KR20170036033A

KR20170036033A - 기계 비전 보조형 적층식 제조의 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20170036033A
Application number: KR1020177005135A
Authority: KR
Inventors: 하비에르 이 라모스; 피차야 시티히-아모른; 우즈시에취 마투시크; 유양 왕
Original assignee: 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-03-31
Also published as: US20200147888A1; US20200290283A1; WO2016022336A2; US11207836B2; US20160023403A1; WO2016022336A3; US10252466B2; JP2017528342A; US11141921B2; EP3194145A2; EP3194145B1; US20180194066A1; CN106715084A; EP3194145A4

Abstract

본 발명은 일반적으로, 교정 매개변수와 같은, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 양태 및/또는 장치에 의해서 형성되는 또는 장치에 의해서 형성되는 프로세스 중의 물체에 관한 정보를 제공하기 위해서 기계 비전을 이용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일부 양태에 따르면, 적층식 제조 장치를 교정하기 위한 방법이 제공된다. 일부 양태에 따르면, 적층식 제조 장치를 이용하여 형성되는 물체의 적어도 일부를 평가하기 위한 방법이 제공된다. 일부 양태에 따르면, 적층식 제조 장치를 이용하여 제1 물체와 접촉되게 제2 물체를 제조하는 방법이 제공된다. 일부 양태에 따르면, 전술한 방법 중 하나 이상을 실시하도록 구성된 적층식 제조 장치가 제공될 수 있다.

Description

기계 비전 보조형 적층식 제조의 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS OF MACHINE VISION ASSISTED ADDITIVE FABRICATION}

연방정부 지원 연구 또는 개발과 관련한 진술

본 발명은 미국 국립과학재단에 의해서 수여된 승인 번호 제IIS-1116296호 하의 그리고 우주 및 해상 전쟁 시스템 센터(Space and Naval Warfare Systems Center)에 의해서 수여된 계약 번호 제N66001-12-1-4242호 하의 정부 지원으로 만들어 졌다. 정부는 본 발명에서 특정 권리를 갖는다.

적층식 제조, 예를 들어 3-차원(3D) 프린팅은 전형적으로 건축 재료의 일부가 특정 위치에서 응고 및/또는 조합되게 하는 것에 의해서, 물체를 제조하는 기술을 제공한다. 적층식 제조 기술은 광조형(stereolithography), 선택적인 또는 융합된 피착 모델링(selective or fused deposition modeling), 직접 복합 제조(direct composite manufacturing), 층상화된 물체 제조(laminated object manufacturing), 선택적인 위상 지역 피착(selective phase area deposition), 다중-위상 제트 응고(multi-phase jet solidification), 탄도 입자 제조(ballistic particle manufacturing), 입자 피착, 레이저 소결, 폴리 제트(polyjet), 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 많은 적층식 제조 기술은, 전형적으로 희망하는 물체의 횡단면인 연속적인 층을 형성하는 것에 의해서 부품을 건축한다. 전형적으로, 이전에 형성된 층에 또는 물체를 구축하고자 하는 기재에 부착되도록, 각각의 층이 형성된다.

일부 실시예에 따르면, 건축 플랫폼, 이미징 장치 및 하나 이상의 프린트헤드를 포함하는 적층식 제조 장치를 교정하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은 적어도 부분적으로, 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴을 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제1 공간적 맵핑을 결정하는 단계, 하나 이상의 프린트헤드 중 제1 프린트헤드를 이용하여 건축 플랫폼 상에서 교정 물체를 제조하는 단계, 적어도 부분적으로, 제조된 교정 물체를 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제2 공간적 맵핑을 결정하는 단계, 제1 및 제2 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하는 단계, 및 제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 결정된 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅을 조정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 적층식 제조 장치가 제공되고, 그러한 적층식 제조 장치는 건축 플랫폼, 하나 이상의 셋팅을 가지는 적어도 제1 프린트헤드, 이미징 장치, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 부분적으로, 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴을 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제1 공간적 맵핑을 결정하도록, 적어도 부분적으로, 제1 프린트헤드를 이용하여 형성된 교정 물체를 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제2 공간적 맵핑을 결정하도록, 제1 및 제2 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하도록, 그리고 제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 결정된 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드의 하나 이상의 셋팅 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 방법은 건축 플랫폼 위에 위치된 이미징 장치를 이용하여 적층식 제조 장치의 건축 플랫폼을 평탄화(leveling)하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴의 적어도 일부를 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 단계, 이미지화된 교정 패턴의 적어도 일부의 복수의 포커스 측정(focus measurement)을 결정하는 단계, 복수의 포커스 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 건축 플랫폼의 배향을 식별하는 단계, 및 결정된 배향에 기초하여 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 건축 플랫폼 및 이미징 장치를 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 형성되는 물체의 적어도 일부를 평가하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은 적층식 제조를 통해서 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하는 단계, 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역을 스캔하는 단계로서, 스캔 단계가, 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때, 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것, 및, 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 이미징 장치로부터 제1 거리와 상이한, 제2 거리에 있을 때, 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것을 포함하는, 스캔하는 단계, 그리고 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵(depth map)을 결정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 적층식 제조 장치가 제공되고, 그러한 장치는 건축 플랫폼, 적어도 하나의 프린트헤드, 이미징 장치, 및 적어도 하나의 제어기를 포함하고, 제어기는 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록, 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때, 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하게 그리고 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 이미징 장치로부터 제1 거리와 상이한 제2 거리에 있을 때, 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하게 이미징 장치를 동작시키도록, 그리고 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하도록 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 건축 플랫폼 및 이미징 장치를 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 형성된 물체의 적어도 일부를 평가하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은 적층식 제조를 통해서 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하는 단계, 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역을 스캔하는 단계로서, 스캔 단계가, 광의 제1 파장에서 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것, 및 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것을 포함하는, 스캔하는 단계, 그리고 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 적층식 제조 장치가 제공되고, 그러한 장치는 건축 플랫폼, 적어도 하나의 프린트헤드, 이미징 장치, 및 적어도 하나의 제어기를 포함하고, 제어기는 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록, 광의 제1 파장에서 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하게 그리고 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하게 이미징 장치를 동작시키도록, 그리고 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하도록 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 건축 플랫폼을 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를 제조하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은 제2 물체를 나타내는 3-차원적인 모델을 획득하는 단계, 제1 물체가 건축 플랫폼 상에 위치될 때, 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 단계, 감지의 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 3-차원적인 모델의 적어도 일부를 변환하는 단계, 및 변환된 3-차원적인 모델에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를, 적층식 제조를 통해서, 제조하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 건축 플랫폼, 적어도 하나의 프린트헤드, 이미징 장치, 및 적어도 하나의 제어기를 포함하는 적층식 제조 장치가 제공되고, 적어도 하나의 제어기는, 제1 물체가 건축 플랫폼 상에 위치될 때, 이미징 장치를 통해서, 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하도록, 그리고 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록 구성되고, 제2 물체는 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역과, 적어도 부분적으로, 정합되도록 구성된다.

전술한 요지는 설명을 위해서 제공된 것이고 제한적으로 의도된 것이 아니다.

첨부 도면은 실체 축척(scale)으로 도시되도록 의도되지 않았다. 도면에서, 여러 도면에서 도시된 각각의 동일한 또는 거의 동일한 구성요소가 유사한 번호로 표시되어 있다. 명료함을 위해서, 모든 도면에서 모든 구성요소가 표시되어 있지 않을 수 있을 것이다.
도 1은, 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치 내에서 기계 비전을 실행하기에 적합한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는, 일부 실시예에 따른, 기계 비전 기술을 실행하기에 적합한 시스템의 논리도를 도시한다.
도 3은, 일부 실시예에 따른, 기계 비전 보조형 적층식 제조 장치의 구성요소들 사이의 공간적 맵핑의 결정을 도시한다.
도 4는, 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 셋팅을 조정하는 방법을 도시한다.
도 5는, 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치를 위한 공간적 맵핑을 결정하는데 적합한 예시적인 사용자 인터페이스를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는, 일부 실시예에 따른, 건축 플랫폼의 배향을 감지하기 위한 예시적인 기술을 도시한다.
도 7은, 일부 실시예에 따른, 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 방법을 도시한다.
도 8은, 일부 실시예에 따른, 표면의 깊이 맵을 결정하는 방법을 도시한다.
도 9는, 일부 실시예에 따른, 미국 1 센트 단편의 예시적인 깊이 맵을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는, 일부 실시예에 따른, 제조되는 물체의 표면의 감지에 응답하여 적층식 제조를 실시하는 예를 도시한다.
도 11은, 일부 실시예에 따른, 물체의 제조 중에 보정 층(correction layer)을 형성하는 방법을 도시한다.
도 12a 내지 도 12d는, 일부 실시예에 따른, 보조적인 물체와 접촉되는 물체를 제조하는 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 13은, 일부 실시예에 따른, 보조적인 물체와 접촉되는 물체를 제조하는 방법을 도시한다.
도 14는, 본 발명의 양태가 구현될 수 있는 컴퓨팅 시스템 환경의 예를 도시한다.

본 발명은 일반적으로, 교정 매개변수와 같은, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 양태 및/또는 장치에 의해서 형성된 또는 장치에 의해서 형성되는 프로세스 중의 물체에 관한 정보를 제공하기 위해서 기계 비전을 이용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 장치에 의해서 제조되는 물체가 물체의 의도된 형태의 정확한 표상이 되도록 보장하기 위해서, 적층식 제조 장치가 교정되어야 한다. 예를 들어, 물체의 제1 층이 건축 플랫폼 상에 형성되고 후속 층이 이전에 형성된 층 상에 형성되도록, 적층식 제조 장치는 전형적으로 건축 플랫폼 상에 물체를 제조한다. 만약 건축 플랫폼이 정확하게 배향되지 않는다면, 물체의 형성된 층이 일정한 두께를 가지지 않을 수 있고, 그리고/또는 건축 플랫폼 및/또는 이전에 형성된 층에 적절하게 부착되지 않을 수 있고, 그에 따라 의도된 물체를 정확하게 나타내지 않는 형성 물체를 초래할 수 있다.

또한, 일부 유형의 적층식 제조 장치는, 하나 이상의 위치 및/또는 배향과 같은, 하나 이상의 조정 가능한 자유도를 가지는 구성요소를 구비하는 재료 공급기(종종 "프린트헤드"라고 지칭됨)를 이용한다. 이러한 자유도를 조정하는 것에 의해서, 각각의 프린트헤드에 의해서 재료가 형성되는 방식이 조정될 수 있다. 복수의 프린트헤드를 이용하는 적층식 제조 장치에서, 각각의 프린트헤드에 의해서 생성되는 재료가 의도된 위치에 피착되도록 보장하기 위해서, 프린트헤드들이 서로에 대해서 조정될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 적층식 제조 장치가 복수의 프린트헤드를 포함할 수 있고, 각각의 프린트헤드는 재료를 건축 플랫폼 및/또는 제조되는 물체로 지향시키는 노즐을 갖는다. 다른 프린트헤드로부터 생성된 재료의 상단에 하나의 프린트헤드로부터의 재료를 정밀하게 생성하기 위해서, 노즐들은 서로에 대해서 적절하게 정렬되어야 한다. 그러나, 이러한 교정 프로세스는 실시에 있어서 시간 소모적이고 고비용적이며, 종종 그러한 프로세스를 실시하는데 있어서 숙련된 기술자를 필요로 한다.

적층식 제조 장치가 교정된 후에도, 물체의 제조 중에 추가적인 문제가 발생될 수 있다. 작은 온도 변동 및/또는 이물질 입자(예를 들어,분진)의 제조 프로세스로의 도입이 제조 물체 내의 결함(예를 들어,제조된 물체와 물체의 의도된 형태 사이의 불일치)을 유발할 수 있다. 그러나, 이러한 결함은 통상적으로 제조 중에 검출하기가 어렵거나 불가능하고, 심지어 결함이 검출될 수 있는 경우에도, 적어도 부분적으로, 적층식 제조 장치에 그러한 결함을 보상하는 후속 작용을 실시하도록 일반적으로 지시될 수 없다. 그에 따라, 제조되는 물체가 의도된 물체를 성공적으로 나타내는지의 여부는, 제조 시작 전에 장치를 어떻게 철저하게 교정하는지, 그리고/또는 제조 환경을 어떻게 청정화하는지에 기초하는 경향이 있다.

마지막으로, 적층식 제조 장치는 일반적으로 편평한 건축 플랫폼 상에 물체를 제조하는 것으로 제한된다. 적층식 제조 장치가 작은 규모(예를 들어, 0.01 ㎛ 내지 500 ㎛)로 재료를 형성하기 때문에, 재료를 형성하고자 하는 임의 표면이 대략적으로 재료 형성의 규모로 이해되어야 한다. 그렇지 않으면, 제조되는 물체가 건축 플랫폼의 높이 변동의 영향을 받을 수 있고 울퉁불퉁한 층으로 생성될 수 있다. 결과적으로, 제조되는 물체는, 물체의 초기 층이 편평한 건축 플랫폼 상에 형성되는, 적어도 하나의 완전히 편평한 표면을 포함하여야 한다. 이는 성공적으로 적층식으로 제조될 수 있는 물체의 분야(universe)를 제한한다. 물체의 표면 구조가 대략적으로 물체 상의 재료 형성의 규모(scale)로 이해되지 않는 경우에, 건축 플랫폼 상에 배치된 주어진 물체는 물체의 제조를 위한 기저부로서 사용되지 못할 수 있다.

발명자는, (제조-전 및/또는 제조-후를 포함하는) 하나 이상의 제조 스테이지 중에 적층식 제조 장치로 피드백을 제공하기 위해서 적층식 제조 장치 내에서 기계 비전을 이용하는 것에 의해서, 전술한 문제를 완화시킬 수 있다는 것을 인지하고 이해하였다. 그러한 기계 비전 시스템은 장치의 교정 중에 피드백을 제공할 수 있고, 물체의 제조 전에 그리고/또는 도중에 피드백을 제공할 수 있고, 그리고/또는 제조된 물체에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 기계 비전 시스템은, 건축 플랫폼, 제조되는 물체, 제조된 물체 및/또는 제조되지 않은 물체의 표면과 같은, 3-차원적인 표면을 감지할 수 있다.

일부 실시예에서, 적층식 제조 시스템 및/또는 프로세스의 하나 이상의 양태는 표면(예를 들어, 건축 플랫폼, 제조되는 물체의 표면, 제조된 물체의 표면, 제조되지 않은 물체의 표면, 등)의 하나 이상의 감지의 결과에 기초하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 적층식 제조 장치의 교정 중에, 기계 비전 시스템이 건축 플랫폼의 배향을 감지할 수 있고, 이는 건축 플랫폼이 적절하게 재배향되게 할 수 있다. 그러한 시스템은 제조되는 교정 물체의 표면을 부가적으로 또는 대안적으로 감지할 수 있고, 이는 후속 물체를 보다 정확하게 제조하기 위해서 하나 이상의 프린트헤드를 어떻게 조정할지를 나타낼 수 있다.

적층식 제조 장치에 의한 제조 중에, 기계 비전 시스템은, 제조되는 물체의 표면을 감지하는 것에 의해서, 제조 프로세스에서 결함에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 이러한 피드백은, 예를 들어, 제조 프로세스를 조정하여 관찰된 결함을 보상하기 위해서 이용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제조된 물체의 하나 이상의 표면에 대한 피드백이 물체의 공차에 관한 정보를 제공할 수 있다. 적층식 제조 장치에 의한 제조에 앞서서, 보조적인 물체(즉, 제조되는 물체 이외의 물체로서, 적층식 제조에 의해서 생성되었거나 생성되지 않았을 수 있는 물체)의 하나 이상의 표면이 감지될 수 있다. 이는 예를 들어, 물체가 적층식 제조 장치에 의해서 보조적인 물체와 접촉되게 제조될 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 기계 비전 시스템은 50 ㎛ 미만의 분해능과 같은, 높은 광학적 분해능을 가지는 장치를 포함할 수 있다. 그러한 장치는 장치로부터 표면까지의 거리를 감지하는 것, 그리고/또는 표면의 형상을 감지하는 것을 포함하는, 임의의 적합한 방식으로 표면을 감지할 수 있다. 예를 들어, 장치는, 테라헤르쯔 이미저(imager) 또는 광 간섭성 단층촬영(OCT) 시스템과 같은, 고분해능 심도 스캐너를 포함할 수 있고, 그리고/또는 정반사(specular reflection)로부터의 형상 및/또는 포커스 기술로부터의 깊이와 함께 이용하기에 적합한 하나 이상의 이미징 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 몇초 내에 표면을 감지하도록 기계 비전 시스템이 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 물체의 제조에 앞서서 기계 비전 시스템에 의해서 건축 플랫폼이 감지될 수 있다. 건축 플랫폼의 위치 및/또는 배향은, 건축 플랫폼을 적절히 교정하기 위해서 제조의 시작에 앞서서 건축 플랫폼을 어떻게 이동 및/또는 재배향시킬지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기계 비전 시스템으로부터 건축 플랫폼까지의 수직 거리(예를 들어, 기계 비전 시스템의 광학적 축에 평행한 축을 따른 거리)를 감지하는 것은 적층식 제조 장치의 축에 대한 건축 플랫폼의 기울기를 나타낼 수 있다. 그에 의해서, 건축 플랫폼은 관찰된 기울기에 기초하여 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 것에 의해서 평탄화될 수 있다. 일부 용도의 경우에, 건축 플랫폼의 배향이 하나 이상의 액추에이터(예를 들어, 스텝퍼 모터)에 의해서 조정될 수 있고, 그러한 액추에이터는 예를 들어, 건축 플랫폼의 배향을 어떻게 조정할지를 결정하는 컴퓨터 또는 다른 장치에 의해서 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, 건축 플랫폼에 대한 기계 비전 시스템의 상대적인 위치를 식별하기 위해서, 건축 플랫폼 감지가 이용될 수 있다.

일부 실시예에서, 적층식 제조 장치의 구성의 하나 이상의 양태가 제조되는 물체의 감지에 기초하여 조정될 수 있다. 인지 가능한 특징(예를 들어, 격자(grid))을 가지는 교정 물체를 제조하는 것 그리고 물체를 감지하는 것에 의해서, 물체를 정확하게 제조할 수 있는 적층식 제조 장치의 능력이 평가될 수 있다. 그에 의해서, 장치의 구성의 하나 이상의 양태가 그러한 평가에 기초하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 교정 물체를 감지하는 것은 물체를 감지하기 위해 이용되는 기계 비전 시스템에 대한, 교정 물체를 형성하기 위해 이용되는 프린트헤드의 상대적인 배치를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 정보를, 교정 물체가 상부에 형성되는 건축 플랫폼에 대한 기계 비전 시스템의 상대적인 위치와 조합하는 것은, 교정 물체와 의도된 물체의 편차를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 조합된 정보는, 의도된 위치에 그리고/또는 의도된 형상으로 교정 물체를 생산하기 위해서는 프린트헤드의 양태(예를 들어, 노즐 방향)가 조정되어야 한다는 것을 나타낼 수 있다.

일부 실시예에서, 재료는 물체의 제조 중의 물체의 감지에 기초하여 적층식 제조 장치에 의해서 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 물체의 제조 중의 물체 표면의 감지는 제조 중의 결함 및/또는 오류를 나타낼 수 있다. 결함 및/또는 오류를 식별하는 것에 의해서, 결함 및/또는 오류를 적어도 어느 정도까지 보상하는 후속 재료가 (예를 들어, 제조 중에 재료의 후속 층 내에서) 생성될 수 있다. 예를 들어, 제조 프로세스에 기초하여 의도된 것보다 더 많은 재료가 피착된 영역 내에서, 해당 영역 내에 원래 배치되기로 하였던 것보다 적은 재료를 가지는 재료의 하나 이상의 후속 층이 생성될 수 있다. 유사하게, 의도된 것보다 적은 재료가 피착된 영역에서, 원래 생성하고자 하는 것보다 많은 부가적인 재료를 하나 이상의 후속 층이 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 전술한 분석을 제조되는 물체의 표면의 (인접 지역일 수 있거나 그렇지 않을 수 있는) 특별한 지역으로 제한하기 위해서 이원 마스크(binary mask)가 이용될 수 있다.

일부 실시예에서, 부분적으로-제조된 또는 제조된 물체의 하나 이상의 표면이 감지되고 분석될 수 있다. 제조된 물체의 표면의 감지는, 공학적 재원(engineering specification)에서의 이용을 위한 것과 같은, 물체의 공차의 계산을 가능하게 할 수 있다. 일부 용도의 경우에, 물체의 모델과 제조된 물체 사이의 부피적 불일치는 물체의 제조 중에 그리고/또는 그 이후에, 물체를 감지하는 것에 의해서 결정될 수 있다. 일부 용도의 경우에, 물체의 제조 중에 물체의 표면을 감지하는 것 그리고 표면의 공차가 목적 기준을 충족시키지 못하는 경우에 제조를 종료하는 것에 의해서, 물체의 제조가 종료될 수 있다. 제조 중에 물체를 감지하는 것은 일단 제조가 완료되면 검사하기 어렵고 그리고/또는 볼 수 없는 물체의 영역에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 물체의 내부 공동(즉, 재료에 의해서 완전히 둘러싸이는 공동)은, 물체를 분리하거나 물체의 본체를 통한 단층촬영의 실시가 없이는 검사할 수 없을 것이다. 그러나, 물체의 제조 중에 물체를 감지하는 것에 의해서, 내부 공동에 관한 정보(예를 들어, 크기, 형상)가 얻어질 수 있다.

일부 실시예에서, 보조적인 물체의 하나 이상의 표면이 감지될 수 있고, 물체가 하나 이상의 표면과 접촉되어 제조될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본원에서 설명된 기술은 보조적인 물체(즉, 제조되는 물체 이외의 물체로서, 적층식으로 제조되었거나 제조되지 않았을 수 있는 물체)와 (예를 들어, 그 상단과) 접촉되는 물체의 제조를 허용할 수 있다. 보조적인 물체의 표면을 감지하는 것에 의해서, 예를 들어, 보조적인 물체와 접촉되는 희망 인터페이스를 제공하도록, 선택된 물체의 모델을 변환하는 것에 의해서, 어떻게 선택된 물체를 표면과 접촉되게 제조할 지를 적층식 제조 장치에 지시할 수 있으며, 그러한 변환은 모델의 축척 조정(scaling), 연신, 회전, 및/또는 병진이동을 포함할 수 있고, 그리고/또는 희망 인터페이스가 형성되도록, 선택된 물체의 모델로부터 재료를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 선택된 물체의 모델이 보조적인 물체의 감지된 표면과 인터페이싱하도록, 선택된 물체의 모델이 자동적으로 변환될 수 있다.

일부 실시예에서, 물체가 상부에 제조될 수 있는 건축 표면이 감지될 수 있다. 그에 의해서, 건축 표면의 배향 및/또는 위치의 조정을 실시하여, 제조 실시를 위한 희망 플랫폼을 제공할 수 있다. 예를 들어, 건축 표면이 중력에 대해서 실질적으로 편평하도록 그리고/또는 적층식 제조 장치의 하나 이상의 요소(예를 들어, 프레임, 프린트헤드의 이동 방향, 등)에 대해서 실질적으로 편평하도록, 건축 표면이 조정될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 건축 표면을 감지함으로써, 예를 들어 물체의 초기 층의 제조 중에 표면 내의 작은 결함을 충진하는 것에 의해서, 어떻게 선택된 물체를 표면과 접촉시켜 제조할 지에 대해서 적층식 제조 장치에 지시할 수 있다.

이하에서는, 하나 이상의 제조 스테이지 중에 피드백을 제공하기 위해서 적층식 제조 장치 내의 기계 비전을 이용하는 것 및 그 실시예와 관련된 다양한 개념에 관한 더 구체적인 설명이 제공된다. 본원에서 설명된 여러 양태가 수많은 방식 중 임의의 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 구체적인 구현예가 단지 설명 목적으로 본원에서 제공된다. 또한, 이하의 실시예에서 설명된 여러 양태가 단독으로 또는 조합되어 이용될 수 있고, 본원에서 명시적으로 설명된 조합으로 제한되지 않는다.

도 1은 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치 내에서 기계 비전을 실행하기에 적합한 예시적인 시스템을 도시한다. 시스템(100)은 기계 비전 시스템(110), 건축 플랫폼(120), 및 프린트헤드 조립체(130)를 포함한다. 도 1의 예에서, 시스템(100) 내의 제조되는 물체의 하나의 가능한 위치를 도시하기 위해서, 제조된 물체(140)가 건축 플랫폼(120) 상에 도시되어 있다. 그러나, 물체(140)는 단지 예시적인 요소로서 제공된 것이고, 시스템(100)은 일반적으로 물체가 건축 플랫폼 상에 존재하지 않을 때 표면을 감지하기 위해서, 건축 플랫폼 상에 존재하는 부분적으로 제조된 물체를 감지하기 위해서, 그리고/또는 건축 플랫폼 상에 존재하는 보조적인 물체(예를 들어, 적층식 제조를 통해서 형성되지 않은 물체)를 감지하기 위해서 이용될 수 있다(예를 들어, 건축 플랫폼 자체가 기계 비전을 통해서 분석될 수 있다). 본원에서 언급된 바와 같은 "부분적으로 제조된 물체"는, 정수(integer number)의 재료 층일 필요는 없고 재료의 하나의 층 미만을 포함할 수 있는, 적층식 제조 장치에 의해서 형성되는 재료의 임의의 양을 포함할 수 있다.

도 1의 예에서, 기계 비전 시스템(110)은 광 간섭성 단층촬영(OCT) 스캐너이고, 광원(111), 편광기(112 및 113), 빔 분리기(114), 거울(115) 및 이미징 장치(118)를 포함한다. 광원(111)은 고정된 파장의 광을 방출할 수 있고 그리고/또는 방출되는 광의 파장 변화를 위해서 제어되도록 구성될 수 있다. 광원(111)으로부터의 광이 편광기(112)에 의해서 편광화되고 빔 분리기(114)에 의해서 분리되며, 그에 따라 광의 일부(예를 들어, 절반)가 제조 물체(140)로 반사되고 다른 부분은 거울(115)로 전달된다. 제조 물체로 반사된 광의 부분 중 적어도 일부가 (예를 들어, 반사에 의해서) 이미징 장치(118)로 역으로 전달된다. 동시에, 빔 분리기(114)를 통해서 전달되는 광이 거울(115)로부터 반사되고 빔 분리기에 의해서 반사되어 이미징 장치(118)에서 수용된다. 2개의 광 경로의 경로 길이들이 정합될 때, 이미징 장치에서 보강 간섭이 존재할 것이다.

일부 용도의 경우에, 이미징 장치로부터 제조 물체 상의 하나 이상의 지점까지의 거리는, 제조 물체까지의 거리를 변화시키는 것 그리고 (예를 들어, 거리를 변화시키면서 이미징 장치(118)를 이용하여 이미지를 생성하는 것에 의해서 그리고 이미지의 화소의 휘도의 변동을 검사하는 것에 의해서) 보강 간섭이 발생되는 깊이를 식별하는 것에 의해서 결정될 수 있다. 다른 용도의 경우에, 이미징 장치로부터 제조 물체 상의 하나 이상의 지점까지의 거리는 장치로부터 제조 물체까지의 거리를 일정하게 유지하면서 광원(111)으로부터 방출되는 광의 파장을 변경하는 것에 의해서 결정될 수 있다. 이미징 장치로부터 제조 물체 상의 하나 이상의 지점까지의 거리를 결정하기 위한 이러한 2가지 기술(즉, 상대적인 위치를 변화시키는 기술 및 파장을 변화시키는 기술)을 독립적으로, 또는 조합하여 이용할 수 있고, 시스템(100)은 2가지 기술 중 어느 하나 또는 모두를 이용하도록 구성될 수 있다.

기계 비전 시스템(110)이 임의의 적합한 위치(예를 들어, x 및/또는 y) 및/또는 깊이(예를 들어, z) 분해능을 가질 수 있으나, 바람직하게 시스템(100)에서 이용되는 적층식 제조 기술의 분해능과 유사하거나 그보다 작은 분해능을 가질 수 있다. 예를 들어, 적층식 제조 기술이 약 30 ㎛의 분해능을 가지는 경우에, 기계 비전 시스템(110)의 분해능은 임의의 적합한 크기를 가질 수 있으나, 약 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 기계 비전 시스템(110)은, 12.7 ㎛와 같은, 10 ㎛ 내지 20 ㎛를 포함하는, 5 ㎛ 내지 30 ㎛의 분해능을 갖는다.

기계 비전 시스템(110)은 주어진 시간에, 표면의 전체 크기일 필요가 없는 표면의 임의의 적합한 지역으로부터 표면 감지 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 기계 비전 시스템(110)은 표면의 일부로부터 표면 감지 데이터를 수신할 수 있고, 기계 비전 시스템 및 표면을 (예를 들어, 어느 하나 또는 양자 모두를 이동시키는 것에 의해서) 서로에 대해서 이동시킬 수 있고, 이어서 표면의 다른 위치로부터 표면 감지 데이터를 수신할 수 있다. 그러한 경우에, 감지되는 지경은 100 mm³ 내지 200 mm³을 포함하는, 50 mm³ 내지 500 mm³을 포함하는, 임의의 적합한 크기일 수 있다. 일부 실시예에서, 감지되는 지역은 15 mm 직경의 원형 지역이다. 일부 실시예에서, 기계 비전 시스템은 이원 마스크에 의해서 규정되는 표면의 영역으로부터 표면 감지 데이터를 결정한다.

일부 실시예에서, 이미징 장치와 감지되는 표면(예를 들어, 건축 플랫폼(120), 제조 물체(140), 등) 사이의 거리는, 기계 비전 시스템(110)을 향해서 그리고/또는 그로부터 멀리 건축 플랫폼을 이동시키는 것에 의해서, 적어도 부분적으로 변경된다. 예를 들어, 건축 플랫폼을 ±z 방향(도 1의 축 참조)으로 이동시키는 것에 의해서, 건축 플랫폼이 이미징 장치(118)를 향해서 및/또는 그로부터 멀리 이동될 수 있다. 건축 플랫폼에 기계적으로 결합된 하나 이상의 액추에이터(예를 들어, 스텝퍼 모터와 같은 모터)의 이용을 포함하는, 임의의 적합한 방식으로, 건축 플랫폼이 이동될 수 있다.

일부 실시예에서, 기계 비전 시스템(110)을 건축 플랫폼을 향해서 그리고/또는 그로부터 멀리 이동시키는 것에 의해서, 이미징 장치와 감지 표면 사이의 거리가 적어도 부분적으로 변화된다. 예를 들어, 기계 비전 시스템이 ±z 방향으로 이동될 수 있도록, 기계 비전 시스템(110)이 구조물(도 1에 도시되지 않음)에 장착될 수 있다. 기계 비전 시스템은, 하나 이상의 액추에이터를 이용하는 것을 포함하는 임의의 적합한 방식으로 이동될 수 있다.

기계 비전 시스템 및/또는 건축 플랫폼이 이동되는지의 여부와 관계없이, 이미징 장치(118)에 의해서 캡쳐되는 이미지들 사이의 이동된 거리가 임의의 적합한 거리일 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 이미지가 이미징 장치에 의해서 캡쳐되고, 기계 비전 시스템과 건축 플랫폼 사이의 거리는, 2 ㎛의 간격(step)과 같은, 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 간격으로 이미지들 사이에서 조정된다.

광원(111)은 OCT 스캐닝과 함께 이용하기에 적합한 임의의 광원을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(111)은 발광 다이오드(LED)이다. 광원은 임의의 적합한 파장 범위에 걸쳐 광을 방출할 수 있고, 그러한 파장 범위는, 일부 용도의 경우에, 기계 비전 시스템의 희망 분해능에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 비교적 더 넓은 범위의 파장을 방출하는 광원은, 이미징 장치와 감지 표면 사이의 거리를 비교적 더 넓은 범위의 거리 이내인 것으로 결정할 수 있지만, 비교적 더 큰 분해능(즉, 거리 측정에서 더 큰 간격 크기)을 가질 수 있다. 유사하게, 비교적 더 좁은 범위의 파장을 방출하는 광원은, 이미징 장치와 감지 표면 사이의 거리를 비교적 더 좁은 범위의 거리 이내인 것으로 결정할 수 있지만, 비교적 더 작은 분해능(즉, 거리 측정에서 더 작은 간격 크기)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(111)에 의해서 방출되는 광의 스펙트럼이 표면의 스캔들 사이에서 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(111)에 의해서 방출되는 광의 스펙트럼은 비-가시광선 복사선(예를 들어, 적외선, 자외선, x-레이, 등)을 포함한다.

편광기(112 및 113)는 광원(111)에 의해서 생성되고 및/또는 이미징 장치(118)에 의해서 수신되는 광 밀도를 감소시킬 수 있다. 이미징 장치는, 능동 화소 센서 또는 전하-결합 소자(CCD)와 같은, 임의의 적합한 광 센서일 수 있고, 임의의 적합한 분해능을 가질 수 있다. 일부 용도의 경우에, 이미징 장치(118)는, 예를 들어, 주변 광원과 같은 다른 광원을 이용하여 건축 플랫폼 및/또는 제조 물체와 같은 표면을 촬영함으로써, 광원(111)의 활성화 없이, 표면을 감지하기 위해서 이용될 수 있다. 그에 의해서, 포커스로부터의 깊이와 같은, 깊이를 결정하는 일부 기술이, 수정하지 않은 시스템(100)을 이용하여 실시될 수 있다.

프린트헤드 조립체(130)는 노즐(132)을 포함하는 프린트헤드(131)를 포함한다. 도 1의 예에서, 잉크 젯 적층식 제조 기술에서 전형적으로 이용되는 프린트헤드가 도시되어 있으나, 임의 유형의 적층식 제조 기술이 본원에서 설명된 기계 비전 기술을 이용하여 일반적으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본원에서 설명된 기계 비전 기술이, 임의 수의 프린트헤드를 포함하는 적층식 제조 장치와 함께 이용될 수 있고, 예로서 단지 3개의 프린트헤드를 가지는 예시적인 프린트헤드 조립체(130)가 도시되어 있다.

프린트헤드 조립체(130)는 프린트헤드를 ±x, ±y 및/또는 ±z 방향과 같은 하나 이상의 방향으로 이동시킬 수 있는 구조물(미도시)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 프린트헤드 조립체가 ±x 방향으로 정렬된 레일에 결합될 수 있고 하나 이상의 액추에이터를 이용하여 레일을 따라서 이동될 수 있다. 또한, 프린트헤드(131)는 프린트헤드가 재료를 생성하도록 프린트헤드를 작동시키는 전기 시스템에 각각 결합될 수 있다. 예를 들어, 프린트헤드(131)는 전압이 압전 재료로 인가될 때, 크기 및/또는 형상을 변화시켜, 프린트헤드 내부의 압력 변화를 유발하는 압전 재료를 포함할 수 있다. 그에 의해서, 프린트헤드 내에 위치된 잉크가 상응하는 노즐을 통해서 외부로 강제될 수 있다. 일부 용도의 경우에, 전압은 사출되는 잉크 액적의 크기 및/또는 속도를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 부피가 6 pL 내지 26 pL인 액적이 프린트헤드에 의해서 사출된다.

건축 플랫폼(120)은 물체가 상부에 제조될 수 있는 임의의 적합한 표면일 수 있다. 재료의 층이 균일한 크기의 층으로 적층식 제조 중에 형성될 수 있도록, 건축 플랫폼(120)은 실질적으로 편평할 수 있다. 일부 실시예에서, 건축 플랫폼(120)은 하나 이상의 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 건축 플랫폼은 (예를 들어, 표면의 감지 중에 건축 플랫폼과 기계 비전 시스템(110) 사이의 거리를 조정하기 위해서) ±z 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 건축 플랫폼(120)은 하나 이상의 부가적인 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 건축 플랫폼(120)이 ±x 및/또는 ±y 방향으로 이동될 수 있다.

일부 실시예에서, 건축 플랫폼의 일부가 ±z 방향으로 상승 및/또는 하강될 수 있도록, 건축 플랫폼(120)이 구성된다. 예를 들어, 건축 플랫폼의 하나의 모서리가 독립적으로 상승 및/또는 하강될 수 있고, 그에 의해서 건축 플랫폼의 평면의 배향을 조정하기 위한 메커니즘을 제공한다. 건축 플랫폼이 배향의 일부 경계 범위 내에서 임의 배향을 갖게 조정될 수 있도록, 건축 플랫폼을 조정하기 위한 임의 수의 그러한 독립적인 메커니즘이 제공될 수 있다. 일부 용도의 경우에, 건축 플랫폼(120)이 x축 및 y축 모두에 평행하게 조정된다.

전술한 바와 같이, 기계 비전 시스템(110)에 의해서 건축 플랫폼(120) 상에서 부분적으로 제조된 물체 또는 제조된 물체를 감지하는 것은 적층식 제조 장치의 정확도를 나타낼 수 있다. 따라서, 부분적으로 제조된 물체 또는 제조된 물체를 감지하는 것 그리고 감지 결과에 기초하여 프린트헤드의 양태를 어떻게 조정할지를 결정하는 것에 의해서, 프린트헤드(131)의 하나 이상의 양태가 조정될 수 있다. 예를 들어, 제조된 물체를 감지하는 것은 제조된 물체 내의 재료가 의도된 것과 다른 위치에 배치된 것을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 예를 들어 프린트헤드의 노즐의 위치 및/또는 배향을 조정하는 것에 의해서, 의도된 위치에서 재료를 생성할 수 있도록, 제조 물체를 형성한 프린트헤드를 조정할 수 있다.

기계 비전 시스템(110)(그 구성요소 중 임의의 구성요소를 포함한다), 건축 플랫폼(120), 프린트헤드 조립체(130), 프린트헤드(131) 및/또는 노즐(132) 중 임의의 하나 이상이 하나 이상의 제어기(도 1에 미도시됨)에 의해서 제어될 수 있다. 하나 이상의 제어기가 전술한 요소 중 임의 수의 요소에 결합될 수 있다. 예를 들어, 이미징 장치(118)는 (서로 결합되거나 결합되지 않을 수 있는) 기계 비전 시스템(110)의 위치를 제어하는 다른 제어기에 의해서 제어될 수 있거나, 동일한 제어기에 의해서 제어될 수 있다. 또한, 임의 수의 제어기는 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 요소의 하나 이상의 위치 및/또는 구성을 조정하는 방법과 같이, 본원에서 설명된 임의의 계산 및/또는 결정을 실시할 수 있다.

도 2는, 일부 실시예에 따른, 기계 비전 기술을 실행하기에 적합한 시스템의 논리도를 도시한다. 시스템(200)은 컴퓨터(210), 기계 비전 시스템(220), 프린트헤드(들)(230), 건축 플랫폼(240), 온도/공급 제어기(250) 및 UV 경화 모듈(260)을 포함한다. 도 2는, 하나 이상의 프린트헤드(230)를 포함하고 제조 및 기계 비전 시스템(220)을 통한 표면의 감지 중에 구성요소를 이동시키기 위한 특별한 예시적 구성을 가지는 예시적인 잉크 젯 적층식 제조 시스템을 도시한다.

컴퓨터(210)는 임의의 적합한 컴퓨팅 시스템 환경을 포함할 수 있고, 그 예가 도 14와 관련하여 이하에서 설명된다. 컴퓨터(210)는, 비제한적으로, 제조하고자 하는 하나 이상의 물체를 나타내는 하나 이상의 3-차원적 모델, 온도 매개변수(예를 들어, 프린트헤드의 온도, 건축 플랫폼, 제조되는 물체를 냉각시키는 방법, 등), 모터 동작 매개변수(예를 들어, 스텝퍼 모터의 경우에 간격/mm, 운동 속력(들)/가속도(들), 등), 또는 그 조합을 포함하는, 적층식 제조와 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 임의의 획득된 데이터가 외부 장치(예를 들어, 다른 컴퓨터)로부터 수신될 수 있고 그리고/또는 컴퓨터가 접속할 수 있는 저장 장치(예를 들어, 근거리 및/또는 원거리 저장장치)로부터 판독될 수 있다. 컴퓨터(210)는, 임의의 적절한 유선 및/또는 무선 기술을 통해서 해당 구성요소로 신호를 제공하는 것에 의해서, 시스템(200)의 다른 요소를 제어한다. 예를 들어, 시스템(200)의 요소 중 하나 이상이, USB, 이더넷 및/또는 Wi-Fi를 통해서 결합된 요소와 통신할 수 있다.

도 2의 예에서, (하나 이상의 프린트헤드를 포함할 수 있는) 프린트헤드(들)(230)가 각각 모터(231 및 232)에 의해서 (예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이) x 및 y 방향으로 이동된다. 또한, 온도/공급 제어기(250)가 컴퓨터(210)에 의해서 동작되어, (예를 들어, 모터를 작동시키는 것에 의해서 및/또는 압전 재료를 가로질러 전압을 제공하는 것에 의해서) 프린트헤드(230) 중 하나 이상으로부터 재료를 생성한다.

도 2의 예에서, 건축 플랫폼(240)은, 모터(241)를 이용하여 2가지 방식으로 z 방향으로 이동되도록 구성된다. 첫 번째로, 건축 플랫폼은 ±z 방향으로 선형적으로 이동되도록 구성된다(즉, 건축 플랫폼 상의 모든 지점이 ±z 방향으로 동일한 양으로 동시에 변위된다). 또한, 건축 플랫폼은 하나 이상의 모터에 의해서 경사지도록 구성되며, 그에 따라 z-축에 대한 건축 플랫폼의 배향이 조정된다. 예를 들어, 건축 플랫폼은, 건축 플랫폼의 배향을 조정하기 위해서 독립적으로 작동될 수 있는, 스텝퍼 모터에 각각 결합된 복수의 나사 구동부에 결합될 수 있다.

도 2의 예에서, 잉크 젯 적층식 제조 장치는, UV 복사선에의 노출에 의해서 고체 형태로 경화되는 액체 광중합체를 프린트헤드(들)(230)를 통해서 생성한다. 프린트헤드(들)(230)에 의해서 생성되는 광중합체를 경화시키도록, UV 경화 모듈(260)이 제어된다.

도 3은, 일부 실시예에 따른, 기계 비전 보조형 적층식 제조 장치의 구성요소들 사이의 공간적 맵핑의 결정을 도시한다. 전술한 바와 같이, 기계 비전 시스템을 통한 건축 플랫폼 상의 기지의(known) 제조 물체의 감지는, 형성되게끔 의도되었던 방법과 비교된, 제조 물체가 실제로 형성되는 방법을 나타낼 수 있다. 도 3은, 프린트헤드에 의해서 생성될 때, 기계 비전 시스템에 의해서 이루어지는 건축 플랫폼 상의 제조 물체에 대한 관찰의 이해를 위한 예시적인 기술을 도시한다. 기계 비전 시스템에 의해서 이루어지는 관찰은, 일부 좌표 시스템에서, 관찰 재료가 위치되는 곳을 나타낼 수 있으나, 이러한 좌표 시스템은, 주위에서의 이동 및 재료의 피착을 위해서 프린트헤드가 이용하는 좌표 시스템과 반드시 동일할 필요는 없다. 따라서, 프린트헤드가 의도된 바에 따라 재료를 생성하는 지의 여부를 이해하기 위해서, 프린트헤드, 기계 비전 시스템 및 건축 플랫폼의 좌표 시스템들 사이의 관계가 결정될 수 있다.

시스템(300)은 기계 비전 시스템(310), 프린트헤드(320) 및 건축 플랫폼(330)을 포함한다. 건축 플랫폼의 좌표 시스템 내의 기계 비전 시스템의 위치를 나타내는 맵핑 1이, 건축 플랫폼 상의 기지의 패턴 및/또는 물체를 감지하는 것에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 패턴(예를 들어, 서양 장기판 패턴)을 가지는 종이의 단편이 (예를 들어, 카메라와 같은, 이미징 장치를 이용하여) 기계 비전 시스템에 의해서 이미지화될 수 있고, 패턴의 관찰된 위치, 크기 및/또는 포커스 상태에 기초하여 맵핑이 결정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기지의 크기 및 형상의 물체(예를 들어, 적층식으로 제조된 물체)가 기계 비전 시스템(310)에 의해서 감지될 수 있고, 물체의 관찰된 위치, 크기 및/또는 포커스 상태에 기초하여 맵핑이 결정된다. 맵핑 1 뿐만 아니라, 이하에서 설명되는 맵핑 2 및 3이, 호모그래피 행렬(homography matrix)과 같은, 임의의 적합한 방식으로 설명될 수 있다. 또한, 맵핑 1 내지 3은 본원에서 설명된 임의 수의 측정에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 일부 용도 경우에, 본원에서 설명된 바와 같은 복수의 측정을 실시하고 측정의 평균화 또는 다른 수치적 조합을 실시하여 맵핑을 결정하는 것이 유리할 수 있다.

맵핑 2는 프린트헤드(320)와 기계 비전 시스템(310) 사이의 맵핑을 나타낸다. 맵핑 1 및 2가 일단 결정되면, 건축 플랫폼의 좌표 시스템 내의 프린트헤드(320)의 위치를 결정하기 위해서 맵핑 3을 계산할 수 있다. 맵핑 2를 결정하기 위해서, 기지의 물체가 프린트헤드(320)를 이용하여 건축 플랫폼 상에 제조될 수 있다. 예를 들어, 기지의 크기를 가지는 격자가 임의 수의 재료의 층으로 제조될 수 있다. 이어서, (예를 들어, 하나 이상의 표면의 형상/위치를 촬영하는 것 및/또는 감지하는 것에 의해서) 격자가 기계 비전 시스템(310)에 의해서 감지되고, 기계 비전 시스템의 좌표 시스템 내에서 제조 물체가 위치된 곳을 결정할 수 있다. 이는 맵핑 1을 이용하여 제조 물체의 결정된 위치를 변환하는 것에 의한 맵핑 3의 결정을 가능하게 한다.

일부 실시예에서, 프린트헤드(320)는 적층식 제조 장치 내의 복수의 프린트헤드 중 하나일 수 있다. 그러한 경우에, 맵핑 2 및 3을 결정하는 전술한 프로세스가 프린트헤드의 각각에 대해서 반복되어 프린트헤드의 각각에 대한 상응하는 맵핑을 결정할 수 있다. 대안적으로, 기지의 구성의 2개 초과의 프린트헤드가 있는 경우에, 맵핑 3을 결정하는 프로세스가 전술한 프로세스를 이용하여 프린트헤드의 일부에 대해서 실시될 수 있고, 프린트헤드의 나머지에 대한 맵핑 3은 그 부분에 대한 맵핑을 내삽하는 것에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 프린트헤드의 행(row)의 경우에, 행 내의 제1 및 마지막 프린트헤드에 대한 맵핑이 전술한 프로세스에 의해서 결정될 수 있고, 다른 프린트헤드의 각각에 대한 맵핑은 행 내의 각각의 프린트헤드의 위치에 기초하는 제1 및 마지막 프린트헤드에 대한 맵핑들 사이의 내삽에 의해서 결정될 수 있다.

프린트헤드(330)(그리고, 적절한 경우에, 다른 프린트헤드)에 대한 맵핑이 일단 결정되면, 그러한 결정된 맵핑에 기초하여, 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅이 조정될 수 있다. 만약 프린트헤드가 의도된 위치에서 재료를 형성하지 않았다는 것을 맵핑이 나타낸다면, 의도된 방식으로 재료를 생성하도록 적층식 제조 장치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 프린트헤드가 재료를 피착하는 곳을 조정하기 위해서 프린트헤드(330)의 노즐을 이동 및/또는 재배향시키는 것과 같은, 기계적 조정이 이루어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 후속 제조가 의도된 대로 재료를 생성하도록, 컴퓨터 판독 가능 매체 내에 저장되며 적층식 제조 장치를 제어하는 하나 이상의 제어기에 의해 접속되는 하나 이상의 셋팅이 조정될 수 있다.

일부 실시예에서, 맵핑 1 및 2 중 하나 이상은 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에 의해서 제공되는 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 각각의 맵핑은 기계 비전 시스템에 의해서 획득된 데이터에 기초하여 자동적으로 결정될 수 있지만, 맵핑은 또한 적어도 부분적으로 사용자로부터의 입력에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해서, 교정 물체의 기지의 양태가 배치되는 곳을 표시할 수 있다. 이러한 표시는, 맵핑 1 및/또는 맵핑 2를 결정할 때 단독으로, 또는 자동적으로 인지된 물체의 특징과 조합되어 이용될 수 있다.

도 4는, 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 셋팅을 조정하는 방법을 도시한다. 방법(400)은, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 방법(400)은 도 3과 관련하여 전술한 것과 같은 교정 프로세스를 실시하며, 여기에서 공간적 맵핑이 프린트헤드와 기계 비전 시스템 사이에서 결정되고, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 셋팅이 공간적 맵핑에 기초하여 조정된다.

동작(402)에서, 제1 공간적 맵핑이 결정된다. 제1 공간적 맵핑은 기계 비전 시스템으로부터, 건축 플랫폼 또는 건축 플랫폼 상의 물체(예를 들어, 종이 시트, 제조되는 물체)와 같은, 기계 비전 시스템에 의해서 감지될 수 있는 표면으로 맵핑될 수 있다. 동작(404)에서, 교정 물체가 적층식 제조 장치의 프린트헤드에 의해서 제조된다. 교정 물체는, 적어도 하나의 기지의 길이와 같은, 적어도 하나의 기지의 공간적 특성을 가지는 임의 물체일 수 있다.

동작(406)에서, 제2 공간적 맵핑은 기계 비전 시스템을 이용하여, 제조된 교정 물체를 감지하는 것에 의해서 결정된다. 예를 들어, 기계 비전 시스템은 교정 물체의 하나 이상의 기지의 공간적 특성의 위치를 식별할 수 있다. 동작(408)에서, 프린트헤드와 기계 비전 시스템 사이의 공간적 맵핑은 제1 및 제2 공간적 맵핑에 기초하여 결정된다. 동작(410)에서, 적층식 제조 장치의 하나 이상의 셋팅이 동작(408)에서 결정된 공간적 맵핑에 기초하여 조정되며, 그러한 공간적 맵핑의 예가 앞서서 설명되어 있다.

도 5는, 일부 실시예에 따른, 적층식 제조 장치를 위한 공간적 맵핑을 결정하는데 적합한 예시적인 사용자 인터페이스를 도시한다. 전술한 바와 같이, 맵핑은 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에 의해서 제공되는 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 도 5는, (예를 들어, 기계 비전 시스템을 통해서 교정 물체를 감지하는 것에 의해서) 교정 물체의 이미지가 디스플레이되는 예시적인 사용자 인터페이스를 도시하고, 사용자는, 커서를 통해서, 교정 물체의 기지의 공간적 특성이 위치되는 곳을 표시할 수 있다.

인터페이스(500)는 교정 물체(510)의 이미지를 포함하고, 교정 물체는 격자 형상을 포함한다. 사용자는 격자(510)의 격자선과 교차하도록 커서(510)를 조작하고 해당 위치에서 커서로 입력을 제공하는 것(예를 들어, 마우스 버튼을 클릭하는 것)에 의해서 그 위치를 표시한다. 도 5의 예에서, 교차부(511, 512 및 513)가 사용자에 의해서 이미 식별되었다. 사용자가 많은 수의 교차부를 일단 식별하면, 전술한 바와 같이, 격자선을 제조한 프린트헤드의 건축 플랫폼에 대한 맵핑이 결정될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 일부 실시예에 따른, 건축 플랫폼의 배향을 감지하기 위한 예시적인 기술을 도시한다. 전술한 바와 같이, 기계 비전 시스템은, 건축 플랫폼 상에서 패턴의 이미지를 형성하는 것에 의해서, 건축 플랫폼의 배향을 감지할 수 있다. 도 6a는, 이미징 장치(610) 및 건축 플랫폼(620)을 포함하는 예시적인 적층식 제조 장치를 도시한다. 건축 플랫폼(620) 상에 교정 패턴(630)이 위치되고, 그러한 교정 패턴은 도 6a 및 도 6b의 예에서 서양 장기판 패턴이다. 도 6b는 위로부터(예를 들어, 이미징 장치의 관점으로부터) 본 건축 플랫폼(620)을 도시한다.

교정 패턴(630)은 기지의 크기 및/또는 형상의 기지의 패턴을 가지는 임의의 적합한 물체일 수 있다. 도 6a 및 도 6b의 예에서, 교정 패턴(630)은 종이의 단편일 수 있거나 적층식으로 제조된 물체일 수 있다. 교정 패턴(630)은 바람직하게 z-방향으로 일정한 두께를 갖는다.

이미징 장치(610)를 포함하는 기계 비전 시스템은, 교정 패턴(630)의 이미지의 하나 이상의 영역의 포커스를 검출하는 것을 포함하는, 임의의 적합한 방식으로 건축 플랫폼(620)의 배향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 만약 이미지의 제1 영역이 포커스를 벗어나고 이미지의 제2 영역이 포커스 내에 있다면, 이는 제1 영역이 제2 영역보다 이미징 장치에 더 가깝거나 그로부터 더 멀다는 것을 암시한다. 건축 플랫폼의 배향을 조정하고 추가적인 이미지를 획득하는 것에 의해서, 건축 플랫폼이 이미징 장치와 건축 플랫폼 사이의 축에 수직이 될 때까지, 건축 플랫폼이 조정될 수 있다.

도 7은, 일부 실시예에 따른, 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 방법을 도시한다. 방법(700)은, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 방법(700)은, 건축 플랫폼의 배향이 결정되고 그러한 결정된 배향에 기초하여 배향이 조정되는, 도 6과 관련하여 전술한 것과 같은 교정 프로세스를 실시한다.

동작(702)에서, 교정 표면은 기계 비전 시스템에 의해서 감지된다. 건축 플랫폼의 배향과 관련한 정보가 감지의 하나 이상의 결과로부터 획득될 수 있도록, 임의의 적합한 교정 표면이 감지될 수 있다. 교정 표면의 감지의 예에는, 비제한적으로: 다양한 색조(hue) 및/또는 색채(예를 들어, 이미지가 상부에 형성된 종이의 단편 또는 플라스틱일 수 있음)를 가지며 교정 표면을 촬영하는 것에 의해서 감지되는 교정 표면; 건축 플랫폼 상에 위치된 물체의 표면이고, 그러한 표면은 기계 비전 시스템에 의해서 감지될 수 있는 교정 표면; 그리고/또는 건축 플랫폼일 수 있는 교정 표면으로서, 건축 플랫폼까지의 거리가 기계 비전 시스템에 의해서 감지될 수 있는 교정 표면, 을 포함한다.

동작(704)에서, 건축 플랫폼의 배향이 적어도 부분적으로 동작(702)의 결과에 기초하여 식별된다. 임의의 적합한 기술(들)을 이용하여, 동작(702)에서 실시된 감지의 유형에 의존할 수 있는 건축 플랫폼의 배향을 식별할 수 있다. 예를 들어, 여러 색조 및/또는 색채를 가지는 교정 표면이 동작(702)에서 촬영되었던 경우에, 사진의 포커스의 하나 이상의 측정을 이용하여, 교정 표면 및 그에 의해서 건축 플랫폼이 의도된 바에 따라 배향되었는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 교정 표면이 건축 플랫폼 상에 위치된 물체 또는 건축 플랫폼 자체의 표면인 경우에, 표면 또는 건축 플랫폼 각각의 깊이 맵이 획득될 수 있고 건축 플랫폼의 배향을 식별하기 위해서 이용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 정반사 기술로부터의 형상을 이용하여, 물체 상의 하나 이상의 지점으로부터 광이 어떻게 반사되는지를 관찰할 수 있고, 관찰된 반사 광이 있는 경우에, 그러한 반사 광에 기초하여 물체의 배향을 식별할 수 있다.

임의의 적합한 배향이 의도된 배향으로서 선택될 수 있지만, 바람직하게 의도된 배향은 적층식 제조 장치의 하나 이상의 프린트헤드가 따라서 이동하는 축에 건축 플랫폼이 평행하게 되는 배향이다. 그러한 배향은 일정한 두께의 층이 하나 이상의 프린트헤드에 의해서 형성될 수 있게 보장한다.

동작(706)에서, 건축 플랫폼의 배향이 조정될 수 있다. 배향은 하나 이상의 수동으로 동작되는 액추에이터(예를 들어, 나사) 또는 하나 이상의 모터 구동형 액추에이터(예를 들어, 모터에 의해서 구동되는 구동 나사)를 포함하는, 임의의 적합한 수단을 통해서 조정될 수 있다.

도 8은, 일부 실시예에 따른, 물체의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 방법을 도시한다. 방법(800)은, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 방법(800)은, 적층식 제조를 통해서 제조되는 물체가 기계 비전 시스템의 이미징 장치로부터 물체까지의 2개의 상이한 상대적인 거리에서 이미지화되는 프로세스를 실시하고, 적어도 2개의 이미지에 기초하여 깊이 맵을 결정한다.

동작(802)에서, 물체가 적층식 제조를 통해서 제조된다. 방법(800)의 후속 동작은, 기계 비전 시스템을 포함하는 적층식 제조 장치를 이용할 수 있다. 그러한 경우에, 동작(802)이 그러한 적층식 제조 장치에 의해서 또는 임의의 다른 적합한 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 예를 들어, 적층식 제조를 통해서 제조되는 물체는 보조적인 물체일 수 있고, 그러한 보조적인 물체는, 보조적인 물체를 제조하기 위해서 이용되었던 것과 상이한 적층식 제조 장치일 수 있는, 기계 비전 시스템을 가지는 적층식 제조 장치에 의해서 후속하여 감지된다.

동작(804)에서, 동작(802)에서 제조되는 물체의 표면 영역의 제1 이미지가 캡쳐된다. 이미지는 임의의 적합한 방식으로 캡쳐될 수 있고, 물체의 표면 영역으로부터 기계 비전 시스템의 이미징 장치로 지향되는 임의의 적합한 복사선에 기초할 수 있다. 일부 실시예에서, 광원으로부터의 광이 물체의 표면 영역으로 지향되고, 적어도 부분적으로, 이미징 장치로 반사된다. 예를 들어, 조명 하의 표면 영역의 이미지가 취해지는 정반사 기술로부터의 형상을 이용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 테트라헤르쯔 이미징 및/또는 OCT와 같은 단층촬영 기술을 이용하여 제1 이미지를 캡쳐할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같은 OCT 스캐너가 광을 물체의 표면 영역으로 지향시킬 수 있고, (예를 들어, 거울을 통해서) 이미징 장치까지 대안적인 경로를 따르는 광에 더하여 반사된 광에 기초하여 이미징 장치에서 이미지를 캡쳐할 수 있다. 일부 실시예에서, 표면 영역의 제1 이미지는, 이미징 장치로부터 동일한 거리에서 캡쳐된 표면 영역의 복수의 이미지 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 정반사 기술로부터의 형상에서, 표면 영역의 조명을 변화시키면서, 많은 수의 표면 영역의 이미지를 캡쳐할 수 있다. 동작(804 및 806)에서 이미지화되는 표면 영역이 물체의 임의의 외부 부분일 수 있고, 물체의 편평한 표면뿐만 아니라 인접 표면도 포함할 필요는 없다. 부가적으로 또는 대안적으로, 표면 영역은, 영역(예를 들어, 편평한 표면의 일부)의 외부로 연장되는 표면의 영역일 수 있다.

동작(806)에서, 물체의 표면 영역의 제2 이미지가 캡쳐되고, 여기에서 이미지를 캡쳐하는 이미징 장치로부터 물체의 표면 영역까지의 거리는 제1 이미지가 캡쳐될 때의 그들 사이의 거리와 다르다. 그러한 거리는 임의의 적합한 방식으로 그리고, 이미징 장치의 이동에 의한 것 및/또는 (물체가 놓이거나 달리 부착되는 플랫폼 또는 다른 구조물을 이동시키는 것을 포함할 수 있는) 물체의 이동에 의한 것을 포함하는, 임의의 적합한 메커니즘을 이용하여 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 동작들(804 및 806) 사이의 거리의 조정은 이미징 장치의 주요 축에 평행한 방향으로 물체 및/또는 이미징 장치를 이동시키는 것을 포함한다. 그러나, 일반적으로, 표면 영역과 이미징 장치 사이의 거리는 임의의 적합한 방식으로 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 표면 영역의 제2 이미지는 이미징 장치로부터 동일한 거리에서 캡쳐된 표면 영역의 복수의 이미지 중 하나일 수 있다.

동작(808)에서, 깊이 맵은 적어도 제1 및 제2 이미지에 기초하여 결정된다. 깊이 맵은, 이미징 장치로부터, 표면 영역 내의 복수의 위치에서 동작(804 및 806)에서 이미지화되는 물체의 표면 영역까지의 거리를 나타낼 수 있다. 그에 의해서, 깊이 맵은, 일부 용도의 경우에, 물체의 표면의 연관된 지점의 깊이를 나타내는 휘도 및/또는 색채를 가지는 각각의 화소를 갖춘 이미지로 표현될 수 있다.

일부 실시예에서, 이원 마스크가 깊이 맵의 결정에 적용될 수 있고, 그에 따라, 기계 비전 시스템의 감지 영역 내의 지점에 대해서 적용될 때, 이원 마스크 내의 위치만이 감지된다. 이러한 기술을 이용하여, 깊이 맵을 결정하기 위해서 소요되는 시간을 감소시킬 수 있고, 여기에서, 이원 마스크에 의해서 규정되는 특별한 영역만이 관심의 대상이 된다.

동작(808)에서 깊이 맵의 결정의 비제한적인 예로서, OCT 스캐너가 물체의 표면 영역(예를 들어, 표면의 원형 영역)을 조명할 수 있고 해당 표면 영역에 기초하여 제1 이미지를 캡쳐할 수 있다. OCT 스캐너와 표면 사이의 거리가 이동될 수 있고, 동일한 표면 영역에 기초하는 적어도 제2 이미지가 다른 거리에서 이미지화될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보강 간섭이 발생되는 거리는 표면 영역 내의 상응하는 위치까지의 거리를 나타낼 수 있다. 따라서, 깊이 맵은, 적어도 제1 및 제2 이미지를 포함하는, 표면 영역의 복수의 이미지를 검사하는 것에 의해서 결정될 수 있다.

도 9는, 일부 실시예에 따른, 미국 1 센트 동전의 예시적인 깊이 맵을 도시한다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 깊이 맵은, 물체의 표면 상의 복수의 위치에 대한 기계 비전 시스템(및/또는, 이미징 장치와 같은, 기계 비전 시스템의 특별한 구성요소)으로부터의 거리를 나타낼 수 있다. 도 9는 미국 1센트 동전의 예시적인 깊이 맵을 도시하고, 깊이 맵의 각각의 화소의 상대적인 휘도는 기준선 높이 위의 높이를 나타낸다. 예를 들어, 링컨 대통령의 머리가 가장 밝고, 그에 따라, 동전의 가장 높은 영역이 된다. 검게 보이는 영역은 깊이 맵의 가장 낮은 영역이다. 비제한적으로 광 간섭성 단층촬영, 전반사로부터의 형상, 테라헤르쯔 이미징 등을 포함하는, 본원에서 설명된 임의의 적합한 기술을 통해서 예시적인 깊이 맵(900)이 생성되었을 수 있다.

도 10a 및 도 10b는, 일부 실시예에 따른, 제조되는 물체의 표면의 감지에 응답하여 적층식 제조를 실시하는 예를 도시한다. 전술한 바와 같이, 제조 중에 물체의 표면을 감지하는 것은 해당 물체의 후속 제조에 정보를 제공할 수 있다. 특히, 의도된 것보다 적은 재료가 형성된 경우에, 하나 이상의 후속 층에서 부가적인 재료가 제공될 수 있고, 그리고/또는 의도된 것보다 많은 재료가 형성된 경우에, 하나 이상의 후속 층에서 적은 재료가 제공될 수 있다. 도 10a 및 도 10b는 물체의 일부의 제조, 물체의 표면의 감지, 및 표면의 감지에 응답한 부가적인 재료의 형성에 관한 예시적인 프로세스를 도시한다. 도 10a 및 도 10b 모두는 제조 중의 건축 플랫폼 및 물체의 횡단면을 도시한다.

도 10a에서, 적층식 제조 장치는, 물체(1010)의 일부가 형성된 건축 플랫폼(1020)을 포함한다. 물체 부분(1010)은 도시되지 않은 층으로 형성되었으나, 도시된 바와 같은 물체 부분(1010)이 임의 수의 재료의 층을 나타낼 수 있을 것이다. 준위(1030)는, 제조 프로세스의 도시된 스테이지에서 물체 부분(1010)의 상부 표면이 위치될 것으로 예상되는, 건축 플랫폼 위의 높이이다. 그러나, 영역(1011 및 1013)은 의도된 것보다 더 많은 재료를 가지고, 결과적으로 준위(1030) 보다 더 높이 도달하고, 영역(1012)은 의도된 것보다 적은 재료를 가지며, 준위(1030)에 도달하지 못한다.

물체 부분(1010)의 상부 표면이 임의의 적합한 기계 비전 시스템에 의해서 감지될 수 있고, 그러한 기계 비전 시스템의 예가 본원에서 설명되어 있다. 따라서, 부분적인 물체 내의 의도된 재료의 양과 영역(1011 내지 1013) 내에 실제로 피착된 재료 사이의 불일치가 결정될 수 있다. 결과적으로, 물체의 제조를 계속하기 위해서 달리 실시될 수 있는 재료의 후속 형성은 임의의 관찰된 불일치를 보상하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 후속 층에서, 달리 형성되는 것보다 적은 재료가 영역(1011) 위에 형성될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 후속 층에서, 달리 형성되는 것보다 많은 재료가 영역(1012) 위에 형성될 수 있다

일부 실시예에서, 불일치의 관찰의 경우가 아니라면 생성되지 않았을 하나 이상의 층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 불일치가 재료의 층의 두께보다 크다면, 그러한 불일치를 해결하기 위해서 하나 이상의 층을 형성하는 것이 유리할 수 있고, 예를 들어, 준위(1030) 미만의 영역(1012)의 깊이가 층의 두께와 대략적으로 같거나 그보다 깊다면, (이러한 및/또는 다른 불일치에 기초하여 조정된 추가적인 층을 포함할 수 있는) 물체의 부가적인 층이 형성되기에 앞서서, 준위(1030)를 향한 그 깊이를 증가시키기 위해서 하나 이상의 층을 영역(1012) 내에 형성할 수 있다.

도 10b에서, 물체 부분(1040)으로서 도시된, 하나 이상의 부가적인 층이 형성되었다. 준위(1050)는, 제조 프로세스의 도시된 스테이지에서 물체 부분(1040)의 상부 표면이 위치될 것으로 예상되는, 건축 플랫폼 위의 높이이다. 영역(1012) 내에서 부가적인 재료를 그리고 영역(1011 및 1013) 내에서 감소된 재료를 포함하도록, 물체 부분(1040)이 형성되었다. 따라서, 물체 부분(1040)은 준위(1050)에서 균일한 높이를 갖는다.

도 10a 및 도 10b는 물체의 일부의 제조, 물체의 표면의 감지, 및 표면의 감지에 응답한 부가적인 재료의 형성에 관한 하나의 예시적인 프로세스로서 제공되었다. 일반적으로, 이러한 프로세스는 물체의 제조 중에 임의의 횟수로 실시될 수 있다. 또한, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 제조되는 물체는 도면 설명에 있어서 명료함을 제공하기 위해서 직사각형 단면을 갖는다. 그러나, 일반적으로, 물체가 임의의 원하는 바에 따른 횡단면 및/또는 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 11은, 일부 실시예에 따른, 물체의 제조 중에 보정 층을 형성하는 방법을 도시한다. 방법(1100)은, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 방법(1100)은, 부분적으로 제조되는 물체 내에 피착되는 재료의 양을 예상 준위까지 정규화하기 위해서 형성될 수 있는 하나 이상의 보정 층을 계산하기 위해서 물체의 제조 중에 실시될 수 있다. 보정 층은, 표면의 감지의 경우가 아니라면 형성되지 않았을 수 있는, 층을 조정하는 것에 의해서 형성되는 층을 포함할 수 있고, 그리고/또는 단지 재료의 양을 정규화하기 위해서 형성된 층을 포함할 수 있다.

동작(1102)에서, 층 마스크가 결정된다. 부분적으로 제조된 물체의 표면을 감지하기 위해서 소요되는 시간의 양을 감소시키기 위해서, 재료의 상부 표면을 포함하는 기계 비전 시스템 아래의 영역으로 표면의 감지를 제한하도록, 이원 마스크가 결정될 수 있다. 층 마스크는 임의의 적합한 기술(들)을 통해서 결정될 수 있고, 적어도 부분적으로 제조되는 물체의 표상에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 물체가 층으로 제조되기 때문에, 적층식 제조 장치 및/또는 적층식 제조 장치의 하나 이상의 제어기는, 부분적으로 제조된 물체의 가장 최근에 형성된 층 내에서 재료가 형성되었던 곳에 위치될 수 있다. 그에 의해서, 이원 마스크가 그러한 위치에 기초하여 결정될 수 있다.

동작(1104)에서, 부분적으로 제조된 물체의 깊이 맵이 층 마스크에 의해서 규정되는 물체의 표면의 영역 내에서 결정된다. 깊이 맵은 본원에서 설명된 임의의 적합한 기술(들)을 이용하여 결정될 수 있다.

동작(1106)에서, 보정 층은 깊이 맵 내의 각각의 지점의 결정된 깊이를 (전형적으로 균일한 깊이일 것인) 표면의 예상 깊이와 비교하는 것에 의해서 결정된다. 깊이 맵 내의 각각의 지점은 (도 3에 도시된 맵핑을 결정하는 것에 의해서) 적층식 제조 장치의 좌표 시스템 내의 위치와 연관될 수 있고, 그에 따라, 예상된 깊이와 측정된 깊이 사이의 임의의 불일치를 적어도 부분적으로 보정하는 보정 층이 결정될 수 있다.

임의의 관찰된 불일치 또는 불일치들을 보정하기 위한 임의 수의 보정 층이 결정될 수 있다. 일부 용도의 경우에, 불일치가 적층식 제조 장치에 의해서 생성되는 층의 두께보다 클 수 있다. 그러한 경우에, 이러한 불일치를 적어도 부분적으로 보정하기 위해서, 복수의 보정 층이 결정될 수 있다. 예를 들어, 불충분한 재료가 물체의 영역 내에 형성된 경우에, 대략적으로 의도된 높이가 될 때까지 해당 영역을 충진하도록, 복수의 보정 층이 결정될 수 있다. 유사하게, 과다 재료가 물체의 영역 내에 형성된 경우에, 물체의 나머지가 영역의 대략적인 높이에 도달할 때까지 그 영역 내에서 재료를 형성하지 않도록, 복수의 보정 층이 결정될 수 있다.

동작(1108)에서, 동작(1106)에서 결정된 하나 이상의 보정 층이 물체 상에 형성된다. 형성되는 층의 수에 기초하여 한차례 또는 주기적으로 실시되는 것을 포함하여, 방법(1100)이 물체의 제조 중에 임의 횟수로 실시될 수 있다. 예를 들어, 물체의 15개의 층이 형성된 후에 한번씩, 방법(1100)이 실시될 수 있다.

도 12a 내지 도 12d는, 일부 실시예에 따른, 보조적인 물체와 접촉되는 물체를 제조하는 예시적인 프로세스를 도시한다. 도 12a 내지 도 12d에 도시된 프로세스는, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보조적인 물체의 표면을 감지하는 것에 의해서, 보조적인 물체와 접촉되어 물체가 제조될 수 있다. 도 12a 내지 도 12d는, 재료가 적층식 제조 장치에 의해서 보조적인 물체 상에 형성되는 순서를 도시한다.

도 12a는 건축 플랫폼(1210) 상에 배치된 보조적인 물체(1220)의 횡단면도를 도시한다. 보조적인 물체의 상부 표면은, 본원에서 설명된 바와 같은 기계 비전 시스템을 이용하여 임의의 적합한 기술(들)을 통해서 감지될 수 있다. 도 12b 내지 도 12d에 도시된, 적층식 제조를 통한 재료의 후속 형성은 적어도 부분적으로 보조적인 물체(1220)의 표면의 감지에 기초할 수 있다.

도 12b에서, 재료(1230)의 하나 이상의 층이 보조적인 물체(1220)와 접촉 형성되었다. 하나 이상의 재료의 층을 형성하는 방법은 제조되는 물체의 표상(이러한 경우에, 입방체) 및 보조적인 물체의 깊이 맵에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제조되는 물체는 수정이 없이 보조적인 물체 상으로 직접적으로 제조된다. 일부 실시예에서, 보조적인 물체의 감지된 3-차원적 구조에 기초하여, 제조되는 물체가 수정될 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 표적 물체의 기하형태에서 하나 이상의 불린(Boolean) 동작을 실시하는 것에 의해서) 깊이 맵에 기초하여 표적 물체로부터 재료의 차감(subtraction)을 실시하는 것에 의해서, 및/또는 모델을 연신(stretching), 크기 재조정(resizing) 및/또는 병진이동시키는 것에 의해서, 보조적인 물체 상에서 제조하기 위한 물체의 모델이 얻어질 수 있다.

하나 이상의 재료의 층이 어떻게 결정되는지와 관계 없이, 그러한 층은, 하나 이상의 층(1230), (도 12c의) 하나 이상의 층(1240), 및 (도 12d의) 하나 이상의 층(1250)에 의해서 도시된 바와 같이, 보조적인 물체 위에 형성될 수 있다. 따라서, 도 12d에 도시된 바와 같이, 비-직사각형 횡단면을 가지는 보조적인 물체와 접촉하여 물체를 적층적으로 제조하는 것에 의해서, 직사각형 횡단면을 가지는 물체가 형성될 수 있다.

도 13은, 일부 실시예에 따른, 보조적인 물체와 접촉되는 물체를 제조하는 방법을 도시한다. 방법(1300)은, 비제한적으로 도 1 및 도 2에 각각 도시된 시스템(100 및 200)을 포함하는, 기계 비전 시스템을 포함하는 임의의 적층식 제조 장치에 의해서 실시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보조적인 물체와 접촉하여 제조하고자 하는 물체의 모델이 물체의 제조에 앞서서 변환될 수 있다. 도 13의 예는 그러한 변환을 실시하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.

동작(1302)에서, 물체의 모델이 얻어진다. 모델은 제조하고자 하는 물체의 임의의 적합한 컴퓨터적인 표상일 수 있다. 동작(1304)에서, 보조적인 물체의 표면이 감지된다. 보조적인 물체는, 전술한 감지를 실시하는 기계 비전 시스템을 포함하는 적층식 제조 장치의 건축 플랫폼 상에 위치될 수 있다. 상부 표면의 전부 또는 일부를 포함하는, 보조적인 물체의 임의의 표면 영역이 감지될 수 있다. 예를 들어, 물체가 보조적인 물체의 일부 상에서 제조되는 경우에, 보조적인 물체의 전체 표면을 감지할 필요가 없을 수 있다.

동작(1306)에서, 적어도 부분적으로 동작(1304)에서 실시된 감지의 결과에 기초하여, 물체의 모델이 변환된다. 물체에 대해서 부분을 제거하는 것 또는 부가하는 것에 의해서, 및/또는 모델을 연신, 왜곡(skewing), 크기 재결정, 및/또는 병진이동시키는 것에 의해서, 물체가 임의의 적합한 방식으로 변환될 수 있다. 일부 실시예에서, 변환이 물체의 일부에 대해서 적용될 수 있는 한편, 물체의 나머지에 대해서 다른 변형을 실시하거나 변형을 실시하지 않을 수 있다.

일부 실시예에서, 사용자 인터페이스를 이용하여, 적어도 부분적으로, 물체를 변환하는 방법을 결정하는 작용을 실시할 수 있다. 예를 들어, 물체의 둘레를 보조적인 물체의 둘레와 정렬시키고자 하는 사용자가 사용자 인터페이스를 이용하여, 둘레들이 정렬될 때까지, 보조적인 물체의 이미지(예를 들어, 깊이 맵) 위에서 모델의 크기 재결정 및 병진이동을 실시할 수 있다. 그러한 작용은 컴퓨터에 의해서 자동적으로 실시되는 추가적인 변환에 부가될 수 있다.

동작(1308)에서, 동작(1306)에서 변환된 물체가 보조적인 물체와 접촉되어 제조된다.

도 14는, 본 발명의 양태가 구현될 수 있는 적합한 컴퓨팅 시스템 환경(1400)의 예를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템 환경(1400)을 이용하여 기계 비전 시스템 및/또는 적층식 제조 장치의 임의의 구성요소를 동작시킬 수 있다. 그러한 컴퓨팅 환경이 가정용 컴퓨터, 태블릿, 모바일 장치, 서버, 및/또는 임의의 다른 컴퓨팅 장치를 나타낼 수 있다.

컴퓨팅 시스템 환경(1400)은 적합한 컴퓨팅 환경의 단지 하나의 예이고, 본 발명의 용도 또는 기능의 범위와 관련한 어떠한 제한도 제시하기 위한 것은 아니다. 컴퓨팅 환경(1400)은 예시적인 동작 환경(1400)에서 도시된 구성요소의 어느 하나 또는 조합과 관련된 어떠한 의존성 또는 요건을 가지는 것으로 해석되지 않아야 한다.

본 발명의 양태는, 수많은 다른 범용 목적의 또는 특별한 목적의 컴퓨팅 시스템 환경 또는 구성으로 동작될 수 있다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합할 수 있는 주지의 컴퓨팅 시스템, 환경 및/또는 구성의 예는, 비제한적으로, 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드-헬드(hand-held) 또는 랩톱 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반의 시스템, 셋톱 박스, 프로그래밍 가능한 소비자 전자장치, 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 및 전술한 시스템 또는 장치 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등이 포함된다.

컴퓨팅 환경은 프로그램 모듈과 같은, 컴퓨터-실행 가능 명령어를 실행할 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 과제를 수행하거나 특별한 추상적 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 본 발명은 또한, 통신 네트워크를 통해서 연결된 원격 프로세싱 장치들에 의해서 과제가 실시되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실행될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은, 메모리 저장 장치를 포함하는, 근거리 및 원거리 컴퓨터 저장 매체 내에 위치될 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 양태를 구현하기 위한 예시적인 시스템이 컴퓨터(1410) 형태의 범용 컴퓨팅 장치를 포함한다. 컴퓨터(1410)의 구성요소에는, 비제한적으로, 프로세싱 유닛(1420), 시스템 메모리(1430), 및 시스템 메모리를 포함하는 여러 시스템 구성요소를 프로세싱 유닛(1420)에 결합시키는 시스템 버스(1421)가 포함될 수 있다. 시스템 버스(1421)는, 다양한 버스 아키텍처(architecture) 중 임의의 것을 이용하는 메모리 버스 또는 메모리 제어기, 주변 버스, 또는 근거리 버스를 포함하는 몇몇 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있을 것이다. 예로서, 그리고 비제한적으로, 그러한 아키텍처는 ISA(Industry Standard Architecture) 버스, MCA(Micro Channel Architecture) 버스, EISA(Enhanced ISA) 버스, VESA(Video Electronics Standards Association) 근거리 버스, 및 메자닌(Mezzanine) 버스로서 또한 공지된 주변 구성요소 상호연결(PCI) 버스를 포함한다.

컴퓨터(1410)는 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 전형적으로 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터(1410)가 접속할 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체 모두의, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 예로서, 그리고 비제한적으로, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된, 휘발성 및 비휘발성 모두의, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는, 비제한적으로, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital versatile disk) 또는 다른 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터(1410)에 의해 접속될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다. 전형적으로, 통신 매체는, 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호로 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터를 구현하고, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는, 신호 내의 정보를 인코딩하는 방식이 셋팅되거나 변화된 그 특성 중 하나 이상을 가지는 신호를 의미한다. 예로서, 그리고 비제한적으로, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접-유선 연결과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 전술한 것 중 임의의 것의 조합이 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함될 것이다.

시스템 메모리(1430)는 리드 온리 메모리(ROM)(1431) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1432)와 같은 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리 형태의 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 예를 들어 시동 중에, 컴퓨터(1410) 내의 요소들 사이에서 정보를 전송하는 것을 돕는 기본 루틴을 포함하는, 기본적인 입/출력 시스템(1433)(BIOS)이 전형적으로 ROM(1431)에 저장된다. RAM(1432)은, 즉시 접속 가능하고 및/또는 프로세싱 유닛(1420)에 의해서 현재 동작되고 있는, 데이터 및/또는 프로그램 모듈을 전형적으로 포함한다. 예로서, 그리고 비제한적으로, 도 14는 운영 시스템(1434), 애플리케이션 프로그램(1435), 다른 프로그램 모듈(1436) 및 프로그램 데이터(1437)를 도시한다.

컴퓨터(1410)는 또한 다른 분리형/비분리형, 휘발성/비휘발성 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 도 14는 비분리형의 비휘발성 자기 매체에 대해서 판독 또는 기록하는 하드 디스크 드라이브(1441), 분리형의 비휘발성 자기 디스크(1452)에 대해서 판독 또는 기록하는 자기 디스크 드라이브(1451), 및 CD ROM 또는 다른 광 매체와 같은 분리형의 비휘발성 광 디스크(1456)에 대해서 판독 또는 기록하는 광 디스크 드라이브(1455)를 도시한다. 예시적인 동작 환경에서 사용될 수 있는 다른 분리형/비분리형의, 휘발성/비휘발성 컴퓨터 저장 매체는, 비제한적으로, 자기 테이프 카세트, 플래시 메모리 카드, 디지털 다목적 디스크, 디지털 비디오 테이프, 솔리드 스테이트 RAM, 솔리드 스테이트 ROM 등을 포함할 수 있다. 하드 디스크 드라이브(1441)는 전형적으로 인터페이스(1440)와 같은 비분리형 메모리 인터페이스를 통해서 시스템 버스(1421)에 연결되고, 자기 디스크 드라이브(1451) 및 광 디스크 드라이브(1455)는 전형적으로 인터페이스(1450)와 같은 분리형 메모리 인터페이스에 의해서 시스템 버스(1421)에 연결된다.

앞서서 설명되고 도 14에 도시된 드라이브 및 그들의 연관된 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터(1410)를 위한 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 및 다른 데이터의 저장을 제공한다. 도 14에서, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브(1441)가 운영 시스템(1444), 애플리케이션 프로그램(1445), 다른 프로그램 모듈(1446), 및 프로그램 데이터(1447)를 저장하는 것으로 도시되어 있다. 그러한 구성요소는 운영 시스템(1434), 애플리케이션 프로그램(1435), 다른 프로그램 모듈(1436) 및 프로그램 데이터(1437)와 동일하거나 그와 다를 수 있다. 최소한, 상이한 카피들(copies)이라는 것을 나타내기 위해서, 운영 시스템(1444), 애플리케이션 프로그램(1445), 다른 프로그램 모듈(1446) 및 프로그램 데이터(1447)가 여기에서 다른 참조 번호로 제공되었다. 사용자는 키보드(1462) 및, 마우스, 트랙볼 또는 터치 패드로서 일반적으로 지칭되는 포인팅 장치(1461)와 같은 입력 장치를 통해서 명령 및 정보를 컴퓨터(1410)에 입력할 수 있다. 다른 입력 장치(미도시)가 마이크로폰, 조이스틱, 게임 패드, 위성 수신 안테나, 스캐너, 또는 기타를 포함할 수 있다. 이러한 그리고 다른 입력 장치는 시스템 버스에 결합된 사용자 입력 인터페이스(1460)를 통해서 프로세싱 유닛(1420)에 종종 연결되나, 병렬 포트, 게임 포트 또는 범용직렬버스(USB)와 같은 다른 인터페이스 및 버스 구조에 의해서 연결될 수 있다. 모니터(1491) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치가 또한 비디어 인터페이스(1490)와 같은 인터페이스를 통해서 시스템 버스(1421)에 연결된다. 모니터에 더하여, 컴퓨터가 또한, 출력 주변 인터페이스(1495)를 통해서 연결될 수 있는 스피커(1497) 및 프린터(1496)와 같은 다른 주변 출력 장치를 포함할 수 있다.

컴퓨터(1410)는 원격 컴퓨터(1480)와 같은 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 이용하여 네트워크화된 환경에서 운영될 수 있다. 원격 컴퓨터(1480)가 개인용 컴퓨터, 서버, 라우터, 네트워크 PC, 피어(peer) 장치 또는 다른 공통 네트워크 노드일 수 있고, 전형적으로 컴퓨터(1410)에 대해서 전술한 요소 전부 또는 그러한 요소 중 많은 요소를 포함하나, 메모리 저장 장치(1481) 만을 도 14에 도시하였다. 도 14에 도시된 논리적 연결은 근거리 네트워크(LAN)(1471) 및 광역 네트워크(WAN)(1473)를 포함하나, 다른 네트워크도 포함할 수 있다. 그러한 네트워킹 환경은 사무실, 기업의 컴퓨터 네트워크, 인트라넷, 및 인터넷에서 일반적인 것이다.

LAN 네트워킹 환경에서 이용될 때, 컴퓨터(1410)는 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1470)를 통해서 LAN(1471)에 연결된다. WAN 네트워킹 환경에서 이용될 때, 컴퓨터(1410)는, 인터넷과 같은, WAN(1473)에 걸친 통신을 구축하기 위한 모뎀(1472) 또는 다른 수단을 전형적으로 포함한다. 내부적 또는 외부적일 수 있는 모뎀(1472)이 사용자 입력 인터페이스(1460) 또는 다른 적절한 메커니즘을 통해서 시스템 버스(1421)에 연결될 수 있다. 네크워크화된 환경에서, 컴퓨터(1410)에 대해서 도시된 프로그램 모듈 또는 그 일부가 원격 메모리 저장 장치 내에 저장될 수 있다. 예로서, 그리고 비제한적으로, 도 14는 원격 애플리케이션 프로그램(1485)을 메모리 장치(1481) 상에 상주하는 것으로 도시한다. 도시된 네트워크 연결은 예시적인 것이고 컴퓨터들 사이의 통신 링크를 구축하는 다른 수단이 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본원에서 개략적으로 설명된 여러 가지 방법 또는 프로세스가 임의의 적합한 하드웨어로 구현될 수 있다. 부가적으로, 본원에서 개략적으로 설명된 여러 방법 또는 프로세스가 하드웨어와, 다양한 운영 시스템 또는 플랫폼 중 어느 하나를 이용하는 하나 이상의 프로세서에서 실행될 수 있는, 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 여러 방법 또는 프로세스는, 소프트웨어를 이용하여, 층 마스크를 계산하도록, 물체의 모델을 변환하도록, 기계 비전 시스템, 프린트헤드, 건축 플랫폼 등, 또는 그 조합을 이동시키기 위해서 하나 이상의 액추에이터를 동작시키도록, 프로세서에 지시할 수 있다. 그러한 접근 방식의 예를 전술하였다. 그러나, 본원에서 설명된 실시예 중 임의의 실시예를 실현하기 위해서 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 이용할 수 있다.

이러한 관점에서, 다양한 발명의 개념은, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로세서 상에서 실행될 때, 본 발명의 여러 실시예를 구현하는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩된 적어도 하나의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(예를 들어, 컴퓨터 메모리, 하나 이상의 플로피 디스크, 콤팩트 디스크, 광 디스크, 자기 테이프, 플래시 메모리, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 또는 다른 반도체 장치 내의 회로 구성 등)로서 구현될 수 있다. 비일시적 컴퓨터-판독 가능 매체 또는 매체들이 운반될 수 있고, 그에 따라 그에 저장된 프로그램 또는 프로그램들이, 전술한 바와 같은 본 발명의 다양한 양태들을 구현하기 위해서 임의의 컴퓨터 자원 상에 로딩될 수 있다.

"프로그램" 또는 "소프트웨어"라는 용어는, 전술한 바와 같은 실시예의 다양한 양태를 구현하도록 컴퓨터 또는 다른 프로세서를 프로그래밍하는데 사용될 수 있는 임의의 유형의 컴퓨터 코드 또는 컴퓨터-실행 가능 명령어의 세트를 지칭하는 일반적인 의미로 사용된다. 또한, 일 양상에 따라, 실행될 때 본 발명의 방법을 수행하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 단일 컴퓨터 또는 프로세서 상에 체류할 필요가 없고, 상이한 컴퓨터들 또는 프로세서들 사이에서 모듈 방식으로 분산되어 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.

컴퓨터 실행 가능 명령어는 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 장치에 의해 실행되는, 프로그램 모듈과 같은, 다양한 형태일 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 특별한 추상적 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 통상적으로, 프로그램 모듈의 기능은 다양한 실시예에서 요구되는 바에 따라 조합되거나 분산될 수 있다.

몇몇 실시예를 본원에서 설명하였지만, 본원의 실시예의 몇몇 장점이 명백해질 것이다. 하나의 장점은, 물체가 제조 될 때 하나 이상의 희망 특성을 물체가 나타낼 수 있도록, 이용 가능한 재료의 임의 수에 기초하여 물체가 설계될 수 있다는 것이다. 본원에서 설명된 실시예가 이용될 수 있는 적용예의 비 제한적인 목록에는, 마이크로 렌즈 어레이, 광섬유 번들, (다중-재료 메타-재료를 포함하는) 메타-재료, 인쇄 가능한 직물, 목표-기반 부식 물질, 전자 부품 상에 형성된 물체(예를 들어, 모바일 장치 상의 사생활 스크린(privacy screen) 형성), 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.

여기에 설명된 기계 비전의 기술이, 몇몇 경우에, 광 간섭성 단층촬영과 관련하여 설명되었지만, 본원에서 설명된 기술이 임의의 특별한 유형의 기계 비전 기술로 제한되지 않으며, 모든 적합한 유형의 기계 비전과 함께 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본원에서 설명된 기술과 함께 이용될 수 있는 기계 비전 기술은, 비제한적으로, 광 간섭성 단층촬영(OCT), 스테레오 삼각측량, 테라헤르쯔 이미징, 정반사로부터의 형상, 포커스로부터의 깊이, 공초점 현미경, 비행 시간(time of flight), 또는 그 조합을 포함한다.

일반적으로, 적어도 하나의 축을 따라, 사용되는 적층식 제조 장치의 분해능과 대략적으로 같거나 그보다 작은 분해능을 제공하는, 임의의 적합한 유형의 기계 비전 시스템이 이용될 수 있다. 예를 들어, 적층식 제조 장치가 x, y 및/또는 z-축 방향으로 30 ㎛의 분해능을 갖는다면, 표면 상의 30 ㎛-크기의 상세부분, 또는 그보다 작은 상세부분을 분해할 수 있는 기계 비전 시스템이 이용될 수 있다.

또한, 기계 비전 기술은 일부 실시예에서, 특히 특별한 재료 또는 재료들의 감지에서의 기술의 유효성에 기초할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 기술(예를 들어, 간섭-기반 기술)은 광학적으로 투명한 재료를 감지할 때 비교적 더 양호한 정확성을 제공할 수 있지만, 어두운 또는 흑색 재료를 감지할 때 비교적 더 나쁜 정확도를 제공할 수 있다. 정반사로부터의 형상과 같은 다른 기술은, 빛이 닿을 때 반사 하이라이트를 생성하는 재료를 감지할 때, 비교적 더 양호한 정확도를 제공할 수 있다.

본원에서 설명된 기술과 함께 이용하기에 적합한 기계 비전 시스템은, 본원에서 설명된 방법 및 프로세스 중 임의의 것을 실행하기 위해 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있는, 임의의 수의 이미지 센서를 이용할 수 있다. 또한, 본원에서 설명된 기술은 임의의 조합으로 사용될 수 있으며, 본원에서 설명된 별개의 프로세스들로 제한되지 않는다. 예를 들어, 물체는, 본원에서 설명된 기술을 사용한 적층식 제조 장치의 교정 이후에, 적층식 제조 장치에 의해서 보조적인 물체와 접촉하여 제조될 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같은, "기계 비전"이라는 용어는, 표면의 이미징-기반 검사가 실시되는 임의의 기술, 프로세스 및/또는 방법을 포함하며, 하나 이상의 컴퓨터 비전 및/또는 이미지 프로세싱 기술, 프로세스 및/또는 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 비전 시스템은 물체 표면의 깊이를 나타내는 이미지를 형성할 수 있고, 표면의 깊이 맵에 기초하는 본원에서 설명된 기술이 실시되기 전에, 이미지 상에서 하나 이상의 이미지 프로세싱 동작을 실시할 수 있다. 일반적으로, 본원에서 설명된 기술을 실시할 때, 이미지-기반 기술의 임의의 적합한 조합을 임의의 적합한 순서로 실시할 수 있다.

적층식 제조 장치를 이용한 제조에 적합한 3-차원적인 물체를 설명하는 데이터는, (예를 들어, 정점, 법선 및/또는 면의 위치를 규정하는 것에 의해서) 3-차원적인 기하형태를 규정하는 임의의 데이터 포맷을 포함하는, 임의의 적합한 포맷을 사용하여 기술될 수 있다. 입력 형상에 적합한 포맷의 비제한적인 목록에는, STL(STereoLithography), Wavefront OBJ, AMF(Additive Manufacturing File Format), ObjDF, Stratasys SLC, Zmodeler Z3D, Lightwave LWO, Autodesk Maya 및/또는 3D Studio Max가 포함될 수 있다.

본원에서 설명된 기술이, 몇몇 경우에, 잉크 젯 적층식 제조와 관련하여 설명되었지만, 본원에서 설명된 기술은 잉크 젯 적층식 제조를 이용하여 물체가 제조되도록 설계하는 것으로 제한되지 않으며, 임의의 적합한 유형의 제조 기술(들)과 함께 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본원에서 설명된 기술은, 비제한적으로, 광조형, 선택적 또는 융합된 피착 모델링, 직접 복합 제조, 층상화된 물체 제조, 선택적인 위상 지역 피착, 다중-위상 제트 응고, 탄도 입자 제조, 입자 피착, 레이저 소결, 폴리 제트, 또는 그 조합을 포함하는 적층식 제조 기술과 함께 이용될 수 있다.

다양한 발명의 개념이 하나 이상의 방법으로 구현될 수 있으며, 그 예가 제공되어 있다. 본원에서 설명된 임의 방법의 일부로 수행되는 작용들이 임의의 적절한 방식으로 순서화될 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예에서 순차적인 작용으로 도시되어 있지만, 동시적으로 일부 작용들을 실시하는 것을 포함할 수 있는, 도시된 것과 상이한 순서로 동작이 실시되는 실시예가 구성될 수 있다.

본원에서 규정되고 사용된 모든 정의는 사전적인 정의, 참조로 포함된 문헌에서의 정의 및/또는 규정된 용어의 통상적인 의미에 우선한다는 것을 이해하여야 할 것이다.

본원에서 사용된 바와 같은 부정관사("a" 및 "an")는, 반대로 명시적으로 표시되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

본원에서 사용된 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록에 대한 언급에서 "적어도 하나"라는 문구는 요소의 목록 내의 임의의 하나 이상의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로, 그러나 요소의 목록 내에 구체적으로 나열된 각각의 그리고 모든 요소의 적어도 하나를 반드시 포함하여야 하는 것이 아니고 요소의 목록 내의 요소의 임의 조합을 배제하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 이러한 규정은 또한, 요소가, 구체적으로 식별된 해당 요소와 관련되든지 또는 관련되지 않든지 간에, "적어도 하나의"라는 문구가 인용된 요소의 목록 내에서 구체적으로 식별된 요소 이외로 선택적으로 존재할 수 있는 것을 허용한다.

본원에서 사용된 바와 같은 "및/또는"이라는 문구는, 그렇게 결합된 요소, 즉 일부 경우에 결합적으로 존재하고 다른 경우에 분리적으로 존재하는 요소의 "어느 하나 또는 양자 모두"를 의미하는 것으로 이해하여야 한다. "및/또는"으로 나열된 복수의 요소는 동일한 양식으로, 즉 그렇게 결합된 요소의 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. "및/또는" 문구에 의해서 구체적으로 식별된 요소 이외의 다른 요소가, 구체적으로 식별된 요소와 관련되거나 관련되지 않든 간에, 선택적으로 존재할 수 있을 것이다. 그에 따라, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"에 대한 언급은, "포함하는"과 같은 개방형(open-ended) 언어와 함께 사용될 때, 일 실시예에서, A 만을(선택적으로 B 이외의 요소를 포함한다) 지칭할 수 있고; 다른 실시예에서 B 만을(선택적으로 A 이외의 요소를 포함한다) 지칭할 수 있으며; 또 다른 실시예에서 A 및 B 모두(선택적으로 다른 요소를 포함한다)를 지칭할 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, "또는"은 앞서서 정의된 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록에서 항목들을 분리할 때, "또는"이나 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉, 많은 수의 요소 또는 요소의 목록 중, 그리고 선택적으로, 부가적으로 목록화되지 않은 항목 중 적어도 하나- 그러나 또한 하나 초과를 포함함-를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "오직 하나" 또는 "정확히 하나"와 같이 반대로 명확하게 표시된 용어들만이, 많은 수의 요소 또는 요소의 목록 중 정확히 하나의 요소의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본원에서 사용된 바와 같은 "또는"이라는 용어는, "어느 하나", "~ 중 하나", "~ 중 단 하나", 또는 "~ 중 정확히 하나"와 같은, 배타성을 나타내는 용어가 선행될 때, 배타적인 택일적인 것(exclusive alternative)(즉, "둘 모두가 아닌, 둘 중 하나 또는 다른 하나")을 나타내는 것으로만 해석되어야한다.

본원에서 사용된 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이고 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. "구비하는(including)", "포함하는", "가지는", "수용하는", "관련되는", 및 그 변경의 이용은 그 이후에 나열된 항목 및 부가적인 항목을 포함한다는 것을 의미한다.

본 발명의 몇몇 실시예를 구체적으로 설명하였지만, 여러 가지 수정 및 개선이 당업자에 의해서 용이하게 이루어질 것이다. 그러한 수정 및 개선이 본 발명의 사상 및 범위에 포함되도록 의도된다. 따라서, 전술한 설명은 단지 예이며, 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.

Claims

건축 플랫폼, 이미징 장치 및 하나 이상의 프린트헤드를 포함하는 적층식 제조 장치를 교정하는 방법이며:
적어도 부분적으로, 상기 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴을 상기 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제1 공간적 맵핑을 결정하는 단계;
하나 이상의 프린트헤드 중 제1 프린트헤드를 이용하여 상기 건축 플랫폼 상에서 교정 물체를 제조하는 단계;
적어도 부분적으로, 제조된 교정 물체를 상기 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제2 공간적 맵핑을 결정하는 단계;
상기 제1 및 제2 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하는 단계; 및
제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 결정된 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 공간적 맵핑은 상기 이미징 장치로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑이고, 상기 제2 공간적 맵핑은 상기 이미징 장치로부터 상기 제1 프린트헤드로의 공간적 맵핑인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅이, 하나 이상의 프린트헤드 중 다른 프린트헤드에 대한 제1 프린트헤드의 위치를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프린트헤드 중 제2 프린트헤드로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하는 단계, 및 상기 제2 프린트헤드로부터 상기 건축 플랫폼으로의 결정된 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅을 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제4항에 있어서,
상기 하나 이상의 프린트헤드가 상기 제1 프린트헤드와 제2 프린트헤드 사이에 위치된 제3 프린트헤드를 포함하고, 상기 제1 프린트헤드와 연관된 조정된 하나 이상의 셋팅과 상기 제2 프린트헤드와 연관된 조정된 하나 이상의 셋팅 사이의 내삽에 의해서 상기 제3 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅을 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅을 조정하는 단계는 상기 제1 프린트헤드의 노즐의 위치 및/또는 배향을 변화시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 교정 패턴이 서양 장기판 패턴을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 교정 물체가 광학적으로 투명한 재료를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 프린트헤드로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하는 단계가 적어도 하나의 호모그래피 행렬을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 공간적 맵핑을 결정하는 단계가, 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에 의해서 제공된 복수의 교정 지점을 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 제2 공간적 맵핑은, 적어도 부분적으로, 복수의 교정 지점의 상응하는 예상 위치로부터의 복수의 교정 지점의 각각의 오프셋을 결정하는 것에 의해서, 결정되는, 방법.
적층식 제조 장치이며:
건축 플랫폼;
하나 이상의 셋팅을 가지는, 적어도 제1 프린트헤드;
이미징 장치; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
상기 적어도 하나의 프로세서는:
적어도 부분적으로, 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴을 상기 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제1 공간적 맵핑을 결정하도록;
적어도 부분적으로, 상기 제1 프린트헤드를 이용하여 형성된 교정 물체를 상기 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 것에 의해서 제2 공간적 맵핑을 결정하도록;
상기 제1 및 제2 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하도록; 그리고
제1 프린트헤드로부터 건축 플랫폼으로의 결정된 공간적 맵핑에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 프린트헤드의 하나 이상의 셋팅 중 적어도 하나를 조정하도록 구성되는, 적층식 제조 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 공간적 맵핑은 상기 이미징 장치로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑이고, 상기 제2 공간적 맵핑은 상기 이미징 장치로부터 상기 제1 프린트헤드로의 공간적 맵핑인, 적층식 제조 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 프린트헤드와 연관된 하나 이상의 셋팅은 하나 이상의 프린트헤드 중 다른 프린트헤드에 대한 제1 프린트헤드의 위치를 포함하는, 적층식 제조 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 프린트헤드로부터 상기 건축 플랫폼으로의 공간적 맵핑을 결정하는 것은 호모그래피 행렬을 계산하는 것을 포함하는, 적층식 제조 장치.
건축 플랫폼 위에 위치된 이미징 장치를 이용하여 적층식 제조 장치의 건축 플랫폼을 평탄화하는 방법이며:
상기 건축 플랫폼 상에 위치된 교정 패턴의 적어도 일부를 상기 이미징 장치를 이용하여 이미지화하는 단계;
이미지화된 교정 패턴의 적어도 일부의 복수의 포커스 측정을 결정하는 단계;
상기 복수의 포커스 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 건축 플랫폼의 배향을 식별하는 단계; 및
상기 결정된 배향에 기초하여 상기 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 복수의 포커스 측정의 각각은 이미지화된 교정 패턴의 적어도 일부의 상응하는 지점이 포커스를 벗어난 정도를 나타내는, 방법.
제17항에 있어서,
상기 복수의 포커스 측정의 평균이 문턱값 미만으로 떨어질 때까지, 상기 이미지화하는 단계, 결정하는 단계, 식별하는 단계 및 조정하는 단계로 이루어진 단계들을 순차적으로 반복하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 단계가, 상기 건축 플랫폼의 적어도 일부를 상기 이미징 장치를 향해서 또는 그로부터 멀리 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서,
상기 건축 플랫폼의 배향을 조정하는 단계가, 상기 건축 플랫폼의 제1 부분을 상기 이미징 장치를 향해서 이동시키는 단계 및 상기 건축 플랫폼의 제2 부분을 상기 이미징 장치로부터 멀리 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
건축 플랫폼 및 이미징 장치를 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 형성되는 물체의 적어도 일부를 평가하는 방법이며:
적층식 제조를 통해서 상기 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하는 단계;
이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역을 스캔하는 단계로서,
상기 스캔 단계가, 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때, 상기 이미징 장치로 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것; 및
상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 상기 제1 거리와 상이한 제2 거리에 있을 때, 상기 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것을 포함하는, 스캔하는 단계; 그리고
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 물체의 적어도 일부는 상기 물체의 제1 부분이고, 상기 방법은:
상기 제1 부분과 접촉되게 상기 물체의 제2 부분을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 형성하는 단계는 상기 물체의 제1 부분의 표면 영역의 결정된 깊이 맵에 적어도 부분적으로 기초하는, 방법.
제22항에 있어서,
상기 물체의 제2 부분의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 물체의 제2 부분의 표면 영역의 깊이 맵은 상기 물체의 제1 부분의 표면 영역의 깊이 맵의 깊이 변동보다 작은 깊이 변동을 나타내는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 상기 물체의 적어도 일부의 최상부 표면의 일부인, 방법.
제21항에 있어서,
상기 표면 영역에 상응하는 이원 마스크를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제21항에 있어서,
적어도 상기 제1 이미지의 제1 화소의 값이 2개의 전자기파의 상대적인 위상을 나타내는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 물체를 나타내는 3-차원적인 모델을 획득하는 단계; 및
상기 깊이 맵과 상기 3-차원적인 모델을 비교하는 것에 의해서, 형성된 상기 물체의 적어도 일부의 공차를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 제1 및 제2 거리가 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 차이를 가지는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 제1 및 제2 거리가 약 2 ㎛의 차이를 가지는, 방법.
제21항에 있어서,
적어도 상기 제1 및 제2 이미지가 저간섭성 간섭계 기술을 통해서 캡쳐되는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 이미징 장치가 광 간섭성 단층촬영 스캐너를 포함하는, 방법.
제31항에 있어서,
상기 광 간섭성 단층촬영 스캐너가 약 15 mm 직경의 원형 스캐닝 지역을 가지는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 깊이 맵을 결정하는 단계는 상기 제1 및 제2 이미지를 포함하는 복수의 이미지에 적어도 부분적으로 기초하고, 그리고:
상기 복수의 이미지의 각각에서 제1 화소의 값을 획득하고, 그에 의해서 복수의 값을 획득하는 단계; 및
상기 복수의 값 내의 고주파 특징을 식별하는 것에 의해서, 적어도, 상기 깊이 맵의 제1 깊이를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
적층식 제조 장치이며:
건축 플랫폼;
적어도 하나의 프린트헤드;
이미징 장치; 및
적어도 하나의 제어기를 포함하고,
상기 제어기는:
상기 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록;
상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때, 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하게, 그리고 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터, 상기 제1 거리와 상이한 제2 거리에 있을 때, 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하게, 상기 이미징 장치를 동작시키도록; 그리고
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하도록 구성되는, 적층식 제조 장치.
제34항에 있어서,
상기 이미징 장치를 향해서 그리고 그로부터 멀리 이동되도록, 상기 건축 플랫폼이 구성되는, 적층식 제조 장치.
제34항에 있어서,
상기 이미징 장치가 광 간섭성 단층촬영 스캐너를 포함하는, 적층식 제조 장치.
건축 플랫폼 및 이미징 장치를 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 형성된 물체의 적어도 일부를 평가하는 방법이며:
적층식 제조를 통해서 상기 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하는 단계;
상기 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역을 스캔하는 단계로서,
상기 스캔 단계가, 광의 제1 파장에서 상기 이미징 장치로 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것, 및
상기 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 상기 이미징 장치로 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것을 포함하는, 스캔하는 단계; 그리고
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제37항에 있어서,
상기 제1 이미지의 적어도 제1 화소의 값이 2개의 전자기파의 상대적인 위상을 나타내는, 방법.
적층식 제조 장치이며:
건축 플랫폼;
적어도 하나의 프린트헤드;
이미징 장치; 및
적어도 하나의 제어기를 포함하고,
상기 제어기는:
상기 건축 플랫폼 상에 물체의 적어도 일부를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록;
광의 제1 파장에서 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하게, 그리고 상기 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하게, 상기 이미징 장치를 동작시키도록; 그리고
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 물체의 적어도 일부의 표면 영역의 깊이 맵을 결정하도록 구성되는, 적층식 제조 장치.
제39항에 있어서,
상기 제1 이미지의 적어도 제1 화소의 값이 2개의 전자기파의 상대적인 위상을 나타내는, 적층식 제조 장치.
건축 플랫폼을 포함하는 적층식 제조 장치를 이용하여 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를 제조하는 방법이며:
제2 물체를 나타내는 3-차원적인 모델을 획득하는 단계;
제1 물체가 건축 플랫폼 상에 위치될 때, 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 단계;
상기 감지의 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 3-차원적인 모델의 적어도 일부를 변환하는 단계; 및
상기 변환된 3-차원적인 모델에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를, 적층식 제조를 통해서, 제조하는 단계를 포함하는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 물체가 적층식 제조를 이용하여 제조되는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 물체가 적층식 제조를 이용하여 제조되지 않는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 단계는:
이미징 장치를 이용하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 단계로서, 상기 제1 이미지는 상기 물체의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때 캡쳐되는, 제1 이미지를 캡쳐하는 단계;
상기 이미징 장치에 의해서 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 단계로서, 상기 제2 이미지는 상기 물체의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 상기 제1 거리와 상이한 제2 거리에 있을 때 캡쳐되는, 제2 이미지를 캡쳐하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제44항에 있어서,
상기 제1 이미지의 적어도 제1 화소의 값이 2개의 전자기파의 상대적인 위상을 나타내는, 방법.
제44항에 있어서,
상기 제1 및 제2 거리가 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 차이를 가지는, 방법.
제44항에 있어서,
상기 깊이 맵의 분해능이 10 ㎛ 이하인, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 단계는:
광의 제1 파장에서 상기 이미징 장치를 이용하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 단계;
상기 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 상기 이미징 장치에 의해 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 3-차원적인 모델을 변환하는 단계는 상기 모델을 회전, 축척 조정 및/또는 병진이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역이 상기 변형된 3-차원적인 모델과 정렬되도록, 상기 3-차원적인 모델을 변환하는 단계가 이루어지는, 방법.
적층식 제조 장치이며,
건축 플랫폼;
적어도 하나의 프린트헤드;
이미징 장치; 및
적어도 하나의 제어기를 포함하고,
상기 제어기는:
제1 물체가 상기 건축 플랫폼 상에 위치될 때, 상기 이미징 장치를 통해서, 상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하도록; 그리고
상기 제1 물체와 접촉되는 제2 물체를 형성하기 위해서 적어도 하나의 프린트헤드를 동작시키도록 구성되고, 상기 제2 물체는 상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역과, 적어도 부분적으로, 정합되도록 구성되는, 적층식 제조 장치.
제51항에 있어서,
상기 제1 물체가 적층식 제조를 이용하여 제조되는, 적층식 제조 장치.
제51항에 있어서,
상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 것은:
이미징 장치를 이용하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것으로서, 상기 제1 이미지는 상기 물체의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 제1 거리에 있을 때 캡쳐되는, 제1 이미지를 캡쳐하는 것;
상기 이미징 장치에 의해서 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것으로서, 상기 제2 이미지는 상기 물체의 표면 영역이 상기 이미징 장치로부터 상기 제1 거리와 상이한 제2 거리에 있을 때 캡쳐되는, 제2 이미지를 캡쳐하는 것; 및
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 것을 포함하는, 적층식 제조 장치.
제53항에 있어서,
상기 제1 이미지의 적어도 제1 화소의 값이 2개의 전자기파의 상대적인 위상을 나타내는, 적층식 제조 장치.
제53항에 있어서,
상기 제1 및 제2 거리가 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 차이를 가지는, 적층식 제조 장치.
제51항에 있어서,
상기 제1 물체의 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역을 감지하는 것은:
광의 제1 파장에서 상기 이미징 장치를 이용하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제1 이미지를 캡쳐하는 것;
상기 광의 제1 파장과 상이한 광의 제2 파장에서 상기 이미징 장치에 의해 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 제2 이미지를 캡쳐하는 것; 및
상기 제1 및 제2 이미지에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 3-차원적인 표면 영역의 깊이 맵을 결정하는 것을 포함하는, 적층식 제조 장치.