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公開番号2025034312
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140618
出願日2023-08-31
発明の名称複数材料造形用三次元形状データの作成方法、プログラム及び作成装置
出願人株式会社松風
代理人
主分類G06F 30/10 20200101AFI20250306BHJP(計算;計数)
要約【課題】複数の材料や色調等から造形する3次元形状データを得ること。
【解決手段】複数材料で造形するために用いる三次元形状データの作成方法であって、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を該ステップで分割した数だけ作成するステップ、
該面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
前記方法で作成された三次元形状データを出力するステップ、
を含むコンピュータの作動方法。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータによって複数材料造形用三次元形状データを作成する方法であって、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を作成するステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
さらに、前記面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記モノブロックの三次元形状データは、
三次元CADで設計された三次元形状データ、
スキャンデータから取得された三次元形状データ、
スキャンデータからリバースエンジニアリングで作成された三次元形状データ、
のいずれかを含むことを特徴とする、
請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記モノブロックの三次元形状データの分割数は、
1～１００、
である、
請求項1に記載のコンピュータの方法。
【請求項５】
請求項1の方法で作成された三次元形状データの座標情報は、
出力時にそれぞれ維持される、
請求項1に記載の方法。
【請求項６】
コンピュータに請求項１～5のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
コンピュータに請求項１～6のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
モノブロックの三次元形状データから複数材料造形用三次元形状データを作成する三次元形状データ作成装置であって、
モノブロックの三次元形状データに基づいて複数材料造形用三次元形状データする制御装置、
を備え、
前記制御装置は、
１つ又は複数のプロセッサ、
前記１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶したメモリ、
を有し、
前記命令は、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を該ステップで分割した数だけ作成するステップ、
該面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
前記方法で作成された三次元形状データを出力するステップ、
を含む、三次元形状データの作成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数材料造形用三次元形状データの作成方法、プログラム及び作成装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、熱溶解積層方式のデュアルヘッド型3Dプリンターやインクジェット方式の3Dプリンターが開発され、複数材料を用いた一体型造形が可能になっている。
熱溶解積層方式のデュアルヘッド型3Dプリンターで２種類の材料を用いた一体型造形を行うには、少なくとも2つ以上の閉じた三次元形状データが、それぞれ接触した位置関係で三次元CADからSTLデータとして出力されることが必要である。前記条件を満たした少なくとも２つ以上の三次元形状データをスライサーソフトウェアに入力して、三次元形状データごとにヘッドAとヘッドBのどちらで造形するか設定することで２種類の材料を用いた一体造形物の造形用データが作成される。そして、造形用データを3Dプリンターに入力することで２種類の材料を用いた一体造形物が得られる。
【０００３】
特許文献１には、人工歯部と、顎堤粘膜を被覆する顎堤被覆部を有する義歯床とを備えてなる有床義歯の作製方法が開示されている。特許文献１の記載の方法では、前記有床義歯の形状データを取得する形状データ取得ステップと、取得された前記形状データに基づき、性状を変化させて前記有床義歯を三次元に造形する造形ステップを含む有床義歯の作製方法で、部位によって性状の異なる義歯を3Dプリンターで作製している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２２５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数材料造形用三次元形状データは、専用三次元CADにおいては設計方法や設計データの出力時に制限があり、複数材料造形用三次元形状データが作成できない場合がある。例えば、一部の歯科用三次元CADソフトウェアは、人工歯と義歯床で構成される全部床義歯の三次元形状データは、人工歯と義歯床が一体となった三次元形状データが出力されるか、人工歯を嵌め込むソケットを形成して義歯床の三次元形状データのみが出力される。加えて、出力される三次元形状データには、設計時の座標情報から移動・回転処理が行われる。
【０００６】
また、三次元スキャナーによって三次元形状データを取得する場合も、複数の構成要素がある形状が一体の三次元形状データとして出力される。
【０００７】
本発明は、複数材料造形用の三次元形状データの作成方法、プログラム及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の複数材料で造形するために用いる三次元形状データの作成方法は、
コンピュータによって複数材料造形用三次元形状データを作成する方法であって、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を該ステップで分割した数だけ作成するステップ、
該面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
前記方法で作成された三次元形状データを出力するステップ、
を含む。
【０００９】
本発明の一態様の複数材料で造形するために用いる三次元形状データの作成プログラムは、
コンピュータによって複数材料造形用三次元形状データを作成するプログラムであって、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を該ステップで分割した数だけ作成するステップ、
該面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
前記方法で作成された三次元形状データを出力するステップ、
を実行する。
【００１０】
本発明の一態様の複数材料で造形するために用いる三次元形状データの作成装置は、
モノブロックの三次元形状データから複数材料造形用三次元形状データを作成する三次元形状データ作成装置であって、
モノブロックの三次元形状データに基づいて複数材料造形用三次元形状データする制御装置、
を備え、
前記制御装置は、
１つ又は複数のプロセッサ、
前記１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶したメモリ、
を有し、
前記命令は、
モノブロックの三次元形状データを取得するステップ、
モノブロックの三次元形状データを分割するステップ、
分割された三次元形状データの境界線を算出するステップ、
該境界線に合う面を該ステップで分割した数だけ作成するステップ、
該面の法線ベクトルの向きを外向きにするステップ、
該面と分割された三次元形状データの縁端を一致させるステップ、
該面と分割された三次元形状データを結合するステップ、
前記方法で作成された三次元形状データを出力するステップ、
を含む。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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