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公開番号2025014648
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117377
出願日2023-07-19
発明の名称形成方法及び形成装置
出願人株式会社大林組
代理人個人,個人
主分類B28B 1/30 20060101AFI20250123BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】積層により構造物を形成するための形成方法及び形成装置を提供する。
【解決手段】形成方法では、造形材を吐出するノズル11と、積層経路に応じて、ノズル11を移動させるロボットアーム15と、切り込みを入れた補強材を、ノズル11内の造形材に送出させる補強材供給装置30と、を備えた3Dプリンタ10を用いて、積層経路において、ノズル11から吐出される造形材で形成されるレイヤL1を積み上げることにより積層させた構造物を形成する。造形材の吐出前に、流動しているモルタルM1で、鋼線W1を切断しながら混入させた補強造形材を生成し、ノズル11から、補強造形材を吐出させて構造物を形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
造形材を吐出するノズルと、
積層経路に応じて、前記ノズルを移動させる移動装置と、
前記ノズル内の前記造形材に補強材を送出させる補強材供給装置と、を備えた形成装置を用いて、前記積層経路において、前記ノズルから吐出される前記造形材で形成されるレイヤを積み上げることにより積層させた構造物を形成する方法であって、
前記補強材供給装置において、前記造形材の吐出前に、流動している前記造形材で、線状補強材を切断しながら混入させた補強造形材を生成し、
前記ノズルから、前記補強造形材を吐出させて前記構造物を形成することを特徴とする形成方法。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記構造物は、隣接する少なくとも２以上の積層経路によって積層された部位を有し、
前記部位において、前記積層経路には、前記補強造形材を吐出させる第１積層経路と、前記線状補強材を混合しない造形材を吐出させる第２積層経路と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
【請求項３】
積層経路において、造形材で形成されるレイヤを積み上げることにより積層させた構造物を形成する形成装置であって、
前記造形材を吐出するノズルと、
前記積層経路に応じて、前記ノズルを移動させる移動装置と、
切り込みを入れた補強材を、前記ノズル内の造形材に送出させる補強材供給装置と、を備えたことを特徴とする形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、移動するノズルから吐出される造形材を積層させて形成する構造物の形成方法及び形成装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
建築物等の立体の構造物を形成する場合、３次元（３Ｄ）プリンタを利用することがある。この３Ｄプリンタにおいては、ノズルから材料を吐出させながらノズルを移動させて各レイヤを形成する。そして、各レイヤを積み重ねることにより立体形状を有する構造物を形成する。３次元プリンタを用いて、所望の形状の側面を有する構造物を形成するための構造物形成システムが検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、３Ｄプリンタを用いて、構造物を形成する場合に一筆書きを用いることもある（例えば、特許文献２参照。）。この文献に記載の形成支援システムは、モルタルを吐出するノズルが移動する積層経路を生成する制御部を備える。制御部は、積層部の平面形状において、積層部の幅方向に分割した分割領域を生成する。そして、この分割領域の全部を一筆書きで繋げる積層経路を生成する。
【０００４】
更に、モルタル等の引張強度や曲げ強度を改善するために、短繊維を混合した繊維補強モルタルを用いる技術も検討されている（例えば、特許文献３参照。）。この文献に記載の技術では、３Ｄプリンタによる押出積層時に、１００～１３０ｍｍ、および１５０～１９０ｍｍである繊維補強モルタルを用いる。
【０００５】
また、各層間の接合強度を向上させるための技術も検討されている（例えば、特許文献４参照。）。この文献に記載の積層構造物の構築技術では、繊維材ないし鋼線材を予め適宜の長さに切断加工された補強体を、圧縮空気により順次に殻壁部を構成するプリント層の上面に吹き付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－６９６６１号公報
特開２０２３－６４５８８号公報
特開２０２２－１２４８５９号公報
特許第６９９３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
補強材を添加することにより、積層構造物の強化を図ることができる。しかしながら、特許文献３の技術では、モルタルを吐出させるポンプや、モルタルを搬送するチューブにおいて、繊維による閉塞が生じる可能性がある。また、特許文献４の技術では、補強体を層内に埋入するために、繊維材ないし鋼線材を予め適宜の長さに切断加工された補強体を、圧縮空気により順次に殻壁部を構成するプリント層の上面に吹き付ける。この場合、繊維が飛散するため、繊維量の制御が難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する形成方法は、造形材を吐出するノズルと、積層経路に応じて、前記ノズルを移動させる移動装置と、前記ノズル内の造形材に補強材を送出させる補強材供給装置と、を備えた形成装置を用いる。そして、積層経路において、前記ノズルから吐出される造形材で形成されるレイヤを積み上げることにより積層させた構造物を形成する。この場合、前記補強材供給装置により、前記造形材の吐出前に、流動している前記造形材で、線状補強材を切断しながら混入させた補強造形材を生成し、前記ノズルから、前記補強造形材を吐出させて前記構造物を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、効率的に構造物を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態における形成装置の説明図である。
実施形態における線状補強材の挿入部の説明図である。
実施形態におけるハードウェア構成の説明図である。
実施形態における処理手順の説明図である。
実施形態における形成方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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