JP7158475B2 - 付加製造環境における構築エラー検出のためのシステムおよび方法 - Google Patents
付加製造環境における構築エラー検出のためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
付加製造の分野において、3次元固体物体がデジタルモデルから成形される。付加製造は、製造される物体が3次元であるため、一般に3次元(「3D」)印刷として呼ばれる。付加製造のためのいくつかの技術は、選択的レーザ焼結(「LS」)製造および金属焼結を含む。これらの技術は、所望の3次元(「3D」)物体を生成するために使用される構築材料の層を重合または固化するために、レーザビームを特定の位置に向ける。3D物体は、構築材料の層を固化させることにより、層ごとに構築される。
本明細書で開示されるシステムおよび方法は、物体の構築が物体の実際の付加製造中に構築エラーにつながるエラーを有するかを検出するためのシステムを含む。
Claims (16)
- 付加製造を用いて構築されるべき物体における潜在的な構築エラーを判定するためのコンピュータによる実行の方法であって、
コンピューティングデバイスにおいて、前記物体の複数の層のシミュレートされた構築物を取得する工程であって、前記複数の層のそれぞれは、前記複数の層のそれぞれにおける異なる位置に対応する複数のノードを備える工程と、
前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記コンピューティングデバイスによって、前記構築物を前記シミュレートすることに基づく前記ノードのシミュレートされた位置と、前記物体の設計に基づく前記ノードの設計された位置との間の差に対応する1つ以上の変位ベクトル値を判定する工程であって、前記ノードの1つ以上の変位ベクトル値のそれぞれは、構築されたようにシミュレートされた異なる数の層に対応する工程と、
前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記コンピューティングデバイスによって、隣接する層に対応する変位ベクトル値間の差を判定する工程と、
前記複数の層のうちの1つ以上のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記コンピューティングデバイスによって、
1)前記ノードの隣接する層に対応する変位ベクトル値間の前記差、および
2)前記ノードの1つ以上の隣接ノードの隣接する層に対応する変位ベクトル値間の1つ以上の差
の間の差の最大絶対差を決定する工程と、
前記複数の層の前記複数のノードのいずれかが閾値を満たさない最大絶対差を有する場合、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがあると判定する工程と、
前記複数の層のそれぞれにおける前記複数のノードのそれぞれが前記閾値を満たす最大絶対差を有する場合、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがないと判定する工程と、
を含む方法。 - 前記1つ以上の隣接ノードは、前記ノードの閾値距離内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記最大絶対差は、前記複数の層のうちの一層に垂直な方向における差を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスによって、前記複数のノードのいずれかに潜在的な構築エラーがあるかを示すグラフィックを表示する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスによって、前記物体の設計を反復的に調整し、前記物体の設計に潜在的な構築エラーがなくなるまで、潜在的な構築エラーがあるかを判定する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 付加製造を用いて前記物体を製造する工程をさらに備える、請求項5に記載の方法。
- 前記1つ以上の変位ベクトル値はxy平面内の変位を示し、前記xy平面は、前記物体の第1の層に対応し、前記物体が構築される構築プラットフォームに平行である、請求項1に記載の方法。
- 前記xy平面における前記変位は、前記物体の前記第1の層と前記物体の少なくとも1つの追加の層との間に形成される収縮線を示す、請求項7に記載の方法。
- 前記1つ以上の変位ベクトル値は、z方向の変位を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記z方向の変位は、構築失敗を示す、請求項9に記載の方法。
- 命令を含む非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、
前記命令は、コンピューティングデバイスによって実行されると、物体の複数の層のシミュレートされた構築物を取得することを前記コンピューティングデバイスに実行させる命令であり、
前記複数の層のそれぞれは、前記複数の層のそれぞれにおける異なる位置に対応する複数のノードを備え、
前記命令は、前記コンピューティングデバイスによって実行されると、前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記構築物をシミュレートすることに基づく前記ノードのシミュレートされた位置と、前記物体の設計に基づく前記ノードの設計された位置との間の差に対応する1つ以上の変位ベクトル値を判定することを前記コンピューティングデバイスに実行させる命令であり、
前記ノードの1つ以上の変位ベクトル値のそれぞれは、構築されたようにシミュレートされた異なる数の層に対応し、
前記命令は、前記前記コンピューティングデバイスによって実行されると、前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記コンピューティングデバイスによって、隣接する層に対応する変位ベクトル値間の差に基づく変位距離を判定することと、
前記複数の層の前記複数のノードのいずれかが閾値を満たさない変位距離を有するとき、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがあると判定することと、
前記複数の層のそれぞれにおける前記複数のノードのそれぞれが前記閾値を満たす変位距離を有するとき、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがないと判定することと、を前記コンピューティングデバイスに実行させる命令であり、
前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記変位距離は、前記ノードの層の距離の間の変形の差と、1つ以上の隣接ノードの層の距離の間の変形の差と、の間の差に基づく最大差距離に基づく、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。 - メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサを備えるコンピューティングデバイスであって、
前記プロセッサは、物体の複数の層のシミュレートされた構築物を取得するように構成され、
前記複数の層のそれぞれは、前記複数の層のそれぞれにおける異なる位置に対応する複数のノードを備え、
前記プロセッサは、前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記構築物をシミュレートすることに基づく前記ノードのシミュレートされた位置と、前記物体の設計に基づく前記ノードの設計された位置との間の差に対応する1つ以上の変位ベクトル値を判定するように構成され、
前記ノードの1つ以上の変位ベクトル値のそれぞれは、構築されたようにシミュレートされた異なる数の層に対応し、
前記プロセッサは、
前記複数の層のうちの1つ以上の層のそれぞれにおける1つ以上のノードのそれぞれについて、前記コンピューティングデバイスによって、隣接する層に対応する変位ベクトル値間の差に基づく変位距離を判定し、
前記複数の層の前記複数のノードのいずれかが閾値を満たさない変位距離を有するとき、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがあると判定し、
前記複数の層のそれぞれにおける前記複数のノードのそれぞれが前記閾値を満たす変位距離を有するとき、前記コンピューティングデバイスによって、潜在的な構築エラーがないと判定され、
前記プロセッサは、前記物体の設計を反復的に調整し、前記物体の前記設計に潜在的な構築エラーがなくなるまで、潜在的な構築エラーがあるかを判定するようにさらに構成されるコンピューティングデバイス。 - 前記変位距離は、前記複数の層のうちの1層に垂直な方向の変位を示す、請求項11に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
- 前記命令は、前記コンピューティングデバイスによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに、前記複数のノードのいずれかに潜在的な構築エラーがあるかどうかを示すグラフィックの表示を実行させる、請求項11に記載の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
- 前記1つ以上の変位ベクトル値は、xy平面内の変位を示し、前記xy平面は前記物体の第1の層に対応し、前記物体が構築される構築プラットフォームに平行である、請求項12に記載のコンピューティングデバイス。
- 前記xy平面における前記変位が、前記物体の第1の層と、前記物体の少なくとも1つの追加の層と、の間に形成される収縮線を示す、請求項15に記載のコンピューティングデバイス。
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