(57)【要約】      （修正有）【課題】数値制御機械などの機械を動作させるとともに、機械加工部品に関して品質保証を行うためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】数値制御機械を動作させるための方法であって、機械ベッド上の複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを有するモニュメントポイントデータを生成するステップと、複数のモニュメントポイントに対する部品を表す複数の基準ポイントを有する部品データを生成するステップと、理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを有する理論機械加工部品データを生成するステップと、部品データと理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するステップと、制御データとモニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するステップと、機械加工部品を形成するべく数値制御機械の動作を制御するために機械制御データを実行するステップとを含む方法。【選択図】図５
2015109081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械を動作させるための方法であって、
モニュメントポイントデータを生成するステップであって、前記モニュメントポイントデータが機械ベッド上の複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
部品データを生成するステップであって、前記部品データが前記複数のモニュメントポイントに対する部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
理論機械加工部品データを生成するステップであって、前記理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
前記部品データと前記理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するステップであって、前記制御データが前記部品と前記理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
前記制御データと前記モニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するステップであって、前記機械制御データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
機械加工部品を形成するべく前記機械の動作を制御するために前記機械制御データを実行するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記制御データを生成する前記ステップは、前記部品データ及び前記理論機械加工部品データに関して最良適合ルーチンを行うステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御データを生成する前記ステップは、
前記部品データから部品モデルを生成するステップであって、前記部品モデルが前記複数のモニュメントポイントに対する前記部品の幾何学的表現を備える、ステップと、
前記理論機械加工部品データから理論機械加工部品モデルを生成するステップであって、前記理論機械加工部品モデルが前記理論機械加工部品の幾何学的表現を備える、ステップと、
前記部品モデルと前記理論機械加工部品モデルとを統合することによって制御モデルを生成するステップと、
を備える、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記部品モデルと前記理論機械加工部品モデルとを統合する前記ステップは、前記部品の前記幾何学的表現の少なくとも一部を前記理論機械加工部品の前記幾何学的表現の少なくとも一部に合わせるステップを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記機械制御データを生成する前記ステップは、
前記モニュメントポイントデータからモニュメントポイントモデルを生成するステップであって、前記モニュメントポイントモデルが前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントの幾何学的表現を備える、ステップと、
前記機械制御データから機械制御モデルを生成するステップであって、前記機械制御モデルが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の幾何学的表現を備える、ステップと、
前記モニュメントポイントモデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現を前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現に合わせるステップと、
を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記モニュメントポイントデータの少なくとも１つの基準ポイント及び前記制御データの少なくとも１つの基準ポイントに関するエラーを生成するステップと、
前記機械制御データが許容範囲内にあることを検証するために、前記エラーの少なくとも１つのサブセットと閾値範囲とを比較するステップと、
を更に備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
機械軸ベースラインを定めるステップを更に備え、前記モニュメントポイントデータがモニュメントポイント軸系を規定し、かつ前記機械軸ベースラインを定める前記ステップが、機械軸系を前記モニュメントポイント軸系に位置合わせするステップを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記モニュメントポイントデータを生成する前記ステップは、
前記機械の機械工具にプローブを設けるステップと、
前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントを探知するステップと、
を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のモニュメントポイントは、直交する向きに前記機械ベッドに接続される３つのモニュメントポイントを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のモニュメントポイントのそれぞれのモニュメントポイントは、前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントの探知中に規定されるように構成される光学的なターゲットを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記部品データを生成するステップは、前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記機械ベッド上に位置付けられる前記複数のモニュメントポイントとをスキャンするステップを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記理論機械加工部品データを生成する前記ステップは、前記機械加工部品が結合される構成要素からの測定部品データを使用するステップ及びノミナルＣＡＤモデルからのノミナル部品データを使用するステップのうちの少なくとも一方を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記理論機械加工部品データの少なくとも１つの対応する基準ポイントに対する前記部品データの少なくとも１つの基準ポイントに関するエラーを生成するステップと、
前記制御データが許容範囲内にあることを検証するために前記エラーの少なくとも１つのサブセットと閾値範囲とを比較するステップと、
を更に備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
機械加工部品データを生成するステップであって、前記機械加工部品データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、
前記機械加工部品データと前記機械制御データとを統合することによって品質保証データを生成するステップと、
前記機械加工部品データと前記機械制御データとの間の相関関係を決定するために、前記品質保証データと前記機械制御データとを比較することによって前記品質保証データを検証するステップと、
を更に備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
機械を動作させるためのシステムであって、
機械ベッドと、前記機械ベッドに対する機械工具とを備える機械と、
直交する向きに前記機械ベッドに接続される複数のモニュメントポイントであって、前記複数のモニュメントポイントがモニュメントポイント軸系を規定する、複数のモニュメントポイントと、
前記機械ベッドに隣接する少なくとも１つの画像取込装置であって、前記少なくとも１つの画像取込装置が、前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントと前記機械ベッド上に位置付けられる部品とをスキャンするように構成される、少なくとも１つの画像取込装置と、
前記機械及び前記少なくとも１つの画像取込装置と通信する少なくとも１つのコンピュータであって、前記少なくとも１つのコンピュータが、
モニュメントポイントデータを受けとるように構成され、前記モニュメントポイントデータが前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを備え、
部品データを受けとるように構成され、前記部品データが前記複数のモニュメントポイントに対する前記部品を表す複数の基準ポイントを備え、
理論機械加工部品データを受けとるように構成され、前記理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備え、
前記部品データと前記理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するように構成され、前記制御データが前記部品と前記理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを備え、
前記制御データと前記モニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するように構成され、前記機械制御データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合を表す複数の基準ポイントを備え、
機械加工部品を形成するべく前記機械の動作を制御するために前記機械制御データを実行するように構成される、
コンピュータと、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、機械に関し、特に、数値制御機械などの機械を動作させるとともに、機械加工部品に関して品質保証を行うためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ数値制御（「ＣＮＣ」）機械などの数値制御（「ＮＣ」）機械は、記憶媒体上にエンコードされたプログラム命令によって動作される自動化された機械工具である。ＮＣ機械は、機械加工を行う機械工具（例えばスピンドル）と、機械の基準座標系に対して三次元空間内で機械を駆動させてスピンドルを位置決めする（例えば多軸機械加工）コンピュータ支援製造プログラムとを含む。
【０００３】
機械加工工程中、部品が固定具に装着されるとともに、固定具がＮＣ機械の機械ベッド上に装填される。機械ベッドに対する部品の位置が突き止められるとともに、機械工具を空間内で部品の位置に対して適切に位置決めするために機械がゼロに合わせられる。その後、部品が機械加工（例えば、ドリル加工、ルータ加工、切断、及び／又は、トリム）されてもよい。しばしば、ＮＣ機械は、固定具に対する部品の位置を繰り返し突き止めるとともに機械ベッドに対する固定具の位置を繰り返し突き止めるために使用されるインデックスシステムを含む。
【０００４】
現在の機械加工プロセスには多くの欠点がある。例えば、厳格な許容範囲要件によって駆動される工具固定具は非常に複雑となり得る。また、厳格な許容範囲要件によって同様に成される任意の部品−固定具インデックス及び任意の固定具−機械ベッドインデックスは非常に複雑となり得る。この複雑さは、ＮＣ切削固定具を製造するために必要とされるコスト及びフロー時間を増大させる可能性があり、それにより、新たな製品を提供できる可能性や、顧客の緊急の需要を満たすことができる能力に影響が及ぶ可能性がある。
【０００５】
また、部品が固定具から取り外された後に機械加工部品の品質保証を行うための要件は、更なるコスト、フロー、及び、資源への影響をもたらす。例えば、品質保証は、機械加工形体（例えば、穴及びエッジ）が構成要素の幾何学的形態と合っているかどうかを決定するために部品が接続される構成要素に至るまで部品を物理的に保持することによって行うことができる。部品が構成要素に至るまで保持されるときに機械加工形体が適切に合っていない場合には、部品が再加工されあるいは廃棄される場合があり、それにより、製造サイクルが中断される。
【０００６】
したがって、ＮＣ機械を動作させて品質保証を行う分野では、当業者が研究及び開発の努力を続ける。
【０００７】
この出願は、２０１３年１２月４日に出願された通常の米国特許出願第６１／９１１，７１９号である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの実施形態では、数値制御機械などの機械を動作させるための方法が開示され、該方法は、（１）モニュメントポイントデータを生成するステップであって、モニュメントポイントデータが機械ベッド上の複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（２）部品データを生成するステップであって、部品データが複数のモニュメントポイントに対する部品を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（３）理論機械加工部品データを生成するステップであって、理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（４）部品データと理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するステップであって、制御データが部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（５）制御データとモニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するステップであって、機械制御データが複数のモニュメントポイントに対して機械ベッド上に位置付けられる部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（６）機械加工部品を形成するべく機械の動作を制御するために機械制御データを実行するステップとを含んでもよい。
【０００９】
他の実施形態では、品質保証を行うための方法が開示され、該方法は、（１）機械制御データを与えるステップであって、機械制御データが複数のモニュメントポイントに対して機械ベッド上に位置付けられる部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（２）機械加工部品データを生成するステップであって、機械加工部品データが複数のモニュメントポイントに対して機械ベッド上に位置付けられる機械加工部品を表す複数の基準ポイントを含む、ステップと、（３）機械加工部品データと機械制御データとの間の相関関係を決定するために機械加工部品データと機械制御データとを比較することによって品質保証データを生成するステップとを含んでもよい。
【００１０】
他の実施形態では、数値制御機械などの機械を動作させるためのシステムも開示され、該システムは、機械ベッドと、機械ベッドに対する機械工具とを含む機械と、直交する向きに機械ベッドに接続される複数のモニュメントポイントであって、複数のモニュメントポイントがモニュメントポイント軸系を規定する、複数のモニュメントポイントと、機械ベッドに隣接する少なくとも１つの画像取込装置であって、少なくとも１つの画像取込装置が、機械ベッド上の複数のモニュメントポイントと機械ベッド上に位置付けられる部品とをスキャンするように構成される、少なくとも１つの画像取込装置と、機械及び少なくとも１つの画像取込装置と通信する少なくとも１つのコンピュータであって、少なくとも１つのコンピュータが、（１）モニュメントポイントデータを受けとるように構成され、モニュメントポイントデータが機械ベッド上の複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを含み、（２）部品データを受けとるように構成され、部品データが複数のモニュメントポイントに対する部品を表す複数の基準ポイントを含み、（３）理論機械加工部品データを受けとるように構成され、理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを含み、（４）部品スキャンデータと理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するように構成され、制御データが部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを含み、（５）制御データとモニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するように構成され、機械制御データが複数のモニュメントポイントに対して機械ベッド上に位置付けられる部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを含み、及び、（６）機械加工部品を形成するべく機械の動作を制御するために機械制御データを実行するように構成される、コンピュータと、を含んでもよい。
【００１１】
要約すると、本発明の１つの態様によれば、機械を動作させるための方法が提供され、前記方法は、モニュメントポイントデータを生成するステップであって、前記モニュメントポイントデータが機械ベッド上の複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、部品データを生成するステップであって、前記部品データが前記複数のモニュメントポイントに対する部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、理論機械加工部品データを生成するステップであって、前記理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、前記部品データと前記理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するステップであって、前記制御データが前記部品と前記理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、前記制御データと前記モニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するステップであって、前記機械制御データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、機械加工部品を形成するべく前記機械の動作を制御するために前記機械制御データを実行するステップと、を含む。
【００１２】
好適には、方法において、前記制御データを生成する前記ステップは、前記部品データ及び前記理論機械加工部品データに関して最良適合ルーチンを行うステップを備える。
【００１３】
好適には、方法において、前記制御データを生成する前記ステップは、
前記部品データから部品モデルを生成するステップであって、前記部品モデルが前記複数のモニュメントポイントに対する前記部品の幾何学的表現を備える、ステップと、
前記理論機械加工部品データから理論機械加工部品モデルを生成するステップであって、前記理論機械加工部品モデルが前記理論機械加工部品の幾何学的表現を備える、ステップと、前記部品モデルと前記理論機械加工部品モデルとを統合することによって制御モデルを生成するステップと、を含む。
【００１４】
好適には、方法において、前記部品モデルと前記理論機械加工部品モデルとを統合する前記ステップは、前記部品の前記幾何学的表現の少なくとも一部を前記理論機械加工部品の前記幾何学的表現の少なくとも一部と合わせるステップを備える。
【００１５】
好適には、方法において、前記機械制御データを生成する前記ステップは、前記モニュメントポイントデータからモニュメントポイントモデルを生成するステップであって、前記モニュメントポイントモデルが前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントの幾何学的表現を備える、ステップと、前記機械制御データから機械制御モデルを生成するステップであって、前記機械制御モデルが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の幾何学的表現を備える、ステップと、前記モニュメントポイントモデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現を前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現と合わせるステップと、を含む。
【００１６】
好適には、方法は、前記モニュメントポイントデータの少なくとも１つの基準ポイント及び前記制御データの少なくとも１つの基準ポイントに関するエラーを生成するステップと、前記機械制御データが許容範囲内にあることを検証するために前記エラーの少なくとも１つのサブセットと閾値範囲とを比較するステップとを更に含む。
【００１７】
好適には、方法は、機械軸ベースラインを定めるステップを更に備え、前記モニュメントポイントデータがモニュメントポイント軸系を規定し、前記機械軸ベースラインを定める前記ステップは、機械軸系を前記モニュメントポイント軸系と位置合わせするステップを備える。
【００１８】
好適には、方法において、前記モニュメントポイントデータを生成する前記ステップは、前記機械の機械工具にプローブを設けるステップと、前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントを探知するステップとを備える。
【００１９】
好適には、方法において、前記複数のモニュメントポイントは、直交する向きに前記機械ベッドに接続される３つのモニュメントポイントを備える。
【００２０】
好適には、方法において、前記複数のモニュメントポイントのそれぞれのモニュメントポイントは、前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントの探知中に規定されるように構成される光学的なターゲットを備える。
【００２１】
好適には、方法において、前記部品データを生成するステップは、前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記機械ベッド上に位置付けられる前記複数のモニュメントポイントとをスキャンするステップを備える。
【００２２】
好適には、方法において、前記理論機械加工部品データを生成する前記ステップは、前記機械加工部品が結合される構成要素からの測定部品データを使用するステップ及びノミナルＣＡＤモデルからのノミナル部品データを使用するステップのうちの少なくとも一方を備える。
【００２３】
好適には、方法は、前記理論機械加工部品データの少なくとも１つの対応する基準ポイントに対する前記部品データの少なくとも１つの基準ポイントに関するエラーを生成するステップと、前記制御データが許容範囲内にあることを検証するために前記エラーの少なくとも１つのサブセットと閾値範囲とを比較するステップとを更に含む。
【００２４】
好適には、方法は、機械加工部品データを生成するステップであって、前記機械加工部品データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、前記機械加工部品データと前記機械制御データとを統合することによって品質保証データを生成するステップと、前記機械加工部品データと前記機械制御データとの間の相関関係を決定するために前記品質保証データと前記機械制御データとを比較することによって前記品質保証データを検証するステップと、を更に含む。
【００２５】
好適には、方法において、前記機械加工部品データを生成する前記ステップは、前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品と前記機械ベッド上に位置付けられる前記複数のモニュメントポイントとをスキャンするステップを備える。
【００２６】
好適には、方法において、品質保証データを生成する前記ステップは、前記機械制御データから機械制御モデルを生成するステップであって、前記機械制御モデルが前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の幾何学的表現を備える、ステップと、前記機械加工部品データから機械加工部品モデルを生成するステップであって、前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品の幾何学的表現を備える、ステップと、前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現を前記機械加工部品モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現と合わせることによって品質保証モデルを生成するステップとを含む。
【００２７】
好適には、方法において、前記品質保証データを検証する前記ステップは、前記品質保証モデルの前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品の前記幾何学的表現と前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の前記幾何学的表現とを比較するステップを備える。
【００２８】
好適には、方法は、前記機械制御データの少なくとも１つの対応する基準ポイントに対する前記品質保証データの少なくとも１つの基準ポイントに関するエラーを生成するステップと、前記品質保証データが許容範囲内にあることを検証するために前記エラーの少なくとも１つのサブセットと閾値範囲とを比較するステップとを更に含む。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、品質保証のための方法が提供され、前記方法は、機械制御データを生成するステップであって、前記機械制御データが複数のモニュメントポイントに対して機械ベッド上に位置付けられる部品と理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、機械加工部品データを生成するステップであって、前記機械加工部品データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備える、ステップと、前記機械加工部品データと前記機械制御データとの間の相関関係を決定するために前記機械加工部品データと前記機械制御データとを比較することによって品質保証データを生成するステップとを含む。
【００３０】
好適には、方法において、前記機械加工部品データと前記機械制御データとを比較する前記ステップは、前記機械制御デ−タから機械制御モデルを生成するステップであって、前記機械制御モデルが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の幾何学的表現を備える、ステップと、前記機械加工部品データから機械加工部品モデルを生成するステップであって、前記機械加工部品モデルが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品の幾何学的表現を備える、ステップと、前記機械加工部品モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現を前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントの前記幾何学的表現と合わせるステップと、前記機械加工部品モデルの前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記機械加工部品の前記幾何学的表現と前記機械制御モデルの前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合の前記幾何学的表現とを比較するステップとを含む。
【００３１】
本発明の更なる他の態様によれば、機械を動作させるためのシステムが提供され、前記システムは、機械ベッドと、前記機械ベッドに対する機械工具とを備える機械と、直交する向きに前記機械ベッドに接続される複数のモニュメントポイントであって、前記複数のモニュメントポイントがモニュメントポイント軸系を規定する、複数のモニュメントポイントと、前記機械ベッドに隣接する少なくとも１つの画像取込装置であって、前記少なくとも１つの画像取込装置が、前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントと前記機械ベッド上に位置付けられる部品とをスキャンするように構成される、少なくとも１つの画像取込装置と、前記機械及び前記少なくとも１つの画像取込装置と通信する少なくとも１つのコンピュータであって、前記少なくとも１つのコンピュータがモニュメントポイントデータを受けとるように構成され、前記モニュメントポイントデータが前記機械ベッド上の前記複数のモニュメントポイントを表す複数の基準ポイントを備え、前記少なくとも１つのコンピュータが部品データを受けとるように構成され、前記部品データが前記複数のモニュメントポイントに対する前記部品を表す複数の基準ポイントを備え、前記少なくとも１つのコンピュータが理論機械加工部品データを受けとるように構成され、前記理論機械加工部品データが理論機械加工部品を表す複数の基準ポイントを備え、前記少なくとも１つのコンピュータが前記部品データと前記理論機械加工部品データとを統合することによって制御データを生成するように構成され、前記制御データが前記部品と前記理論機械加工部品との統合を表す複数の基準ポイントを備え、前記少なくとも１つのコンピュータが前記制御データと前記モニュメントポイントデータとを統合することによって機械制御データを生成するように構成され、前記機械制御データが前記複数のモニュメントポイントに対して前記機械ベッド上に位置付けられる前記部品と前記理論機械加工部品との前記統合を表す複数の基準ポイントを備え、前記少なくとも１つのコンピュータが機械加工部品を形成するべく前記機械の動作を制御するために前記機械制御データを実行するように構成される、コンピュータとを含む。
【００３２】
開示されるシステム及び方法の他の実施形態は、以下の詳細な説明、添付図面、及び、添付の特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】機械を動作させるための開示されたシステムの１つの実施形態の正面斜視図である。
【図２】機械ベッド上に位置付けられた部品を描く、機械を動作させるための開示されたシステムの正面斜視図である。
【図３】機械を動作させるための開示されたシステムの実施を例示するブロック図である。
【図４】機械加工された部品が結合される構成要素の１つの実施形態の部分正面図である。
【図５】機械を動作させるための開示された方法の１つの実施形態のフロー図である。
【図６】図５の制御データを検証する一例を示すフロー図である。
【図７】図５の機械制御データを検証する一例を示すフロー図である。
【図８】品質保証を行うための開示された方法の１つの実施形態を示すフロー図である。
【図９】航空機の製造及び保守点検方法のフロー図である。
【図１０】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下の詳細な説明は、開示の特定の実施形態を例示する添付図面を参照する。異なる構造及び動作を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。同様の参照数字は、異なる図面において同じ要素又は構成要素を参照し得る。
【００３５】
図１及び図２を参照すると、数値制御機械などの機械を動作させるための全体的に１０で示されるシステムの１つの実施形態が開示される。開示されるシステム１０は、数値制御（「ＮＣ」）機械１２（例えば、多軸コンピュータ数値制御（「ＣＮＣ」）機械）などの機械と、画像取込装置２６とを含んでもよい。説明の全体にわたって、開示されるシステム１０及び方法２００（図５）の実施がＮＣ機械１２に関して論じられる場合があるが、当業者であれば分かるように、原理は、自動（例えばコンピュータ）制御又は手動制御の下で移動するロボット、自動工具、機械、固定具、及び、他の物体に適用できる。
【００３６】
ＮＣ機械１２は、機械ベッド１４と機械工具１６とを含んでもよい。機械ベッド１４は、被加工物又は他の材料などの未加工のあるいは機械加工していない部品４２（図２）を保持するために使用されるタイプの任意の適した切断ベッドであってもよく、一方、部品４２は機械工具１６によって機械加工されるようになっている。機械工具１６は、プローブ２９（図１）又は切断工具２０（図２）を保持するように構成されるスピンドル１８を含んでもよい。切断工具２０は、回転切断工具、プラズマカッター、超音波カッター、レーザーカッター、酸素アセチレンカッター、又は、任意の他のタイプのカッターであってもよい。
【００３７】
ＮＣ機械は機械軸系５６（例えば、機械座標系）を含んでもよい。機械工具１６及び／又は機械ベッド１４は複数の軸周りに移動できてもよい（例えば５軸機械）。機械ベッド１４は、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／又は、Ｚ軸に沿って直線的に並進してもよく、及び／又は、機械工具１６は、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／又は、Ｚ軸に沿って直線的に並進してもよく、及び／又は、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／又は、Ｚ軸を中心に回転してもよい。例えば、機械ベッド１４はレール（図示せず）上に乗っていてもよい。機械ベッド１４は、矢印３０の方向でＹ軸に沿って移動できてもよい。機械工具１６は、フレーム２８に装着されてもよく、また、レール（図示せず）上に乗っていてもよい。機械工具１６は、矢印３２の方向でＸ軸に沿って移動できてもよく、矢印３４の方向でＺ軸に沿って移動できてもよく、矢印３６の方向でＸ軸周りに移動できてもよく、及び、矢印３８の方向でＹ軸周りに移動できてもよい。様々なタイプのフレーム２８が使用されてもよい。例えば、フレーム２８は、機械工具１６を保持するのに適したガントリー、片持ち梁、又は、他の支持デバイスであってもよい。一般に、フレーム２８の少なくとも一部が機械ベッド１４よりも上側にあってもよい。当業者であれば分かるように、ＮＣ機械１２が他の多軸形態を含んでもよい。
【００３８】
ＮＣ機械１２は、機械ベッド１４に接続される複数のモニュメントポイント２２を含んでもよい。複数のモニュメントポイント２２は、ＮＣ機械１２の作業エンベロープ４０が複数のモニュメントポイント２２の内側に収まることができるように機械ベッド１４の外周付近に位置付けられてもよい。例えば、複数のモニュメントポイント２２は、機械ベッド１４の作業表面２４上の既知の静的な箇所又は位置に取り外し不能に接続されてもよい。他の例として、複数のモニュメントポイント２２は、機械ベッド１４の作業表面２４上の既知の静的な箇所又は位置に取り外し可能に接続されてもよい。
【００３９】
一実施例において、複数のモニュメントポイント２２は、機械ベッド１４に対して及び互いに対して略直交関係を成して位置付けられる、第１のモニュメントポイント２２ａ、第２のモニュメントポイント２２ｂ、及び、第３のモニュメントポイント２２ｃと個別に称される３つのモニュメントポイントを含んでもよい。複数のモニュメントポイント２２がモニュメントポイント軸系４６を規定してもよい。例えば、第１のモニュメントポイント２２ａがモニュメントポイント軸系４６の軸原点位置を規定してもよい。第２のモニュメントポイント２２ｂは、（例えば、機械ベッド１４に対する）モニュメントポイント軸系４６のＸ軸を規定するために第１のモニュメントポイント２２ａから離間されて第１のモニュメントポイント２２ａと（例えば軸方向で）一直線に合わせられてもよい。第３のモニュメントポイント２２ｃは、（例えば、機械ベッド１４に対する）モニュメントポイント軸系４６のＹ軸を規定するために第１のモニュメントポイント２２ａから離間されて第１のモニュメントポイント２２ａと（例えば軸方向で）一直線に合わせられてもよい。
【００４０】
複数のモニュメントポイント２２は、画像取込作業中に画像取込装置２６によって認識される、捕捉される、及び／又は、規定されるのに適した任意の光学的なターゲットを含んでもよい。例えば、複数のモニュメントポイント２２は、光反射体、レーザターゲット反射体、レーザ追跡ターゲットなどであってもよい。
【００４１】
ＮＣ機械１２の動作前に、ＮＣ機械１２の機械軸系５６は、本明細書中で更に詳しく説明されるように（図５）、複数のモニュメントポイント２２により規定されるモニュメントポイント軸系４６に対してゼロに合わせられてもよい。一般に部品４２（図２）と称される機械加工されていない部品が、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に（例えば、作業エンベロープ４０内に）位置決めされる。例えば、部品４２が固定具４８上に装填されてもよく、また、固定具４８が機械ベッド１４上に装填されてもよい。部品４２は、機械加工部品（図示せず）を形成するためにＮＣ機械１２によって機械加工される（例えば、ドリル加工される、皿穴が穿孔される、ルータ加工される、切断される、切削加工される、及び／又は、別のやり方で機械加工される）べき任意の被加工物又は構成要素材料であってもよい。例えば、部品４２は、車両（例えば航空機）の機械加工されていないあるいは部分的に機械加工されたパネルであってもよく、また、機械加工された部品は、装着に適した車両の機械加工パネル（例えば、完成パネル）であってもよい。固定具４８は、部品４２を機械ベッド１４上の位置に位置決めして保持するために使用される任意のカスタマイズされたデバイスであってもよい。随意的に、オペレータは、材料厚さなどの部品４２に関する基本情報をコンピュータ４４へ入力してもよい。
【００４２】
画像取込装置２６は機械ベッド１４付近に（例えば、機械ベッド１４にあるいは機械ベッド１４に近接して）設置されあるいは位置決めされてもよい。例えば、画像取込装置２６が機械ベッド１４よりも上側に位置付けられてもよい。画像取込装置２６は、独立型デバイス、携帯型デバイスであってもよく、あるいは、ＮＣ機械１２と一体であってもよい。例えば、画像取込装置２６は、三脚又は同様の支持デバイスに装着されてもよい。他の例として、画像取込装置２６がフレーム２８に装着されてもよい。
【００４３】
画像取込装置２６は、物体のデジタル画像を取り込む（例えばスキャン）及び／又は物体の取り込まれたデジタル画像に基づいて物体を表すデジタルデータ（例えば、デジタル画像データ）を生成することができる任意の適した装置であってもよい。例えば、画像取込装置２６は、デジタルカメラ、写真測量計、デジタルスキャナ、光スキャナ（例えば、白色光スキャナ又は青色光スキャナ）、レーザスキャナ、超音波スキャナなどを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、画像取込装置２６は、高分解能三次元（「３Ｄ」）画像スキャナであってもよい。３Ｄ画像スキャナの１つの例は、光のパターンを物体上へ投影してもよく、また、画像取込装置２６は、物体上の光の像をデータとして捕捉してもよい。特定の非限定的な例として、画像取込装置２６は、ドイツのブラウンシュワイクのＧＯＭ（登録商標）（Gesellschaft fur Optische Messtechnik）が提供しているＡＴＯＳ  ３Ｄスキャナであってもよい。
【００４４】
当業者であれば分かるように、画像取込装置２６は、複合デジタルデータ及び／又は複合デジタルモデルを生成するために融合されてもよい複数（例えば２つ以上）の３Ｄ画像（例えば、スキャン画像）を取り込むように構成される。また、複合デジタルデータ及び／又は複合デジタルモデルを生成するために融合されてもよい複数の３Ｄ画像を生成するために複数（例えば２つ以上）の画像取込装置２６が使用されてもよい。
【００４５】
図３を参照すると、画像取込装置により生成されるデジタルデータは、物体（例えば、部品４２又は機械加工部品１１２）のデジタル画像に基づく物体を表す任意のデータであってもよい。例えば、デジタルデータは、本明細書中では、部品データ７２及び機械加工部品データ１１４と称されてもよい。デジタルデータは、物体を表す複数の基準ポイント（例えば、ポイントクラウド）を含んでもよい。例えば、部品データ７２が複数の基準ポイント７４を含んでもよく、また、機械加工部品データ１１４が複数の基準ポイント１１６を含んでもよい。
【００４６】
本明細書中で更に詳しく論じられるように、デジタルデータは、電子通信リンク８０（図１）を介して、例えばケーブル又は無線通信によって、コンピュータ４４へ送られてもよい。デジタルデータは、ソフトウェアによって、スキャンされた物体（例えば、部品４２又は機械加工部品１１２）の幾何学的形態を表すデジタルモデル（例えば、部品モデル７６及び機械加工部品モデル１１８）へと変換されてもよく、随意的にコンピュータ４４で表示されてもよい。機械オペレータは、取り込まれたデジタルデータに基づくデジタルモデルがスキャンされた物体（複数のモニュメントポイント２２に対する機械ベッド１４上の部品４２）を適切に表すことを確認してもよい。
【００４７】
図１及び図３を参照すると、ＮＣ機械１２のために利用できる動作プログラム及び／又はソフトウェアがコンピュータ４４及び／又はデータ記憶場所５２に存在していてもよい。データ記憶場所５２は、コンピュータ４４と電子通信（例えば、ケーブル又は無線ネットワーク）するローカルドライブ又はネットワークドライブであってもよい。あるいは、データ記憶場所５２及びコンピュータ４４が単一のデバイスであってもよい。ソフトウェアは、モニュメントポイント軸系に対する部品４２の位置及び方向を反映する機械制御データ１０４（図３）に基づいて新たな動作プログラム（例えば、機械駆動データ）を形成してもよい。
【００４８】
機械工具１６及び／又は機械ベッド１４の多軸動作をもたらして、それにより、部品４２（図２）に対してスピンドル１８及び／又は切断工具２０（図２）を適切に設置して位置決めするべく、機械制御データ１０４を取り込んで動作プログラムを実行するために、機械コントローラー５４（図１）が電子通信リンク８０（図１）を介してＮＣ機械１２に接続されてもよい。あるいは、コンピュータ４４及び機械コントローラー５４が単一のデバイスであってもよく、機械コントローラー５４及びデータ記憶場所５２が単一のデバイスであってもよく、又は、コンピュータ４４、機械コントローラー５４、及び、データ記憶場所５２が単一のデバイスであってもよい。
【００４９】
コンピュータ４４は、デジタルデータ（例えば、スキャンされた画像データ）又はデジタルデータの組を画像取込装置２６から電子通信リンク８０を介して受けとるように構成されてもよい（図１）。例えば、コンピュータは、部品データ７２及び／又は機械加工部品データ１１４を画像取込装置２６から受けてもよい。コンピュータ４４は、デジタルデータ（例えば、部品データ７２及び／又は機械加工部品データ１１４）を処理してデジタルモデル（部品モデル７６及び／又は機械加工部品モデル１１８）を生成するためにコンピュータ可読媒体上の命令として実施される画像処理ソフトウェアを実行してもよい。一実施例では、画像取込装置２６が未加工デジタルデータをコンピュータ４４へ送ってもよく、その場合、コンピュータ４４が画像処理ソフトウェアを含んでもよい。他の実施例では、画像取込装置２６が画像処理ソフトウェアを含んでもよく、その場合、画像取込装置２６が処理されたデジタルデータをコンピュータ４４へ送ってもよい。
【００５０】
コンピュータ４４は、デジタルデータを他の供給源から受けとるように構成されてもよい。例えば、コンピュータ４４は、理論機械加工部品データ８２を携帯型座標測定機器から（例えば、測定データ８８）あるいは他のコンピュータから（例えば、ノミナル部品データ８６）受けてもよい。コンピュータは、理論機械加工部品データ８２を処理して理論機械加工部品モデル９４を生成するためにコンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアを実行してもよい。
【００５１】
図５を参照すると、図１〜図４に関連して、数値制御機械などの機械を動作させるための全体的に２００で示される方法の１つの実施形態が開示される。ブロック２０２に示されるように、ＮＣ機械１２（例えば、ＣＮＣ機械）及び画像取込装置２６が用意されてもよい。ブロック２０４に示されるように、複数のモニュメントポイント２２（例えば、第１のモニュメントポイント２２ａ、第２のモニュメントポイント２２ｂ、及び、第３のモニュメントポイント２２ｃ）が機械ベッド１４に接続されてもよい。
【００５２】
当業者であれば分かるように、複数のモニュメントポイント２２を機械ベッド１４に接続するブロック２０４に示されるような作業ステップは、複数のモニュメントポイント２２が機械ベッド１４に取り外し不能に取り付けられる場合には１回限りの動作であってもよい。複数のモニュメントポイント２２のうちの１つ以上の位置が変えられる場合には（例えば、取り外し可能なモニュメントポイント）、ブロック２０６に示される作業ステップは、複数のモニュメントポイント２２のうちの１つ以上のモニュメントポイントの位置の変更後に行われてもよい。
【００５３】
ブロック２０６に示されるように、モニュメントポイントデータ６２（図３）が生成されてもよい。モニュメントポイントデータ６２は、プローブ２９（図１）と共に機械工具１６を備え付ける（例えばスピンドル１８を備え付ける）ことによって生成されてもよい。機械工具１６（例えば、スピンドル１８）は、プローブ２９を用いて複数のモニュメントポイント２２のそれぞれを探知する（例えば接触する）ために複数のモニュメントポイント２２と（軸方向で）位置合わせするべく移動されてもよい（ジョグ動作される）。モニュメントポイントデータ６２は、複数のモニュメントポイント２２の探知に基づく機械ベッド１４に対する複数のモニュメントポイント２２の位置を表すデータを含んでもよい。したがって、モニュメントポイントデータ６２は、機械ベッド１４上の複数のモニュメントポイント２２を表す複数の基準ポイント６４を含んでもよい。モニュメントポイントデータ６２が（例えば電子通信リンク８０を介して）コンピュータ４４によって受けられてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体（コンピュータ４４及び／又は画像取込装置２６により読み取ることができる媒体）上の命令として実施されるソフトウェアは、複数のモニュメントポイント２２と接触するプローブ２９を介して生成されるデータに基づいてモニュメントポイントデータ６２を（例えば自動的に）生成してもよい。
【００５４】
ブロック２０８に示されるように、モニュメントポイントデータ６２からモニュメントポイントモデル６８（図３）が生成されてもよい。モニュメントポイントモデル６８は、機械ベッド１４上の複数のモニュメントポイント２２の幾何学的表現７０を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体（コンピュータ４４により読み取ることができる媒体）上の命令として実施されるソフトウェアは、モニュメントポイントデータ６２を処理することによってモニュメントポイントモデル６８を生成してもよい。
【００５５】
ブロック２１０に示されるように、モニュメントポイント軸系４６（図１）が規定されてもよい。モニュメントポイント軸系４６は、機械ベッド１４に接続される複数（例えば３つ）のモニュメントポイント２２によって定められる直交座標系により規定されてもよい。例えば、モニュメントポイント軸系４６は、モニュメントポイントデータ６２及び／又はモニュメントポイントモデル６８により規定されてもよい。例えば、モニュメントポイントデータ６２の複数のモニュメントポイント２２を表す複数の基準ポイント６４及び／又はモニュメントポイントモデル６８の複数のモニュメントポイント２２の幾何学的表現７０は、モニュメントポイント軸系４６を規定するために基準座標系として使用されてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、モニュメントポイントデータ６２及び／又はモニュメントポイントモデル６８を処理することによってモニュメントポイント軸系４６を規定してもよい。
【００５６】
ブロック２１２に示されるように、モニュメントポイント軸系４６（図１）に対してＮＣ機械１２の機械軸系５６をゼロに合わせることによって機械軸ベースライン１３２（図３）が定められてもよい。例えば、機械軸ベースライン１３２は、機械軸系５６を並進させてモニュメントポイント軸系４６と（例えば軸方向で）位置合わせすることによって定められてもよい。
【００５７】
一実施例では、機械工具１６のスピンドル１８にプローブ２９が設けられてもよい（図１）。スピンドル１８が複数のモニュメントポイント２２（例えば、第１のモニュメントポイント２２ａ、第２のモニュメントポイント２２ｂ、及び、第３のモニュメントポイント２２ｃ）と（例えば軸方向で）位置合わせするように移動されてもよく、また、複数のモニュメントポイント２２（例えば、第１のモニュメントポイント２２ａ、第２のモニュメントポイント２２ｂ、及び、第３のモニュメントポイント２２ｃ）がプローブ２９を用いて探知（例えば接触）されてもよい（例えば、スピンドル１８をジョグ動作させる）。一実施例において、複数のモニュメントポイント２２は、モニュメントポイント軸系４６を突き止めるために階層的なシーケンスで探知されてもよい（例えば、モニュメントポイント軸系の軸原点を規定するために第１のモニュメントポイント２２ａを探知し、その後、モニュメントポイント軸系のＸ軸を規定するために第２のモニュメントポイント２２ｂを探知し、その後、モニュメントポイント軸系のＹ軸を規定するために第３のモニュメントポイント２２ｃを探知する）。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、機械軸ベースライン１３２を定めるためにモニュメントポイント軸系４６に対して機械軸系５６を位置合わせしてもよい。
【００５８】
当業者であれば分かるように、ブロック２１２に示されるような機械軸ベースライン１３２を定める作業ステップが１回限りのプロセスであってもよい。しかしながら、ブロック２１２に示される作業ステップは、例えば定期的な機械メンテナンス中にあるいは複数のモニュメントポイント２２のうちの１つ以上の位置が変化する場合には、必要に応じて繰り返されてもよい。
【００５９】
ブロック２１４に示されるように、部品４２（図２）が機械ベッド１４上に装填されてもよい。部品４２は、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に（例えば作業エンベロープ４０内に）位置決めされてもよい。例えば、固定具４８が機械ベッド１４上に位置付けられてもよく、また、部品４２が固定具４８上に位置付けられてもよい（例えば固定部品５０）。一実施例では、部品４２を固定具４８にクランプするとともに固定具４８を機械ベッド１４にクランプするために真空圧が印加されてもよい。
【００６０】
ブロック２１６に示されるように、部品データ７２（図３）が生成されてもよい。部品データ７２は、機械ベッド１４上に位置付けられる部品４２（例えば固定部品５０）、機械ベッド１４、及び、複数のモニュメントポイント２２を画像取込装置２６を用いてスキャンすることによって生成されてもよい（図２）。部品データ７２は、部品４２、機械ベッド１４、及び、複数のモニュメントポイント２２の３Ｄスキャンに基づく部品４２（例えば固定部品５０）及び機械ベッド１４上の複数のモニュメントポイント２２を表すスキャンデータを含んでもよい。したがって、部品データ７２は、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に位置付けられる部品４２を表す複数の基準ポイント７４（例えば、基準ポイント７４のクラウド又はメッシュ）を含んでもよい。部品データ７２が（例えば電子通信リンク８０を介して）コンピュータ４４により受けられてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、３Ｄスキャンに基づいて部品データ７２を（例えば自動的に）生成してもよい。
【００６１】
ブロック２１８に示されるように、部品モデル７６（図３）が部品データ７２から生成されてもよい。部品モデル７６は、複数のモニュメントポイント２２に対する部品４２（図２）の幾何学的表現７８を含んでもよい。したがって、部品モデル７６は、機械ベッド１４上の部品４２と複数のモニュメントポイント２２との間の関係を定めてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、部品データ７２を処理することによって部品モデル７６を生成してもよい。
【００６２】
ブロック２２０に示されるように、理論機械加工部品データ８２（図３）が生成されてもよい。理論機械加工部品データ８２は、理論機械加工部品５７（図４）を表すデータを含んでもよい。理論機械加工部品５７は、機械加工工程後の機械加工部品１１２の理論表現であってもよい。理論機械加工部品５７（図４に破線で示される）は、１つ以上の理論機械加工形体８４（例えば、１つ以上の機械加工形体の１つ以上の理論表現）（図４）を含んでもよい。当業者であれば分かるように、理論機械加工部品データ８２は、ノミナル部品データ８６、構成要素５８（例えば航空機）（図４）の周辺構造６０（図４）から取得される測定データ８８（例えば、リバースエンジニアリングデータ）、又は、各機械加工部品１１２に固有のものであってもよいノミナル部品データ８６と測定データ８８とを一体化した組み合わせ９０を含んでもよい。理論機械加工部品データ８２は、ノミナル部品データ８６、測定データ８８、又は、これら２つの一体化した組み合わせ９０に基づく理論機械加工部品５７（図４）を表す複数の基準ポイント９２（図３）を含んでもよい。
【００６３】
図４を参照すると、例えば、理論機械加工部品データ８２（図３）は、周辺構造６０、部品取り付けポイント６２、及び／又は、パネルなどの機械加工部品１１２（図３）が接続される航空機などの構成要素５８（図３）の隣接する部品６６（例えば、隣接するパネル）の正味トリム６４からの測定データ８８（図３）を含んでもよい。したがって、理論機械加工部品データ８２は、機械加工部品１１２が接続される構成要素５８の幾何学的形態に基づく部品４２の機械加工工程後の１つ以上の理論機械加工形体８４（例えば、正味外形、正味トリム、ドリル穴、皿穴など）及び理論機械加工部品５７を表す複数の基準ポイント９２を含んでもよい。
【００６４】
一実施例において、理論機械加工部品データ８２は、部品取り付けポイント６２及び／又は隣接する部品６６（例えば隣接するパネル）の正味トリム６４を含むがこれらに限定されない構成要素５８（例えば航空機）の周辺構造６０を（例えば、携帯型座標測定機器を用いて）スキャンすることによって収集されあるいは取得されてもよい。他の実施例において、理論機械加工部品データ８２は、例えばノミナルＣＡＤモデル９５に基づいて機械加工部品１１２の設計特性及び／又は形体から生成され及び／又は取得されてもよい。理論機械加工部品データ８２が（例えば、図１に示されるように、電子通信リンク８０を介して）コンピュータ４４によって受けられてもよい。
【００６５】
図５を再び参照すると、図１〜図４に関連して、ブロック２２２に示されるように、理論機械加工部品モデル９４が理論機械加工部品データ８２から生成されてもよい（図３）。理論機械加工部品モデル９４は理論機械加工部品データ８２の幾何学的表現９８を含んでもよい。したがって、理論機械加工部品モデル９４は、機械加工部品１１２が接続される構成要素５８（図４）からの測定データ８８（図３）、（例えばノミナルＣＡＤモデル９５からの）ノミナル部品データ８６、又は、これらの２つの一体化した組み合わせ９０のいずれかに基づく部品４２の機械加工工程後の理論機械加工部品５７（図４）の１つ以上の理論機械加工形体８４（例えば、ノミナル外形及び／又はトリム形状、取り付けポイントの位置など）の幾何学的表現を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、理論機械加工部品データ８２を処理することによって理論機械加工部品モデル９４を生成してもよい。
【００６６】
ブロック２２４に示されるように、制御データ９７（図３）が生成されてもよい。制御データ９７は、部品データ７２と理論機械加工部品データ８２とを統合することによって生成されてもよい。例えば、制御データ９７は、部品４２を表す部品データ７２の複数の基準ポイント７４の少なくとも一部（例えば、１つのサブセットの）と理論機械加工部品５７を表す理論機械加工部品データ８２の複数の基準ポイント９２の少なくとも一部（例えば、１つのサブセットの）とを合わせするべく最良適合ルーチンを実行することによって生成されてもよい。したがって、制御データ９７は、部品４２と理論機械加工部品５７（例えば、理論機械加工形体８４を含む）との統合を表す複数の基準ポイント９９を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、部品データ７２と理論機械加工部品データ８２とを統合する（例えば、最良適合ルーチンを実行する）ことによって制御データ９７を生成してもよい。
【００６７】
例えば、制御データ９７を生成することは、部品データ７２の複数の基準ポイント７４と理論機械加工部品データ８２の複数の基準ポイント９２との最小二乗変換による統合を含んでもよい。当業者であれば分かるように、最良適合ルーチンのために使用されてもよい２つのタイプのデータが存在してもよい。第１の例は、部品４２の表面から直接にスキャンされる数千個の基準ポイントを含んでもよい（例えば、全表面ルーチン）。第２の例は、部品領域の内側又は外側のいずれかの表面上に個々に配置される特定数（例えば有限）のターゲット基準ポイントを含んでもよい（例えば、有限ポイントクラウドルーチン）。これらのルーチンはいずれも、部品データ７２及び理論機械加工部品データ８２の外形形状を一次アライメント特徴として使用してもよく、また、部品データ７２及び理論機械加工部品データ８２の２つの正味トリムエッジを二次及び三次アライメント形体として使用してもよい。
【００６８】
一実施例において、部品データ７２と理論機械加工部品データ８２との統合は、ブロック２２６に示されるように、制御モデル１００（図３）を生成してもよい。制御モデル１００は、最良適合ルーチンを使用することにより部品モデル７６（例えば、部品４２の幾何学的表現７８）と理論機械加工部品モデル９４（例えば、理論機械加工部品の幾何学的表現９８）とを合わせて比較することによって生成されてもよい。したがって、制御モデル１００は、部品４２と理論機械加工部品５７（理論機械加工形体８４を含む）との統合の幾何学的表現１０２を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、部品モデル７６と理論機械加工部品モデル９４との（例えば最良適合ルーチンを使用する）統合によって制御モデル１００を生成してもよい。
【００６９】
一実施例において、最良適合ルーチンは、部品モデル７６（例えば、部品４２の幾何学的表現７８）の一部（例えば、外形などの少なくとも１つの特徴）と理論機械加工部品モデル９４（例えば、理論機械加工部品５７の幾何学的表現９８）の一部（例えば、外形などの１つの特徴）とを一次アライメント形体として使用するとともに、部品モデル７６（例えば、部品４２の幾何学的表現７８）の他の部分（例えば、２つのトリムエッジなどの少なくとも１つの特徴）と理論機械加工部品モデル９４（例えば、理論機械加工部品５７の幾何学的表現９８）の他の部分（例えば、２つのトリムエッジなどの少なくとも１つの特徴）とを二次アライメント形体及び／又は三次アライメント形体として使用することによって行われてもよい。例えば、最良適合ルーチンは、パネルの外形を一次アライメント形体として合わせする（例えば、部品モデル７６の外形形状を理論機械加工部品モデル９４の外形形状に合わせる）とともに、パネルの２つの正味トリムエッジを二次及び三次アライメント形体として使用する（例えば、部品モデル７６の正味トリム形状を理論機械加工部品モデル９４の構成要素５８（例えば航空機）の隣接するパネル６６（図３）の対応する幾何学的表現に合わせる）ことによって行われてもよい。
【００７０】
ブロック２２８に示されるように、制御データ９７（図３）が検証されてもよい。制御データ９７の検証は、部品データ７２と理論機械加工部品データ８２との間で定められるブロック２２４に示されるような最良適合ルーチンの結果が所要の許容範囲内にあることを検証することを含んでもよい。例えば、制御データ９７（例えば制御モデル１００）は、部品データ７２（例えば、部品モデル７６）の少なくとも１つの基準ポイント７４及び理論機械加工部品データ８２（例えば、理論機械加工部品モデル９４）の少なくとも１つの対応する基準ポイント９２の最良適合のエラー（例えば偏差）と許容閾値範囲とを比較することによって検証されてもよい。一実施例において、比較されたエラーは、部品データ７２の複数の基準ポイント７４と理論機械加工部品データ８２の複数の基準ポイント９２とを含んでもよい。他の実施例において、比較されたエラーは、部品データ７２の複数の基準ポイント７４のサブセットと理論機械加工部品データ８２の複数の基準ポイント９２のサブセットとを含んでもよい。したがって、各基準ポイント又は基準ポイントのサブセットにおけるエラーが比較されてもよい。
【００７１】
当業者であれば分かるように、比較中に所定の割合の異常値が切り捨てられてもよい。これは、そのような異常値が部品上の塵埃又は残骸あるいは他の異常性を表し得るからである。
【００７２】
一実施例において、制御データ９７の検証は、最良適合時に部品モデル７６及び理論機械加工部品モデル９４が外形及びトリムに関して±０．０２０インチ内に入ることを検証することを含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、制御データ９７のエラー閾値を検証してもよく、また、制御データ９７が所要の許容範囲内にあることを検証してもよく、随意的には、特定の許容範囲要件（例えばエラー閾値）が満たされない場合に機械オペレータに警告してもよい。
【００７３】
ここで図６を参照すると、ブロック２２８に示されるように、制御データ９７（図３）を検証することは、ブロック２３０に示されるように制御データ９７が所要の許容範囲内にあるかどうかを決定することを含んでもよい。制御データ９７が所要の許容範囲内にない場合には、ブロック２３２に示されるように部品検証が行われてもよい（例えば、正しい部品が固定具４８上及び／又は機械ベッド１４上に装填されたことを検証する）。部品４２を伴う固定具４８は、その後、ブロック２３４に示されるように、機械ベッド１４（図２）上に再び装填されてもよい。図５に示されるように、ブロック２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６、２２８に示される作業ステップが繰り返されてもよい。ブロック２３０に示されるように制御データ９７が所要の許容範囲内にない場合には、ブロック１３６に示されるように制御データ９７の第２の検証後（例えば、２回以上当てはまらない）、ブロック２３８に示されるように部品４２（図３）が廃棄されてもよい。
【００７４】
再び図５を参照すると、ブロック２３０（図６）に示されるように制御データ９７（図３）が所要の許容範囲内にある場合には、ブロック２４０に示されるように、機械制御データ１０４が生成されてもよい。機械制御データ１０４は、制御データ９７をモニュメントポイントデータ６２（図３）に合わせることによって生成されてもよい。例えば、機械制御データ１０４は、制御データ９７（例えば、複数のモニュメントポイント２２を表す）の複数の基準ポイント９９の（例えば、１つのサブセットの）少なくとも一部をモニュメントポイントデータ６２（例えば、モニュメントポイント軸系４６を規定する複数のモニュメントポイント２２を表す）の複数の基準ポイント６４の（例えば、１つのサブセットの）少なくとも一部に合わせするべく軸アライメントルーチンを実行することによって生成されてもよい。したがって、機械制御データ１０４は、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に位置付けられる部品４２及び理論機械加工部品５７の統合を表す複数の基準ポイント１０６を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、（例えば軸アライメントルーチンを使用して）制御データ９７をモニュメントポイントデータ６２に合わせることによって機械制御データ１０４を生成してもよい。
【００７５】
一実施例では、ブロック２４２に示されるように、機械制御データ１０４を生成することは、機械制御モデル１０８（図３）を生成することを含んでもよい。機械制御モデル１０８は、軸アライメントルーチンによって制御モデル１００をモニュメントポイントモデル６８に合わせることによって生成されてもよい。例えば、軸アライメントルーチンは、制御モデル１００（例えば、複数のモニュメントポイント２２）の幾何学的表現１０２の少なくとも一部をモニュメントポイントモデル６８（例えば、モニュメントポイント軸系４６を規定する複数のモニュメントポイント２２）の幾何学的表現７０の少なくとも一部と合わせることによって制御モデル１００をモニュメントポイント軸系４６に合わせてもよい。したがって、機械制御モデル１０８は、部品４２と理論機械加工部品５７との位置合わせ及び機械ベッド１４上の複数のモニュメントポイント２２の幾何学的表現１１０を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、制御モデル１００をモニュメントポイントモデル６８に合わせてもよい（例えば、軸アライメントルーチンを実行する）。
【００７６】
機械制御データ１０４（図３）は、部品４２（図２）を機械加工して機械加工部品１１２（図３）を形成するためにＮＣ機械１２によって使用される機械駆動データになってもよい。例えば、ブロック２４０に示されるように軸アライメントルーチンにより生成される機械制御データ１０４は、部品４２（例えば固定部品５０）が複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に位置付けられる場所、及び、部品４２がモニュメントポイント軸系４６に対してどのように方向付けられているのかを機械工具１６（例えばスピンドル１８）に告げてもよい。
【００７７】
ブロック２４４に示されるように、機械制御データ１０４（図３）が検証されてもよい。機械制御データ１０４の検証は、制御データ９７（例えば制御モデル１００）とモニュメントポイント軸系４６を規定するモニュメントポイントデータ６２（例えば、モニュメントポイントモデル６８）との間で定められる軸アライメントルーチンが所要の許容範囲内にあることを検証する（例えば、自動的に検証する）ことを含んでもよい。例えば、機械制御データ１０４（例えば機械制御モデル１０８）は、制御データ９７（例えば、制御モデル１００の幾何学的表現１０２）の少なくとも１つの基準ポイント９９及びモニュメントポイントデータ６２（例えば、モニュメントポイントモデル６８の幾何学的表現７０）の少なくとも１つの対応する基準ポイント６４の軸アライメントのエラー（例えば偏差）と許容閾値範囲とを比較することによって検証されてもよい。一実施例において、比較されたエラーは、制御データ９７の複数の基準ポイント９９とモニュメントポイントデータ６２の複数の基準ポイント６４とを含んでもよい。他の実施例において、比較されたエラーは、制御データ９７の複数の基準ポイント９９のサブセットとモニュメントポイントデータ６２の複数の基準ポイント６４のサブセットとを含んでもよい。したがって、各基準ポイント又は基準ポイントのサブセットにおけるエラーが比較されてもよい。
【００７８】
当業者であれば分かるように、比較中に所定の割合の異常値が切り捨てられてもよい。これは、そのような異常値が部品上の塵埃又は残骸あるいは他の異常性を表し得るからである。
【００７９】
一実施例において、機械制御データ１０４の検証は、制御モデル１００とモニュメントポイントモデル６８（例えば、モニュメントポイント軸系４６）との間で定められる軸アライメントが±０．００５インチ以下内に入ることを検証することを含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、機械制御データ１０４のエラー閾値を検証してもよく、また、機械制御データ１０４が所要の許容範囲内にあることを検証してもよく、随意的には、特定の許容範囲要件（例えばエラー閾値）が満たされない場合に機械オペレータに警告してもよい。
【００８０】
ここで図７を参照すると、ブロック２４４（図５）に示されるような機械制御データ１０４を検証することは、ブロック２４６に示されるように、機械制御データ１０４が所要の許容範囲内にあるかどうかを決定することを含んでもよい。機械制御データ１０４が所要の許容範囲内にない場合には、ブロック２４８に示されるように、１つ以上のトラブルシューティングプロセスが行われてもよい。例えば、機械制御モデル１０８の幾何学的表現１１０及びモニュメントポイントモデル６８（例えばモニュメントポイント軸系４６）の幾何学的表現７０が所要の許容範囲内に合わされない場合には、複数のモニュメントポイント２２の反射面及び／又は画像取込装置２６のレンズが残骸又はグリースに関してチェックされてもよく及び／又は洗浄されてもよい。図５に示されるように、ブロック２４０、２４２、２４４に示される作業ステップが繰り返されてもよい。
【００８１】
当業者であれば分かるように、ブロック２２８、２４４に示される検証ステップにおいて説明された比較結果は、（例えば機械オペレータによってコンピュータ４４上で）見られてもよく、ブロック２３０、２４６に示されるようにＹＥＳ／ＮＯとして出力されてもよく、あるいは、ブロック２４０、２５０に示されるように次の作業ステップに伝えられてもよい。ブロック２２８に示される検証ステップは、部品データ７２と理論機械加工部品データ８２との統合が正確であったことを保証するためのチェック・アンド・バランス作業であってもよい。ブロック２４４に示される検証ステップは、制御データ９７とモニュメントポイントデータ６２（例えばモニュメントポイント軸系４６）とのアライメントが正確であったことを保証するためのチェック・アンド・バランス作業であってもよい。
【００８２】
再び図５を参照すると、ブロック２４６（図７）に示されるように機械制御データ１０４が所要の許容範囲内にある場合には、ブロック２５０に示されるように、ＮＣ機械１２（図２）の動作を制御するために機械制御データ１０４が（例えば、機械コントローラー５４を介して）実行されてもよく、また、ブロック２５２に示されるように、機械加工部品１１２を形成するために部品４２が機械加工されてもよい。例えば、機械制御データ１０４は、部品４２を機械加工（皿穴開け、ルータ加工、切断、及び／又は、他の機械加工作業）して機械加工部品１１２を形成するために動作プログラム及び／又はコンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェア及び／又は機械コントローラー５４によって実行されてもよい。
【００８３】
このように、開示された方法２００は、部品４２（図２）の位置を自動的に突き止めて、部品を機械加工するサイクル時間及びコストを減らすことができる。開示された方法２００は、ＮＣ機械１２が部品４２の位置を自動的に突き止めて機械軸系５６（図１）を自動的に位置合わせするため、機械オペレータが機械ベッド１４上の任意の場所に部品４２（例えば固定部品５０）を配置できるようにする。
【００８４】
図８を参照すると、図１〜図４に関連して、品質保証を行うための全体的に３００で示される方法も開示される。例えば、開示される方法３００は、開示されたシステム１０（図２）及び方法２００（図５）にしたがって形成される機械加工部品１１２（図３）に関して自動的に行われてもよい。
【００８５】
ブロック３０２に示されるように、機械制御データ１０４（図３）が与えられてもよい。例えば、機械制御データ１０４は、ブロック２４０、２４２、２４４に示される作業ステップにしたがって生成されてもよい。
【００８６】
ブロック３０４に示されるように、機械加工部品１１２が与えられてもよい。例えば、機械加工部品１１２は、ブロック２５０、２５２（図５）に示されるように、機械制御データ１０４を使用して動作プログラムを実行する開示されたシステム１０（図２）のＮＣ機械１２によって機械加工されてもよい。
【００８７】
ブロック３０６に示されるように、機械加工部品データ１１４が生成されてもよい。機械加工部品データ１１４は、機械ベッド１４上に位置付けられる機械加工部品１１２、機械ベッド１４、及び、複数のモニュメントポイント２２のデジタル画像を画像取込装置２６（図２）を用いて取り込む（例えばスキャンする）ことによって生成されてもよい。例えば、機械加工部品データ１１４は、機械加工部品１１２の３Ｄスキャンに基づく機械ベッド１４上の複数のモニュメントポイント２２及び機械加工部品１１２（例えば、１つ以上の機械加工形体１２２を有する機械加工部品１１２）を表すデジタルデータを含んでもよい。したがって、機械加工部品データ１１４は、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に位置付けられる機械加工部品１１２（機械加工形体１２２を含む）を表す複数の基準ポイント１１６（例えば、基準ポイントのクラウド又はメッシュ）を含んでもよい。機械加工部品データ１１４が（例えば、電子通信リンク８０を介して）コンピュータ４４によって受けられてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、３Ｄスキャンに基づいて機械加工部品データ１１４を（例えば自動的に）生成してもよい。
【００８８】
ブロック３０８に示されるように、機械加工部品モデル１１８が機械加工部品データ１１４に基づいて生成されてもよい。機械加工部品モデル１１８は、複数のモニュメントポイント２２に対する１つ以上の機械加工形体１２２（例えば、正味外形、正味トリム、ドリル穴、皿穴など）を含む機械加工部品１１２の幾何学的表現１２０を含んでもよい。したがって、機械加工部品モデルは、機械ベッド１４上の機械加工部品１１２と複数のモニュメントポイント２２との間の関係を定めてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、機械加工部品データ１１４を処理することによって機械加工部品モデル１１８を生成してもよい。
【００８９】
機械加工部品データ１１４（例えば、機械加工部品モデル１１８）により表される複数のモニュメントポイント２２に対するスキャンされた機械加工部品１１２の結果として得られる幾何学的形態は、品質保証目的（例えば、機械加工が機械制御モデル１０８にしたがって適切に行われたことを保証する）のために機械制御データ１０４（例えば機械制御モデル１０８）と比べて機械加工部品１１２を検証するために使用されてもよい。
【００９０】
ブロック３１０に示されるように、品質保証データ１２４が生成されてもよい。品質保証データ１２４は、機械加工部品データ１１４と機械制御データ１０４との統合によって生成されてもよい。例えば、品質保証データ１２４は、機械加工部品データ１１４（例えば、複数のモニュメントポイント２２を表す）の複数の基準ポイント１１６の（例えば、１つのサブセットの）少なくとも一部を機械制御データ１０４（例えば、モニュメントポイント軸系４６を規定する複数のモニュメントポイント２２）の複数の基準ポイント１０６の（例えば、１つのサブセットの）少なくとも一部に合わせするべく軸アライメントルーチンを実行することによって生成されてもよい。したがって、品質保証データ１２４は、複数のモニュメントポイント２２に対して機械ベッド１４上に位置付けられる機械加工部品１１２（機械加工形体１２２を含む）を表す複数の基準ポイント１２８を含んでもよく、また、機械制御データ１０４を更に含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、（例えば軸アライメントルーチンを使用して）機械加工部品データ１１４と機械制御データ１０４とを統合することによって品質保証データ１２４を生成してもよい。
【００９１】
一実施例では、ブロック３１２に示されるように、品質保証データ１２４を生成することは、品質保証モデル１２６を生成することを含んでもよい。品質保証モデル１２６は、軸アライメントルーチンにより機械加工部品モデル１１８をモニュメントポイント軸系４６に沿って機械制御モデル１０８に合わせることによって生成されてもよい。例えば、軸アライメントルーチンは、機械加工部品モデル１１８の幾何学的表現１２０の少なくとも一部を機械制御モデル１０８の幾何学的表現１１０の少なくとも一部と合わせることによって機械加工部品モデル１１８を機械制御モデル１０８に合わせてもよい。したがって、品質保証モデル１２６は、複数のモニュメントポイント２２に対する１つ以上の機械加工形体１２２を含む機械加工部品１１２の幾何学的表現１３０を含んでもよく、及び、機械制御モデル１０８を更に含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、機械加工部品モデル１１８を機械制御モデル１０８に合わせてもよい（例えば、軸アライメントルーチンを実行する）。
【００９２】
軸アライメントルーチンにより、機械加工部品データ１１４（例えば機械加工部品モデル１１８）によって表される機械加工部品１１２を、部品４２を機械加工するためにＮＣ機械１２の駆動形状として使用された機械制御データ１０４（例えば機械制御モデル１０８）と比較することができる。
【００９３】
ブロック３１４に示されるように、品質保証データ１２４が検証されてもよい。品質保証データ１２４の検証は、機械加工部品データ１１４（例えば機械加工部品モデル１１８）と機械制御データ１０４（例えば、機械制御モデル１０８）との間で定められる軸アライメントルーチンが所要の許容範囲内にあることを検証する（例えば、自動的に検証する）ことを含んでもよい。例えば、品質保証データ１２４（例えば品質保証モデル１２６）は、機械加工部品データ１１４（例えば、機械加工部品モデル１１８における複数のモニュメントポイント２２を表す）の少なくとも１つの基準ポイント１１６及び機械制御データ１０４（例えば、機械制御モデル１０８の複数のモニュメントポイント２２を表す）の少なくとも１つの対応する基準ポイント１０６の軸アライメントのエラー（例えば偏差）と許容閾値範囲とを比較することによって検証されてもよい。一実施例において、比較されたエラーは、機械加工部品データ１１４の複数の基準ポイント１１６と機械制御データ１０４の複数の基準ポイント１０６とを含んでもよい。他の実施例において、比較されたエラーは、機械加工部品データ１１４の複数の基準ポイント１１６のサブセットと機械制御データ１０４の複数の基準ポイント１０６のサブセットとを含んでもよい。したがって、各基準ポイント又は基準ポイントのサブセットにおけるエラーが比較されてもよい。
【００９４】
当業者であれば分かるように、比較中に所定の割合の異常値が切り捨てられてもよい。これは、そのような異常値が部品上の塵埃又は残骸あるいは他の異常性を表し得るからである。
【００９５】
一実施例において、品質保証データ１２４の検証は、機械加工部品モデル１１８と機械制御モデル１０８との間で定められる軸アライメント（例えば、アライメントのために両方に共通の複数のモニュメントポイント２２を使用する）が±０．００５インチ以下内に入ることを検証することを含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、品質保証データ１２４のエラー閾値を検証してもよく、また、品質保証データ１２４が所要の許容範囲内にあることを検証してもよく、随意的には、特定の許容範囲要件（例えばエラー閾値）が満たされない場合に機械オペレータに警告してもよい。
【００９６】
ブロック３１４に示されるような品質保証データ１２４を検証することは、ブロック３１６に示されるように、品質保証データ１２４が所要の許容範囲内にあるかどうかを決定することを含んでもよい。品質保証データ１２４が所要の許容範囲内にない場合には、ブロック３１８に示されるように、１つ以上のトラブルシューティングプロセスが行われてもよい。例えば、複数のモニュメントポイント２２の反射面及び／又は画像取込装置２６のレンズが残骸又はグリースに関してチェックされてもよく及び／又は洗浄されてもよい。ブロック３１０、３１２、３１４に示される作業ステップが繰り返されてもよい。
【００９７】
ブロック３１６に示されるように品質保証データ１２４が所要の許容範囲内にある場合には、ブロック３２０に示されるように、機械加工部品１１２の品質保証が検証されてもよい。品質保証データ１２４による機械加工部品１１２の検証は、品質保証データ１２４（例えば品質保証モデル１２６）において表される機械加工部品１１２の１つ以上の機械加工特性及び／又は機械加工形体１２２（例えば、ドリル穴及び皿穴の直径及び／又は位置、及び／又は、正味トリムの位置）が機械制御データ１０４（例えば機械制御モデル１０８）において表される理論機械加工特性及び／又は機械加工形体と比べて所要の許容範囲内にあることを検証する（例えば自動的に検証する）ことを含んでもよい。
【００９８】
例えば、品質保証データ１２４（例えば品質保証モデル１２６）は、品質保証データ１２４（例えば、品質保証モデル１２６）の少なくとも１つの基準ポイント１２８（例えば、機械加工形体１２２を表す）及び機械制御データ１０４（例えば機械制御モデル１０８）の少なくとも１つの対応する基準ポイント１０６（例えば、理論機械加工形体８４を表す）のエラー（例えば偏差）と許容閾値範囲とを比較することによって検証されてもよい。一実施例において、比較されたエラーは、品質保証データ１２４の複数の基準ポイント１２８と機械制御データ１０４の複数の基準ポイント１０６とを含んでもよい。他の実施例において、比較されたエラーは、品質保証データ１２４の複数の基準ポイント１２８のサブセットと機械制御データ１０４の複数の基準ポイント１０６のサブセットとを含んでもよい。したがって、各基準ポイント又は基準ポイントのサブセットにおけるエラーが比較されてもよい。
【００９９】
当業者であれば分かるように、比較中に所定の割合の異常値が切り捨てられてもよい。これは、そのような異常値が部品上の塵埃又は残骸あるいは他の異常性を表し得るからである。
【０１００】
一実施例において、品質保証データ１２４の検証は、ドリル穴及び皿穴の直径が±０．００５インチ内にあること及び／又はドリル穴及び／又は皿穴の位置が±０．０３０インチ内にあること及び／又はトリムの位置が±０．０３０インチ内にあることを検証することを含んでもよい。例えば、コンピュータ可読媒体上の命令として実施されるソフトウェアは、品質保証データ１２４中の機械加工形体１２２のエラー閾値を検証してもよく、また、機械加工形体１２２が所要の許容範囲内にあることを検証してもよく、随意的には、特定の許容範囲要件（例えばエラー閾値）が満たされない場合に機械オペレータに警告してもよい。
【０１０１】
ブロック３２０に示されるような品質保証データ１２４を検証することは、ブロック３２２に示されるように、品質保証データ１２４で捕捉される機械加工形体１２２の特性が機械制御データ１０４と比べて所要の許容範囲内にあるかどうかを決定することを含んでもよい。機械制御データ１０４において表される理論機械加工部品５７の１つ以上の理論機械加工形体８４と比べた品質保証データ１２４（例えば品質保証モデル１２６）において表される機械加工部品１１２の１つ以上の機械加工形体１２２が所要の許容範囲内にない場合には、ブロック３２４に示されるように、機械加工部品１１２が廃棄されてもよい。機械制御データ１０４において表される理論機械加工形体８４と比べた品質保証データ１２４において表される機械加工部品１１２の機械加工形体１２２が所要の許容範囲内にある場合には、ブロック３２６に示されるように、機械加工部品１１２が認可されてもよく、また、ブロック３２８に示されるように、機械加工部品１１２が製造へと引き渡されてもよい。
【０１０２】
開示された方法３００は、開示された方法２００にしたがって行われる機械加工工程を自動検証することによりコスト削減及びサイクル時間に関して更なる利点を与えることができる。例えば、開示された方法３００により、機械オペレータは、機械加工部品が依然としてＮＣ機械１２内にある間に品質保証工程の結果を知ることができ、それにより、部品が製造フロアに置かれる前に、任意の品質問題に対応するための時間をより多く与えることができる。
【０１０３】
本開示の例は、図９に示される航空機の製造及び保守点検方法４００と図１０に示される航空機４０２との関連で説明されてもよい。生産前の間にわたって、航空機の製造及び保守点検方法４００は、航空機４０２の仕様及び設計４０４と、材料調達４０６とを含んでもよい。生産中、構成要素／部分組立品の製造４０８と、航空機４０２のシステム統合４１０とが行われる。その後、航空機４０２は、就航４１４するために認証及び搬送４１２を経由してもよい。取引先による就航の間、航空機４０２は、変更、再構成、改修などを含んでもよい定期的な整備及び保守点検４１６の予定が組まれる。
【０１０４】
方法４００のプロセスのそれぞれは、システム統合者、第三者、及び／又は、オペレータ（例えば、取引先）によって実行されあるいは行われてもよい。この説明の目的のため、システム統合者は、制限なく、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含んでもよく、第三者は、制限なく、任意の数のベンダー、下請業者、及び、サプライヤーを含んでもよく、また、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事企業、保守点検機関などであってもよい。
【０１０５】
図１０に示されるように、方法４００の例によって生産される航空機４０２は、複数のシステム４２０及び内部４２２を有する機体４１８を含んでもよい。複数のシステム４２０の例は、推進システム４２４、電気システム４２６、油圧システム４２８、及び、環境システム４３０のうちの１つ以上を含んでもよい。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙の例が示されるが、開示されるシステム１０及び方法２００、３００の原理は、自動車産業などの他の産業に適用されてもよい。
【０１０６】
本明細書中に具現化される装置及び方法は、製造及び保守点検方法４００の任意の１つ以上の段階中に使用されてもよい。例えば、構成要素／部分組立品の製造４０８、システム統合４１０、及び／又は、整備及び保守点検４１６に対応する構成要素又は部分組立品は、開示されたシステム１０（図１）及び方法２００（図５）、３００（図８）を使用して作られあるいは製造されてもよい。また、１つ以上の装置例、方法例、又は、これらの組み合わせは、例えば、機体４１８及び／又は内部４２２などの航空機４０２の組み立てをかなり促進させることによってあるいは航空機４０２のコストを低減することによって、構成要素／部分組立品の製造４０８中及び／又はシステム統合４１０中に利用されてもよい。同様に、１つ以上の装置例、方法例、又は、これらの組み合わせは、例えば制限なく、航空機４０２が就航中の間に、整備及び保守点検４１６中に利用されてもよい。
【０１０７】
開示されるシステム及び方法の様々な実施形態を示して説明してきたが、その改変は、明細書を読むと当業者が想起できる。本出願は、そのような改変を含むとともに、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  システム
１２  ＮＣ機械
１４  機械ベッド
１６  機械工具
１８  スピンドル
２０  切断工具
２２  モニュメントポイント
２２ａ  モニュメントポイント
２２ｂ  モニュメントポイント
２２ｃ  モニュメントポイント
２４  作業表面
２６  画像取込装置
２８  フレーム
２９  プローブ
４０  作業エンベロープ
４２  部品
４４  コンピュータ
４６  モニュメントポイント軸系
４８  固定具
５０  固定部品
５２  データ記憶場所
５４  機械コントローラー
５６  機械軸系
８０  電子通信リンク
【図１】
2015109081.tif 000003
【図２】
2015109081.tif 000004
【図３】
2015109081.tif 000005
【図４】
2015109081.tif 000006
【図５】
2015109081.tif 000007
【図６】
2015109081.tif 000008
【図７】
2015109081.tif 000009
【図８】
2015109081.tif 000010
【図９】
2015109081.tif 000011
【図１０】
2015109081.tif 000012
【外国語明細書】
2015109081000001.pdf