JP2024517768A - 少なくとも１つの３ｄプリンタによって製造された物体の品質評価のための方法、装置およびシステム - Google Patents

Abstract

３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造される物体（３）の品質評価のためのコンピュータで実行される方法（１００）が提供される。この方法（１００）は、特に入力ユニット（４）を介して、物体（３）の製造に関連する少なくとも１つの製造パラメータの入力データを受信する工程（１０１）を含む。さらに、方法は、特に処理ユニット（５）を介して、受信した少なくとも１つの製造パラメータを少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲と比較する工程（１０２）と、特に処理ユニット（５）を介して、少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいてプリント品質を判定する工程（１０３）とを含む。物体（３）の品質評価結果は、特に出力ユニット（６）を介して提供される（１０４）。さらに、少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造された物体（３）の品質評価のための装置（２）、少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造された物体（３）の品質評価を提供するためのシステム、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される（図４）。

Description

本発明は、３Ｄプリンティングに関する。特に、本発明は、３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタによって製造された物体の品質評価のためのコンピュータで実行される方法、対応する装置、対応するシステム、コンピュータプログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

３Ｄプリンティング技術を用いて、幅広い様々な物体を製造することが可能であり、製造されている。プリントされた物体の使用目的によっては、プリントされた物体に、例えば寸法および／または材質の点で高精度が要求される場合がある。

プリントされた物体の精度は、例えばプリンタのキャリブレーションの喪失によって低下し、プリントされた部品が必要な仕様を満たさなくなる可能性がある。３Ｄプリンティングプロセスは複数の工程から構成されるため、想定される複数のエラー源が物体の製造に影響する可能性がある。複雑な部品のプリントは、完成までに数時間かかり、および／または多くの原材料を使用するため、必要な仕様を満たさない物体を廃棄することは非常にコストがかかるため、必要な仕様を満たす物体を製造することは特に重要である。

したがって、本発明の目的は、少なくとも１つの３Ｄプリンタによって製造された物体の品質評価方法、対応する装置、および対応するシステムを提供することである。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は従属請求項に組み込まれる。

本発明の第１の側面によれば、３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタによって製造された物体の品質評価のためのコンピュータで実行される方法が提供される。

この文脈では、品質とは、特に、物体の要求仕様、すなわちプリントされた物体の精度を満たすことを指す。上記仕様には、物体の寸法、物体の材料、剛性などの物体の材料特性、物体の機械的特性および／または物体の光学的特性が含まれる。

物体は、３Ｄプリンタで製造可能なあらゆる種類の物体であってよく、例えば、より大きな複合物体の部品や部分であってもよい。上記物体の大きさは数μｍから数ｍの範囲であり、上記物体の材料は３Ｄプリントに適したあらゆる種類の材料、特にポリマーまたは金属であり得る。

３Ｄプリンティングプロセスは、あらゆる種類の３Ｄプリンティングプロセス、特に材料押出、粒子堆積、光重合プリンティング、粉末床プリンティング、積層体製造、粉末供給プリンティング、または電子ビーム製造とすることができる。可能な３Ｄプリンティングファイルフォーマットの例としては、.ＳＴＰ、ＩＧＥＳ、ＳＴＬ、Ｘ３Ｄ、ＣＯＬＬＡＤＡ、ＶＲＭＬ、ＯＢＪ、ＰＬＹ、ＡＭＦがある。プリンティングファイルは、プリンティングされる物体の構造図であり、Ｇコードを使用することができるマシンファイルに変換される。マシンファイルは、３Ｄプリンティングプロセスを制御するために使用される。

本発明による方法は、３Ｄプリンタでローカルに実行されてもよいし、複数の３Ｄプリンタを含むプリントファームのサーバで実行されてもよいし、遠隔地で実行されてもよい。後者は、注文者が自分の仕様に従って製造された物体の品質を評価する場合や、３Ｄプリントファイルの所有者がオンデマンドでファイルの使用を許可する場合に特に有用である。後者の場合、３Ｄプリントファイルは暗号化され得、品質の評価は３Ｄプリントファイルの製造者のみが可能であり得る。

この方法によれば、物体の製造に関連する少なくとも１つの製造パラメータの入力データが受信される。上記入力データの受信は、特に、入力ユニットによって実行される。上記入力ユニットは、例えば、３Ｄプリンタに直接接続されたインターフェースであってもよいし、有線または無線のネットワーク接続、例えばインターネットを介して入力データを受信するネットワークインターフェースであってもよい。

次に、受信された少なくとも１つの製造パラメータは、少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲と比較される。上記事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、要求仕様を満たすプリントされた物体を製造するために知られているパラメータ範囲に基づいて手動で定められ得る。追加または代替的に、事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、機械学習技術、特に自己改善型機械学習システムによって定められ得る。機械学習のための入力データは、製造パラメータのセットと、当該製造パラメータを用いて製造された物体の測定された仕様とであってよく、データベースによって、またはユーザインターフェースを介して提供されてもよい。次に、データ駆動型機械学習モデルは、訓練データセットに従ってパラメータ化され、訓練データセットは、上記入力データと対応するターゲットパラメータとのセットに基づいている。データ駆動型機械学習モデルは、次に、製造パラメータ範囲を決定するために使用され得る。上記決定された製造パラメータ範囲は、その後、例えば通信インターフェースを介して、品質評価のための方法に提供され得る。事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、特定の製造パラメータ間の相関を考慮して、より高次元のパラメータ範囲とされ得る。一例として、材料押出３Ｄプリンティングプロセスにおいて複数の異なるポリマーが使用される場合があり、当該ポリマーのそれぞれについて、ポリマーを加熱するために異なる温度範囲が要求される。また、事前に決定された製造パラメータ範囲は、プリンタの種類によって異なる場合がある。これを考慮するために、データ駆動型機械学習モデルは、プリンタタイプを入力パラメータとして有し得、および／または、異なるプリンタタイプに対して異なるデータ駆動型機械学習モデルが使用され得る。

受信された少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との比較は、特に、処理ユニットによって実行され、処理ユニットは入力ユニットに接続されている。

次に、プリント品質は、少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいて判定される。一致の度合いは、部分的な一致を超える完全な一致から完全な不一致までの範囲のスケールで測定することができる。一例として、事前に決定された要求された製造パラメータ範囲が任意の単位で８０～１２０である場合、製造パラメータが１００であれば完全一致と判定され得、製造パラメータが１２０であれば部分一致と判定され得、製造パラメータが１５０であれば完全不一致と判定され得る。プリント品質は、少なくとも１つの製造パラメータの全てと、事前に決定された要求製造パラメータの全てとの間の一致度を用いて判定され、個々の製造パラメータに重みが割り当てられ得る。一例として、３Ｄプリンタにおける湿度は、使用される原材料の種類よりも重要度が低く、湿度に割り当てられる重みが原材料のそれよりも小さくされ得る。重要な製造パラメータの別の例として、金属フィラメントプリンティングについてのプリント速度がある。プリント速度が速すぎると、プリントされた物体が多孔質になり、機械的安定性が損なわれる。さらに、重要な製造パラメータの別の例として、プリンティングプロセス中の中断（disruption）の存在がある。これは、例えば光学的品質を損なう可能性のあるミスアライメントを引き起こし得る。また、ポリマーや金属の材料パラメータは、プリントされた物体の引張強さ、降伏強さ、破断伸びに影響を与える可能性がある。

プリント品質の判定は、特に、処理ユニットによっても実行され、より詳細には、少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータとの比較の後に直接実行される。さらに、プリント品質の判定は、プリントされた物体の画像の画像認識によって実行することもできる。

最後に、物体の品質評価結果が提供される。品質評価結果の提供は、特に、物体のプリント中に行うことができる。したがって、物体のプリントが終了する前に対策を講じることができ、すなわち、３Ｄプリンタの多くの時間および／または原材料が使用される前に対策を講じることができる。すなわち、本方法により、プリント工程の終了時に完全にプリントされた物体を廃棄するということが回避され、時間、原材料、およびコストが節約される。

物体の品質評価結果の提供は、特に出力ユニットによって実行される。前記出力ユニットは、３Ｄプリンタのグラフィカルユーザインターフェースであってもよく、処理ユニットに接続されていてもよい。代替的には、出力ユニットはネットワークインターフェースであってもよく、有線または無線接続を介して遠隔地に物体の品質評価結果をブロードキャストする。

一実施形態によれば、本方法は、提供された品質評価結果に基づいて少なくとも１つの３Ｄプリンタをキャリブレーションすることをさらに含む。キャリブレーションは、特に、３Ｄプリンタの制御ユニットの処理パラメータを調整することによって実行される。少なくとも１つの３Ｄプリンタのキャリブレーションは、品質評価結果が物体の要求仕様に達しないことを示す場合に特に必要である。特に、上記キャリブレーションは、調整された設定により、製造パラメータがより高い品質を示す値をとるように、３Ｄプリンタの設定を調整することを含み得る。３Ｄプリンタの上記キャリブレーションを実施するためには、プリンタの設定に対する製造パラメータの依存性を知る必要がある。３Ｄプリンタを、特に３Ｄプリントプロセスの初期において、キャリブレーションすることにより、品質の劣る物体のプリントが回避され、高いプリント品質につながることが分かっている製造パラメータで物体をプリントすることができる。

一実施形態によれば、本方法は、提供された品質評価結果に基づいて物体の製造を中止することをさらに含む。中止は、特に、品質評価結果の少なくとも１つのパラメータが所定の範囲外である場合に実行される。これは、要求されるプリント品質を達成するために３Ｄプリンタをキャリブレーションすることができないと判断された場合に特に有用である。この場合、要求されるプリント品質を達成するために、より厳しい変更を行わなければならない。物体の製造を中止することは、これまでにプリントされた物体の部分の品質が劣っており、３Ｄプリンタのキャリブレーションでは全体として許容できる品質の物体を得られないと判断された場合にも有効である。この場合、これまでにプリンティングされた物体の一部は廃棄され、キャリブレーションされた３Ｄプリンタで新たなプリンティングプロセスが開始される。

したがって、品質評価結果によっては、３Ｄプリンタをキャリブレーションするか、製造プロセスを中止することが望ましい場合がある。いずれの場合も、完全に製造された品質の劣る物体を廃棄することは避けられ、時間、原材料、コストを節約できる。

一実施形態によれば、本方法は、提供された品質評価結果に基づいて、製造された物体を検査することをさらに含む。検査は、特に、品質評価結果の少なくとも１つのパラメータに基づいて、少なくとも１つのパラメータがその少なくとも１つのパラメータの所定の範囲内にあるか否かの観点から実行される。これは、例えば、品質評価結果が、プリントされた物体の品質が要求仕様を単に満たし得ることを示す場合に有用である。製造された物体が、製造パラメータに基づいてプリント品質を評価するために特別に製造されたテスト物体である場合、製造された物体の検査も実行される。このようなテスト物体の検査は、特に、テスト物体の検査結果が品質評価結果と一致しない場合に、要求製造パラメータ範囲を調整するためのフィードバックとして使用され得る。

一実施形態によれば、本方法は、提供された品質評価結果に基づいて、製造された物体を自動的に拒絶することをさらに含む。このような自動的な拒絶は、例えば、品質評価結果が要求仕様を満たさないと判定された場合に、製造工程の終了時に発生し得る。別の例として、自動的な拒絶は、製造された物体をさらなる処理のために別の製造プラントに搬入する際に発生し得る。いずれの例においても、製造された物体の拒絶は、製造された物体がさらなる処理に使用されないことにつながり、その結果、最終的な（複合）物体は、要求仕様を満たした、製造された物体のみを備えることにつながり、最終的な（複合）物体自体は特定の仕様を満たす。拒絶された製造物体は、例えば、廃棄され、再使用され、またはリサイクルされる。

一実施形態によれば、少なくとも１つの製造パラメータは、材料パラメータ、環境パラメータおよびプリンティングパラメータを含むグループのうちの少なくとも１つである。材料パラメータは、例えば、原材料の組成および／または溶融温度、密度、色、剛性などの原材料の特定の材料特性である。環境パラメータは、環境温度、気圧、湿度、および／または大気組成を含み得る。環境パラメータは、プリント空間内、３Ｄプリンタの場所において、３Ｄプリンタが設置されている部屋内、および／または、原材料が保管されているキャビネット内で測定され得る。一例として、３Ｄプリンタの場所の温度は、原材料を溶融するために必要な追加の加熱を決定するために重要であるが、プリントされた部品が冷却されるまでの時間を決定するためにも重要である。別の例として、例えば金属は酸化を防ぐために保護雰囲気が要求され得るので、プリント空間および原材料が保管されているキャビネットの両方で、雰囲気の組成が重要になり得る。プリンティングパラメータは、プリンタにインストールされたソフトウェアのバージョン、最後のキャリブレーションの日付、最後のサービスの日付、時間、例えばプリンティングヘッドにおける温度、送り速度、調整速度、再構成速度、後退方法、プリント層の高さ、および／またはプリント層の密度を含み得る。

一実施形態によれば、少なくとも１つの製造パラメータは、プリント実行中に取得される。特に、プリンティングパラメータおよびプリント空間内の環境パラメータは、現在のプリンティングプロセスを反映するため、プリント実行中に取得される場合に最も有用である。追加または代替的に、少なくとも１つの製造パラメータは、プリント実行前に取得される。これは例えば、原材料が保管されているキャビネット内の雰囲気の組成にとって重要であり、なぜなら、例えば、金属が保護雰囲気下で保管されていない場合、保管中の金属の酸化がより長い時間にわたって起こり得るからである。

一実施形態によれば、少なくとも１つの３Ｄプリンタは、プリントファームに統合される。上記プリントファームは、複数の３Ｄプリンタを備える。物体をプリントするために、３Ｄプリンタは、特に品質、サイズおよび／または材料に関して、物体をプリントする３Ｄプリンタの能力に基づいて、複数の３Ｄプリンタから選択される。プリントファーム内の複数の３Ｄプリンタが物体をプリント可能である場合、３Ｄプリンタ間の選択は、利用可能性、プリント速度、コスト、および／または品質に基づいて行うことができる。品質評価のための方法は、３Ｄプリンタの個々の全てで実行され得る。しかし、プリントファームの全ての３Ｄプリンタに対して一元的に、またはプリントファームのすべての３Ｄプリンタに対して遠隔的に、この方法を実行することが好ましい。その場合、１つのみの処理ユニットがプリント品質を決定するために必要であり、したがって余分な負荷が削減される。

一実施形態によれば、物体は、品質評価結果に基づいて、固有の識別子でマーキングされる。上記固有の識別子は、バーコード、ＱＲコード又は他のタイプの、好ましくは機械で読み取り可能なコードであり得る。固有の識別子は、プリントされる各物体を一意に識別できるようなシリアル番号を含んでいてもよい。固有の識別子は、品質評価結果に基づいて判定される要求仕様を満たすプリント品質でプリントされた物体に対してのみ発行されてもよい。そうすれば、要求されたプリント品質を満たした物体を容易に認識することができる。また、固有の識別子は、数値スコアなどの品質評価結果に関する情報を含んでいてもよい。

一実施形態によれば、物体は、固有の識別子を用いて、少なくとも１つの製造パラメータに結び付く。特に、固有の識別子および少なくとも１つの製造パラメータの両方を含むデータベースが存在し得る。したがって、物体がマーキングされた固有の識別子に基づいて、データベースにアクセスすることができ、物体の少なくとも１つの製造パラメータが検索され得る。上記データベースは、例えば、プリンティングプロセスの全ての時間についての少なくとも１つの製造パラメータの全て、すなわち、時系列での少なくとも１つの製造パラメータを含んでいてもよいが、少なくとも１つの製造パラメータからの選択だけ、および／または、少なくとも１つの製造パラメータが提供される時間の選択だけ、少なくとも１つの製造パラメータの時間平均、および／または、最小値、最大値若しくは標準偏差のような少なくとも１つの生産パラメータの他の特性を含んでいてもよい。これは、例えば、物体が要求仕様を満たすプリント品質でプリントされたことを後で証明し、さらには対応する製造パラメータを提供するために使用され得る。また、製造パラメータに関する知識は、プリントされた物体に不具合が生じた場合に、不具合の原因を突き止めるためにも使用され得る。また、データベースに保存された製造パラメータを使用して、後日、別の品質評価を実施したり、製造された物体の適合証明書を自動的に発行したりすることも可能である。さらに、例えば、ユーザ入力またはデジタルインターフェースを介して、追加データをデータベースに追加することができる。この追加データの追加は、いつでも、すなわち、物体の製造前、製造中および／または製造後に行うことができる。

本発明の別の態様によれば、３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタによって製造された物体の品質評価を行うための装置が提供される。この装置は、入力ユニット、処理ユニットおよび出力ユニットを備え、入力ユニット、処理ユニットおよび出力ユニットは、上記説明による方法を実行するように構成される。

特に、入力ユニットは、物体の製造に関連する少なくとも１つの製造パラメータの入力データを受信するように構成される。入力ユニットは、３Ｄプリンタに直接接続されたインターフェースであってもよいし、有線および／または無線のネットワーク接続を介して入力データを受信するネットワークインターフェースであってもよい。後者の場合、入力ユニットは、２つ以上の３Ｄプリンタから入力データを受信するように構成することができる。ネットワーク接続は、プリントファーム内のローカルネットワーク接続であってもよいし、インターネットであってもよい。入力ユニットは、ユーザインターフェースをさらに備えていてもよく、ユーザは、どの３Ｄプリンタおよび／またはどの物体に対して品質評価を実行するかを選択することができる。

処理ユニットは、特に、少なくとも１つのプロセッサを備える。それは、特にプログラミングによって、受信した少なくとも１つの製造パラメータを少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲と比較するように構成され得る。また、具体的には、少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいてプリント品質を判定する、具体的には計算するように構成されていてもよい。

出力ユニットは、特に、物体がプリントされている間に、品質評価結果を提供するように構成され得る。上記出力ユニットは、例えば、３Ｄプリンタにおいて、品質評価結果をユーザに直接出力するためのグラフィカルユーザインターフェースであってもよい。代替的には、出力ユニットは、有線または無線接続を介して、遠隔地、例えば中央データインターフェースに物体の品質評価結果をブロードキャストするように構成されたネットワークインターフェースであってもよい。

本発明の別の態様によれば、３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタによって製造された物体の品質評価を提供するためのシステムが提供される。このシステムは、上述の説明による装置と、ウェブサーバとを備える。ウェブサーバは、ユーザとインターフェースするように構成され、システムは、グラフィカルユーザインターフェースをユーザに提供するように構成される。上記ユーザとのインターフェースおよび上記ユーザへのグラフィカルユーザインターフェースの提供は、ウェブサーバによって提供されるウェブページを介して、および／または、アプリケーションプログラムを介して実行され得る。グラフィカルユーザインターフェースをユーザ、特にリモートユーザに提供することにより、ユーザと３Ｄプリンタがどこに位置しているかに関係なく、ユーザが３Ｄプリンタによってプリントされた物体の品質を評価することができる。したがって、ユーザは、自身の注文および／または自身の仕様に従ってプリントされた物体の品質を評価することができる。特に、プリントされた物体は、ユーザによる余分な品質管理を必要とせずに、第三者に出荷することができる。

本発明の別の態様によれば、コンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、プログラムが上述の説明による装置、特に装置のプロセッサによって、および／または上述の説明によるシステムによって実行されると、装置および／またはシステムに上述の説明による方法を実行させる命令を含んでいる。

本発明の別の態様によれば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢスティックまたはハードドライブであってよく、上記の説明による装置および／または上記の説明によるシステムによって実行されると、装置および／またはシステムに上記の説明による方法を実行させる命令を含んでいる。

本発明のこれらの態様および他の態様は、以下の説明において例として記載される実施形態を参照し、添付図面を参照することにより明らかになり、さらに解明されるであろう。

図１は、３Ｄプリンタと品質評価装置の一実施形態を示す概略図である。 図２は、コンピュータが実施する品質評価方法の一実施形態を示すフローチャートである。 図３は、品質評価のためのコンピュータで実行される方法の他の実施形態のフローチャートである。 図４は、プリントファームと品質評価システムの一実施形態を示す概略図である。

なお、図面は純粋に図式的なものであり、縮尺通りに描かれていないことに留意されたい。図面において、既に説明した要素に対応する要素は、同じ参照符号を有する場合がある。実施例、実施形態または任意の特徴は、限定されないものとして示されているか否かにかかわらず、クレームされた発明を限定するものとして理解されるものではない。

図１は、３Ｄプリンタ１と、３Ｄプリンタ１によって製造された物体３の品質評価を行う装置２とを示す概略図である。３Ｄプリンタ１は、特に材料押出、粒子堆積、光重合プリンティング、粉末床プリンティング、積層体製造、粉末供給プリンティングまたは電子ビーム製造など、あらゆる種類の３Ｄプリンティングプロセスを使用することができる。

３Ｄプリンタ１は、３Ｄプリンタ１によって製造された物体３の品質評価を行うための装置２に接続されている。装置２は、入力ユニット４、処理ユニット５および出力ユニット６を備えている。

入力ユニット４は、物体３の製造に関連する少なくとも１つの製造パラメータの入力データを受信するように構成されている。特に、入力ユニット４は、多くの複数の製造パラメータを受信する。複数の製造パラメータは、材料パラメータ、環境パラメータおよびプリンティングパラメータを含み得る。材料パラメータは、例えば、原材料の組成、および／または、溶融温度、密度、色、剛性などの原材料の特定の材料特性である。環境パラメータは、環境温度、気圧、湿度、および／または大気組成を含み得る。プリンティングパラメータは、３Ｄプリンタ１にインストールされたソフトウェアのバージョン、最後のキャリブレーションの日付、最後のサービスの日付、時間、例えばプリンティングヘッドにおける温度、送り速度、調整速度、再構成速度、後退方法、プリント層の高さ、および／またはプリント層の密度を含み得る。

図１では、入力ユニット４は３Ｄプリンタ１に直接接続されている。代替的には、入力ユニット４は、有線または無線のネットワーク接続を介して入力データを受信するネットワークインターフェースであってもよい。

処理ユニット５は、分かりやすくするためにここでは図示されていないが、少なくとも１つのプロセッサを備えている。これは、入力ユニット４によって受信された少なくとも１つの製造パラメータを、少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲と比較するように構成されている。事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、要求仕様を満たすプリントされた物体３を製造するために知られているパラメータ範囲に基づいて手動で定められ得る。追加または代替的に、事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、機械学習技術によって定められてもよい。事前に決定された要求製造パラメータ範囲は、各パラメータについて個別に与えられることもあるが、特定の製造パラメータ間の相関を考慮して、より高次元の範囲とすることもできる。

処理ユニット５はさらに、入力ユニット４によって受信された少なくとも１つの製造パラメータと、少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいて、プリント品質を決定するように構成される。

出力ユニット６は、処理ユニット５から品質評価を受信し、当該品質評価結果を提供するように構成されている。図１の実施形態では、出力ユニット６はネットワークインターフェースであり、品質評価結果を、装置２の近くまたは遠隔地に位置するコンピュータ７にブロードキャストするように構成されている。このブロードキャストは、有線および／または無線のネットワーク接続を介して実行され得る。代替的には、出力ユニットは、例えば、３Ｄプリンタ１に直接設置されたグラフィカルユーザインターフェースであってもよい。

装置２によって実行され得るコンピュータで実行される方法１００の実施形態のフローチャートを図２に示す。第１のステップとして、少なくとも１つの製造パラメータの入力データが、特に入力ユニット４を介して受信される（１０１）。次に、受信された少なくとも１つの製造パラメータは、特に処理ユニット５を介して、少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータと比較される（１０２）。少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいて、特に処理ユニット５を介して、プリント品質が判定される（１０３）。最後に、物体３の品質評価結果が、特に出力装置６を介して提供される（１０４）。

装置２によって実行され得るコンピュータで実行される方法１００の、より精巧な別の実施形態のフローチャートを図３に示す。提供（１０４）された品質評価結果が、プリントされた物体３が要求された仕様と一致する（１０５）ことを示す場合、物体３のプリントが続行される。特に、物体３のプリントが進むにつれて、さらなる入力データが受信される（１０１）。３Ｄプリントの最後に、品質評価結果が要求仕様と一致している（１０５）場合、物体３には固有の識別子でマーキングされる（１０６）。固有の識別子は、バーコードまたはＱＲコードであってもよく、品質評価結果に関する情報を含んでいてもよく、および／または、物体３をその少なくとも１つの製造パラメータに結び付くために使用されてもよい。

一方、提供された品質評価結果が、プリントされた物体３が要求仕様と不一致であることを示す（１０７）場合、特に不一致（１０７）の程度に応じて、いくつかの選択肢が存在する。不一致（１０７）が、３Ｄプリンタ１のキャリブレーションによって修正できるようなものであり、これまでにプリントされた物体３の部分が許容できる品質である場合、３Ｄプリンタにキャリブレーション（１０８）が実行され、プリントが続行される。したがって、物体３は、要求された仕様に一致してプリントされ得る。

しかし、不一致（１０７）が３Ｄプリンタのキャリブレーション（１０８）によって修正できないようなものである場合、物体３の製造は中止され（１０９）、これまでにプリントされた物体３の部分は廃棄される。この場合、必要な仕様を満たさない物体３のプリントが完了することはないため、３Ｄプリンタ１の時間と原材料が節約される。

図４は、プリントファーム８と品質評価用システム９の一実施形態を示す概略図である。プリントファーム８は、複数の３Ｄプリンタ１と、３Ｄプリント用の原材料が保管される複数のキャビネット１０から構成される。３Ｄプリンタおよびキャビネット１０からの製造パラメータは、装置２の入力ユニット４によって受信される。また、プリントファーム８の部屋のセンサ１１によって収集された環境パラメータなどの他の製造パラメータも、入力ユニット４によって受信され得る。センサ１１の例としては、酸素センサ、温度センサ、湿度センサ、および／またはカメラが挙げられ、カメラによってキャプチャされた画像は、画像認識技術によって処理され得る。

装置２は、３Ｄプリンタ１によって製造された物体３の品質評価を行うためのシステム９に組み込まれている。システム９は、例えば、ユーザのコンピュータ７を介して、ユーザとインターフェースするように構成されたウェブサーバ１２をさらに備える。特に、ウェブサーバ１２は、グラフィカルユーザインターフェースをユーザに提供し、これにより、ユーザは、ユーザの注文および／または仕様に従って、３Ｄプリンタ１によってプリントされた物体３の品質にアクセスし、制御することができる。

本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されていることに留意されたい。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプの特許請求の範囲を参照して説明され、他の実施形態は、装置タイプの特許請求の範囲を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、上記および以下の説明から、特に断らない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴間の任意の組み合わせも、本願で開示されると考えられる。しかしながら、すべての特徴は、特徴の単純な合計以上の相乗効果を提供する組み合わせが可能である。

本発明を図面および前述の説明において詳細に図示および説明したが、このような図示および説明は例証的または例示的なものであり、限定的なものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する他の変形は、クレームされた発明を実施する当業者によって、図面、開示、および従属請求項の検討から理解され、効果を奏することができる。特許請求の範囲において、「comprising」という語は、他の要素またはステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」または「an」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に再掲された複数の項目の機能を果たす場合もある。特定の手段が相互に異なる従属請求項において再引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. ３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造された物体（３）の品質評価のためのコンピュータで実行される方法であって、前記方法（１００）が、
   特に入力ユニット（４）を介して、物体（３）の製造に関連する少なくとも１つの製造パラメータの入力データを受信する工程（１０１）と、
   特に処理ユニット（５）を介して、受信された少なくとも１つの製造パラメータを、少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲と比較する工程（１０２）と、
   特に処理ユニット（５）を介して、少なくとも１つの製造パラメータと少なくとも１つの事前に決定された要求製造パラメータ範囲との間の一致度に基づいて、プリント品質を判定する工程（１０３）と、
   特に出力ユニット（６）を介して、前記物体（３）の品質評価結果を提供する工程（１０４）と
   を含む、コンピュータで実行される方法。
2. 提供された前記品質評価結果に基づいて、前記少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）をキャリブレーションする工程（１０８）
   をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータで実行される方法。
3. 提供された前記品質評価結果に基づいて、前記物体(３)の製造を中止する工程（１０９）
   をさらに含む、請求項１または２に記載のコンピュータで実行される方法。
4. 提供された前記品質評価結果に基づいて、製造された前記物体（３）を検査する工程
   をさらに含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
5. 提供された前記品質評価結果に基づいて、製造された前記物体（３）を自動的に拒絶する工程
   をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
6. 少なくとも１つの製造パラメータは、材料パラメータ、環境パラメータおよびプリンティングパラメータを含むグループのうちの少なくとも１つである、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
7. 前記少なくとも１つの製造パラメータは、プリント実行中および／またはプリント実行前に取得される、請求項１～６のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
8. 前記少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）がプリントファーム（８）に統合されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
9. 前記物体（３）は、前記品質評価結果に基づいて、固有の識別子、特にバーコードまたはＱＲコードでマーキングされる（１０６）、請求項１～８のいずれか１項に記載のコンピュータで実行される方法。
10. 前記物体（３）は、前記固有の識別子を用いて、前記物体（３）の少なくとも１つの製造パラメータに結び付く、請求項９に記載のコンピュータで実行される方法。
11. ３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造された物体（３）の品質評価のための装置であって、前記装置が、
    入力ユニット（４）と、
    処理ユニット（５）、特に少なくとも１つのプロセッサを含む処理ユニット（５）と、
    出力ユニット（６）と
    を備え、
    前記入力ユニット（４）、前記処理ユニット（５）および前記出力ユニット（６）は、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法（１００）を実行するように構成されている、装置。
12. ３Ｄプリンティングプロセスを使用する少なくとも１つの３Ｄプリンタ（１）によって製造された物体（３）の品質評価を提供するためのシステムであって、前記システムが、
    請求項１１に記載の装置（２）と、
    特にウェブサーバ（１２）により提供されるウェブページを介して、および／または、アプリケーションプログラムを介して、ユーザとインターフェースするように構成されたウェブサーバ（１２）と
    を備え、
    前記システム（９）は、特に前記ウェブページおよび／または前記アプリケーションプログラムによって、グラフィカルユーザインターフェースをユーザに提供するように構成されている、システム。
13. コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、請求項１１に記載の前記装置（２）、特に前記装置（２）のプロセッサによって、および／または、請求項１２に記載のシステム（９）によって、プログラムが実行されると、前記装置（２）および／または前記システム（９）に、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法（１００）を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
14. コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、請求項１１に記載の前記装置（２）および／または請求項１２に記載の前記システム（９）によって実行されると、前記装置（２）および／または前記システム（９）に請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法（１００）を実行させる命令を含む、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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