DE102022204872A1 - Inspektionssystem, Inspektionsverfahren und Inspektionsprogramm - Google Patents

Inspektionssystem, Inspektionsverfahren und Inspektionsprogramm Download PDF

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Takahiro TACHIBANA
Akira Kono
Yoshiyuki Otsubo
Yusuke YAMASHINA
Akihiro Tanaka
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Abstract

[Aufgabe]Bereitstellen eines Inspektionssystems, eines Inspektionsverfahrens und eines Inspektionsprogramms, das eine Inspektion effizient machen kann.[Mittel zur Lösung]Ein Inspektionssystem 60 für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichten von Pulver gebildet wird, schließt eine Erfassungseinheit 61, die ein Bild einer Oberfläche jeder der Schichten erfasst, eine Identifizierungseinheit 63, die einen Fehlerabschnitt (vorstehender Abschnitt oder vertiefter Abschnitt) auf der Oberfläche des Pulvers und eine Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem erfassten Bild identifiziert, und eine Bestimmungseinheit 64, die bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt nacheinander in der Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt, ein.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Inspektionssystem, ein Inspektionsverfahren und ein Inspektionsprogramm.
  • Stand der Technik
  • Produkte der additiven Fertigung (Additive Manufacturing - AM) werden durch Schichten von Materialien hergestellt. Eine zerstörungsfreie Inspektion wie die Röntgeninspektion kann als Qualitätssicherung der AM-Produkte durchgeführt werden.
  • Insbesondere bei der Pulver-Bett-Fusion (PBF) kann die Inspektion durchgeführt werden, indem ein Zustand des Pulverauftrags während der Formgebung überprüft wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
  • Patentdokument 1: JP 6708792 B
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Das Durchführen einer zerstörungsfreien Inspektion wie Röntgenstrahlen als Inspektion von AM-Produkten kann zu einer Erhöhung der Kosten führen.
    Wenn eine Person Bilder bestimmt, die einen Zustand des Pulverauftrags während der Formgebung aufzeichnen, kann die Anzahl von Bildern etwa 20.000 pro gefertigtes Objekt betragen, was es schwierig macht, die Inspektion effizient durchzuführen.
  • Wenn beim Bestimmen des Zustands des Pulverauftrags unter Verwendung von Bilddaten einer geformten Oberfläche, wie in Patentdokument 1 oder dergleichen offenbart, der Zustand des Pulverauftrags als abnormal bestimmt wird, indem die geformte Oberfläche einer Schicht verwendet wird, kann eine große Anzahl von Schichten als anormal bestimmt werden, was die Belastung des Prüfvorgangs erhöhen kann.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf solche Umstände durchgeführt, und eine Aufgabe davon ist es, ein Inspektionssystem, ein Inspektionsverfahren und ein Inspektionsprogramm bereitzustellen, das die Inspektion effizient durchführen kann.
  • Lösung des Problems
  • Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionssystem für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung von Materialien gebildet ist, wobei das Inspektionssystem eine Erfassungseinheit, die ein Bild einer Oberfläche jeder der Schichten erfasst, eine Identifizierungseinheit, die einen Fehlerabschnitt auf der Oberfläche der Schicht und eine Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes identifiziert, und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt, einschließt.
  • Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionsverfahren für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung von Materialien gebildet ist, wobei das Inspektionsverfahren einschließt: Erfassen eines Bildes einer Oberfläche jeder der Schichten; Identifizieren eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der Schicht und einer Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes; und Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt.
  • Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionsprogramm für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung von Materialien gebildet ist, wobei das Inspektionsprogramm einen Computer veranlasst, eine Verarbeitung des Erfassens eines Bildes einer Oberfläche jeder der Schichten, eine Verarbeitung des Identifizierens eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der Schicht und der Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes und eine Verarbeitung des Bestimmens, dass eine Anomalie auftritt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt, durchzuführen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Wirkung der effizienten Durchführung der Inspektion erreicht werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Formgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Bildens geformter Schichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Bildens geformter Schichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Bildens geformter Schichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration eines Inspektionssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Funktionen des Inspektionssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bildverarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 8 ist ein Diagramm, das Beispiele eines verarbeiteten Bildes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 9 ist ein Diagramm, das beispielhafte Bilder von Fehlerabschnitten, die als anormal bestimmt werden, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Anomaliebestimmungsverarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer ersten Verarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Inspektionssystems, eines Inspektionsverfahrens und eines Inspektionsprogramms gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Formgebungsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
    Eine Platte 22 und eine Säule 26 sind an einer Basis 21 befestigt. Die Basis 21 ist so installiert, dass ihre obere Oberfläche horizontal ist. Eine obere Oberfläche der Platte 22 ist ebenfalls horizontal. Dann dient die obere Oberfläche der Platte 22 als Stufe, und Pulver, das ein Material ist, wird über die obere Oberfläche der Platte 22 gelegt, um eine geformte Schicht zu bilden. Der vorstehende Abschnitt 22a an einem Flansch ist auf dem gesamten Umfang der oberen Oberfläche der Platte 22 ausgebildet. Die Außenumfangsfläche des vorstehenden Abschnitts 22a ist in Kontakt mit der Innenoberfläche des Formgebungstanks 23, und Pulver kann in einem Raum zurückgehalten werden, der von der oberen Oberfläche der Platte 22 und der Innenoberfläche des Formgebungstanks 23 umgeben ist. Das Pulver als Material ist beispielsweise ein Material wie ein Metallmaterial oder ein Keramikmaterial. Das heißt, die Formgebungsvorrichtung 10 bildet ein gefertigtes Objekt durch Pulver-Bett-Fusion (PBF).
  • Das Pulver wird auf einen geformten Abschnitt 35 des Formgebungstanks 23 gelegt, um eine Pulverschicht zu bilden. Dann wird durch Bestrahlen der Pulverschicht mit einem Laser 32 das Pulver geschmolzen und verschmolzen, um eine geformte Schicht (gehärtete Schicht) zu bilden. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Wärmequelle zum Verschmelzen des Pulvers als der Laser 32 beschrieben. Der Formgebungstank 23 ist in vertikaler Richtung (der Schichtungsrichtung) beweglich und bewegt sich um einen bestimmten Betrag nach oben, um geformte Schichten zu schichten und zu bilden. Insbesondere stützt der Stützabschnitt 24 eine untere Oberfläche eines Flanschabschnitts 23a, sodass eine obere Oberfläche des Flanschabschnitts 23a des Formgebungstanks 23 horizontal ist. Der Stützabschnitt 24 ist mit einem Antriebsabschnitt 25 verbunden und bewegt den Formgebungstank 23 in vertikaler Richtung. Der Antriebsabschnitt 25 ist an der Säule 26 befestigt und beispielsweise mit einem Motor versehen.
  • Ein Laserscanner 28 bestrahlt die auf dem geformten Abschnitt 35 gebildete Pulverschicht mit dem Laser 32. Der Laserscanner 28 wird von dem Stützabschnitt 27 gestützt und kann den Laser 32 auf der horizontalen Ebene abtasten. Das heißt, es ist möglich, das Pulver selektiv an jeder Position auf der horizontalen Ebene zu erwärmen und zu verfestigen. Der Laser 32 wird durch einen Laseroszillator erzeugt und über eine Glasfaser in den Laserscanner 28 eingeführt.
  • Das Pulver wird von einem Bildungsabschnitt 41 in dem geformten Abschnitt 35 zugeführt. Zum Beispiel sind ein Rohr 51 und ein Rohr 48 über einen Zweig 47 mit einem Zuführabschnitt 46 verbunden, wobei der Zuführabschnitt 46 durch einen Dekompressor 49 über das Rohr 48 dekomprimiert wird und wobei das Pulver dem Zuführabschnitt 46 über das Rohr 51 aus einem Speicherabschnitt 50 zugeführt wird. Dann wird das Pulver aus dem Zuführabschnitt 46 über ein Rohr 45 einem Verteiler 44 zugeführt. Der Verteiler 44 wiegt das Pulver und führt eine vorbestimmte Menge Pulver einem Hohlraum 42 im bildenden Abschnitt 41 zu. Dann bewegt sich der bildende Abschnitt 41 in horizontaler Richtung (Richtung orthogonal zur vertikalen Richtung), um eine Pulverschicht auf dem geformten Abschnitt 35 zu bilden.
  • Insbesondere bewegt der Antriebsabschnitt 25 beim Bilden eines gefertigten Objekts 37 den Formgebungstank 23 nach oben, wodurch eine Stufe zwischen der geformten Oberfläche und der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 23a des Formgebungstanks 23 erzeugt wird. Der bildende Abschnitt 41 bewegt sich horizontal, um eine neue Pulverschicht auf der obersten Schicht der durch Verschmelzen gebildeten geformten Schicht zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt schließen die oberste Pulverschicht und die obere Oberfläche des Flanschabschnitts 23a bündig miteinander ab. Als Nächstes wird ein vorbestimmter Bereich der Pulverschicht durch Bestrahlung mit dem Laser 32 selektiv erwärmt und verfestigt. Auf diese Weise wird die geformte Schicht gebildet. Durch Aufwärtsbewegen des Formgebungstanks 23 und Wiederholen desselben Vorgangs werden die geformten Schichten geschichtet.
  • Die Formgebungsvorrichtung 10 ist auch mit einer Kamera 55 versehen. Die Kamera 55 wird beispielsweise durch den Laserscanner 28 und den Stützabschnitt 27 gestützt und ist in der Nähe des Laserscanners 28 bereitgestellt. Dann erfasst die Kamera 55 ein Bild des gebildeten geformten Abschnitts 35, um ein Bild der geformten Oberfläche zu erzeugen. Die geformte Oberfläche ist eine Oberfläche einer zu formenden Schicht. Das aufgenommene Bild wird in einem Inspektionssystem 60 verwendet, das nachstehend beschrieben wird. Spezifikationen der Kamera 55 werden basierend auf der gewünschten Erkennungsauflösung für einen Fehlerabschnitt D eingestellt. Das aufgenommene Bild ist beispielsweise ein monochromes Bild. Das heißt, es wird ein beliebiger der Werte von 0 bis zu einer Obergrenze als Luminanzwert in jedem Pixel des Bildes eingestellt. Die Obergrenze ist 255 in 8 Bits (256 Grauskala). Das Bild wird schwarz angezeigt, wenn sich der Luminanzwert 0 nähert, und wird weiß angezeigt, wenn sich der Luminanzwert der Obergrenze nähert. Der Fehlerabschnitt D kann weiß oder schwarz erscheinen.
  • Als Nächstes wird nachstehend ein Beispiel für das Bilden jeder geformten Schicht unter Verwendung von 2 beschrieben.
    Zum Beispiel wird, wie in 2 veranschaulicht, wenn eine geformte Schicht A1, eine geformte Schicht A2 und eine geformte Schicht A3 gebildet werden, die Formgebung einer geformten Schicht A4 gestartet, und Pulver wird auf den oberen Abschnitt der geformten Schicht A3 gelegt. Auf diese Weise wird eine Pulverschicht gebildet, die der geformten Schicht A4 entspricht. Dann wird das Strahlabtasten durchgeführt, um das gelegte Pulver zu verschmelzen, und die geformte Schicht A4 wird gebildet. Anschließend wird die Formgebung einer geformten Schicht A5, die eine nächste Schicht ist, gestartet. In ähnlicher Weise wird bei der Formgebung der geformten Schicht A5 das Pulver so gelegt, dass es eine Pulverschicht bildet, und das Pulver wird durch Strahlabtastung verschmolzen, um die geformte Schicht A5 zu bilden. Auf diese Weise werden die geformten Schichten geschichtet, um ein gefertigtes Objekt zu bilden.
  • Hier kann der Laser 32 das Pulver innerhalb einer Fusionstiefe in der Schichtungsrichtung verschmelzen. Die Fusionstiefe des Lasers 32 ist ein Abstand (Tiefe) in der Schichtungsrichtung, in der das Pulver durch den Laser (Wärmequelle) 32 geschmolzen und verschmolzen wird. Die Fusionstiefe ist eine Tiefe eines vorbestimmten Abstands L von der Oberfläche der obersten Schicht. Wie oben beschrieben, kann der Laser 32 das Pulver auf der obersten Schicht, sowie das Pulver, das sich in einer tiefen Position befindet, verschmelzen. Zum Beispiel ist die Fusionstiefe (d. h. der vorbestimmte Abstand L) um ein Mehrfaches größer als die Dicke einer Schicht.
  • Als Nächstes wird das Inspektionssystem 60 in der Formgebungsvorrichtung 10 beschrieben.
    Das Inspektionssystem 60 führt die Inspektion des gefertigten Objekts durch. Zum Beispiel wird, wie in 3 veranschaulicht, wenn eine geformte Schicht B1, eine geformte Schicht B2 und eine geformte Schicht B3 gebildet werden, die Formgebung einer geformten Schicht B4 gestartet, und das Pulver wird auf den oberen Abschnitt der geformten Schicht B3 gelegt. Es wird angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt ein Fehlerabschnitt D aufgetreten ist. Der Fehlerabschnitt D ist ein vertiefter Abschnitt in der Oberfläche der geformten Oberfläche. Die Höhe der geformten Oberfläche ist in einem normalen Zustand im Wesentlichen gleichmäßig, kann aber in einem anormalen Zustand teilweise niedrig sein (d. h. vertiefte Abschnitte), und somit wird dieser vertiefte Abschnitt als Fehlerabschnitt (anomaler Abschnitt) D bezeichnet. Zum Beispiel kann ein Bereich, der um einen vorbestimmten Wert oder mehr niedriger als die Oberfläche der Normalschicht (vorbestimmte Höhe) ist, als der Fehlerabschnitt D des vertieften Abschnitts definiert sein. Spezifische Beispiele dieser Anomalie schließen Pulvereinsenkungen und Pulvermangel ein. Beim Strahlabtasten wird der Fehlerabschnitt D zu einem Oberflächenfehler und verbleibt auf der Oberfläche der geformten Schicht. Wenn Pulver in diesen Zustand zum Bilden der geformten Schicht B5 gelegt wird, wird das Pulver auf die geformte Schicht B5 gelegt, während der Oberflächenfehler gefüllt wird. Wenn dann die Strahlabtastung durchgeführt wird, wird, da die Fusionstiefe des Lasers 32 ausreichend tiefer ist als die Schichtungshöhe der geformten Schicht B5, die geformte Schicht B5 gebildet, während das Pulver auf dem Fehlerabschnitt D der geformten Schicht B4 verschmolzen wird. Das heißt, die Pulverfehler bleiben nicht zurück, was einen Einfluss auf die innere Qualität verringert.
  • Andererseits wird, wie in 4 veranschaulicht, in dem Fall, in dem eine geformte Schicht C1, eine geformte Schicht C2 und eine geformte Schicht C3 gebildet werden und ein Fehlerabschnitt D in diesen Schichten nacheinander an derselben Position auftritt, Pulver zum Bilden einer geformten Schicht C4 auf dem oberen Abschnitt der geformten Schicht C3 gelegt, und es wird angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt ein weiterer Fehlerabschnitt D auch in der strukturierten Schicht C4 auftritt. Dann wird beim Durchführen des Strahlabtastens der Fehlerabschnitt D zu einem Oberflächenfehler und bleibt auf der Oberfläche der geformten Schicht zurück. Wenn Pulver in diesen Zustand zum Bilden der geformten Schicht C5 gelegt wird, wird das Pulver auf die geformte Schicht C5 gelegt, während der Oberflächenfehler gefüllt wird. Wenn dann das Strahlabtasten durchgeführt wird, wird das Pulver des Fehlerabschnitts D auch averschmolzen, um die geformte Schicht C5 zu bilden. Das Pulver im Fehlerabschnitt D unterhalb der Fusionstiefe des Lasers 32 ist jedoch nicht verschmolzen und bleibt als interner Fehler zurück.
  • Das Inspektionssystem 60 kann ein gefertigtes Objekt unter Berücksichtigung der Fälle in 3 und 4 effizient prüfen. Der Fehler in dem vertieften Abschnitt wurde als die Beispiele in 3 und 4 beschrieben, jedoch kann der vorstehende Abschnitt der Fehlerabschnitt (anomaler Abschnitt) D sein. Zum Beispiel kann ein Bereich, der um einen vorbestimmten Wert oder mehr höher als die Oberfläche der Normalschicht (vorbestimmte Höhe) ist, der Fehlerabschnitt D des vorstehenden Abschnitts sein. Spezifische Beispiele dieser Anomalie schließen Pulvertropfen und Neubeschichterstörungen ein. Selbst wenn der Fehlerabschnitt D der vorstehende Abschnitt ist, kann, da die Menge an gelegtem Pulver lokal zunimmt, ein Abschnitt unterhalb der Fusionstiefe zu einem internen Fehler werden.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Hardwarekonfiguration des Inspektionssystems 60 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
    Wie in 5 veranschaulicht, ist das Inspektionssystem 60 ein Computersystem und schließt zum Beispiel eine CPU 110, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 120 zum Speichern von Programmen oder dergleichen, die von der CPU 110 ausgeführt werden sollen, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 130, der als Arbeitsbereich fungiert, wenn jedes Programm ausgeführt wird, ein Festplattenlaufwerk (HDD) 140 als Massenspeichervorrichtung und eine Kommunikationseinheit 150 zum Verbinden mit einem Netzwerk oder dergleichen ein. Es ist zu beachten, dass ein Festkörperlaufwerk (SSD) als Massenspeichervorrichtung verwendet werden kann. Diese Abschnitte sind über einen Bus 180 miteinander verbunden.
  • Das Inspektionssystem 60 kann einen Eingabeabschnitt einschließlich einer Tastatur und einer Maus und einen Anzeigeabschnitt einschließen, der eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Anzeigen von Daten einschließt.
  • Das Speichermedium zum Speichern des Programms oder dergleichen, das von der CPU 110 ausgeführt wird, ist nicht auf den ROM 120 beschränkt. Zum Beispiel kann eine andere Hilfsspeichervorrichtung wie eine Magnetplatte, eine magnetooptische Platte oder ein Halbleiterspeicher verwendet werden.
  • Eine Reihe von Verarbeitungsschritten zum Erreichen verschiedener, später zu beschreibender Funktionen wird in dem Festplattenlaufwerk 140 oder dergleichen in Form eines Programms aufgezeichnet, und die CPU 110 liest das Programm und schreibt es in den RAM 130 oder dergleichen, um eine Verarbeitung und arithmetische Verarbeitung von Informationen auszuführen. Dadurch können verschiedene, später beschriebene Funktionen erreicht werden. Als das Programm können auch ein Programm, das in dem ROM 120 oder einem anderen Speichermedium vorinstalliert ist, ein Programm, das in einem Zustand bereitgestellt wird, in dem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist, ein Programm, das über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverfahren verteilt ist, oder dergleichen verwendet werden. Beispiele für das computerlesbare Speichermedium schließen eine Magnetplatte, eine magnetooptische Platte, eine CD-ROM, eine DVD-ROM und einen Halbleiterspeicher ein.
  • 6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Funktionen des Inspektionssystems 60 veranschaulicht. Wie in 6 veranschaulicht, schließt das Inspektionssystem 60 eine Erfassungseinheit 61, eine Verarbeitungseinheit 62, eine Identifizierungseinheit 63 und eine Bestimmungseinheit 64 ein.
  • Die Erfassungseinheit 61 erfasst ein Bild der Oberfläche jeder Schicht. Insbesondere erfasst die Erfassungseinheit 61 für jede Schicht ein Bild der Oberfläche (geformte Oberfläche) der geformten Schicht während der Formgebung. Mit anderen Worten wird die Inspektion an allen (oder einigen) der geformten Schichten durchgeführt, die das gefertigte Objekt bilden. Insbesondere wird ein Zustand des Pulverauftrags des Bildes aufgezeichnet. Der Bildaufnahmezeitpunkt liegt vorzugsweise nach dem Pulverauftrag und vor dem Verschmelzen (d. h. vor der Strahlbestrahlung). Dies liegt daran, dass ein Fehler in dem vertieften Abschnitt vor und nach dem Verschmelzen bestätigt werden kann, während ein Fehler im vorstehenden Abschnitt vor dem Verschmelzen bestätigt werden kann, es jedoch schwierig sein kann, nach dem Verschmelzen zu bestätigen, da die Oberfläche durch Strahlbestrahlung eben (in Bezug auf die Höhe gleichmäßig gemacht) gemacht wird. Das heißt, selbst wenn der Fehlerabschnitt ein vertiefter Abschnitt oder ein vorstehender Abschnitt ist, ist es möglich, den Fehler durch Bildaufnahme vor dem Verschmelzen (vor der Strahlbestrahlung) effektiv zu bestimmen. Solange jedoch ein Zustand des Pulverauftrags erkannt wird, können beide der vor und nach dem Verschmelzen von Pulver aufgenommenen Bilder durch Strahlbestrahlung verwendet werden.
  • Die Verarbeitungseinheit 62 verarbeitet das erfasste Bild. Insbesondere wendet die Verarbeitungseinheit 62 eine Bildverarbeitung, die den Fehlerabschnitt D (Merkmalsextraktion) betont, auf das erfasste Bild an. Die Bildverarbeitung ist mindestens eines von trapezförmiger Korrektur, Trimmen, Kontrasteinstellung, Binarisierung, Primärderivat, Sekundärderivat, Konturextraktion und Rauschunterdrückung. Eine andere Bildverarbeitung kann verwendet werden, solange der Fehlerabschnitt D betont wird (was es einfach macht, den Fehlerabschnitt D zu bestimmen).
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bildverarbeitung veranschaulicht. In 7 verläuft die Bildverarbeitung in Richtung eines Pfeils. Zunächst ist ein Eingangsbild ein aufgenommenes Bild. Beim Erfassen der geformten Oberfläche unter Verwendung der Kamera 55 kann die Abbildungsrichtung der Kamera 55 in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt sein. In einem solchen Fall ist die geformte Oberfläche, die in dem Bild erscheint, trapezförmig, wie in 7 veranschaulicht. Aus diesem Grund werden ein Trimmen und eine trapezförmige Korrektur als Verarbeitung Pl durchgeführt. Trimmen ist eine Verarbeitung, um einen anderen Abschnitt als die geformte Oberfläche aus dem Bild zu eliminieren. Die trapezförmige Korrektur korrigiert die trapezförmige Formgebungsoberfläche zu einer quadratischen Oberfläche (als wenn sie nur von vorne erfasst würde).
  • Dann wird eine Kontrasteinstellung als Verarbeitung P2 durchgeführt, und die Binarisierung (oder Primärderivat oder Sekundärderivat) wird als Verarbeitung P3 durchgeführt. Auf diese Weise wird der Fehlerabschnitt D hervorgehoben und die Konturextraktion wird weiterhin als Verarbeitung P4 durchgeführt. Da in diesem Zustand Rauschen im Bild enthalten ist, wird die Rauschunterdrückung als Verarbeitung P5 durchgeführt. Bei Rauschunterdrückung kann auch der Fehlerabschnitt D, der kleiner als die eingestellte Größe (zum Beispiel Fläche) ist, aufgehoben werden. Auf diese Weise wird der Fehlerabschnitt D hervorgehoben.
  • 8 veranschaulicht ein Beispiel eines Bildes nach der Bildverarbeitung, in dem die Fehlerabschnitte D hervorgehoben sind. Außerdem sind in 8 Koordinaten auf der geformten Oberfläche (d. h. die horizontale Oberfläche) durch eine x-Achse und eine y-Achse dargestellt. Auf diese Weise werden die Fehlerabschnitte D und ihre Positionen (Koordinaten) aus dem Bild ausgelesen.
  • 9 veranschaulicht Bilder von beispielhaften Anomalien, die Fehlerabschnitte D sind. Wie in 9 veranschaulicht, erscheinen Anomalien wie Neubeschichterstörungen, Pulvertropfen, ein Pulvermangel und eine Pulvereinsenkung als die Fehlerabschnitte D in einem Bild.
  • Die Identifizierungseinheit 63 identifiziert einen Fehlerabschnitt D auf der Oberfläche der Schicht und die Position des Fehlerabschnitts D basierend auf einem Bild (verarbeiteten Bild). Wie in 8 veranschaulicht, erscheinen die Fehlerabschnitte D im Bild. Somit identifiziert die Identifizierungseinheit 63 die Fehlerabschnitte D und Koordinaten (Positionen) der Fehlerabschnitte D auf der geformten Oberfläche unter Verwendung des Bildes. Da der Fehlerabschnitt D einen Bereich aufweist, werden vorzugsweise Koordinaten identifiziert, die in dem Bereich enthalten sind.
  • Wenngleich in der vorliegenden Ausführungsform die Bildverarbeitung auf das aufgenommene Bild angewendet wird, kann die Bildverarbeitung weggelassen werden, solange der Fehlerabschnitt D und seine Position identifiziert werden können.
  • Wenn der Fehlerabschnitt D nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt, bestimmt die Bestimmungseinheit 64, dass eine Anomalie vorliegt. Wie vorstehend beschrieben, kann, selbst wenn ein Fehler in nur einer Schicht auftritt, wie in 3 veranschaulicht, der Fehler im Prozess des Bildens einer nächsten Schicht korrigiert werden, und somit bewirkt die Anomaliebestimmung in einer einzigen Schicht eine große Belastung des Prüfvorgangs. Im Gegensatz dazu kann, wenn ein Fehler nacheinander wie in 4 veranschaulicht auftritt, der Fehler, der nicht innerhalb der Fusionstiefe des Lasers 32 abgedeckt werden kann, als interner Fehler zurückbleiben. Wenn daher der Fehlerabschnitt D nacheinander in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten oder mehr an derselben Position auftritt, bestimmt die Bestimmungseinheit 64, dass eine Anomalie vorliegt. Das heißt, basierend auf der Position des Fehlerabschnitts D in jeder Schicht, die von der Identifizierungseinheit 63 identifiziert wird, wenn der Fehlerabschnitt D an der Position auftritt, welche die gleichen Koordinaten in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten oder mehr aufweist, bestimmt die Bestimmungseinheit, dass eine Anomalie vorliegt.
  • Insbesondere wird in dem Fall, in dem die Fusionstiefe des Lasers 32 der vorbestimmte Abstand L ist, wie in 4 veranschaulicht, ein Bereich, in dem das Pulver, das nicht verschmolzen ist, an einer Position eingeschlossen ist, die nicht in dem vorbestimmten Abstand L erreicht werden kann, zu einem Fehler. Somit wird die vorbestimmte Anzahl von Schichten so eingestellt, dass ein Schichtungsabstand (Abstand in der Schichtungsrichtung) der vorbestimmte Abstand L oder mehr ist. Das heißt, der Abstand der vorbestimmten Anzahl von strukturierten Schichten in der Schichtungsrichtung ist der vorbestimmte Abstand L oder mehr. Wenn dann der Fehlerabschnitt D nacheinander in der vorbestimmten Anzahl von Schichten oder mehr an derselben Position auftritt, bestimmt die Bestimmungseinheit 64, dass die Anomalie vorliegen kann. Wenn die Anomalie auftreten kann, kann die Bestimmungseinheit 64 eine Warnung an einen Inspektor oder dergleichen ausgeben.
  • In dem in 4 veranschaulichten Beispiel ist die Fusionstiefe des Lasers 32 der vorbestimmte Abstand L und die Anzahl von Schichten mit dem vorbestimmten Abstand L oder mehr beträgt vier Schichten. Somit wird die vorbestimmte Anzahl von Schichten auf vier Schichten eingestellt. Wenn der Fehler in vier aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt, wie in 4 veranschaulicht, tritt ein interner Fehler auf, und somit wird bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt. Es ist zu beachten, dass, selbst wenn der interne Fehler auftritt, die vorbestimmte Anzahl von Schichten, solange die Größe des internen Fehlers in einen zulässigen Bereich fällt, entsprechend einem Abstand eingestellt werden kann, der größer als der vorbestimmte Abstand L ist.
  • Indem auf diese Weise basierend auf dem Fehlerabschnitt D in der Vielzahl von Schichten eine Anomaliebestimmung vorgenommen wird, kann verhindert werden, dass ein Fehler, der in dem Prozess des Schichtens korrigiert werden kann, als anormal bestimmt wird, wodurch die Inspektion effizient gemacht wird. Zum Beispiel kann eine zerstörungsfreie Inspektion oder dergleichen für einen erforderlichen Bereich durchgeführt werden, nachdem eine Anomalie bestimmt wurde. In einem solchen Fall kann der Inspektionsbereich der zerstörungsfreien Inspektion begrenzt sein.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel der Anomaliebestimmungsverarbeitung durch das vorstehend beschriebene Inspektionssystem 60 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens der Anomaliebestimmungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Der in 10 gezeigte Ablauf wird zum Beispiel durchgeführt, wenn eine geformte Schicht gebildet wird, und ein Bild davon wird erfasst. Der Ablauf kann nicht jedes Mal durchgeführt werden, wenn das Bild erfasst wird. Bilder der jeweiligen geformten Schichten können akkumuliert werden, und der Ablauf kann nach der Formgebung durchgeführt werden.
  • Zuerst wird ein Bild aufgenommen (S101).
    Als Nächstes werden Trimmen und Trapezkorrektur durchgeführt (S102). Als Nächstes wird eine Kontrasteinstellung durchgeführt (S103). Als Nächstes wird eine Binarisierung (oder Primärderivat oder Sekundärderivat) durchgeführt (S104). Dann wird eine Rauschunterdrückung durchgeführt (S105). Das heißt, S102 bis S105 sind Schritte für die Bildverarbeitung.
  • Als Nächstes wird bestimmt, ob der Fehlerabschnitt D erkannt wird (S106). Wenn zum Beispiel die Fläche eines Bereichs, der als Fehlerabschnitt D in dem Bild angenommen wird, ein Schwellenwert oder mehr ist, wird bestimmt, dass der Bereich der Fehlerabschnitt D ist. Es ist zu beachten, dass, solange der Fehlerabschnitt D basierend auf dem Bild bestimmt werden kann, das Bestimmungsverfahren nicht eingeschränkt ist.
  • Wenn der Fehlerabschnitt D nicht erkannt wird (NEIN in S106), wird bestimmt, dass er normal ist (S107).
    Wenn der Fehlerabschnitt D erkannt wird (JA in S106), werden Koordinaten des Fehlerabschnitts D aufgezeichnet (S108).
  • Als Nächstes wird bestimmt, ob der Fehlerabschnitt D in einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Schichten an den gleichen Koordinaten auftritt (S109). In S109 wird die Bestimmung unter Bezugnahme auf den Datensatz der Koordinaten der Fehlerabschnitte D
    in den bestimmten unteren geformten Schichten durchgeführt (Schritt S108).
  • Wenn der Fehlerabschnitt D in der vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Schichten nicht an den gleichen Koordinaten auftritt (NEIN in S109), wird die Anomaliebestimmung ausgesetzt (S110).
  • Wenn der Fehlerabschnitt D in der vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Schichten an den gleichen Koordinaten aufgetreten ist (JA in S109), wird bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt (S111).
  • Eine solche Verarbeitung kann die Inspektionslast reduzieren, während eine Reduzierung der Qualitätssicherung verringert wird.
  • Obwohl die Bildverarbeitung der Verarbeitungseinheit 62 vorstehend beschrieben wurde, kann eine andere Bildverarbeitung ausgeführt werden. Zum Beispiel ist es möglich, durch Verwenden eines Bildes, das keinen Fehlerabschnitt D einschließt, als Referenzbild den Einfluss von Komponenten, die in dem Bild enthalten sind, zu reduzieren. Zum Beispiel wird das Referenzbild zuvor als ein Bild erfasst, das durch Erfassen einer normalen geformten Oberfläche erfasst wird, von der angenommen wird, dass sie keinen Fehlerabschnitt D einschließt. Das Referenzbild kann einfach ein Bild des geformten Abschnitts 35 sein. Die erste Verarbeitung, die zweite Verarbeitung und die dritte Verarbeitung werden nachstehend als die Verarbeitung unter Verwendung des Referenzbildes beschrieben. Die Verarbeitung wird beispielsweise zwischen S102 und S103 in 10 ausgeführt, kann aber auch vor S102 ausgeführt werden.
  • Zunächst wird die erste Verarbeitung unter Verwendung des Referenzbildes beschrieben.
    In der ersten Verarbeitung führt die Verarbeitungseinheit 62 eine Verarbeitung der Überlagerung eines monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes auf dem aufgenommenen Bild aus. 11 veranschaulicht ein Beispiel für die erste Verarbeitung. Wie in 11 veranschaulicht, wird das normale Bild einem Trimmen und einer Trapezkorrektur unterzogen, um das Referenzbild zu erfassen. Dann wird das monochrome Umkehrbild des Referenzbildes erzeugt. Zum Beispiel wird das monochrome Umkehrbild dem Bild überlagert (hinzugefügt), das Schritt S102 in 10 unterzogen wird, um ein Bewertungsbild zu erfassen. Schritt S103 und die nachfolgenden Schritte in 10 werden unter Verwendung dieses Bewertungsbildes ausgeführt.
  • Durch die Verwendung des monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes auf diese Weise kann eine ursprüngliche Variation der Luminanz gemittelt werden, um den Fehlerabschnitt D hervorzuheben. Wenn das monochrome Umkehrbild des Referenzbildes in dem Fall hinzugefügt wird, in dem der Fehlerabschnitt D schwarz (niedrige Luminanz) erscheint, kann der Luminanzwert eine Obergrenze oder mehr werden. In diesem Fall kann der Ort (Pixel), bei dem der Luminanzwert die Obergrenze oder mehr nach der obigen Kombination wird, mit dem Luminanzwert angezeigt werden, der die Obergrenze ist. Auf diese Weise wird der in schwarz angezeigte Fehlerabschnitt D hervorgehoben. Es ist zu beachten, dass der Ort, an der der Luminanzwert nach der Kombination die Obergrenze oder mehr erreichen kann, ein Ort ist, die einer normal geformten Oberfläche entspricht, die keinen Fehlerabschnitt D im Bewertungsbild einschließt.
  • Als Nächstes wird die zweite Verarbeitung unter Verwendung des Referenzbildes beschrieben.
    Bei der zweiten Verarbeitung führt die Verarbeitungseinheit 62 eine Verarbeitung des Subtrahierens des Referenzbildes von dem aufgenommenen Bild aus. Insbesondere wird ein Bewertungsbild durch Subtrahieren des Referenzbildes von dem Bild erfasst, das Schritt S102 unterzogen wird. Schritt S103 und die nachfolgenden Schritte in 10 werden unter Verwendung dieses Bewertungsbildes ausgeführt.
  • Durch die Verwendung des Referenzbildes auf diese Weise kann eine ursprüngliche Variation in der Luminanz im Bild unterdrückt werden, um den Fehlerabschnitt D hervorzuheben. Wenn das Referenzbild in dem Fall subtrahiert wird, in dem der Fehlerabschnitt D weiß erscheint (hohe Luminanz), kann der Luminanzwert 0 oder weniger betragen. In diesem Fall kann der Ort (Pixel), an dem der Luminanzwert 0 oder weniger nach der obigen Kombination beträgt, mit dem Luminanzwert 0 (Untergrenze) angezeigt werden. Auf diese Weise wird der in weiß angezeigte Fehlerabschnitt D hervorgehoben. Es ist zu beachten, dass der Ort, an der der Luminanzwert nach der Kombination 0 oder weniger erreichen kann, ein Ort ist, die einer normal geformten Oberfläche entspricht, die keinen Fehlerabschnitt D im Bewertungsbild einschließt.
  • Als Nächstes wird die dritte Verarbeitung unter Verwendung des Referenzbildes beschrieben.
    Bei der dritten Verarbeitung werden sowohl die erste Verarbeitung als auch die zweite Verarbeitung ausgeführt. Das heißt, das monochrome Umkehrbild des Referenzbildes wird dem aufgenommenen Bild überlagert (hinzugefügt), um ein erstes Bewertungsbild zu erfassen. Unter Verwendung dieses ersten Bewertungsbildes werden Schritt S103 und die nachfolgenden Schritte in 10 ausgeführt. Das heißt, der Fehlerabschnitt D wird basierend auf dem ersten Bewertungsbild identifiziert. Wenn das monochrome Umkehrbild des Referenzbildes in dem Fall hinzugefügt wird, in dem der Fehlerabschnitt D schwarz erscheint (niedrige Luminanz), kann der Luminanzwert eine Obergrenze oder mehr sein. In diesem Fall wird der Ort (Pixel), bei dem der Luminanzwert die Obergrenze oder mehr ist, nach der obigen Kombination vorzugsweise mit dem Luminanzwert angezeigt, der die Obergrenze ist. Es ist zu beachten, dass der Ort, an der der Luminanzwert nach der Kombination die Obergrenze oder mehr erreichen kann, ein Ort ist, die einer normal geformten Oberfläche entspricht, die keinen Fehlerabschnitt D im Bewertungsbild einschließt.
    Ein zweites Bewertungsbild wird durch Subtrahieren des Referenzbildes von dem Bild erfasst, das Schritt S102 unterzogen wird. Schritt S103 und die nachfolgenden Schritte in 10 werden unter Verwendung dieses zweiten Bewertungsbildes ausgeführt. Auf diese Weise wird auch der Fehlerabschnitt D basierend auf dem zweiten Bewertungsbild identifiziert. Wenn das Referenzbild in dem Fall subtrahiert wird, in dem der Fehlerabschnitt D weiß erscheint (hohe Luminanz), kann der Luminanzwert 0 oder weniger betragen. In diesem Fall wird der Ort (Pixel), bei dem der Luminanzwert 0 oder weniger beträgt, nach der obigen Kombination vorzugsweise mit dem Luminanzwert 0 angezeigt. Es ist zu beachten, dass der Ort, an der der Luminanzwert nach der Kombination 0 oder weniger erreichen kann, ein Ort ist, die einer normal geformten Oberfläche entspricht, die keinen Fehlerabschnitt D im Bewertungsbild einschließt.
  • Dann wird der Fehlerabschnitt D, der basierend auf dem ersten Bewertungsbild und der Position des Fehlerabschnitts D identifiziert wird, mit dem Fehlerabschnitt D kombiniert, der basierend auf dem zweiten Bewertungsbild und der Position des Fehlerabschnitts D identifiziert wird, um den Fehlerabschnitt D in Bezug auf das ursprüngliche aufgenommene Bild und die Position (Koordinaten) des Fehlerabschnitts D aufzuzeichnen. Die dritte Verarbeitung richtet sich sowohl an die erste Verarbeitung als auch die zweite Verarbeitung und kann somit den Fehlerabschnitt D weiter hervorheben.
  • Das durch Erfassen der geformten Oberfläche erfasste Bild weist selbst dann eine Luminanzverteilung auf, wenn kein Fehler vorliegt. Die Luminanzverteilung und die durchschnittliche Luminanz können abhängig von der Formgebungsvorrichtung 10 (insbesondere der Kamera 55) variieren. Durch Ausführen der Verarbeitung unter Verwendung des Referenzbildes kann der Fehler jedoch bestimmt werden, während eine Vorrichtungsabhängigkeit unterdrückt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Inspektionssystem, dem Inspektionsverfahren und dem Inspektionsprogramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Inspektionslast interner Fehler reduziert werden, indem der Fehlerabschnitt D und die Position des Fehlerabschnitts D basierend auf dem Bild der Oberfläche der Schicht identifiziert werden und bestimmt wird, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt D nacheinander an derselben Position auftritt. Zum Beispiel erfordert die Anomaliebestimmung für jede Schicht einen Prüfvorgang für jede Anomalie, aber selbst wenn der Fehlerabschnitt D in einer bestimmten Schicht auftritt, kann der Fehlerabschnitt D korrigiert werden, sofern der Fehlerabschnitt D nicht in einer nächsten Schicht an derselben Position gebildet wird. Das heißt, die interne Qualität kann beeinträchtigt werden, wenn der Fehlerabschnitt D in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt. Somit kann durch Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt D in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt, die Last des Prüfvorgangs reduziert werden, um eine Prüfung effizient zu machen.
  • Wenn ein Abstand in einer Schichtungsrichtung, in der das Pulver unter Verwendung der Wärmequelle verschmolzen werden kann, als vorbestimmter Abstand L eingestellt wird, wird die vorbestimmte Anzahl von Schichten auf eine Anzahl von Schichten mit dem vorbestimmten Abstand L oder mehr eingestellt. Die Bestimmungseinheit 64 bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt D in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt, wodurch die Inspektion effizient durchgeführt wird, während eine Reduzierung der internen Qualität verringert wird.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen können innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung vorgenommen werden. Es ist zu beachten, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können.
  • Das Inspektionssystem, das Inspektionsverfahren und das Inspektionsprogramm gemäß jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden beispielsweise wie folgt erfasst.
    Ein Inspektionssystem (60) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionssystem für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichten von Materialien (Pulver) gebildet wird, und schließt eine Erfassungseinheit (61), die ein Bild einer Oberfläche jeder der Schichten erfasst, eine Identifizierungseinheit (63), die einen Fehlerabschnitt (D) auf der Oberfläche der Schicht und eine Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem Bild identifiziert, und eine Bestimmungseinheit (64) ein, die bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt nacheinander in der Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt.
  • Gemäß dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Inspektionslast von internen Fehlern reduziert werden, indem der Fehlerabschnitt und die Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem Bild der Oberfläche der Schicht identifiziert werden und bestimmt wird, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt nacheinander an derselben Position auftritt. Zum Beispiel erfordert die Anomaliebestimmung für jede Schicht einen Prüfvorgang für jede Anomalie, aber selbst wenn der Fehlerabschnitt in einer bestimmten Schicht auftritt, kann der Fehlerabschnitt korrigiert werden, sofern der Fehlerabschnitt nicht in einer nächsten Schicht an derselben Position gebildet wird. Das heißt, dass die interne Qualität beeinträchtigt wird, wenn der Fehlerabschnitt in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt. Somit kann durch Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt, die Last des Prüfvorgangs reduziert werden, um eine Prüfung effizient zu machen.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das gefertigte Objekt aus den Schichten gebildet sein, die durch Verschmelzen von Pulver unter Verwendung einer Wärmequelle (32) gebildet werden, wobei die Bestimmungseinheit bestimmen kann, dass eine Anomalie vorliegt, wenn die Fehlerabschnitte nacheinander in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten an denselben Positionen auftreten, und wenn ein Abstand in einer Schichtungsrichtung, in der das Pulver durch die Wärmequelle verschmolzen werden kann, auf einen vorbestimmten Abstand (L) eingestellt ist, kann die vorbestimmte Anzahl von Schichten auf eine Anzahl von Schichten eingestellt werden, die den vorbestimmten Abstand oder mehr aufweisen.
  • Gemäß dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung wird, wenn ein Abstand in einer Schichtungsrichtung, in dem das Pulver durch die Wärmequelle verschmolzen werden kann, als ein vorbestimmter Abstand eingestellt ist, die vorbestimmte Anzahl von Schichten auf die Anzahl von Schichten eingestellt, die den vorbestimmten Abstand oder mehr aufweisen. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten an derselben Position auftritt, wodurch die Inspektion effizient durchgeführt wird, während eine Reduzierung der internen Qualität verringert wird.
  • Das Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Verarbeitungseinheit (62) einschließen, die eine Bildverarbeitung des Hervorhebens des Fehlerabschnitts auf das erfasste Bild anwendet, und die Identifizierungseinheit kann den Fehlerabschnitt und die Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem verarbeiteten Bild identifizieren.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Fehlerabschnitt effizient bestimmt werden, indem die Bildverarbeitung des Hervorhebens des Fehlerabschnitts ausgeführt wird.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Bildverarbeitung mindestens eines von trapezförmiger Korrektur, Trimmen, Kontrasteinstellung, Binarisierung, Primärderivat, Sekundärderivat, Konturextraktion und Rauschunterdrückung der Oberfläche einschließen.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Fehlerabschnitt durch mindestens eines von trapezförmiger Korrektur, Trimmen, Kontrasteinstellung, Binarisierung, Primärderivat, Sekundärderivat, Konturextraktion und Rauschunterdrückung der Oberfläche hervorgehoben werden.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Verarbeitungseinheit unter Verwendung des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild eine Verarbeitung der Überlagerung eines monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes auf dem Bild ausführen.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild, und Ausführen der Verarbeitung der Überlagerung des monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes auf dem Bild die Wirkung einer monochromen Schattierung, die ursprünglich im Bild enthalten ist, unterdrückt werden, um den Fehlerabschnitt hervorzuheben.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Verarbeitungseinheit unter Verwendung des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild die Verarbeitung des Subtrahieren des Referenzbildes von dem Bild ausführen.
  • Gemäß dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild und Ausführen der Verarbeitung des Subtrahieren des Referenzbildes vom Bild die Wirkung einer monochromen Schattierung, die ursprünglich im Bild enthalten ist, unterdrückt werden, um den Fehlerabschnitt hervorzuheben.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Verarbeitungseinheit unter Verwendung des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild die Verarbeitung des Subtrahieren des Referenzbildes von dem Bild, das Einstellen, auf 0, eines Luminanzwerts eines Bereichs, in dem ein Luminanzwert 0 oder weniger ist, das Hinzufügen eines monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes zum Bild und das Einstellen eines Luminanzwerts eines Bereichs, in dem ein Luminanzwert eine Obergrenze oder näher zur Obergrenze ist, ausführen.
  • In dem Inspektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild das Subtrahieren des Referenzbildes vom Bild und das Einstellen, auf 0, des Luminanzwerts des Ortes, an dem ein Luminanzwert 0 oder weniger ist, der Fehlerabschnitt, der in Farbe nahe weiß im Bild angezeigt wird (Luminanzwert liegt nahe der Obergrenze), hervorgehoben werden. Dann kann durch Hinzufügen des monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes zu dem Bild und Einstellen des Luminanzwerts des Ortes, an dem Luminanzwert die Obergrenze oder näher zur Obergrenze ist, der Fehlerabschnitt, der in Farbe nahe schwarz im Bild angezeigt wird (Luminanzwert liegt nahe 0), hervorgehoben werden.
  • Ein Inspektionsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionsverfahren für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichten von Materialien gebildet ist, wobei das Inspektionsverfahren einschließt: Erfassen eines Bildes einer Oberfläche jeder der Schichten; Identifizieren eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der Schicht und einer Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem Bild; und Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt, wenn die Fehlerabschnitte nacheinander in der Vielzahl von Schichten an derselben Position auftreten.
  • Ein Inspektionsprogramm gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Inspektionsprogramm für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung von Materialien gebildet ist, wobei das Inspektionsprogramm einen Computer veranlasst, eine Verarbeitung des Erfassens eines Bildes einer Oberfläche jeder der Schichten, eine Verarbeitung des Identifizierens eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der Schicht und einer Position des Fehlerabschnitts basierend auf dem Bild und eine Verarbeitung des Bestimmens, dass eine Anomalie vorliegt, wenn der Fehlerabschnitt nacheinander in der Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt, durchzuführen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Formgebungsvorrichtung
    21
    Basis
    22
    Platte
    22a
    Vorstehender Abschnitt
    23
    Formgebungstank
    23a
    Flanschabschnitt
    24
    Stützabschnitt
    25
    Antriebsabschnitt
    26
    Säule
    27
    Stützabschnitt
    28
    Laser-Scanner
    32
    Laser (Wärmequelle)
    35
    Geformter Abschnitt
    37
    Gefertigtes Objekt
    41
    Bildender Abschnitt
    42
    Hohlraum
    44
    Verteiler
    45
    Rohr
    46
    Zuführabschnitt
    47
    Zweig
    48
    Rohr
    49
    Dekompressor
    50
    Speicherabschnitt
    51
    Rohr
    55
    Kamera
    60
    Inspektionssystem
    61
    Erfassungseinheit
    62
    Verarbeitungseinheit
    63
    Identifizierungseinheit
    64
    Bestimmungseinheit
    110
    CPU
    120
    ROM
    130
    RAM
    140
    Festplattenlaufwerk
    150
    Kommunikationseinheit
    180
    Bus
    D
    Fehlerabschnitt
    L
    Vorbestimmter Abstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6708792 B [0004]

Claims (9)

  1. Inspektionssystem für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung einer Vielzahl von Materialien gebildet wird, wobei das Inspektionssystem umfasst: eine Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Bild einer Oberfläche einer einzelnen Schicht einer Vielzahl von Schichten zu erfassen; eine Identifizierungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Fehlerabschnitt auf der Oberfläche der einzelnen Schicht und eine Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes zu identifizieren; und eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt.
  2. Inspektionssystem nach Anspruch 1, wobei das gefertigte Objekt aus einer Vielzahl von Schichten durch Verschmelzen von Pulver unter Verwendung einer Wärmequelle gebildet wird, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten oder mehr an derselben Position auftritt, und durch Einstellen eines Abstands in einer Schichtungsrichtung, in der das Pulver unter Verwendung der Wärmequelle verschmolzen werden kann, als vorbestimmter Abstand, die vorbestimmte Anzahl von Schichten auf eine Anzahl von Schichten mit dem vorbestimmten Abstand oder mehr eingestellt wird.
  3. Inspektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Bildverarbeitung des Hervorhebens des Fehlerabschnitts auf das erfasste Bild anzuwenden, wobei die Identifizierungseinheit den Fehlerabschnitt und die Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des verarbeiteten Bildes identifiziert.
  4. Inspektionssystem nach Anspruch 3, wobei die Bildverarbeitung mindestens eines von trapezförmiger Korrektur, Trimmen, Kontrasteinstellung, Binarisierung, Primärderivat, Sekundärderivat, Konturextraktion und Rauschunterdrückung der erfassten Oberfläche einschließt.
  5. Inspektionssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild die Verarbeitungseinheit eine Verarbeitung des Überlagerns eines monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes auf dem Bild durchführt.
  6. Inspektionssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild die Verarbeitungseinheit eine Verarbeitung des Subtrahierens des Referenzbildes von dem Bild durchführt.
  7. Inspektionssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei durch Verwenden des Bildes, das keinen Fehlerabschnitt einschließt, als Referenzbild die Verarbeitungseinheit eine Verarbeitung des Subtrahierens des Referenzbildes von dem Bild, des Einstellens, auf 0, eines Luminanzwerts eines Bereichs, in dem ein Luminanzwert 0 oder weniger ist, des Hinzufügens eines monochromen Umkehrbildes des Referenzbildes zu dem Bild und des Einstellens eines Luminanzwerts eines Bereichs, in dem ein Luminanzwert eine Obergrenze oder näher zur Obergrenze ist, durchführt.
  8. Inspektionsverfahren für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung einer Vielzahl von Materialien gebildet wird, wobei das Inspektionsverfahren umfasst: Erfassen eines Bildes einer Oberfläche einer einzelnen Schicht einer Vielzahl von Schichten; Identifizieren eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der einzelnen Schicht und einer Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes; und Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt.
  9. Inspektionsprogramm für ein gefertigtes Objekt, das durch Schichtung einer Vielzahl von Materialien gebildet wird, wobei das Inspektionsprogramm einen Computer veranlasst, folgendes auszuführen: Erfassen eines Bildes einer Oberfläche einer einzelnen Schicht einer Vielzahl von Schichten; Identifizieren eines Fehlerabschnitts auf der Oberfläche der einzelnen Schicht und einer Position des Fehlerabschnitts unter Verwendung des Bildes; und Bestimmen, dass eine Anomalie vorliegt in einem Fall, in dem der Fehlerabschnitt nacheinander in einer Vielzahl von Schichten an derselben Position auftritt.
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