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公開番号2025015888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023118762
出願日2023-07-21
発明の名称異常検知方法及び異常検知システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類B22F 10/85 20210101AFI20250124BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】造形部品の形状や撮影画像の解像度によらずに積層造形中の異常を検知可能な異常検知方法及び異常検知システムを提供する。
【解決手段】造形プレート上に金属製の粉末材料を層状に敷設することと粉末材料を固化させることとを繰り返すことにより行われる積層造形中の異常を検知する異常検知方法は、積層造形が行われている間、造形プレートの上方から映像を撮影する撮影ステップと、造形プレート上又は造形プレート上で固化された粉末材料上に粉末材料を敷設した後に造形プレートを下降させる下降ステップと、映像から、造形プレートが下降したときの静止画像を抽出する抽出ステップと、静止画像に基づいて積層造形中の異常判断を行う異常判断ステップとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
造形プレート上に金属製の粉末材料を層状に敷設することと前記粉末材料を固化させることとを繰り返すことにより行われる積層造形中の異常を検知する異常検知方法であって、
前記積層造形が行われている間、前記造形プレートの上方から映像を撮影する撮影ステップと、
前記造形プレート上又は前記造形プレート上で固化された前記粉末材料上に前記粉末材料を敷設した後に前記造形プレートを下降させる下降ステップと、
前記映像から、前記造形プレートが下降したときの静止画像を抽出する抽出ステップと、
前記静止画像に基づいて前記積層造形中の異常判断を行う異常判断ステップと
を含む異常検知方法。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記異常判断ステップは、
前記静止画像を二値化するステップと、
二値化された前記静止画像から、出現が予め予想される第１直線を検出するステップと、
二値化された前記静止画像から、前記第１直線に対して交差する方向に延びる少なくとも１本の直線である第２直線の有無を検出するステップと、
前記第２直線を検出したときに異常が発生したと判断するステップと
を含む、請求項１に記載の異常検知方法。
【請求項３】
前記第２直線は、前記第１直線に対して直交する方向に延びている、請求項２に記載の異常検知方法。
【請求項４】
前記異常判断ステップは、前記異常判断を行う前に、前記第１直線の位置又は長さの少なくとも一方を補正するステップを含む、請求項２または３に記載の異常検知方法。
【請求項５】
金属製の粉末材料が層状に敷設されることと前記粉末材料を固化させることとが繰り返されることで積層造形が行われる造形プレートと、前記造形プレートを昇降させる昇降装置とを含む積層造形装置と、
前記造形プレートの上方から映像を撮影する撮影装置と、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記積層造形の動作を制御する制御部と、
前記制御部からの指令により前記昇降装置が前記造形プレートを下降したことの下降データを前記制御部から受信する下降データ受信部と、
前記撮影装置によって撮影された前記映像から、前記下降データ受信部が前記下降データを受信したときの静止画像を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出された前記静止画像に基づいて前記積層造形中の異常判断を行う異常判断部と
を備える異常検知システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記制御部、前記下降データ受信部、及び前記抽出部を含む第１制御装置と、
前記第１制御装置とは異なる第２制御装置であって、前記異常判断部を含む第２制御装置と
を備える、請求項５に記載の異常検知システム。
【請求項７】
前記第２制御装置はクラウドサーバである、請求項６に記載の異常検知システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、異常検知方法及び異常検知システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属を積層して製品を製造する３次元積層造形（付加的製造方法：ａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）中に現れる異常を検出する方法が記載されている。この方法では、各層における粉末材料の積層前又は積層後に層の視像を取得し、視像の画素におけるグレー値と、異常なく積層造形が行われる場合の基準画像における画素の基準グレー値とを比較することにより、その視像に対応する層に異常があるか否かが判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５３８１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される方法では、造形プレート上で造形部品を積層造形する際の各層に着目し、基準画像における画素の基準グレー値と比較する。しかしながら、異常の発生箇所及び発生状態は造形部品の形状によって異なること、カメラによって撮影した撮影画像の画質がカメラの設置位置や解像度によって異なること等により、造形部品の各層の撮影画像から異常の有無を判定することが難しい場合があった。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、造形部品の形状や撮影画像の解像度によらずに積層造形中の異常を検知可能な異常検知方法及び異常検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
また、本開示に係る異常検知方法は、造形プレート上に金属製の粉末材料を層状に敷設することと前記粉末材料を固化させることとを繰り返すことにより行われる積層造形中の異常を検知する異常検知方法であって、前記積層造形が行われている間、前記造形プレートの上方から映像を撮影する撮影ステップと、前記造形プレート上又は前記造形プレート上で固化された前記粉末材料上に前記粉末材料を敷設した後に前記造形プレートを下降させる下降ステップと、前記映像から、前記造形プレートが下降したときの静止画像を抽出する抽出ステップと、前記静止画像に基づいて前記積層造形中の異常判断を行う異常判断ステップとを含む。
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示に係る異常検知システムは、金属製の粉末材料が層状に敷設されることと前記粉末材料を固化させることとが繰り返されることで積層造形が行われる造形プレートと、前記造形プレートを昇降させる昇降装置とを含む積層造形装置と、前記造形プレートの上方から映像を撮影する撮影装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記積層造形の動作を制御する制御部と、前記制御部からの指令により前記昇降装置が前記造形プレートを下降したことの下降データを前記制御部から受信する下降データ受信部と、前記撮影装置によって撮影された前記映像から、前記下降データ受信部が前記下降データを受信したときの静止画像を抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出された前記静止画像に基づいて前記積層造形中の異常判断を行う異常判断部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の異常検知方法及び異常検知システムによれば、造形プレートの上方から撮影した映像から、造形プレートが下降したときの静止画像を抽出し、抽出された静止画像に基づいて異常判断を行うことができるので、造形部品の形状や撮影画像の解像度によらずに積層造形中の異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る異常検知システムの構成模式図である。
本開示の一実施形態に係る異常検知システムの制御装置の変形例の構成模式図である。
本開示の一実施形態に係る異常検知方法において撮影された造形プレートの上方の映像の一例を示す図である。
本開示の一実施形態に係る異常検知方法において撮影された造形プレートの上方の映像から抽出された静止画像（異常が生じた状態）の一例を示す図である。
図４の静止画像を二値化した画像の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態による異常検知方法及び異常検知システムについて、図面に基づいて説明する。以下で説明する実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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