【手続補正書】
【提出日】平成23年8月1日(2011.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一層又は複数層からなるパーツの製作中に自動積層成形装置の位置的な積層精度を判定する方法であって、
座標系における積層成形装置の積層ヘッドの位置を測定するステップ、
積層ヘッドに対するプライ端部の位置を決定するステップ、
プライ端部の位置を、測定されたヘッドの位置に基づく座標系中に変換するステップ、
プライ端部の位置を、前記座標系から、製作中のパーツに関連する第２座標系中に変換するステップ、及び
製作中のパーツに関連する第２座標系における実際のプライ端部の位置と、当該第２座標系において規定されたプライ端部の予測位置とを比較することにより、装置の積層精度を決定するステップ
を含む方法。
【請求項２】
プライ端部の位置を決定するステップが、
積層ヘッドに対する位置が既知の装置内蔵式視覚システムを作動させて、製作中のパーツの表面上に、表面接線に鋭角で且つ視覚システムに対する位置関係が既知の少なくとも一つのレーザ線を投射するステップ、
投射された少なくとも一つのレーザ線の不連続性を利用して、視覚システムの座標系内におけるプライ端部の積層位置を決定するステップ、及び
視覚システムの基準フレームを、製作中のパーツの表面に相関させるステップ
からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
視覚システムの基準フレームをパーツの表面に相関させるステップが、
複数の近接センサの視覚システムに対する搭載位置を規定するステップ、
前記複数の近接センサを利用して、パーツの表面上に、視覚システムの視野に実質的に相関する信号を投射するステップ、及び
製作中のパーツ上に投射された記号の位置を、前記近接センサの規定された搭載位置に相関させるステップ
からなる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
プライ端部の位置を独立した座標系に変換するステップが、各レーザ線の不連続性の三次元座標を積層ヘッドの位置に内挿するステップからなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
独立した座標系における積層ヘッドの位置を測定するステップが、
積層成形装置の積層ヘッドに対する複数のレーザ追跡装置の搭載位置を規定するステップ、
積層ヘッドと対応する各レーザ追跡装置との間の距離を受け取るステップ、及び
レーザ追跡装置から受け取った距離を当該追跡装置の搭載位置に相関させることにより、積層ヘッドの位置を決定するステップ
からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ジャイロスコープを利用して積層ヘッドの方向を供給するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一つのエンコーダ、全地球測位システム、及び追跡干渉計を利用することにより、製作中のパーツに関連するマンドレルの方向及び回転を測定するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
自動積層成形（ＡＦＰ）装置であって、
ＡＦＰヘッド、
一の座標系内における前記ＡＦＰヘッドの位置を供給する少なくとも一つの位置決めデバイス、及び
前記ＡＦＰヘッドによって材料が積層されるとき、繊維材料のプライの端部の配置を決定する視覚システム
を備え、前記ＡＦＰヘッドに対する前記視覚システムの位置に基づいてプライの端部の位置を計算し、当該位置を、前記ＡＦＰヘッドに関連する座標系から、前記装置によって製作されるパーツに関連する座標系へと変換するようにプログラムされている、装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つの位置決めデバイスが、
各々が、前記ＡＦＰヘッドに関連する座標系内において既知の位置にある複数の追跡デバイス、及び
前記ＡＦＰヘッド上に搭載された複数の反射デバイス
を備え、前記追跡デバイスが、前記反射デバイスから受け取る反射に基づいて、座標系内における前記ＡＦＰヘッドの位置を追跡する、請求項８に記載のＡＦＰ装置。
【請求項１０】
前記複数の追跡装置が、それぞれの前記反射デバイスの三次元位置を供給し、前記反射デバイスの位置が前記ＡＦＰヘッドを基準としている、請求項８に記載のＡＦＰ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
種々の特定の実施形態の観点から本発明について説明したが、当業者であれば、請求の範囲及び精神の範囲内で、本発明に変更が可能であることが分かるであろう。
また、本発明は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
単一層又は複数層からなるパーツの製作中に自動積層成形装置の位置的な積層精度を判定する方法であって、
座標系における積層成形装置の積層ヘッドの位置を測定するステップ、
積層ヘッドに対するプライ端部の位置を決定するステップ、
プライ端部の位置を、測定されたヘッドの位置に基づく座標系中に変換するステップ、
プライ端部の位置を、前記座標系から、製作中のパーツに関連する第２座標系中に変換するステップ、及び
製作中のパーツに関連する第２座標系における実際のプライ端部の位置と、当該第２座標系において規定されたプライ端部の予測位置とを比較することにより、装置の積層精度を決定するステップ
を含む方法。
（態様２）
プライ端部の位置を決定するステップが、
積層ヘッドに対する位置が既知の装置内蔵式視覚システムを作動させて、製作中のパーツの表面上に、表面接線に鋭角で且つ視覚システムに対する位置関係が既知の少なくとも一つのレーザ線を投射するステップ、
投射された少なくとも一つのレーザ線の不連続性を利用して、視覚システムの座標系内におけるプライ端部の積層位置を決定するステップ、及び
視覚システムの基準フレームを、製作中のパーツの表面に相関させるステップ
からなる、態様１に記載の方法。
（態様３）
視覚システムの基準フレームをパーツの表面に相関させるステップが、
複数の近接センサの視覚システムに対する搭載位置を規定するステップ、
前記複数の近接センサを利用して、パーツの表面上に、視覚システムの視野に実質的に相関する信号を投射するステップ、及び
製作中のパーツ上に投射された記号の位置を、前記近接センサの規定された搭載位置に相関させるステップ
からなる、態様２に記載の方法。
（態様４）
プライ端部の位置を独立した座標系に変換するステップが、各レーザ線の不連続性の三次元座標を積層ヘッドの位置に内挿するステップからなる、態様３に記載の方法。
（態様５）
独立した座標系における積層ヘッドの位置を測定するステップが、
積層成形装置の積層ヘッドに対する複数のレーザ追跡装置の搭載位置を規定するステップ、
積層ヘッドと対応する各レーザ追跡装置との間の距離を受け取るステップ、及び
レーザ追跡装置から受け取った距離を当該追跡装置の搭載位置に相関させることにより、積層ヘッドの位置を決定するステップ
からなる、態様１に記載の方法。
（態様６）
ジャイロスコープを利用して積層ヘッドの方向を供給するステップを更に含む、態様５に記載の方法。
（態様７）
少なくとも一つのエンコーダ、全地球測位システム、及び追跡干渉計を利用することにより、製作中のパーツに関連するマンドレルの方向及び回転を測定するステップを更に含む、態様１に記載の方法。
（態様８）
自動積層成形（ＡＦＰ）装置であって、
ＡＦＰヘッド、
一の座標系内における前記ＡＦＰヘッドの位置を供給する少なくとも一つの位置決めデバイス、及び
前記ＡＦＰヘッドによって材料が積層されるとき、繊維材料のプライの端部の配置を決定する視覚システム
を備え、前記ＡＦＰヘッドに対する前記視覚システムの位置に基づいてプライの端部の位置を計算し、当該位置を、前記ＡＦＰヘッドに関連する座標系から、前記装置によって製作されるパーツに関連する座標系へと変換するようにプログラムされている、装置。
（態様９）
さらに、製作されるパーツに関連する座標系において決定されたプライ端部の位置と、製作中のパーツに関連する座標系において規定されたプライ端部の予測位置とを比較することにより、装置の積層精度を判定する、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１０）
前記少なくとも一つの位置決めデバイスが、
各々が、前記ＡＦＰヘッドに関連する座標系内において既知の位置にある複数の追跡デバイス、及び
前記ＡＦＰヘッド上に搭載された複数の反射デバイス
を備え、前記追跡デバイスが、前記反射デバイスから受け取る反射に基づいて、座標系内における前記ＡＦＰヘッドの位置を追跡する、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１１）
前記複数の追跡装置が、それぞれの前記反射デバイスの三次元位置を供給し、前記反射デバイスの位置が前記ＡＦＰヘッドを基準としている、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１２）
前記少なくとも一つの位置決めデバイスが、方向データを供給するジャイロスコープを備え、前記装置が、前記ジャイロスコープから受け取った方向と、前記追跡装置からのデータとを相関させることにより、前記ＡＦＰヘッドの座標系内における位置及び方向を供給するように動作可能である、態様１０に記載のＡＦＰ装置。
（態様１３）
前記少なくとも一つの位置決めデバイスが全地球測位システム（ＧＰＳ）を備えており、前記装置が、前記ＧＰＳから受け取った位置と、前記追跡装置からのデータとを相関させることにより、前記ＡＦＰヘッドの座標系内における位置及び方向を供給するように動作可能である、態様１０に記載のＡＦＰ装置。
（態様１４）
レーザ源を更に備えており、端部の配置を決定するために、前記レーザ源が、前記視覚システムに対して既知の位置関係を有する少なくとも一つのレーザ線を、前記視覚システムの視野の中央に投射することにより、前記視覚システムが、プライの端部を示す不連続性を識別することができ、前記装置が、前記不連続性の位置を計算することができる、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１５）
複数の近接センサを更に備えており、前記近接センサが、前記ＡＦＰヘッドに対して既知の位置にあり、且つ前記装置により製作されるパーツ上への前記近接センサからの投射が共同で、実質的に前記視覚システムの視野を画定するように分散している、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１６）
前記近接センサの各々から距離測定値を受け取り、前記視覚システムに対して既知の位置関係を有する少なくとも一つのレーザ線を前記視覚システムの視野の中央に投射するレーザ源を更に備えていることにより、前記視覚システムによる、プライの端部を示す不連続性の識別を可能にする装置であって、更に、
前記近接センサの各々に既知の位置に距離を相関させ、
前記ＡＦＰヘッドに対する各レーザ線の不連続性の三次元座標位置を内挿する、
態様１５に記載のＡＦＰ装置。
（態様１７）
関連するパーツマンドレルに対する前記ＡＦＰヘッドの位置を測定する、態様１４に記載のＡＦＰ装置。
（態様１８）
前記複数のレーザ追跡デバイスに対するパーツに関連するマンドレルの回転位置についてのデータを出力するエンコーダを更に備える、態様８に記載のＡＦＰ装置。
（態様１９）
パーツマンドレル上に積層される繊維材料のプライ端部の、一座標系における位置を判定する方法であって、
前記座標系内に既知の位置を有する複数の追跡デバイスを利用して、積層ヘッドまでの距離を決定するステップ、
慣性デバイスから積層ヘッドの回転を受け取るステップ、
前記方向、距離、及び既知の位置に基づいて、積層ヘッドの空間内における位置及び方向を計算するステップ、
視覚システムを利用して繊維材料の端部を識別するステップであって、視覚システムの位置が積層ヘッドの位置に基づいているステップ、
パーツマンドレルに対する視覚システムの方向を決定するステップ、及び
積層ヘッドの位置及び視覚システムの方向に基づいて、識別された端部の位置を計算するステップ
を含む方法。
（態様２０）
積層ヘッドまでの距離を決定するステップが、対応する反射デバイスまでの距離を測定するステップからなり、積層ヘッドに対する反射デバイスの位置が既知である、態様１９に記載の方法。
（態様２１）
積層ヘッドの方向を受け取るステップが、ジャイロスコープからピッチ、ロール及びヨーのデータを受け取るステップからなり、積層ヘッドに対するジャイロスコープの位置が既知である、態様１９に記載の方法。
（態様２２）
前記複数のレーザ追跡デバイスに対するパーツマンドレルの回転位置を受け取るステップを更に含む、態様１９に記載の方法。
（態様２３）
パーツマンドレルに対する視覚システムの方向を決定するステップが、
積層ヘッドに対して既知の位置に分散した複数のセンサを利用して、パーツマンドレルまでの距離を測定するステップであって、視覚システムの視野内にセンサから投射が行われるステップ、及び
積層ヘッドに対し、識別された端部の三次元座標位置を内挿するステップ
からなる、態様１９に記載の方法。