特開 2023-84452 形成支援システム、形成支援方法及び形成支援プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023084452

(43)【公開日】2023-06-19

(54)【発明の名称】形成支援システム、形成支援方法及び形成支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   B28B 1/30 20060101AFI20230612BHJP

【ＦＩ】

B28B1/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021198635

(22)【出願日】2021-12-07

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】坂上 肇

(72)【発明者】

【氏名】大川 悠奈

(72)【発明者】

【氏名】中村 允哉

(72)【発明者】

【氏名】石関 嘉一

(72)【発明者】

【氏名】金子 智弥

【テーマコード（参考）】

4G052

【Ｆターム（参考）】

4G052DA02

4G052DB12

4G052DC06

(57)【要約】

【課題】傾斜部を有する構造物を的確に形成するための形成支援システム、形成支援方法及び形成支援プログラムを提供する。
【解決手段】作成支援サーバは、モルタルを吐出するノズルの移動を制御する制御部を備える。制御部は、ノズルを移動させながら吐出されるモルタルを積層させることにより、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有し設計厚を有する構造体１０の外形本体１１を形成する。制御部は、設計厚に対応する傾斜部における水平方向のプリント幅を特定し、プリント幅に応じてモルタルの吐出条件を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御部を備え、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出されるモルタルを積層させることにより、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有し設計厚を有する構造物の形成を支援するシステムであって、
前記制御部は、
前記設計厚に対応する前記傾斜部における水平方向のプリント幅を特定し、
前記プリント幅に応じて前記モルタルの吐出条件を変更することを特徴とする形成支援システム。

【請求項2】

前記モルタルの吐出条件を、前記ノズルの移動速度を変更することにより変更することを特徴とする請求項１に記載の形成支援システム。

【請求項3】

制御部を備えた形成支援システムを用いて、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出されるモルタルを積層させることにより、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有し設計厚を有する構造物の形成を支援する方法であって、
前記制御部は、
前記設計厚に対応する前記傾斜部における水平方向のプリント幅を特定し、
前記プリント幅に応じて前記モルタルの吐出条件を変更することを特徴とする形成支援方法。

【請求項4】

制御部を備えた形成支援システムを用いて、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出されるモルタルを積層させることにより、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有し設計厚を有する構造物の形成を支援するプログラムであって、
前記制御部を、
前記設計厚に対応する前記傾斜部における水平方向のプリント幅を特定し、
前記プリント幅に応じて前記モルタルの吐出条件を変更する手段として機能させることを特徴とする形成支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動するノズルから吐出されるモルタルを積層させて形成する構造物の形成支援システム、形成支援方法及び形成支援プログラムに関する。

【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層を形成し、形成した層を徐々に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。このような構造物においては、コンクリート等のセメント系材料は、高い圧縮強度を有するが、引張強度は低いため、高い引張強度を有する構造物を形成するための技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載の構造物は、孔部を有し構造物の外形を構成する外形成体と、外形成体の孔部に第２モルタルを注入して形成される内構造体とを備える。外形成体は、３Ｄプリンタのノズルから第１モルタルを吐出させながら経路に沿って移動させて、奇数層部及び偶数層部を交互に積層させて形成する。内構造体は、外形成体を構成する第１モルタルよりも高強度の部材を構成する第２モルタルで構成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２６６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したように積層したモルタルにより形成する構造物が、傾斜した部分を有する形状の場合もある。例えば、図９及び図１０に示すように、上部が斜めに傾斜した立設する形状の構造物６０がある。この構造物６０は、積層したモルタルによって構成される外形本体６０ｂと、外形本体６０ｂの内部空間に充填された内部構造体６５とが一体化されて形成される。外形本体６０ｂは、辺部６１，６２，６３，６４を有した平面断面形状が略長方形の枠形状を有する。外形本体６０ｂの鉛直方向の断面は、上部が辺部６３側に傾いた形状を有する。ここで、外形本体６０ｂにおいて略垂直方向に立設する最下部の辺部６１，６３は、水平方向の幅が設計どおりの厚み（設計厚）ｗ６と同じになるため、設計どおりに形成することができる。しかし、上部の大きく傾斜した部分における厚みｗ７は、傾斜形状のため、水平方向の幅ｗ８よりも小さくなる。従って、モルタルの吐出条件（吐出量）が下部と同じままで上部を形成すると、実際には、構造物６０の上部の辺部６１，６３が薄くなり、設計どおりの厚みｗ６で外形本体６０ｂを形成することが困難であった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する形成支援システムは、制御部を備え、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出されるモルタルを積層させることにより、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有し設計厚を有する構造物の形成を支援するシステムであって、前記制御部は、前記設計厚に対応する前記傾斜部における水平方向のプリント幅を特定し、前記プリント幅に応じて前記モルタルの吐出条件を変更する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、傾斜部を有する構造物を的確に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態における構造物の斜視図である。

【図2】実施形態における構造物の側面図である。

【図3】実施形態における形成支援システムの構造の説明図である。

【図4】実施形態におけるハードウェア構成の説明図である。

【図5】実施形態における構造物の一層における水平面を説明する説明図である。

【図6】実施形態における設計厚とプリント幅との関係を説明する説明図である。

【図7】実施形態における形成支援システムの吐出量のパラメータを説明する説明図である。

【図8】実施形態における吐出経路生成処理の処理手順の流れ図である。

【図9】従来における構造物の斜視図である。

【図10】従来における構造物の側面図及び一部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図１～図８を用いて、形成支援システム、形成支援方法及び形成支援プログラムを具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、モルタルを３次元（３Ｄ）プリンタで積層する構造物として、構造体１０の外形本体１１を形成する。

【0009】

図１及び図２は、それぞれ構造物の斜視図及び右側面図である。なお、３次元プリンタを用いて積層させて構造物を形成した場合、水平方向に縞状の積層跡が残ることが多いが、図１及び図２では、簡略化により、この縞状の積層跡を省略している。

【0010】

図１に示すように、構造体１０は、外形本体１１と内部構造体１５とを備える。構造体１０の外形本体１１の平面形状は、閉曲面形状を有している。外形本体１１の内部には空間Ｓ１が形成されている。

【0011】

図２に示すように、外形本体１１は、鉛直方向に対して全体的に傾斜し、上方に向かうに従って段々と傾斜角度が大きくなる形状を有する。すなわち、外形本体１１の下部は、傾斜角度が小さくほぼ垂直方向に立設する形状を有し、外形本体１１の上部は、下部の傾斜角度よりも大きい形状を有している。この外形本体１１は、３次元プリンタを用いて、積層可能な硬化性を有するモルタル（セメント系材料）を積層させて形成される。

【0012】

内部構造体１５は、外形本体１１よりも高強度の部材であって、例えば、スリムクリート（登録商標）等、繊維を混合したセメント系材料（繊維補強コンクリート材料）で構成される。内部構造体１５は、外形本体１１の内部に形成された空間Ｓ１に充填された状態で外形本体１１と一体化される。

【0013】

（３Ｄプリンタ２０及び作成支援サーバ４０の構成）
次に、図３及び図４を用いて、上述した構造体１０の外形本体１１を形成する３Ｄプリンタ２０及び作成支援サーバ４０について説明する。

【0014】

（ハードウェア構成例）
図４は、３Ｄプリンタ２０の制御装置３０及び作成支援サーバ４０等として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成例である。

【0015】

情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶装置Ｈ１４、プロセッサＨ１５を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。

【0016】

通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースや無線インタフェース等である。

【0017】

入力装置Ｈ１２は、利用者等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。

【0018】

記憶装置Ｈ１４は、制御装置３０及び作成支援サーバ４０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する記憶部（例えば、後述する吐出経路記憶部４２）である。記憶装置Ｈ１４の一例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等がある。

【0019】

プロセッサＨ１５は、記憶装置Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて、ユーザ端末（図示せず）、制御装置３０及び作成支援サーバ４０における各処理（例えば、後述する制御部３１，４１における処理）を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、例えばＣＰＵやＭＰＵ等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。例えば、プロセッサＨ１５は、制御装置３０及び作成支援サーバ４０のアプリケーションプログラムが起動された場合、後述する各処理を実行するプロセスを動作させる。

【0020】

プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、以下で構成し得る。

【0021】

（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ
（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは
（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）

【0022】

プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【0023】

（３Ｄプリンタ２０の機能）
図３に示す本実施形態の３Ｄプリンタ２０は、吐出部としてのノズル２１、ロボットアーム２５及び制御装置３０を備える。

【0024】

ノズル２１は、その先端部が開口した吐出口２１ａを有している。本実施形態では、吐出口２１ａは、下方を向いている。ノズル２１の吐出口２１ａと反対側の端部には、ホース２２の端部が接続されている。ホース２２は、圧送ポンプ（図示せず）に接続されている。この圧送ポンプの圧力により、ホース２２を介してノズル２１に供給されたモルタルは、吐出口２１ａから下方に吐出される。

【0025】

ノズル２１には、取付部２４を介してロボットアーム２５が取り付けられる。ノズル２１は、このロボットアーム２５に支持され、このロボットアーム２５の動きに従って水平方向や上下方向に移動する。ロボットアーム２５は、制御装置３０の制御部３１からの指示によって移動が制御される。本実施形態の制御部３１は、移動時においてもノズル２１からのモルタルの吐出方向が常に下方になるように、ロボットアーム２５を制御する。

【0026】

制御装置３０は、構造物形成処理を実行する制御部３１を備える。そのため、記憶部に格納された構造物形成プログラムを実行することにより、制御部３１は、積層管理部３１１、移動制御部３１２及び吐出量制御部３１３として機能する。

【0027】

積層管理部３１１は、外形本体１１を形成するために、積層させるモルタルの経路及び高さを管理する処理を実行する。積層管理部３１１は、積層した層数をカウントし、現在のモルタルの積層数を記憶し、構造物の最終的な積層数になった場合にノズル２１の移動を停止する。

【0028】

移動制御部３１２は、経路に応じてノズル２１を移動させるロボットアーム２５の動きを制御する処理を実行する。
吐出量制御部３１３は、モルタルを圧送するポンプを制御して、ノズル２１から吐出されるモルタルの吐出量を制御する処理を実行する。

【0029】

（作成支援サーバ４０の構成）
次に、形成支援システムとしての作成支援サーバ４０の構成について説明する。
作成支援サーバ４０は、ノズル２１の移動経路及び移動速度を決定するコンピュータ端末である。この作成支援サーバ４０は、制御部４１及び吐出経路記憶部４２を備える。作成支援サーバ４０は、３Ｄプリンタ２０の制御装置３０に接続され、作成が完了した経路データを制御装置３０に送信する。

【0030】

制御部４１は、記憶部に格納された形成支援プログラムを実行することにより、取得部４１１及び経路設定部４１２として機能する。
取得部４１１は、形成する外形本体１１の形状及び設計厚を取得する。
経路設定部４１２は、形成する外形本体１１の形状から各階層の経路上の水平方向におけるプリント幅を算出する。このため、経路設定部４１２は、プリント幅の算出方法及び移動速度の算出方法等やこれらの算出方法に用いる形成する一層の厚み（高さ）及び基準点を定める外形線上の所定間隔等を予め記憶している。

【0031】

ここで、図５に示すように、経路設定部４１２は、外形を示す一対の外形線のうち曲率半径が小さい外形線１１ａから他の外形線１１ｂまでの最小距離をプリント幅ｗ２として算出する。このプリント幅ｗ２は、外形本体１１の設計厚ｗ１を確保するために、設計厚ｗ１に対応した積層されるモルタル部Ｌ１の水平方向の幅である。ここで、設計厚ｗ１は、構造設計において、設計された外形本体１１の厚さ（外形に対して直交する方向における厚み）である。
従って、図６に示すように、プリント幅ｗ２は、外形本体１１の各層のモルタル部Ｌ１において、設計厚ｗ１を有し傾斜角度θ１で傾斜している部分の水平方向の長さである。

【0032】

更に、経路設定部４１２は、このプリント幅ｗ２を実現するために、プリント幅ｗ２に応じてモルタルの吐出条件ＤＣ１を変更する（調整する）。本実施形態では、モルタルの吐出量（単位時間当たりの吐出量）は一定にし、吐出条件ＤＣ１の変更として、ノズル２１の移動速度（パラメータ値）を変更する。

【0033】

ここで、図７に示すように、モルタルの吐出量Ｑ０は、以下の（１）式で示される。
Ｑ０＝ｔ０×ｗ０×Ｖ０×３６００／１０^９ …（１）
ここで、ｔ０は積層厚（ｍｍ）、ｗ０は積層幅（ｍｍ）、Ｖ０はノズル２１の移動速度（ｍｍ／ｓ）である。また、本実施形態では、モルタルの吐出量Ｑ０は、一定であり、例えば、０．１６ｍ^３／ｈに設定している。

【0034】

図３に示す吐出経路記憶部４２には、外形本体１１を形成するノズル２１の経路データが記録される。この経路データは、経路設定部４１２により経路及び速度を特定した場合に記録される。経路データには、構造物識別子、積層数、経路、移動速度に関するデータが含まれる。

【0035】

構造物識別子データ領域には、各構造体１０を特定するための識別子に関するデータが記録される。
積層数データ領域には、各構造体１０の外形本体１１を構成する階層数を特定するための識別子に関するデータが記録される。ここでは、例えば、識別子として、最下層からの積層数を用いる。

【0036】

経路データ領域には、この階層における３Ｄプリンタ２０のノズル２１の経路が記録される。
移動速度データ領域には、この経路上の各地点の位置に関連付けて、この地点での移動速度に関するデータが記録される。

【0037】

（吐出経路生成処理）
次に、図８を用いて、形成支援処理としての吐出経路生成処理について説明する。
まず、作成支援サーバ４０の制御部４１は、構造物の形状及び設計厚の取得処理を実行する（ステップＳ１）。具体的には、制御部４１の取得部４１１は、形成する構造体１０の図面を取得し、積層により構成する外形本体１１の形状及び各部分の設計厚ｗ１（設計された厚み）を取得する。

【0038】

次に、作成支援サーバ４０の制御部４１は、構造物の高さ方向への分割処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、取得した外形本体１１の形状を、鉛直方向（高さ方向）に、記憶している一層の厚み（高さ位置）毎に、分割する。これにより、経路設定部４１２は、各階層の上面における水平形状を取得する。

【0039】

そして、作成支援サーバ４０の制御部４１は、分割した全階層のうちの１つを、順次、処理対象層として特定し、以下の処理を実行する。
まず、作成支援サーバ４０の制御部４１は、この層（水平面）における外形線の取得処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、処理対象層の上面における外形本体１１の形状（水平方向の平面形状）を特定し、この形状における内側の外形線と外側の外形線とを特定する。
具体的には、図５に示すように、処理対象層における外形本体１１の一部において、内側の外形線１１ａ及び外側の外形線１１ｂを特定する。

【0040】

そして、外形本体１１を構成する１対（２つ）の外形線のうち曲率半径が小さい外形線（１１ａ）を基準にして、この基準にした外形線（１１ａ）上における所定間隔毎の基準点（各点）について、以下の処理を繰り返して実行する。

【0041】

まず、作成支援サーバ４０の制御部４１は、プリント幅の算出処理を実行する（ステップＳ４）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、特定した内側の外形線（１１ａ）と外側の外形線（１１ｂ）までの最小距離を算出する。

【0042】

ここで、外形本体１１は、内側の外形線１１ａが外形線１１ｂよりも曲率半径が小さい形状を有する。そこで、経路設定部４１２は、基準にした点（基準点）で内側の外形線１１ａに内接し、かつ外側の外形線１１ｂに内接する円Ｃ１（Ｃ２）を設定する。そして、経路設定部４１２は、設定した円Ｃ１（Ｃ２）の中心を、このときの経路上の地点Ｐ１（Ｐ２）として特定し、この円Ｃ１（Ｃ２）の直径Ｄ１（Ｄ２）を、最小距離として特定する。

【0043】

次に、作成支援サーバ４０の制御部４１は、プリント幅となるようにパラメータ値の調整処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、特定した最小距離（プリント幅ｗ２）を、上記（１）式の積層幅ｗ０に代入することにより、この経路上の地点Ｐ１（Ｐ２）におけるノズル２１の移動速度Ｖ０を算出する。

【0044】

次に、作成支援サーバ４０の制御部４１は、経路上の地点に関連付けた移動速度の記録処理を実行する（ステップＳ６）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、特定した経路上の地点Ｐ１（Ｐ２）の位置に関連付けて、この地点における移動速度Ｖ０を記憶装置Ｈ１４に記録する。

【0045】

そして、上記処理を、基準とした外形線上において始点から終点までの所定間隔毎の点（各点）について繰り返し実行する。ここで、外形本体１１を構成する各層は一筆書きの経路で構成されるため、各外形線はループ形状になり、終点は始点と同じ位置になる。

【0046】

その後、作成支援サーバ４０の制御部４１は、各階層に関連付けた経路及び移動速度の記憶処理を実行する（ステップＳ７）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、各経路上の地点（Ｐ１，Ｐ２）を全て結んだ線を、ノズル２１の経路Ｒ１として特定する。更に、この経路Ｒ１を、処理対象層の階層数に関連付けて記憶装置Ｈ１４に記録する。
そして、上記処理を、外形本体１１を構成するすべての階層について、繰り返して実行する。

【0047】

次に、作成支援サーバ４０の制御部４１は、経路データの記憶処理を実行する（ステップＳ８）。具体的には、制御部４１の経路設定部４１２は、構造物識別子を付与し、記憶装置Ｈ１４に記憶していた処理層の階層数、経路（Ｒ１）、経路上の地点（Ｐ１，Ｐ２）における移動速度を関連付けて経路データを生成し、吐出経路記憶部４２に記録する。

【0048】

そして、作成支援サーバ４０の制御部４１は、外形本体１１を形成する前に、３Ｄプリンタ２０の制御装置３０に、吐出経路記憶部４２に記憶した経路データを送信する。制御装置３０の制御部３１は、取得した経路データを記憶する。

【0049】

（構造体１０の形成方法）
その後、３Ｄプリンタ２０は、制御装置３０の制御部３１に応じて、構造物形成処理を実行する。具体的には、制御部３１の積層管理部３１１は、記憶した経路データを用いて、移動制御部３１２及び吐出量制御部３１３を制御する。
ここで、制御部３１の吐出量制御部３１３は、モルタルの吐出量が予め定めた吐出量となるように、ポンプの駆動を調整する。

【0050】

そして、移動制御部３１２は、ノズル２１からモルタルを吐出させながらロボットアーム２５を移動させる。この場合、移動制御部３１２は、積層数に応じた経路データの経路Ｒ１に沿ってノズル２１を移動させるとともに、経路の各地点（Ｐ１，Ｐ２）において、各地点（Ｐ１，Ｐ２）に関連付けられた移動速度となるように、ノズル２１の移動速度を変更（調整）する。従って、ノズル２１の速度を遅くした地点では、設計厚ｗ１よりも大きいプリント幅ｗ２のモルタル部Ｌ１が形成される。

【0051】

その後、３Ｄプリンタ２０によって、ノズル２１から吐出されたモルタルが、最終高さまで積層されることにより、外形本体１１が形成される。そして、外形本体１１が硬化した後、この外形本体１１を型枠として用いて、外形本体１１の空間Ｓ１に、繊維補強コンクリート材料を充填する。その後、この繊維補強コンクリート材料を硬化させることにより、内部構造体１５は、外形本体１１と一体化されて、構造体１０が完成する。

【0052】

（作用）
本実施形態では、設計厚ｗ１を有する外形本体１１の傾斜角度θ１に応じてプリント幅ｗ２を変更する。これにより、設計厚ｗ１を確保した状態で外形本体１１を形成することができる。

【0053】

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、設計厚ｗ１を有する外形本体１１の傾斜角度θ１に応じて、水平方向のプリント幅ｗ２を変更する。これにより、積層するモルタル部Ｌ１の幅を、傾斜角度θ１に応じて広くすることができるので、設計した設計厚ｗ１を確保した状態で傾斜部を有する外形本体１１を形成することができる。

【0054】

（２）本実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、ノズル２１から吐出するモルタルの吐出量を変更せずに、ノズル２１の移動速度を変更する。これにより、制御が容易な移動速度を調整してプリント幅ｗ２を実現することができる。

【0055】

（３）本実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、モルタル部Ｌ１の層の厚み毎に分割し、分割した各層における水平面における外形線１１ａ，１１ｂ間の最小距離を用いてプリント幅ｗ２を特定する。これにより、各層に対応させて的確なプリント幅ｗ２を特定することができる。

【0056】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、プリント幅ｗ２となる最小距離を、内接する円の直径Ｄ１，Ｄ２を用いて特定した。水平方向における構造物の幅（プリント幅ｗ２）を特定できれば、プリント幅ｗ２の特定方法は、内接円を用いる方法に限定されない。例えば、曲率半径が小さい外形線の地点を中心とし、この地点から最小の半径の円で、もう一方の外形線に当接させたときの半径をプリント幅ｗ２として特定してもよい。

【0057】

・上記実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、外形本体１１を高さ方向に、層の高さ毎に分割して、各階層の上面における水平形状を特定し、この水平形状からプリント幅ｗ２を特定した。各階層に対応するプリント幅ｗ２を特定するための高さは、各階層の上面に限らず、各階層の中間高さの平面を用いて算出してもよい。具体的には、制御部４１は、外形本体１１の最下部から、層の高さ（厚み）の半分の高さの位置において、最下層の平面を特定する。更に、制御部４１は、外形本体１１において、特定した最下層の平面の高さから、鉛直方向に、順次、層の高さ（厚み）に対応した平面を切り出す。そして、切り出した平面状においてプリント幅ｗ２を特定する。

【0058】

・上記実施形態では、作成支援サーバ４０の制御部４１は、ノズル２１の移動速度を変更することにより、プリント幅ｗ２を実現する。プリント幅ｗ２の実現方法は、ノズル２１の移動速度Ｖ０を変更することにより、吐出条件ＤＣ１を変更する方法に限らない。上記（１）の積層幅ｗ０がプリント幅ｗ２となるために、例えば、ノズル２１の移動速度Ｖ０を一定にし、吐出条件ＤＣ１の変更として、ノズル２１から吐出されるモルタルの単時間当たりの吐出量Ｑ０を変更してもよい。ここで、ノズル２１から吐出されるモルタルの単位時間当たりの吐出量Ｑ０は、例えば、ノズル２１にホース２２を介して接続されている圧送ポンプの圧力を変更させることにより変更する。

【0059】

・上記実施形態では、全体的に傾斜した形状の外形本体１１を構造物として形成した。形成する構造物の形状は、この形状に限られず、一部に傾斜部を有していれば、どのような形状であってもよい。例えば、上述した薄い曲面板から構成されるシェル構造、垂直断面の一部が円弧やＳ字形状を有する構造物であってもよい。また、傾斜角度が大きい部分や傾斜部の範囲についてのみについてプリント幅を算出し、その部分を形成するときだけプリント幅に応じてノズル２１の吐出条件ＤＣ１を変更してもよい。

【0060】

・上記実施形態では、ノズル２１を制御する制御装置３０の制御部３１と、吐出条件ＤＣ１の変更を決定する作成支援サーバ４０の制御部４１とを別体とした。制御部３１に制御部４１の機能を持たせて、制御部３１において、プリント幅ｗ２に応じて吐出条件ＤＣ１の変更を決定してもよい。

【0061】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記制御部は、
前記構造物を、鉛直方向において前記モルタルを積層する層の厚みに応じて分割し、
前記分割した水平面において前記構造物の外形線から外形線までの最小距離を、前記プリント幅として特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の形成支援システム。
（ｂ）前記制御部は、前記最小距離を複数特定し、前記最小距離の中点を通る位置を、前記ノズルの移動経路として特定することを特徴とする請求項１、２又は前記（ａ）に記載の形成支援システム。

【符号の説明】

【0062】

θ１…傾斜角度、Ｃ１，Ｃ２…円、Ｄ１，Ｄ２…直径、ＤＣ１…吐出条件、Ｌ１…モルタル部、Ｐ１，Ｐ２…地点、Ｑ０…吐出量、Ｒ１…経路、Ｓ１…空間、Ｖ０…移動速度、ｗ０…積層幅、ｗ１…設計厚、ｗ２…プリント幅、１０…構造体、１１…構造物としての外形本体、１１ａ，１１ｂ…外形線、１５…内部構造体、２０…３Ｄプリンタ、２１…ノズル、２１ａ…吐出口、２２…ホース、２４…取付部、２５…ロボットアーム、３０…制御装置、３１，４１…制御部、４０…作成支援サーバ、４２…吐出経路記憶部、３１１…積層管理部、３１２…移動制御部、３１３…吐出量制御部、４１１…取得部、４１２…経路設定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】