、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度が所定強度より大きくなっている時間を算出してもよい。つまり、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の少なくとも一部がスリットマーク8243又は8244を形成する開口8233又は8234に照射されている時間を算出してもよい。所定強度は、加工光ELの強度分布におけるピーク強度に基づいて設定されてもよい。例えば、所定強度は、ピーク強度をK(尚、Kは、0より大きく且つ1よりも小さい実数を示す変数)倍することで得られる強度に設定されていてもよい。変数Kの一例として、加工光EL#1がガウシアンビームである場合には、1/e2(尚、eは、ネイピア数を意味する)があげられる。変数Kの他の一例として、加工光EL#1がガウシアンビームである場合には、0.135があげられる。その後、制御ユニット7は、算出した時間とスリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動速度とに基づいて、加工光EL#1のスポット径を算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出した時間をスリットマーク8243又は8244に対する加工光EL#1の移動速度に掛け合わせることで得られる値を、加工光EL#1のスポット径として算出してもよい。
Thereafter, the
加工システムSYSは、スリットマーク8243又は8244に加工光EL#1を照射し且つ加工光EL#1のスポット径を算出する動作を、加工光EL#1の進行方向(例えば、Z軸方向)における加工ヘッド21(特に、照射光学系211)とキャリブレーションユニット8との間の距離を変更しながら繰り返す。つまり、加工システムSYSは、スリットマーク8243又は8244に加工光EL#1を照射し且つ加工光EL#1のスポット径を算出する動作を、加工光EL#1の進行方向(例えば、Z軸方向)におけるキャリブレーションユニット8に対する加工ヘッド21(特に、照射光学系211)の位置(Z位置)を変更しながら繰り返す。その結果、制御ユニット7は、図22に示すように、それぞれが異なる加工ヘッド21のZ位置に対応する複数のスポット径を算出する。
The processing system SYS performs the operation of irradiating the
その後、制御ユニット7は、複数のスポット径に基づいて、加工光EL#1のベストフォーカス位置を算出する。例えば、制御ユニット7は、複数のスポット径のうちの最小のスポット径を特定し、特定した最小のスポット径に対応する加工ヘッド21のZ位置を特定してもよい。或いは、例えば、制御ユニット7は、複数のスポット径を補間する補間曲線を算出し、補間曲線に基づいて最小のスポット径を算出し、補間曲線に基づいて、算出した最小のスポット径に対応する加工ヘッド21のZ位置を特定してもよい。その後、制御ユニット7は、特定したZ位置に基づいて、ベストフォーカス位置を算出してもよい。具体的には、制御ユニット7は、特定したZ位置に加工ヘッド21が位置する場合のキャリブレーションユニット8(特に、スリットマーク8243又は8244)の位置を、加工光EL#1のデフォーカス量が最小となっているベストフォーカス位置として算出してもよい。
After that, the
ベストフォーカス位置が算出された後には、制御ユニット7は、算出されたベストフォーカス位置に基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、ベストフォーカス位置に基づいて、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において、ベストフォーカス位置が造形面MS上に又は造形面MSの近傍に設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において、ベストフォーカス位置がキャリブレーション面801上に又はキャリブレーション面801の近傍に設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。その結果、制御ユニット7は、フォーカスキャリブレーション動作が行われない場合と比較して、デフォーカス量が適切な加工光EL#1を造形面MS及びキャリブレーションユニット8のそれぞれに照射することができる。
After the best focus position is calculated, the
(2-2-5)ディストーションキャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、ディストーションキャリブレーション動作を行ってもよい。
(2-2-5) Distortion Calibration Operation The processing system SYS may perform a distortion calibration operation as at least a part of the calibration operation.
加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作及びフォーカスキャリブレーション動作を行った後に、ディストーションキャリブレーション動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、回転量、オフセット量及びベストフォーカス位置に基づいて加工光EL#1及びEL#2の照射態様が較正されている状態で、ディストーションキャリブレーション動作を行ってもよい。但し、加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作及びフォーカスキャリブレーション動作の少なくとも一つを行う前に、ディストーションキャリブレーション動作を行ってもよい。
The processing system SYS may perform the distortion calibration operation after performing the above-described rotational calibration operation, offset calibration operation, and focus calibration operation. That is, the processing system SYS may perform the distortion calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing
ディストーションキャリブレーション動作は、ガルバノ制御信号が示す加工光EL#1の設計上の照射位置と、当該ガルバノ制御信号に基づいてガルバノミラー2146が偏向した加工光EL#1の実際の照射位置との間のずれ量を算出する第1ディストーションキャリブレーション動作を含んでいてもよい。特に、第1ディストーションキャリブレーション動作は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2146が加工光EL#1を照射可能なショット領域(例えば、加工単位領域BSA#1)内の各位置において、加工光EL#1の設計上の照射位置と加工光EL#1の実際の照射位置との間のずれ量を算出する動作を含んでいてもよい。
The distortion calibration operation is performed between the designed irradiation position of the processing
ディストーションキャリブレーション動作は、ガルバノ制御信号が示す加工光EL#2の設計上の照射位置と、当該ガルバノ制御信号に基づいてガルバノミラー2156が偏向した加工光EL#2の実際の照射位置との間のずれ量を算出する第2ディストーションキャリブレーション動作を含んでいてもよい。特に、第2ディストーションキャリブレーション動作は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2156が加工光EL#2を照射可能なショット領域(例えば、加工単位領域BSA#2)内の各位置において、加工光EL#2の設計上の照射位置と加工光EL#2の実際の照射位置との間のずれ量を算出する動作を含んでいてもよい。
The distortion calibration operation is performed between the designed irradiation position of the processing
以下、第1ディストーションキャリブレーション動作について具体的に説明する。但し、加工システムSYSは、第1ディストーションキャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2ディストーションキャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1ディストーションキャリブレーション動作に関する説明は、「第1」、「ガルバノミラー2146」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」、「ガルバノミラー2156」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2ディストーションキャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。
The first distortion calibration operation will be specifically explained below. However, the processing system SYS may perform the second distortion calibration operation by performing the same operation as the first distortion calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first distortion calibration operation, the words "first," "
尚、以下の説明では、必要に応じて、加工光EL#1の設計上の照射位置と加工光EL#1の実際の照射位置との間のずれ量を、加工光EL#1の照射位置ずれ量と称する。
In the following explanation, the amount of deviation between the designed irradiation position of processing
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第2キャリブレーションユニット82を用いて、第1回転キャリブレーション動作を行う。特に、加工システムSYSは、第2キャリブレーションユニット82の開口部材822に形成された複数のピンホールマーク8242を用いて、第1ディストーションキャリブレーション動作を行う。
The processing system SYS uses the
具体的には、制御ユニット7は、複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射するように、加工ヘッド21を制御する。このとき、加工ヘッド21(照射光学系211)と第2キャリブレーションユニット82とは、静止したままであってもよい。複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射するために、制御ユニット7は、まず、複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射するようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号を生成する。特に、制御ユニット7は、ピンホールマーク8242に照射される加工光EL#1を示す図23に示すように、各ピンホールマーク8242を加工光EL#1が走査するようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号を生成してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、各ピンホールマーク8242が形成されている位置において、加工光EL#1を一の方向(例えば、Y軸方向)に移動させる動作を、一の方向に交差する他の方向(例えば、X軸方向)における加工光EL#1の照射位置を変更しながら繰り返すようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号を生成してもよい。制御ユニット7は、各ピンホールマーク8242が形成されている位置において、目標照射領域EA#1を一の方向(例えば、Y軸方向)に移動させる動作を、一の方向に交差する他の方向における目標照射領域EA#1の位置を変更しながら繰り返すようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号を生成してもよい。
Specifically, the
第1ディストーションキャリブレーション動作は、ショット領域(例えば、加工単位領域BSA#1)内の各位置において、加工光EL#1の照射位置ずれ量を算出する動作を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。この場合、複数のピンホールマーク8242は、複数のピンホールマーク8242がショット領域に含まれるように、開口部材822に形成されていてもよい。その結果、加工システムSYSは、照射光学系211とキャリブレーションユニット8との位置関係を固定した状態で、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向することで、複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射することができる。つまり、加工システムSYSは、ショット領域内の複数の異なる位置にそれぞれ形成された複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射することができる。
As mentioned above, the first distortion calibration operation may include an operation of calculating the irradiation position deviation amount of processing
その後、制御ユニット7は、生成したガルバノ制御信号に基づいて、ガルバノミラー2146を制御する。その結果、ガルバノミラー2146は、複数のピンホールマーク8242に加工光EL#1を順に照射するように、開口部材822上で加工光EL#1を移動させる。つまり、ガルバノミラー2146は、図23に示すように、各ピンホールマーク8242を走査するように加工光EL#1を移動させる動作を、複数のピンホールマーク8242が加工光EL#1によって順に走査されるように、繰り返す。
After that, the
その結果、受光装置821は、各ピンホールマーク8242を通過した加工光EL#1を受光する。受光装置821による加工光EL#1の受光結果を示すグラフである図24に示すように、受光装置821は、加工光EL#1が各ピンホールマーク8242を構成する開口8232に照射されていない期間中の加工光EL#1の強度と比較して、加工光ELの少なくとも一部が開口8232に照射されている期間中の加工光EL#1の強度が大きくなっていることを示す受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。
As a result, the
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の照射位置ずれ量を算出する。具体的には、加工光EL#1が各ピンホールマーク8242を走査しているがゆえに、図24の横軸である時間(受光タイミング)は、各ピンホールマーク8242に照射されている加工光EL#1の実際の照射位置を間接的に示している。このため、受光情報は、加工光EL#1の実際の照射位置に関する情報を含んでいる。つまり、図24に示すように、受光情報が示す加工光EL#1の実際の受光結果は、加工光EL#1の実際の照射位置を示している。更に、上述したように、各ピンホールマーク8242が形成されている位置において、加工光EL#1を一の方向(例えば、Y軸方向)に移動させる動作が、一の方向に交差する他の方向(例えば、X軸方向)における加工光EL#1の照射位置を変更しながら繰り返される。この場合、受光情報は、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの加工光EL#1の実際の照射位置に関する情報を含んでいる。つまり、図24に示すように、受光情報が示す加工光EL#1の実際の受光結果は、X軸方向及びY軸方向のそれぞれにおける加工光EL#1の実際の照射位置を示している。従って、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの加工光EL#1の実際の照射位置を算出することができる。一方で、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの加工光EL#1の設計上の照射位置は、制御ユニット7にとって既知の情報である。なぜならば、制御ユニット7は、設計上の照射位置に加工光EL#1を照射するようにガルバノミラー2146を制御するためのガルバノ制御信号を生成しているからである。その結果、制御ユニット7は、受光情報に基づいて算出した加工光EL#1の実際の照射位置と、ガルバノ制御信号を生成するために用いた加工光EL#1の設計上の照射位置との間のずれを算出することができる。つまり、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の照射位置ずれ量を算出することができる。例えば、図24に示すように、制御ユニット7は、X軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPxを算出してもよい。例えば、図24に示すように、制御ユニット7は、Y軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPyを算出してもよい。
After that, the
図25に示すように、制御ユニット7は、複数のピンホールマーク8242のそれぞれが形成されている位置における加工光EL#1の照射位置ずれ量を算出してもよい。特に、上述したようにピンホールマーク8242がショット領域に含まれる場合には、制御ユニット7は、ショット領域内の複数の異なる位置のそれぞれにおける加工光EL#1の照射位置ずれ量を算出してもよい。
As shown in FIG. 25, the
加工光EL#1の照射位置ずれ量が算出された後には、制御ユニット7は、算出された照射位置ずれ量に基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出された照射位置ずれ量に基づいて、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工光EL#1の照射位置ずれ量がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#1が設計上の照射位置に照射されるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において加工光EL#1の照射位置ずれ量がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において加工光EL#1の照射位置ずれ量がゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、X軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPxがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の複数位置のそれぞれにおいて、X軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPxがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、Y軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPyがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の複数位置のそれぞれにおいて、Y軸方向における加工光EL#1の照射位置ずれ量ΔIPyがゼロになるように、ガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号を生成してもよい。その結果、制御ユニット7は、ディストーションキャリブレーション動作によって算出された加工光EL#1の照射位置ずれ量がゼロではない場合であっても、照射位置ずれ量がゼロではある場合に加工光EL#1が照射される位置と同じ位置に加工光ELが照射されるように、ガルバノミラー2146を制御することができる。つまり、ガルバノミラー2146は、照射位置ずれ量の影響を相殺しながら加工光EL#1を偏向することができる。このため、ディストーションキャリブレーション動作が行われない場合と比較して、ガルバノミラー2146は、照射位置ずれ量の影響を受けることなく、加工光EL#1を精度よく偏向させることができる。
After the amount of deviation in the irradiation position of the processing
尚、第1ディストーションキャリブレーション動作と第2ディストーションキャリブレーション動作との双方が行われる場合には、制御ユニット7は、加工光EL#1の実際の照射位置と加工光EL#2の実際の照射位置との双方を算出することができる。特に、制御ユニット7は、ショット領域内の複数位置のそれぞれにおける加工光EL#1の実際の照射位置と加工光EL#2の実際の照射位置との双方を算出することができる。この場合、制御ユニット7は、加工光EL#1の実際の照射位置が、加工光EL#2の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第1位置における加工光EL#1の実際の照射位置が、ショット領域内の第1位置における加工光EL#2の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第1位置とは異なる第2位置における加工光EL#1の実際の照射位置が、ショット領域内の第2位置における加工光EL#2の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。或いは、制御ユニット7は、加工光EL#2の実際の照射位置が、加工光EL#1の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第1位置における加工光EL#2の実際の照射位置が、ショット領域内の第1位置における加工光EL#1の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第2位置における加工光EL#2の実際の照射位置が、ショット領域内の第2位置における加工光EL#1の実際の照射位置に応じた位置に設定されるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。
Note that when both the first distortion calibration operation and the second distortion calibration operation are performed, the
制御ユニット7は、加工光EL#2の実際の照射位置が、加工光EL#1の実際の照射位置と重なるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第1位置における加工光EL#2の実際の照射位置が、ショット領域内の第1位置における加工光EL#1の実際の照射位置と重なるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ショット領域内の第2位置における加工光EL#2の実際の照射位置が、ショット領域内の第2位置における加工光EL#1の実際の照射位置と重なるように、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、加工光EL#1及びEL#2の双方を同じ位置に照射することができる。
The
加工システムSYSは、加工光EL#1の照射位置ずれ量に基づいて加工光EL#1の照射態様が較正された状態で、ガルバノミラー2146の応答遅れを算出してもよい。加工光EL#1の照射位置ずれ量に基づいて加工光EL#1の照射態様が較正された状態は、一の位置に加工光EL#1を照射するようにガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号がガルバノミラー2146に入力された場合に、ガルバノミラー2146を介した加工光EL#1が実際に一の位置に照射される状態を意味していてもよい。また、ガルバノミラー2146の応答遅れは、一の位置に加工光EL#1を照射するようにガルバノミラー2146を制御するガルバノ制御信号がガルバノミラー2146に入力されてから、実際に一の位置に加工光EL#1が照射されるまでに要した時間を意味していてもよい。この場合、加工システムSYSは、一の位置に一のピンホールマーク8242が位置するように加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させ、一のピンホールマーク8242に加工光EL#1を照射してもよい。その後、制御ユニット7は、加工光EL#1の受光結果を示す受光情報に基づいて、ピンホールマーク8242に加工光EL#1が照射された時間を、実際に一の位置に加工光EL#1が照射された時間として算出してもよい。その後、制御ユニット7は、ピンホールマーク8242に加工光EL#1が照射された時間に基づいて、ガルバノミラー2146の応答遅れを算出してもよい。ガルバノミラー2146の応答遅れが算出された後は、制御ユニット7は、応答遅れがゼロ(或いは、所望値)になるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。
The processing system SYS may calculate the response delay of the
同様に、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146の応答遅れを算出する動作と同様の動作を行うことで、加工光EL#2の照射位置ずれ量に基づいて加工光EL#2の照射態様が較正された状態で、ガルバノミラー2156の応答遅れを算出してもよい。ガルバノミラー2156の応答遅れが算出された後は、制御ユニット7は、応答遅れがゼロ(或いは、所望値)になるように、ガルバノミラー2156を制御してもよい。
Similarly, the processing system SYS calibrates the irradiation mode of the processing
(2-2-6)ストロークキャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。
(2-2-6) Stroke Calibration Operation The processing system SYS may perform a stroke calibration operation as at least a part of the calibration operation.
加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作、フォーカスキャリブレーション動作及びディストーションキャリブレーション動作を行った後に、ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、回転量、オフセット量、ベストフォーカス位置及び照射位置ずれ量に基づいて加工光EL#1及びEL#2の照射態様が較正されている状態で、ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。但し、加工システムSYSは、上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作、フォーカスキャリブレーション動作及びディストーションキャリブレーション動作の少なくとも一つを行う前に、ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。
The processing system SYS may perform a stroke calibration operation after performing the above-described rotation calibration operation, offset calibration operation, focus calibration operation, and distortion calibration operation. In other words, the processing system SYS performs the stroke calibration operation in a state where the irradiation mode of the processing
ストロークキャリブレーション動作は、造形面MS上でのガルバノミラー2146による加工光EL#1の移動のストローク幅(つまり、ストローク量)を算出するための第1ストロークキャリブレーション動作を含んでいてもよい。特に、加工光EL#1の移動のストローク幅は、加工光EL#1の往復移動の振幅を意味していてもよい。尚、加工光EL#1の移動のストローク幅は、加工光EL#1が照射される目標照射領域EA#1の移動のストローク幅と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#1の移動のストローク幅は、加工光EL#1の照射位置の移動のストローク幅と等価であるとみなしてもよい。
The stroke calibration operation may include a first stroke calibration operation for calculating the stroke width (that is, the stroke amount) of the movement of the processing
ストロークキャリブレーション動作は、ガルバノミラー2156による加工光EL#2の造形面MS上での移動のストローク幅(つまり、ストローク量)を算出するための第2ストロークキャリブレーション動作を含んでいてもよい。加工光EL#2の移動のストローク幅は、加工光EL#2の往復移動の振幅を意味していてもよい。尚、加工光EL#2の移動のストローク幅は、加工光EL#2が照射される目標照射領域EA#2の移動のストローク幅と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#2の移動のストローク幅は、加工光EL#2の照射位置の移動のストローク幅と等価であるとみなしてもよい。
The stroke calibration operation may include a second stroke calibration operation for calculating the stroke width (that is, the stroke amount) of the movement of the processing
以下、第1ストロークキャリブレーション動作について具体的に説明する。但し、加工システムSYSは、第1ストロークキャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1ストロークキャリブレーション動作に関する説明は、「第1」、「ガルバノミラー2146」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」、「ガルバノミラー2156」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2ストロークキャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。
The first stroke calibration operation will be specifically explained below. However, the processing system SYS may perform the second stroke calibration operation by performing the same operation as the first stroke calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first stroke calibration operation, the words "first", "
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第2キャリブレーションユニット82を用いて、第1ストロークキャリブレーション動作を行う。特に、加工システムSYSは、第2キャリブレーションユニット82の開口部材822に形成されたスリットマーク8243及び8244の少なくとも一方を用いて、第1ストロークキャリブレーション動作を行う。尚、以下の説明では、説明の便宜上、加工システムSYSがスリットマーク8243及び8244の双方を用いて第1ストロークキャリブレーション動作を行う例について説明する。この場合、加工システムSYSは、スリットマーク8243及び8244のそれぞれに加工光EL#1を照射することで、第1ストロークキャリブレーション動作を行う。加工システムSYSは、計測期間のうちの第1期間において、スリットマーク8243及び8244のいずれか一方に加工光EL#1を照射し、その後、計測期間のうちの第2期間において、スリットマーク8243及び8244のいずれか他方に加工光EL#1を照射することで、第1ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。但し、加工システムSYSは、スリットマーク8243及び8244のいずれか一方に加工光EL#1を照射する一方で、スリットマーク8243及び8244のいずれか他方に加工光EL#1を照射することなく、第1ストロークキャリブレーション動作を行ってもよい。
The processing system SYS uses the
スリットマーク8243及び8244のそれぞれに加工光EL#1を照射する場合には、制御ユニット7は、スリットマーク8243及び8244のそれぞれに照射される加工光EL#1を示す図26及び図27に示すように、開口部材822の表面上で加工光EL#1の照射位置(つまり、目標照射領域EA#1)が移動するように、ガルバノミラー2146を制御する。特に、制御ユニット7は、開口部材822の表面上で、加工光EL#1が往復移動するように、ガルバノミラー2146を制御する。例えば、制御ユニット7は、開口部材822の表面上で、加工光EL#1が目標ストローク幅の範囲で往復移動するように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。この場合、開口部材822の表面上で加工光EL#1が移動する期間の少なくとも一部において、加工光EL#1がスリットマーク8243及び8244のそれぞれに実際に照射される。
When irradiating each of the slit marks 8243 and 8244 with the processing
スリットマーク8243及び8244のそれぞれに加工光EL#1を照射する場合には更に、制御ユニット7は、図26及び図27に示すように、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御する。特に、制御ユニット7は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8のいずれか一方が加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8のいずれか他方に対して移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御する。例えば、制御ユニット7は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)がキャリブレーションユニット8に対して移動するように、ヘッド駆動系22を制御してもよい。制御ユニット7は、キャリブレーションユニット8が加工ヘッド21(特に、照射光学系211)に対して移動するように、ステージ駆動系32を制御してもよい。尚、制御ユニット7は、加工ヘッド21及びキャリブレーションユニット8の双方が移動するように、ヘッド駆動系21及びステージ駆動系32を制御してもよい。
When irradiating each of the slit marks 8243 and 8244 with the processing
制御ユニット7は、ガルバノミラー2146によって開口部材822上を往復移動している加工光EL#1が、スリットマーク8243及び8244のそれぞれを横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#1が、スリットマーク8243及び8244をそれぞれ形成する開口8233及び8234のそれぞれを横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。
The
特に、制御ユニット7は、スリットマーク8243の長手方向(つまり、開口8233の長手方向)に交差する方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8243を横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。図26に示す例では、スリットマーク8243の長手方向は、X軸方向である。このため、図26に示すように、制御ユニット7は、Y軸方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8243を横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。
In particular, the
この場合、図26に示すように、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の照射位置の移動方向は、スリットマーク8243の長手方向に交差する方向であってもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、スリットマーク8243の長手方向に交差する方向(例えば、Y軸方向)に沿って加工光EL#1の照射位置を移動させてもよい。更に、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方による加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方の移動方向は、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の照射位置の移動方向と同一であってもよい。つまり、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方は、スリットマーク8243の長手方向に交差する方向(典型的には直交する方向、例えば、Y軸方向)に沿って、加工ヘッド21及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方を移動させてもよい。尚、本実施形態では、ステージ駆動系32がキャリブレーションユニット8をY軸方向に移動させることが可能であるがゆえに、ステージ駆動系32が、スリットマーク8243の長手方向に交差する方向(典型的には直交する方向、例えば、Y軸方向)に沿って、キャリブレーションユニット8を移動させてもよい。この場合、図26に示すように、制御ユニット7は、Y軸方向における加工光EL#1の移動のストローク幅STyを算出することができる。
In this case, as shown in FIG. 26, the moving direction of the irradiation position of the processing
同様に、制御ユニット7は、スリットマーク8244の長手方向(つまり、開口8234の長手方向)に交差する方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8244を横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。図27に示す例では、スリットマーク8244の長手方向は、Y軸方向である。このため、図27に示すように、制御ユニット7は、X軸方向に沿って加工光EL#1がスリットマーク8244を横切るように、ガルバノミラー2146と、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方とを制御してもよい。
Similarly, the
この場合、図27に示すように、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の照射位置の移動方向は、スリットマーク8244の長手方向に交差する方向であってもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、スリットマーク8244の長手方向に交差する方向(典型的には直交する方向、例えば、X軸方向)に沿って加工光EL#1の照射位置を移動させてもよい。更に、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方による加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方の移動方向は、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の照射位置の移動方向と同一であってもよい。つまり、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方は、スリットマーク8244の長手方向に交差する方向(典型的には直交する方向、例えば、X軸方向)に沿って、加工ヘッド21及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方を移動させてもよい。尚、本実施形態では、ヘッド駆動系22が加工ヘッド21をX軸方向に移動させることが可能であるがゆえに、ヘッド駆動系22が、スリットマーク8244の長手方向に交差する方向(例えば、X軸方向)に沿って、加工ヘッド21を移動させてもよい。この場合、図27に示すように、制御ユニット7は、X軸方向における加工光EL#1の移動のストローク幅STxを算出することができる。
In this case, as shown in FIG. 27, the moving direction of the irradiation position of the processing
ガルバノミラー2146による加工光EL#1の照射位置の移動速度は、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方による加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方の移動速度と異なっていてもよい。典型的には、加工光EL#1の照射位置の移動速度は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方の移動速度よりも速くてもよい。例えば、加工光EL#1の照射位置の移動速度は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)及びキャリブレーションユニット8の少なくとも一方の移動速度の数倍から十数倍であってもよい。その結果、加工光EL#1が往復移動する領域の各位置において、スリットマーク8243(つまり、開口8233)に加工光EL#1が照射されることになり、ストローク幅が適切に算出可能となる。
The moving speed of the irradiation position of the processing
その結果、受光装置821は、照射光学系211に対して移動するスリットマーク8243及び8244のそれぞれを通過した加工光EL#1を受光する。受光装置821によるスリットマーク8243を通過した加工光EL#1の受光結果を示すグラフである図28(a)に示すように、受光装置821は、加工光EL#1がスリットマーク8243を構成する開口8233に照射されていない期間中の加工光EL#1の強度と比較して、加工光ELの少なくとも一部が開口8233に照射されている期間中の加工光EL#1の強度が大きくなっていることを示す受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。更に、受光装置821によるスリットマーク8244を通過した加工光EL#1の受光結果を示すグラフである図28(b)に示すように、受光装置821は、加工光EL#1がスリットマーク8244を構成する開口8234に照射されていない期間中の加工光EL#1の強度と比較して、加工光ELの少なくとも一部が開口8234に照射されている期間中の加工光EL#1の強度が大きくなっていることを示す受光信号を受光結果として示す受光情報を、計測情報の少なくとも一部として出力する。
As a result, the
尚、図28(a)の横軸である時間(受光タイミング)は、実質的には、Y軸方向におけるキャリブレーションユニット8の移動量と等価である。図28(b)の横軸である時間(受光タイミング)は、実質的には、X軸方向における加工ヘッド21の移動量(つまり、照射光学系211の移動量)と等価である。
Note that the time (light reception timing) on the horizontal axis in FIG. 28(a) is substantially equivalent to the amount of movement of the
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の移動のストローク量を算出する。
After that, the
例えば、制御ユニット7は、図28(a)に示すように、スリットマーク8243を通過した加工光EL#1の受光結果を示す受光情報に基づいて、Y軸方向における加工光EL#1の移動のストローク量STyを算出してもよい。具体的には、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度が所定強度より大きくなっている時間を算出してもよい。特に、図28(a)に示すように、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度がピーク強度のまま維持されている時間を算出してもよい。その後、制御ユニット7は、算出した時間とY軸方向におけるキャリブレーションユニット8の移動速度とに基づいて、加工光EL#1の移動のストローク幅STyを算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出した時間にキャリブレーションユニット8の移動速度を掛け合わせることで得られる値を、ストローク幅STyとして算出してもよい。
For example, as shown in FIG. 28(a), the
例えば、制御ユニット7は、図28(b)に示すように、スリットマーク8244を通過した加工光EL#1の受光結果を示す受光情報に基づいて、X軸方向における加工光EL#1の移動のストローク量STxを算出してもよい。具体的には、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度が所定強度より大きくなっている時間を算出してもよい。特に、図28(b)に示すように、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度がピーク強度のまま維持されている時間を算出してもよい。その後、制御ユニット7は、算出した時間とX軸方向における加工ヘッド21の移動速度とに基づいて、加工光EL#1の移動のストローク幅STxを算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出した時間に加工ヘッド21の移動速度を掛け合わせることで得られる値を、ストローク幅STxとして算出してもよい。
For example, as shown in FIG. 28(b), the
ストローク幅が算出された後には、制御ユニット7は、算出されたストローク幅に基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、ストローク幅STx及びSTyに基づいて、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において、ストローク幅STxが所望の第1幅となるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形期間の少なくとも一部において、ストローク幅STyが所望の第2幅となるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において、ストローク幅STxが所望の第3幅となるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、計測期間の少なくとも一部において、ストローク幅STyが所望の第4幅となるように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。
After the stroke width is calculated, the
(2-2-7)強度キャリブレーション動作
加工システムSYSは、キャリブレーション動作の少なくとも一部として、強度キャリブレーション動作を行ってもよい。強度キャリブレーション動作は、加工光EL#1の強度を算出する第1強度キャリブレーション動作を含んでいてもよい。強度キャリブレーション動作は、加工光EL#2の強度を算出する第2強度キャリブレーション動作を含んでいてもよい。
(2-2-7) Intensity Calibration Operation The processing system SYS may perform an intensity calibration operation as at least a part of the calibration operation. The intensity calibration operation may include a first intensity calibration operation that calculates the intensity of the processing
以下、第1強度キャリブレーション動作について具体的に説明する。但し、加工システムSYSは、第1強度キャリブレーション動作と同様の動作を行うことで、第2強度キャリブレーション動作を行ってもよい。具体的には、以下の第1強度キャリブレーション動作に関する説明は、「第1」及び「#1」という文言を、それぞれ、「第2」及び「#2」という文言に置き換えることで、第2強度キャリブレーション動作に関する説明として流用可能である。 Hereinafter, the first intensity calibration operation will be specifically explained. However, the processing system SYS may perform the second intensity calibration operation by performing the same operation as the first intensity calibration operation. Specifically, in the following explanation regarding the first intensity calibration operation, the words "first" and "#1" are replaced with the words "second" and "#2", respectively. It can be used as an explanation regarding the intensity calibration operation.
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8が備える第1キャリブレーションユニット81を用いて、第1強度キャリブレーション動作を行う。具体的には、第1キャリブレーションユニット81を示す図29に示すように、加工システムSYSは、第1キャリブレーションユニット81の受光装置811に加工光EL#1を照射する。受光装置811による加工光EL#1の受光結果を示す受光情報は、計測情報の少なくとも一部として制御ユニット7に出力される。
The processing system SYS uses the
その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度を算出する。その後、制御ユニット7は、算出した強度に基づいて、加工光EL#1の強度を較正(言い換えれば、制御、調整又は変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSにおける加工光EL#1の強度が所望強度となるように、加工光EL#1の強度を較正してもよい。加工光EL#1の強度を制御するために、例えば、制御ユニット7は、算出した強度に基づいて、光源4#1から射出される加工光EL#1の強度を変更するように、光源4#1を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、適切な強度を有する加工光EL#1を造形面MSに照射することで、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。
After that, the
上述したように、加工光EL#1は、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、受光装置811に入射する加工光EL#1が、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光EL#1が受光装置811に入射すると、受光装置811が加工光EL#1によって損傷する可能性がある。このため、加工システムSYSは、デフォーカス状態にある加工光EL#1を受光装置811に照射してもよい。この場合、加工光EL#1のデフォーカス量が大きくなるほど単位面積当たりの加工光EL#1の強度が弱くなるがゆえに、加工システムSYSは、受光装置811の損傷を適切に防止することができる。一方で、デフォーカス状態にある加工光EL#1が受光装置811に照射されたとしても、受光装置811に照射される加工光EL#1の光量の総量は変わらない。このため、デフォーカス状態にある加工光EL#1が受光装置811に照射されたとしても、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度を適切に算出することができる。
As described above, the processing
尚、加工システムSYSは、第1強度キャリブレーション動作と第2強度キャリブレーション動作とを同時に行ってもよい。 Note that the processing system SYS may perform the first intensity calibration operation and the second intensity calibration operation simultaneously.
(2-3)キャリブレーションユニット8を用いたその他の動作
(2-3-1)パワーメータ較正動作
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8を用いて、照射光学系211が備えるパワーメータ2143及び2153の少なくとも一方を較正するためのパワーメータ較正動作を行ってもよい。
(2-3) Other operations using
(2-3-1) Power meter calibration operation The processing system SYS uses the
具体的には、制御ユニット7は、第1キャリブレーションユニット81の受光装置811に加工光EL#1を照射するように、加工システムSYSを制御してもよい。その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度を算出してもよい。並行して、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて、加工光EL#1の強度を算出してもよい。その後、制御ユニット7は、加工光EL#1の強度を変更しながら、同様の動作を繰り返してもよい。
Specifically, the
その後、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向と同じであるか否かを判定してもよい。パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向と同じである場合には、パワーメータ2143は、加工光EL#1の強度を適切に検出しているとみなしてもよい。この場合、制御ユニット7は、パワーメータ2143を較正しなくてもよい。一方で、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向と同じでない場合には、パワーメータ2143に検出誤差が生じている可能性があるとみなしてもよい。この場合、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度の変化傾向と同じになるように、パワーメータ2143を較正してもよい。例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度を補正するための補正値を算出し、算出した補正値を算出した強度に加算することで、パワーメータ2143を較正してもよい。その結果、パワーメータ較正動作が行われない場合と比較して、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて、加工光EL#1の強度をより正確に算出することができる。
Thereafter, the
同様に、制御ユニット7は、第1キャリブレーションユニット81の受光装置811に加工光EL#2を照射するように、加工システムSYSを制御してもよい。その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#2の強度を算出してもよい。並行して、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて、加工光EL#2の強度を算出してもよい。その後、制御ユニット7は、加工光EL#2の強度を変更しながら、同様の動作を繰り返してもよい。
Similarly, the
その後、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向と同じであるか否かを判定してもよい。パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向と同じである場合には、パワーメータ2153は、加工光EL#2の強度を適切に検出しているとみなしてもよい。この場合、制御ユニット7は、パワーメータ2153を較正しなくてもよい。一方で、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向と同じでない場合には、パワーメータ2153に検出誤差が生じている可能性があるとみなしてもよい。この場合、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向が、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度の変化傾向と同じになるように、パワーメータ2153を較正してもよい。例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度を補正するための補正値を算出し、算出した補正値を算出した強度に加算することで、パワーメータ2153を較正してもよい。その結果、パワーメータ較正動作が行われない場合と比較して、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて、加工光EL#2の強度をより正確に算出することができる。
Thereafter, the
(2-3-2)異常判定動作
加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8を用いて、加工システムSYSに異常が生じているか否かを判定するための異常判定動作を行ってもよい。以下では、異常判定動作の一例として、キャリブレーションユニット8を用いてパワーメータ2143、パワーメータ2153、光源4#1及び光源4#2の少なくとも一つに異常が生じているか否かを判定するための動作について説明する。
(2-3-2) Abnormality determination operation The processing system SYS may use the
具体的には、制御ユニット7は、第1キャリブレーションユニット81の受光装置811に加工光EL#1を照射するように、加工システムSYSを制御してもよい。この場合、制御ユニット7は、所定強度の加工光EL#1を射出するように、光源4#1を制御してもよい。その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#1の強度を算出してもよい。並行して、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて、加工光EL#1の強度を算出してもよい。
Specifically, the
更に、制御ユニット7は、第1キャリブレーションユニット81の受光装置811に加工光EL#2を照射するように、加工システムSYSを制御してもよい。この場合、制御ユニット7は、所定強度の加工光EL#2を射出するように、光源4#2を制御してもよい。その後、制御ユニット7は、受光情報に基づいて、加工光EL#2の強度を算出してもよい。並行して、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて、加工光EL#2の強度を算出してもよい。
Furthermore, the
その後、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出された加工光EL#1の強度が異常であるか否かを判定してもよい。更に、制御ユニット7は、受光装置811の受光結果に基づいて算出された加工光EL#1の強度が異常であるか否かを判定してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出された加工光EL#1の強度と、所定強度の加工光EL#1を射出するように光源4#1が制御された状況下で算出されると想定される加工光EL#1の強度との誤差が、第1許容量以上である場合に、算出された加工光EL#1の強度が異常であると判定してもよい。
Thereafter, the
パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常であり、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常であると判定された場合には、パワーメータ2143の検出結果及び受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)の双方が異常であると想定される。この場合、制御ユニット7は、図30(a)に示すように、光源4#1に異常が生じていると判定してもよい。なぜならば、パワーメータ2143及び受光装置811の双方に同時に異常が生ずる可能性は、光源4#1に異常が生ずる可能性よりも低いと想定されるからである。一方で、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常である一方で、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常でない(つまり、正常である)と判定された場合には、パワーメータ2143の検出結果が異常である一方で、受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)は異常でない(つまり、正常である)と想定される。この場合、制御ユニット7は、図30(b)に示すように、パワーメータ2143に異常が生じていると判定してもよい。他方で、パワーメータ2143の検出結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常でなく(つまり、正常であり)、且つ、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#1の強度が異常でない(つまり、正常である)と判定された場合には、パワーメータ2143の検出結果及び受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)の双方が異常でない(つまり、正常である)と想定される。この場合、制御ユニット7は、光源4#1及びパワーメータ2143に異常が生じていないと判定してもよい
同様に、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常であるか否かを判定してもよい。更に、制御ユニット7は、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常であるか否かを判定してもよい。例えば、制御ユニット7は、算出された加工光EL#2の強度と、所定強度の加工光EL#2を射出するように光源4#2が制御された状況下で算出されると想定される加工光EL#2の強度との誤差が、第2許容量以上である場合に、算出された加工光EL#2の強度が異常であると判定してもよい。
It is determined that the intensity of processed
パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常であり、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常であると判定された場合には、パワーメータ2153の検出結果及び受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)の双方が異常であると想定される。この場合、制御ユニット7は、図30(a)に示すように、光源4#2に異常が生じていると判定してもよい。なぜならば、パワーメータ2153及び受光装置811の双方に同時に異常が生ずる可能性は、光源4#2に異常が生ずる可能性よりも低いと想定されるからである。一方で、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常である一方で、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常でない(つまり、正常である)と判定された場合には、パワーメータ2153の検出結果が異常である一方で、受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)は異常でない(つまり、正常である)と想定される。この場合、制御ユニット7は、図30(b)に示すように、パワーメータ2153に異常が生じていると判定してもよい。他方で、パワーメータ2153の検出結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常値でなく(つまり、正常であり)、且つ、受光装置811の受光結果に基づいて算出される加工光EL#2の強度が異常値でない(つまり、正常である)と判定された場合には、パワーメータ2153の検出結果及び受光装置811の受光結果(つまり、キャリブレーションユニット8の計測結果)の双方が異常でない(つまり、正常である)と想定される。この場合、制御ユニット7は、光源4#2及びパワーメータ2153に異常が生じていないと判定してもよい。
It is determined that the intensity of processed
このように、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8による加工光EL#1及びEL#2の計測結果に基づいて、パワーメータ2143、パワーメータ2153、光源4#1及び光源4#2の少なくとも一つに異常が生じているか否かを適切に判定することができる。
In this way, the processing system SYS uses at least one of the
(3)加工システムSYSの技術的効果
以上説明したように、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8を用いて、加工光ELの照射態様を較正するキャリブレーション動作を行うことができる。その結果、加工システムSYSは、照射態様が適切に較正された加工光ELを造形面MSに照射することができる。このため、加工システムSYSは、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。例えば、キャリブレーション動作が行われない場合と比較して、加工システムSYSは、目標形状を有する造形物を精度よく造形することができる。
(3) Technical effects of processing system SYS As explained above, processing system SYS can use the
一例として、加工システムSYSは、回転キャリブレーション動作を行うことができる。このため、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、回転量θzを相殺しながら、加工光EL#1及びEL#2の照射位置をそれぞれ精度よく移動させることができる。
As an example, the processing system SYS can perform a rotational calibration operation. Therefore, the processing system SYS can use the galvanometer mirrors 2146 and 2156 to move the irradiation positions of the processing
他の一例として、加工システムSYSは、オフセットキャリブレーション動作を行うことができる。このため、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、オフセット量ΔOffx及びΔOffyの少なくとも一方の影響を相殺しながら、加工光EL#1及びEL#2の照射位置をそれぞれ精度よく移動させることができる。
As another example, the processing system SYS can perform an offset calibration operation. For this reason, the processing system SYS uses galvanometer mirrors 2146 and 2156 to accurately move the irradiation positions of processing
他の一例として、加工システムSYSは、フォーカスキャリブレーション動作を行うことができる。このため、加工システムSYSは、デフォーカス量が適切な加工光EL#1及びEL#2を造形面MSに照射することができる。
As another example, the processing system SYS can perform a focus calibration operation. Therefore, the processing system SYS can irradiate the modeling surface MS with the processing
他の一例として、加工システムSYSは、ディストーションキャリブレーション動作を行うことができる。このため、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、照射位置ずれ量ΔIPx及びΔIPyの少なくとも一方の影響を相殺しながら、加工光EL#1及びEL#2をそれぞれ所望の位置に照射することができる。
As another example, the processing system SYS can perform a distortion calibration operation. For this reason, the processing system SYS uses
他の一例として、加工システムSYSは、ストロークキャリブレーション動作を行うことができる。このため、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、所望のストローク幅の範囲で加工光EL#1及びEL#2を往復移動させることができる。つまり、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内において加工光EL#1及びEL#2がそれぞれ所望のストローク幅の範囲で往復移動するように、ガルバノミラー2146及び2156を制御することができる。言い換えれば、加工システムSYSは、所望のストローク幅に相当する幅を有する加工単位領域BSA#1及びBSA#2内において加工光EL#1及びEL#2が往復移動するように、ガルバノミラー2146及び2156を制御することができる。
As another example, the processing system SYS can perform a stroke calibration operation. Therefore, the processing system SYS can use the galvanometer mirrors 2146 and 2156 to reciprocate the processing
また、本実施形態では、キャリブレーションユニット8が、回転軸周りに回転可能なクレードル324に配置されている。このため、加工システムSYSは、クレードル324を回転させることで、キャリブレーションユニット8を、上述した非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間で移動させることができる。このため、加工システムSYSは、造形期間の少なくとも一部において造形面MSに加工光EL#1及びEL#2を照射すると共に、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2を照射することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
加えて、キャリブレーションユニット8が回転軸周りに回転可能である場合には、図9(b)に示すように、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8が載置されているステージ駆動系32の配置面3241が、重力方向であるZ軸方向に交差する方向を向いていてもよいことは、上述したとおりである。この場合、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82が配置されているキャリブレーション面801もまた、重力方向であるZ軸方向に交差する方向を向く。その結果、造形期間中に材料ノズル212から供給される造形材料Mが、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に堆積する可能性が低くなる。このため、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が加工光EL#1及びEL#2を計測する際に、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8に堆積する造形材料Mの影響を低減することができる。
In addition, when the
また、仮に第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に造形材料Mが堆積したとしても、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8を回転させることで、堆積した造形材料Mを比較的容易に除去することができる。このため、仮に第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に造形材料Mが堆積したとしても、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8に堆積する造形材料Mの影響を低減することができる。尚、加工システムSYSは、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に堆積した造形材料Mに気体を吹き付けることで、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に堆積した造形材料Mを除去してもよい。
Furthermore, even if the modeling material M is deposited on the
(4)変形例
続いて、加工システムSYSの変形例について説明する。
(4) Modification Next, a modification of the processing system SYS will be described.
(4-1)第1変形例
はじめに、加工システムSYSの第1変形例について説明する。尚、以下の説明では、加工システムSYSの第1変形例を、加工システムSYSaと称する。加工システムSYSaは、上述した加工システムSYSと比較して、加工ユニット2に代えて加工ユニット2aを備えているという点で異なる。加工システムSYSaのその他の特徴は、加工システムSYSのその他の特徴と同一であってもよい。加工ユニット2aは、上述した加工ユニット2と比較して、加工ヘッド21に代えて加工ヘッド21aを備えているという点で異なる。加工ユニット2aのその他の特徴は、加工ユニット2のその他の特徴と同一であってもよい。加工ヘッド21aは、上述した加工ヘッド21と比較して、照射光学系211に代えて照射光学系211aを備えているという点で異なる。加工ヘッド21aのその他の特徴は、加工ヘッド21のその他の特徴と同一であってもよい。このため、以下では、図31を参照しながら、第1変形例における照射光学系211aの構成について説明する。図31は、第1変形例における照射光学系211aの構成を示す断面図である。
(4-1) First Modification First, a first modification of the processing system SYS will be described. In the following description, the first modification of the processing system SYS will be referred to as a processing system SYSa. The processing system SYSa differs from the processing system SYS described above in that it includes a processing unit 2a instead of the
図31に示すように、照射光学系211aは、照射光学系211と比較して、ビームスプリッタ2142aと、ビームスプリッタ2152aとを備えているという点で異なっている。照射光学系211aのその他の特徴は、照射光学系211のその他の特徴と同一であってもよい。
As shown in FIG. 31, the irradiation
ビームスプリッタ2142aは、第1光学系214における加工光EL#1の光路上に配置される。図31に示す例では、ビームスプリッタ2142aは、平行平板2142とガルバノスキャナ2144との間における加工光EL#1の光路上に配置される。但し、ビームスプリッタ2142aの配置位置が図31に示す例に限定されることはない。
The
ビームスプリッタ2142aには、加工システムSYSaが備える光源4a#1から射出されるガイド光GL#1が入射する。ガイド光GL#1の特性は、加工光EL#1の特性とは異なる。例えば、ガイド光GL#1の波長(典型的には、ピーク波長)は、加工光EL#1の波長(典型的には、ピーク波長)とは異なっていてもよい。例えば、ガイド光GL#1の波長帯域は、加工光EL#1の波長帯域とは異なっていてもよい。例えば、ガイド光GL#1の強度は、加工光EL#1の強度とは異なっていてもよい。典型的には、ガイド光GL#1の強度は、加工光EL#1の強度よりも弱くてもよい。但し、ガイド光GL#1の特性は、加工光EL#1の特性と同一であってもよい。
Guide
ビームスプリッタ2142aには更に、平行平板2142を通過した加工光EL#1が入射する。ビームスプリッタ2142aは、加工光EL#1及びガイド光GL#1のそれぞれをガルバノスキャナ2144に向けて射出する射出光学系として機能する。具体的には、加工光EL#1は、ビームスプリッタ2142aを通過する。ガイド光GL#1は、ビームスプリッタ2142aによって反射される。ビームスプリッタ2142aを通過した加工光EL#1は、上述したように、ガルバノスキャナ2144及び第3光学系216を介して、造形面MS及びキャリブレーションユニット8のそれぞれに照射される。ビームスプリッタ2142aが反射したガイド光GL#1もまた、加工光EL#1と同様に、ガルバノスキャナ2144及び第3光学系216を介して、造形面MS及びキャリブレーションユニット8のそれぞれに照射される。
The processing
第1変形例では、キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1を計測することに加えて又は代えて、ガイド光GL#1を計測してもよい。この場合、加工システムSYSaは、キャリブレーションユニット8による加工光EL#1の計測結果に加えて又は代えて、キャリブレーションユニット8によるガイド光GL#1の計測結果を用いて、加工光EL#1の照射態様を較正してもよい。つまり、加工システムSYSは、加工光EL#1をキャリブレーションユニット8に照射することに加えて又は代えて、ガイド光GL#1をキャリブレーションユニット8に照射することで、加工光EL#1の照射態様を構成するための上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作、フォーカスキャリブレーション動作、ディストーションキャリブレーション動作及びストロークキャリブレーション動作のうちの少なくとも一つを行ってもよい。
In the first modification, the
但し、ガイド光GL#1の特性(特に、波長)と加工光EL#1の特性(特に、波長)とが異なる場合には、第1光学系214及び第3光学系において色収差が発生する可能性がある。具体的には、加工光EL#1の集光位置とガイド光GL#1の集光位置とが、加工光EL#1及びガイド光GL#1の照射方向(図31では、Z軸方向)に沿ってずれる可能性がある。つまり、軸上色収差又は縦の色収差が発生する可能性がある。更には、加工光EL#1が造形面MS又はキャリブレーションユニット8に形成するビームスポットの位置と、ガイド光GL#1が造形面MS又はキャリブレーションユニット8に形成するビームスポットの位置とが同じにならない可能性がある。つまり、倍率色収差又は横の色収差が発生する可能性がある。そこで、この場合には、制御ユニット7は、ガイド光GL#1の計測結果と、色収差に起因したガイド光GL#1のシフト量(例えば、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一つに沿ったシフト量)とに基づいて、加工光EL#1の照射態様を較正してもよい。その結果、制御ユニット7は、加工光EL#1の特性(特に、波長)とは異なる特性(特に、波長)を有するガイド光GL#1の計測結果を用いて加工光EL#1の照射態様を較正する場合であっても、加工光EL#1の計測結果を用いて加工光EL#1の照射態様を較正する場合と同様に、加工光EL#1の照射態様を適切に較正することができる。
However, if the characteristics (especially the wavelength) of the guide
続いて、ビームスプリッタ2152aは、第2光学系215における加工光EL#2の光路上に配置される。図31に示す例では、ビームスプリッタ2152aは、平行平板2152とガルバノスキャナ2154との間における加工光EL#1の光路上に配置される。但し、ビームスプリッタ2152aの配置位置が図31に示す例に限定されることはない。
Subsequently, the
ビームスプリッタ2152aには、加工システムSYSaが備える光源4a#2から射出されるガイド光GL#2が入射する。ガイド光GL#2の特性は、加工光EL#2の特性とは異なっている。例えば、ガイド光GL#2の波長(典型的には、ピーク波長)は、加工光EL#2の波長(典型的には、ピーク波長)とは異なっていてもよい。例えば、ガイド光GL#2の波長帯域は、加工光EL#2の波長帯域とは異なっていてもよい。例えば、ガイド光GL#2の強度は、加工光EL#2の強度とは異なっていてもよい。但し、ガイド光GL#2の特性は、加工光EL#2の特性と同一であってもよい。
Guide
ビームスプリッタ2152aには更に、平行平板2152を通過した加工光EL#1が入射する。ビームスプリッタ2152aは、加工光EL#2及びガイド光GL#2のそれぞれをガルバノスキャナ2154に向けて射出する射出光学系として機能する。具体的には、加工光EL#2は、ビームスプリッタ2152aを通過する。ガイド光GL#2は、ビームスプリッタ2152aによって反射される。ビームスプリッタ2152aを通過した加工光EL#2は、上述したように、ガルバノスキャナ2154及び第3光学系216を介して、造形面MS及びキャリブレーションユニット8のそれぞれに照射される。ビームスプリッタ2152aが反射したガイド光GL#2もまた、加工光EL#2と同様に、ガルバノスキャナ2154及び第3光学系216を介して、造形面MS及びキャリブレーションユニット8のそれぞれに照射される。
Further, the processing
第1変形例では、キャリブレーションユニット8は、加工光EL#2を計測することに加えて又は代えて、ガイド光GL#2を計測してもよい。この場合、加工システムSYSaは、キャリブレーションユニット8による加工光EL#2の計測結果に加えて又は代えて、キャリブレーションユニット8によるガイド光GL#2の計測結果を用いて、加工光EL#2の照射態様を較正してもよい。つまり、加工システムSYSは、加工光EL#2をキャリブレーションユニット8に照射することに加えて又は代えて、ガイド光GL#2をキャリブレーションユニット8に照射することで、加工光EL#2の照射態様を構成するための上述した回転キャリブレーション動作、オフセットキャリブレーション動作、フォーカスキャリブレーション動作、ディストーションキャリブレーション動作及びストロークキャリブレーション動作のうちの少なくとも一つを行ってもよい。
In the first modification, the
但し、ガイド光GL#2の特性(特に、波長)と加工光EL#2の特性(特に、波長)とが異なる場合には、第2光学系215及び第3光学系において色収差が発生する可能性がある。具体的には、加工光EL#2の集光位置とガイド光GL#2の集光位置とが、加工光EL#2及びガイド光GL#2の照射方向(図31では、Z軸方向)に沿ってずれる可能性がある。つまり、軸上色収差又は縦の色収差が発生する可能性がある。更には、加工光EL#2が造形面MS又はキャリブレーションユニット8に形成するビームスポットの位置と、ガイド光GL#2が造形面MS又はキャリブレーションユニット8に形成するビームスポットの位置とが同じにならない可能性がある。つまり、倍率色収差又は横の色収差が発生する可能性がある。そこで、この場合には、制御ユニット7は、ガイド光GL#2の計測結果と、色収差に起因したガイド光GL#2のシフト量(例えば、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一つに沿ったシフト量)とに基づいて、加工光EL#2の照射態様を較正してもよい。その結果、制御ユニット7は、加工光EL#2の特性(特に、波長)とは異なる特性(特に、波長)を有するガイド光GL#2の計測結果を用いて加工光EL#2の照射態様を較正する場合であっても、加工光EL#2の計測結果を用いて加工光EL#2の照射態様を較正する場合と同様に、加工光EL#2の照射態様を適切に較正することができる。
However, if the characteristics (especially the wavelength) of the guide
キャリブレーションユニット8は、加工光EL#1及びEL#2を計測するための第2キャリブレーションユニット82を用いて、ガイド光GL#1及びGL#2を計測してもよい。或いは、第1変形例では、加工システムSYSaは、キャリブレーションユニット8に代えて、キャリブレーションユニット8aを備えていてもよい。キャリブレーションユニット8aは、キャリブレーションユニット8aの構成を示す図32(a)及び図32(b)に示すように、キャリブレーションユニット8と比較して、ガイド光GL#1及びGL#2を計測するための第3キャリブレーションユニット83aを備えているという点で異なる。この場合、キャリブレーションユニット8aは、第3キャリブレーションユニット83aを用いて、ガイド光GL#1及びGL#2を計測してもよい。
The
第3キャリブレーションユニット83aは、図32(a)及び図32(b)に示すように、受光装置831aと、開口部材832aとを備えていてもよい。受光装置831aは、上述した受光装置821と同一であってもよい。開口部材832aは、ガラス基板8321aを含んでいてもよい。
The
ガラス基板8321a上には、減衰膜8322aが形成されている。減衰膜8322aには、開口833aが形成されている。減衰膜8322aは、減衰膜8322aに入射するガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれを減衰可能な部材である。減衰膜8322aは、例えば、クロム膜又は酸化クロム膜を含んでいてもよい。この場合、第3キャリブレーションユニット83aに照射されたガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれは、主として開口833aを介して、受光装置831aに入射する。尚、ガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれが減衰膜8322aに入射した場合には、減衰膜8322aによって減衰されたガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれが減衰膜8322aを介して受光装置831aに入射してもよいし、ガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれが減衰膜8322aによって遮光されることでガイド光GL#1及びGL#2のそれぞれが受光装置831aに入射しなくてもよい。このため、減衰膜8322aは、遮光膜と称されてもよい。
A damping
尚、上述したようにガイド光GL#1及びGL#2の強度が加工光EL#1及び加工光EL#2の強度よりも低い場合には、ガイド光GL#1及びGL#2の強度が加工光EL#1及び加工光EL#2の強度と同じである場合と比較して、ガイド光GL#1及びGL#2の照射に起因してガラス基板8321a及び減衰膜8322a等が損傷する可能性は低くなる。このため、開口部材832aがガラス基板8321a及び減衰膜8322aを備えていたとしても、ガイド光GL#1及びGL#2の照射に起因して開口部材832aが損傷する可能性は低い。但し、ガイド光GL#1及びGL#2の照射に起因して開口部材832aが損傷する可能性がある場合には、第3キャリブレーションユニット83aは、開口部材832aに代えて、上述した銅等の金属材料を用いて形成される開口部材822を備えていてもよい。
In addition, as mentioned above, when the intensity of guide
開口833aは、上述した開口823と同様に、開口部材832aの表面に沿った平面(図32(a)及び図32(b)に示す例では、XY平面)内において、所定形状を有していてもよい。この場合、開口833aは、開口部材832aの表面に沿った平面内において、開口833aの形状に対応する所定の形状を有するマーク(つまり、パターン)834aを形成していてもよい。図32(b)は、開口部材832aに、互いに異なる四種類のマーク834aが形成される例を示している。具体的には、図32(b)は、開口部材832aに、マーク834aの一例であるサーチマーク8341aと、マーク834aの一例であるピンホールマーク8342aと、マーク834aの一例であるスリットマーク8343aと、マーク834aの一例であるスリットマーク8344aとが形成される例を示している。尚、サーチマーク8341a、ピンホールマーク8342a、スリットマーク8343a及びスリットマーク8344aの特徴は、それぞれ、上述したサーチマーク8241、ピンホールマーク8242、スリットマーク8243及びスリットマーク8244の特徴と同一であってもよい。
Like the
このように、第1変形例では、加工システムSYSaは、キャリブレーションユニット8によるガイド光GL#1及びGL#2の計測結果を用いて、それぞれ、加工光EL#1及びEL#2の照射態様を較正することができる。このため、加工システムSYSは、加工システムSYSが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。
In this way, in the first modification, the processing system SYSa uses the measurement results of the guide lights
(4-2)第2変形例
上述した説明では、キャリブレーションユニット8は、ステージ駆動系32のクレードル324の側面である配置面3241に配置されている。一方で、第2変形例では、第2変形例におけるキャリブレーションユニット8の配置位置を示す図33(a)及び図33(b)に示すように、キャリブレーションユニット8は、ステージ駆動系32のクレードル324の底面である配置面3243に配置されていてもよい。配置面3243は、ステージ31が載置されるクレードル324のステージ載置面3242の反対側の面であってもよい。
(4-2) Second Modification In the above description, the
この場合も、図33(a)及び図33(b)に示すように、加工システムSYSは、クレードル324を回転させることで、キャリブレーションユニット8を、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間で移動させることができる。具体的には、ステージ駆動系32は、クレードル324を180度回転させることで、キャリブレーションユニット8を、非計測位置Pos1と計測位置Pos2との間で移動させることができる。このため、加工システムSYSは、造形期間の少なくとも一部において造形面MSに加工光EL#1及びEL#2を照射すると共に、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8に加工光EL#1及びEL#2を照射することができる。
In this case as well, as shown in FIGS. 33(a) and 33(b), the processing system SYS moves the
加えて、キャリブレーションユニット8がクレードル324の底面である配置面3243に配置されている場合には、図33(a)に示すように、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8が下方を向いている。このため、造形期間中に材料ノズル212から供給される造形材料Mが、第1キャリブレーションユニット81及び第2キャリブレーションユニット82上に堆積する可能性はより一層低くなる。このため、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が加工光EL#1及びEL#2を計測する際に、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8に堆積する造形材料Mの影響を低減することができる。
In addition, when the
(4-3)第3変形例
上述した説明では、キャリブレーションユニット8は、ステージ駆動系32(特に、クレードル324)に配置されている。一方で、第3変形例では、第3変形例におけるキャリブレーションユニット8の配置位置を示す図34(a)及び図34(b)に示すように、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の下方に位置する部材に配置されていてもよい。図34(a)及び図34(b)に示す例では、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の下方に位置するトラニオン322に配置されている。特に、図34(a)及び図34(b)に示す例では、キャリブレーションユニット8は、トラニオン322の上面に配置されている。
(4-3) Third Modification In the above description, the
この場合、図34(a)及び図34(b)に示すように、加工システムSYSは、クレードル324を回転させることで、キャリブレーションユニット8の状態を、加工ヘッド21がキャリブレーションユニット8に加工光ELを照射可能な状態と、加工ヘッド21がキャリブレーションユニット8に加工光ELを照射可能でない状態との間で切り替えてもよい。
In this case, as shown in FIGS. 34(a) and 34(b), the processing system SYS rotates the
例えば、図34(a)は、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8の状態が、加工ヘッド21がキャリブレーションユニット8に加工光ELを照射可能でない状態にある例を示している。この場合、ステージ31が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)とキャリブレーションユニット8との間に位置していてもよい。その結果、加工ヘッド21は、ワークWに加工光ELを照射可能である一方で、キャリブレーションユニット8に加工光ELを照射することはない。なぜならば、加工ヘッド21から射出された加工光ELは、キャリブレーションユニット8に到達する前に、ステージ31に載置されたワークWに照射されるからである。
For example, FIG. 34A shows an example in which the
一方で、図34(b)は、計測期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8の状態が、加工ヘッド21がキャリブレーションユニット8に加工光ELを照射可能である状態にある例を示している。この場合、クレードル324が回転することいで、ステージ31が、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)とキャリブレーションユニット8との間における加工光ELの光路から離れた位置に位置していてもよい。その結果、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光ELを照射することができる。
On the other hand, FIG. 34(b) shows an example in which the
このような第3変形例では、造形期間中において,加工ヘッド21とキャリブレーションユニット8との間に、ステージ31が存在する。このため、加工ヘッド21からワークWに供給される造形材料Mが、キャリブレーションユニット8上に堆積する可能性はより一層低くなる。このため、計測期間の少なくとも一部においてキャリブレーションユニット8が加工光EL#1及びEL#2を計測する際に、加工システムSYSは、キャリブレーションユニット8に堆積する造形材料Mの影響を低減することができる。
In such a third modification, the
尚、図34(a)及び図34(b)では、クレードル324の直下にキャリブレーションユニット8が配置される例を示している。しかしながら、キャリブレーショにユニット8は、クレードル324の直下の位置からX軸方向及びY軸方向の少なくとも一方に沿って離れた位置に配置されていてもよい。この場合であっても、加工ヘッド21が移動可能であるがゆえに、計測期間の少なくとも一部において、加工ヘッド21は、キャリブレーションユニット8に加工光ELを照射することができる。
Note that FIGS. 34(a) and 34(b) show an example in which the
(4-4)その他の変形例
上述した説明では、照射光学系211は、ガルバノミラー2146を用いて、造形面MS及びキャリブレーションユニット8上で加工光EL#1の照射位置を移動させている。しかしながら、照射光学系211は、ガルバノミラー2146に代えて、所定の回転軸周りに回転可能な平行平板を用いて、造形面MS及びキャリブレーションユニット8上で加工光EL#1の照射位置を移動させてもよい。この場合、照射光学系211は、平行平板を所望角度だけ回転させることで、平行平板に対する加工光EL#1の入射角度を変化させ、その結果、造形面MS及びキャリブレーションユニット8上で加工光EL#1の照射位置を移動させてもよい。尚、このような平行平板は、ハービングと称されてもよい。ハービングと称される平行平板の一例が、特開2005-140979号公報に記載されている。尚、詳細な説明は省略するが、照射光学系211は、ガルバノミラー2156に代えて、所定の回転軸周りに回転可能な平行平板を用いて、造形面MS及びキャリブレーションユニット8上で加工光EL#2の照射位置を移動させてもよい。
(4-4) Other Modifications In the above description, the irradiation
キャリブレーションユニット8は、加工システムSYS内の任意の部材に着脱可能に取り付けられていてもよい。例えば、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の側面である配置面3241に着脱可能に取り付けられていてもよい。例えば、キャリブレーションユニット8は、クレードル324の底面である配置面3243に着脱可能に取り付けられていてもよい。例えば、キャリブレーションユニット8は、ステージ31の上面であるワーク載置面311に着脱可能に取り付けられていてもよい。例えば、キャリブレーションユニット8は、トラニオン322の表面(典型的には、上面)に着脱可能に取り付けられていてもよい。或いは、キャリブレーションユニット8は、加工システムSYS内の任意の部材に固定されていてもよい。
The
キャリブレーションユニット8が加工システムSYS内の任意の部材に着脱可能である場合には、キャリブレーションユニット8を着脱可能な着脱装置が、キャリブレーションユニット8を加工システムSYS内の任意の部材に取り付け、且つ、キャリブレーションユニット8を加工システムSYS内の任意の部材から取り外してもよい。例えば、着脱装置は、計測期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8を加工システムSYS内の任意の部材に取り付けてもよい。例えば、着脱装置は、造形期間の少なくとも一部において、キャリブレーションユニット8を加工システムSYS内の任意の部材から取り外してもよい。キャリブレーションユニット8を着脱可能な着脱装置として、工作機械の自動工具交換装置(ATC:Auto Tool Changer)が用いられてもよい。
When the
上述した説明では、加工ユニット2は、造形材料Mに加工光ELを照射することで、造形材料Mを溶融させている。しかしながら、加工ユニット2は、任意のエネルギビームを造形材料Mに照射することで、造形材料Mを溶融させてもよい。任意のエネルギビームの一例として、荷電粒子ビーム及び電磁波等の少なくとも一つがあげられる。荷電粒子ビームの一例として、電子ビーム及びイオンビーム等の少なくとも一つがあげられる。
In the above description, the
上述した説明では、加工ユニット2は、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形している。しかしながら、加工ユニット2は、三次元構造物STを造形可能なその他の方式に準拠した付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形してもよい。三次元構造物STを造形可能なその他の方式の一例として、粉末焼結積層造形法(SLS:Selective Laser Sintering)等の粉末床溶融結合法(Powder Bed Fusion)、結合材噴射法(バインダージェッティング方式:Binder Jetting)、材料噴射法(マテリアルジェッティング方式:Material Jetting)、光造形法及びレーザメタルフュージョン法(LMF:Laser Metal Fusion)のうちの少なくとも一つがあげられる。
In the above description, the
加工システムSYSは、付加加工と除去加工との双方を行ってもよい。例えば、加工システムSYSは、加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を用いて付加加工を行うと共に、加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を用いて除去加工を行ってもよい。この場合、加工システムSYSは、付加加工と除去加工とを同時に行うことができる。尚、加工システムSYSが付加加工と除去加工とを同時に行わなくてもよい場合には、加工システムSYSは、同じ加工光ELを用いて、付加加工と除去加工とを行ってもよい。
The processing system SYS may perform both addition processing and removal processing. For example, the processing system SYS performs additional processing using one of processing
加工システムSYSは、付加加工及び除去加工の少なくとも一方に加えて、付加加工又は除去加工によって加工されたワークW(或いは、ワークWに造形された造形物)の表面の平面度を小さくする(つまり、表面粗さを小さくする、表面を平面に近づける)ためのリメルト加工を行ってもよい。例えば、加工システムSYSは、加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を用いて付加加工及び除去加工の少なくとも一方を行うと共に、加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を用いてリメルト加工を行ってもよい。この場合、加工システムSYSは、付加加工及び除去加工の少なくとも一方とリメルト加工とを同時に行うことができる。尚、加工システムSYSが付加加工及び除去加工の少なくとも一方とリメルト加工とを同時に行わなくてもよい場合には、加工システムSYSは、同じ加工光ELを用いて、付加加工及び除去加工の少なくとも一方とリメルト加工とを行ってもよい。
In addition to at least one of the addition processing and the removal processing, the processing system SYS reduces the flatness of the surface of the workpiece W (or the object formed on the workpiece W) processed by the addition processing or the removal processing. , to reduce surface roughness, or to make the surface close to a flat surface). For example, the processing system SYS performs at least one of addition processing and removal processing using one of the processing
上述した加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、ロボットに取り付けられてもよい。ロボットは、典型的には、多関節ロボットであってもよい。例えば、加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、溶接を行うための溶接ロボットに取り付けられてもよい。例えば、加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、自走可能なモバイルロボットに取り付けられてもよい。 The processing unit 2 (particularly the processing head 21) described above may be attached to a robot. The robot may typically be an articulated robot. For example, the processing unit 2 (particularly the processing head 21) may be attached to a welding robot for performing welding. For example, the processing unit 2 (particularly the processing head 21) may be attached to a self-propelled mobile robot.
(5)付記
以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を記載する。
[付記1]
物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、
前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させる移動装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記照射光学系は、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、
前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記移動装置が前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測し、
前記制御装置は、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御する
造形システム。
[付記2]
前記計測装置は、前記移動部材が前記射出ビームの照射位置を移動させる幅を計測可能である
付記1に記載の造形システム。
[付記3]
前記制御装置は、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動装置を制御する
付記1又は2に記載の造形システム。
[付記4]
前記移動装置は、前記照射光学系を前記計測装置に対して移動させる
付記1から3のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記5]
前記移動装置は、前記計測装置を前記照射光学系に対して移動させる
付記1から4のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記6]
前記移動装置は、前記計測装置及び前記照射光学系を移動させる
付記1から5のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記7]
前記移動部材は、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記射出ビームが移動するように、前記射出ビームを偏向する偏向部材を含む
付記1から6のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記8]
前記移動部材は、ガルバノミラー、及び、平行平板の少なくとも一つを備える
付記1から7のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記9]
前記計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームの照射位置の移動速度は、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくともの一方の移動速度と異なる
付記1から8のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記10]
前記計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームの照射位置の移動速度は、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方の移動速度よりも速い
付記9に記載の造形システム。
[付記11]
前記計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームの照射位置の移動方向と、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方の移動方向とが同一である
付記1から10のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記12]
前記計測装置は、前記照射光学系の光軸に交差する長手方向に沿って延びる開口が形成された開口部材を含み、
前記計測期間の少なくとも一部において、前記移動部材は、前記長手方向に交差する方向に沿って前記射出ビームが前記開口を横切るように、前記長手方向に交差する方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させ、前記移動装置は、前記長手方向に交差する方向に沿って前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させる
付記1から11のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記13]
前記計測装置は、前記開口を介して前記射出ビームを受光する受光装置を含み、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記射出ビームの受光結果を含む
付記12に記載の造形システム。
[付記14]
前記計測期間のうちの第1期間において、前記移動部材は、前記照射光学系の光軸に交差する第1方向に沿って、前記射出ビームの照射位置を移動させ、且つ、前記移動装置は、前記第1方向に沿って、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させ、
前記計測期間のうちの第2期間において、前記移動部材は、前記照射光学系の光軸に交差し且つ前記第1方向に交差する第2方向に沿って、前記射出ビームの照射位置を移動させ、且つ、前記移動装置は、前記第2方向に沿って、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させる
付記1から13のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記15]
前記計測装置は、前記照射光学系の光軸及び前記第1方向のそれぞれに交差する第3方向に沿って延びる第1開口と、前記照射光学系の光軸及び前記第2方向のそれぞれに交差する第4方向に沿って延びる第2開口とが形成された開口部材を含み、
前記第1期間において、前記移動部材は、前記第1方向に沿って前記射出ビームが前記第1開口を横切るように、前記第1方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させ、
前記第2期間において、前記移動部材は、前記第2方向に沿って前記射出ビームが前記第2開口を横切るように、前記第2方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させる
付記14に記載の造形システム。
[付記16]
前記計測装置は、前記第1期間において前記第1開口を介して前記射出ビームを受光し、且つ、前記第2期間において前記第2開口を介して前記射出ビームを受光する受光装置を含み、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記射出ビームの受光結果を含む
付記15に記載の造形システム。
[付記17]
前記計測期間の少なくとも一部において、前記移動部材は、前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を往復移動させる
付記1から16のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記18]
前記制御装置は、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置が往復移動するストローク幅を算出し、前記造形期間の少なくとも一部において、前記算出したストローク幅に基づいて前記移動部材を制御する
付記17に記載の造形システム。
[付記19]
前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材は、前記物体上で前記射出ビームの照射位置を往復移動させ、
前記制御装置は、前記造形期間の少なくとも一部において、前記算出したストローク幅に基づいて、前記物体上で前記射出ビームの照射位置が往復移動するストローク幅が所望幅となるように、前記移動部材を制御する
付記18に記載の造形システム。
[付記20]
物体の表面に第1造形ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2造形ビームを照射可能な第2照射光学系とを含み、前記第1及び第2造形ビームの少なくとも一つによって形成される少なくとも一つの溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、
前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記第1照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置が、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、
前記第2照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置が、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含み、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御する
造形システム。
[付記21]
前記計測装置は、一つの受光部を有する一つの受光センサを備える
付記20に記載の造形システム。
[付記22]
前記計測装置は、複数の受光部を有する一つの受光センサを備える
付記20に記載の造形システム。
[付記23]
前記造形装置は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記第1照射光学系の光軸及び前記第2照射光学系の少なくとも一方に交差する方向に沿って、前記第1照射光学系と前記第2照射光学系の少なくとも一方と前記計測装置とを相対移動させる移動装置を更に備える
付記20から22のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記24]
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記移動装置を制御する
付記23に記載の造形システム。
[付記25]
前記制御装置は、パス情報に基づいて目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように、前記移動装置を制御し、
前記パス情報は、ライン幅情報を含み、
前記制御装置は、前記ライン幅情報に基づいて造形されるラインの幅の内側において前記第1射出ビームの照射位置及び前記第2射出ビームの照射位置の少なくとも一方が周期的に移動するように、第1偏向部材及び第2偏向部材の少なくとも一方を制御する
付記23又は24に記載の造形システム。
[付記26]
前記造形装置は、前記第1射出ビームによって第1溶融池を形成可能であり、且つ、前記第2射出ビームによって第1溶融池とは異なる第2溶融池を形成可能である
付記20から25のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記27]
前記造形装置は、前記第1射出ビーム及び前記第2射出ビームによって一つの溶融池を形成可能である
付記20から26のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記28]
前記計測結果は、前記第1射出ビームの照射位置、及び、前記第2射出ビームの照射位置に関する情報を含む
付記20から27のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記29]
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記物体上での前記第1造形ビームの照射位置を、前記物体上での前記第2造形ビームの照射位置に応じて定まる位置に設定するように、前記第1及び第2偏向部材を制御する
付記20から28のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記30]
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記物体上での前記第1造形ビームの照射位置を、前記物体上での前記第2造形ビームの照射位置に重ねるように、前記第1及び第2偏向部材を制御する
付記20から29のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記31]
前記第1照射光学系は、前記第1射出ビームの強度を検出可能な第1検出装置を含み、
前記第2照射光学系は、前記第2射出ビームの強度を検出可能な第2検出装置を含み、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記第1及び第2検出装置の少なくとも一方に異常が生じているか否かを判定可能である
付記20から30のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記32]
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果が正常である一方で前記第1検出装置による前記第1射出ビームの計測結果が異常である場合に、前記第1検出装置に異常が生じていると判定し、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果が正常である一方で前記第2検出装置による前記第2射出ビームの計測結果が異常である場合に、前記第2検出装置に異常が生じていると判定する
付記31に記載の造形システム。
[付記33]
前記造形システムは、前記第1射出ビームを生成可能な第1光源と、前記第2射出ビームを生成可能な第2光源と、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記第1及び第2光源のいずれか一方に異常が生じているか否かを判定可能である
付記31又は32に記載の造形システム。
[付記34]
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果と前記第1検出装置による前記第1射出ビームの計測結果との双方が異常である場合に、前記第1光源に異常が生じていると判定し、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果と前記第2検出装置による前記第2射出ビームの計測結果との双方が異常である場合に、前記第2光源に異常が生じていると判定する
付記33に記載の造形システム。
[付記35]
前記計測装置は、開口が形成された開口部材と、前記開口を介して前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つを受光する受光装置とを含み、
前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記第1射出ビームの受光結果を含み、
前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記第2射出ビームの受光結果を含む
付記20から34のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記36]
前記第1造形ビームの波長は、前記第2造形ビームの波長とは異なる
付記20から35のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記37]
物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで前記物体に造形物を造形可能な造形装置と、
前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、
前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備える造形システム。
[付記38]
前記制御装置は、前記載置部材を回転させることにより、前記計測装置の位置を第1位置から第2位置に変更可能であり、
前記造形装置は、前記計測装置の位置が前記第1位置となっている場合に、前記物体に造形物を造形可能であり、
前記計測装置は、前記計測装置の位置が前記第2位置となっている場合に、前記射出ビームを計測可能である
付記37に記載の造形システム。
[付記39]
前記制御装置は、前記載置部材が基準姿勢及び前記基準姿勢とは異なる姿勢となるように制御可能であり、
前記造形装置は、前記基準姿勢における前記載置部材に載置された前記物体に前記造形ビームを照射可能であり、
前記基準姿勢とは異なる姿勢における前記載置部材に配置された前記計測装置は、前記射出ビームを計測可能である
付記37又は38に記載の造形システム。
[付記40]
前記計測装置は、前記載置部材の配置面に配置され、
前記配置面は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系が存在する方向とは異なる方向を向いている
付記37から39のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記41]
前記計測装置は、前記載置部材の配置面に配置され、
前記配置面は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記光軸に交差する方向を向いている
付記37から40のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記42]
前記計測装置は、前記載置部材の配置面に配置され、
前記配置面は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記照射光学系が存在する方向を向いている
付記37から41のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記43]
前記計測装置は、前記載置部材の配置面に配置され、
前記配置面は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記光軸に沿った方向を向いている
付記37から42のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記44]
前記計測装置は、開口が形成された開口部材と、前記開口を介して前記射出ビームの少なくとも一つを受光する受光装置とを含み、
前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記開口と前記受光装置とが前記光軸に交差する方向に沿って並び、
前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記開口と前記受光装置とが前記光軸に沿って並ぶ
付記37から43のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記45]
前記計測装置は、前記載置部材の回転により、前記照射光学系が前記射出ビームを照射可能な第1位置と、前記照射光学系が前記射出ビームを照射可能でない第2位置との間で移動する
付記37から44のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記46]
前記計測装置は、前記載置部材の回転により、前記光軸上の第1位置と前記光軸から離れた第2位置との間で移動する
付記37から45のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記47]
前記計測装置は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記第2位置に位置し、
前記計測装置は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記第1位置に位置する
付記45又は46に記載の造形システム。
[付記48]
前記造形システムは、前記載置部材を回転させることで、前記計測装置に付着した付着物を除去する
付記37から47のいずれか一項に記載の造形システム。
[付記49]
物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記加工ビームによって前記物体を加工可能な加工装置と、
前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記照射光学系は、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、
前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測する
加工システム。
[付記50]
物体の表面に第1加工ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2加工ビームを照射可能な第2照射光学系とを含み、前記第1及び第2加工ビームの少なくとも一つによって前記物体を加工可能な加工装置と、
前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記第1照射光学系は、前記第1射出ビームの照射位置が前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、
前記第2照射光学系は、前記第2射出ビームの照射位置が前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含む
加工システム。
[付記51]
物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含み、前記加工ビームによって前記物体を加工可能な加工装置と、
前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、
前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備える加工システム。
[付記52]
物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含む造形装置を用いて、前記造形ビームによって物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、
計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記造形装置を用いて前記造形物が造形される造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させることと、
前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含み、
前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含み、
前記造形装置を制御することは、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御することを含む
造形方法。
[付記53]
物体の表面に第1造形ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2造形ビームを照射可能な第2照射光学系とを含む造形装置を用いて、前記第1及び第2造形ビームの少なくとも一つによって形成される少なくとも一つの溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、
計測装置を用いて、前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、
前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含み、
前記造形装置を制御することは、前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御することを含む
造形方法。
[付記54]
載置部材に載置された物体の表面に造形ビームを照射可能な照射光学系を含む造形装置を用いて、前記造形ビームによって前記物体に形成される溶融池に造形材料を供給することで、前記物体に造形物を造形することと、
前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含む造形方法。
[付記55]
物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、
計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含み、
前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含む
加工方法。
[付記56]
物体の表面に第1加工ビームを照射可能な第1照射光学系と、前記物体の表面に第2加工ビームを照射可能な第2照射光学系とを含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、
前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、
前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含む加工方法。
[付記57]
載置部材に載置された物体の表面に加工ビームを照射可能な照射光学系を含む加工装置を用いて、前記物体を加工することと、
前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含む加工方法。
(5) Additional Notes Regarding the embodiments described above, the following additional notes will be further described.
[Additional note 1]
a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam;
a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
a moving device that relatively moves the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the modeling device models the object;
a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
The irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period,
The measurement device includes at least part of a measurement period in which the moving member moves the irradiation position of the emitted beam on the measurement device and the movement device moves at least one of the irradiation optical system and the measurement device. , measuring the emitted beam;
The modeling system, wherein the control device controls the movable member during at least part of the modeling period based on a measurement result of the injection beam during the measurement period.
[Additional note 2]
The modeling system according to
[Additional note 3]
The modeling system according to
[Additional note 4]
The modeling system according to any one of
[Additional note 5]
The modeling system according to any one of
[Additional note 6]
The modeling system according to any one of
[Additional note 7]
The movable member includes a deflection member that deflects the emitted beam so that the emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system. modeling system.
[Additional note 8]
The modeling system according to any one of
[Additional note 9]
The modeling according to any one of
[Additional note 10]
The modeling system according to appendix 9, wherein the moving speed of the irradiation position of the emitted beam is faster than the moving speed of at least one of the irradiation optical system and the measuring device during at least a part of the measurement period.
[Additional note 11]
According to any one of
[Additional note 12]
The measurement device includes an aperture member formed with an aperture extending along a longitudinal direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system,
During at least a portion of the measurement period, the movable member is configured to irradiate the ejected beam along a direction intersecting the longitudinal direction so that the ejected beam crosses the opening along the direction intersecting the longitudinal direction. The modeling system according to any one of
[Additional note 13]
The measuring device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the aperture,
The modeling system according to
[Additional note 14]
In a first period of the measurement period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a first direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and the moving device: moving at least one of the irradiation optical system and the measurement device along the first direction,
In a second period of the measurement period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a second direction that intersects with the optical axis of the irradiation optical system and intersects with the first direction. , and the moving device moves at least one of the irradiation optical system and the measuring device along the second direction.
[Additional note 15]
The measurement device includes a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the first direction, and a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the second direction. an opening member formed with a second opening extending along a fourth direction;
In the first period, the moving member moves the irradiation position of the ejected beam along the first direction so that the ejected beam crosses the first aperture along the first direction,
In the second period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along the second direction so that the emitted beam crosses the second aperture along the second direction. The printing system described.
[Additional note 16]
The measurement device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the first aperture during the first period and receives the emitted beam through the second aperture during the second period,
The modeling system according to appendix 15, wherein the measurement result of the emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the ejected beam by the light receiving device.
[Additional note 17]
17. The modeling system according to any one of
[Additional note 18]
The control device calculates a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the measurement device based on the measurement results of the injection beam during the measurement period, The modeling system according to appendix 17, wherein the moving member is controlled based on the calculated stroke width.
[Additional note 19]
During at least a portion of the modeling period, the moving member reciprocates the irradiation position of the injection beam on the object;
The control device controls the moving member so that a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the object becomes a desired width based on the calculated stroke width during at least a part of the modeling period. The modeling system according to appendix 18.
[Additional note 20]
a first irradiation optical system capable of irradiating a first shaping beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second shaping beam onto the surface of the object; a modeling device capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one;
a first injection beam including at least one of the first modeling beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system; and a first emission beam emitted from the second modeling beam and the second irradiation optical system. a second exit beam including at least one of the two guide beams;
a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams by the measurement device;
The first irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the first emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. a first deflection member that deflects the first exit beam;
The second irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the second emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. a second deflection member that deflects the second emitted beam;
The control device controls at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first emitted beam by the measurement device and the measurement result of the second emitted beam by the measurement device. A modeling system that controls one side.
[Additional note 21]
The modeling system according to appendix 20, wherein the measuring device includes one light receiving sensor having one light receiving section.
[Additional note 22]
The modeling system according to appendix 20, wherein the measuring device includes one light receiving sensor having a plurality of light receiving sections.
[Additional note 23]
The modeling device, during at least part of the modeling period in which the modeling device models the object, along a direction intersecting at least one of the optical axis of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system, The modeling system according to any one of Supplementary Notes 20 to 22, further comprising a moving device that relatively moves at least one of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system and the measurement device.
[Additional note 24]
The modeling system according to
[Additional note 25]
The control device controls the moving device so that a shaped object is formed on the object along a target trajectory based on path information,
The path information includes line width information,
The control device is configured to periodically move at least one of the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam inside the width of the line to be modeled based on the line width information. The modeling system according to
[Additional note 26]
The modeling device is capable of forming a first molten pool by the first injection beam, and is capable of forming a second molten pool different from the first molten pool by the second injection beam. The modeling system according to any one of the items.
[Additional note 27]
27. The modeling system according to any one of attachments 20 to 26, wherein the modeling device is capable of forming one molten pool using the first injection beam and the second injection beam.
[Additional note 28]
The modeling system according to any one of appendices 20 to 27, wherein the measurement result includes information regarding the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam.
[Additional note 29]
The control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device. 29. The modeling system according to any one of appendices 20 to 28, wherein the first and second deflection members are controlled so as to be set at positions determined depending on the irradiation position.
[Additional note 30]
The control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device. The modeling system according to any one of appendices 20 to 29, wherein the first and second deflection members are controlled so as to overlap at the irradiation position.
[Additional note 31]
The first irradiation optical system includes a first detection device capable of detecting the intensity of the first emitted beam,
The second irradiation optical system includes a second detection device capable of detecting the intensity of the second emitted beam,
Supplementary Note 20: The control device is capable of determining whether an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection devices based on the measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. 30. The modeling system according to any one of 30 to 30.
[Additional note 32]
The control device controls the first detection device when the measurement result of the first injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the first injection beam by the first detection device is abnormal. It is determined that an abnormality has occurred,
The control device controls the second detection device when the measurement result of the second injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the second injection beam by the second detection device is abnormal. The modeling system according to
[Additional note 33]
The modeling system includes a first light source capable of generating the first emitted beam, a second light source capable of generating the second emitted beam,
Supplementary Note 31: The control device is capable of determining whether an abnormality has occurred in either one of the first and second light sources based on the measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. Or the modeling system according to 32.
[Additional note 34]
The control device is configured to detect an abnormality in the first light source when both a measurement result of the first emitted beam by the measuring device and a measurement result of the first emitted beam by the first detection device are abnormal. It is determined that
The control device is configured to detect an abnormality in the second light source when both a measurement result of the second emitted beam by the measuring device and a measurement result of the second emitted beam by the second detection device are abnormal. The modeling system described in Appendix 33.
[Additional note 35]
The measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the first and second emitted beams through the aperture,
The measurement result of the first emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the first emitted beam by the light receiving device,
35. The modeling system according to any one of appendices 20 to 34, wherein the measurement result of the second emitted beam by the measuring device includes the result of light reception of the second emitted beam by the light receiving device.
[Appendix 36]
The modeling system according to any one of Supplementary Notes 20 to 35, wherein the wavelength of the first modeling beam is different from the wavelength of the second modeling beam.
[Additional note 37]
a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam;
a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
a measurement device that is disposed on the mounting member, is rotatable around the rotation axis, and is capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; ,
and a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
[Appendix 38]
The control device is capable of changing the position of the measuring device from a first position to a second position by rotating the mounting member,
The modeling device is capable of printing a model on the object when the measuring device is at the first position,
The modeling system according to attachment 37, wherein the measuring device is capable of measuring the emitted beam when the measuring device is at the second position.
[Additional note 39]
The control device is capable of controlling the mounting member so that it assumes a reference attitude and an attitude different from the reference attitude,
The modeling device is capable of irradiating the object placed on the mounting member in the reference posture with the modeling beam,
The modeling system according to attachment 37 or 38, wherein the measuring device placed on the placement member in a posture different from the reference posture is capable of measuring the emitted beam.
[Additional note 40]
The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
According to any one of Supplementary Notes 37 to 39, the placement surface faces a direction different from a direction in which the irradiation optical system exists during at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object. modeling system.
[Additional note 41]
The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
The modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 40, wherein the arrangement surface faces a direction intersecting the optical axis during at least a part of the modeling period in which the modeling device models the object.
[Additional note 42]
The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
42. The modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 41, wherein the arrangement surface faces a direction in which the irradiation optical system exists during at least part of a measurement period in which the measurement device measures the emitted beam.
[Additional note 43]
The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
The modeling system according to any one of appendices 37 to 42, wherein the arrangement surface faces a direction along the optical axis during at least part of a measurement period in which the measurement device measures the emitted beam.
[Additional note 44]
The measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the emitted beams through the aperture,
During at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object, the opening and the light receiving device are aligned in a direction intersecting the optical axis;
44. The modeling system according to any one of appendices 37 to 43, wherein the aperture and the light receiving device are aligned along the optical axis during at least part of a measurement period during which the measurement device measures the emitted beam.
[Additional note 45]
The measuring device is moved by rotation of the mounting member between a first position where the irradiation optical system can irradiate the exit beam and a second position where the irradiation optical system cannot irradiate the exit beam. The modeling system according to any one of Supplementary Notes 37 to 44.
[Additional note 46]
The modeling according to any one of appendices 37 to 45, wherein the measuring device moves between a first position on the optical axis and a second position away from the optical axis by rotation of the mounting member. system.
[Additional note 47]
The measuring device is located at the second position during at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object,
The modeling system according to attachment 45 or 46, wherein the measuring device is located at the first position during at least part of a measurement period during which the measuring device measures the emitted beam.
[Additional note 48]
The modeling system according to any one of appendices 37 to 47, wherein the modeling system removes deposits attached to the measuring device by rotating the mounting member.
[Additional note 49]
a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam;
a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
The irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system,
The measuring device measures the ejected beam during at least part of a measurement period in which the movable member moves the irradiation position of the ejected beam on the measuring device.
[Additional note 50]
a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second processing beam onto the surface of the object; a processing device capable of processing the object with at least one;
a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; a second injection beam including at least one of the two guide beams;
a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams by the measurement device;
The first irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam so that the irradiation position of the first emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. including;
The second irradiation optical system includes a second deflection member that deflects the second emitted beam so that the irradiation position of the second emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. Including processing system.
[Additional note 51]
a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam;
a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
a measuring device disposed on the mounting member, rotatable around the rotation axis, and capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; ,
A processing system comprising: a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
[Additional note 52]
A modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object is used to supply a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby modeling a modeled object on the object. and,
measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device;
Relative movement of the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the object is modeled using the modeling device. and,
using a moving member included in the irradiation optical system to move the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period; ,
controlling the modeling device based on the measurement results of the injection beam;
Measuring the emitted beam includes moving the irradiation position of the ejected beam on the measuring device using the moving member and moving at least one of the irradiation optical system and the measuring device at least during a measurement period. In part, measuring the exit beam;
Controlling the modeling apparatus includes controlling the moving member during at least a portion of the modeling period based on a measurement result of the injection beam during the measurement period.
[Additional note 53]
The first and Modeling a model on the object by supplying a model material to at least one molten pool formed by at least one of the second model beams;
A first injection beam including at least one of the first shaping beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system, the second shaping beam and the second irradiation optical system using a measuring device. measuring each of the second emitted beams including at least one of the second guide beams emitted from the system;
Using a first deflection member that is included in the first irradiation optical system and is capable of deflecting the first emitted beam, the irradiation position of the first emitted beam is adjusted to the first emitted beam on the object or on the measuring device. moving along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
Using a second deflection member included in the second irradiation optical system and capable of deflecting the second emitted beam, the irradiation position of the second emitted beam is adjusted to the second emitted beam on the object or on the measuring device. moving along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second injection beams,
Controlling the modeling device includes controlling at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first injection beam and the measurement result of the second injection beam by the measuring device. A printing method that involves controlling one side.
[Additional note 54]
Supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam using a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object placed on the mounting member, forming a model on the object;
measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and the guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member;
rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
A modeling method comprising: controlling the modeling apparatus based on a measurement result of the injection beam.
[Additional note 55]
Processing the object using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object;
using a measurement device to measure an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
using a moving member included in the irradiation optical system, moving the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system;
controlling the processing device based on the measurement result of the injection beam;
Measuring the ejected beam includes measuring the ejected beam during at least part of a measurement period in which the irradiation position of the ejected beam is moved on the measuring device using the moving member. .
[Additional note 56]
Processing the object using a processing device including a first irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a first processing beam and a second irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a second processing beam. to do and
a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a second exit beam including at least one of the two guide beams;
Using a first deflection member included in the first irradiation optical system and capable of deflecting the first emitted beam, the irradiation position of the first emitted beam is directed in a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. moving along;
Using a second deflection member included in the second irradiation optical system and capable of deflecting the second emitted beam, the irradiation position of the second emitted beam is directed in a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. moving along;
A processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams.
[Additional note 57]
Processing the object placed on the mounting member using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object;
measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member;
rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
A processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam.
上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 At least some of the constituent features of each of the above-described embodiments can be combined as appropriate with at least some of the other constituent features of each of the above-described embodiments. Some of the constituent elements of each embodiment described above may not be used. In addition, to the extent permitted by law, the disclosures of all published publications and US patents cited in each of the above-mentioned embodiments are incorporated into the description of the main text.
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う造形システム、加工システム、造形方法及び加工方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate within the scope of the invention as understood from the claims and the entire specification. Processing systems, modeling methods, and processing methods are also included within the technical scope of the present invention.
SYS 加工システム
2 加工ユニット
21 加工ヘッド
211 照射光学系
2146、2156 ガルバノミラー
2143、2153 パワーメータ
212 材料ノズル
22 ヘッド駆動系
3 ステージユニット
31 ステージ
32 ステージ駆動系
324 クレードル
8 キャリブレーションユニット
81 第1キャリブレーションユニット
811 受光装置
82 第2キャリブレーションユニット
821 受光装置
822 開口部材
823 開口
824 マーク
W ワーク
MS 造形面
EL 加工光
EA 目標照射領域
BSA 加工単位領域
MP 溶融池
Claims (57)
前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させる移動装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記照射光学系は、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、
前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記移動装置が前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測し、
前記制御装置は、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御する
造形システム。 a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam;
a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
a moving device that relatively moves the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the modeling device models the object;
a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
The irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period,
The measurement device includes at least part of a measurement period in which the moving member moves the irradiation position of the emitted beam on the measurement device and the movement device moves at least one of the irradiation optical system and the measurement device. , measuring the emitted beam;
The modeling system, wherein the control device controls the movable member during at least part of the modeling period based on a measurement result of the injection beam during the measurement period.
請求項1に記載の造形システム。 The modeling system according to claim 1, wherein the measuring device is capable of measuring a width by which the movable member moves the irradiation position of the emitted beam.
請求項1又は2に記載の造形システム。 The modeling system according to claim 1 or 2, wherein the control device controls the moving device during at least part of the modeling period based on a measurement result of the emitted beam during the measurement period.
請求項1から3のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 1 to 3, wherein the moving device moves the irradiation optical system with respect to the measuring device.
請求項1から4のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 1 to 4, wherein the moving device moves the measuring device with respect to the irradiation optical system.
請求項1から5のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 1 to 5, wherein the moving device moves the measuring device and the irradiation optical system.
請求項1から6のいずれか一項に記載の造形システム。 The moving member includes a deflection member that deflects the emitted beam so that the emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system. modeling system.
請求項1から7のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 1 to 7, wherein the moving member includes at least one of a galvanometer mirror and a parallel plate.
請求項1から8のいずれか一項に記載の造形システム。 9. The moving speed of the irradiation position of the emitted beam is different from the moving speed of at least one of the irradiation optical system and the measuring device during at least a part of the measurement period. modeling system.
請求項9に記載の造形システム。 10. The modeling system according to claim 9, wherein during at least a portion of the measurement period, a moving speed of the irradiation position of the emitted beam is faster than a moving speed of at least one of the irradiation optical system and the measuring device.
請求項1から10のいずれか一項に記載の造形システム。 According to any one of claims 1 to 10, the direction of movement of the irradiation position of the emitted beam is the same as the direction of movement of at least one of the irradiation optical system and the measurement device during at least a part of the measurement period. The printing system described.
前記計測期間の少なくとも一部において、前記移動部材は、前記長手方向に交差する方向に沿って前記射出ビームが前記開口を横切るように、前記長手方向に交差する方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させ、前記移動装置は、前記長手方向に交差する方向に沿って前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させる
請求項1から11のいずれか一項に記載の造形システム。 The measurement device includes an aperture member formed with an aperture extending along a longitudinal direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system,
During at least a portion of the measurement period, the movable member is configured to irradiate the ejected beam along a direction intersecting the longitudinal direction so that the ejected beam crosses the opening along the direction intersecting the longitudinal direction. The modeling system according to any one of claims 1 to 11, wherein the position is moved, and the moving device moves at least one of the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting the longitudinal direction.
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記射出ビームの受光結果を含む
請求項12に記載の造形システム。 The measuring device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the aperture,
The modeling system according to claim 12, wherein the measurement result of the emitted beam by the measuring device includes a result of reception of the emitted beam by the light receiving device.
前記計測期間のうちの第2期間において、前記移動部材は、前記照射光学系の光軸に交差し且つ前記第1方向に交差する第2方向に沿って、前記射出ビームの照射位置を移動させ、且つ、前記移動装置は、前記第2方向に沿って、前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させる
請求項1から13のいずれか一項に記載の造形システム。 In a first period of the measurement period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a first direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and the moving device: moving at least one of the irradiation optical system and the measurement device along the first direction,
In a second period of the measurement period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along a second direction that intersects with the optical axis of the irradiation optical system and intersects with the first direction. 14. The modeling system according to claim 1, wherein the moving device moves at least one of the irradiation optical system and the measuring device along the second direction.
前記第1期間において、前記移動部材は、前記第1方向に沿って前記射出ビームが前記第1開口を横切るように、前記第1方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させ、
前記第2期間において、前記移動部材は、前記第2方向に沿って前記射出ビームが前記第2開口を横切るように、前記第2方向に沿って前記射出ビームの照射位置を移動させる
請求項14に記載の造形システム。 The measurement device includes a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the first direction, and a first aperture extending along a third direction intersecting each of the optical axis of the irradiation optical system and the second direction. an opening member formed with a second opening extending along a fourth direction;
In the first period, the moving member moves the irradiation position of the ejected beam along the first direction so that the ejected beam crosses the first aperture along the first direction,
In the second period, the moving member moves the irradiation position of the emitted beam along the second direction so that the emitted beam crosses the second aperture along the second direction. The modeling system described in .
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記射出ビームの受光結果を含む
請求項15に記載の造形システム。 The measurement device includes a light receiving device that receives the emitted beam through the first aperture during the first period and receives the emitted beam through the second aperture during the second period,
The modeling system according to claim 15, wherein the measurement result of the emitted beam by the measuring device includes a result of reception of the emitted beam by the light receiving device.
請求項1から16のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 1 to 16, wherein the moving member reciprocates the irradiation position of the emitted beam on the measuring device during at least part of the measuring period.
請求項17に記載の造形システム。 The control device calculates a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the measurement device based on the measurement results of the injection beam during the measurement period, The modeling system according to claim 17, wherein the moving member is controlled based on the calculated stroke width.
前記制御装置は、前記造形期間の少なくとも一部において、前記算出したストローク幅に基づいて、前記物体上で前記射出ビームの照射位置が往復移動するストローク幅が所望幅となるように、前記移動部材を制御する
請求項18に記載の造形システム。 During at least a portion of the modeling period, the moving member reciprocates the irradiation position of the injection beam on the object;
The control device controls the moving member so that a stroke width in which the irradiation position of the injection beam reciprocates on the object becomes a desired width based on the calculated stroke width during at least a part of the modeling period. The modeling system according to claim 18.
前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記第1照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置が、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、
前記第2照射光学系は、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置が、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含み、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御する
造形システム。 a first irradiation optical system capable of irradiating a first shaping beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second shaping beam onto the surface of the object; a modeling device capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to at least one molten pool formed by at least one;
a first injection beam including at least one of the first modeling beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system; and a first emission beam emitted from the second modeling beam and the second irradiation optical system. a second exit beam including at least one of the two guide beams;
a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams by the measurement device;
The first irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the first emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. a first deflection member that deflects the first exit beam;
The second irradiation optical system is configured such that the irradiation position of the second emitted beam moves on the object or on the measurement device along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. a second deflection member that deflects the second emitted beam;
The control device controls at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first emitted beam by the measurement device and the measurement result of the second emitted beam by the measurement device. A printing system that controls one side.
請求項20に記載の造形システム。 The modeling system according to claim 20, wherein the measuring device includes one light receiving sensor having one light receiving section.
請求項20に記載の造形システム。 The modeling system according to claim 20, wherein the measuring device includes one light receiving sensor having a plurality of light receiving sections.
請求項20から22のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling device, during at least part of the modeling period in which the modeling device models the object, along a direction intersecting at least one of the optical axis of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system, The modeling system according to any one of claims 20 to 22, further comprising a moving device that relatively moves at least one of the first irradiation optical system and the second irradiation optical system and the measuring device.
請求項23に記載の造形システム。 The modeling according to claim 23, wherein the control device controls the moving device based on at least one of a measurement result of the first injection beam by the measurement device and a measurement result of the second injection beam by the measurement device. system.
前記パス情報は、ライン幅情報を含み、
前記制御装置は、前記ライン幅情報に基づいて造形されるラインの幅の内側において前記第1射出ビームの照射位置及び前記第2射出ビームの照射位置の少なくとも一方が周期的に移動するように、第1偏向部材及び第2偏向部材の少なくとも一方を制御する
請求項23又は24に記載の造形システム。 The control device controls the moving device so that a shaped object is formed on the object along a target trajectory based on path information,
The path information includes line width information,
The control device is configured to periodically move at least one of the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam inside the width of the line to be modeled based on the line width information. The modeling system according to claim 23 or 24, wherein at least one of the first deflection member and the second deflection member is controlled.
請求項20から25のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling device is capable of forming a first molten pool with the first injection beam, and is capable of forming a second molten pool different from the first molten pool with the second injection beam. The modeling system according to any one of the above.
請求項20から26のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 20 to 26, wherein the modeling device is capable of forming one molten pool using the first injection beam and the second injection beam.
請求項20から27のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 20 to 27, wherein the measurement result includes information regarding the irradiation position of the first injection beam and the irradiation position of the second injection beam.
請求項20から28のいずれか一項に記載の造形システム。 The control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device. The modeling system according to any one of claims 20 to 28, wherein the first and second deflection members are controlled so as to be set at positions determined depending on the irradiation position.
請求項20から29のいずれか一項に記載の造形システム。 The control device adjusts the irradiation position of the first shaping beam on the object and the irradiation position of the second shaping beam on the object based on the measurement results of the first and second injection beams by the measuring device. The modeling system according to any one of claims 20 to 29, wherein the first and second deflection members are controlled so as to overlap at the irradiation position.
前記第2照射光学系は、前記第2射出ビームの強度を検出可能な第2検出装置を含み、
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記第1及び第2検出装置の少なくとも一方に異常が生じているか否かを判定可能である
請求項20から30のいずれか一項に記載の造形システム。 The first irradiation optical system includes a first detection device capable of detecting the intensity of the first emitted beam,
The second irradiation optical system includes a second detection device capable of detecting the intensity of the second emitted beam,
The control device is capable of determining whether or not an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection devices based on measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. 31. The modeling system according to any one of 20 to 30.
前記制御装置は、前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果が正常である一方で前記第2検出装置による前記第2射出ビームの計測結果が異常である場合に、前記第2検出装置に異常が生じていると判定する
請求項31に記載の造形システム。 The control device controls the first detection device when the measurement result of the first injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the first injection beam by the first detection device is abnormal. It is determined that an abnormality has occurred,
The control device controls the second detection device when the measurement result of the second injection beam by the measurement device is normal while the measurement result of the second injection beam by the second detection device is abnormal. The modeling system according to claim 31, wherein it is determined that an abnormality has occurred.
前記制御装置は、前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの計測結果に基づいて、前記第1及び第2光源のいずれか一方に異常が生じているか否かを判定可能である
請求項31又は32に記載の造形システム。 The modeling system includes a first light source capable of generating the first emitted beam, a second light source capable of generating the second emitted beam,
The control device is capable of determining whether an abnormality has occurred in either one of the first and second light sources based on the measurement results of the first and second emitted beams by the measurement device. 33. The modeling system according to 31 or 32.
前記制御装置は、前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果と前記第2検出装置による前記第2射出ビームの計測結果との双方が異常である場合に、前記第2光源に異常が生じていると判定する
請求項33に記載の造形システム。 The control device is configured to detect an abnormality in the first light source when both a measurement result of the first emitted beam by the measuring device and a measurement result of the first emitted beam by the first detection device are abnormal. It is determined that
The control device is configured to detect an abnormality in the second light source when both a measurement result of the second emitted beam by the measuring device and a measurement result of the second emitted beam by the second detection device are abnormal. 34. The modeling system according to claim 33.
前記計測装置による前記第1射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記第1射出ビームの受光結果を含み、
前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果は、前記受光装置による前記第2射出ビームの受光結果を含む
請求項20から34のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the first and second emitted beams through the aperture,
The measurement result of the first emitted beam by the measuring device includes the result of reception of the first emitted beam by the light receiving device,
The modeling system according to any one of claims 20 to 34, wherein the measurement result of the second emitted beam by the measuring device includes the result of light reception of the second emitted beam by the light receiving device.
請求項20から35のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 20 to 35, wherein the wavelength of the first shaping beam is different from the wavelength of the second shaping beam.
前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、
前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御可能な制御装置と
を備える造形システム。 a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of an object, and capable of modeling a modeled object on the object by supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam;
a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
a measurement device that is disposed on the mounting member, is rotatable around the rotation axis, and is capable of measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; ,
and a control device capable of controlling the modeling device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
前記造形装置は、前記計測装置の位置が前記第1位置となっている場合に、前記物体に造形物を造形可能であり、
前記計測装置は、前記計測装置の位置が前記第2位置となっている場合に、前記射出ビームを計測可能である
請求項37に記載の造形システム。 The control device is capable of changing the position of the measuring device from a first position to a second position by rotating the mounting member,
The modeling device is capable of printing a model on the object when the measuring device is at the first position,
The modeling system according to claim 37, wherein the measuring device is capable of measuring the emitted beam when the measuring device is at the second position.
前記造形装置は、前記基準姿勢における前記載置部材に載置された前記物体に前記造形ビームを照射可能であり、
前記基準姿勢とは異なる姿勢における前記載置部材に配置された前記計測装置は、前記射出ビームを計測可能である
請求項37又は38に記載の造形システム。 The control device is capable of controlling the mounting member so that it assumes a reference attitude and an attitude different from the reference attitude,
The modeling device is capable of irradiating the object placed on the mounting member in the reference posture with the modeling beam,
The modeling system according to claim 37 or 38, wherein the measuring device arranged on the mounting member in a posture different from the reference posture is capable of measuring the emitted beam.
前記配置面は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系が存在する方向とは異なる方向を向いている
請求項37から39のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
40. The arrangement surface faces a direction different from a direction in which the irradiation optical system exists during at least part of a modeling period during which the modeling device models the object. The printing system described.
前記配置面は、前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記光軸に交差する方向を向いている
請求項37から40のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
The modeling system according to any one of claims 37 to 40, wherein the arrangement surface faces a direction intersecting the optical axis during at least part of a modeling period in which the modeling device models the object.
前記配置面は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記照射光学系が存在する方向を向いている
請求項37から41のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
The modeling system according to any one of claims 37 to 41, wherein the arrangement surface faces a direction in which the irradiation optical system exists during at least part of a measurement period in which the measurement device measures the emitted beam. .
前記配置面は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記光軸に沿った方向を向いている
請求項37から42のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device is arranged on the arrangement surface of the mounting member,
The modeling system according to any one of claims 37 to 42, wherein the arrangement surface faces a direction along the optical axis during at least part of a measurement period during which the measurement device measures the emitted beam.
前記造形装置が前記造形物を造形する造形期間の少なくとも一部において、前記開口と前記受光装置とが前記光軸に交差する方向に沿って並び、
前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記開口と前記受光装置とが前記光軸に沿って並ぶ
請求項37から43のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device includes an aperture member in which an aperture is formed, and a light receiving device that receives at least one of the emitted beams through the aperture,
During at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object, the opening and the light receiving device are aligned in a direction intersecting the optical axis;
The modeling system according to any one of claims 37 to 43, wherein the opening and the light receiving device are aligned along the optical axis during at least part of a measurement period in which the measurement device measures the emitted beam.
請求項37から44のいずれか一項に記載の造形システム。 The measuring device is moved by rotation of the mounting member between a first position where the irradiation optical system can irradiate the exit beam and a second position where the irradiation optical system cannot irradiate the exit beam. The modeling system according to any one of claims 37 to 44.
請求項37から45のいずれか一項に記載の造形システム。 46. The measuring device moves between a first position on the optical axis and a second position away from the optical axis by rotation of the mounting member. modeling system.
前記計測装置は、前記計測装置が前記射出ビームを計測する計測期間の少なくとも一部において、前記第1位置に位置する
請求項45又は46に記載の造形システム。 The measuring device is located at the second position during at least a part of the modeling period during which the modeling device models the object,
The modeling system according to claim 45 or 46, wherein the measuring device is located at the first position during at least part of a measurement period during which the measuring device measures the emitted beam.
請求項37から47のいずれか一項に記載の造形システム。 The modeling system according to any one of claims 37 to 47, wherein the modeling system removes deposits attached to the measuring device by rotating the mounting member.
前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記照射光学系は、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させる移動部材を含み、
前記計測装置は、前記移動部材が前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測する
加工システム。 a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam;
a measuring device capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device;
The irradiation optical system includes a moving member that moves the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system,
The measuring device measures the ejected beam during at least part of a measurement period in which the movable member moves the irradiation position of the ejected beam on the measuring device.
前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備え、
前記第1照射光学系は、前記第1射出ビームの照射位置が前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第1射出ビームを偏向する第1偏向部材を含み、
前記第2照射光学系は、前記第2射出ビームの照射位置が前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動するように、前記第2射出ビームを偏向する第2偏向部材を含む
加工システム。 a first irradiation optical system capable of irradiating a first processing beam onto the surface of an object; and a second irradiation optical system capable of irradiating a second processing beam onto the surface of the object; a processing device capable of processing the object with at least one;
a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; a second exit beam including at least one of the two guide beams;
a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams by the measurement device;
The first irradiation optical system includes a first deflection member that deflects the first emitted beam so that the irradiation position of the first emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. including;
The second irradiation optical system includes a second deflection member that deflects the second emitted beam so that the irradiation position of the second emitted beam moves along a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. Including processing system.
前記物体が載置され、且つ、前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに回転可能な載置部材と、
前記載置部材に配置され、前記回転軸周りに回転可能であり、且つ、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測可能な計測装置と、
前記計測装置による前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御可能な制御装置と
を備える加工システム。 a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of an object, and capable of processing the object with the processing beam;
a mounting member on which the object is mounted and rotatable around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
a measuring device disposed on the mounting member, rotatable around the rotation axis, and capable of measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system; ,
A processing system comprising: a control device capable of controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam by the measurement device.
計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記造形装置を用いて前記造形物が造形される造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記照射光学系と前記計測装置とを相対移動させることと、
前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含み、
前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させ且つ前記照射光学系及び前記計測装置の少なくとも一方を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含み、
前記造形装置を制御することは、前記計測期間における前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形期間の少なくとも一部において、前記移動部材を制御することを含む
造形方法。 A modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating a modeling beam onto the surface of the object is used to supply a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam, thereby modeling a modeled object on the object. and,
measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device;
Relative movement of the irradiation optical system and the measuring device along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least part of a modeling period during which the object is modeled using the modeling device. and,
using a moving member included in the irradiation optical system to move the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system during at least a part of the modeling period; ,
controlling the modeling device based on the measurement results of the injection beam;
Measuring the emitted beam includes moving the irradiation position of the ejected beam on the measuring device using the moving member and moving at least one of the irradiation optical system and the measuring device at least during a measurement period. In part, measuring the exit beam;
Controlling the modeling apparatus includes controlling the moving member during at least a portion of the modeling period based on a measurement result of the injection beam during the measurement period.
計測装置を用いて、前記第1造形ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2造形ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、
前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記物体上で又は前記計測装置上で、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含み、
前記造形装置を制御することは、前記第1射出ビームの計測結果及び前記計測装置による前記第2射出ビームの計測結果の少なくとも一方に基づいて、前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材の少なくとも一方を制御することを含む
造形方法。 The first and Modeling a model on the object by supplying a model material to at least one molten pool formed by at least one of the second model beams;
A first injection beam including at least one of the first shaping beam and a first guide beam emitted from the first irradiation optical system, the second shaping beam and the second irradiation optical system using a measuring device. measuring each of the second emitted beams including at least one of the second guide beams emitted from the system;
Using a first deflection member that is included in the first irradiation optical system and is capable of deflecting the first emitted beam, the irradiation position of the first emitted beam is adjusted to the first emitted beam on the object or on the measuring device. moving along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
Using a second deflection member included in the second irradiation optical system and capable of deflecting the second emitted beam, the irradiation position of the second emitted beam is adjusted to the second emitted beam on the object or on the measuring device. moving along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system;
controlling the modeling device based on a measurement result of at least one of the first and second injection beams,
Controlling the modeling device includes controlling at least one of the first deflection member and the second deflection member based on at least one of the measurement result of the first injection beam and the measurement result of the second injection beam by the measuring device. A printing method that involves controlling one side.
前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記造形ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記造形装置を制御することと
を含む造形方法。 Supplying a modeling material to a molten pool formed on the object by the modeling beam using a modeling device including an irradiation optical system capable of irradiating the modeling beam onto the surface of the object placed on the mounting member, forming a model on the object;
measuring an emitted beam including at least one of the modeling beam and the guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member;
rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
A modeling method comprising: controlling the modeling apparatus based on a measurement result of the injection beam.
計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系が備える移動部材を用いて、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って前記照射光学系から射出する前記射出ビームを移動させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含み、
前記射出ビームを計測することは、前記移動部材を用いて前記計測装置上で前記射出ビームの照射位置を移動させている計測期間の少なくとも一部において、前記射出ビームを計測することを含む
加工方法。 Processing the object using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object;
using a measurement device to measure an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system;
using a moving member included in the irradiation optical system, moving the emitted beam emitted from the irradiation optical system along a direction intersecting an optical axis of the irradiation optical system;
controlling the processing device based on the measurement result of the injection beam;
Measuring the ejected beam includes measuring the ejected beam during at least part of a measurement period in which the irradiation position of the ejected beam is moved on the measuring device using the moving member. .
前記第1加工ビーム及び前記第1照射光学系から射出される第1ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第1射出ビームと、前記第2加工ビーム及び前記第2照射光学系から射出される第2ガイドビームのうち少なくとも一つを含む第2射出ビームとのそれぞれを計測することと、
前記第1照射光学系が備え且つ前記第1射出ビームを偏向可能な第1偏向部材を用いて、前記第1射出ビームの照射位置を、前記第1照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第2照射光学系が備え且つ前記第2射出ビームを偏向可能な第2偏向部材を用いて、前記第2射出ビームの照射位置を、前記第2照射光学系の光軸に交差する方向に沿って移動させることと、
前記第1及び第2射出ビームの少なくとも一つの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含む加工方法。 Processing the object using a processing device including a first irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a first processing beam and a second irradiation optical system capable of irradiating the surface of the object with a second processing beam. to do and
a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a first exit beam including at least one of the first processing beam and a first guide beam exiting from the first irradiation optical system; and a second exit beam including at least one of the two guide beams;
Using a first deflection member included in the first irradiation optical system and capable of deflecting the first emitted beam, the irradiation position of the first emitted beam is directed in a direction intersecting the optical axis of the first irradiation optical system. moving along the
Using a second deflection member included in the second irradiation optical system and capable of deflecting the second emitted beam, the irradiation position of the second emitted beam is directed in a direction intersecting the optical axis of the second irradiation optical system. moving along the
A processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of at least one of the first and second emitted beams.
前記載置部材に配置された計測装置を用いて、前記加工ビーム及び前記照射光学系から射出されるガイドビームのうち少なくとも一つを含む射出ビームを計測することと、
前記照射光学系の光軸に交差する回転軸周りに前記載置部材を回転させて、前記回転軸周りに前記計測装置を回転させることと、
前記射出ビームの計測結果に基づいて、前記加工装置を制御することと
を含む加工方法。 Processing the object placed on the mounting member using a processing device including an irradiation optical system capable of irradiating a processing beam onto the surface of the object;
measuring an emitted beam including at least one of the processing beam and a guide beam emitted from the irradiation optical system using a measuring device disposed on the mounting member;
rotating the mounting member around a rotation axis intersecting the optical axis of the irradiation optical system, and rotating the measurement device around the rotation axis;
A processing method comprising: controlling the processing device based on a measurement result of the injection beam.
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