JP2009025119A - Profile measuring apparatus and operating method - Google Patents

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Magdi Naim Azer
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John Broddus Deaton Jr
ジョン・ブロドダス・ディートン,ジュニア
Sudhir Kumar Tewari
スッドヒール・クマール・テワリ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a profile measuring apparatus which projects a fringe pattern onto an object (22) and is equipped also with an optical unit for acquiring an image of a distorted fringe pattern and which performs thereby accurate measurement of the object, and an operating method. <P>SOLUTION: The profile measuring apparatus (12) includes a fringe projecting device (32) so constituted as to project the fringe pattern onto the object (22) and the optical unit (34) so constituted as to acquire the image of the distorted fringe pattern modulated by the object (22). Besides, the profile measuring apparatus (12) includes a signal processing unit (60) which is so constituted that it processes the image acquired from the optical unit (34), filters noise from the image and determines real-time estimate values as to parameters relating to manufacture or repair of the object (22). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、一般的に云えば、輪郭測定(profilometry)装置に関するものであり、より具体的には、機械加工プロセスにおける対象物のパラメータの実時間測定を行うための輪郭測定装置に関するものである。   The present invention relates generally to a profile measurement apparatus, and more particularly to a profile measurement apparatus for performing real time measurement of parameters of an object in a machining process. .

様々な種類の機械加工プロセスが知られており、部品を製造し修理するために使用されている。例えば、任意のモールド又は金型を使用することなくコンピュータ支援設計(CAD)から一層ずつ構築される機能構成部品を形成するためにレーザ固結システムが使用される。典型的には、このようなシステムはレーザ・ビームを用いて、注入された粉末の制御された量を基板上に融解して第1の層を堆積し、その後、前に堆積された層の上に粉末を融解することによって次の層を順次生成している。残念なことに、このようなシステムのプロセスが複雑なことに起因して、累積された層の高さを求め且つ溶融池の体積の瞬間的3次元(3D)測定値を得ることが非常に困難である。   Various types of machining processes are known and used to manufacture and repair parts. For example, a laser consolidation system is used to form functional components that are built layer by layer from computer-aided design (CAD) without the use of any mold or mold. Typically, such systems use a laser beam to melt a controlled amount of the injected powder onto the substrate to deposit the first layer, and then to the previously deposited layer. The next layer is produced sequentially by melting the powder on top. Unfortunately, due to the complexity of the process of such a system, it is very difficult to determine the accumulated layer height and to obtain an instantaneous three-dimensional (3D) measurement of the weld pool volume. Have difficulty.

或る特定のシステムは、該システムが動作している間に溶融池の境界を監視するための2次元(2D)観察システムを用いている。しかしながら、このような観察システムは溶接領域の大まかな推定を行い、溶融池体積及び累積された層の高さの測定を行わない。或る特定の他のシステムは、溶融池の3D体積を測定するために機械停止(off-machine) 測定方法を用いている。このような測定手法は、機械加工プロセスを停止して、溶融池の体積を測定するためにシステムから部品を取り外すことを必要とする。更に、或る特定のシステムは、累積された層の高さを測定するためのセンサを用いている。しかしながら、このようなセンサは、必要な測定分解能、精度又は測定範囲を持たず、信頼性のある測定を行えない。
米国特許出願公開第2005/0103767号
Certain systems use a two-dimensional (2D) observation system to monitor the weld pool boundary while the system is operating. However, such an observation system provides a rough estimate of the weld area and does not measure the weld pool volume and accumulated layer height. Certain other systems use an off-machine measurement method to measure the 3D volume of the weld pool. Such measurement techniques require stopping the machining process and removing parts from the system to measure the weld pool volume. In addition, certain systems use sensors to measure the accumulated layer height. However, such sensors do not have the required measurement resolution, accuracy, or measurement range and cannot perform reliable measurements.
US Patent Application Publication No. 2005/0103767

以上のことから、レーザ固結プロセスによって形成される部品についての3D溶融池の体積及び累積された層の高さの正確な測定を行う輪郭測定装置が必要である。更にまた、機械加工プロセスのプロセス・パラメータを制御するために使用することの可能な、機械加工プロセスによって形成される対象物のパラメータをオン・ライン測定することのできる輪郭測定装置を提供することが望ましい。   In view of the above, there is a need for a contour measuring device that accurately measures the volume of the 3D weld pool and the accumulated layer height for parts formed by the laser consolidation process. Furthermore, it is possible to provide a contour measuring device that can be used to control process parameters of a machining process and that can measure on-line parameters of an object formed by the machining process. desirable.

簡略に述べると、一実施形態によれば、輪郭測定装置を提供する。この輪郭測定装置は、対象物上に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイスと、対象物によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている光学ユニットとを含む。輪郭測定装置はまた、前記光学ユニットからの取得した画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つ対象物の製造又は修理に関連したパラメータについての実時間推定値を求めるように構成されている信号処理ユニットを含む。   Briefly, according to one embodiment, a contour measuring device is provided. The contour measuring apparatus includes a fringe projection device configured to project a fringe pattern onto an object, and an optical unit configured to acquire an image of a distortion fringe pattern modulated by the object. Including. The contour measurement device is also configured to process the acquired image from the optical unit, filter noise from the image, and determine real-time estimates for parameters associated with the manufacture or repair of the object. Including a signal processing unit.

別の実施形態では、製造アセンブリを提供する。この製造アセンブリは、プロセス・パラメータを持ち、且つ対象物を製造又は修理するように構成されている機械加工システムと、当該輪郭測定装置で生成された単一の画像から、対象物の製造又は修理に関連したパラメータの実時間推定を行うように構成されている輪郭測定装置とを含む。輪郭測定装置は、イ)対象物上に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイス、ロ)対象物によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている光学ユニット、及びハ)前記光学ユニットからの取得した画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つ対象物の製造又は修理に関連したパラメータについての実時間推定値を求めるように構成されている信号処理ユニットを含む。製造アセンブリはまた、前記輪郭測定装置からの推定されたパラメータに基づいて前記機械加工システムのプロセス・パラメータを調節するように構成されている制御システムを含む。   In another embodiment, a manufacturing assembly is provided. The manufacturing assembly has a process parameter and is configured to manufacture or repair an object from a machining system configured to manufacture or repair the object and a single image generated by the contour measuring device. And a contour measuring device configured to perform real-time estimation of parameters associated with. The contour measuring apparatus is a) a fringe projection device configured to project a fringe pattern onto an object, and b) an optical unit configured to acquire an image of a distortion fringe pattern modulated by the object. And c) a signal configured to process the acquired image from the optical unit to filter noise from the image and to determine real-time estimates for parameters associated with the manufacture or repair of the object. Includes processing units. The manufacturing assembly also includes a control system configured to adjust process parameters of the machining system based on the estimated parameters from the contour measurement device.

別の実施形態では、レーザ固結システムを提供する。このレーザ固結システムは、レーザ生成溶融池内に粉末材料を供給することによって対象物を形成するように構成されているレーザ固結ノズルと、前記レーザ固結ノズルに結合されていて、対象物の上表面の上に縞パターンを生成するように構成されている縞投影アームとを含む。レーザ固結システムはまた、対象物に対応する歪み縞パターンの瞬間的画像を取得するように構成されている光学ユニットと、前記光学ユニットに結合されていて、前記光学ユニットからの瞬間的画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つフーリエ変換分析により対象物の製造又は修理に関連したパラメータを推定するように構成されている信号処理ユニットとを含む。   In another embodiment, a laser consolidation system is provided. The laser consolidation system includes a laser consolidation nozzle configured to form an object by supplying a powder material into a laser-generating molten pool, and coupled to the laser consolidation nozzle. A fringe projection arm configured to produce a fringe pattern on the upper surface. The laser consolidation system also includes an optical unit configured to acquire an instantaneous image of a distorted fringe pattern corresponding to the object, and is coupled to the optical unit, and the instantaneous image from the optical unit is captured. A signal processing unit configured to process and filter noise from the image and to estimate parameters associated with the manufacture or repair of the object by Fourier transform analysis.

別の実施形態では、対象物を製造するためのプロセスを制御する方法を提供する。この方法は、対象物上に縞パターンを投影する段階と、対象物に対応する歪み縞パターンの瞬間的画像を取得する段階とを含む。この方法はまた、前記取得した画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つフーリエ変換分析により対象物の製造又は修理に関連したパラメータを推定する段階と、対象物の製造又は修理に関連した前記推定したパラメータに応答して、製造プロセスのためのプロセス・パラメータを制御する段階とを含む。   In another embodiment, a method for controlling a process for manufacturing an object is provided. The method includes projecting a fringe pattern onto an object and obtaining an instantaneous image of a distorted fringe pattern corresponding to the object. The method also processes the acquired image, filters noise from the image, and estimates parameters associated with the manufacture or repair of the object by Fourier transform analysis, and relates to the manufacture or repair of the object. Responsive to the estimated parameters, controlling process parameters for the manufacturing process.

本発明のこれらの及び他の特徴、側面及び利点は、添付の図面を参照して、以下の詳しい説明を読めば一層よく理解されよう。図面では、図面全体を通じて同様な部品は同じ参照符号で表している。   These and other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings, in which: In the drawings, like parts are designated by like reference numerals throughout the drawings.

以下に詳しく説明するように、本発明手法の様々な実施形態は、機械加工プロセスによる対象物の製造又は修理動作に関連したパラメータの実時間測定を行うように機能する。具体的に述べると、本発明手法は、対象物に対応する縞パターンからパラメータを推定するためのパターン間隔分析を用いる。このようなパラメータの実時間測定は更に、機械加工プロセスのプロセス・パラメータを制御するために利用される。ここで図1を参照して説明すると、図1は、レーザ固結ノズル14に結合された輪郭測定装置12を持つレーザ固結システム10のような機械加工システムを例示する。レーザ固結ノズル14は、基板18上に溶融池17を生成するように構成されているレーザ源16を含む。更に、レーザ固結システム10は、レーザ生成溶融池17に粉末材料24を供給することによって対象物22を形成するように構成されているノズル20を含む。具体的に述べると、レーザ固結システム10はレーザ・ビームを使用することにより、基板18上に注入される制御された量の粉末24を融解して第1の層26を堆積し、その後、前に堆積した層の上に粉末24を融解することによって次の層(図示せず)を順次生成して、対象物22を形成する。   As described in detail below, various embodiments of the present technique function to perform real-time measurements of parameters associated with manufacturing or repair operations of objects by machining processes. Specifically, the method of the present invention uses pattern interval analysis to estimate parameters from a fringe pattern corresponding to an object. Such real time measurement of parameters is further utilized to control process parameters of the machining process. Referring now to FIG. 1, FIG. 1 illustrates a machining system such as a laser consolidation system 10 having a contour measuring device 12 coupled to a laser consolidation nozzle 14. The laser consolidation nozzle 14 includes a laser source 16 that is configured to generate a molten pool 17 on a substrate 18. In addition, the laser consolidation system 10 includes a nozzle 20 that is configured to form the object 22 by supplying a powder material 24 to the laser produced molten pool 17. Specifically, the laser consolidation system 10 uses a laser beam to melt a controlled amount of powder 24 injected onto the substrate 18 to deposit a first layer 26, and then The next layer (not shown) is sequentially formed by melting the powder 24 on the previously deposited layer to form the object 22.

図示の実施形態では、輪郭測定装置12はレーザ固結ノズル14に結合されるか又は物理的に取り付けられていて、対象物22の製造又は修理に関連したパラメータを求めるように構成されている。具体的に述べると、輪郭測定装置12は、機械加工プロセスのプロセス制御のために更に利用することのできる溶融池17に関連したパラメータを求めるように構成されている。このようなパラメータの例としては、溶融池17の体積、累積された層26の高さ、累積された層26の厚さなどが挙げられる。以下に詳しく説明するように、輪郭測定装置12は、製造又は修理プロセスに干渉せずに、このようなパラメータを測定するためにフーリエ変換分析のような輪郭測定方法を用いる。   In the illustrated embodiment, the contour measurement device 12 is coupled to or physically attached to the laser consolidation nozzle 14 and is configured to determine parameters related to the manufacture or repair of the object 22. Specifically, the contour measurement device 12 is configured to determine parameters associated with the weld pool 17 that can be further utilized for process control of the machining process. Examples of such parameters include the molten pool 17 volume, the accumulated layer 26 height, the accumulated layer 26 thickness, and the like. As described in detail below, the contour measurement device 12 uses a contour measurement method, such as Fourier transform analysis, to measure such parameters without interfering with the manufacturing or repair process.

図2は、輪郭測定装置12を持つ図1のレーザ固結ノズル14の模範的な構成30を示す略図である。図示の実施形態では、レーザ固結ノズル14は、縞投影及び対象物22(図1参照)からの画像取得のための光学構成部品を持つ2つのアーム32及び34を含む。2つのアーム32及び34は、高処理レーザ16の両側に配置される。図示の実施形態では、アーム32は対象物22上に縞パターンを投影するように構成されており、またアーム34は対象物22から歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている。当業者に理解されるように、異なる種類のパターンをアーム32を介して対象物22に投影することができる。例えば、一実施形態では、縞パターンは直線パターンを含む。模範的な一実施形態では、縞投影アーム32は目標とされる区域をカバーするための実質的に大きな断面を持ち、これに対して、レーザ16は粉末を融解するための高出力密度を供給するために対象物22上の1点に収束される。縞投影及び画像取得のための2つのアーム32及び34の光学構成部品について以下に詳しく説明する。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration 30 of the laser consolidation nozzle 14 of FIG. In the illustrated embodiment, the laser consolidation nozzle 14 includes two arms 32 and 34 having optical components for fringe projection and image acquisition from the object 22 (see FIG. 1). Two arms 32 and 34 are located on either side of the high processing laser 16. In the illustrated embodiment, the arm 32 is configured to project a fringe pattern onto the object 22 and the arm 34 is configured to acquire an image of the distorted fringe pattern from the object 22. As will be appreciated by those skilled in the art, different types of patterns can be projected onto the object 22 via the arm 32. For example, in one embodiment, the fringe pattern includes a linear pattern. In one exemplary embodiment, the fringe projection arm 32 has a substantially large cross section to cover the targeted area, whereas the laser 16 provides a high power density to melt the powder. In order to converge to one point on the object 22. The optical components of the two arms 32 and 34 for fringe projection and image acquisition are described in detail below.

図3は、図2の輪郭測定装置12の模範的な構成40を示す略図である。輪郭測定装置40は、機械加工システムを介して形成し又は修理している対象物44に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイス42を含む。縞投影デバイス42は、対象物表面上に連続した正弦曲線の縞パターンを投影する。一実施形態では、縞投影デバイス42は、液晶表示装置(LCD)、ディジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)又はシリコン上液晶(LCOS)投影器のようなディジタル投影器を介して、縞パターンを投影する。代わりの実施形態では、縞投影デバイス42は、レーザ、発光ダイオード(LED)又はランプのような光源と、格子及びホログラフィック部品のような回折部品との組合せにより、縞パターンを投影する。或る特定の他の実施形態では、縞投影デバイス42は光学干渉計レイアウトにより縞パターンを投影する。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration 40 of the contour measuring device 12 of FIG. The contour measurement device 40 includes a fringe projection device 42 configured to project a fringe pattern onto an object 44 being formed or repaired via a machining system. The fringe projection device 42 projects a continuous sinusoidal fringe pattern on the surface of the object. In one embodiment, the fringe projection device 42 projects the fringe pattern via a digital projector, such as a liquid crystal display (LCD), digital micromirror device (DMD) or liquid crystal on silicon (LCOS) projector. To do. In an alternative embodiment, the fringe projection device 42 projects the fringe pattern by a combination of a light source such as a laser, light emitting diode (LED) or lamp, and diffractive components such as gratings and holographic components. In certain other embodiments, the fringe projection device 42 projects the fringe pattern with an optical interferometer layout.

図示の実施形態では、縞投影デバイス42は、ランプ46又はLED48のような光源と、対象物44に光を投影するために光学繊維52を介して光源に結合された光学ヘッド50とを含む。更に、輪郭測定装置40は、対象物44によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている光学ユニット54を含む。この模範的な実施形態では、光学ユニット54は、広域通過フィルタ56と、縞パターンの画像を取得するためのカメラ58とを含み、縞パターンの画像は更にケーブル62を介して信号処理ユニット60に伝送される。或る特定の実施形態では、光学ユニット54は、歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている複数のレンズを含む。一実施形態では、光学ユニット54はボアスコープを含む。   In the illustrated embodiment, fringe projection device 42 includes a light source, such as a lamp 46 or LED 48, and an optical head 50 coupled to the light source via optical fibers 52 to project light onto an object 44. In addition, the contour measuring device 40 includes an optical unit 54 configured to acquire an image of a distorted fringe pattern modulated by the object 44. In this exemplary embodiment, the optical unit 54 includes a wide-pass filter 56 and a camera 58 for acquiring a fringe pattern image, which is further fed to the signal processing unit 60 via a cable 62. Is transmitted. In certain embodiments, the optical unit 54 includes a plurality of lenses configured to acquire an image of a distorted fringe pattern. In one embodiment, the optical unit 54 includes a borescope.

信号処理ユニット60は、光学ユニット54からの取得した画像を処理して、該取得した画像からノイズをフィルタリングし且つ対象物の製造又は修理に関連したパラメータについての実時間推定値を求めるように構成されている。このようなパラメータの例としては、溶融池の体積、累積された層の高さ、累積された層の厚さなどが挙げられる。ここで、信号処理ユニット60は、パラメータを推定するため及び該推定したパラメータに基づいてプロセスの制御を容易にするための適切なプログラミングを持つ汎用コンピュータとすることができることに留意されたい。或る特定の実施形態では、信号処理ユニット60はマイクロコンピュータを含むことができる。模範的な一実施形態では、輪郭測定装置40は対象物44の形成された高さを推定するためにコンピュータ数値制御(CNC)を用い、これによってシステム40に高さセンサを付加する必要性を排除する。動作について説明すると、信号処理ユニット60はパターン間隔分析を用いて、光学ユニット54で取得された画像からノイズをフィルタリングする。この模範的な実施形態では、パターン間隔分析はフーリエ変換分析を含む。しかしながら、他の種類のパターン間隔分析も想定することができる。より詳しく述べると、信号処理ユニット60は歪み縞パターンの位相マップを抽出して、この位相マップからパラメータを推定する。フーリエ変換を使用して縞パターンから位相マップを抽出し、位相マップからパラメータを推定する点について、以下に説明する。   The signal processing unit 60 is configured to process the acquired image from the optical unit 54, filter noise from the acquired image, and determine real-time estimates for parameters associated with the manufacture or repair of the object. Has been. Examples of such parameters include molten pool volume, accumulated layer height, accumulated layer thickness, and the like. It should be noted here that the signal processing unit 60 can be a general purpose computer with appropriate programming to estimate parameters and facilitate control of the process based on the estimated parameters. In certain embodiments, the signal processing unit 60 may include a microcomputer. In one exemplary embodiment, the contour measurement device 40 uses computer numerical control (CNC) to estimate the formed height of the object 44, thereby eliminating the need to add a height sensor to the system 40. Exclude. In operation, the signal processing unit 60 filters noise from the image acquired by the optical unit 54 using pattern interval analysis. In this exemplary embodiment, pattern spacing analysis includes Fourier transform analysis. However, other types of pattern interval analysis can be envisaged. More specifically, the signal processing unit 60 extracts a phase map of the distortion fringe pattern and estimates parameters from this phase map. The point which extracts a phase map from a fringe pattern using a Fourier transform and estimates parameters from the phase map will be described below.

この模範的な実施形態では、光学ユニット54によって取得された縞パターンの画像が以下の式によって表される。   In this exemplary embodiment, the fringe pattern image acquired by the optical unit 54 is represented by the following equation:

(i,j)=I(i,j)[1+γ(i,j) cos(φ(i,j)+δ)],
k=1,2,3,...K (1)
ここで、
kは位相測定法で使用される画像のインデックス番号であり、
Iはピクセル(i,j)における強度であり、
γは画像コントラストを表す縞変調度であり、
δは各々の個別の画像kについての初期位相であり、
Kは画像の総数である。
I k (i, j) = I 0 (i, j) [1 + γ (i, j) cos (φ (i, j) + δ k )],
k = 1,2,3, ... K (1)
here,
k is the index number of the image used in the phase measurement method,
I is the intensity at pixel (i, j)
γ is a fringe modulation degree representing image contrast,
δ k is the initial phase for each individual image k;
K is the total number of images.

式(1)で表された画像について、次式   For the image represented by equation (1),

Figure 2009025119
で表されるような2次元フーリエ変換を得ることができる。
Figure 2009025119
A two-dimensional Fourier transform represented by

更に、帯域通過フィルタF(u,v)を適用した後、C(u,v)のみが残り、それは次の式
C(u,v)=M(u,v)F(u,v) (3)
によって表される。
Furthermore, after applying the bandpass filter F (u, v), only C (u, v) remains, which is expressed by the following equation C (u, v) = M (u, v) F (u, v) ( 3)
Represented by

逆フーリエ変換の後、c(i,j)は次の式のように求めることができる。   After the inverse Fourier transform, c (i, j) can be obtained as follows.

Figure 2009025119
ここで、I及びJはピクセル・インデックスのディメンジョンである。
Figure 2009025119
Here, I and J are pixel index dimensions.

更に、各ピクセル(i,j)における位相値は次の式
φ(i,j)=tan−1[Ic(i,j)/Rc(i,j)] (5)
で計算することができる。ここで、I及びRは複素数c(i,j)の虚数部及び実数部を表す。
Further, the phase value at each pixel (i, j) is expressed by the following equation: φ (i, j) = tan −1 [I m c (i, j) / R e c (i, j)] (5)
Can be calculated with Here, I m and R e represent the imaginary part and the real part of the complex number c (i, j).

更に、溶融池の輪郭は位相マップから求められ、次の式
(x,y,z)=fx,y,z(i,j,φ(i,j)) (6)
で表される。
Further, the contour of the weld pool is obtained from the phase map, and the following formula (x, y, z) = fx , y, z (i, j, φ (i, j)) (6)
It is represented by

従って、溶融池に関連したパラメータを含む溶融池の輪郭は、前に述べたようにフーリエ変換分析を介して単一の瞬間的画像から求めることができる。   Accordingly, the weld pool contour, including parameters associated with the weld pool, can be determined from a single instantaneous image via Fourier transform analysis as previously described.

或る特定の実施形態では、信号処理ユニット60は光学ユニット54からの瞬間的画像を複数の画像に分割するように構成されており、各画像のパターンは他の画像に対して相対的にシフトされる。更に、信号処理ユニット60は、パラメータを推定するために複数の画像から位相マップを作成するように構成されている。ここで、光縞投影とフーリエ変換との組合せにより、粉末及び背景照明から生成されるようなノイズを除去するためのフィルタリングが比較的容易にできることに留意されたい。縞パターンから生成される位相情報は実質的に高い分解能及び正確さを持つ。その上、フーリエ変換輪郭測定法は単一の画像から位相マップの作成を可能にし、その結果、画像処理及び溶融池のパラメータの推定のための時間が比較的少なくなる。   In certain embodiments, the signal processing unit 60 is configured to divide the instantaneous image from the optical unit 54 into a plurality of images, and the pattern of each image is shifted relative to the other images. Is done. Furthermore, the signal processing unit 60 is configured to create a phase map from the plurality of images in order to estimate the parameters. It should be noted here that the combination of light fringe projection and Fourier transform makes it relatively easy to filter to remove noise such as that generated from powder and background illumination. The phase information generated from the fringe pattern has substantially high resolution and accuracy. Moreover, the Fourier transform contour measurement method allows the creation of a phase map from a single image, resulting in relatively little time for image processing and estimation of weld pool parameters.

対象物44の製造又は修理に関連した推定パラメータは、図1を参照して説明したレーザ固結システム10のような機械加工システムのプロセス制御のために利用することができる。具体的に述べると、レーザ固結システム10のプロセス・パラメータは対象物44の製造又は修理に関連した推定パラメータに応答して調節することができる。模範的なプロセス・パラメータには、レーザ粉末、粉末流量、焦点位置、レーザ並進速度、スロット寸法、及びこれらの組合せが含まれる。或る特定の実施形態では、推定パラメータに基づいてシステム10の閉ループ制御を達成するために機械加工システム10に制御システム(図示せず)を結合することができる。有利なことに、フーリエ変換輪郭測定法による単一の瞬間的画像からの位相マップの推定は、推定パラメータに基づいて即時プロセス制御を可能にする。   Estimated parameters associated with the manufacture or repair of the object 44 can be utilized for process control of a machining system, such as the laser consolidation system 10 described with reference to FIG. Specifically, the process parameters of the laser consolidation system 10 can be adjusted in response to estimated parameters associated with the manufacture or repair of the object 44. Exemplary process parameters include laser powder, powder flow rate, focal position, laser translation speed, slot dimensions, and combinations thereof. In certain embodiments, a control system (not shown) can be coupled to the machining system 10 to achieve closed loop control of the system 10 based on the estimated parameters. Advantageously, estimation of the phase map from a single instantaneous image by Fourier transform contour measurement allows immediate process control based on the estimated parameters.

上述の輪郭測定装置40における構造化光パターンの生成は、図4〜8を参照して以下に説明するような複数の構成を介して達成することができる。具体的に述べると、このような模範的な構成は、対象物22(図2参照)上に構造化された光パターンを生成するためのレーザ固結ノズル30(図2参照)のために用いることができる。   Generation of the structured light pattern in the contour measuring apparatus 40 described above can be achieved through a plurality of configurations as described below with reference to FIGS. Specifically, such an exemplary configuration is used for a laser consolidation nozzle 30 (see FIG. 2) for generating a structured light pattern on an object 22 (see FIG. 2). be able to.

図4は、図3の輪郭測定装置40において構造化光パターンを生成するための模範的な構成70を示す略図である。図示の実施形態では、レーザ72が、測定すべき対象物74の表面にスポットを形成するように投射される。更に、レーザ・ビーム72に対して所与の角度で配置された撮像レンズ76がレーザ・スポットの像又は画像を形成し、該画像はカメラ78により取得される。対象物74の表面高さの変化80(D)により、撮像されるスポットがこの画像平面上で横方向に距離(d)82だけシフトする。この距離は、レーザ72とレーザ・スポットとカメラ78とによって形成される三角形により表面高さの変化80を推定するために使用される。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration 70 for generating a structured light pattern in the contour measurement device 40 of FIG. In the illustrated embodiment, a laser 72 is projected to form a spot on the surface of the object 74 to be measured. In addition, an imaging lens 76 disposed at a given angle with respect to the laser beam 72 forms an image or image of the laser spot, which is acquired by the camera 78. Due to the change 80 (D) of the surface height of the object 74, the spot to be imaged is shifted laterally on this image plane by a distance (d) 82. This distance is used to estimate the surface height change 80 by the triangle formed by the laser 72, laser spot and camera 78.

図5は、図3の輪郭測定装置40において構造化光パターンを生成するための別の模範的な構成100を示す略図である。図4について前に述べたように、この模範的な構成100は、レーザ72、撮像レンズ76及びカメラ78を含む。更に、図示の実施形態では、縞パターンはレーザ72及び回折部品102により投影される。回折部品は、例えば、格子及びホログラフィック部品を含む。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration 100 for generating a structured light pattern in the contour measurement device 40 of FIG. As previously described with respect to FIG. 4, this exemplary configuration 100 includes a laser 72, an imaging lens 76 and a camera 78. Further, in the illustrated embodiment, the fringe pattern is projected by the laser 72 and the diffractive component 102. The diffractive component includes, for example, a grating and a holographic component.

前に述べたように、輪郭測定装置40の縞投影デバイス42(図3参照)は、縞を投影する光学干渉計レイアウトを介して縞パターンを投影することができる。図6〜図9は、縞パターンを投影するための光学干渉計レイアウトについての模範的なシステム構成を例示する。   As previously mentioned, the fringe projection device 42 (see FIG. 3) of the contour measuring device 40 can project a fringe pattern via an optical interferometer layout that projects the fringes. 6-9 illustrate exemplary system configurations for optical interferometer layouts for projecting fringe patterns.

図6は、図3の輪郭測定装置40において縞パターンを生成するためのフル・フィールド(full field)干渉計の模範的な構成120を示す略図である。図示の実施形態では、干渉計はマイケルソン干渉計を含む。動作について説明すると、ビーム拡大器124を備えたレーザ122のような光源から放出されたビームが、ビーム分割器126によってほぼ等しい強度の2つのビームに分割される。これらのビームの一方は基準ミラー128へ差し向けられ、他方のビームは対象物表面130へ差し向けられる。更に、これらの2つのビームの反射によって生成された光は干渉するように作られる。カメラ132のような観察窓から観察したとき、ミラー128の画像と対象物表面130の画像との間で干渉が生じる。対象物表面130及びミラー128によって反射される光波が、同じ光源122によって放出されたビームの分割により生じたものであるので、これらの波は相互にコヒーレントであり、その結果、2ビーム干渉パターンが生成される。更に、圧電トランスデューサ(PZT)134の位相ステッピングによる位相シフトにより干渉位相回復を行うことができる。しかしながら、位相マップを作成するために他の既知の手法を使用することができる。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration 120 of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus 40 of FIG. In the illustrated embodiment, the interferometer includes a Michelson interferometer. In operation, a beam emitted from a light source such as a laser 122 with a beam expander 124 is split by a beam splitter 126 into two beams of approximately equal intensity. One of these beams is directed to the reference mirror 128 and the other beam is directed to the object surface 130. Furthermore, the light generated by the reflection of these two beams is made to interfere. When observed from an observation window such as the camera 132, interference occurs between the image of the mirror 128 and the image of the object surface 130. Since the light waves reflected by the object surface 130 and the mirror 128 are caused by splitting the beams emitted by the same light source 122, these waves are mutually coherent, so that the two-beam interference pattern is Generated. Further, interference phase recovery can be performed by phase shift due to phase stepping of the piezoelectric transducer (PZT) 134. However, other known techniques can be used to create the phase map.

図7は、図3の輪郭測定装置40において縞パターンを生成するためのフル・フィールド干渉計の別の模範的な構成150を示す略図である。この模範的な実施形態では、干渉計150は、撮像すべき対象物から反射又は伝送された波と基準波との間の干渉により縞パターンを生成するディジタル・ホログラフィ干渉計を含む。図6に示した構成と同様に、ディジタル・ホログラフィ干渉計150は、対象物130上に縞パターンを生成するために、ビーム拡大器124を備えた光源122を含む。更に、干渉計150は、縞パターンを生成するように組み合わされる対象物ビーム及び基準ビームを生成するためにミラー152及び154並びにビーム分割器156及び158を含む。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration 150 of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus 40 of FIG. In this exemplary embodiment, interferometer 150 includes a digital holographic interferometer that generates a fringe pattern by interference between a wave reflected or transmitted from an object to be imaged and a reference wave. Similar to the configuration shown in FIG. 6, the digital holographic interferometer 150 includes a light source 122 with a beam expander 124 to generate a fringe pattern on the object 130. In addition, interferometer 150 includes mirrors 152 and 154 and beam splitters 156 and 158 to generate an object beam and a reference beam that are combined to generate a fringe pattern.

図8は、図3の輪郭測定装置40において縞パターンを生成するためのフル・フィールド干渉計の別の模範的な構成170を示す略図である。図示の実施形態では、干渉計170はシャーリング(shearing)干渉計を含む。シャーリング干渉計170は、対象物130上に縞パターンを生成するために、ビーム拡大器124を備えた光源122を含む。更に、シャーリング干渉計170はシャーリング・プレート172を含む。対象物130からの波頭が約45度の角度でシャーリング・プレートに入射し、シャーリング・プレート172からの反射された波頭がプレートの有限の厚さにより横方向に剪断される。更に、反射された波頭の干渉の結果、縞パターが生成される。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration 170 of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus 40 of FIG. In the illustrated embodiment, interferometer 170 includes a shearing interferometer. The shearing interferometer 170 includes a light source 122 with a beam expander 124 to generate a fringe pattern on the object 130. Further, the shearing interferometer 170 includes a shearing plate 172. The wavefront from the object 130 is incident on the shearing plate at an angle of about 45 degrees, and the reflected wavefront from the shearing plate 172 is sheared laterally by the finite thickness of the plate. In addition, fringe patterns are generated as a result of interference of the reflected wave fronts.

当業者に理解されるように、用途における所望の分解能に依存して、図3の縞投影デバイス42により対象物44上に縞パターンを生成するために上述した手法のいずれかを用いることができる。更に、対象物44に対応する歪み縞パターンの瞬間的画像が光学ユニット54により取得され、該画像は対象物44の製造又は修理に関連したパラメータを推定するために信号処理ユニット60により処理される。   As will be appreciated by those skilled in the art, depending on the desired resolution in the application, any of the techniques described above can be used to generate a fringe pattern on the object 44 by the fringe projection device 42 of FIG. . In addition, an instantaneous image of a distorted fringe pattern corresponding to the object 44 is acquired by the optical unit 54 and the image is processed by the signal processing unit 60 to estimate parameters related to the manufacture or repair of the object 44. .

図9は、図1の輪郭測定装置12の別の模範的な構成190を示す略図である。輪郭測定装置190は、対象物44上に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイス42を含む。図示の実施形態では、縞投影デバイス42は、光学繊維198を介して格子194及び レンズ196に結合された光源192を含む。模範的な一実施形態では、格子194は250PLI格子を有し、またレンズ196は両凸レンズを有する。更に、輪郭測定装置190は、対象物44によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するための光学ユニット54含む。この模範的な実施形態では、光学ユニット54は、ボアスコープ200及びカメラ202を含み、これらはケーブル62を介して信号処理ユニット60に結合される。前に述べたように、光学ユニット54からの取得された画像は信号処理ユニット60により処理される。信号処理ユニット60は瞬間的画像の位相マップを抽出して、機械加工プロセスを妨害することなく、対象物44の機械加工動作に関連したパラメータを推定する。或る特定の実施形態では、典型的なフレーム速度及び処理により、システムを毎秒ほぼ10回更新することができ、これは帰還及び制御動作にとってかなり高速である。更に、高フレーム速度のカメラと共にこの用途のために最適化した専用画像処理装置では、毎秒ほぼ100回の更新を行うことができる。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration 190 of the contour measuring device 12 of FIG. The contour measuring device 190 includes a fringe projection device 42 configured to project a fringe pattern onto the object 44. In the illustrated embodiment, the fringe projection device 42 includes a light source 192 coupled to a grating 194 and a lens 196 via optical fibers 198. In one exemplary embodiment, the grating 194 has a 250 PLI grating and the lens 196 has a biconvex lens. Further, the contour measuring device 190 includes an optical unit 54 for acquiring an image of a distorted fringe pattern modulated by the object 44. In the exemplary embodiment, optical unit 54 includes borescope 200 and camera 202, which are coupled to signal processing unit 60 via cable 62. As previously mentioned, the acquired image from the optical unit 54 is processed by the signal processing unit 60. The signal processing unit 60 extracts a phase map of the instantaneous image and estimates parameters related to the machining operation of the object 44 without interfering with the machining process. In certain embodiments, typical frame rates and processing allow the system to be updated approximately 10 times per second, which is much faster for feedback and control operations. Furthermore, a dedicated image processing device optimized for this application along with a high frame rate camera can be updated almost 100 times per second.

上述した方法の様々な面は異なる機械加工用途に利用される。例示した手法は、機械加工プロセスによる対象物の製造又は修理動作に関連したパラメータの実時間測定を行うために使用することができる。本手法はまた、所望の出力を達成するために推定したパラメータに基づいた機械加工プロセスの閉ループ制御のために使用することができる。前に述べたように、更に一般的に云えば、本書で述べた方法は、システムからノイズをフィルタリングすることによって単一の瞬間的画像からパラメータを推定するためにフーリエ変換輪郭測定法を用いる。更に、本手法の特に有利な点は、良好な分解能及び正確さを持ち、且つ費用効果が高く、広範囲の機械加工用途に使用するために用いることができる輪郭測定装置を提供することである。   Various aspects of the method described above are utilized for different machining applications. The illustrated approach can be used to make real-time measurements of parameters associated with manufacturing or repair operations of objects by machining processes. The approach can also be used for closed-loop control of the machining process based on parameters estimated to achieve the desired output. As stated previously, more generally, the method described herein uses a Fourier transform contour measurement method to estimate parameters from a single instantaneous image by filtering noise from the system. Furthermore, a particular advantage of this approach is to provide a contour measuring device that has good resolution and accuracy, is cost effective and can be used for a wide range of machining applications.

本書では或る特定の特徴のみを例示して説明したが、当業者には多数の修正及び変更が考えられよう。従って、特許請求の範囲が本発明の真の精神の範囲内に入る全てのこのような修正及び変更を包含しようとしていることを理解されたい。   While only certain specific features have been illustrated and described herein, many modifications and changes will occur to those skilled in the art. Accordingly, it is to be understood that the claims are intended to cover all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.

本発明手法の様々な面に従った輪郭測定装置を持つレーザ固結システムを示す略図である。1 is a schematic diagram illustrating a laser consolidation system having a contour measurement device in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った輪郭測定装置12を持つ図1のレーザ固結ノズル14の模範的な構成30を示す略図である。2 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration 30 of the laser consolidation nozzle 14 of FIG. 1 with a contour measurement device 12 according to various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図2の輪郭測定装置の模範的な構成を示す略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration of the contour measurement apparatus of FIG. 2 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図3の輪郭測定装置において構造化光パターンを生成するための模範的な構成を示す略図である。4 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration for generating a structured light pattern in the contour measurement apparatus of FIG. 3 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図3の輪郭測定装置において構造化光パターンを生成するための別の模範的な構成を示す略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration for generating a structured light pattern in the contour measurement apparatus of FIG. 3 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図3の輪郭測定装置において縞パターンを生成するためのフル・フィールド干渉計の模範的な構成を示す略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus of FIG. 3 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図3の輪郭測定装置において縞パターンを生成するためのフル・フィールド干渉計の別の模範的な構成を示す略図である。4 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus of FIG. 3 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図3の輪郭測定装置において縞パターンを生成するためのフル・フィールド干渉計の別の模範的な構成を示す略図である。4 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration of a full field interferometer for generating a fringe pattern in the contour measurement apparatus of FIG. 3 in accordance with various aspects of the present technique. 本発明手法の様々な面に従った図1の輪郭測定装置の別の模範的な構成を示す略図である。2 is a schematic diagram illustrating another exemplary configuration of the contour measurement apparatus of FIG. 1 in accordance with various aspects of the present technique.

符号の説明Explanation of symbols

10 レーザ固結システム
12 輪郭測定装置
14 レーザ固結ノズル
16 レーザ源
17 溶融池
18 基板
20 ノズル
22 対象物
24 粉末材料
26 累積された層
32、34 アーム
40 輪郭測定装置
42 縞投影デバイス
44 対象物
46 ランプ
48 LED
50 光学ヘッド
52 光学繊維
54 光学ユニット
56 広域通過フィルタ
58 カメラ
60 信号処理ユニット
62 ケーブル
70 構造化光パターンの生成のための構成
72 レーザ
74 対象物
76 撮像レンズ
78 カメラ
80 対象物の表面高さの変化
82 距離
100 構造化光パターンの生成のための構成
102 回折部品
120 フル・フィールド干渉計
122 レーザ
124 ビーム拡大器
126 ビーム分割器
128 基準ミラー
130 対象物表面
132 カメラ
134 圧電トランスデューサ
150 フル・フィールド干渉計
152、154 ミラー
156、158 ビーム分割器
170 シャーリング干渉計
172 シャーリング・プレート
190 輪郭測定装置
192 光源
194 格子
196 レンズ
198 光学繊維
200 ボアスコープ
202 カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser consolidating system 12 Contour measuring apparatus 14 Laser consolidating nozzle 16 Laser source 17 Weld pool 18 Substrate 20 Nozzle 22 Object 24 Powder material 26 Accumulated layer 32, 34 Arm 40 Contour measuring apparatus 42 Stripe projection device 44 Object 46 lamp 48 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Optical head 52 Optical fiber 54 Optical unit 56 Wide-pass filter 58 Camera 60 Signal processing unit 62 Cable 70 Structure for generation of structured light pattern 72 Laser 74 Object 76 Imaging lens 78 Camera 80 Object surface height Change 82 Distance 100 Configuration for generation of structured light pattern 102 Diffractive parts 120 Full field interferometer 122 Laser 124 Beam expander 126 Beam splitter 128 Reference mirror 130 Object surface 132 Camera 134 Piezoelectric transducer 150 Full field interference Total 152, 154 Mirror 156, 158 Beam splitter 170 Shearing interferometer 172 Shearing plate 190 Contour measuring device 192 Light source 194 Grating 196 Lens 198 Optical fiber 200 Bore Co-op 202 camera

Claims (10)

対象物(22)上に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイス(32)と、
対象物(22)によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている光学ユニット(34)と、
前記光学ユニット(34)からの取得した画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つ対象物(22)の製造又は修理に関連したパラメータについての実時間推定値を求めるように構成されている信号処理ユニット(60)と、
を有する輪郭測定装置(12)。
A fringe projection device (32) configured to project a fringe pattern onto the object (22);
An optical unit (34) configured to acquire an image of a distorted fringe pattern modulated by the object (22);
Configured to process the acquired image from the optical unit (34), filter noise from the image, and determine real-time estimates for parameters associated with the manufacture or repair of the object (22); A signal processing unit (60),
A contour measuring device (12) comprising:
前記縞投影デバイス(32)は、格子(194)、又は干渉計(120)、又はディジタル縞投影デバイスを介して、縞パターンを生成する、請求項1記載の輪郭測定装置(12)。 The contour measuring device (12) according to claim 1, wherein the fringe projection device (32) generates a fringe pattern via a grating (194), an interferometer (120), or a digital fringe projection device. 前記信号処理ユニット(60)は、前記光学ユニット(34)からの取得した画像からノイズをフィルタリングするためにパターン間隔分析を用いる、請求項1記載の輪郭測定装置(12)。 The contour measuring device (12) according to claim 1, wherein the signal processing unit (60) uses pattern interval analysis to filter noise from images acquired from the optical unit (34). 前記パターン間隔分析はフーリエ変換分析を含んでいる、請求項3記載の輪郭測定装置(12)。 The contour measuring device (12) according to claim 3, wherein the pattern interval analysis includes Fourier transform analysis. プロセス・パラメータを持つと共に、対象物(22)を製造又は修理するように構成されている機械加工システム(10)と、
当該輪郭測定装置(12)で生成された単一の画像から、対象物(22)の製造又は修理に関連したパラメータの実時間推定を行うように構成されている輪郭測定装置(12)であって、
イ)対象物(22)上に縞パターンを投影するように構成されている縞投影デバイス(32)、
ロ)対象物(22)によって変調された歪み縞パターンの画像を取得するように構成されている光学ユニット(34)、及び
ハ)前記光学ユニット(34)からの取得した画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つ対象物(22)の製造又は修理に関連したパラメータについての実時間推定値を求めるように構成されている信号処理ユニット(60)、を含んでいる輪郭測定装置(12)と、
前記輪郭測定装置(12)からの推定されたパラメータに基づいて前記機械加工システム(10)のプロセス・パラメータを調節するように構成されている制御システムと、
を有する製造アセンブリ。
A machining system (10) having process parameters and configured to manufacture or repair the object (22);
A contour measuring device (12) configured to perform real-time estimation of parameters related to manufacture or repair of an object (22) from a single image generated by the contour measuring device (12). And
A) a fringe projection device (32) configured to project a fringe pattern onto the object (22);
(B) an optical unit (34) configured to acquire an image of a distorted fringe pattern modulated by the object (22); and c) processing the acquired image from the optical unit (34); A contour measuring device (60) comprising a signal processing unit (60) configured to filter noise from the image and to determine real-time estimates for parameters associated with the manufacture or repair of the object (22) 12)
A control system configured to adjust process parameters of the machining system (10) based on estimated parameters from the contour measurement device (12);
Manufacturing assembly having.
前記機械加工システム(10)はレーザ固結システムを含んでおり、また前記プロセス・パラメータは、レーザ出力、又は粉末流量、又は焦点位置、又は速度、又はスロット寸法、又はこれらの組合せを含んでいる、請求項5記載の製造アセンブリ。 The machining system (10) includes a laser consolidation system, and the process parameters include laser power, or powder flow rate, or focal position, or velocity, or slot size, or a combination thereof. The manufacturing assembly of claim 5. 対象物の製造又は修理に関連した前記パラメータは、溶融池の体積、又は累積された材料層の高さ、累積された材料層の厚さ、又はこれらの組合せを含んでいる、請求項5記載の製造アセンブリ。 6. The parameter associated with manufacturing or repairing an object includes a weld pool volume, or an accumulated material layer height, an accumulated material layer thickness, or a combination thereof. Manufacturing assembly. レーザ生成溶融池(17)内に粉末材料(24)を供給することによって対象物(22)を形成するように構成されているレーザ固結ノズル(14)と、
前記レーザ固結ノズル(14)に結合されていて、対象物(22)の上表面の上に縞パターンを生成するように構成されている縞投影アーム(32)と、
対象物(22)に対応する歪み縞パターンの瞬間的画像を取得するように構成されている光学ユニット(34)と、
前記光学ユニット(34)に結合されていて、前記光学ユニット(34)からの瞬間的画像を処理して、該画像からノイズをフィルタリングし且つフーリエ変換分析により対象物(22)の製造又は修理に関連したパラメータを推定するように構成されている信号処理ユニット(60)と、
有するレーザ固結システム(10)。
A laser consolidation nozzle (14) configured to form an object (22) by feeding a powder material (24) into a laser produced molten pool (17);
A fringe projection arm (32) coupled to the laser consolidation nozzle (14) and configured to generate a fringe pattern on an upper surface of the object (22);
An optical unit (34) configured to acquire an instantaneous image of a distorted fringe pattern corresponding to the object (22);
Coupled to the optical unit (34), processes instantaneous images from the optical unit (34), filters noise from the images, and produces or repairs the object (22) by Fourier transform analysis. A signal processing unit (60) configured to estimate associated parameters;
A laser consolidation system (10).
対象物を製造するためのプロセスを制御する方法であって、
対象物上に縞パターンを投影する段階と、
対象物に対応する歪み縞パターンの瞬間的画像を取得する段階と、
前記取得した画像を処理して、ノイズをフィルタリングし且つフーリエ変換分析により対象物の製造又は修理に関連したパラメータを推定する段階と、
対象物の製造又は修理に関連した前記推定したパラメータに応答して、製造プロセスのためのプロセス・パラメータを制御する段階と、
を有する方法。
A method for controlling a process for manufacturing an object comprising:
Projecting a fringe pattern on the object;
Acquiring an instantaneous image of a distorted fringe pattern corresponding to the object;
Processing the acquired image, filtering noise and estimating parameters associated with the manufacture or repair of the object by Fourier transform analysis;
Responsive to the estimated parameters associated with the manufacture or repair of the object, controlling process parameters for the manufacturing process;
Having a method.
機械加工システムによって形成される対象物のパラメータを推定する方法であって、
前記機械加工システムに輪郭測定装置を結合して、該輪郭測定装置で生成された単一の画像の信号処理により、対象物の製造又は修理に関連したパラメータの実時間推定を行うための段階を含み、前記輪郭測定装置は、単一の画像から前記パラメータを推定するためにフーリエ変換分析を用いることを特徴とする、方法。
A method for estimating parameters of an object formed by a machining system comprising:
Coupling a contour measuring device to the machining system and performing real-time estimation of parameters related to the manufacture or repair of the object by signal processing of a single image generated by the contour measuring device. And the contour measuring device uses a Fourier transform analysis to estimate the parameters from a single image.
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