TW201624160A - 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法 - Google Patents

即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201624160A
TW201624160A TW103144179A TW103144179A TW201624160A TW 201624160 A TW201624160 A TW 201624160A TW 103144179 A TW103144179 A TW 103144179A TW 103144179 A TW103144179 A TW 103144179A TW 201624160 A TW201624160 A TW 201624160A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
contour
monitoring
computer
printing
Prior art date
Application number
TW103144179A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI546640B (zh
Inventor
蔡心怡
洪敏偉
黃國政
歐耿良
楊青青
Original Assignee
財團法人國家實驗研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人國家實驗研究院 filed Critical 財團法人國家實驗研究院
Priority to TW103144179A priority Critical patent/TWI546640B/zh
Priority to US14/803,679 priority patent/US10086559B2/en
Publication of TW201624160A publication Critical patent/TW201624160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI546640B publication Critical patent/TWI546640B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Abstract

一種即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法，其主要是在進行電腦三維圖案之三維粉末成型式列印的逐層列印過程中，由系統提供均勻且具單一波長之光源對列印時每一層塗覆膠水前、後的模型分別進行照射，再藉由塗覆膠水前、後模型反射光所呈現的光強度資訊進行影像處理以取得即時的模型輪廓，再與電腦中的三維圖案比對後確認逐層列印時不會產生/或出現超過比例的輪廓缺陷，以達到即時監控、避免浪費時間以及耗損列印資源的技術功效。

Description

即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法
本發明係關於一種三維粉末成型式列印的即時監控系統及其方法，特別是指一種可以藉由即時取得模型輪廓與電腦三維圖案比對後確認逐層列印結果的即時監控系統及其方法。
隨著電腦配合之列印技術的快速發展，三維列印技術已在電腦業界展開其進程，而三維列印技術中又以三維粉末成型式列印的技術最為熱門。
三維粉末成型式列印技術，其係在電腦上先繪製好預備要列印的三維圖形，然後再藉由三維粉末成型式列印裝置依據三維圖形在一平板上進行逐層堆疊式列印，而最終產生出與電腦中三維圖形相同的三維模型。所謂的逐層堆疊式列印，其作法是在電腦三維圖形中預先設定好每一層模型所對應的列印設定，然後三維粉末成型式列印裝置便依據每一層的列印設定進行該層的列印，一般是先進行粉末的鋪設，然後再於粉末層上塗覆膠水，塗覆上膠水的粉末將會慢慢凝結固化產生出所需要的模型輪廓，經過逐層的堆疊列印後便能夠產生最後所需的三維模型。
理論上，三維粉末成型式列印裝置的粉末鋪設應該是平坦的，而膠水的塗覆則應該是均勻的，但是由於三維粉末成型式列印裝置的零組件精密度以及應用技術的關係，往往粉末鋪設容易造成不平坦而膠水的塗覆容易產生不均勻的現象，而這樣的情況也將導致模型輪廓出現輪廓缺陷(即輪廓出現凹凸現象)的問題，造成最終列印出來的三維模型與電腦中的三維圖案有所差異。而美國專利US8,847,953，即是提出在列印完成後如何進行三維模型與電腦三維圖案之間差異比較的技術方案。
但是，三維粉末成型式列印經常需要花費相當多的時間，且所使用的粉末膠水等材料價格不低，因此若在列印完成後進行差異比較則往往會浪費許多時間和耗損許多的列印資源。因此，更具即時性的三維粉末成型式列印監控機制確實有其必要性。
鑑於以往的習知技術無法滿足實際的需求有改進的空間，本發明於是提出一種三維粉末成型式列印的即時監控系統及其方法，特別是一種可以藉由即時取得模型輪廓與電腦三維圖案比對後確認逐層列印結果的即時監控系統及其方法。
本發明提出的即時監控三維粉末成型式列印的方法，是在電腦依據一三維圖案執行一堆疊的逐層列印時進行即時監控，方法至少包含下列步驟：(a)當電腦回覆該堆疊之一粉末層完成鋪設時，照射均勻且單一波長之光線於堆疊上，以取得第一反射光影像及對應之第一光強度資訊；(b)當電腦回覆堆疊之粉末層被塗覆膠水後，再次照射均勻且單一波長之光線於堆疊上，以取得第二反射光影像及對應之第二光強度資訊；(c) 對第一及第二光強度資訊進行影像處理，以得到模型輪廓；(d) 以模型輪廓與三維圖形進行影像比對，判斷是否產生輪廓缺陷；(e)當未產生輪廓缺陷時，通知電腦列印；(f)當電腦回覆列印尚未完成時，於堆疊新的一粉末層完成鋪設時，重複步驟(a)至步驟(f)；及(g)當電腦回覆列印完成時，結束即時監控。
在本發明方法的一個實施例中，本發明的即時監控三維粉末成型式列印的方法會當產生輪廓缺陷時，立即通知電腦停止列印並結束即時監控。
在本發明方法的另一個實施例中，本發明的即時監控三維粉末成型式列印的方法會當產生輪廓缺陷時，更進一步判斷輪廓缺陷是否超過預設之一比例，當輪廓缺陷未超過該比例時，通知電腦列印，並進入到步驟(f)，反之當輪廓缺陷超過該比例時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
本發明提出的即時監控三維粉末成型式列印的系統，亦是在電腦依據一三維圖案執行一堆疊的逐層列印時進行即時監控，其包含：(a)光線提供模組，用以控制一光控制器，當電腦回覆堆疊之粉末層完成鋪設時，光控制器啟動至少一光源照射均勻且單一波長之光線於堆疊上，以及當電腦回覆堆疊之粉末層被塗覆膠水後，該光控制器再次啟動所述至少一光源再次照射均勻且單一波長之光線於堆疊上；(b)影像取得模組，用以控制影像取得裝置，當電腦回覆堆疊之粉末層完成鋪設且光線提供模組啟動時，取得第一反射光影像，以及當電腦回覆堆疊之粉末層被塗覆膠水後且光線提供模組啟動時，取得第二反射光影像；(c)輪廓判定模組，用以自影像取得模組取得第一反射光影像以及第二反射光影像，並分別讀取第一光強度資訊以及第二光強度資訊進行影像處理，以得到模型輪廓，並以模型輪廓與三維圖形進行影像比對，判斷是否產生輪廓缺陷；及(d)列印監控重覆模組，用以當輪廓判定模組判斷未產生輪廓缺陷時，通知電腦列印，以及當電腦回覆列印完成時，結束即時監控。
在本發明系統的一個實施例中，本發明的輪廓判定模組會在產生輪廓缺陷時，立即通知電腦停止列印並結束即時監控。
在本發明系統的另一個實施例中，輪廓判定模組更包含當產生輪廓缺陷時，更進一步判斷輪廓缺陷是否超過預設之一比例。而此時的列印監控重覆模組則當輪廓缺陷未超過比例時，通知電腦列印，反之當輪廓缺陷超過比例時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
在本發明方法以及系統中，為了取得顯著的光強度資訊，使用的光線是波長介於405nm至660nm的LED光線，或者是紫外光。
透過本發明的即時監控三維粉末成型式列印的系統及方法，確實能夠達到即時監控、避免浪費時間以及耗損列印資源的技術功效。
以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之特徵與實施方式，內容足以使任何熟習相關技藝者能夠輕易地充分理解本發明解決技術問題所應用的技術手段並據以實施，藉此實現本發明可達成的功效。
本發明提出即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法。「第1圖」為本發明即時監控三維粉末成型式列印的系統運作示意圖，以下將配合此圖進一步說明。
本發明的即時監控三維粉末成型式列印的系統，是在電腦6依據一三維圖案執行堆疊的逐層列印時進行即時監控，通常電腦6中會預先建立好所需要列印之三維模型的三維圖案(即圖檔)，然後連接至所謂的三維粉末成型式列印裝置(圖中未示)開始逐層堆疊式的列印過程。隨著列印過程的進行，三維粉末成型式列印裝置會在指定的工作區1範圍內逐漸產生三維模型的堆疊2。
由於三維粉末成型式列印裝置的粉末鋪設和膠水的塗覆往往因為零組件精密度以及應用技術的關係，因此粉末鋪設容易造成不平坦而膠水的塗覆容易產生不均勻的現象，而這樣的情況將導致三維粉末成型式列印裝置所列印出來模型輪廓出現輪廓缺陷(即輪廓出現凹凸現象)的問題，因此本發明為了即時監控此一問題，遂在前述的工作區1上方加設了至少一個光源3，並且由一個光控制器5負責控制光源3的啟閉，所述的光源3在架設上必須以能夠提供可均勻照射在堆疊2平面上的光線為前提(例如：形成一環狀光源)，並且光源3所提供的光線必須是具有單一波長的光線。另外，在工作區1的堆疊2正上方位置本發明加設了一個影像取得裝置4(例如：CCD照相裝置)，用以取得堆疊2的影像，其架設位置必須不影響到前述光源3的均勻照射，而光源3的位置也必須在不影響影像取得裝置4的取像，可參考「第1圖」的示意。
「第2圖」為本發明採用不同波長光源對正在列印之堆疊2之粉末層進行照射所取得之光強度資訊/光波長關係圖。一般三維粉末成型式列印時所鋪設的粉末是石膏，石膏經過塗覆膠水之後則會慢慢凝結成為熟石膏。「第2圖」上方虛線為塗覆膠水前不同波長的光線對石膏所鋪設的堆疊2之粉末層分別進行照射後所測得之反射光影像的光強度(即光強度資訊)，下方實線則是在塗覆膠水後以不同波長的光線照射已經凝結成為熟石膏的堆疊2之粉末層所測得之反射光的反射光影像的光強度(即光強度資訊)。由圖中可知，石膏(塗覆膠水前)和熟石膏(塗覆膠水後)兩者之間反射光影像的光強度差異在光線波長在405nm~660nm之間時較為顯著，其中又以405nm(例如：紫外光)最為顯著，因此在本發明中採用的是405nm(即紫外光)的光源3，但本發明並不以此為限。
石膏(塗覆膠水前)和熟石膏(塗覆膠水後)兩者之間反射光影像在不同波長的光線照射下所產生的光強度差異，可進一步參考「第3圖」。「第3A圖」至「第3D圖」為本發明採用不同波長光源(分別是：405nm、660nm、890nm以及白光)對膠水塗覆前的堆疊2上的石膏粉末進行照射所取得之反射光影像；「第3E圖」至「第3H圖」為採用對應「第3A圖」至「第3D圖」之不同波長光源對膠水塗覆後的堆疊2上的熟石膏進行照射所取得之反射光影像。由圖中可見，在405nm的光線照射下，「第3A圖」與「第3E圖」兩者之間在影像處理的程序下所呈現出來的反射光的光強度差異將會是最顯著。
為了達到即時監控的目的，請見「第1圖」，本發明的即時監控三維粉末成型式列印的系統，包含一個控制軟體，用以在列印過程中負責控制前述的影像取得裝置4進行取像、控制光控制器啟閉光源3，以及進行影像輪廓的判斷和列印程序的控制，藉以達到即時監控的目的。此一控制軟體至少包含幾個模組，請同步參見「第4圖」：
光線提供模組401，用以控制光控制器5，當電腦6回覆堆疊之粉末層完成鋪設時，啟動所述的光源3照射均勻且單一波長之光線於堆疊上，以及當電腦6回覆堆疊之粉末層被塗覆膠水後，再次啟動所述光源3再次照射均勻且單一波長之光線於堆疊上。
影像取得模組402，用以控制影像取得裝置4，當電腦6回覆堆疊之粉末層完成鋪設且光線提供模組401啟動時，取得第一反射光影像，以及當電腦6回覆堆疊之粉末層被塗覆膠水後且光線提供模組401啟動時，取得第二反射光影像。
輪廓判定模組403，用以自影像取得模組402取得第一反射光影像以及第二反射光影像，並分別自影像中解析讀取第一光強度資訊以及第二光強度資訊進行影像處理，以得到模型輪廓，並以模型輪廓與三維圖形進行影像比對，判斷是否產生輪廓缺陷。
上述的影像處理，指的是將所述第一反射光影像之該第一光強度資訊與所述第二反射光影像對應之第二光強度資訊兩者相減，得到兩者間的光強度差異，並利用此光強度差異來繪製產生出模型輪廓。
所謂的輪廓缺陷，則是透過將模型輪廓與三維圖形進行影像比對分析，判斷所列印出來的模型輪廓是否相較於原始的三維圖形有出現凸出或者是凹陷的情況。在較嚴格的要求條件下，本發明只要判斷發現有出現輪廓缺陷時，即可立即停止列印。在另一個實施例中，本發明可以透過預先設定一個比例(即輪廓缺陷的比例)，一般是指模型輪廓相較於三維圖形輪廓之凸出以及/或是凹陷的面積比例，當判斷發現輪廓缺陷超過比例時，則立即停止列印。一般可以設定的輪廓缺陷比例介於10%~30%，換句話說，當輪廓缺陷凸出以及/或是凹陷的面積比例超過原來三維圖形面積的10%~30%時，會將列印的過程停止，以減少時間和列印資源的繼續耗費。需要說明的是，所述的輪廓缺陷比例並不特別予以限定，可視實際即時監控的不同條件需求予以彈性設定。
所述的比例判斷，可以是依據單次式的計算結果判斷，也可以是依據累積式的統計結果來判斷。換句話說，本發明可以依據單一層堆疊2列印時所產生的單次輪廓缺陷是否超過比例來決定是否停止列印，也可以是依據多層堆疊2個別所產生的輪廓缺陷累積的統計結果是否超過比例來決定是否停止列印。實際的作法，可以依據對系統執行即時監控的不同條件要求來設定，增加本發明應用的彈性。
列印監控重覆模組404，則是負責當輪廓判定模組403判斷未產生輪廓缺陷時，或者是在另一實施例中當輪廓缺陷未超過預先設定的比例時，通知電腦6列印，以及當電腦6回覆列印完成時，結束即時監控。反之，列印監控重覆模組404則會在輪廓判定模組403判斷產生輪廓缺陷時，或者是在另一實施例中當輪廓判定模組403判斷輪廓缺陷超過該比例時，通知電腦6停止列印並結束即時監控。
需要說明的是，本發明系統中的控制軟體可以是安裝於電腦6中對不同裝置進行控制，也可以依照系統不同的開發需求將各個模組的功能獨立開發為軟體/韌體分別安裝/內嵌於不同的裝置中，例如：光線提供模組401可以安裝於光控制器5中、影像取得模組402可以安裝於影像取得裝置4中。或者是依據所需運算資源的考量，可將需要用到較多運算資源的例如輪廓判定模組403置於具有較多運算資源的電腦6中，以提高本發明系統在執行時的運算效率。
「第5圖」為本發明即時監控三維粉末成型式列印的方法流程圖。其流程說明如下：
當電腦6啟動列印過程後，電腦6會開始於工作區1中進行粉末層的鋪設，當電腦6回覆堆疊之粉末層完成鋪設時，本發明便照射均勻且單一波長之光線於堆疊2上，以取得第一反射光影像及對應之第一光強度資訊(步驟S501)；完成後便通知電腦6繼續進行列印過程，此時電腦6將對剛才鋪設完成的粉末層進行膠水的塗覆，當電腦6回覆堆疊之粉末層已塗覆膠水後，本發明便再次照射均勻且單一波長之光線於堆疊2上，以取得第二反射光影像及對應之第二光強度資訊(步驟S502)。當取得第一光強度資訊以及第二光強度資訊後便啟動進行影像處理的程序，以得到一模型輪廓(步驟S503)，此時電腦6將暫停列印過程；然後再以模型輪廓與三維圖形進行影像的比對，判斷是否產生輪廓缺陷(步驟S504)；如果沒有產生輪廓缺陷，則通知電腦6繼續進行後續的列印過程(步驟S505)；此時電腦6將判斷是否已經列印完成? (步驟S506)流程進入到步驟(S507)時，如果電腦6回覆尚未完成列印，則本發明將繼續執行即時監控，待電腦6再次回覆已完成堆疊2新一層的粉末層鋪設時，本發明將繼續重複步驟(S501)至步驟(S507)的步驟。
在步驟(S504)時，本發明可以在一發現產生輪廓缺陷時，立即通知電腦6停止列印並結束即時監控(圖中未示)。或者是在另一實施例中當判斷產生的輪廓缺陷超過預先設定的比例時步驟(S508)，通知電腦6停止列印步驟(S509)並結束即時監控。
雖然本發明所揭露之實施方式如上，惟所述之內容並非用以直接限定本發明之專利保護範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露之精神和範圍的前提下，對本發明之實施的形式上及細節上作些許之更動潤飾，均屬於本發明之專利保護範圍。本發明之專利保護範圍，仍須以所附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧工作區
2‧‧‧堆疊
3‧‧‧光源
4‧‧‧影像取得裝置
5‧‧‧光控制器
6‧‧‧電腦
401‧‧‧光線提供模組
402‧‧‧影像取得模組
403‧‧‧輪廓判定模組
404‧‧‧列印監控重覆模組
S501‧‧‧當電腦回覆該堆疊之一粉末層完成鋪設時，照射均勻且單一波長之一光線於該堆疊上，以取得一第一反射光影像及對應之一第一光強度資訊
S502‧‧‧當電腦回覆該堆疊之該粉末層被塗覆膠水後，再次照射該光線於該堆疊上，以取得一第二反射光影像及對應之一第二光強度資訊
S503‧‧‧對該第一及第二光強度資訊進行一影像處理，以得到一模型輪廓
S504‧‧‧以該模型輪廓與該三維圖形進行影像比對，判斷是否產生一輪廓缺陷
S505‧‧‧通知列印
S506‧‧‧列印完成
S507‧‧‧當電腦回覆該堆疊新的一粉末層完成鋪設時，重複步驟(S501)至步驟(S507)
S508‧‧‧超過一比例
S509‧‧‧停止列印
第1圖為本發明即時監控三維粉末成型式列印的系統運作示意圖。
第2圖為本發明採用不同波長光源對堆疊之粉末層進行照射所取得之光強度資訊/光波長關係圖。
第3A圖至第3D圖為本發明採用不同波長光源對膠水塗覆前堆疊進行照射所取得之反射光影像。
第3E圖至第3H圖為採用對應第3A圖至第3D圖之不同波長光源對膠水塗覆後堆疊進行照射所取得之反射光影像。
第4圖為本發明即時監控三維粉末成型式列印的系統的控制軟體方塊圖。
第5圖為本發明即時監控三維粉末成型式列印的方法流程圖。
S501‧‧‧當電腦回覆該堆疊之一粉末層完成鋪設時，照射均勻且單一波長之一光線於該堆疊上，以取得一第一反射光影像及對應之一第一光強度資訊
S502‧‧‧當電腦回覆該堆疊之該粉末層被塗覆膠水後，再次照射該光線於該堆疊上，以取得一第二反射光影像及對應之一第二光強度資訊
S503‧‧‧對該第一及第二光強度資訊進行一影像處理，以得到一模型輪廓
S504‧‧‧以該模型輪廓與該三維圖形進行影像比對，判斷是否產生一輪廓缺陷
S505‧‧‧通知列印
S506‧‧‧列印完成
S507‧‧‧當電腦回覆該堆疊新的一粉末層完成鋪設時，重複步驟(S501)至步驟(S507)
S508‧‧‧超過一比例
S509‧‧‧停止列印

Claims (16)

  1. 一種即時監控三維粉末成型式列印的方法，是在電腦依據一三維圖案執行一堆疊的逐層列印時進行即時監控，該方法至少包含下列步驟：                   (a)當電腦回覆該堆疊之一粉末層完成鋪設時，照射均勻且單一波長之一光線於該堆疊上，以取得一第一反射光影像及對應之一第一光強度資訊；                   (b)當電腦回覆該堆疊之該粉末層被塗覆膠水後，再次照射該光線於該堆疊上，以取得一第二反射光影像及對應之一第二光強度資訊；                   (c) 對該第一及第二光強度資訊進行一影像處理，以得到一模型輪廓；                   (d) 以該模型輪廓與該三維圖形進行影像比對，判斷是否產生一輪廓缺陷；                   (e)當未產生該輪廓缺陷時，通知電腦列印；                   (f)當電腦回覆列印尚未完成時，於該堆疊新的一粉末層完成鋪設時，重複步驟(a)至步驟(f)；及                   (g)當電腦回覆列印完成時，結束即時監控。
  2. 如申請專利範圍第1項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中更包含步驟(h)，當產生該輪廓缺陷時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
  3. 如申請專利範圍第1項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中更包含步驟(i)，當產生該輪廓缺陷時，更進一步判斷該輪廓缺陷是否超過預設之一比例。
  4. 如申請專利範圍第3項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中步驟(i)更包含以下步驟：                 (i1)當該輪廓缺陷未超過該比例時，通知電腦列印並進入到步驟(f)；及                 (i2)當該輪廓缺陷超過該比例時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
  5. 如申請專利範圍第3項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中該比例係指該模型輪廓相較於該三維圖形輪廓之凸出以及/或是凹陷的面積比例。
  6. 如申請專利範圍第1項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中該影像處理係以該第一反射光影像對應之該第一光強度資訊與該第二反射光影像對應之該第二光強度資訊兩者間相減後的光強度差異來產生該模型輪廓。
  7. 如申請專利範圍第1項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中該光線是波長介於405nm至660nm的LED光線。
  8. 如申請專利範圍第1項之即時監控三維粉末成型式列印的方法，其中該光線是紫外光。
  9. 一種即時監控三維粉末成型式列印的系統，是在電腦依據一三維圖案執行一堆疊的逐層列印時進行即時監控，該系統至少包含：                   一光線提供模組，用以控制一光控制器，當電腦回覆該堆疊之一粉末層完成鋪設時，該光控制器啟動至少一光源照射均勻且單一波長之一光線於該堆疊上，以及當電腦回覆該堆疊之該粉末層被塗覆膠水後，該光控制器啟動所述至少一光源再次照射該光線於該堆疊上；                   一影像取得模組，用以控制一影像取得裝置，當電腦回覆該堆疊之該粉末層完成鋪設且該光線提供模組啟動時，取得一第一反射光影像，以及當電腦回覆該堆疊之該粉末層被塗覆膠水後且該光線提供模組啟動時，取得一第二反射光影像；                   一輪廓判定模組，用以自該影像取得模組取得該第一反射光影像以及該第二反射光影像，並分別讀取一第一光強度資訊以及一第二光強度資訊進行一影像處理，以得到一模型輪廓，並以該模型輪廓與該三維圖形進行影像比對，判斷是否產生一輪廓缺陷；及                   一列印監控重覆模組，用以當該輪廓判定模組判斷未產生該輪廓缺陷時，通知電腦列印，以及當電腦回覆列印完成時，結束即時監控。
  10. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該列印監控重覆模組更包含當產生該輪廓缺陷時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
  11. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該輪廓判定模組更包含當產生該輪廓缺陷時，更進一步判斷該輪廓缺陷是否超過預設之一比例。
  12. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該列印監控重覆模組更包含：                 當該輪廓缺陷未超過該比例時，通知電腦列印；及                 當該輪廓缺陷超過該比例時，通知電腦停止列印並結束即時監控。
  13. 如申請專利範圍第11項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該比例係指該模型輪廓相較於該三維圖形輪廓之凸出以及/或是凹陷的面積比例。
  14. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該影像處理係以該第一反射光影像對應之該第一光強度資訊與該第二反射光影像對應之該第二光強度資訊兩者間相減後的光強度差異來產生該模型輪廓。
  15. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該光線是波長介於405nm至660nm的LED光線。
  16. 如申請專利範圍第9項之即時監控三維粉末成型式列印的系統，其中該光線是紫外光。
TW103144179A 2014-12-17 2014-12-17 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法 TWI546640B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103144179A TWI546640B (zh) 2014-12-17 2014-12-17 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法
US14/803,679 US10086559B2 (en) 2014-12-17 2015-07-20 System for online monitoring powder-based 3D printing processes and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103144179A TWI546640B (zh) 2014-12-17 2014-12-17 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201624160A true TW201624160A (zh) 2016-07-01
TWI546640B TWI546640B (zh) 2016-08-21

Family

ID=56128449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103144179A TWI546640B (zh) 2014-12-17 2014-12-17 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10086559B2 (zh)
TW (1) TWI546640B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI680862B (zh) * 2017-11-23 2020-01-01 國立屏東科技大學 ３ｄ列印機控制系統及其控制方法
CN110785248A (zh) * 2017-06-19 2020-02-11 Addup公司 增材制造装置的功率辐射源的头部***校准

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9999924B2 (en) 2014-08-22 2018-06-19 Sigma Labs, Inc. Method and system for monitoring additive manufacturing processes
US10786948B2 (en) 2014-11-18 2020-09-29 Sigma Labs, Inc. Multi-sensor quality inference and control for additive manufacturing processes
US10226817B2 (en) 2015-01-13 2019-03-12 Sigma Labs, Inc. Material qualification system and methodology
WO2016115284A1 (en) 2015-01-13 2016-07-21 Sigma Labs, Inc. Material qualification system and methodology
US10207489B2 (en) 2015-09-30 2019-02-19 Sigma Labs, Inc. Systems and methods for additive manufacturing operations
US11179926B2 (en) 2016-12-15 2021-11-23 General Electric Company Hybridized light sources
WO2018204981A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Monash University Method and system for quality assurance and control of additive manufacturing process
CN107498874B (zh) * 2017-09-21 2023-09-12 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 三维打印同步微层析成像在线监控方法及***
WO2019190449A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generation of kernels based on physical states
US11009863B2 (en) 2018-06-14 2021-05-18 Honeywell International Inc. System and method for additive manufacturing process monitoring
WO2020145982A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Custom three-dimensional (3d) print mode generation
US11104077B2 (en) * 2019-03-29 2021-08-31 Xerox Corporation Composite-based additive manufacturing (CBAM) image quality (IQ) verification and rejection handling
US11951679B2 (en) 2021-06-16 2024-04-09 General Electric Company Additive manufacturing system
US11731367B2 (en) 2021-06-23 2023-08-22 General Electric Company Drive system for additive manufacturing
US11958250B2 (en) 2021-06-24 2024-04-16 General Electric Company Reclamation system for additive manufacturing
US11958249B2 (en) 2021-06-24 2024-04-16 General Electric Company Reclamation system for additive manufacturing
US11826950B2 (en) 2021-07-09 2023-11-28 General Electric Company Resin management system for additive manufacturing
US11813799B2 (en) 2021-09-01 2023-11-14 General Electric Company Control systems and methods for additive manufacturing
CN116402809B (zh) * 2023-05-31 2023-08-11 华中科技大学 一种三维砂型打印铺砂过程中的缺陷识别方法和装置
CN117876369A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 西安空天机电智能制造有限公司 基于图像识别的锻打印在线监测方法、***、设备及介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10310385B4 (de) * 2003-03-07 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Körpern mittels pulverbasierter schichtaufbauender Verfahren
US8189195B2 (en) * 2007-05-09 2012-05-29 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
KR102133843B1 (ko) 2013-10-31 2020-07-14 엘지전자 주식회사 3차원 프린팅의 프로세스를 인디케이팅하는 헤드 마운티드 디스플레이 및 그 제어 방법
US9724876B2 (en) * 2013-12-13 2017-08-08 General Electric Company Operational performance assessment of additive manufacturing
ZA201505683B (en) * 2014-08-15 2017-11-29 Central Univ Of Technology Free State Additive manufacturing system and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110785248A (zh) * 2017-06-19 2020-02-11 Addup公司 增材制造装置的功率辐射源的头部***校准
CN110785248B (zh) * 2017-06-19 2021-12-10 Addup公司 增材制造装置的功率辐射源的头部***校准
TWI680862B (zh) * 2017-11-23 2020-01-01 國立屏東科技大學 ３ｄ列印機控制系統及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160176114A1 (en) 2016-06-23
TWI546640B (zh) 2016-08-21
US10086559B2 (en) 2018-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI546640B (zh) 即時監控三維粉末成型式列印的系統及其方法
TWI649785B (zh) 壓印設備、壓印方法以及製造物品的方法
JP2011176132A5 (zh)
JP2010021443A5 (zh)
JP2018051958A (ja) 三次元造形装置、三次元物体製造方法および三次元造形プログラム
US20160046077A1 (en) Additive manufacturing system and method
US20160125591A1 (en) Protective film detecting apparatus and protective film detecting method
JP2011159764A (ja) パターン形成方法、レジスト塗布分布算出装置及びレジスト塗布分布算出プログラム
JP2015062256A5 (zh)
RU2013125608A (ru) Способ измерения согласования лазерной обработки
CN205601188U (zh) 基于dlp的光固化3d打印设备
TW201519960A (zh) 塗液觀察方法、塗布方法、塗液觀察裝置及塗布裝置
WO2016174763A1 (ja) 部品検査機及び部品装着機
TW201706102A (zh) 壓印用的模板
CN207044689U (zh) 一种采用光源拼合技术的dlp投影3d打印机
JPWO2019064810A1 (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
JP7433498B2 (ja) 画像合成装置
JP2012019110A5 (zh)
TWI709161B (zh) 壓印裝置及物品的製造方法
JP6694629B2 (ja) 感光マイクロアレイのマクロホットエンボス成形のリアルタイム制御装置及び方法
FI130293B (fi) Stereolitografialaitteisto varustettu havaitsemaan hartsin määrä, ja menetelmä saman laitteiston käyttämiseksi
JP2023040130A (ja) 検査装置
JP2013106050A5 (zh)
JP6685777B2 (ja) 部材の検査装置及び部材の補修方法
CN109664502A (zh) 立体打印装置