(57)【要約】【課題】部品取り外しアセンブリを備えた付加製造装置およびシステム、ならびにその使用方法を提供する。【解決手段】ＡＭプロセス（１２）のためのＡＭ装置（１０）が提供される。ＡＭ装置（１０）は、構築作業（２６）中に粉末（２４）を用いて構築された１つまたは複数の部品（２２）を支持するための構築プレート（２８）を備えた構築チャンバ（２０）を含む。ＡＭ装置（１０）は、１つまたは複数の部品（２２）を構築するために使用される粉末（２４）を溶融および融着させるために、溶融レーザービーム（６４ａ）を送出するように動作可能なレーザーアセンブリ（６０）をさらに含む。ＡＭ装置（１０）は、レーザーアセンブリ（６０）から分離され、切断作業（８４）のために動作可能な部品取り外しアセンブリ（８０）をさらに含む。部品取り外しアセンブリ（８０）は、切断レーザービーム（９２）を送出するように各々動作可能な１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）と、部品ホルダー装置（１２０）と、を含む。切断作業（８４）中に、部品ホルダー装置（１２０）は１つまたは複数の部品（２２）を保持し、レーザービーム送出装置（９０）の各々は切断レーザービーム（９２）を送出して、ＡＭ装置（１０）内の構築プレート（２８）から１つまたは複数の部品（２２）を取り外す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造プロセス（１２）用の付加製造装置（１０）であって、前記付加製造装置（１０）は、
構築作業（２６）中に、粉末（２４）を用いて構築される１つまたは複数の部品（２２）を支持するための構築プレート（２８）を含む構築チャンバ（２０）と、
前記１つまたは複数の部品（２２）を構築するために使用される前記粉末（２４）を溶融および融着させるために、溶融レーザービーム（６４ａ）を送出するように動作可能なレーザーアセンブリ（６０）と、
前記レーザーアセンブリ（６０）とは別個の、切断作業（８４）のために動作可能な部品取り外しアセンブリ（８０）と、を含み、前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、
各々が切断レーザービーム（９２）を送出するように動作可能な１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）と、
前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）に結合された部品ホルダー装置（１２０）と、を含み、前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、前記構築作業（２６）後に、前記部品ホルダー装置（１２０）と前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）が前記１つまたは複数の部品（２２）に隣接する位置（２１０）にあるように移動するように動作可能であり、
前記切断作業（８４）中に、前記部品ホルダー装置（１２０）は、前記１つまたは複数の部品（２２）を保持し、前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）の各々は、切断レーザービーム（９２）を送出して、前記付加製造装置（１０）内の前記構築プレート（２８）から前記１つまたは複数の部品（２２）を取り外す、付加製造装置（１０）。
【請求項２】
前記構築チャンバ（２０）、前記レーザーアセンブリ（６０）、および前記部品取り外しアセンブリ（８０）を収容するハウジング構造（５０）をさらに含み、前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、前記ハウジング構造（５０）に結合され、前記部品ホルダー装置（１２０）にさらに結合された２つ以上の伸縮構造（１７０）をさらに含む、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項３】
前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、前記部品ホルダー装置（１２０）と前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）とに結合された電磁作動システム（１６０）をさらに含み、前記電磁作動システム（１６０）は、前記切断作業（８４）中に前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）を回転させるように動作可能である、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項４】
前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）は、１つまたは複数のレーザーヘッド装置（９６）を含み、前記１つまたは複数のレーザーヘッド装置（９６）の各々は光ファイバ（９８）に結合され、各光ファイバ（９８）は、レーザー切断装置（９４）、または前記レーザー切断装置（９４）に結合された光ファイバスプリッタ装置（９９）のうちの一方に結合される、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項５】
前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）は、取り外される前記１つまたは複数の部品（２２）の周りに配置された４つのレーザーヘッド装置（９６）を含む４つのレーザービーム送出装置（９０）を含み、前記４つのレーザーヘッド装置（９６）の各々は、互いに９０度離間している、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項６】
前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）は、１つまたは複数の光学装置（１１０）を含み、各々が前記１つまたは複数の光学装置（１１０）の上方に位置するレーザービームスプリッタ装置（１１６）の１つまたは複数の入射角（１１５）に対して角度が付けられおり、さらに、前記レーザービームスプリッタ装置（１１６）は、レーザー切断装置（９４）から前記切断レーザービーム（９２）を受け取り、前記１つまたは複数の光学装置（１１０）に前記切断レーザービーム（９２）を伝送するように角度が付けられている、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項７】
前記１つまたは複数の光学装置（１１０）は、取り外される前記１つまたは複数の部品（２２）の周りに配置された４つのミラー（１１１）を含み、前記４つのミラー（１１１）の各々は互いに９０度離間し、さらに、前記レーザービームスプリッタ装置（１１６）は、電気ターンテーブル装置（１１８）に接続されている、請求項６に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項８】
前記４つのミラー（１１１）は、前記部品ホルダー装置（１２０）に接続された前記電磁作動システム（１６０）に結合され、前記電磁作動システム（１６０）は、前記４つのミラー（１１１）の各々を同時に回転させるように動作可能であり、さらに、前記４つのミラー（１１１）が同時に回転する場合に、前記レーザービームスプリッタ装置（１１６）は、前記電気ターンテーブル装置（１１８）を介して、前記４つのミラー（１１１）と一致して回転する、請求項７に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項９】
前記部品ホルダー装置（１２０）は、前記１つまたは複数の部品（２２）を所定の位置に保持するために、外側静止部分（１２４）と、前記１つまたは複数の部品（２２）のうちの１つまたは複数に対して圧縮するように移動可能な内側可動部分（１３４）と、を含み、前記内側可動部分（１３４）は、前記内側可動部分（１３４）に結合された複数のピストン（１５０）と共に移動可能であり、前記複数のピストン（１５０）は、作動システム（１９０）を介して作動する、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項１０】
前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、前記構築プレート（２８）からの前記１つまたは複数の部品（２２）の自動取り外し（２１２）を提供し、前記切断作業（８４）の前に、前記付加製造装置（１０）から前記取り付けられた１つまたは複数の部品（２２）を有する前記構築プレート（２８）の手動の取り外し（２１８）を回避し、前記付加製造装置（１０）の外側で、前記構築プレート（２８）からの前記１つまたは複数の部品（２２）の機械的取り外し（２１４）を回避する、請求項１に記載の付加製造装置（１０）。
【請求項１１】
付加製造プロセス（１２）中に構築された１つまたは複数の部品（２２）を自動的に取り外すために、部品取り外しアセンブリ（８０）を有する付加製造装置（１０）を使用する方法（２４０）であって、前記方法（２４０）は、
前記付加製造装置（１０）の構築チャンバ（２０）内の構築プレート（２８）上に１つまたは複数の部品（２２）を構築するステップ（２４２）であって、前記１つまたは複数の部品（２２）は、粉末（２４）を用いて構築され、構築作業（２６）中にレーザーアセンブリ（６０）で前記構築プレート（２８）に融着されるステップ（２４２）と、
作動システム（１９０）を介して、前記付加製造装置（１０）内に結合された前記部品取り外しアセンブリ（８０）を、収容位置（１７４）から完全延伸位置（１７６）まで展開するステップ（２４４）であって、前記部品取り外しアセンブリ（８０）は、
前記レーザーアセンブリ（６０）とは別個の１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）と、
前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）に結合された部品ホルダー装置（１２０）と、を含む、ステップ（２４４）と、
前記１つまたは複数の部品（２２）に隣接する位置（２１０）に前記部品ホルダー装置（１２０）と前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）とを配置するステップ（２４５）と、
前記１つまたは複数の部品（２２）のうちの１つまたは複数に対して圧縮し、前記１つまたは複数の部品（２２）を所定の位置に保持するために、前記作動システム（１９０）を介して、前記部品ホルダー装置（１２０）を作動させるステップ（２４６）と、
前記付加製造装置（１０）内の前記構築プレート（２８）から前記１つまたは複数の部品（２２）を自動的に取り外すために、前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）の各々を介して、切断レーザービーム（９２）を送出することにより、切断作業（８４）を実行するステップ（２４８）と、
を含む方法（２４０）。
【請求項１２】
前記作動システム（１９０）を介して、前記部品取り外しアセンブリ（８０）を展開するステップ（２４４）は、空気圧式作動システム（１９０ａ）および油圧式作動システム（１９０ｂ）のうちの一方を含む前記作動システム（１９０）を介して展開するステップ（２４４）を含む、請求項１１に記載の方法（２４０）。
【請求項１３】
前記作動システム（１９０）を介して、前記部品取り外しアセンブリ（８０）を展開するステップ（２４４）は、前記部品ホルダー装置（１２０）に結合され、かつ前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）に結合された電磁作動システム（１６０）をさらに含み、前記部品ホルダー装置（１２０）に結合され、前記付加製造装置（１０）のハウジング構造（５０）にさらに結合された２つ以上の伸縮構造（１７０）をさらに含む、前記部品取り外しアセンブリ（８０）を展開するステップ（２４４）を含み、前記切断作業（８４）を実行するステップ（２４８）は、前記１つまたは複数の部品（２２）の各々のベース（３２）を切断するために、所定の数のパス（１００）について、前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）の各々を同時に回転させるように前記電磁作動システム（１６０）を使用するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法（２４０）。
【請求項１４】
前記切断レーザービーム（９２）を送出することにより前記切断作業（８４）を実行するステップ（２４８）は、レーザー切断装置（９４）に結合された１つまたは複数のレーザーヘッド装置（９６）、あるいは１つまたは複数の光学装置（１１０）の上方に配置されたレーザービームスプリッタ装置（１１６）に対して角度が付けられた前記１つまたは複数の光学装置（１１０）のうちの１つを含む前記１つまたは複数のレーザービーム送出装置（９０）の各々を介して、前記切断レーザービーム（９２）を送出することにより、前記切断作業（８４）を実行するステップ（２４８）を含み、前記レーザービームスプリッタ装置（１１６）は、前記レーザー切断装置（９４）から前記切断レーザービーム（９２）を受け取るように角度が付けられている、請求項１１に記載の方法（２４０）。
【請求項１５】
前記構築プレート（２８）上に前記１つまたは複数の部品（２２）を構築するステップ（２４２）は、前記粉末（２４）を用いて構築され、前記レーザーアセンブリ（６０）を用いて前記構築プレート（２８）に融着された１つまたは複数の支持構造（３３）上に前記１つまたは複数の部品（２２）を構築するステップ（２４２）をさらに含み、前記１つまたは複数の支持構造（３３）は、１つまたは複数の支柱（３３ａ）、１つまたは複数のペグ（３３ｂ）、あるいは１つまたは複数の突起（３３ｃ）を含む、請求項１１に記載の方法（２４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、部品を製造するための装置、システム、および方法に関し、より具体的には、航空機部品などの部品の付加製造のための装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
付加製造（ＡＭ）プロセスを使用して、様々な航空機部品を製造することができる。付加製造プロセスは、コンピュータ制御付加製造（ＡＭ）機械もしくは装置、およびコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアなどのコンピュータソフトウェアを用いて、粉末などの構築材料のレイヤーオンレイヤーを付加することにより、３次元（３Ｄ）部品または対象物を作製または製造するために使用される。
【０００３】
特に、金属製の航空機部品は、高出力レーザーまたは電子ビームを使用して金属粉末などの構築材料を溶融および融着し、構築作業により１つまたは複数の部品を構築チャンバ内の層ごとに付加的に構築するＡＭプロセスを使用して製造することができる。構築作業で構築される１つまたは複数の部品は、通常、構築材料と同じまたは類似の材料で作られた構築プレート上に構築される。このようなＡＭプロセスの構築作業中に、構築プレートに形成された１つまたは複数の部品は、レーザーで構築プレートに融着または溶接され、構築プレートを別の１つまたは複数の部品の構築に使用する前に構築プレートから取り外したり除去したりする必要がある。
【０００４】
構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外して除去するための公知の方法および装置には、付加製造（ＡＭ）装置内から１つまたは複数の付属部品を使用して構築プレートを手動で取り外すこと、１つまたは複数の付属部品を備えた構築プレートをＡＭ装置から切断または機械加工装置、例えばバンドソー、旋盤、または放電加工（ＥＤＭ）装置まで手動で運搬すること、ならびに、切断または機械加工装置を使用して、構築プレートから１つまたは複数の部品を機械的に切断して、取り外したり除去したりすること、が含まれる。しかし、バンドソーや旋盤などの切断または機械加工装置を機械的に使用することにより、構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外したり分離したりするときに、１つまたは複数の部品の底部または基部を正確に、さらには切断することさえ困難な場合がある。さらに、ＡＭ装置から切断または機械加工装置まで、１つまたは複数の付属部品を備えた構築プレートを手動で取り外して運搬すること、ならびに、１つまたは複数の部品を機械的に切断または機械加工して、構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外すことは、時間と労力がかかり、製造コストが増加する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、上記の問題の１つまたは複数を考慮に入れて、ＡＭ装置から機械的切断または機械加工装置への、取り付けられた１つまたは複数の部品を備えた構築プレートの手動による取り外しおよび運搬を回避し、機械的な切断または機械加工装置を使用して、構築プレートから部品を機械的に切断して、取り外しまたは除去することを回避し、そして、公知の装置、システム、および方法に勝る利点を提供するＡＭ装置、システム、および方法があれば有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の例示的な実施態様は、既存の装置、システム、および方法を超える有意な利点を提供する付加製造（ＡＭ）装置、システム、および方法を提供する。
【０００７】
一バージョンでは、付加製造プロセスのための付加製造装置が提供される。付加製造装置は、構築作業中に粉末を用いて構築された１つまたは複数の部品を支持するための構築プレートを含む構築チャンバを含む。付加製造装置は、１つまたは複数の部品を構築するために使用される粉末を溶融および融着するために、溶融レーザービームを送出するように動作可能なレーザーアセンブリをさらに含む。
【０００８】
付加製造装置は、レーザーアセンブリから分離され、切断作業のために動作可能な部品取り外しアセンブリをさらに含む。部品取り外しアセンブリは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置を含み、各々が切断レーザービームを送出するように動作可能である。部品取り外しアセンブリは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置をさらに含む。部品取り外しアセンブリは、構築作業後に、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とが１つまたは複数の部品に隣接する位置にあるように移動するように動作可能である。
【０００９】
切断作業中に、部品ホルダー装置は、１つまたは複数の部品を保持し、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々は、切断レーザービームを送出し、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外す。
【００１０】
別のバージョンでは、付加製造プロセス用の付加製造システムが提供される。付加製造システムは付加製造装置を含む。付加製造装置は、構築作業中に粉末を用いて構築された１つまたは複数の部品を支持するための構築プレートを含む構築チャンバを収容するハウジング構造を含む。ハウジング構造は、溶融レーザービームを送出し、１つまたは複数の部品を構築するために使用される粉末を融解および融着するように動作可能なレーザーアセンブリをさらに収容する。
【００１１】
ハウジング構造はさらに、レーザーアセンブリから分離され、切断作業のために動作可能な部品取り外しアセンブリを収容する。部品取り外しアセンブリは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置を含み、各々が切断レーザービームを送出するように動作可能である。部品取り外しアセンブリは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置をさらに含む。部品取り外しアセンブリは、構築作業後に、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とが１つまたは複数の部品に隣接する位置にあるように移動するように動作可能である。
【００１２】
部品取り外しアセンブリは、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とに結合された電磁作動システムをさらに含む。電磁作動システムは、切断作業中に１つまたは複数のレーザービーム送出装置を回転させるように動作可能である。
【００１３】
切断作業中に、部品ホルダー装置は、１つまたは複数の部品を保持し、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々は、切断レーザービームを送出し、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外す。
【００１４】
別のバージョンでは、付加製造プロセス中に構築された１つまたは複数の部品を自動的に取り外すために、部品取り外しアセンブリを有する付加製造装置を使用する方法が提供される。本方法は、付加製造装置の構築チャンバ内の構築プレート上に１つまたは複数の部品を構築するステップを含む。１つまたは複数の部品は粉末を用いて構築され、構築作業中にレーザーアセンブリを用いて構築プレートに融着される。
【００１５】
本方法は、作動システムを介して、付加製造装置内に結合された部品取り外しアセンブリを、収容位置から完全延伸位置まで展開するステップをさらに含む。部品取り外しアセンブリは、レーザーアセンブリとは別個の１つまたは複数のレーザービーム送出装置を含む。部品取り外しアセンブリは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置をさらに含む。
【００１６】
本方法は、１つまたは複数の部品に隣接する位置に部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とを配置するステップをさらに含む。本方法は、１つまたは複数の部品のうちの１つまたは複数に対して圧縮し、１つまたは複数の部品を所定の位置に保持するために、作動システムを介して、部品ホルダー装置を作動させるステップをさらに含む。本方法は、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を自動的に取り外すために、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々を介して、切断レーザービームを送出することにより、切断作業を実行するステップをさらに含む。
【００１７】
説明された形態、機能および利点は、開示の様々な実施形態において独立して達成することができるか、またはさらに他の実施形態において組み合わせることができ、そのさらなる詳細は以下の説明および図面を参照して理解することができる。
【００１８】
本開示は、好適で例示的なバージョンまたは実施形態を示す添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解することができるが、図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本開示の付加製造装置の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。
【図１Ｂ】本開示の付加製造システムの例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。
【図２Ａ】本開示の付加製造装置の例示的なバージョンを備えた付加製造システムの例示的なバージョンの正面断面図を示す概略図であり、収容位置にある部品取り外しアセンブリと、レーザーヘッド装置の形態のレーザービーム送出装置を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの付加製造システムおよび付加製造装置の正面断面図であり、完全延伸位置にあり、切断作業中の部品取り外しアセンブリを示す。
【図２Ｃ】図２Ｂの付加製造システムおよび付加製造装置の正面断面図であり、切断作業を受けた後に、部分延伸位置にある部品取り外しアセンブリおよび構築プレートから取り外された部品を示す。
【図２Ｄ】本開示の付加製造装置の例示的なバージョンを備えた付加製造システムの例示的なバージョンの正面断面図を示す概略図であり、完全延伸位置にある部品取り外しアセンブリと、光学装置の形態のレーザービーム送出装置を示す。
【図２Ｅ】構築部品を保持する作動位置にある部品ホルダー装置の例示的なバージョンの、図２Ｂの線２Ｅ−２Ｅに沿った拡大断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｅの部品ホルダー装置の拡大断面図であり、構築部品が取り外された収容位置にある部品ホルダー装置を示す。
【図３Ａ】本開示の付加製造装置および付加製造システムのバージョンと共に使用され得る電磁作動システムの例示的なバージョンの上部断面図である。
【図３Ｂ】部品ホルダー装置に取り付けられ、かつレーザービーム送出装置に取り付けられた、図３Ａの電磁作動システムの拡大した左側部分断面図である。
【図４】本開示の付加製造システムのバージョンと共に使用され得る作動システムの例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。
【図５Ａ】構築部品を構築プレートから取り外すために切断レーザービームを送出するレーザービーム送出装置の例示的なバージョンの上面概略図である。
【図５Ｂ】複数の構築部品を構築プレートから取り外すために図５Ａの切断レーザービームを送出するレーザービーム送出装置の上面概略図である。
【図６】本開示の方法の例示的なバージョンのステップのフローチャートである。
【図７】本開示の付加製造装置および付加製造システムの例示的なバージョンを使用して製造された１つまたは複数の部品を組み込む航空機の斜視図である。
【図８】例示的な航空機の製造および保守点検方法の流れ図である。
【図９】航空機の例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示に示す図面は、提示される実施形態の様々な態様を表し、違いのみが詳細に説明される。
【００２１】
開示されたバージョンまたは実施形態は、添付の図面を参照して以下でより完全に説明されるが、添付の図面には、開示されたバージョンのすべてではなく一部が示されている。実際、いくつかの異なるバージョンが提供されてもよく、本明細書に記載のバージョンに限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらのバージョンは、この開示が徹底され、当業者に本開示の範囲を完全に伝えるように提供される。
【００２２】
ここで図面を参照すると、図１Ａは、本開示の付加製造（ＡＭ）装置１０の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。図１Ｂは、本開示の付加製造（ＡＭ）システム１４の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。図２Ａは、本開示のＡＭ装置１０の例示的なバージョンを有するＡＭシステム１４の例示的なバージョンの正面断面図を示す概略図であり、収容位置１７４にある部品取り外しアセンブリ８０と、レーザーヘッド装置９６の形態のレーザービーム送出装置９０を示す。
【００２３】
本開示の一バージョンでは、付加製造（ＡＭ）プロセス１２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）のための付加製造（ＡＭ）装置１０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）が提供される。ＡＭ装置１０は、選択的レーザー融解（ＳＬＭ）ＡＭ装置１１（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を含むことが好ましく、ＡＭプロセス１２は、選択的レーザー融解（ＳＬＭ）ＡＭプロセス１３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を含むことが好ましく、ＡＭシステム１４（図１Ｂを参照）は、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）システム１６（図１Ｂを参照）を含むことが好ましい。しかし、ＡＭ装置１０、ＡＭプロセス１２、およびＡＭシステム１４は、ＳＬＭ  ＡＭ装置１１、ＳＬＭ  ＡＭプロセス１３、およびＳＬＭ  ＡＭシステム１６に限定されず、他のＡＭ装置１０、他のＡＭプロセス１２、および他のＡＭシステム１６、例えば、直接金属レーザー焼結または選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）装置およびプロセスなどのレーザー焼結、直接金属蒸着装置やプロセスなどのレーザー金属蒸着、指向性光製造装置およびプロセス、レーザー加工ネットシェーピング（ＬＥＮＳ）装置およびプロセス、融着堆積モデリング（ＦＤＭ）装置およびプロセス、３Ｄ印刷装置およびプロセス、あるいは別の適切な付加製造装置およびプロセスを使用してもよい
【００２４】
本明細書で使用される「付加製造（ＡＭ）プロセス」は、３次元対象物を製造するための任意のプロセスを意味し、材料、例えば金属材料の連続層が、例えばコンピュータ制御下で載置され、対象物の設計は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアなどのコンピュータソフトウェアによってデジタルで定義される。
【００２５】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０（図１Ｂを参照）は、ＡＭプロセス１２の構築作業２６において、粉末２４などの構築材料２３を用いて、１つまたは複数の構築部品２２ａ、または構築対象物に層４４（図２Ａを参照）を用いて構築された１つまたは複数の部品２２または対象物を支持する構築チャンバ２０を備えた構築アセンブリ１８を含む。未使用粉末２４ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）などの未使用の構築材料２３ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築作業２６中に構築チャンバ２０に蓄積し、追加部品２２を構築する前に、構築チャンバ２０から取り外す必要があり、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）が構築部品２２ａに対して実行される前に除去する必要がある。例えば、真空装置４８（図１Ｂを参照）、または別の粉末除去装置またはシステムを使用して、構築作業２６後に構築チャンバ２０から未使用粉末２４ａなどの未使用の構築材料２３ａを除去することができる。
【００２６】
好ましくは、１つまたは複数の部品２２を構築するために使用される粉末２４などの構築材料２３は、金属粉末２４ｂである（図１Ａ〜図１Ｂを参照）。金属粉末２４ｂは、粉末形態の任意の金属または合金を含んでもよい。一例として、金属粉末２４ｂは部品２２と同じ材料を含む。例えば、金属粉末２４ｂは、追加の充填材料を有さない純粋な材料であってもよい。あるいは、金属粉末２４ｂは、追加の充填材料を含んでもよい。しかしながら、別の適切な種類の構築材料２３または粉末２４が使用されてもよい。
【００２７】
ＡＭプロセス１２によって製造された構築部品２２ａは、組立作業に必要なステップの数を大幅に減らすことができる。さらに、ＡＭプロセス１２は、複雑な幾何学的構造および形状を有する構築部品２２ａを生成することができる。一例として、ＡＭ装置１０を利用するＡＭプロセス１２は、開口部、留め具穴、内部格子構造などの部品固有の特徴を有する構築部品２２ａを生成することができ、これにより、構築部品２２ａにそのような特徴を機械加工および／または設置する組立ステップが実質的に削減されるか、または排除されることさえあり得る。
【００２８】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａに示すように、構築アセンブリ１８は構築プレート２８を含む。１つまたは複数の部品２２は、構築プレート２８に取り付けられ、構築プレート２８に直接または間接的に融着されて、構築プレート２８に取り付けられた１つまたは複数の構築部品２２ａを得る。一バージョンでは、構築部品２２ａのベース３２（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築プレート２８に直接取り付けられるか、または結合される。別のバージョンでは、構築部品２２ａのベース３２（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築プレート２８上の粉末２４などの構築材料２３で構築または形成された１つまたは複数の支持構造３３を介して、構築プレート２８に間接的に取り付けまたは結合され、レーザーアセンブリ６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）で構築プレート２８に融着することができる。１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）は、１つまたは複数の支柱３３ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、１つまたは複数のペグ３３ｂ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、１つまたは複数の突起３３ｃ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、または構築プレート２８上の１つまたは複数の部品２２を支持するための別の適切なタイプの支持構造３３を含むことができる。１つまたは複数の支持構造３３は、構築される１つまたは複数の部品２２上の突出部分または延伸部分を保持するのを支援するために使用されてもよく、ならびに／あるいは１つまたは複数の支持構造３３を使用して、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）中に１つまたは複数の部品２２の切断または取り外しを容易にすることができ、１つまたは複数の支持構造３３は、内部が中空または実質的に中空であってもよく、これにより、切断レーザービーム９２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）による切断が容易になる。構築される部品２２のサイズに応じて、部品２２を支持するために、１つの支持構造３３または複数の支持構造３３を構築プレート２８上に構築することができる。
【００２９】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、構築アセンブリ１８は、構築プラットフォーム３０をさらに含む。構築プレート２８（図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築プラットフォーム３０（図１Ｂ、図２Ａを参照）の上部に結合または取り付けられ、構築プレート２８は、ＡＭ装置１０からの取り外しのために構築プラットフォーム３０から除去可能または取り外し可能であってもよい。図２Ａに示すように、構築チャンバ２０は、内部部分３４ａ、外部部分３４ｂ、および壁３６を有する。好ましくは、構築チャンバ２０は４つの壁３６を有する。
【００３０】
構築プラットフォーム３０（図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築チャンバ２０の内部部分３４ａに配置された構築ピストン３８（図１Ｂ、図２Ａを参照）に結合または取り付けられている。構築ピストン３８は、構築プラットフォーム３０を上下させる、または上下させるように構成される。構築ピストン３８は、１つまたは複数の部品２２が粉末２４などの構築材料２３で構築される際に、構築ピストン３８を下向き方向４２ａ（図２Ａを参照）などのように下向きに、そして、１つまたは複数の部品２２が組み立てられた後に、あるいは、１つまたは複数の部品２２が構築され、未使用粉末２４ａなどの未使用の構築材料２３ａが構築チャンバ２０から除去された後に、上向き方向４２ｂ（図２Ｂを参照）に上向きに、移動または作動させる、あるいは移動または作動させるように構成された構築ピストンアクチュエータ４０（図２Ａを参照）に結合されることが好ましい。
【００３１】
構築プラットフォーム３０および構築ピストン３８はエレベータのように機能し、粉末２４の各層４４が追加された後に下方に移動して、層４４ごとに１つまたは複数の部品２２を構築する。１つまたは複数の部品２２は、粉末２４などの構築材料２３で構築され、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２は、１つまたは複数の部品２２が構築部品２２ａに構築される際に粉末床４６（図１Ｂ、図２Ａ）に取り囲まれてもよい。
【００３２】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０（図１Ｂを参照）は、好ましくは、ハウジング構造５０をさらに含む。ハウジング構造５０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）は、構築アセンブリ１８を構築チャンバ２０と共に収容するか、または収容するように構成され、ＡＭプロセス１２の構築作業２６中に、粉末２４で構築された１つまたは複数の部品２２を支持する。
【００３３】
図２Ａに示すように、ハウジング構造５０は、内部５２、外部５４、ならびに１つまたは複数のハウジング開口部５６を有する。ハウジング開口部５６（図２Ａを参照）は、第１のハウジング開口部５６ａ（図２Ａを参照）、第２のハウジング開口部５６ｂ（図２Ａを参照）、第３のハウジング開口部５６ｃ（図２Ａを参照）、第４のハウジング開口部５６ｄ（図２Ｄを参照）、および必要に応じて追加のハウジング開口部５６を含んでもよい。ハウジング開口部５６は、ハウジング構造５０の外部５４の一部５８（図２Ａ、図２Ｄを参照）を貫通して形成される。特に指定のない限り、「第１の」、「第２の」、「第３の」、および「第４の」という用語は、ここでは単なるラベルとして使用され、これらの用語が言及するアイテムに順序、位置、または階層的な要件を課すことを意図したものではない。さらに、例えば「第２の」アイテムへの言及は、例えば「第１の」もしくはより低い番号のアイテム、および／または、例えば「第３の」もしくはより高い番号のアイテムの存在を必要としないまたは排除しない。
【００３４】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０（図１Ｂを参照）は、レーザーアセンブリ６０をさらに含む。これは、好ましくは、構築チャンバ２０の上方および構築されている１つまたは複数の部品２２の上方の箇所７１（図２Ａを参照）に配置される。ハウジング構造５０（図２Ａを参照）は、レーザーアセンブリ６０（図２Ａを参照）を収容する。レーザーアセンブリ６０は、構築作業２６中に、１つまたは複数の部品２２を構築するために使用される構築チャンバ２０内で、粉末２４などの構築材料２３を溶融するか、または溶融するように構成される。
【００３５】
図１Ｂおよび図２Ａにさらに示すように、レーザーアセンブリ６０は、構築作業２６中に１つまたは複数の部品２２を構築するために使用される、粉末２４などの構築材料２３を溶融および融着させるために、溶融レーザービーム６４ａなどのレーザービーム６４を送出する、または送出するように構成されたレーザー装置６２およびスキャナシステム６６を含む。レーザー装置６２は、好ましくは、ＣＯ２レーザー６２ａ（図２Ａを参照）、または別の適切なレーザー装置６２を含む。好ましくは、レーザー装置６２は、１００Ｗ（１００ワット）から１ｋＷ（１キロワット）の範囲のレーザー出力またはレーザー強度を有する。あるいは、電子ビーム（ＥＢ）を放出または生成して、構築チャンバ２０内で粉末２４などの構築材料２３を溶融する電子ビーム（ＥＢ）装置を使用してもよい。スキャナシステム６６は、好ましくは、走査ミラー６８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、例えば、ＸＹ走査ミラー、または別の適切な走査要素を含み、好ましくは、１つまたは複数の焦点レンズ７０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）をさらに含む。
【００３６】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４は、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０の様々な構成要素に電力を供給する電力システム７２をさらに含むことが好ましい。電力システム７２は、好ましくは、１つまたは複数の接続要素７５（図２Ａを参照）を介してＡＭ装置１０に結合または接続される。電力システム７２は、好ましくは、電源７３（図１Ｂ、図２Ａを参照）、または別の適切な電源を含む。接続要素７５は、有線電力接続要素または無線電力接続要素を含むことができる。
【００３７】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４は、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０の様々な構成要素を制御するための制御システム７４をさらに含むことが好ましい。制御システム７４は、好ましくは、１つまたは複数の接続要素７５（図２Ａを参照）を介してＡＭ装置１０に結合または接続される。制御システム７４は、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）、３Ｄ  ＣＡＤ（３次元コンピュータ支援設計）、または別の適切なソフトウェアプログラム７８などのソフトウェアプログラム７８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）を備えたコンピュータ７６（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）を含むことが好ましい。図２Ａに示すように、電力システム７２に接続され、制御システム７４に接続された１つまたは複数の接続要素７５は、ハウジング構造５０の外部５４を貫通して形成された第１のハウジング開口部５６ａなどのハウジング開口部５６を通じてレーザー装置６２に接続されてもよい。ＳＬＭ  ＡＭプロセス１３などのＡＭプロセス１２は、例えば、コンピュータ７６（図１Ｂ、図２Ａを参照）を備えた制御システム７４（図１Ｂ、図２Ａを参照）による制御下で、金属粉末２４ｂ（図１Ｂを参照）などの粉末２４を層４４（図１Ｂを参照）ごとにレーザービーム６４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）で溶融することにより部品２２を製造する。ＳＬＭ  ＡＭプロセス１３などのＡＭプロセス１２は、金属粉末２４ｂを完全に溶融して固体の均一な金属塊にする。
【００３８】
ＡＭシステム１４（図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）のＡＭ装置１０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａ〜図２Ｃを参照）をさらに含む。図２Ａ〜図２Ｃは、部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０を示す。図２Ａは、収容位置１７４にある部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０と、レーザーヘッド装置９６の形態のレーザービーム送出装置９０を示す。図２Ｂは、図２ＡのＡＭシステム１４およびＡＭ装置１０の正面断面図であり、完全延伸位置１７６にある部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０を示し、切断作業８４を行って、構築部品２２ａなどの部品２２を構築プレート２８から切断し取り外す。図２Ｃは、図２ＢのＡＭシステム１４およびＡＭ装置１０の正面断面図であり、部分延伸位置１７８にある、部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０を示し、切断作業８４（図２Ｂを参照）を受けた後に、構築プレート２８から取り外された構築部品２２ａなどの部品２２を示す。
【００３９】
図２Ｄは、部品取り外しアセンブリ８０ｂの形態などの部品取り外しアセンブリ８０を示す。図２Ｄは、本開示の例示的なバージョンのＡＭ装置１０を備えた例示的なバージョンのＡＭシステム１４の正面断面図を示す概略図であり、完全延伸位置１７６にある部品取り外しアセンブリ８０ｂの形態などの部品取り外しアセンブリ８０と、光学装置１１０の形態のレーザービーム送出装置９０を示す。
【００４０】
図２Ａに示すように、部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０は、ＡＭ装置１０内のレーザーアセンブリ６０から分離されている。部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０は、好ましくは、構築チャンバ２０の上方で、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の上方の箇所８２に配置される。図２Ａにさらに示すように、部品取り外しアセンブリ８０ａの形態などの部品取り外しアセンブリ８０は、収容位置１７４にあり、収容位置１７４にあるとき、レーザーアセンブリ６０の上方に配置される。ハウジング構造５０（図２Ａ〜図２Ｄを参照）は、部品取り外しアセンブリ８０（図２Ａ〜図２Ｄを参照）を収容する。部品取り外しアセンブリ８０は、ＡＭプロセス１２の切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）のために動作可能である。
【００４１】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａ〜図２Ｄに示すように、部品取り外しアセンブリ８０は、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０を含む。各レーザービーム送出装置９０は、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の各々のベース３２を切断して、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を構築プレート２８から取り外すために、あるいは、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を、構築プレート２８上に構築され得る１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）から取り外すために、ＡＭ装置１０内で切断レーザービーム９２（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂ、図２Ｄを参照）を送出するように動作可能であって送出し、１つまたは複数の支持構造３３は、構築プレート２８上に構築されてもよく、構築プレート２８から上方に突出し、各構築部品２２ａなどの各部品２２のベース３２と構築プレート２８の構築面との間に隣接して、またはそれに配置される。
【００４２】
１つのバージョンでは、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０は、１つまたは複数のレーザーヘッド装置９６を含んでもよく、各レーザーヘッド装置９６は、切断レーザービーム９２（図２Ｂを参照）が送出または伝送されるレーザーヘッドチップ９７（図２Ａ〜図２Ｂを参照）を有する。図２Ａ〜図２Ｃは、第１のレーザーヘッド装置９６ａおよび第２のレーザーヘッド装置９６ｂを示す。しかしながら、以下で詳細に説明される図５Ａ〜図５Ｂに示すように、４つのレーザービーム送出装置９０などの追加のレーザーヘッド装置９６が使用されてもよい。レーザーヘッド装置９６などのレーザービーム送出装置９０の各々は、取り外しまたは切断される１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に向かって、かつそれらから離間して配置される。２つ以上のレーザービーム送出装置９０がある場合には、各レーザービーム送出装置９０は、別のレーザービーム送出装置９０と離間関係１０２（図１Ａを参照）にある。
【００４３】
１つまたは複数のレーザーヘッド装置９６（図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、１つまたは複数の光ファイバ９８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）に結合されることが好ましい。例えば、各レーザーヘッド装置９６は、好ましくは１本の光ファイバ９８に結合される。図２Ａ〜図２Ｃに示すように、第１のレーザーヘッド装置９６ａなどのレーザーヘッド装置９６は、第１の光ファイバ９８ａなどの光ファイバ９８に結合され、第２のレーザーヘッド装置９６ｂなどのレーザーヘッド装置９６は、第２の光ファイバ９８ｂなどの光ファイバ９８に結合される。各光ファイバ９８は、レーザー切断装置９４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）に直接結合されてもよく、または各光ファイバ９８（図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、光ファイバスプリッタ装置９９（図１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）を介してレーザー切断装置９４（図２Ａ〜図２Ｃを参照）に間接的に結合されてもよい。
【００４４】
レーザー切断装置９４（図１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、好ましくは、ネオジムイットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）レーザー９５（図２Ａ〜図２Ｃを参照）、または別の適切な高出力レーザー切断装置９４を含む。ネオジムＹＡＧレーザー９５などのレーザー切断装置９４は、好ましくは６ｋＷ（６キロワット）から１０ｋＷ（１０キロワット）の範囲のレーザー出力１０６（図１Ａを参照）を有する。レーザー切断装置９４（図１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、電源１０８ａ（図２Ａ〜図２Ｃを参照）などのレーザー電源１０８（図１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃを参照）、または別の適切なレーザー電源１０８によって電力供給される。
【００４５】
別のバージョンでは、図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ｄに示すように、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０は、１つまたは複数の光学装置１１０を含む。１つまたは複数の光学装置１１０は、好ましくは、１つまたは複数のミラー１１１（図１Ａ、図２Ｄを参照）、または別の適切な光学装置１１０を含む。図２Ｄは、第１の光学装置１１０ａおよび第２の光学装置１１０ｂを示す。しかしながら、追加の光学装置１１０が使用されてもよい。
【００４６】
一例では、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０は、取り外されるまたは切断される１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に向かって配置され、その周りに離間して配置されるミラー１１１の形態などの４つの光学装置１１０を含む４つのレーザービーム送出装置９０を含むことができる。ミラー１１１などの４つの光学装置１１０の各々は、互いに９０°（９０度）の離間関係１０２ａ（図１Ａを参照）などの離間関係１０２（図１Ａを参照）、９０°の間隔であってもよい。別の例では、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０は、取り外されるまたは切断される１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に向かって配置され、その周りに離間して配置されるミラー１１１の形態などの２つの光学装置１１０を含む２つのレーザービーム送出装置９０を含んでもよい。２つの光学装置１１０の各々は、１８０°（１８０度）の離間関係１０２ｂ（図１Ａを参照）などの離間関係１０２（図１Ａを参照）にあり、互いに１８０°（１８０度）離間してもよい。
【００４７】
図２Ｄに示すように、ミラー１１１の形態などの各光学装置１１０は、第１の側面１１２ａおよび第２の側面１１２ｂを有し、それぞれ、ボルトおよびヒンジ装置あるいは別の適切なタイプの取り付け要素１１３などの取り付け要素１１３などを介して部品ホルダー装置１２０に結合されてもよい。図２Ｄに示すように、各光学装置１１０は、傾斜位置１１４に配置されるように操作可能である。例えば、第１の光学装置１１０ａは第１の傾斜位置１１４ａ（図２Ｄを参照）で示され、第２の光学装置１１０ｂは第２の傾斜位置１１４ｂ（図２Ｄを参照）で示される。
【００４８】
１つまたは複数の光学装置１１０の各々は、好ましくは、１つまたは複数の光学装置１１０の上方に配置されたレーザービームスプリッタ装置１１６（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｄを参照）の１つまたは複数の入射角１１５（図１Ａを参照）に対して角度が付けられている。レーザービームスプリッタ装置１１６は、ネオジムＹＡＧレーザー９５（図２Ｄを参照）などのレーザー切断装置９４（図２Ｄを参照）から切断レーザービーム９２（図２Ｄを参照）を受け取るように角度が付けられ、切断レーザービーム９２を、１つまたは複数の光学装置１１０の各々の第１の側面１１２ａに伝送する。図２Ｄに示すように、レーザー切断装置９４は、切断レーザービーム９２をレーザービームスプリッタ装置１１６に伝送する。図２Ｄにさらに示すように、レーザービームスプリッタ装置１１６は、切断レーザービーム９２を、第１の光学装置１１０ａの第１の側面１１２ａで反射された第１の分割切断レーザービーム９２ａと、第２の光学装置１１０ｂの第２の側面１１２ｂで反射された第２の分割切断レーザービーム９２ｂと、に分割し、第１の分割切断レーザービーム９２ａおよび第２の分割切断レーザービーム９２ｂの両方が、構築部品２２ａなどの部品２２のベース３２を切断し、構築部品２２ａなどの部品２２を構築プレート２８から取り外す。
【００４９】
レーザービームスプリッタ装置１１６（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｄを参照）は、キューブビームスプリッタ１１６ａ（図１Ａ、図２Ｄを参照）、プレートビームスプリッタ１１６ｂ（図１Ａを参照）、または別の適切なタイプのレーザービームスプリッタ装置１１６を含んでもよい。図２Ｄに示すように、レーザービームスプリッタ装置１１６は、電気ターンテーブル装置１１８に結合または接続されてもよく、これにより、レーザービームスプリッタ装置１１６が回転方向１１９に回転または移動することが可能になる。レーザービームスプリッタ装置１１６は、好ましくは、電気ターンテーブル装置１１８またはレーザービームスプリッタ装置１１６を回転させるように構成された別の適切な回転装置に接続される。切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｄを参照）中、レーザービームスプリッタ装置１１６は、以下でさらに詳しく説明するように、電磁作動システム１６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）により、光学装置１１０が部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｄを参照）の中心１２１（図１Ａ、図２Ｆを参照）の周りで同時に回転するにつれて、ミラー１１１などの光学装置１１０と一緒に、電気ターンテーブル装置１１８を介して回転するか、回転するように動作可能である。
【００５０】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａ〜図２Ｄに示すように、部品取り外しアセンブリ８０は、１つまたは複数のボルト、ねじ、ポスト、あるいは別の適切な接続部材１２３などの、１つまたは複数の接続部材１２３（図２Ａ〜図２Ｄを参照）を介して、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０に結合される部品ホルダー装置１２０をさらに含む。図１Ａおよび図２Ａ〜図２Ｄに示すように、部品ホルダー装置１２０は、外側静止部分１２４および内側可動部分１３４を含む。外側静止部分１２４は、ステンレス鋼などの金属材料、または別の適切な金属材料で作られてもよく、または硬質プラスチック材料で作られてもよい。図１Ａに示すように、内側可動部分１３４は、変形可能材料１３６で作られることが好ましい。変形可能材料１３６は、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、粘弾性発泡体、または別の適切な発泡体材料１３６ａなどの発泡体材料１３６ａ（図１Ａを参照）を含んでもよく、あるいは、変形可能材料１３６は、ゴム材料１３６ｂ（図１Ａを参照）、または別の適切な変形可能材料１３６を含んでもよい。
【００５１】
内側可動部分１３４は移動可能であり、内側可動部分１３４に結合された複数のピストン１５０（図１Ａを参照）で作動させることができる。図１Ａに示すように、複数のピストン１５０は、複数の空気圧空気ピストン１５０ａ、複数の油圧ピストン１５０ｂ、または別の適切なタイプのピストン１５０を含むことができる。複数のピストン１５０は、ＡＭ装置１０に結合された作動システム１９０（図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を介して作動されることが好ましい。図１Ｂに示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ、油圧式作動システム１９０ｂ、または別の適切なタイプの作動システム１９０を含んでもよい。作動システム１９０については、図４に関して以下で詳細に説明する。
【００５２】
図１Ａに示すように、部品ホルダー装置１２０は、中心１２１と幾何学的構成１２２を有する。幾何学的構成１２２は、リング構成１２２ａ（図１Ａ、図２Ｅを参照）、正方形構成１２２ｂ（図１Ａを参照）、三角形構成１２２ｃ（図１Ａを参照）、長方形構成１２２ｄ（図１Ａを参照）、または別の適切な幾何学的構成１２２を含んでもよい。部品ホルダー装置１２０は、図２Ｅおよび図２Ｆに関して以下でさらに詳細に説明する。
【００５３】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａ〜図２Ｄに示すように、部品取り外しアセンブリ８０は、部品ホルダー装置１２０に結合され、かつ１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０に結合された電磁作動システム１６０をさらに含む。電磁作動システム１６０は、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂ、図２Ｄを参照）中に、部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）の中心１２１（図１Ａ、図２Ｆを参照）の周りで１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を回転または移動させるように動作可能である。電磁作動システム１６０については、図３Ａおよび図３Ｂに関して以下でさらに詳細に説明する。
【００５４】
図１Ａ〜図１Ｂおよび図２Ａに示すように、部品取り外しアセンブリ８０は、ハウジング構造５０に結合され、さらに部品ホルダー装置１２０に結合された２つ以上の伸縮構造１７０をさらに含んでもよい。２つ以上の伸縮構造１７０の各々は、伸縮構成１７２（図１Ａ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を有する。図２Ａ〜図２Ｄに示すように、伸縮構造１７０は、第１の伸縮構造１７０ａと第２の伸縮構造１７０ｂを含み、各々が第１の端部１８０ａ（図２Ｂ、図２Ｄを参照）でハウジング構造５０（図２Ｂ、図２Ｄを参照）に結合され、各々が第２の端部１８０ｂ（図２Ｂ、図２Ｄを参照）で部品ホルダー装置１２０（図２Ｂ、図２Ｄを参照）に結合されている。図２Ｄに示すように、伸縮構造１７０は、第１の端部１８０ａでハウジング構造５０に結合され、かつ第２の端部１８０ｂでレーザービームスプリッタ装置１１６に結合された第３の伸縮構造１７０ｃをさらに含んでもよい。
【００５５】
２つ以上の伸縮構造１７０の各々は、複数の円筒状伸縮部分１８４（図２Ｂ〜図２Ｄを参照）を含む本体１８２（図２Ｂ、図２Ｄを参照）を有する。図２Ｃに示すように、複数の円筒状伸縮部分１８４は、第１の円筒状伸縮部分１８４ａ、第２の円筒状伸縮部分１８４ｂ、第３の円筒状伸縮部分１８４ｃ、および第４の円筒状伸縮部分１８４ｄを含んでもよい。複数の円筒状伸縮部分１８４は、４つ以上の円筒状伸縮部分１８４を含んでもよく、あるいは２つまたは３つの円筒状伸縮部分１８４を含んでもよい。図２Ｂに示すように、２つ以上の伸縮構造１７０の各々は、外部１８６ａ、内部１８６ｂ、および伸縮構造１７０の内部１８６ｂの長さを通して形成された内部チャネル１８８（図２Ｄも参照）をさらに有する。レーザービーム送出装置９０（図２Ａ〜図２Ｃを参照）を光ファイバスプリッタ装置９９に結合する光ファイバ９８（図２Ａ〜図２Ｃを参照）は、各伸縮構造１７０の内部チャネル１８８を通して挿入することができる。各伸縮構造１７０の作動中もしくは展開中、および各伸縮構造１７０の格納または収容中に、圧縮空気１９８ａ（図４を参照）または油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）のハウジング構造５０（図２Ａを参照）の内部５２（図２Ａを参照）への漏れまたは放出を防ぐために、各伸縮構造１７０は、内部チャネル１８８に沿っておよび／または伸縮構造１７０の他の部分に位置する１つまたは複数のシール２０８（図１Ａを参照）を有することができる。１つまたは複数のシール２０８は、ポリクロロトリフルオロエチレン熱可塑性材料などの熱可塑性材料を含んでもよく、ネオプレンまたは別の適切なシール材料を含んでもよい。
【００５６】
図２Ａに示すように、構築作業２６中に、各伸縮構造１７０を含むなどの部品取り外しアセンブリ８０は、収容位置１７４にあり、レーザーアセンブリ６０は、溶融レーザービーム６４ａなどのレーザービーム６４を送出して、粉末２４などの構築材料２３を溶融および融着させ、構築プレート２８に取り付けられた部品２２を直接的または間接的に構築する。部品２２が構築されて、構築部品２２ａ（図２Ａを参照）が得られると、そして、未使用粉末２４ａ（図２Ａを参照）などの未使用の構築材料２３ａ（図２Ａを参照）が構築チャンバ２０および構築プラットフォーム３０から除去されると、部品取り外しアセンブリ８０が展開され、切断作業８４が実行されてもよい。
【００５７】
図２Ｂに示すように、各伸縮構造１７０を含むことができる部品取り外しアセンブリ８０は、構築作業２６の後に、切断作業８４のために収容位置１７４（図２Ａを参照）から完全延伸位置１７６に移動し、部品ホルダー装置１２０ならびに１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０を、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に隣接し、整列した位置２１０に配置するように、動作可能である。伸縮構造１７０（図２Ｂを参照）は、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に対して下方に作動し、構築される各部品２２に対して所定の距離１８９（図１Ｂを参照）を作動する。伸縮構造１７０（図２Ｂを参照）は、作動システム１９０（図２Ｂを参照）を介して下方に作動することができる。圧縮空気１９８ａ（図４を参照）、油圧流体１９８ｂ（図４を参照）、または別の適切な流体１９８などの流体１９８（図４を参照）は、作動システム１９０（図２Ｂ、図４を参照）から、空気圧入力ライン１９４ａ（図２Ａ〜図２Ｄ、図４を参照）または油圧入力ライン１９４ｂ（図４を参照）などの入力ライン１９４（図２Ａ〜図２Ｄ、図４を参照）を通って流れ、伸縮構造１７０（図２Ａ〜図２Ｄ、図４を参照）を移動または作動させる。一バージョンでは、各伸縮構造１７０は、流体１９８と一緒に押し下げられるか、または一緒に下に移動され、各伸縮構造１７０は、真空ポンプ２００ａ（図４を参照）などのポンプ装置２００（図４を参照）と一緒に引っ張られるか、または上に戻される。別のバージョンでは、各伸縮構造１７０は、伸縮構造１７０に結合され、伸縮構造１７０を作動させるアクチュエータ１９２を作動させる流体１９８を介して下方に作動される。好ましくは、２つ以上の伸縮構造１７０は同時に作動する。各伸縮構造１７０は、真空ポンプ２００ａ（図４を参照）などのポンプ装置２００（図４を参照）と共に一斉に引っ張られ、または上方に戻される。
【００５８】
２つ以上の伸縮構造１７０は、作動システム１９０を介して、収容位置１７４から完全延伸位置１７６まで下方に移動し、完全延伸位置１７６から収容位置１７４まで上方に移動する。図１Ｂに示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ、油圧式作動システム１９０ｂ、または別の適切な作動システム機構または装置を含んでもよい。
【００５９】
伸縮構造１７０が、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に隣接する位置２１０（図２Ｂを参照）で所定の距離１８９に達して、かつ、部品取り外しアセンブリ８０が完全延伸位置１７６にある（図２Ｂを参照）と、各伸縮構造１７０の内部チャネル１８８は、圧縮空気１９８ａ（図４を参照）、油圧流体１９８ｂ（図４を参照）、または別の適切な流体１９８などの流体１９８（図４を参照）が、複数のピストン１５０（図１Ａ、図２Ｅを参照）を作動させるために、部品ホルダー装置入力ライン１５８ａ（図２Ｅ、図４を参照）を通って流入１５７ａ（図２Ｅを参照）として流れることを可能にし、複数のピストン１５０は、内側可動部分１３４（図２Ｂ、図２Ｅを参照）を内側に動かして、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を圧縮し、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を所定の位置に保持する。図２Ｂに示すように、内側可動部分１３４は、内側方向１４５ａに作動位置１４６まで内側に移動され、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の外側部分１４８は、作動位置１４６で内側可動部分１３４によって所定の位置に保持される。
【００６０】
１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２が、部品ホルダー装置１２０の内側可動部分１３４によって所定の位置に保持されると、レーザー切断装置９４（図２Ｂを参照）をオンにすることができ、切断レーザービーム９２（図２Ｂを参照）が、レーザーヘッド装置９６（図２Ｂを参照）などの各レーザービーム送出装置９０（図２Ｂを参照）に送出され、切断作業８４（図２Ｂを参照）を実行する。図２Ｂに示すように、切断作業８４中に、部品ホルダー装置１２０は、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を保持し、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０の各々は、切断レーザービーム９２を送出して、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の各々のベース３２を切断し、ＡＭ装置１０内の構築プレート２８から、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を取り外す。あるいは、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０は、切断レーザービーム９２を送出して、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の各々のベース３２を切断し、支柱３３ａ、ペグ３３ｂ、突起３３ｃ、またはＡＭ装置１０内の構築プレート２８上に構築された別の適切な支持構造３３の形態などの１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）から、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を取り外す。
【００６１】
切断作業８４中に、レーザーヘッド装置９６（図２Ｂを参照）などのレーザービーム送出装置９０（図２Ｂを参照）の各々は、好ましくは、電磁作動システム１６０（図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）を備えた部品ホルダー装置１２０（図２Ｂ、図２Ｆを参照）の中心１２１（図１Ａ、図２Ｆを参照）の周りで回転または移動する。さらに、切断作業８４中に、レーザー切断装置９４のみの電源がオンになり、レーザーアセンブリ６０の電源がオフになる。
【００６２】
切断作業８４の前に、ＡＭ装置１０から１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２が取り付けられた構築プレート２８の手動除去２１８（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避するために、かつ、ＡＭ装置１０の外側の構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の機械的取り外し２１４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避するために、部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）は、構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の自動取り外し２１２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を提供する。
【００６３】
さらに、部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｃを参照）は、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を構築プレート２８からの自動除去２１６（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を提供する。図２Ｃに示すように、伸縮構造１７０を含む部品取り外しアセンブリ８０は、部分延伸位置１７８にあり、伸縮構造１７０は収容位置１７４（図２Ａを参照）に向かって後退している。図２Ｃは、内側可動部分１３４が作動位置１４６にある取り外し作業８６を示しており、伸縮構造１７０が上方に収縮するにつれて、切断作業８４（図２Ｂを参照）の後に構築プレート２８から取り外された構築部品２２ａなどの部品２２の外側部分１４８を保持している。ユーザは、ＡＭ装置１０のハウジング構造５０の内部５２にアクセスし、部品ホルダー装置１２０から構築部品２２ａなどの部品２２を取り出すことができる。あるいは、内側可動部分１３４は、収容位置１４７（図２Ｆを参照）に後退し、構築プレート２８から構築プレート２８に取り外された構築部品２２ａなどの部品２２を解放することができ、ユーザは、ＡＭ装置１０のハウジング構造５０の内部５２にアクセスし、構築プレート２８から構築部品２２ａなどの部品２２を取り出すことができる。
【００６４】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭ装置１０を有するＡＭシステム１４は、粉末２４などの構築材料２３を構築アセンブリ１８に供給するための粉末送出アセンブリ２２０をさらに含んでもよい。図１Ｂおよび図２Ａにさらに示すように、粉末送出アセンブリ２２０は、粉末２４の粉末供給部２２４を含む粉末リザーバ２２２を含む。粉末送出アセンブリ２２０は、粉末２４などの構築材料２３を、水平粉末供給方向２２８（図２Ａを参照）で、粉末供給プラットフォーム２３４（図２Ａを参照）を横切って構築チャンバ２０に送出または供給するために、ローラー装置、レーキ装置、または他の適切なレベリング装置の形態などの粉末レベリング装置２２６（図１Ｂ、図２Ａを参照）をさらに含んでもよい。図２Ａに示すように、粉末送出アセンブリ２２０は、粉末２４などの構築材料２３を粉末供給プラットフォーム２３４まで移動させるために、上方粉末供給方向２３２に移動する粉末供給ピストン２３０をさらに含んでもよい。粉末供給ピストン２３０は、必要に応じて上方および下方に移動する。
【００６５】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４は、好ましくは、粉末オーバーフローチャンバ２３６をさらに含み、構築チャンバ２０から粉末オーバーフローチャンバ２３６に溢れた粉末２４などの構築材料２３を保存することができる。図２Ａに示すように、粉末オーバーフローチャンバ２３６は、ハウジング構造５０の内部５２内に収容または収納される。
【００６６】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４は、好ましくは、環境制御アセンブリ２３８をさらに含んでもよい。図２Ａに示すように、環境制御アセンブリ２３８はまた、ハウジング構造５０の内部５２内に収容または収納されてもよい。環境制御アセンブリ２３８は、ＡＭ装置１０内、特に、構築チャンバ２０内、構築プラットフォーム３０および粉末床４６上の温度を制御することができる。さらに、環境制御アセンブリ２３８は、ＡＭ装置１０内、特に構築チャンバ２０内の酸素のレベルを選択されたレベル内に維持することができる。さらに、環境制御アセンブリ２３８は、作動システム１９０（図４を参照）の真空ポンプ２００ａ（図４を参照）などのポンプ装置２００（図４を参照）の真空レベルを制御することができる。
【００６７】
図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０のハウジング構造５０は、構築アセンブリ１８、構築チャンバ２０、レーザーアセンブリ６０、部品取り外しアセンブリ８０、粉末送出アセンブリ２２０、粉末オーバーフローチャンバ２３６、および環境制御アセンブリ２３８を収容または収納する。
【００６８】
図１Ｂおよび図２Ａに示すように、ＡＭシステム１４は、部品取り外しアセンブリ８０を作動させるために、ＡＭ装置１０に結合された作動システム１９０をさらに含んでもよい。図１Ｂおよび図２Ａにさらに示すように、ＡＭシステム１４は、ＡＭ装置１０に電力を供給するためにＡＭ装置１０に結合された電力システム７２をさらに含む。図１Ｂおよび図２Ａにさらに示すように、ＡＭシステム１４は、ＡＭ装置１０を制御するためにＡＭ装置１０に結合された制御システム７４をさらに含んでもよい。
【００６９】
ここで図２Ｅおよび図２Ｆを参照すると、図２Ｅは、構築部品２２ａの外側部分１４８を保持する作動位置１４６にある部品ホルダー装置１２０の例示的なバージョンの、図２Ｂの線２Ｅ−２Ｅに沿った拡大断面図である。図２Ｆは、図２Ｅの部品ホルダー装置１２０の拡大断面図であり、構築部品２２ａ（図２Ｅを参照）が取り外された収容位置１４７にある部品ホルダー装置１２０を示している。部品ホルダー装置１２０（図２Ｅ、図２Ｆを参照）は、中心１２１（図２Ｆを参照）と、リング構成１２２ａ（図２Ｅを参照）などの幾何学的構成１２２（図２Ｅを参照）と、を有する。しかしながら、上述のように、部品ホルダー装置１２０は別の適切な幾何学的構成１２２を有してもよい。
【００７０】
図２Ｅおよび図２Ｆに示すように、部品ホルダー装置１２０は、静止していて動かない外側静止部分１２４を含む。外側静止部分１２４（図２Ｅ、図２Ｆを参照）は、外側静止リング１２４ａ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）、または別の適切な構成の形態であってもよい。外側静止リング１２４ａなどの外側静止部分１２４は、外径１２６（図２Ｆを参照）、内径１２８（図２Ｆを参照）、ならびに外側１３１ａ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）、内側１３１ｂ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）、および幅１３２（図２Ｆを参照）を有する本体１３０（図２Ｅ、図２Ｆを参照）を有する。外側静止部分１２４は、ステンレス鋼などの金属材料、または別の適切な金属材料で作られてもよく、または剛性プラスチック材料で作られてもよい。
【００７１】
図２Ｅおよび図２Ｆに示すように、部品ホルダー装置１２０は、内側可動部分１３４をさらに含む。内側可動部分１３４（図２Ｅ、図２Ｆを参照）は、内側可動リング１３４ａ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）、または別の適切な構成の形態であってもよい。上述のように、内側可動部分１３４は、変形可能材料１３６（図１Ａを参照）で作られることが好ましく、変形可能材料１３６は、発泡体材料１３６ａ（図１Ａを参照）、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、粘弾性発泡体、または別の適切な発泡体材料１３６ａを含んでもよく、あるいは、ゴム材料１３６ｂ（図１Ａを参照）、または別の適切な変形可能材料１３６を含んでもよい。
【００７２】
図２Ｅおよび図２Ｆに示すように、内側可動リング１３４ａなどの内側可動部分１３４は、外径１３８、内径１４０、ならびに外側１４３ａ、内側１４３ｂ、および幅１４４を有する本体１４２を有する。図２Ｅに示すように、部品ホルダー装置１２０が作動位置１４６にある場合には、外径１３８は第１の外径１３８ａを含み、内径１４０は第１の内径１４０ａを含み、本体１４２は第１の幅１４４ａを含む。図２Ｆに示すように、部品ホルダー装置１２０が収容位置１４７にある場合には、外径１３８は第２の外径１３８ｂを含み、内径１４０は第２の内径１４０ｂを含み、本体１４２は第２の幅１４４ｂを含む。内側可動部分１３４の第２の幅１４４ｂ（図２Ｆを参照）は、作動位置１４６（図２Ｅを参照）にある部品ホルダー装置１２０と比較して、部品ホルダー装置１２０が収容位置１４７（図２Ｆを参照）にある場合には、内側可動部分１３４の第１の幅１４４ａ（図２Ｅを参照）より大きい。
【００７３】
内側可動部分１３４は移動可能であり、内側可動部分１３４の外側１４３ａに結合された複数のピストン１５０（図１Ａ、図２Ｅ、図２Ｆを参照）で作動する。複数の空気圧空気ピストン１５０ａ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）などの複数のピストン１５０は、好ましくは、内側可動部分１３４の外側１４３ａの部分に、接着材料または別の適切な結合材料もしくは要素で結合される。複数のピストン１５０は、複数の空気圧空気ピストン１５０ａ（図１Ａ、図２Ｅ、図２Ｆを参照）、複数の油圧ピストン１５０ｂ（図１Ａを参照）、または別の適切なタイプのピストン１５０を含んでもよい。複数のピストン１５０は、ＡＭ装置１０に結合された作動システム１９０（図１Ｂ、図４を参照）を介して作動されることが好ましい。作動システム１９０（図１Ｂ、図４を参照）は、空気圧式作動システム１９０ａ（図１Ｂ、図４を参照）、油圧式作動システム１９０ｂ（図１Ｂ、図４を参照）、または図４に関して以下で詳細に説明する別の適切な作動システム１９０を含んでもよい。例えば、複数のピストン１５０は、圧縮空気１９８ａ（図４を参照）、油圧流体１９８ｂ（図４を参照）、または別の適切な流体１９８などの流体１９８（図４を参照）で作動させることができる。流体１９８は、作動システム１９０から伸縮構造１７０の内部チャネル１８８を通り、部品ホルダー装置入力ライン１５８ａ（図４を参照）を通って流入１５７ａ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）として部品ホルダー装置１２０に導入される。圧縮空気１９８ａ、油圧流体１９８ｂ、または別の流体１９８などの流体１９８が部品ホルダー装置出力ライン１５８ｂ（図４を参照）を通って流出１５７ｂ（図２Ｅ、図２Ｆを参照）として部品ホルダー装置１２０から引き出されるか、または流出すると、複数のピストン１５０が引き込まれ得る。
【００７４】
図２Ｅに示すように、内側可動部分１３４は、複数のピストン１５０によって作動されると、内側方向１４５ａに可動であり、内側可動部分１３４の内側１４３ｂは、構築部品２２ａの外側部分１４８に対して圧縮するか、または圧力を加える。１つまたは複数の構築部品２２ａのうちの１つまたは複数の外側部分１４８は、部品ホルダー装置１２０の内側可動部分１３４によって保持されることが好ましい。図２Ｅに示すように、複数のピストン１５０は作動位置１５６ａにある。図２Ｆに示すように、内側可動部分１３４は、複数のピストン１５０が収容位置１５６ｂに後退し、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図２Ｅを参照）を解放すると、外側方向１４５ｂに移動可能である。
【００７５】
図２Ｅおよび図２Ｆに示すように、複数のピストン１５０は、好ましくは、内側可動部分１３４の外側１４３ａと外側静止部分１２４の内側１３１ｂとの間の部品ホルダー装置１２０のピストン領域部分１５２に配置され得る。図２Ｅおよび図２Ｆにさらに示すように、複数の空気圧空気ピストン１５０ａなどの複数のピストン１５０の各々は、内側可動部分１３４の外側１４３ａに結合されたヘッド部分１５４ａと、ヘッド部分１５４ａに結合されたシリンダ部分１５４ｂとを有する。シリンダ部分１５４ｂは、作動位置１５６ａ（図２Ｅを参照）から収容位置１５６ｂ（図２Ｆを参照）まで、格納可能または折り畳み可能、または高さを減少させる能力を有することができる。
【００７６】
ここで図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、図３Ａは、本開示のＡＭ装置１０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｄを参照）のバージョンで使用できる電磁作動システム１６０の例示的なバージョンの上部断面図である。図３Ｂは、部品ホルダー装置１２０に取り付けられ、レーザービーム送出装置９０に取り付けられた図３Ａの電磁作動システム１６０の拡大した左側部分断面図である。
【００７７】
部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）は、部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）の外側静止部分１２４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）の下部または底部に結合された電磁作動システム１６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）をさらに含んでもよい。電磁作動システム１６０はさらに、１つまたは複数の接続部材１２３（図２Ａ〜図２Ｄ、図３Ｂを参照）を介して、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄ、図３Ｂを参照）の各々に結合される。電磁作動システム１６０は、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂ、図２Ｄを参照）中に、部品ホルダー装置１２０の中心１２１（図１Ａ、図２Ｅを参照）の周りに特定の距離で１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０を回転させるように動作可能である。
【００７８】
図３Ａ〜図３Ｂに示すように、電磁作動システム１６０は、部品ホルダー装置１２０に結合されたボールねじアセンブリ１６１を含む。ボールねじアセンブリ１６１は、単一の単一部品から構成されてもよく、あるいは一緒に接続または溶接されたいくつかの部品から構成されてもよい円形ボールねじ１６２（図３Ａ〜図３Ｂを参照）を含む。各円形ボールねじ１６２は、プラスチック製ボールねじ１６２ａ（図３Ａ〜図３Ｂを参照）、金属製ボールねじ、または別の適切なタイプのボールねじを含んでもよい。図３Ａ〜図３Ｂにさらに示すように、各円形ボールねじ１６２は、円形ボールねじ１６２の長さまたは円周に沿って形成された複数のねじ山１６３を含む。複数のねじ山１６３は、複数のボールベアリング１６４が円形ボールねじ１６２に結合されるように、複数のボールベアリング１６４を保持する、または保持するように構成される。複数のボールベアリング１６４は、窒化ケイ素ボールベアリング１６４ａ（図３Ｂを参照）、金属ボールベアリング、または別の適切なタイプのボールベアリング１６４を含んでもよい。
【００７９】
図３Ａ〜図３Ｂに示すように、電磁作動システム１６０は、１つまたは複数のボールナット１６５ａなどの１つまたは複数のナット１６５をさらに含む。１つまたは複数のボールナット１６５ａなどの１つまたは複数のナット１６５の各々は、１つまたは複数の円形ボールねじ１６２に結合される。各ナット１６５の端部は、円形ボールねじ１６２の部分と接触して円形ボールねじ１６２までの壁を形成し、ナット１６５に囲まれた円形ボールねじ１６２領域内に複数のボールベアリング１６４を保持する。１つまたは複数のナット１６５は、好ましくは、ナット１６５の１つに結合され、円形ボールねじ１６２の一部に結合されたモーターおよびレゾルバ装置１６７（図３Ａ〜図３Ｂを参照）によって作動または移動される。ナット１６５の１つが、円形ボールねじ１６２に沿ったボールベアリング１６４の一部上でモーターおよびレゾルバ装置１６７によって作動または移動されると、他のナット１６５が円形ボールねじ１６２に沿ってボールベアリング１６４の他の部分上で一斉に移動する。
【００８０】
図３Ａ〜図３Ｂに示すように、電磁作動システム１６０は、１つまたは複数のナット１６５の各端部に隣接し、円形ボールねじ１６２の上方に、円形ボールねじ１６２と整列して配置される１つまたは複数のスペーサバー１６６をさらに含む。１つまたは複数のスペーサバー１６６は、円形ボールねじ１６２に沿った１つまたは複数のナット１６５の動きの制御を支援する。例えば、ナット１６５が２つ以上ある場合、１つのナット１６５が移動し、ナット１６５の一端に隣接するスペーサバー１６６に対して移動すると、スペーサバー１６６は、次に、円形ボールねじ１６２に沿って次の連続するナット１６５に対して移動し、次に次のスペーサバー１６６に対して移動し、以下同様に移動するので、他のすべてのナット１６５およびスペーサバー１６６も移動するか、一斉に、または一緒に移動するように構成される。
【００８１】
図３Ａ〜図３Ｂに示すように、電磁作動システム１６０に電力を供給するために、電磁作動システム１６０は、ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０のための、接続要素７５を介して、電源７３などを有する電力システム７２（図１Ｂ、図２Ａを参照）に接続される電力線接続１６８をさらに含む。図３Ａ〜図３Ｂに示すように、電磁作動システム１６０は、接続要素７５を介して、制御システム７４（図１Ｂ、図２Ａを参照）のソフトウェアプログラム７８を有するコンピュータ７６（図１Ｂ、図２Ａを参照）と通信するために、第１の通信線１６９ａおよび第２の通信線１６９ｂを含む１つまたは複数の通信線１６９をさらに含む。
【００８２】
図３Ｂは、接続部材１２３を介してナット１６５に取り付けられた、レーザーヘッド装置９６の形態などのレーザービーム送出装置９０をさらに示している。ナット１６５がモーターおよびレゾルバ装置１６７によって動かされるとき、それは同時に、例えばレーザーヘッド装置９６の形態で、レーザービーム送出装置９０も動かし、所定のパス数１００（図１Ａを参照）について、第１の掃引方向１０４ａで、次に第２の掃引方向１０４ｂで反対方向に戻り、構築プレート２８（図２Ｂを参照）に取り付けられた構築部品２２ａ（図２Ｂを参照）などの部品２２（図２Ｂを参照）のベース３２（図２Ｂを参照）を切断する。
【００８３】
図３Ｂは、圧縮空気１９８ａ（図４を参照）または油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）の流入１５７ａをさらに示し、部品ホルダー装置入力ライン１５８ａ、および部品ホルダー装置１２０の流路１５９を通って流れ、ピストン１５０を内側可動部分１３４に対して作動させる。図３Ｂは、ピストン１５０のヘッド部分１５４ａおよびシリンダ部分１５４ｂを示している。ピストン１５０（図３Ｂを参照）が作動位置１５６ａ（図２Ｅを参照）から収容位置１５６ｂ（図２Ｆを参照）に移動すると、流体１９８（図４を参照）は、流路１５９を通り、流出１５７ｂとして部品ホルダー装置出力ライン１５８ｂを通って流出する。
【００８４】
ここで図４を参照すると、図４は、本開示のＡＭシステム１４（図１Ｂを参照）のバージョンと共に使用され得る作動システム１９０の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。図４に示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａまたは油圧式作動システム１９０ｂを含んでもよい。しかしながら、作動システム１９０はこれらの作動システムに限定されず、他の適切な作動システムが使用されてもよい。
【００８５】
図４に示すように、作動システム１９０は、部品ホルダー装置１２０に結合された２つ以上の伸縮構造１７０に結合されている。図４にさらに示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ用の２つ以上の空気圧アクチュエータ１９２ａ（図２Ａ〜図２Ｄも参照）、または油圧式作動システム１９０ｂ用の２つ以上の油圧アクチュエータ１９２ｂなどの、２つ以上のアクチュエータ１９２（図２Ａ〜図２Ｄも参照）を含む。図２Ａに示すように、１つの空気圧アクチュエータ１９２ａなどの１つのアクチュエータ１９２は、ハウジング構造５０の外部５４の一部５８を貫通して形成された第２のハウジング開口部５６ｂなどのハウジング開口部５６を介して第１の伸縮構造１７０ａに結合されている。図２Ａにさらに示すように、別の空気圧アクチュエータ１９２ａなどの別のアクチュエータ１９２は、ハウジング構造５０の外部５４の一部５８を貫通して形成された第３のハウジング開口部５６ｃなどのハウジング開口部５６を介して第２の伸縮構造１７０ｂに結合されている。
【００８６】
図４に示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ用の空気圧入力ライン１９４ａ（図２Ａ〜図２Ｄも参照）などの、または油圧式作動システム１９０ｂ用の油圧入力ライン１９４ｂなどの、入力ライン１９４（図２Ａ〜図２Ｄも参照）をさらに含む。入力ライン１９４（図２Ａ、図４を参照）は、アクチュエータ１９２に結合されている。
【００８７】
図４に示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ用の空気圧出力ライン１９６ａ（図２Ａ〜図２Ｄも参照）などの、または油圧式作動システム１９０ｂ用の油圧出力ライン１９６ｂなどの、出力ライン１９６（図２Ａ〜図２Ｄも参照）をさらに含む。出力ライン１９６（図２Ａ、図４を参照）もアクチュエータ１９２に結合されている。
【００８８】
図４に示すように、作動システム１９０は、不要な材料または粒子を除去するために、出力ライン１９６に結合された１つまたは複数のフィルタ２０３をさらに含んでもよい。図４に示すように、作動システム１９０は、空気圧式作動システム１９０ａ用の圧縮空気１９８ａ、または油圧式作動システム１９０ｂ用の油圧流体１９８ｂなどの流体１９８をさらに含む。流体１９８は、供給タンク１９７（図４を参照）に貯蔵されてもよい。例えば、圧縮空気１９８ａは、圧縮機２０１（図４を参照）によって圧縮され、空気供給タンク１９７ａ（図４を参照）に貯蔵されてもよい。あるいは、空気圧式作動システム１９０ａ（図４を参照）は周囲環境から空気を取り入れることができ、周囲空気は圧縮機２０１（図４を参照）で圧縮され、圧縮空気１９８ａを得ることができ、圧縮空気１９８ａは空気圧式作動システム１９０ａによって直接使用される。油圧式作動システム１９０ｂは、油圧流体１９８ｂを貯蔵するための油圧流体供給タンク１９７ｂ（図４を参照）を含んでもよい。
【００８９】
図４に示すように、作動システム１９０は、圧縮空気１９８ａまたは油圧流体１９８ｂなどの流体１９８を作動システム１９０から送り出し、圧縮空気１９８ａまたは油圧流体１９８ｂなどの流体１９８を作動システム１９０に引き戻すための、真空ポンプ２００ａなどのポンプ装置２００をさらに含んでもよい。真空ポンプ２００ａなどのポンプ装置２００は、モーター２０２（図４を参照）、または別の適切な動力装置または装置で作動させることができる。モーター２０２は、電源２０５ａ（図４を参照）などの電源２０５（図４を参照）、または別の適切な電源２０５で電力を供給され得る。
【００９０】
図４に示すように、作動システム１９０は、ポンプ装置２００、入力ライン１９４、およびコントローラー２０６に結合された複数のバルブ２０４をさらに含んでもよい。図４に示すように、複数のバルブ２０４は、制御バルブ２０４ａとリリーフバルブ２０４ｂとを含む。しかしながら、追加のバルブ２０４も含まれてもよい。電気コントローラー２０６ａ（図４を参照）などのコントローラー２０６、または別の適切なタイプのコントローラー２０６は、バルブ２０４の開閉を制御し、作動システム１９０の他の動作を制御することができる。
【００９１】
構築作業２６（図２Ａを参照）の後に、作動システム１９０（図２Ｂ、図４を参照）は、アクチュエータ１９２（図２Ｂ、図４を参照）により、２つ以上の伸縮構造１７０（図２Ｂ、図４を参照）を収容位置１７４（図２Ａを参照）から完全延伸位置１７６（図２Ｂを参照）まで下向きに作動させる。特に、圧縮空気１９８ａ（図４を参照）または油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）は、入力ライン１９４（図２Ｂ、図４を参照）を通って流れてアクチュエータ１９２（図２Ｂ、図４を参照）作動させ、伸縮構造１７０の内部チャネル１８８（図２Ｂを参照）を通って流れて、円筒状伸縮部分１８４が完全に延伸して伸縮構造１７０が完全延伸位置１７６（図２Ｂを参照）になるまで、各伸縮構造１７０の円筒状伸縮部分１８４（図２Ｂを参照）を下方に作動させ、延伸させ、移動させる。
【００９２】
２つ以上の伸縮構造１７０が完全延伸位置１７６（図２Ｂを参照）にあると、内部チャネル１８８は、部品ホルダー装置１２０に対して開くように制御され、空気圧式作動システム１９０ａ（図４を参照）の圧縮空気１９８ａ（図４を参照）、または油圧式作動システム１９０ｂ（図４を参照）の油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）が流入１５７ａ（図３Ｂを参照）として部品ホルダー装置入力ライン１５８ａ（図３Ｂ、図４を参照）に流入して、流路１５９（図３Ｂを参照）を流れ、空気圧式作動システム１９０ａ用の複数の空気圧空気ピストン１５０ａ（図２Ｅ、図４を参照）、または油圧式作動システム１９０ｂ用の複数の油圧ピストン１５０ｂ（図４を参照）などの複数のピストン１５０（図２Ｅ、図４を参照）を作動位置１５６ａ（図２Ｅを参照）へ作動させることを可能にする。圧縮空気１９８ａまたは油圧流体１９８ｂなどの十分な量の流体１９８が部品ホルダー装置１２０に導入され、複数のピストン１５０を作動位置１５６ａ（図２Ｅを参照）に作動させて、部品ホルダー装置１２０を作動位置１４６（図２Ｅを参照）に作動させると、内部チャネル１８８は、流入１５７ａを止めるために部品ホルダー装置１２０に接近するように制御されてもよい。作動位置１５６ａでは、複数のピストン１５０が移動して、部品ホルダー装置１２０の内側可動部分１３４（図２Ｂ、図２Ｅを参照）を圧縮するので、内側可動部分１３４が構築部品２２ａ（図２Ｅを参照）の外側部分１４８（図２Ｅを参照）を圧縮し、必要に応じて、切断作業８４（図２Ｂ、図２Ｄを参照）中および切断作業８４後に、所定の位置に構築部品２２ａまたは複数の構築部品２２ｃ（図５Ｂを参照）を保持する。
【００９３】
切断作業８４（図２Ｂ、図２Ｄを参照）の後に、作動システム１９０（図２Ｂ、図４を参照）は、ポンプ装置２００（図４を参照）で伸縮構造１７０の内部チャネル１８８（図２Ｃを参照）を介して圧縮空気１９８ａ（図４を参照）または油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）を引き出すかまたは引き込み、これにより、伸縮構造１７０は、完全延伸位置１７６（図２Ｂを参照）から部分延伸位置１７８（図２Ｃを参照）まで上方に移動し、収容位置１７４（図２Ａを参照）に戻る。圧縮空気１９８ａ（図４を参照）または油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）は、出力ライン１９６（図２Ｃ、図４を参照）から流出し、１つまたは複数のフィルタ２０３でフィルタリングされ、空気供給タンク１９７ａ（図４を参照）または油圧流体供給タンク１９７ｂ（図４を参照）などの供給タンク１９７（図４を参照）に貯蔵される。あるいは、圧縮空気１９８ａを排出してもよい。
【００９４】
部品ホルダー装置１２０の内側可動部分１３４が、保持されている構築部品２２ａ（図２Ｃ、図２Ｅを参照）または複数の構築部品２２ｃ（図５Ｂを参照）を解放することが望ましい場合、各伸縮構造１７０（図２Ｃを参照）の内部チャネル１８８（図２Ｃを参照）は、部品ホルダー装置１２０に対して開き、空気圧式作動システム１９０ａ（図４を参照）用の圧縮空気１９８ａ（図４を参照）、または油圧式作動システム１９０ｂ（図４を参照）用の油圧流体１９８ｂ（図４を参照）などの流体１９８（図４を参照）が流路１５９（図３Ｂを参照）を通り、部品ホルダー装置出力ライン１５８ｂ（図３Ｂ、図４を参照）を通り、部品ホルダー装置１２０から流出１５７ｂ（図３Ｂを参照）として流出することを可能にするように制御され得る。圧縮空気１９８ａまたは油圧流体１９８ｂなどの流体１９８を含む流出１５７ｂは、ポンプ装置２００（図４を参照）で引き込まれるかまたは引き上げられ、内部チャネル１８８を通って逆流し、出力ライン１９６（図２Ｃ、図４を参照）を通って流れ、１つまたは複数のフィルタ２０３でフィルタリングされ、空気供給タンク１９７ａ（図４を参照）または油圧流体供給タンク１９７ｂ（図４を参照）などの供給タンク１９７（図４を参照）に貯蔵される。あるいは、圧縮空気１９８ａを排出してもよい。圧縮空気１９８ａまたは油圧流体１９８ｂなどの流体１９８が部品ホルダー装置１２０から除去されると、空気圧式作動システム１９０ａ用の複数の空気圧空気ピストン１５０ａ（図２Ｅ、図４を参照）、または油圧式作動システム１９０ｂ用の複数の油圧ピストン１５０ｂ（図４を参照）などの複数のピストン１５０（図２Ｆ、図４を参照）は、収容位置１５６ｂ（図２Ｆを参照）に戻り、内側可動部分１３４（図２Ｆを参照）は膨張して非圧縮形状に戻り、その結果、構築部品２２ａ（図２Ｃ、図２Ｅを参照）、または複数の構築部品２２ｃ（図５Ｂを参照）が解放される。部品ホルダー装置１２０（図２Ｆを参照）は収容位置１４７（図２Ｆを参照）に戻る。
【００９５】
ここで図５Ａ〜図５Ｂを参照すると、図５Ａは、各々が送出する４つのレーザーヘッド装置９６の形態など、４つのレーザービーム送出装置９０の例示的なバージョンの上面概略図であり、各々が切断レーザービーム９２を送出し、単一の構築部品２２ｂなどの構築部品２２ａを構築プレート２８から取り外す。図５Ｂは、図５Ａの４つのレーザーヘッド装置９６の形態などの４つのレーザービーム送出装置９０の上面概略図であり、各々が切断レーザービーム９２を送出し、構築プレート２８から複数の構築部品２２ｃなどの構築部品２２ａを取り外す。
【００９６】
図５Ａ〜図５Ｂに示すように、レーザーヘッド装置９６の形態などの各レーザービーム送出装置９０は、光ファイバ９８の一端に結合される。例えば、４つのレーザーヘッド装置９６は、４つの光ファイバ９８に結合され、第１の光ファイバ９８ａに結合された第１のレーザーヘッド装置９６ａと、第２の光ファイバ９８ｂに結合された第２のレーザーヘッド装置９６ｂと、第３の光ファイバ９８ｃに結合された第３のレーザーヘッド装置９６ｃと、第４の光ファイバ９８ｄに結合された第４のレーザーヘッド装置９６ｄと、を含む。４つの光ファイバ９８は、他端で光ファイバスプリッタ装置９９（図５Ａ〜図５Ｂを参照）に結合されている。光ファイバスプリッタ装置９９は、ネオジムＹＡＧレーザー９５（図５Ａ〜図５Ｂを参照）の形態などのレーザー切断装置９４（図５Ａ〜図５Ｂを参照）に結合されている。レーザー切断装置９４は、電源１０８ａ（図５Ａ〜図５Ｂを参照）などのレーザー電源１０８（図５Ａ〜図５Ｂを参照）に結合されている。あるいは、例えば、複数のレーザー切断装置９４が使用される場合、または光ファイバスプリッタ装置９９が必要でない場合、各光ファイバ９８は個々のレーザー切断装置９４に直接結合されてもよい。
【００９７】
図５Ａ〜図５Ｂにさらに示すように、各レーザーヘッド装置９６は、単一の構築部品２２ｂ（図５Ａを参照）のベース３２（図５Ｂを参照）、または複数の構築部品２２ｃ（図５Ｂを参照）のベース３２（図５Ｂを参照）に向けられ、切断レーザービーム９２を向けるレーザーヘッドチップ９７（図５Ａ〜図５Ｂを参照）を有する。４つのレーザーヘッド装置９６（図５Ａ〜図５Ｂを参照）は、切断される単一の構築部品２２ｂ（図５Ａを参照）、または複数の構築部品２２ｃ（図５Ｂを参照）に向けて間隔を空けて配置される。図５Ａ〜図５Ｂに示すように、４つのレーザーヘッド装置９６の各々は、互いに９０°（９０度）離間した９０°（９０度）離間関係１０２ａを含む離間関係１０２にある。別の例では、レーザービーム送出装置９０は、切断される１つまたは複数の構築部品２２ａに向かって、その周りに間隔を空けて配置された２つのレーザーヘッド装置９６を含む２つのレーザービーム送出装置９０を含むことができる。２つのレーザーヘッド装置９６の各々は、１８０°（１８０度）の離間関係１０２ｂ（図１Ａを参照）などの離間関係１０２（図１Ａを参照）にあり、互いに１８０°（１８０度）離間してもよい。
【００９８】
図５Ａ〜図５Ｂにさらに示すように、レーザーヘッド装置９６の形態などの各レーザービーム送出装置９０は、接続部材１２３（図２Ａ〜図２Ｄも参照）に結合される。次に、接続部材１２３は、部品ホルダー装置１２０（図３Ｂを参照）に結合された電磁作動システム１６０（図３Ｂを参照）に接続される。４つのレーザーヘッド装置９６は、好ましくは、それぞれ、接続部材１２３を介して、部品ホルダー装置１２０に接続された電磁作動システム１６０に結合される。４つのレーザーヘッド装置９６の形態などの４つのレーザービーム送出装置９０により、電磁作動システム１６０（図３Ｂを参照）は、レーザーヘッド装置９６（図５Ａ〜図５Ｂを参照）の形態などの各レーザービーム送出装置９０（図５Ａ〜図５Ｂを参照）を４５°（４５度）の弧の第１の掃引方向１０４ａ（図５Ａ〜図５Ｂを参照）に回転または移動させ、４５°（４５度）の弧で第２の掃引方向１０４ｂ（図５Ａ〜図５Ｂを参照）の反対方向に戻り、９０°（９０度）の総掃引を行うように動作可能である。電磁作動システム１６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図３Ｂを参照）は、好ましくは、４つのレーザーヘッド装置９６のそれぞれを所定のパス数１００（図１Ａを参照）だけ＋／−４５°（プラスまたはマイナス４５度）同時に回転させて、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図５Ａ〜図５Ｂを参照）の各々のベース３２（図５Ａ〜図５Ｂを参照）を切断するように動作可能である。
【００９９】
レーザーヘッド装置９６（図５Ａ〜図５Ｂを参照）の代わりに、レーザービーム送出装置９０は、ミラー１１１（図１Ａ、図２Ｄを参照）などの光学装置１１０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｄを参照）の形態であってもよく、各々は、取り付け要素１１３（図２Ｄを参照）を介して、部品ホルダー装置１２０（図２Ｄを参照）に結合された電磁作動システム１６０（図２Ｄを参照）に結合される。光学装置１１０（図１Ａ、図２Ｄを参照）は、好ましくは、切断される１つまたは複数の構築部品２２ａ（図１Ａ、図２Ｄを参照）の周りに配置される。
【０１００】
レーザービーム送出装置９０が、４つのミラー１１１（図１Ａを参照）などの４つの光学装置１１０（図１Ａ〜図１Ｂを参照）の形態の４つのレーザービーム送出装置９０を含む場合、４つのミラー１１１などの４つの光学装置１１０は、好ましくは互いに９０°（９０度）の離間関係１０２ａ（図１Ａを参照）などの離間関係１０２（図１Ａを参照）、９０°の間隔である。電磁作動システム１６０、４つのミラー１１１のそれぞれを所定のパス数１００（図１Ａを参照）だけ＋／−４５°（プラスまたはマイナス４５度）同時に回転させて、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図１Ａを参照）の各々のベース３２（図１Ａを参照）を切断するように動作可能である。レーザービームスプリッタ装置１１６（図１Ａ、図２Ｄを参照）は、電気ターンテーブル装置１１８（図２Ｄを参照）を介して、４つのミラー１１１（図１Ａを参照）が４つのミラー１１１と同時に回転する。
【０１０１】
レーザービーム送出装置９０が２つのミラー１１１などの２つの光学装置１１０を含む２つのレーザービーム送出装置９０を含む場合、２つのミラー１１１の各々は、１８０°（１８０度）の離間関係１０２ｂ（図１Ａを参照）などの離間関係１０２（図１Ａを参照）にあり、互いに１８０°（１８０度）離間してもよい。
【０１０２】
ここで図６を参照すると、図６は、本開示の方法２４０の例示的なバージョンのステップのフローチャートである。図６のブロックは、動作および／またはその一部を表し、様々なブロックを接続する線は、動作またはその一部の特定の順序または依存性を意味しない。図６および本明細書に記載の方法２４０のステップの開示は、ステップが実行されるシーケンスを必ずしも決定すると解釈されるべきではない。むしろ、１つの例示的な順序が示されているが、適切な場合にステップのシーケンスが変更され得ることを理解されたい。したがって、特定の作業は、異なる順序で、または同時に実行されてもよい。
【０１０３】
別のバージョンでは、選択的レーザー融解（ＳＬＭ）ＡＭプロセス１３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）、または別の適切なＡＭプロセス１２などの付加製造（ＡＭ）プロセス１２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）中に構築された１つまたは複数の構築部品２２ａ（図２Ｂ、図２Ｄを参照）などの１つまたは複数の部品２２を自動的に取り外すための、部品取り外しアセンブリ８０ａ（図２Ａ〜図２Ｃを参照）または部品取り外しアセンブリ８０ｂ（図２Ｄを参照）の形態などの部品取り外しアセンブリ８０を備えたＡＭ装置１０ａ（図１Ｂを参照）などの付加製造（ＡＭ）装置１０（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を使用する方法２４０（図６を参照）が提供される。
【０１０４】
図６に示すように、方法２４０は、ＡＭ装置１０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）の構築チャンバ２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）の構築プレート２８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）上に１つまたは複数の部品２２（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）を構築するステップ２４２を含む。ＡＭプロセス１２の構築作業２６（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）中に、１つまたは複数の部品２２（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）が粉末２４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）で構築される。一バージョンでは、１つまたは複数の部品２２は、構築作業２６中にレーザーアセンブリ６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）で構築プレート２８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）上に構築され融着されて、構築プレート２８に取り付けられた１つまたは複数の構築部品２２ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）を得る。１つまたは複数の部品２２が構築チャンバ２０に構築された後に、構築チャンバ２０からの未使用粉末２４ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）などの未使用の構築材料２３ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）が構築チャンバ２０から除去され、真空装置４８（図１Ｂを参照）などの粉末除去装置、または別の適切な粉末除去装置またはシステムで構築部品２２ａから除去される。
【０１０５】
構築プレート２８上に１つまたは複数の部品２２を構築するステップ２４２は、粉末２４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）で構築され、レーザーアセンブリ６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）で構築プレート２８（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）に融着された１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）上に１つまたは複数の部品２２を構築することをさらに含んでもよい。１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａ〜図１Ｂを参照）は、１つまたは複数の支柱３３ａ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、１つまたは複数のペグ３３ｂ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、１つまたは複数の突起  ３３ｃ（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）、または構築プレート２８上の１つまたは複数の部品２２を支持するための別の適切なタイプの支持構造３３を含んでもよい。
【０１０６】
図６に示すように、方法２４０は、作動システム１９０（図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄ、図４を参照）を介して、付加製造装置１０のハウジング構造５０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａを参照）内に結合された部品取り外しアセンブリ８０（図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を、収容位置１７４（図２Ａを参照）から完全延伸位置１７６（図２Ｂを参照）まで展開するステップ２４４をさらに含む。上記で詳細に説明したように、部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）は、レーザーアセンブリ６０とは別個の１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を含む。部品取り外しアセンブリ８０は、さらに、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０に結合された部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を含む。
【０１０７】
部品取り外しアセンブリ８０は、部品ホルダー装置１２０に結合され、さらに１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０にさらに結合された電磁作動システム１６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）をさらに含んでもよい。部品取り外しアセンブリ８０は、部品ホルダー装置１２０に結合され、ＡＭ装置１０のハウジング構造５０にさらに結合された２つ以上の伸縮構造１７０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）をさらに含んでもよい。
【０１０８】
作動システム１９０（図４を参照）を介して部品取り外しアセンブリ８０を展開するステップ２４４（図６を参照）は、空気圧式作動システム１９０ａ（図４を参照）および油圧式作動システム１９０ｂ（図４を参照）のうちの１つを含む作動システム１９０を展開するステップを含む。
【０１０９】
図６に示すように、方法２４０はさらに、部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）と１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）を、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図２Ｂを参照）などの１つまたは複数の部品２２（図２Ｂを参照）に隣接する位置２１０（図２Ｂを参照）に位置決めするステップ２４５を含む。
【０１１０】
図６に示すように、方法２４０は、１つまたは複数の部品  ２２（図２Ｂを参照）の１つまたは複数に対して圧縮して１つまたは複数の部品２２を定位置に保持するために、作動システム１９０（図２Ｂを参照）を介して部品ホルダー装置１２０（図２Ｂを参照）を作動させるステップ２４６をさらに含む。
【０１１１】
部品ホルダー装置１２０を作動させるステップ２４６（図６を参照）は、１つまたは複数の部品２２（図２Ｅを参照）の１つまたは複数の外側部分１４８（図２Ｅを参照）に対して内側可動部分１３４を圧縮して切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）中に１つまたは複数の部品２２を所定の位置に保持するために、部品ホルダー装置１２０（図２Ｅを参照）の内側可動部分１３４（図２Ｅを参照）に結合された複数のピストン１５０（図２Ｅを参照）を作動させるステップを含んでもよい。
【０１１２】
図６に示すように、方法２４０は、好ましくは、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図２Ｂ、図２Ｄを参照）などの１つまたは複数の部品２２（図２Ｂ、図２Ｄを参照）の各々のベース３２（図２Ｂ、図２Ｄを参照）を切断して、ＡＭ装置１０（図２Ｂ、図２Ｄを参照）内の構築プレート２８（図２Ｂ、図２Ｄを参照）から１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を自動的に取り外すために、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０（図２Ｂ、図２Ｄを参照）の各々を介して切断レーザービーム９２（図２Ｂ、図２Ｄを参照）を送出することにより、切断作業８４（図２Ｂを参照）を実行するステップ２４８をさらに含む。
【０１１３】
切断レーザービーム９２を送出することにより、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）を実行するステップ２４８（図６を参照）は、レーザー切断装置９４（図２Ｂを参照）に結合された１つまたは複数のレーザーヘッド装置９６（図２Ｂを参照）、あるいは１つまたは複数の光学装置１１０（図２Ｄを参照）の上方に配置されたレーザービームスプリッタ装置１１６（図２Ｄを参照）に対して角度が付けられた１つまたは複数の光学装置１１０のうちの１つを含む１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０の各々を介して、切断レーザービーム９２を送出することにより、切断作業８４を実行するステップ２４８を含む。レーザービームスプリッタ装置１１６（図２Ｄを参照）は、レーザー切断装置９４（図２Ｄを参照）から切断レーザービーム９２（図２Ｄを参照）を受け取るように角度が付けられている。
【０１１４】
切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂを参照）を実行するステップ２４８（図６を参照）は、１つまたは複数のレーザービーム送出装置９０の各々を所定のパス数１００（図１Ａを参照）で同時に回転させて、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図１Ａおよび図１Ｂを参照）などの１つまたは複数の部品２２の各々のベース３２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を切断するために、電磁作動システム１６０（図１Ａ〜図１Ｂ、図３Ａ〜図３Ｂを参照）を使用するステップをさらに含む。
【０１１５】
切断作業８４を実行するステップ２４８（図６を参照）は、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）の前に、ＡＭ装置１０（図１Ａ〜図１Ｂを参照）からの１つまたは複数の構築部品２２ａが取り付けられた構築プレート２８の手動除去２１８（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避し、ＡＭ装置１０の外側の、構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａの機械的取り外し２１４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避するために、構築プレート２８（図１Ａ〜図１Ｂを参照）からの１つまたは複数の構築部品２２ａ（図１Ａ〜図１Ｂを参照）の自動取り外し２１２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を提供するステップをさらに含む。
【０１１６】
ここで図７を参照すると、図７は、航空機２５０ａの形態などの航空機２５０の斜視図であり、本開示の付加製造（ＡＭ）プロセス１２（図１Ａ〜１Ｂを参照）のための付加製造（ＡＭ）装置１０（図１Ａ〜図１Ｂを参照）および付加製造（ＡＭ）システム１４（図１Ｂを参照）の例示的なバージョンを使用して製造された、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を組み込む。
【０１１７】
図７に示すように、航空機２５０ａの形態などの航空機２５０は、胴体２５２、機首２５４、操縦室２５６、翼部２５８、エンジン２６０、ならびに水平スタビライザ２６４および垂直スタビライザ２６６を含む尾部２６２を含む。航空機２５０ａ（図７を参照）の形態などの航空機２５０（図７を参照）は、航空機２５０ａ内に設置された、あるいはエンジン２６０、翼部２５８、尾部２６２、または航空機２５０ａの他の適切な領域に設置された、構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を含む。
【０１１８】
ここで図８および９を参照すると、図８は、例示的な航空機の製造および保守点検方法３００の流れ図であり、図９は、航空機３１６の例示的なブロック図である。図８、図９を参照すると、本開示のバージョンは、図８に示すような航空機の製造および保守点検方法３００と、図９に示すような航空機３１６との関連で説明することができる。
【０１１９】
生産前に、例示的な航空機の製造および保守点検方法３００は、航空機３１６の仕様および設計３０２および材料調達３０４を含んでもよい。製造中に、航空機３１６の構成要素および部分組立品の製造３０６およびシステム統合３０８が行われる。その後に、航空機３１６は、認証および搬送３１０を経て、就航３１２される。顧客による就航３１２の間に、航空機３１６は、定期的な整備および保守点検３１４（修正、再構成、改修、および他の適切な保守点検を含んでもよい）のために予定されてもよい。
【０１２０】
航空機の製造および保守点検方法３００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、および／またはオペレーター（例えば、顧客）によって実行または実施されてもよい。この説明の目的上、システムインテグレータには、任意の数の航空機メーカーおよび主要システムの下請業者を含めることができるが、これらに限定されない。第三者には、任意の数のベンダー、下請業者、およびサプライヤーが含まれてもよいが、これらに限定されない。オペレーターには、航空会社、リース会社、軍隊、サービス組織、およびその他の適切なオペレーターが含まれてもよい。
【０１２１】
図９に示すように、例示的な航空機の製造および保守点検方法３００によって製造された航空機３１６は、複数のシステム３２０および内部３２２を有する機体３１８を含むことができる。複数のシステム３２０の例は、推進システム３２４、電気システム３２６、油圧システム３２８、および環境システム３３０のうちの１つまたは複数を含むことができる。任意の数の他のシステムを含めることができる。航空宇宙の例が示されているが、本開示の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用することができる。
【０１２２】
本明細書で具体化される方法およびシステムは、航空機の製造および保守点検方法３００の任意の１つまたは複数の段階に使用されてもよい。例えば、構成要素および部分組立品の製造３０６に対応する構成要素または部分組立品は、航空機３１６が就航中３１２に製造された構成要素または部分組立品と同様の方法で製作または製造することができる。また、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせは、例えば、航空機３１６のアセンブリの実質的な迅速化またはコストの低減によって、構成要素および部分組立品の製造３０６およびシステム統合３０８の際に用いることができる。同様に、航空機３１６の就航中３１２に、例えば、限定ではないが、整備および保守点検３１４に、装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせの１つまたは複数を利用することができる。
【０１２３】
両方とも部品取り外しアセンブリ８０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を有する付加製造（ＡＭ）装置１０（図１Ａを参照）および付加製造（ＡＭ）システム１４、ならびに方法２４０（図６を参照）の開示されたバージョンは、例えば、レーザーヘッド装置９６などのレーザービーム送出装置９０のアレイ、または例えば、ミラー１１１の形態でＡＭ装置１０の内部に配置され、かつ取り外しまたは切断される１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２に直接隣接して配置された光学装置１１０の追加を提供し、レーザービーム送出装置９０のアレイによって送出される１つまたは複数の切断レーザービーム９２により、ＡＭ装置１０内で、構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の取り外しまたは切断を可能にする。レーザービーム送出装置９０は、好ましくは、光ファイバを介して、ＡＭ装置１０の内部またはＡＭ装置１０の外部に配置され得るネオジムＹＡＧレーザー９５などの高出力レーザー切断装置９４に結合される。
【０１２４】
加えて、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２は、構築プレート２８上に持ち上げられ、１つまたは複数の支柱３３ａ（図１Ａを参照）などの１つまたは複数の支持構造３３（図１Ａを参照）、構築プレート２８上に構築された１つまたは複数のペグ３３ｂ（図１Ａを参照）、あるいは１つまたは複数の突起３３ｃ（図１Ａを参照）上に構築することができ、ベース３２（図２Ｂを参照）または各構築部品２２ａなどの各部品２２の底部は、各切断レーザービーム９２および切断レーザービーム経路に明確に露出され得る。１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２、ならびに／あるいはレーザービーム送出装置９０のアレイのいずれかは、切断されている各構築部品２２ａなどの各部品２２のベース３２などの部分が、所定のパス数１００（図１Ａを参照）などの複数のレーザーパスに曝されるように構成されることが好ましい。
【０１２５】
ＡＭシステム１４のＡＭ装置１０の構築チャンバ２０（図２Ａを参照）の構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２のその場および現場での取り外しおよび除去が可能である。切断作業８４（図１Ａ〜１Ｂ）の前に、ＡＭ装置１０から１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２が取り付けられた構築プレート２８の手動除去２１８（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避するために、かつ、ＡＭ装置１０の外側の構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の機械的取り外し２１４（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を回避するために、部品取り外しアセンブリ８０（図２Ａ〜図２Ｄを参照）は、構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２の自動取り外し２１２（図１Ａ〜図１Ｂを参照）を提供する。さらに、部品取り外しアセンブリ８０は、構築プレート２８からの１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を機械的に切断または分離するために、取り付け構築部品２２ａなどの取り付け部品２２を備えた構築プレート２８を旋盤、切削工具、または他の機械加工工具に搬送する必要を回避する。
【０１２６】
さらに、ＡＭ装置１０（図１Ａを参照）およびＡＭシステム１６および方法２４０（図６を参照）の開示されたバージョンは、部品取り外しアセンブリ８０の一部として部品ホルダー装置１２０（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ａ〜図２Ｄを参照）を提供し、切断作業８４（図１Ａ〜図１Ｂ、図２Ｂ、図２Ｄを参照）の間および／または後に、１つまたは複数の構築部品２２ａ（図２Ｂ、図２Ｄを参照）などの１つまたは複数の部品２２（図２Ｂ、図２Ｄを参照）を保持または固定して、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２を所定の位置に保持し、１つまたは複数の構築部品２２ａなどの１つまたは複数の部品２２が、切断作業８４の間および／または後に転倒しないようにする。
【０１２７】
さらに、本開示は、以下の項による実施形態を含む。
【０１２８】
第１項．付加製造プロセス用の付加製造装置であって、付加製造装置は、
構築作業中に、粉末を用いて構築された１つまたは複数の部品を支持するための構築プレートを含む構築チャンバと、
１つまたは複数の部品を構築するために使用される粉末を溶融および融着させるために、溶融レーザービームを送出するように動作可能なレーザーアセンブリと、
レーザーアセンブリから分離され、切断作業のために動作可能な部品取り外しアセンブリと、を含み、部品取り外しアセンブリは、
各々が切断レーザービームを送出するように動作可能な１つまたは複数のレーザービーム送出装置と、
１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置と、を含み、部品取り外しアセンブリは、構築作業後に、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置が１つまたは複数の部品に隣接する位置にあるように移動するように動作可能であり、
切断作業中に、部品ホルダー装置は、１つまたは複数の部品を保持し、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々は、切断レーザービームを送出して、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外す、付加製造装置。
【０１２９】
第２項．構築チャンバ、レーザーアセンブリ、および部品取り外しアセンブリを収容するハウジング構造をさらに含む、第１項に記載の付加製造装置。
【０１３０】
第３項．部品取り外しアセンブリは、ハウジング構造に結合され、部品ホルダー装置にさらに結合された２つ以上の伸縮構造をさらに含む、第２項に記載の付加製造装置。
【０１３１】
第４項．部品取り外しアセンブリは、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とに結合された電磁作動システムをさらに含み、電磁作動システムは、切断作業中に１つまたは複数のレーザービーム送出装置を回転させるように動作可能である、第１項に記載の付加製造装置。
【０１３２】
第５項．１つまたは複数のレーザービーム送出装置は、１つまたは複数のレーザーヘッド装置を含み、１つまたは複数のレーザーヘッド装置の各々は光ファイバに結合され、各光ファイバは、レーザー切断装置、またはレーザー切断装置に結合された光ファイバスプリッタ装置のうちの一方に結合される、第１項に記載の付加製造装置。
【０１３３】
第６項．レーザー切断装置が、６ｋＷ（６キロワット）から１０ｋＷ（１０キロワット）の範囲のレーザー出力を有するネオジムイットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）レーザーを含む、第５項に記載の付加製造装置。
【０１３４】
第７項．１つまたは複数のレーザービーム送出装置は、取り外される１つまたは複数の部品の周りに配置された４つのレーザーヘッド装置を含む４つのレーザービーム送出装置を含み、４つのレーザーヘッド装置の各々は、互いに９０°（９０度）離間している、第１項に記載の付加製造装置。
【０１３５】
第８項．４つのレーザーヘッド装置は、部品ホルダー装置に接続された電磁作動システムに結合され、電磁作動システムは、４つのレーザーヘッド装置の各々を所定のパス数で＋／−４５°（プラスまたはマイナス４５度）同時に回転させ、１つまたは複数の部品の各々のベースをカットすることができる、第７項に記載の付加製造装置。
【０１３６】
第９項．１つまたは複数のレーザービーム送出装置は、１つまたは複数の光学装置を含み、各々が１つまたは複数の光学装置の上方に位置するレーザービームスプリッタ装置の１つまたは複数の入射角に対して角度が付けられおり、さらに、レーザービームスプリッタ装置は、レーザー切断装置から切断レーザービームを受け取り、１つまたは複数の光学装置に切断レーザービームを伝送するように角度が付けられている、第１項に記載の付加製造装置。
【０１３７】
第１０項．１つまたは複数の光学装置は、取り外される１つまたは複数の部品の周りに配置された４つのミラーを含み、４つのミラーの各々は互いに９０°（９０度）離間し、さらに、レーザービームスプリッタ装置は、電気ターンテーブル装置に接続されている、第９項に記載の付加製造装置。
【０１３８】
第１１項．４つのミラーは、部品ホルダー装置に接続された電磁作動システムに結合され、電磁作動システムは、４つのミラーの各々を同時に回転させるように動作可能であり、さらに、４つのミラーが同時に回転するときに、レーザービームスプリッタ装置は、電気ターンテーブル装置を介して、４つのミラーと一致して回転する、第１０項に記載の付加製造装置。
【０１３９】
第１２項．部品ホルダー装置は、１つまたは複数の部品を所定の位置に保持するために、外側静止部分と、１つまたは複数の部品のうちの１つまたは複数に対して圧縮するように移動可能な内側可動部分と、を含み、内側可動部分は、内側可動部分に結合された複数のピストンと共に移動可能であり、複数のピストンは、作動システムを介して作動する、第１項に記載の付加製造装置。
【０１４０】
第１３項．部品取り外しアセンブリは、構築プレートからの１つまたは複数の部品の自動取り外しを提供して、切断作業の前に、付加製造装置から取り付けられた１つまたは複数の部品を有する構築プレートの手動による取り外しを回避し、付加製造装置の外側で、構築プレートからの１つまたは複数の部品の機械的取り外しを回避する、第１項に記載の付加製造装置。
【０１４１】
第１４項．付加製造プロセスのための付加製造システムであって、付加製造システムはハウジング構造を含み、ハウジング構造は、構築作業中に、粉末を用いて構築された１つまたは複数の部品を支持するための構築プレートを含む構築チャンバと、１つまたは複数の部品を構築するために使用される粉末を溶融および融着させるために、溶融レーザービームを送出するように動作可能なレーザーアセンブリと、レーザーアセンブリから分離され、切断作業のために動作可能な部品取り外しアセンブリと、を含み、部品取り外しアセンブリは、各々が切断レーザービームを送出するように動作可能な１つまたは複数のレーザービーム送出装置と、１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置と、を含み、部品取り外しアセンブリは、構築作業後に、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置が１つまたは複数の部品に隣接する位置にあるように移動するように動作可能であり、部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とに結合された電磁作動システムをさらに含み、電磁作動システムは、切断作業中に１つまたは複数のレーザービーム送出装置を回転させるように動作可能であり、切断作業中に、部品ホルダー装置は、１つまたは複数の部品を保持し、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々は、切断レーザービームを送出し、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を取り外す、付加製造システム。
【０１４２】
第１５項．付加製造システムは選択的レーザー溶解（ＳＬＭ）付加製造システムを含み、付加製造装置は選択的レーザー溶解（ＳＬＭ）付加製造装置を含む、第１４項に記載の付加製造システム。
【０１４３】
第１６項．１つまたは複数のレーザービーム送出装置は、レーザー切断装置に結合された１つまたは複数のレーザーヘッド装置、あるいは、１つまたは複数の光学装置の上に配置されたレーザービームスプリッタ装置に対して角度が付けられた１つまたは複数の光学装置のうちの１つを含み、レーザービームスプリッタ装置は、レーザー切断装置から切断レーザービームを受け取るように角度が付けられている、第１４項に記載の付加製造システム。
【０１４４】
第１７項．部品取り外しアセンブリは、ハウジング構造に結合され、部品ホルダー装置にさらに結合された２つ以上の伸縮構造をさらに含む、第１４項に記載の付加製造システム。
【０１４５】
第１８項．部品取り外しアセンブリを作動させるために、付加製造装置に結合された作動システムをさらに含む、第１４項に記載の付加製造システム。
【０１４６】
第１９項．付加製造プロセス中に構築された１つまたは複数の部品を自動的に取り外すために、部品取り外しアセンブリを有する付加製造装置を使用する方法であって、方法は、付加製造装置の構築チャンバ内の構築プレート上に１つまたは複数の部品を構築するステップであって、１つまたは複数の部品は、粉末を用いて構築され、構築作業中にレーザーアセンブリで構築プレートに融着されるステップと、作動システムを介して、付加製造装置内に結合された部品取り外しアセンブリを、収容位置から完全延伸位置まで展開するステップであって、部品取り外しアセンブリは、レーザーアセンブリとは別個の１つまたは複数のレーザービーム送出装置と、１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された部品ホルダー装置と、を含む、ステップと、１つまたは複数の部品に隣接する位置に部品ホルダー装置と１つまたは複数のレーザービーム送出装置とを配置するステップと、１つまたは複数の部品のうちの１つまたは複数に対して圧縮し、１つまたは複数の部品を所定の位置に保持するために、作動システムを介して、部品ホルダー装置を作動させるステップと、付加製造装置内の構築プレートから１つまたは複数の部品を自動的に取り外すために、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々を介して、切断レーザービームを送出することにより、切断作業を実行するステップと、を含む方法。
【０１４７】
第２０項．作動システムを介して、部品取り外しアセンブリを展開するステップは、空気圧式作動システムおよび油圧式作動システムのうちの一方を含む作動システムを介して展開するステップを含む、第１９項に記載の方法。
【０１４８】
第２１項．作動システムを介して、部品取り外しアセンブリを展開するステップは、部品ホルダー装置に結合され、かつ１つまたは複数のレーザービーム送出装置に結合された電磁作動システムをさらに含み、部品ホルダー装置に結合され、付加製造装置のハウジング構造にさらに結合された２つ以上の伸縮構造をさらに含む、部品取り外しアセンブリを展開するステップを含む、第１９項に記載の方法。
【０１４９】
第２２項．切断作業を実行するステップは、１つまたは複数の部品の各々のベースを切断するために、所定の数のパスについて、１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々を同時に回転させるように電磁作動システムを使用するステップをさらに含む、第２１項に記載の方法。
【０１５０】
第２３項．切断レーザービームを送出することにより切断作業を実行するステップは、レーザー切断装置に結合された１つまたは複数のレーザーヘッド装置、あるいは１つまたは複数の光学装置の上方に配置されたレーザービームスプリッタ装置に対して角度が付けられた１つまたは複数の光学装置のうちの１つを含む１つまたは複数のレーザービーム送出装置の各々を介して、切断レーザービームを送出することにより、切断作業を実行するステップを含み、レーザービームスプリッタ装置は、レーザー切断装置から切断レーザービームを受け取るように角度が付けられている、第１９項に記載の方法。
【０１５１】
第２４項．構築プレート上に１つまたは複数の部品を構築するステップは、粉末を用いて構築され、レーザーアセンブリを用いて構築プレートに融着された１つまたは複数の支持構造上に１つまたは複数の部品を構築するステップをさらに含み、１つまたは複数の支持構造は、１つまたは複数の支柱、１つまたは複数のペグ、あるいは１つまたは複数の突起を含む、第１９項に記載の方法。
【０１５２】
前述の説明および関連する図面に提示された教示の利点を有する、本開示に関係する当業者には、本開示の多くの改変および他のバージョンが想到されるであろう。本明細書に記載されたバージョンは例示的なものであり、限定的または網羅的であることを意図するものではない。本明細書では特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定の目的では使用されていない。
【符号の説明】
【０１５３】
１０  付加製造（ＡＭ）装置
１１  選択的レーザー融解（ＳＬＭ）ＡＭ装置
１４  ＡＭシステム
１６  選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）システム
１８  構築アセンブリ
２０  構築チャンバ
２２  取り付け部品
２３  構築材料
２４  粉末
２８  構築プレート
３０  構築プラットフォーム
３２  ベース
３３  支持構造
３６  壁
３８  構築ピストン
４０  構築ピストンアクチュエータ
４４  層
４６  粉末床
４８  真空装置
５０  ハウジング構造
５６  ハウジング開口部
６０  レーザーアセンブリ
６２  レーザー装置
６４  レーザービーム
６６  スキャナシステム
６８  走査ミラー
７０  焦点レンズ
７１  箇所
７２  電力システム
７３  電源
７４  制御システム
７５  接続要素
７６  コンピュータ
８０  部品取り外しアセンブリ
９０  レーザービーム送出装置
９４  高出力レーザー切断装置
９５  ネオジムＹＡＧレーザー
９６  レーザーヘッド装置
９７  レーザーヘッドチップ
９８  光ファイバ
９９  光ファイバスプリッタ装置
１１０  光学装置
１１１  ミラー
１１６  レーザービームスプリッタ装置
１２０  部品ホルダー装置
１２４  外側静止部分
１３４  内側可動部分
１５０  ピストン
１６０  電磁作動システム
【図１Ａ】
2020084317.tif 000002
【図１Ｂ】
2020084317.tif 000003
【図２Ａ】
2020084317.tif 000004
【図２Ｂ】
2020084317.tif 000005
【図２Ｃ】
2020084317.tif 000006
【図２Ｄ】
2020084317.tif 000007
【図２Ｅ】
2020084317.tif 000008
【図２Ｆ】
2020084317.tif 000009
【図３Ａ】
2020084317.tif 000010
【図３Ｂ】
2020084317.tif 000011
【図４】
2020084317.tif 000012
【図５Ａ】
2020084317.tif 000013
【図５Ｂ】
2020084317.tif 000014
【図６】
2020084317.tif 000015
【図７】
2020084317.tif 000016
【図８】
2020084317.tif 000017
【図９】
2020084317.tif 000018
【外国語明細書】
2020084317000001.pdf