JPH07125078A - Data processing method - Google Patents
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- JPH07125078A JPH07125078A JP5274041A JP27404193A JPH07125078A JP H07125078 A JPH07125078 A JP H07125078A JP 5274041 A JP5274041 A JP 5274041A JP 27404193 A JP27404193 A JP 27404193A JP H07125078 A JPH07125078 A JP H07125078A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ照射により紫外
線硬化樹脂を硬化させ立体形状モデルを作成する光造形
方法およびその装置に関わり、特にレーザ透過光による
余剰硬化による寸法偏差を補正することで寸法精度に優
れた光造形物を提供するためのデータ処理方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereolithography method and apparatus for curing an ultraviolet curable resin by laser irradiation to create a three-dimensional model, and particularly by correcting dimensional deviation due to excessive curing by laser transmitted light. The present invention relates to a data processing method for providing a stereolithography object having excellent dimensional accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光造形方法および装置は、丸谷
他:光造形法:日刊工業新聞社に記載のように三次元形
状モデルデータを等高線データに変換し、等高線ごとの
断面形状に従い順次積層し立体モデルを作成する方法と
して知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a stereolithography method and apparatus have been described in Marutani et al .: Stereolithography: Convert three-dimensional shape model data into contour line data as described in Nikkan Kogyo Shimbun, and sequentially stack according to the cross-sectional shape of each contour line. It is known as a method of creating a three-dimensional model.
【0003】精度向上策については、特公平5−339
00号公報、33901号公報に記載されている。Regarding measures for improving accuracy, Japanese Patent Publication No. 5-339.
No. 00, 33901.
【0004】また、RP&M・SLA特別セミナー:日
本3Dシステム主催:’92.10.29−30では、
樹脂層へのレーザ照射を一回走査した場合の硬化深さと
レーザが交差したときの硬化深さでは、交差した部分の
硬化深さの方が約1.7倍深くなる、と記載されてい
る。Also, at the RP & M / SLA Special Seminar: Japan 3D System Sponsor: '92 .10.29-30,
It is described that the curing depth at the time when the resin layer is scanned by laser irradiation once and the curing depth at the time when the laser intersects is about 1.7 times deeper at the intersecting portion. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】光造形技術では水平な
板の底面あるいはオーバーハング部底面において、積層
時に硬化物を透過したレーザの漏れ光の累積で余剰硬化
してしまう問題がある。この問題は寸法偏差として現わ
れ、光造形の本質的な問題である。In the stereolithography technique, there is a problem in that the bottom surface of a horizontal plate or the bottom surface of an overhang portion is excessively hardened due to the accumulation of leakage light of a laser which has passed through a hardened material during lamination. This problem appears as dimensional deviation and is an essential problem of stereolithography.
【0006】上記従来技術はオーバーハング部底面のレ
ーザ透過光による余剰硬化厚さの補正について配慮され
ていなかった。このため該部の下部においては、レーザ
透過光により未硬化樹脂が硬化し設計厚さ以上となり、
寸法精度を低下させる問題があった。The above-mentioned prior art does not consider the correction of the excess cured thickness by the laser transmitted light on the bottom surface of the overhang portion. Therefore, in the lower part of the portion, the uncured resin is cured by the laser transmitted light and the thickness exceeds the design thickness
There was a problem of reducing the dimensional accuracy.
【0007】さらに、造形物の寸法を設計値と揃えるに
は削るといった二次加工の工程が必要となるが、狭い隙
間では削ることが不可能な場合もあり、寸法偏差の補正
が必要であった。Further, in order to make the dimensions of the modeled object equal to the design value, a secondary machining step such as shaving is required, but in some cases it is impossible to shave in a narrow gap, and it is necessary to correct the dimensional deviation. It was
【0008】寸法偏差の補正方法としては、三次元CA
Dにおいて設計寸法を修正するという方法もあるが、C
ADでの寸法修正は容易ではなく、手間がかかるという
問題がある。A three-dimensional CA is used as a method for correcting the dimensional deviation.
There is also a method to modify the design dimensions in D, but C
There is a problem that the dimension correction by AD is not easy and takes time.
【0009】本発明の目的は上記のような問題を解決
し、造形物およびオーバーハング部の底面を自動検出
し、光造形技術の本質的な寸法偏差を自動的に補正処理
する方法を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a method for automatically detecting the bottom surfaces of a modeled object and an overhang portion and automatically correcting the dimensional deviation which is an essential feature of the optical modeling technique. Especially.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、表面形状データを構成する多角形パッチの頂点をノ
ードに置き換え、オーバーハング部底面に位置する多角
形パッチを構成するノードを移動させて該多角形パッチ
の形状および位置を変更する、という方法で自動的に表
面形状データにおいて上記寸法偏差を補正しておき、該
データを基に造形を行なう。In order to achieve the above object, the vertices of polygon patches forming the surface shape data are replaced with nodes, and the nodes forming the polygon patches located on the bottom surface of the overhang portion are moved. By changing the shape and position of the polygonal patch, the dimensional deviation is automatically corrected in the surface shape data, and the modeling is performed based on the data.
【0011】[0011]
【作用】本発明において、光造形技術の本質的な寸法偏
差を表面形状データ上で、自動的に補正することが可能
となり、補正後の表面形状データを基に造形を行なうこ
とで光造形物の寸法精度が向上する。また、上記補正処
理は自動的に行なえるため、寸法偏差補正の効率が向上
する。さらに、削るといった二次加工の工程が省略され
る。In the present invention, it becomes possible to automatically correct the dimensional deviation which is an essential feature of the stereolithography technique on the surface shape data, and by performing the shaping based on the corrected surface shape data, the stereolithography object is produced. Dimensional accuracy is improved. Further, since the above-mentioned correction processing can be automatically performed, the efficiency of dimensional deviation correction is improved. Further, a secondary processing step such as shaving is omitted.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は、本発明の第一実施例を示すオーバ
ーハング部底面の余剰硬化による寸法偏差を表面形状デ
ータにて補正する処理方法のPAD図である。FIG. 1 is a PAD diagram of a processing method for correcting a dimensional deviation due to excessive hardening of the bottom surface of an overhang portion according to a first embodiment of the present invention by using surface shape data.
【0014】まず、補正を行なうための表面形状データ
ファイルを指定する。表面形状データとは三次元形状モ
デルの表面を少なくとも3頂点を有する多角形パッチの
集合で表現したものであり、本実施例では三角形パッチ
について示す。図2に表面形状データファイルのフォー
マットを示す。法線ベクトルとパッチを構成する3頂点
の三次元座標が記載され、各パッチのデータ間は区切り
マークにて区別されている。次に、上記表面形状データ
ファイルのパッチの3頂点の座標および法線ベクトルを
順次読み込み、全パッチ数をカウントする。次に、読み
込んだ頂点座標にノード番号を付けていき、先に読み込
んだパッチの頂点座標と一致するものには同一のノード
番号を付ける。さらに、各パッチがいずれのノードで構
成されるかを記憶させる。次にオーバーハング部検出の
ため、法線ベクトルについてそのZ成分の正負を判定す
る。Z成分が負、すなわちパッチ面が下に向いている場
合には、該パッチはオーバーハング部底面あるいは造形
物底面に位置するため、該パッチを構成するノードに、
オーバーハング部底面に位置することを示すフラッグを
立てる。これをすべてのパッチについて繰り返す。以上
の操作は、パッチデータを読み込みながら、随時行なっ
ても全体としての処理は同様である。First, a surface shape data file for correction is designated. The surface shape data represents the surface of the three-dimensional shape model by a set of polygonal patches having at least three vertices, and this embodiment shows a triangular patch. FIG. 2 shows the format of the surface shape data file. The normal vector and the three-dimensional coordinates of the three vertices forming the patch are described, and the data of each patch are distinguished by a delimiter mark. Next, the coordinates and normal vectors of the three vertices of the patches in the surface shape data file are sequentially read, and the total number of patches is counted. Next, a node number is added to the vertex coordinates that have been read in, and the same node number is assigned to the one that matches the vertex coordinates of the patch that was previously read. Further, it stores which node each patch is composed of. Next, in order to detect the overhang portion, whether the Z component of the normal vector is positive or negative is determined. When the Z component is negative, that is, when the patch surface faces downward, the patch is located at the bottom surface of the overhang portion or the bottom surface of the modeled object.
Set a flag to indicate that it is located on the bottom of the overhang. Repeat this for all patches. The above operation is the same as the entire processing even if it is performed at any time while reading the patch data.
【0015】次に、補正量として余剰硬化厚さαを設定
する。余剰硬化厚さαの求め方については後述する。次
いで、全ノードのフラッグを調べ、上記フラッグが立っ
ているノードについて、そのノードのZ座標に補正量を
加算し、補正後のZ座標値を各ノードの新たな座標値と
して置き換える。置き換えたノードの新座標をもってパ
ッチを構成する頂点座標を書き直す。ここで、パッチの
面傾きに変更が生じているので、該パッチの法線ベクト
ルを補正後のZ座標を用いて算出する。補正後の頂点座
標および法線ベクトルから、読み込んだデータフォーマ
ットと同じフォーマットで新たな表面形状データファイ
ルを作成する。Next, a surplus cured thickness α is set as a correction amount. The method for obtaining the surplus cured thickness α will be described later. Next, the flags of all the nodes are checked, and for the node having the flag set, the correction amount is added to the Z coordinate of the node, and the corrected Z coordinate value is replaced as the new coordinate value of each node. Rewrite the vertex coordinates that make up the patch with the new coordinates of the replaced node. Here, since the surface inclination of the patch is changed, the normal vector of the patch is calculated using the corrected Z coordinate. Create a new surface shape data file in the same format as the read data format from the corrected vertex coordinates and normal vector.
【0016】補正量の設定については、Z補正以前のど
の段階で行なっても全体としての処理は同様である。Regarding the setting of the correction amount, the overall processing is the same regardless of which stage is performed before the Z correction.
【0017】ここで何故パッチの頂点にノード番号付け
を行ない、Z座標の補正をノードにて処理するのかを説
明する。図3は上記表面形状データの三角形パッチの図
である。図3(a)は隣り合う二つのパッチA,Bにつ
いて示したもので、パッチAはオーバーハング部底面に
位置しており、パッチBはオーバーハング部ではない。
各パッチの頂点をa1,a2,a3,b1,b2,b
3,とする。ここで、オーバーハング部底面にあるパッ
チAの形状を変更する際に頂点a1,a2,a3の座標
値を移動した場合、三角形パッチAの形状は変更された
ものの、パッチBと離れてしまいパッチAとパッチBの
関係が保たれず不正なデータとなってしまう。通常の表
面形状データのパッチは、少なくとも3頂点で構成され
ているが、隣合うパッチがこれらの頂点を共有している
という認識はない。図3(b)は三角形パッチA,Bが
共有する頂点をノードn1,n3に置き換え、ノードn
1,n2,n3を移動してパッチAの形状を変更したも
のである。その結果、パッチBの形状も同時に変更さ
れ、パッチA、Bは離れることなく両パッチの関係は保
たれ正しいデータとなる。このように、モデルの表面を
表す三角形パッチにおいて、隣合うパッチが共有する頂
点をノードに置き換え、該ノードを移動させることによ
り、両パッチが離れたり、交差することなくその形状お
よび位置を変更することができる。ここでは傾斜したオ
ーバーハング底面を例に示したが、水平な場合も同様で
ある。Here, the reason why node numbers are assigned to the vertices of the patches and the Z coordinate correction is processed by the nodes will be described. FIG. 3 is a diagram of the triangular patch of the surface shape data. FIG. 3A shows two adjacent patches A and B. The patch A is located on the bottom surface of the overhang portion, and the patch B is not the overhang portion.
The vertices of each patch are a1, a2, a3, b1, b2, b
3, Here, if the coordinate values of the vertices a1, a2, and a3 are moved when changing the shape of the patch A on the bottom surface of the overhang portion, the shape of the triangular patch A is changed, but the patch is separated from the patch B, and the patch is separated. The relationship between A and patch B is not maintained, resulting in incorrect data. A patch of normal surface shape data is composed of at least three vertices, but it is not recognized that adjacent patches share these vertices. In FIG. 3B, the vertices shared by the triangular patches A and B are replaced with nodes n1 and n3,
The shape of the patch A is changed by moving 1, n2 and n3. As a result, the shape of the patch B is also changed at the same time, the patches A and B are not separated, and the relationship between both patches is maintained and correct data is obtained. As described above, in the triangular patch representing the surface of the model, the vertices shared by the adjacent patches are replaced with nodes, and the nodes are moved, so that the shapes and positions of the patches are changed without separating or intersecting. be able to. Here, an inclined overhang bottom surface is shown as an example, but the same applies to a horizontal case.
【0018】次に、造形物底面あるいはオーバーハング
部底面に位置するパッチを法線ベクトルで判定する方法
について説明する。図4はオーバーハング部底面に位置
する三角形パッチとその法線ベクトルである。モデルの
積層方向を座標Z軸の正方向とし、該パッチで定まる平
面に垂直で且つモデルの外側に向かう法線ベクトルをa
(Xa,Ya,Za)とすると、Z成分が、Za<0な
らば該パッチは下を向いているため、オーバーハング部
底面に位置すると判定できる。このようにして、上記法
線ベクトルZ成分の正負を判定することによりオーバー
ハング部底面に位置するパッチを自動検出することを可
能とした。Next, a method of determining the patch located on the bottom surface of the modeled object or the bottom surface of the overhang portion by the normal vector will be described. FIG. 4 shows a triangular patch located on the bottom surface of the overhang portion and its normal vector. Let the stacking direction of the model be the positive direction of the coordinate Z-axis, and let the normal vector that is perpendicular to the plane defined by the patch and goes to the outside of the model be a
Assuming that (Xa, Ya, Za), if the Z component is Za <0, it can be determined that the patch is located on the bottom surface of the overhang portion because the patch faces downward. In this way, it is possible to automatically detect the patch located on the bottom surface of the overhang portion by determining whether the normal vector Z component is positive or negative.
【0019】以上のような処理方法で、造形物底面およ
びオーバーハング部転面を自動検出し、表面形状データ
上にて寸法偏差を効率良く補正することができ、このデ
ータを基に造形を行なうことにより寸法精度の高い光造
形品を得ることができる。With the above processing method, the bottom surface of the modeled object and the rolling surface of the overhang portion can be automatically detected, and the dimensional deviation can be efficiently corrected on the surface shape data, and the modeling is performed based on this data. This makes it possible to obtain a stereolithography product with high dimensional accuracy.
【0020】本実施例では三角形パッチについて示した
が、多角形パッチについても効果は同様である。In this embodiment, the triangular patch is shown, but the same effect can be obtained with a polygon patch.
【0021】ここで、余剰硬化厚さについて説明する。
図5(a)に光造形で余剰硬化の原理を示す。余剰硬化
は造形物のオーバーハング部底面を透過したレーザーの
漏れ光が、オーバーハング部底面の未硬化樹脂を硬化す
ることで生じる。次に余剰硬化厚さαの求め方を図5
(b)を用いて説明する。The surplus cured thickness will be described below.
FIG. 5A shows the principle of surplus curing by stereolithography. Excessive curing is caused by the leakage light of the laser which has passed through the bottom surface of the overhang portion of the molded article and cures the uncured resin on the bottom surface of the overhang portion. Next, FIG. 5 shows how to determine the surplus cured thickness α.
An explanation will be given using (b).
【0022】積層ピッチをP 第1硬化層の上面からの深さをD 積層数をN 樹脂の光吸収係数をk とするとN層積層時の深さDでの透過光エネルギーEn
(D,N)は En(D,N)=EXP(−k(D+(N−1)P)/
λ) である。P is the stacking pitch, D is the depth from the upper surface of the first cured layer, and D is the number of stacked layers. N is the light absorption coefficient of the resin.
(D, N) is En (D, N) = EXP (−k (D + (N−1) P) /
λ).
【0023】ここで、積層にともない第1層下部では何
回も透過光が照射されるから、その累積エネルギーをE
total(D,N)とすれば Etotal(D,N)=EXP(−kD/λ) +EXP(−k(D+P)/λ) + ・ ・ +EXP(−k(D+(n−1)P)/λ) ここで A=EXP(−kD/λ) B=EXP(−kP/λ) とすれば Etotal(D,N)=A(1+B+B^2+・・・+B
^(n−1)) 両辺の対数をとると 1n(Etotal(D,N))=−kD/λ+1n(C) ここに、c=(1−B^n)/(1−B) よって D=−λ/k(1n(Etotal(D,N)−1n
(C)) Dは第1層の上面からの深さであること、また、Etota
l(D,N)を臨界硬化パワー(照射パワーに対する
比)とすればN層積層したときの余剰硬化の厚さαはHere, since the transmitted light is irradiated many times in the lower part of the first layer due to the stacking, the accumulated energy is E
If total (D, N) is given, Etotal (D, N) = EXP (−kD / λ) + EXP (−k (D + P) / λ) + ... + EXP (−k (D + (n−1) P) / λ) where A = EXP (-kD / λ) B = EXP (-kP / λ) Etotal (D, N) = A (1 + B + B ^ 2 + ... + B
^ (N-1)) Taking the logarithm of both sides, 1n (Etotal (D, N)) =-kD / λ + 1n (C) where c = (1-B ^ n) / (1-B) Therefore D = -Λ / k (1n (Etotal (D, N) -1n
(C)) D is the depth from the top surface of the first layer, and Etota
Assuming that l (D, N) is the critical curing power (ratio to irradiation power), the surplus curing thickness α when N layers are stacked is
【0024】[0024]
【数1】α=D−P(n−1) となる。## EQU1 ## α = DP (n-1).
【0025】図6に積層厚さと寸法偏差の関係を示す。
このデータは水平なオーバーハングFIG. 6 shows the relationship between laminated thickness and dimensional deviation.
This data is a horizontal overhang
【0026】底面についての結果である。これより、The results are for the bottom surface. Than this,
【数1】の計算結果は実測値とよく一致していることが
わかる。It can be seen that the calculation result of [Equation 1] is in good agreement with the measured value.
【0027】図7は本発明の第一実施例において補正量
をオーバーハング部底面の傾きに依存する値とした場合
のPAD図である。オーバーハング部底面に位置するパ
ッチを検出した後に、該パッチを構成するノードに補正
量として該パッチの傾きに依存する値を設定する。図8
(a)は半径r=3.0の穴をもつモデルの表面形状デ
ータに補正量を1として上記補正を施したモデルデータ
の断面図である。しかし、余剰硬化厚さはオーバーハン
グ部底面の傾きに依存するため、このデータを基に光造
形を行なうと、寸法偏差が一様ではなく右図のようない
びつな光造形モデルとなってしまう。図8(b)は補正
量をオーバーハング部底面の傾きに依存する値として上
記補正を施したモデルデータの断面図であり、このデー
タに基に光造形を行なうと、図のようなスムースな穴形
状が作成され、寸法精度の良い光造形モデルを得ること
ができる。FIG. 7 is a PAD diagram when the correction amount is a value depending on the inclination of the bottom surface of the overhang portion in the first embodiment of the present invention. After detecting the patch located on the bottom surface of the overhang portion, a value that depends on the inclination of the patch is set as a correction amount in the nodes that form the patch. Figure 8
(A) is a cross-sectional view of model data obtained by performing the above correction with a correction amount of 1 on the surface shape data of a model having a hole with a radius r = 3.0. However, the surplus hardening thickness depends on the inclination of the bottom surface of the overhang part, so if stereolithography is performed based on this data, the dimensional deviation will not be uniform, and a distorted stereolithography model as shown in the right figure will result. . FIG. 8B is a cross-sectional view of the model data on which the above-described correction is performed with the correction amount as a value depending on the inclination of the bottom surface of the overhang portion. A hole shape is created, and a stereolithography model with high dimensional accuracy can be obtained.
【0028】ここでの補正量の設定はオーバーハング部
底面に位置するパッチの検出の後であれば、どの段階で
行なっても全体としての処理は同様である。The setting of the correction amount here is the same as that of the whole process regardless of the stage after the detection of the patch located on the bottom surface of the overhang portion.
【0029】以上のような処理方法で表面形状データに
補正を施し、造形を行なうことにより寸法精度の高い光
造形品を得ることができる。By correcting the surface shape data by the above processing method and performing modeling, an optical modeling product with high dimensional accuracy can be obtained.
【0030】図9は本発明の第一実施例において法線ベ
クトルを多角形パッチの頂点から算出する場合のPAD
図である。表面形状データファイルに含まれる三角形パ
ッチを構成する頂点の座標を読み込み、これらの頂点座
標から該パッチの法線ベクトルを算出する。該法線ベク
トルを用いてオーバーハング部に位置するパッチを判定
する。法線ベクトルの算出はそのZ成分の正負を判定す
るより以前の段階であれば、どの時点で行なっても全体
としての処理は同様である。FIG. 9 shows the PAD when the normal vector is calculated from the vertices of the polygon patch in the first embodiment of the present invention.
It is a figure. The coordinates of the vertices forming the triangular patch included in the surface shape data file are read, and the normal vector of the patch is calculated from these vertex coordinates. A patch located in the overhang portion is determined using the normal vector. If the calculation of the normal vector is at a stage prior to the determination of whether the Z component is positive or negative, the overall processing is the same at any time.
【0031】以上のような処理方法で表面形状データに
補正を施し、造形を行なうことにより寸法精度の高い光
造形品を得ることができる。By correcting the surface shape data by the above processing method and performing modeling, an optical modeling product with high dimensional accuracy can be obtained.
【0032】図10は本発明の第二実施例を示すもの
で、上記の表面形状データに補正処理を施して光造形を
行なう手順である。3次元CADで形状モデルを作成
し、それを光造形用表面形状データに変換し、該データ
にオーバーハング部の自動検出および寸法偏差自動補正
という補正処理を施し、光造形を行なう。図11は直径
の設計値 D=10.0の穴をもつモデルの断面図であ
り、図11(a)は補正無しで、図11(b)は上記補
正処理を施して造形したモデルの断面図である。このよ
うに、本発明の手順に従い造形を行なうことにより、寸
法精度の高い光造形品を得ることができる。FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention, which is a procedure for performing correction processing on the above surface shape data to carry out stereolithography. A three-dimensional CAD is used to create a shape model, which is converted into surface shape data for stereolithography, and the data is subjected to correction processing such as automatic detection of overhangs and automatic correction of dimensional deviation to perform stereolithography. FIG. 11 is a cross-sectional view of a model having a hole with a design value of diameter D = 10.0. FIG. 11 (a) is a cross section of a model without correction, and FIG. It is a figure. As described above, by performing the modeling according to the procedure of the present invention, it is possible to obtain an optical modeling product with high dimensional accuracy.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、造形物の底面およびオ
ーバーハング部の底面を自動検出し、該底面に生じる光
造形技術の本質的な寸法偏差を、表面形状データ上にて
補正することができ、寸法精度の高い光造形品を得られ
る効果がある。According to the present invention, it is possible to automatically detect the bottom surface of a modeled object and the bottom surface of an overhang portion, and correct the essential dimensional deviation of the optical modeling technique generated on the bottom surface on the surface shape data. Therefore, there is an effect that a stereolithography product with high dimensional accuracy can be obtained.
【0034】また、寸法偏差の補正は三次元CADに戻
って手で修正する必要がなく、自動的に短時間で処理で
きる効果がある。Further, the correction of the dimensional deviation does not have to be manually corrected by returning to the three-dimensional CAD, and there is an effect that it can be automatically processed in a short time.
【図1】本発明の第一実施例を示すオーバーハング部底
面の余剰硬化による寸法偏差を表面形状モデルにて補正
する処理方法のPAD図である。FIG. 1 is a PAD diagram of a processing method for correcting a dimensional deviation due to excessive hardening of a bottom surface of an overhang portion according to a first embodiment of the present invention using a surface shape model.
【図2】本発明の第一実施例における表面形状データの
フォーマットである。FIG. 2 is a format of surface shape data in the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第一実施例における三角形パッチとノ
ードを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing triangular patches and nodes according to the first embodiment of this invention.
【図4】本発明の第一実施例におけるオーバーハング部
のパッチの法線ベクトルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a normal vector of a patch of an overhang portion in the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第一実施例における余剰硬化厚さを示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a surplus cured thickness in the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第一実施例における積層厚さと寸法偏
差の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between laminated thickness and dimensional deviation in the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第一実施例において補正量をオーバー
ハング部底面の傾きに依存する値とした場合のPAD図
である。FIG. 7 is a PAD diagram when the correction amount is a value depending on the inclination of the bottom surface of the overhang portion in the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第一実施例における補正量をオーバー
ハング部底面の傾きに依存する値とした場合のモデルの
断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a model when the correction amount in the first embodiment of the present invention is a value depending on the inclination of the bottom surface of the overhang portion.
【図9】本発明の第一実施例において法線ベクトルを多
角形パッチの頂点から算出する場合のPAD図である。FIG. 9 is a PAD diagram when a normal vector is calculated from the vertices of a polygon patch in the first embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第二実施例を示す表面形状データ補
正処理を施して光造形を行なう手順を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a procedure for performing optical shaping by performing surface shape data correction processing according to the second embodiment of the present invention.
【図11】直径の設計値D=10.0の穴をもつモデル
の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a model having a hole having a design value D = 10.0 of diameter.
a…法線ベクトル、 a1,a2,a3,b1,b2,b3…頂点、 n1,n2,n3,n4…ノード、 Za…法線ベクトルZ成分、 α…余剰硬化厚さ。 a ... normal vector, a1, a2, a3, b1, b2, b3 ... vertex, n1, n2, n3, n4 ... node, Za ... normal vector Z component, α ... surplus hardening thickness.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 賢勉 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地株 式会社日立製作所内 (72)発明者 遠藤 敏朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所AV機器事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Kentsugu Okubo 4, 6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Stock company Hitachi Ltd. (72) Inventor Toshiro Endo 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. AV Equipment Division
Claims (5)
点を有する多角形パッチの集合で表す表面形状データを
用いて立体形状モデルを造形するためのデータ処理にお
いて、各パッチについてパッチ面の法線ベクトルの方向
により、造形物の底面あるいはオーバーハング部の底面
部に位置するかを識別し、該パッチが前記底面部に位置
すると識別された場合に該パッチを構成する頂点の座標
を所定方向に所定値移動させることを特徴とするデータ
処理方法。1. In data processing for forming a three-dimensional shape model using surface shape data representing the surface of a three-dimensional shape model with a set of polygonal patches having at least three vertices, a normal line of the patch surface for each patch. The direction of the vector is used to identify whether the patch is located on the bottom of the model or the bottom of the overhang portion, and when the patch is identified to be located on the bottom, the coordinates of the vertices forming the patch are set in a predetermined direction. A data processing method characterized by moving a predetermined value.
動において、パッチの頂点をノードに置き換え、造形物
の底面あるいはオーバーハング部底面に位置する多角形
パッチを該パッチの法線ベクトルのZ成分の正負で判定
し、Z成分が負すなわちオーバーハング部底面に位置す
るパッチについては、該パッチを構成するノードにオー
バーハング部底面に位置するというフラッグを立て、全
ノードを調べて該フラッグの立ったノードのZ座標値に
補正を施し、該ノードを頂点とする全ての多角形パッチ
の形状および位置を変更するという処理方法により表面
形状モデルデータを補正することを特徴とする請求項1
記載のデータ処理方法。2. In identifying and locating coordinates at the bottom, the vertex of the patch is replaced with a node, and the polygon patch located at the bottom of the model or the bottom of the overhang is Z of the normal vector of the patch. Judging by the positive or negative of the component, the Z component is negative, that is, for the patch located at the bottom of the overhang portion, a flag indicating that the Z component is located at the bottom of the overhang portion is set, all nodes are checked, and the flag of the flag is set. 2. The surface shape model data is corrected by a processing method in which the Z coordinate value of a standing node is corrected and the shapes and positions of all polygon patches having the node as a vertex are changed.
Described data processing method.
面に位置する多角形パッチを構成するノードのZ座標値
に施す補正量が、該オーバーハング部底面の傾きに依存
することを特徴とした請求項1又は請求項2記載のデー
タ処理方法。3. A correction amount applied to a Z coordinate value of a node forming a polygon patch located on the bottom surface of the modeled object or the bottom surface of the overhang portion depends on the inclination of the bottom surface of the overhang portion. The data processing method according to claim 1 or 2.
モデル外側に向かう法線ベクトルを該多角形パッチを構
成する頂点座標より算出し、該法線ベクトルの正負によ
りオーバーハング部底面に位置する多角形パッチを判定
することを特徴とした請求項1、請求項2又は請求項3
記載のデータ処理方法。4. A normal vector, which is perpendicular to a plane defined by the polygon patch and extends toward the outside of the model, is calculated from the coordinates of the vertices forming the polygon patch, and the positive / negative of the normal vector determines the position on the bottom surface of the overhang portion. The polygonal patch to be determined is determined, claim 1, claim 2 or claim 3
Described data processing method.
せ、該硬化物を積層していくことで光造形モデルを作成
する光造形法およびその装置に使用することを特徴とす
る請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4記載のデ
ータ処理方法。5. An optical modeling method for producing an optical modeling model by irradiating an ultraviolet curable resin with a laser to cure it and stacking the cured products, and the apparatus is used. The data processing method according to claim 2, claim 3, or claim 4.
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