(57)【要約】本発明は、付加製造プロセスを使用するワークピースの構築の方法に関し、ワークピースは、１層ずつの方法で材料を統合することによって組み立てられる。方法は、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデル（１００）を受信する工程と、最初の幾何学モデル（１００）から付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライス（１０１ａ〜１０１ｈ）を決定する工程と、最初の幾何学モデル（１００）から決定されるようなワークピーススライスの最初の位置から調整されるワークピーススライスの調整位置（４０１ａ〜４０１ｈ）を決定する工程であって、調整位置（４０１ａ〜４０１ｈ）の決定は付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みに基づく工程と、付加製造プロセスを使用してワークピース（４００）を構築する工程と、を含み、ワークピーススライスは、調整位置（４０１ａ〜４０１ｈ）に形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造プロセスを使用してワークピースを構築する方法であって、前記ワークピースは、１層ずつの方法で材料を統合することによって組み立てられ、前記方法は、前記ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルを受信する工程と、前記最初の幾何学モデルから前記付加製造プロセスの間に前記ワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定する工程と、前記最初の幾何学モデルから決定されるような前記ワークピーススライスの最初の位置から調整される前記ワークピーススライスの調整位置を決定する工程であって、前記調整位置の前記決定は前記付加製造プロセスの間または後に生じると予想される前記ワークピースの歪みに基づく工程と、前記付加製造プロセスを使用して前記ワークピースを構築する工程と、を含み、前記ワークピーススライスは前記調整位置に形成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ワークピーススライスの前記調整位置により、前記構築の間または後の前記ワークピースの歪みが前記ワークピースを前記最初の幾何学モデルにおいて定義されたような所望の表面幾何学的形状にまたはそれに向かって戻ることになることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整位置は、前記ワークピースの前記予想される歪みの間の、移動の方向と逆の方向の前記最初の位置からのシフトであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記付加製造プロセスの間または後に生じると予想される前記ワークピースの歪みを決定する工程を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記付加製造プロセスの間または後に生じると予測される前記ワークピースの歪みを決定する工程は、前記最初の幾何学モデルに従って前記付加製造プロセスを使用して構築された試験ワークピースの歪み度を決定する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記試験ワークピースは、前記ワークピーススライスの前記最初の位置を使用して構築されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記歪み度は、歪みが生じた後に前記試験ワークピースを測定することによって決定されることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記測定から、前記試験ワークピースの歪み後の前記付加製造プロセスの間に構築された試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、前記ワークピーススライスの前記最初の位置に対する前記試験ワークピーススライスの位置の比較から、前記ワークピーススライスの前記調整位置を決定する工程と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記試験ワークピーススライスの位置を決定する工程は、前記試験ワークピースの前記測定から、前記試験ワークピースの表面幾何学的形状を定義する測定された幾何学モデルを生成する工程と、前記測定された幾何学モデルをスライスして前記試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の前記試験ワークピーススライスの各試験ワークピーススライスに関して、前記試験ワークピーススライスに対応する平面内で前記試験ワークピースの表面上の複数の点を測定する工程と、前記平面内で測定された前記複数の点から前記試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記調整位置は、前記ワークピーススライスの前記最初の位置からの前記試験ワークピーススライスの変位の方向と反対の方向の前記ワークピーススライスの前記位置の調整であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ワークピーススライスの前記位置の前記調整の規模は、前記ワークピーススライスの前記最初の位置からの前記試験ワークピーススライスの変位の規模に基づくことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワークピースは、前記試験ワークピースと、構築容積内に同一の配向で構築されることを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワークピースは、前記試験ワークピースと同一の支持体を用いて構築されることを特徴とする請求項５から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワークピースは、前記試験ワークピースと構築容積内部の同一の位置に構築されることを特徴とする請求項５から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記調整位置は、前記ワークピースの構築と前記試験ワークピースの構築の違いを考慮に入れていることを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記構築間の前記違いに基づいて前記調整位置がどのように修正されるべきかを説明するマッピングを使用して前記調整位置を決定する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記違いは、前記試験ワークピースと比較して、その中で前記ワークピースが構築される構築容積における位置の違いを含むことを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記構築／ワークピースの熱モデルから、前記付加製造プロセスの間または後に生じると予想される前記ワークピースの前記歪みを決定する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項２０】
処理装置を含むシステムであって、前記処理装置は、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルから付加製造プロセスの間に前記ワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定し、前記最初の幾何学モデルから決定されるような前記ワークピーススライスの最初の位置から調整される前記ワークピーススライスの調整位置を決定し、前記調整位置の前記決定は前記付加製造プロセスの間または後に生じると予測される前記ワークピースの歪みに基づき、および前記付加製造プロセスを使用して前記ワークピースを構築するように付加製造装置に命令するための構築ファイルを生成するようにアレンジされ、前記ワークピーススライスは前記調整位置に形成されることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
格納された命令を有することを特徴とするデータ担体であって、これは、処理装置によって実行されるときに、前記処理装置に、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルから付加製造プロセスの間に前記ワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定させ、前記最初の幾何学モデルから決定されるような前記ワークピーススライスの最初の位置から調整される前記ワークピーススライスの調整位置を決定させ、前記調整位置の前記決定は前記付加製造プロセスの間または後に生じると予測される前記ワークピースの歪みに基づき、および前記付加製造プロセスを使用して前記ワークピースを構築するように付加製造装置に命令するための構築ファイルを生成させ、前記ワークピーススライスは前記調整位置に形成されることを特徴とするデータ担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加製造方法およびシステム、および特に、付加製造構築の間に生じる熱応力を補償するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品を製造するための付加製造または高速試作方法は、流動性材料の１層ずつの固化を含む。選択的レーザー溶解（ＳＬＭ）、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、電子ビーム溶解（ＥＢＭ）および光造形法（stereo lithography）のような粉体床システム、ならびにワイヤアーク付加製造を含む熱溶融積層法（fused deposition modelling）のような非粉体床システム、を含む様々な付加製造方法がある。
【０００３】
選択的レーザー溶解において、粉体層は、構築チャンバ内で粉体床上に堆積させられ、およびレーザービームは、組み立てられているワークピースの横断面（スライス）に対応する粉体層の部分にわたってスキャンさせられる。レーザービームは、粉体を溶融または焼結させて、固化された層を形成する。層の選択的な固化の後、粉体床は、新たに固化された層の厚さだけ低くされ、および必要に応じて、粉体のさらなる層が表面に広げられおよび固化される。
【０００４】
ワークピースは、付加構築の間または後に、結果として生じる熱応力に起因して変形する可能性がある。これらは、熱応力を除去するための、ワークピースの構築および後処置の間の支持体の使用によって軽減され得る。しかしながら、熱応力を除去するための構築および後処置の間の支持体の取り外しは、製造プロセスの複雑性およびコストを増大させ得る。ワークピースの後処理の必要性を低減させることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１０７７２９号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１０７７４６号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、付加製造プロセスを使用してワークピースを構築する方法が提供され、そこでワークピースは材料を統合することによって１層ずつの方法で（in a layer-by-layer manner）組み立てられ、方法は、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルを受信する工程と、最初の幾何学モデルから付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定する工程と、最初の幾何学モデルから決定されるようなワークピーススライスの最初の位置から調整されるワークピーススライスの調整位置（adjusted positions）を決定する工程であって、調整位置の決定は付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みに基づく工程と、付加製造プロセスを使用してワークピースを構築する工程と、を含み、ワークピーススライスは調整位置に形成される。
【０００７】
ワークピーススライスの位置は、構築の間または後のワークピースの歪みがワークピースを最初の幾何学モデルにおいて定義されるような所望の表面幾何学的形状にまたはそれに向かって戻るように、調整されてもよい。特に、調整位置は、最初の幾何学モデルから決定されるようなワークピーススライスの位置を、予想されるワークピースの歪みの間の動きの方向と逆の方向にシフトさせることによって決定される位置であってもよい。
【０００８】
そのような方法は、付加製造プロセスの後にパーツを除去する応力の必要性（the need for stress relieving the part）および／または構築のために必要とされる支持体の数を低減させる可能性がある。
【０００９】
方法は、付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みを決定する工程を含んでいてもよい。決定は、最初の幾何学モデルに従って付加製造プロセスを使用して構築された試験ワークピースの歪み度を決定する工程を含んでいてもよい。例えば、試験ワークピースは、ワークピーススライスの最初の位置を使用して構築されてもよい。歪み度は、１つのスライスが構築された後であるが構築の間、または構築の終了後の所定時間のような、歪みが生じた後に、試験ワークピースを測定することによって決定されてもよい。試験ワークピースは、ビルドプレートにまだ取り付けられているとき、ビルドプレートから取り外された後、および／または熱処理の前または後に測定されてもよい。
【００１０】
試験ワークピースの測定は、接触または非接触測定プローブを使用して実施されてもよい。例えば、測定プローブは、タッチトリガまたは走査接触プローブ、または光非接触プローブであってもよい。試験ワークピースは、その上に測定プローブが据え付けられる座標測定機または工作機械のような座標位置決め機械上で測定されてもよい。座標位置決め機械は、例えば特許文献１および２に記載されるような非デカルト（non-Cartesian）座標位置決め機械であってもよい。座標位置決め機械は、レニショー公開有限会社（Renishaw plc）によって販売されるようなＥｑｕａｔｏｒ（商標）測定ゲージのような測定ゲージであってもよい。
【００１１】
方法は、試験ワークピースの変形（distortion）後の付加製造プロセスの間に構築された試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、試験ワークピーススライスの位置をワークピーススライスの最初の位置と比較することからワークピーススライスの調整位置を決定する工程と、を含んでいてもよい。
【００１２】
試験ワークピーススライスの位置を決定する工程は、試験ワークピースの測定から、試験ワークピースの表面幾何学的形状を定義する測定された幾何学モデルを生成する工程と、測定された幾何学モデルをスライスして試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、を含んでいてもよい。調整位置は、ワークピーススライスの最初の位置からの試験ワークピーススライスの変位の方向と反対の方向のワークピーススライスの位置の調整であってもよい。
【００１３】
あるいはまた、方法は、複数の試験ワークピーススライスの各試験ワークピーススライスに関して、試験ワークピーススライスに対応する平面内で試験ワークピースの表面上の複数の点を測定する工程と、平面内で測定された複数の点から試験ワークピーススライスの位置を決定する工程と、を含んでいてもよい。
【００１４】
ワークピーススライスの位置の調整の規模は、ワークピーススライスの最初の位置からの試験ワークピーススライスの変位の規模に基づいていてもよい。
【００１５】
ワークピースは、試験ワークピースと、構築容積内に同一の配向で、および、好ましくは、同一の支持体を用いて、構築されてもよい。ワークピースは、試験ワークピースと構築容積内部の同一の位置に構築されてもよい。ワークピースは、試験ワークピースと同一の構築において（in an identical build）構築されてもよく、すなわち、試験ワークピースがさらなるワークピースと一緒に構築される場合、ひいては、ワークピースは、また、構築容積内部の同一位置における公称上同一のさらなるワークピースと共に構築される。
【００１６】
スライスの位置は、ワークピースのスライスのうちの他のものに対する位置である。
【００１７】
さらなる実施形態において、調整位置は、ワークピースの構築と試験ワークピースの構築の違いを考慮に入れてもよい。方法は、構築間の違いに基づいて調整位置がどのように修正されるべきかを説明するマッピングから調整位置を決定する工程を含んでいてもよい。違いは、試験ワークピースと比較して、その中でワークピースが構築される構築容積における位置の違いを含んでいてもよい。特に、ワークピースの冷却の速度は、構築容積におけるワークピースの位置によって変動してもよい。ワークピースが冷える速度は、生じる歪みに影響を与える可能性がある。違いは、異なる付加製造装置、温度のような異なる大気条件（単数、複数）、および／または処理速度の違いを含んでいてもよい。
【００１８】
方法は、一連の試験ワークピースの各々を、前の試験ワークピースに関して生じた変形から決定されるワークピーススライスのための調整位置に基づいて、一連の試験ワークピースの表面幾何学的形状が予め定義された許容誤差の範囲内で最初の幾何学モデルのそれと合致するまで、構築する工程を含んでいてもよい。
【００１９】
方法は、構築／ワークピースの熱モデルから付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みを決定する工程を含んでいてもよい。
【００２０】
本発明の第２の態様によると、処理装置（processor）を含むシステムが提供され、処理装置は、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルから付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定し、最初の幾何学モデルから決定されるようなワークピーススライスの最初の位置から調整されるワークピーススライスの調整位置を決定し、調整位置の決定は付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みに基づき、および付加製造プロセスを使用してワークピースを構築するように付加製造装置に命令するための構築ファイルを生成するようにアレンジされ、ワークピーススライスは調整位置に形成される。
【００２１】
本発明の第３の態様によると、格納された命令を有するデータ担体が提供され、これは、処理装置によって実行されるときに、処理装置に、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する最初の幾何学モデルから付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定させ、最初の幾何学モデルから決定されるようなワークピーススライスの最初の位置から調整されるワークピーススライスの調整位置を決定させ、調整位置の決定は付加製造プロセスの間または後に生じると予想されるワークピースの歪みに基づき、および付加製造プロセスを使用してワークピースを構築するように付加製造装置に命令するための構築ファイルを生成させ、ワークピーススライスは調整位置に形成される。
【００２２】
データ担体は、非一時データ担体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ  ＲＯＭ、ＤＶＤ  ＲＯＭ／ＲＡＭ（−Ｒ／−ＲＷおよび＋Ｒ／＋ＲＷを含む）、ＨＤ  ＤＶＤ、ブルーレイ（商標）ディスク、（メモリースティック（商標）、ＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、または同様のもののような）メモリ、（ハードディスクドライブのような）ディスクドライブ、テープ、任意の磁気光／光記憶装置、または電線または光ファイバ上の信号または無線信号、例えば（インターネットダウンロード、ＦＴＰ転送、または同様のもののような）有線または無線ネットワークを通じて送信される信号のような一時データ担体、のような機械に命令を与えるための適切な媒体であってもよい。
【００２３】
本発明の第４の態様によると、付加製造プロセスを使用して構築されたワークピースの層の場所を決定する方法が提供され、ワークピースは１層ずつの方法で材料を統合することによって組み立てられ、付加製造プロセスを使用して構築される複数の層の各層に関して、層に対応する平面内でワークピースの表面上の複数の点を測定する工程と、測定から複数の層の相対的な場所を決定する工程と、を含む。
【００２４】
そのような方法は、本発明の第１の態様の方法において、または付加製造プロセスを使用して構築されたワークピースの検証におけるような、他の方法において、使用されてもよい。
【００２５】
各平面の場所は、付加製造プロセスの知られている層厚から決定されてもよい。各平面の場所は、知られている層厚と、ワークピース上のまたはワークピースに関連付けられた基準（datum）と、から決定されてもよい。例えば、基準は、その上にワークピースが構築されるビルドプレートの上面のような、表面であってもよい。
【００２６】
複数の層は、ワークピースの幾何学モデルのコンピュータ生成表現（computer-generated representation）と相互作用するときにユーザーによって行われた層の選択から決定されてもよい。複数の層は、コンピュータ生成表現におけるワークピースの表面上の線またはパッチを識別するユーザーによって選択されてもよく、複数の層は、線またはパッチと交差する層である。
【００２７】
本発明の第５の態様によると、処理装置を含むシステムが提供され、処理装置は、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する幾何学モデルから付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定し、基準に対する層の場所を決定し、複数の層の各層に関して、層に対応する平面内のワークピースの表面上の複数の点を測定するように座標測定装置に対する命令を生成するように、アレンジされる。
【００２８】
処理装置は、ユーザーから複数の層の選択を受信するようにアレンジされてもよい。選択は、幾何学データ内に定義される表面の線またはパッチの選択であってもよい。
【００２９】
本発明の第６の態様によると、格納された命令を有するデータ担体が提供され、これは、処理装置によって実行されるときに、処理装置に、ワークピースの表面幾何学的形状を定義する幾何学モデルから付加製造プロセスの間にワークピースの層として統合されるべきワークピーススライスを決定させ、基準に対する層の場所を決定させ、複数の層の各層に関して、層に対応する平面内のワークピースの表面上の複数の点を測定するように座標測定装置に対する命令を生成させる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ワークピース、および付加製造プロセスにおけるワークピースの層として構築されるべきワークピーススライスの最初の幾何学モデルを示す図である。
【図２】試験ワークピースの測定から決定された試験ワークピースの測定された幾何学モデル、および付加製造プロセスにおいて構築された試験ワークピースの層に対応する試験ワークピーススライスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態による方法のフロー図である。
【図４】本発明の実施形態によるシステムを示す図である。
【図５】付加製造プロセスを使用して構築されたワークピースのスライスの場所を決定する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１から４を参照して、付加製造装置５００を使用してワークピースを構築するために、命令のセットが、ワークピースに関して意図される表面幾何学的形状１００を定義する、ＳＴＬフォーマットにおけるモデルのような、最初の幾何学モデルから生成される。最初の幾何学モデルそれ自体は、ＣＡＤモデルのような別のモデルから得られてもよい。最初の幾何学モデルは、標準的なデスクトップコンピュータのようなコンピュータシステム５０２に提供され、これは、付加製造装置５００において構築されるべきワークピースの層に対応する表面幾何学的形状１００およびスライス１０１ａから１０１ｈの互いに関する最初の位置から、スライス１０１ａから１０１ｈを決定する（ステップＡ）。コンピュータシステム５０２は、また、スライス１０１ａから１０１ｈを形成するための材料を統合するために取り入れる（to take）、レーザービームのようなエネルギービームのためのスキャンパス（不図示）を決定する。スライスおよびスキャンパスは、知られているアルゴリズムを使用して決定されてもよい。
【００３２】
第１の試験ワークピース２００は、決定されたスキャンパスを使用して、およびステップＡにおいて決定された最初の位置に基づいて、付加製造装置５００で構築される（ステップＢ）。構築の間または後に、試験ワークピース２００は、構築の間または後に生じる熱応力に起因して歪む可能性がある。例えば、試験ワークピース２００は、構築の間、上向きにカールし、または構築の後、例えば、ビルドプレート４０５上の適所に試験ワークピース２００を保持するために構築の間に使用された支持体から試験ワークピース２００が取り外されるときに、変形する可能性がある。
【００３３】
方法は、ワークピース２００が熱応力に起因する変形を受けた後に試験ワークピース２００の幾何学的形状を決定する工程を含む。試験ワークピース２００の幾何学的形状は、試験ワークピース２００が、それが支持体によって取り付けられていたビルドプレート４０５から取り外される前、ビルドプレート４０５からの取り外しの後、および／または熱処理の前または後、に測定されてもよい。幾何学的形状は、測定デバイス５０１で、歪んだ試験ワークピース２００を測定することによって決定されてもよい。測定デバイス５０１は、接触プローブ２０２または非接触プローブのような表面検知デバイスを含んでいてもよい。例えばＳＴＬフォーマットにおける、歪んだ試験ワークピース２００の表面幾何学的形状を定義する、測定された幾何学モデル３００は、測定デバイス５０１によって生成された測定データから生成される。
【００３４】
図２に示されるように、コンピュータシステム５０２は、測定された幾何学モデル３００に基づいてスライス３０１ａから３０１ｈを決定するため（ステップＣ）に使用される。スライス３０１ａから３０１ｈは、スライス３０１ａから３０１ｈが同一の厚さのものでありおよびワークピース上の同一のｚ高さに関して計算されるという点で、スライス１０１ａから１０１ｈに対応する。スライス１０１ａから１０１ｈおよびスライス３０１ａから３０１ｈの相対位置の違いは、次いで決定される。
【００３５】
調整位置４０１ａから４０１ｈは、スライスに関して、試験ワークピース２００の歪みに由来するスライス３０１ａから３０１ｈのシフトと反対方向にスライス４０１ａ’から４０１ｈ’をシフトさせること（ステップＤ）によって決定される。シフトの規模は、スライス１０１ａから１０１ｈと比較したスライス３０１ａから３０１ｈの位置の間の違いに基づく（ステップＤ）。そのような調整位置（ステップＤに示されるような）は、構築容積４０４内のワークピースの全ての例４００ａから４００ｆに関して使用されてもよい。しかしながら、この実施形態において、調整位置４０１ａから４０１ｈは、構築容積４０４内の例４００ａから４００ｆの位置に基づいてワークピースの各例４００ａから４００ｆに関してステップＤにおいて示されるシフト４０１ａ’から４０１ｈ’の規模に対する修正を含む。例えば、構築容積４０４に関する適当な補正テーブル／マッピングを、ワークピースの各例に関する調整位置を修正するために使用することができる。補正テーブル／マッピングは、適当な試験片（ワークピース１００と異なる幾何学的形状を有していてもよい）の構築を通して経験的に（empirically）決定され得る。
【００３６】
付加製造装置５００は、次いで、調整位置４０１ａから４０１ｈにおいてスライスを形成するように材料を統合することによってワークピース（単数または複数）４００を構築するように制御される。構築の間または後のワークピース（単数または複数）４００の変形は、その結果、ワークピース（単数または複数）４００を、試験ワークピース２００と比べて、最初の幾何学モデル１００において定義されたようなワークピースの公称寸法に近づけることができる。
【００３７】
図４は、方法を実施するためのシステムを示す。システムは、ワークピース２００、４００を構築するための付加製造装置５００、試験ワークピース２００の表面幾何学的形状を測定するための座標測定装置５０１、およびコンピュータ５０２を含む。コンピュータ５０２は、付加製造装置５００および測定装置５０１に命令を送信しおよび測定装置５０１から測定データを受信するために、付加製造装置５００および測定装置５０１と通信している。コンピュータ５０２は、処理装置５０３およびメモリ５０４を含む。メモリ５０４は、コンピュータプログラムを内部に格納しており、これは、処理装置５０３によって実行されたときに、処理装置５０３に、試験ワークピース２００を構築するように付加製造装置５００に命令するための構築命令を生成させ、試験ワークピース２００を測定するように測定装置５０１に命令するための測定命令を生成させ、測定装置５０１から試験ワークピース２００の測定データを受信させ、上述のように、ワークピーススライスの調整位置４０１ａから４０１ｈを決定させ、およびワークピーススライスに関する調整位置４０１ａから４０１ｈを使用してワークピース４００を構築するように付加製造装置５００に命令するための命令を生成させる。
【００３８】
代替的な実施形態、正確には、測定された幾何学モデル３００からスライス３０１ａから３０１ｈの位置を決定する工程（ステップＣ）において、測定プローブは、各試験ワークピーススライスの位置を測定から直接的に決定できるように、各スライス１０１ａから１０１ｈの鉛直のｚ高さに対応する試験ワークピース２００の表面上の場所を直接的に測定するようにプログラムされる。その上に試験ワークピースが構築されるビルドプレート４０５は、そこからｚ高さが決定される基準として使用されてもよい。
【００３９】
図５を参照して、ユーザーは、最初のワークピースモデルから決定されるようなワークピースの３Ｄ表現上のパッチ６００を選択する。パッチ６００は、それに関してスライスの場所が構築の後のワークピースの歪みを補償するように調整されるべきワークピース１００の領域を識別する。例えば、ユーザーは、ポインティングデバイス６０１のような適当な入力デバイスを使用してワークピースの３Ｄ表現上にパッチ６００を形成することができる。コンピュータ５０２は、パッチ６００と交差するワークピーススライスを識別し、および最初の幾何学モデルから決定されるようなワークピーススライスの最初の位置に基づいて構築された試験ワークピース２００上の点６０２を測定するように測定デバイス２０２に命令するための測定命令を生成する。命令は、点６０２に加えてまたは点６０２の代わりに試験ワークピース２００を測定するときに取り入れる測定デバイス２０２のためのパッチ６０３の定義を含んでいてもよい。
【００４０】
命令は、次いで測定装置５０１に送信されて、測定装置に、命令によって定義された方法で試験ワークピース２００を測定させる。測定装置５０１は、参照基準としてビルドプレート４０５の１つまたは複数の表面を使用して、測定装置がワークピース２００上の必要とされる測定点６０２を見つけることを可能にしてもよい。これらの測定から、試験ワークピーススライスの位置を決定することができる。これらの位置を、次いで、調整位置を決定するための図３を参照して上述されたのと同一の方法で使用することができる。試験ワークピーススライスの位置を決定するこの方法は、試験ワークピースの幾何学モデルを再現する方法よりも測定を必要とする点が少ない可能性がある。
【００４１】
ワークピースを測定するこの方法は、また、付加製造プロセスを使用して構築されたワークピースの検証のためのような他の方法において使用されてもよい。例えば、ワークピースのスライスの位置は、ワークピースモデルにおいて定義されたような公称位置と比較され、およびスライスの位置が容認できる許容誤差の範囲内であるかどうかについて決定が行われてもよい。
【００４２】
上述の実施形態に対して、特許請求の範囲に定義されたような発明の範囲から逸脱することなく、変更および修正を加えることができる。例えば、調整位置４０１ａから４０１ｈは、試験ワークピース２００の構築とは異なるワークピースの構築に影響を与える他の因子を考慮に入れて、シフト４０１ａ’から４０１ｈ’の規模に対する他の修正を含んでいてもよい。例えば、それに関して補償が行われているワークピースと一緒に構築容積内に構築されるべき、異なるワークピースまたはワークピースの数のような、他のワークピースの変化。構築における他のワークピースの変化は、ワークピースの層の統合間の時間の違いのために、ワークピースにおける熱応力に影響を与える可能性がある。さらに、ワークピースが試験ワークピースと異なる付加製造装置において構築される場合、２つの装置の間の適当なマッピングは、シフト４０１ａ’から４０１ｈ’からの調整位置を決定するために使用されてもよい。
【図１】
2019507040.tif 000003
【図２】
2019507040.tif 000004
【図３】
2019507040.tif 000005
【図４】
2019507040.tif 000006
【図５】
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【国際調査報告】
2019507040.tif 000008
2019507040.tif 000009