(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の層堆積およびラスタパターン堆積によって、少なくとも１つの層を利用した少なくとも１つの付加製造プロセスを実行し、製作された対象物の構築完了を促進するために、前記少なくとも１つの付加製造プロセス中に作製された付加製造コンポーネントの代わりに、前記少なくとも１つの付加製造プロセス中にバルク体積コンポーネントを含めるように構成された付加製造装置と、
ロボットアームおよびコンベヤー装置の少なくとも１つであって、前記ロボットアームによる前記製作された対象物の操作の少なくとも１つによって、前記少なくとも１つ以上の付加製造プロセスを介して複数の材料から、前記製作された対象物を生成することを可能とし、前記ロボットアームで前記バルク体積コンポーネントを配置し、前記製作された対象物と前記バルク体積コンポーネントとのうち少なくとも１つを搬送するように構成された、ロボットアームおよびコンベヤー装置の少なくとも１つと、
前記ロボットアームの端部に交換可能に取り付け可能な複数のエンドエフェクタであって、前記複数のエンドエフェクタのうちの少なくとも第１のエンドエフェクタは前記バルク体積コンポーネントを少なくとも配置するための把持装置を備え、前記複数のエンドエフェクタのうちの第２のエンドエフェクタは前記層堆積および前記ラスタパターン堆積による層の少なくとも１つに対して前記材料を堆積させるフィラメント押出機を備える、複数のエンドエフェクタと、
前記ロボットアームによってアクセス可能であり、前記複数のエンドエフェクタのうち少なくとも１つを回収するように構成された、前記複数のエンドエフェクタを保持するためのエンドエフェクタ格納領域と、を含み、
前記バルク体積コンポーネントは、前記少なくとも１つの付加製造プロセス中に適用される少なくとも１つの同じ材料のバルク体積、異なる材料、および回路基板、バッテリ、ワイヤおよび前記製作された対象物の少なくとも一部と機能を共有する電気的コンポーネントのうちの少なくとも１つを備える埋め込み部分を有するバルク体積のうちの少なくとも１つである、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの付加製造プロセスは、ポリマーベースの付加製造プロセスおよび金属鋳造付加製造プロセスのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コンベヤー装置は、少なくとも１つの付加製造プロセスが行われる構築領域から、製品が回収される回収領域まで、前記製作された対象物を移送する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コンベヤー装置は、製造中に、前記製作された対象物を、前記少なくとも１つの付加製造プロセスのための第１の構築領域から第２の付加製造プロセスのための第２の構築領域に移送する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記付加製造装置は、複数の付加製造装置を含み、前記複数の付加製造装置は、各々、特定の付加製造プロセスを実行する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記製作された対象物を前記少なくとも１つの付加製造プロセスで使用するための供給原料に変換するためのリサイクル装置を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
対象物を製作するための製造システムであって、
フィラメント押出機を含む第１のエンドエフェクタを通して、前記対象物の少なくとも一部を生成する少なくとも１つの付加製造プロセスを実行する付加製造装置と、
前記対象物の第２の部分としてバルク体積コンポーネントを配置するために前記バルク体積コンポーネントに取り付けるための把持装置を備え、更に前記対象物を構築面から除去するように構成されている第２のエンドエフェクタと、
前記少なくとも１つの付加製造プロセスおよび前記バルク体積コンポーネントへの取り付けのうちの少なくとも１つを提供するために、前記第１のエンドエフェクタと前記第２のエンドエフェクタとのうちの少なくとも１つが取り付けられ、前記対象物を操作することが可能なアームと、を備え、
前記バルク体積コンポーネントは、前記少なくとも１つの付加製造プロセス中に適用される少なくとも１つの同じ材料のバルク体積、異なる材料、および回路基板、バッテリ、ワイヤおよび前記製作された対象物の少なくとも一部と機能を共有する電気的コンポーネントのうちの少なくとも１つを備える埋め込み部分を有するバルク体積のうちの少なくとも１つである、ことを特徴とする製造システム。
【請求項８】
構築面を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項９】
前記バルク体積コンポーネントを前記把持装置によって前記対象物の前記第２の部分として配置する前に、前記バルク体積コンポーネントを保持するための少なくとも１つの貯蔵領域を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１０】
前記バルク体積コンポーネントは、前記少なくとも１つの付加製造プロセス中に適用される同じ材料と、前記製作された対象物の生産を促進する異なる材料とのうちの少なくとも１つのバルク体積を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１１】
前記対象物を前記少なくとも１つの付加製造プロセスで使用するための供給原料に変換するためのリサイクル装置を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１２】
前記構築面の環境を規制する環境制御ユニットを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１３】
前記付加製造装置は、
関節アームと、
製造および組み立てプロセスの少なくとも１つを実行するために、各々が前記関節アームに独立して取り付け可能な複数のエンドエフェクタと、
供給原料として異なるタイプの少なくとも材料と材料の構成とを含み、筐体の一部として位置する少なくとも１つの供給原料カートリッジと、備え、
前記供給原料は、前記製作された対象物を生成するために、前記関節アームおよび前記少なくとも１つのエンドエフェクタを介して提供される、
ことを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１４】
前記構築面は、前記付加製造プロセスが完了したときに、前記構築面から製品受容領域に移動可能なトレイを備えることを特徴とする請求項８に記載の製造システム。
【請求項１５】
前記付加製造装置で製造されるべき対象物を決定するための入力を受け取るためのユーザーインターフェースを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの付加製造プロセスの間に、前記構築面をユーザーインターフェースと製品受容領域とから分離するための筐体を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の製造システム。
【請求項１７】
前記付加製造装置は、前記付加製造装置と、ロボットアームおよびコンベヤー装置のうちの少なくとも１つとが配置される筐体を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
供給原料として異なるタイプの少なくとも材料と材料の構成とを含む少なくとも１つの供給原料カートリッジを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの付加製造プロセスの間に、前記少なくとも１つのバルク体積コンポーネントを配置する前に、前記バルク体積コンポーネントを保持するための少なくとも１つの貯蔵領域を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの付加製造プロセスが行われる構築領域と、前記構築領域の環境を管理する環境制御ユニットとを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
ユーザーインターフェースと製品受容領域とを更に備え、
前記筐体は、前記少なくとも１つの付加製造プロセスの間に、前記ユーザーインターフェースと前記製品受容領域との少なくとも一方から構築領域を分離するように配置されることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ユーザーインターフェースは、前記付加製造装置で製造されるべき前記製作された対象物を決定するための入力を受け取ることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記複数のエンドエフェクタのうちの第３のエンドエフェクタはめっきを提供するように構成され、前記複数のエンドエフェクタのうちの第４のエンドエフェクタは研磨を提供するように構成され、前記複数のエンドエフェクタのうちの第５のエンドエフェクタはコーティングを提供するように構成され、前記複数のエンドエフェクタのうちの第６のエンドエフェクタは焼結を提供するように構成され、前記複数のエンドエフェクタのうちの第７のエンドエフェクタは焼結を提供するように構成され、前記複数のエンドエフェクタのうちの第８のエンドエフェクタはアニーリングを提供するよう構成されることを特徴とする請求項１のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年９月２１日に出願された米国仮出願第６２／０５３，２１０号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本出願は、また、参照によりその全体が以下の特許出願の主題が組み込まれる：２０１３年１０月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／８９３，２８６号の利益を主張する、２０１４年７月１５日に出願された米国特許出願第１４／３３１，７２９号；２０１３年１１月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／９０８，７５０号；および２０１４年１月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／９３１，５６８号。本出願は、また、２０１４年９月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／０５３，２２０号の利益を主張する、出願人によって、２０１５年９月２１日に出願された「シームレス走査および製造装置および方法」と題する米国特許出願（代理人整理番号１２６９９−０１０）；および、２０１４年９月２１日に出願された米国仮出願第６２／０５３，２１５号の利益を主張する、出願人によって、２０１５年９月２１日に出願された「製造のためのデジタルカタログ」（代理人整理番号１２６９９−００９）に関連し、双方の主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本出願は、また、２０１５年５月１５日に出願された米国仮出願第６２／１６２，６２６号に関連し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的に、製造装置を含むモジュールアッセンブルから対象物を生成するための製造、より詳しくはシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
商品の製造は、伝統的にマルチロケーション、時間集約型の処理であった。通常、原料は、コンポーネントとサブコンポーネントとに変換される。これらコンポーネントは、続いて、コンポーネントをアセンブリに変換し、最終的に完成品に変換する１つ以上の付加的な施設に搬送される。完成品は、梱包されて小売業者のような再販業者に出荷される。場合によっては、完成品は、エンドユーザーに直接出荷される。サプライチェーンの長さのために、商品は、概して、ほとんどカスタマイズされることなく大量生産される。さらに、運搬経費の削減および販売量の最大化のために、商品は、通常、居住区域や他の商業中心地に出荷される。
【０００４】
遠隔操作および宇宙操作は、商品の広範囲の多様性の有効性が大幅に縮小され、新たな商品の供給が限定されるか存在しないため、製造サプライチェーンによる影響を受ける。多くの場合、高いコストのために、遠隔地または宇宙で新たな製造施設を建設することは実際的でない。
【０００５】
付加製造および類似のカスタマイズ可能な、コンピュータ制御製造装置は、ポリマーフィラメント供給原料のような原料から部品の迅速な現場での製造を可能にする。
【０００６】
上述したように、伝統的な製造サプライチェーンおよび施設によって製造される、さもなければ製造されるであろう商品の現場または近傍での製造を容易にするシステムおよび方法が必要となる。そのような商品は、製造システムの範囲内で、原料（例えば、供給原料）およびサブコンポーネントの貯蔵物を組み合わせて製造されてもよい。
【０００７】
加えて、宇宙におけるマルチコンポーネント、マルチ資材商品を製造するシステムおよび方法が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
この要旨は、概念の選択を導入するために提供される。これらの概念は、詳細な説明でさらに記述される。この要旨は、本開示の主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、開示された主題の範囲を決定する助けとして意図されたものでもない。
【０００９】
実施形態は、複数の製造プロセスを含むモジュラーアセンブリを介して物体を生成するためのシステムおよび方法に関する。このシステムは、少なくとも１つの付加製造プロセスを実行し、製造された対象物の構築完了を加速するために、少なくとも１つの付加製造プロセスの間に組み立て式のコンポーネントを含む付加製造デバイスを備える。
【００１０】
この方法は、製造システムで少なくとも１つの付加製造プロセスを実行して、製造された対象物の少なくとも一部を生成することを含む。この方法は、また、マニピュレータを用いて、製造された対象物の第２の部分として組み立て式のコンポーネントを配置することを含む。この方法は、さらに、マニピュレータを用いて構築面から生成された対象物を除去することをさらに含む。
【００１１】
他のシステムは、対象物を製造するための製造システムと、対象物の第２の部分として組み立て式コンポーネントを配置し、さらに構築面から対象物を除去するマニピュレータとを備え、製造システムは、少なくとも対象物の一部分を生成している少なくとも１つの付加製造プロセスを実行する付加製造デバイスを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付図面を参照すれば、以下記載した詳細な説明から本開示の特徴および利点がより明らかとなるであろう。添付図面では同様な参照番号は、同一または機能的に同様な要素を示す。これらの図面は典型的な実施形態だけを表しており、ゆえに、その範囲を制限しないことを理解されたい。また、実施形態は、添付の図面の使用を介して、付加的な特性と詳細で記述され説明される。
【００１３】
【図１】図１は、一実施形態による、付加製造システムを含む自己完結型商品製造システムの斜視図である。
【００１４】
【図２】図２は、一実施形態による、図１に示される製造システムの正面図である。
【００１５】
【図３】図３は、一実施形態による、図１に示される製造システムの分解図である。
【００１６】
【図４Ａ】図４Ａは、一実施形態による付加製造システムを含む製造システムの図である。
【００１７】
【図４Ｂ】図４Ｂは、一実施形態による付加製造システムを含む製造システムの図である。
【００１８】
【図５】図５は、一実施形態による、製造システム内の側方コンベヤー装置上を運搬される商品、複数の付加製造システムを含む自己完結型商品製造システムの斜視図である。
【００１９】
【図６】図６は、一実施形態による、図５の製造システムの上部斜視図である。
【００２０】
【図７】図７は、一実施形態による、図５に示す製造システムの分解図である。
【００２１】
【図８】図８は、一実施形態による、付加製造システムを含むテーブルトップ自己完結型商品製造システムの斜視図である。
【００２２】
【図９】図９は、一実施形態による、付加製造装置のブロック図である。
【００２３】
【図１０】図１０は、一実施形態による、リサイクル装置のブロック図である。
【００２４】
【図１１】図１１は、一実施形態による、ユーザー指定商品を生成して配達するための処理を示すフローチャートである。
【００２５】
【図１２】図１２は、一実施形態による、ユーザー供給対象物を修理するか再製造するための処理を示すフローチャートである。
【００２６】
【図１３】図１３は、一実施形態による、ユーザー供給対象物を修理するか再製造するための方法を示すフローチャートである。
【００２７】
【図１４】図１４は、一実施形態による、ここで開示される実施形態を実装するために有用なコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施形態は、添付の図面を参照して本明細書において説明されるが、同様のまたは同等の要素を示すために図面全体にわたって同様の参照番号が用いられる。図面は一定の縮尺で描かれておらず、単に本明細書に開示される態様を説明するために提供される。いくつかの開示された態様は、例示のための非限定的な例示的なアプリケーションを参照して以下に記載される。多くの具体的な詳細、関係、および方法が本明細書で開示される実施形態の完全な理解を提供するために述べられることを理解されたい。しかしながら、当業者であれば、開示された実施形態が、特定の詳細の１つ以上、または他の方法なしに実施され得ることを容易に認識するであろう。他の例では、周知の構造または動作は、本明細書で開示される態様を不明瞭にすることを避けるために詳細に示されていない。実施形態は、いくつかの動作が異なる順序でおよび／または他の動作またはイベントと同時に発生し得るため、動作またはイベントの図示された順序によって限定されない。さらに、実施形態に従った方法を実施するために、図示された全ての動作またはイベントが必要とされるわけではない。
【００２９】
広い範囲を示す数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、特定の非限定的な実施例に示される数値は可能な限り正確に報告される。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。さらに、本明細書に開示される全ての範囲は、その中に包含される任意の、および全ての部分範囲を含むと理解されるべきである。例えば、「１０未満」の範囲は、最小値０と最大値１０との間の（およびそれらを含む）全ての部分範囲、すなわち０以上の最小値、および１０以下の最大値、例えば１〜４を有する全ての部分範囲を含むことができる。
【００３０】
本発明の実施形態は、現場または現場に近い商品の生産を容易にする自己完結型製造システムおよび関連する方法に関する。製造された商品は、本明細書の説明を読んだ後、当業者には明らかであり、望ましくあり得る。商品は、１つまたは複数の材料から成ってもよく、製造システムによって作成されるか、またはそのストックから調達されるか、またはユーザーによって供給される電気コンポーネントを含み得る。本開示による製造システムは、遠隔地、都市環境、宇宙空間、人間および他の場所に近接して利用することができる。
【００３１】
本明細書で開示される実施形態による製造システムは、複数の製造システムと、複数の製造システムを介して複数の材料から商品を生成することを可能にする少なくとも１つの交換機構とを含むことができる。一実施形態では、交換機構は、１つの製造システム（例えば、ポリマーベースの付加製造装置）から生成された部分を除去し、第２の製造システムから材料を付加するために、第２の製造システム（例えば、仕上げ装置、金属ベースの付加製造装置など）内でそれを位置決めするロボットアームである。他の実施形態では、交換機構はコンベヤー装置（例えば、コンベヤーベルト）である。さらに他の実施形態では、製造システムは、所望の材料を作成される商品に追加するために、材料接合部品（例えば、押出ヘッド）に選択的に係合する１つ以上のロボットアームを含む。ロボットアームは、その構造に一体化されたそのような材料結合コンポーネント（例えば、回転ドラムまたは押出機）を有し、製造システム内に格納された１つ以上の材料結合コンポーネントなどに取り外し可能に取り付けられ得る。
【００３２】
製造システムは、また、作成された部品または部品の一部を関連する構築テーブルから分離する１つ以上のデバイスを含み、それにより、ユーザーによる、商品の組み立て、および容易な除去を可能にする。
【００３３】
本明細書に開示された実施形態に従った製造システムが宇宙（例えば、宇宙ステーション、別の天体の基地）に配置されるとき、それらは、ごみの保管の量の削減と同様に、無駄な物流量の大幅な削減を可能にする。同様に、非限定的な例として、小売環境に配備された場合、サプライチェーンが短くなり、その結果、物品を移動させる際に使用されるエネルギー、金銭、および時間を低減する可能性がある。
【００３４】
本明細書に記載された製造システムは、従来の機械工場の能力を受け取り、それを小さな設置面積に配置する。製造システムは、配置される従来の、および付加製造および組立システムのいずれかまたはすべてを含むことができる。これにより、要求あり次第、かつ場所に応じて幅広いコンポーネントを製造することができる。この装置は、材料の倉庫を交換し、同じ部品を製造するために未加工形態の原料を使用することができる。
【００３５】
本明細書に開示された実施形態は、本明細書の説明を読んだ後、当業者にとって明らかな技術を介して少なくとも部分的に自動化された製造システムを提供する。人間は、商品生産プロセスのいくつかの部分（例えば、システムのある部分から別の部分に部品を移動すること）に関与することがある。
【００３６】
製造システムは、自己完結型でもよいし、別の方法で分散されてもよい。一般的に、コンポーネントが必要な場合、１つの設備は、単純な事前に供給された１つの材料部品と同様に、埋め込まれた部品を有するマルチ材料コンポーネントを製造することができる。すなわち、特定の実施形態では、製造システムは、キューブ、プレートなどのような、但し限定されない特定の構成の１つの材料の、ストックまたはバルク・ボリュームを含むことができ、商品をより迅速に生産するために、製造コンポーネントが他の方法（例えば、バルク・ボリュームを追加製造する）を介してその部分を構築するのではなく、商品の範囲内に配置されることができる。
【００３７】
製造システムは、自動販売機の形態をとり得る。一実施形態では、製造システムは、複製バージョンまたは修正バージョンを生成し、損傷部分を特定し、それらの部分を修復し、および／または最初に供給された対象物に追加することを可能にする走査コンポーネントを含む。
【００３８】
製造システムのサイズは、所望の用途に適応し、必要な設備を統合するために変更することができる。ロボットアームやピックアンドプレース装置などのアセンブリコンポーネントは、事前に作成されたコンポーネントを埋め込むために使用することができる。これらの事前に作成されたコンポーネントは、回路基板、バッテリ、および、製造される多くの部品と機能を共有する共通の構造的または電気的コンポーネントを含む幅広い種類であり得る。これらのコンポーネントは、埋め込むために用いられるワイヤから構成することも可能である。上述したように、製造システムは、１つ以上の走査コンポーネントを含むことができる。このようなスキャナーは、作成中および完了後に作成された商品を検査することに用いることができる。商品が生産要件を満たしていない場合、商品は廃棄されるか、総合再生業者に運搬されてもよい。統合再生業者は、装置を破壊し、製造システムによって再使用されるフィラメントまたは他の供給原料を生成してもよい。
【００３９】
一実施形態において、製造システムは、一連のコンポーネントとして、または国際宇宙ステーションで利用されるエクスプレス・ラック・インターフェース内のモジュラーユニットとして設置されるように構成されてもよい。システムは、ラックに設置され、遠隔または直接操作されてもよい。したがって、本明細書に記載の製造システムは、地上使用のためのプラットフォームに統合されても、または任意のプラットフォームの外側に配置されても、および／またはともに動作しても、独立した位置においてもよい。
【００４０】
製造システムは、遠隔操作システム、テレロボット・コンポーネント、ロボットアーム、および他のタイプの操作装置を含んでもよい。ロボティックスは、必要に応じて、サブシステムから別のサブシステムへコンポーネントを取り込み、および／またはサブシステムまたはシステム内部の部品を操作することができる。
【００４１】
本明細書で開示されるように、製造システムは、オールインワンシステムであってもよいし、またはセグメント化されたサブシステムから構成されてもよい。設備全体がアップグレード可能であり、コンポーネントは、メンテナンスやアップグレード機能のためにスワップイン（swapped in）やスワップアウト（swapped out）されてもよい。いくつかの例では、ロボットエレメントは、エンドエフェクタを切り替えて、正しい製造または組立てプロセスを実行することができる。伝統的および付加製造方法の両方を使用することができ、めっき、研磨、コーティング、熱処理、焼結、アニーリングなどの付加的なコンポーネントを有することができる。アームは、スキャン、検査、および修復などの他の必要な機能を実行することもできる。システムは、製造プロセス中に部品を組み立てたり、部品を操作するために、ロボットアームまたは他のエレメントを用いてもよい。
【００４２】
製造システムは、同時に複数の商品または複数の種類の商品を作成してもよい。非限定的な例として、製造システムが異なる構築デバイス（例えば、金属付加製造デバイスおよびポリマー付加製造デバイス）内に複数の構築領域を含む場合、異なる商品が各デバイス内で同時に作成されてもよい。生成される商品または部分が構築面または領域よりも小さい場合、複数の商品が互いに並んで作成されてもよい。同様に、同じタイプの生産装置のいくつかは、このやり方で用いられることもできるし、圧縮された時間内に単一部品を構築することもできる。
【００４３】
本明細書で開示されるように、製造システムは、閉鎖された構築領域および組み立て領域を含んでもよい。閉鎖された領域は、システムの近くにいる人々および装置を保護し、理想的な環境条件で商品が確実に生成されるために、フィルタリングされ、温度および湿度制御および／または監視されてもよい。２０１４年７月１５日に出願された米国特許出願第１４／３３１，７２９号に開示されている原理および装置は、本明細書に開示されている製造システムの環境を制御するのに利用することができる。
【００４４】
地上および地上以外のバージョンの双方での安全な運用を確保するために、空気のろ過および洗浄を利用することができる。そのようなシステムおよび／または環境制御ユニットは、有害なオフガス成分を大気から浄化することができる。
【００４５】
製造システムは、サブシステム（例えば、個々の製造装置）を命令、操作すること、製造および修理のためのモデルの操作などを含む、オンボードおよび／またはクラウドベースのソフトウェアによって制御されてもよい。開発されたソフトウェアは、ラック内のシステムタイプのシームレスな変更を可能にし、ワークフロー「パイプライン」を定義することになる。これらのパイプラインにより、システムソフトウェアを更新することなくハードウェアを交換することができる。つまり、個々のコンポーネントとサブシステムには入力と出力のプロトコルが定義されているため、コンポーネントのアップグレード、追加、または削除時に、製造システム自体を再プログラムする必要を避けることになる。このように、システムは、また、そのようなコンポーネントへのアップグレードを必要とすることなく、アップグレード可能である。
【００４６】
一実施形態において、製造システムを制御しているソフトウェアは、ハードウェアをアップグレードするときにハードウェアを再加工する必要がないように、トップレベルの製造プロセスを規定する構成可能で再使用可能なモジュール式パイプラインを有する「共通ソフトウェアインターフェース」である。このようなアーキテクチャには、スクリプト可能なモジュールが含まれていてもよく、プラグインされた何らかの物理デバイスが、そのタイプのデバイスのために作成されたモジュールで動作することが必要であり（全てのプリンタがトップレベルのプリンタ動作モジュールで動作する必要があり）、内部にあるハードウェアへの操作であるオペレーションのブロックを定義し、スクリプト性とスワップ可能性などを可能にする。
【００４７】
一実施形態において、製造システムは、キューイングおよびリソースバランシング・スケジューリングシステムを含み、このシステムは、全体的なシステム内部および予測される将来の使用量だけでなく、各コンポーネントの現在のリソース使用量を認識し、商品全体の完了時間および使用率を最適化するために、一人以上の顧客に対して複数の商品または複数の商品の一部を生成することができる。システムの全ての側面の遠隔モニタリングは、ネットワークレベルで実行できる。一実施形態において、集中型ダッシュボードが提供され、コンピューティングデバイスから、例えば、グローバルパブリックインターネットを介してアクセス可能であり、状況の更新を監視および取得し、何が印刷されているかを判断し、必要に応じてラックを遮断することができる。
【００４８】
一実施形態において、様々な動作のための計算は、ネットワークまたはクラウドコンピューティングを介して処理することができる。より一般的には、その動作を容易にするために、他のコンピューティングデバイス（オンサイトまたはリモート）は、製造システムに通信可能に接続されてもよい。同様に、商品設計がインポートされてもよく、クラウド処理がスキャンを分析するために使用されてもよく、スキャンやその他のデータが他の場所の個人に分析や変更を行うために送信されてもよい。
【００４９】
ここで図１乃至図３を参照すると、少なくとも１つの付加製造システム１０４を含む自己完結型商品製造システム１００の様々な図が示されている。より具体的には、図１は、付加製造システムを含む自己完結型商品製造システムの一実施形態の斜視図であり、図２は、図１に示す製造システムの一実施形態の正面図であり、図３は、図１に示す製造システムの一実施形態の分解図である。
【００５０】
製造システム１００は、ハウジング１０２を含む。ハウジング１０２は、システム１００の他の部分を収容する筐体でもよく、内部環境制御ユニットおよび他のシステムが内部環境を調整することを可能とし、環境を浄化し、および／または、ユーザーおよび機器を公称および非公称操作に関連する危険性から保護する。
【００５１】
システム１００は、ユーザーインターフェース１１４を介して動作可能であってもよい。ユーザーインターフェース１１４は、ディスプレイ、物理的入力、音声コマンド機能などを含むことができる。
【００５２】
商品または製品は、一つ以上の製造装置１０４を介して生成されてもよい。一実施形態において、製造装置１０４は、それに供給される供給原料および取り外し可能なエンドエフェクタ１０５を有する関節動作式アームである。エンドエフェクタ１０５は、システム１００内に配置されたエンドエフェクタ格納領域１０６でアクセスされてもよい。供給原料は、１つ以上の供給原料カートリッジ１２４から供給され、それにより、様々な異なるタイプの材料および材料の構成（例えば、異なる色、厚さ）の供給を可能にする。複数の供給原料カートリッジ１２４は、供給原料ハウジング１２６内に収容されてもよい。
【００５３】
商品または製品は、移動可能なビルドトレイ１１０上に生成されてもよい。トレイは、垂直リフト２０２に移動可能に接続されてもよい。リフト２０２は、トレイ１１０を構築領域から完成商品領域１１６に移動させることができる。完成商品領域１１６は、非限定的な例として、スライドドア１１８を介してユーザーによってアクセス可能であってもよい。このようにして、ユーザーは、システム１００の製造部分と相互に作用することなく、完成品１２０を受け取ることができる。組み立て式部品貯蔵部１１２は、限定されないが、コンピューティング・コンポーネント、組み立て式コンポーネント、ファスナーなどを含み、マニピュレータ１０８（図１のマニピュレータ１０８ａおよび１０８ｂとして示されている）を介して生成された製品に付け加えられてもよい。
【００５４】
ユーザーの要求に合致せず、作成が失敗するなどのような商品が生成された場合、システム１００は、拒否された商品の全部または一部を破棄し、それをシステム１２４の供給原料に戻すリサイクル装置１２２を含んでもよい。リサイクル装置１２２は、リサイクル部品の開発に用いるためにそれらをリサイクルする方法として、旧部品にも使用することができる。したがって、一実施形態において、個人は、ポリマーを主成分とする物体（例えば、ソーダボトル）をシステム１００に提供し、その後、リサイクル装置１２２を介して原料にリサイクルすることができる。リサイクル装置１２２は、図１０についてより詳細に説明される。
【００５５】
システム１００は、所望の用途に適した任意の適切な製造または仕上げ装置を含んでもよい。システム１００は、ピック＆プレース、ロボット機構などを含んでもよい。
【００５６】
システム１００は、マルチ材料対象物および／または電子部品を有する対象物を含む対象物を製造するために様々な材料を用いてもよい。これらの材料は、サーモポリマー、金属、エレクトロニクス、モジュラーコンポーネントなどを含む。材料は、組み立て式部品貯蔵部１１２または原料カートリッジ１２４を、交換または再充填することによって再供給されてもよい。
【００５７】
ここで、図４Ａおよび４Ｂを参照すると、製造システム１００の図が示されている。システム１００は、複数の構築領域で動作する複数の製造装置１０４を含んでもよい。例えば、第１の製造装置１０４は、ポリマーベースの付加製造装置４０２であってもよい。第２の製造装置１０４は、金属鋳造装置４０４であってもよい。アーム１０８は、作成された商品に電子部品を追加するためのピック＆プレース機構であってもよい。スキャナー４０５は、品質を保証するために、作成中および完了後に製品を検査するために含まれてもよい。複数の製造装置１０４が示されているが、一実施形態において、複数の付加製造プロセスを実行することができる単一の付加製造装置を提供してもよい。
【００５８】
補足的なロボットアセンブリまたは他の装置（図示せず）は、製品を作成する際に、システム１００の１つの領域から別の領域に商品を移動させるために利用されてもよい。一実施形態において、システム１００は、同じタイプの複数の商品を生産するように構成される。このようにして、システム１００は、小さな設置面積の製造プラントとして機能することができる。
【００５９】
ここで図５〜図７を参照すると、複数の付加製造システム１０４を含む自己完結型商品製造システム１００の様々な図、製造システム１００内の横方向コンベヤー装置２０２上を搬送される商品が示されている。より具体的には、図５は、複数の付加製造システムを含む自己完結型商品製造システムの一実施形態の斜視図であり、商品が製造システム内の横方向コンベヤー装置上で搬送される。図６は、図５の製造システムの一実施形態の上面斜視図であり、図７は、図５に示す製造システムの一実施形態の分解図である。システム１００は、図１〜３に示す垂直構成と比較して、図４〜７に示される水平構成を含む様々な構成を有することができる。システム１００は、１つ以上の製造装置１０４と完成した完成良品領域１１６との間で商品を移送する横コンベヤー２０２を含んでもよい。したがって、システムの構成は限定されない。
【００６０】
ここで図８を参照すると、付加製造システム１０４を含む自己完結型商品製造システム１００の斜視図が示されている。一実施形態において、システム１００は、非限定的な例としてハンドヘルド商品を製造するように構成されたテーブルトップ装置を備えていてもよい。システム１００は、トラバースシステム８０４によって位置決めされた押出機１１８を含んでもよい。生成される商品または製品は、垂直トラック８０２に取り付けられた一対のスキャナー４０５ａおよび４０５ｂを介して監視されてもよい。図８における一対のスキャナー４０５ａ、４０５ｂによって示唆されるように、システム１００内の任意の高価な材料およびコンポーネントを保護するために、高い安全対策が実施されてもよい。
【００６１】
一実施形態において、システム１００の、磨耗が増加する可能性のある部分、および補充を必要とするコンポーネントは、迅速かつ単純な保守手順を確実にするためにモジュール式であってもよい。システム１００は、システム１００が動作することが意図される環境に関連する全ての態様に極めて耐久性があり、および／またはそれに耐えられるように設計されてもよい。非限定的な例として、システム１００は、宇宙での使用が意図されているとき、宇宙飛行（発射、着陸、設置）に耐えるように極めて頑丈であってもよい。他の実施形態では、システム１００は、自然の要素（風、雨、雪など）に耐えるように頑丈にしてもよい。
【００６２】
ここで図９を参照すると、例示的な付加製造装置９００のブロック図が示されている。一実施形態において、付加製造装置９００は、供給原料カートリッジ１２４によって供給されるフィラメントを用いて商品または商品の一部を生産するように構成される。付加製造装置９００は、ポリマーフィラメント、金属フィラメント、材料の混成からなるフィラメントなどを利用するために構成されてもよい。付加製造装置９００は、２軸（例えば、ｘ軸およびｙ軸）に配置可能なフィラメント押出機９０２を備える。付加製造装置９００は、本明細書の記載を読んだ後で当業者に明らかな溶解堆積タイプの装置または任意の他の付加製造装置であってよく、限定されないが、ステレオリトグラフ装置、電子ビーム自由形状製造装置、および選択的レーザー焼結装置を含む。付加製造装置９００は、第３の軸（例えば、ｚ軸）に配置可能な構築プラットフォーム９０４を更に備える。構築プラットフォーム９０４は、構築中の商品を支持するように構成されている。
【００６３】
構築プラットフォーム９０４は、構築トレイ１１０であってもよい。一実施形態において、構築プラットフォーム９０４は省略されてもよい。構築プラットフォーム９０４は、別の部品を保持する支持体であってもよく、それにより、付加製造装置９００が、保持される部品に付加部分（すなわち、層）を付加することを可能にする。アクチュエータは、図示されていないが、フィラメント押出機９０２および構築プラットフォーム９０４に取り付けられてもよい。一実施形態において、付加製造装置９００は、各軸に対して１つのアクチュエータを備える。
【００６４】
フィラメント押出機９０２は、ポリマーまたは他の材料の堆積を介して、構築プラットフォーム９０４上に所望の商品または商品の一部を生成するように適合されてもよい。堆積は、レイヤーワイズ（layer-wise）またはラスタパターンなどの付加方法で行ってもよい。構築中のフィラメント押出機９０２および構築プラットフォーム９０４の位置は、各アクチュエータに電気的に接続された構築制御モジュール９０６によって制御されてもよい。構築制御モジュール９０６は、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせであってもよい。構築制御モジュール９０６は、所望の部分（例えば、支持構造）を付加製造装置９００によって生成させるように構成されてもよい。
【００６５】
フィラメント押出機９０２は、供給原料源１２４に接続されている。環境制御装置９１０は、付加製造装置９００および／または周囲システム１００の環境を調整するように構成されてもよい。
【００６６】
一実施形態において、環境制御装置９１０は、少なくとも１つのファンと、温度調節装置（例えば、ヒータ、空調装置）と、フィルタとを備えてもよい。環境制御装置９１０は、付加製造装置９００内の温度、湿度、および空気の品質のうちの１つ以上を調整し、それにより、付加製造装置９００が動作中に位置する環境のガス放出および汚染を防止する。
【００６７】
ここで図１０を参照すると、リサイクル装置１２２のブロック図が示されている。リサイクル装置１２２は、２０１５年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／１６２，６２６号に開示されているリサイクル装置に基づいてもよく、参考文献によって本明細書に組み込まれてもよい。リサイクル装置１２２は、ゴミ、壊れたまたは古い部品、現場材料などのような材料を受け入れ、その材料をフィラメントのような供給原料に変換するように構成される。リサイクル装置１２２は、材料制御システム１００２と、材料サイズ縮小装置１００４と、押出機１００６と、スプールアセンブリ１０１０とを備える。リサイクル装置１２２は、加熱素子１００８、制御システム１０１８、および環境制御装置１０２０をさらに備えてもよい。リサイクル装置１２２の部分のうちいくつか、または全ては、ハウジング１０２２内に収容されてもよい。
【００６８】
材料制御システム１００２は、リサイクル装置１２２内の所望の位置に向けて材料を駆動する。材料制御システム１００２は、リサイクル装置１００を通して材料を駆動するために、直接または間接の空気流システム（例えば、ファン、空気圧縮機）、圧力供給システム、または物理的接触装置を含んでもよい。
【００６９】
サイズ縮小装置１００４は、リサイクル装置１２２に挿入された材料のサイズを、それらの元のサイズから、押出機１００６での使用に適した形状およびサイズに縮小するために設けられてもよい。サイズ縮小装置１００４は、材料を押出機１００６によって利用するのに十分に小さい部分に細断、研削、切断、および／または粉砕してもよい。
【００７０】
押出機１００６は、サイズ縮小装置１００４から材料を受け取り、材料のサイズおよび形状をさらに操作し、１つ以上の取り付けられた加熱素子１００８を介して材料を加熱し、柔軟なまたは溶融した材料をダイを通して押し出す。材料は、オーガ、ピストン、当業者に明らかな別の機構、またはそれらの組み合わせを介して、押出機１００６を通って移動してもよい。
【００７１】
加熱素子１００８は、押出機１０６の胴部を加熱して、材料が変形可能な状態に達するようにしてもよい。加熱素子１００８は、押出機１００８内の材料の温度を監視し、温度を所望のレベルに維持する制御システム１０１８によって制御されてもよい。
【００７２】
スプーリングアセンブリ１０１０は、ダイで押出機１００６をフィラメントまたは供給原料が押し出されると、付加製造装置９００による利用に適したスプール上にフィラメントを巻き取るように構成されてもよい。スプールアセンブリ１０１０は、フィラメントを受け取って巻き取るように構成された回転ホイールのようなスプール機構１０１２を備えてもよい。スプーリングアセンブリの１つ以上の部分は、スプーリング制御部１０１４によって制御されてもよい。プーリング制御部１１４は、制御システム１０１８によって制御されてもよい。
【００７３】
環境制御１０２０は、リサイクル装置１２２の環境を調整するように構成されてもよい。リサイクル装置１２２は、リサイクル装置１２２の各要素を含むハウジング１０２２を備え、環境制御１０２０によってリサイクル装置１２２の環境の制御を可能にするようにしてもよい。
【００７４】
ここで図１１を参照すると、ユーザー指定商品を作成して配送するためのプロセス１１００の実施形態を示すフローチャートが示されている。図示されているように、プロセスまたは方法１１００は、設計／選択ステップ１１１０を含んでもよい。設計／選択ステップ１１１０は、筐体内に配置された複数の付加製造プロセスの少なくとも１つを用いて製造する製品を決定して、付加製造プロセス領域内の環境条件を制御する。製品を決定するステップは、複数の製品のデータベースにアクセスするユーザーインターフェースを用いて製品を作成または選択するために製品を確認すべく、走査装置を用いて先行製品を走査することを含むことができる。
【００７５】
１１２０には、製造ステップが示されている。製造ステップ１１２０は、複数の付加製造プロセスのうち少なくとも１つを有する製品の製造を提供する。１１３０には、配送ステップが示されている。配送ステップ１１３０は、複数の付加製造プロセスの少なくとも１つに対して環境条件が制御される筐体外のユーザーに製品を提供する。これは、コンベヤーシステムを用いて製品を輸送することによって、複数の付加製造プロセスの少なくとも１つに対して環境条件が制御される筐体の外側の領域に更に達成される。１１４０には、組み立てステップが提供される。組み立てステップは、製品が２つ以上の材料から製造される場合に提供されてもよい。組み立てステップは、ステップ１１３０での製造中および配送前に、製品をシステム１００内の複数の場所に輸送することを含んでもよい。１１５０には、１１３０で出荷前に製品を検査するための検査ステップが提供されている。上述したように、検査ステップ１１５０は、製品が品質基準を満たすことを保証するためにスキャナーを用いて達成されてもよい。
【００７６】
プロセス１１００は、本明細書に開示されたシステム１００を利用して所望の商品を生成することができる。システム１００は、小売アイテムに集中し、それらをデジタルで利用可能にし、販売タイプ機構として機能するように設計されてもよい。デジタル対象物が選択され、物理的なアイテムが構築される。他の実施形態において、デジタル対象物は、既存の対象物から設計される。生産される品目には、ハンマー、スクリュードライバー、レンチ、ペンチなどの工具などと同様に、釘、ねじ、配管、備品などのハードウェアアイテムが含まれる。また、消費者製品、および電気部品を有するアイテムを生産することもできる。システム１００は、商業的な店舗、家屋を含む様々な場所に適合し、自動車、トラック、ボート、航空機、宇宙船などの車両に統合されたサイズのものであってもよい。ユーザーインターフェース１１４は、どのようにしてシステム１００が機能するのかを大人や子供の双方の理解を満たすように設計されてもよい。
【００７７】
ここで図１２を参照すると、ユーザー供給部品を修理または再生するための例示的なプロセス１２００を示すフローチャートが示されている。プロセス１２００は、システム１００を利用して、所望の製品を修正、修復および／または再生することができる。
【００７８】
１２１０において、１２２０で対象物がスキャンされるために、対象物がシステム１００の一部に配置されてもよい。対象物は、壊れたコンポーネントであってもよい。スキャンは、交換部品を作成するか、スキャンされたコンポーネントを修理するために用いられてもよい。他の実施形態において、モバイル通信デバイスは、コンポーネントをスキャンおよび／または注文するために用いられてもよい。他の実施形態において、検査ステップ１１５０は、最近構築されたコンポーネントによるエラーを検出してもよい。
【００７９】
修正ステップ１２３０は、システムがスキャンされたデジタル画像を修正することができる場合に提供される。非限定的な例として、走査されたデジタル画像が画像の一部分を欠落している場合、取り込まれた画像に基づいて、欠落している部分は、システム１００によって外挿および生成されてもよい。同様の手法が、以下に開示されるように、コンポーネントを修正するために用いられてもよい。これは、スキャンしたコンポーネントを修正するためにも用いられる。他の実施形態において、ユーザーインターフェースを介して、ユーザーは、１２２０で、データベース内の置換コンポーネントを簡単に検索することができる。データベースは、システム１００で作成することができるコンポーネント、商品、製品の複数のデジタル画像を含んでもよい。
【００８０】
一実施形態において、生産コンポーネントステップ１２４０では、システムは、コンポーネント、商品または製品を生産する。コンポーネントは、１１５０で検査され、１１５０で配送され、または１１３０で簡単に配送される。
【００８１】
システム１００が壊れたコンポーネントを修理するために用いられる場合、システム１００は、１２５０でコンポーネントを修理するための適切な付加製造プロセスを適用する。コンポーネントは、１１５０で検査され、１１５０で配送され、または１１３０で単に配送される。
【００８２】
したがって、上述したように、品質管理は、システム１００の１つの側面でもある。プロセス１１００およびプロセス１２００の双方は、１１５０で検査ステップを含んでもよい。プロセスに基づいて決定される検査システムは、生産された商品の品質を検証し、それを受け入れるか拒否するかを決定する。再使用のために、拒否された部品は、リサイクル装置に送られてもよい。コンポーネントの複製に対する品質管理の１つの方法は、製造プロセス全体にわたって最終商品または商品に複製されるべき商品のスキャンを重ねることを含む。オーバーレイは、所望の商品とのバリエーションまたは差異を示し、ユーザーが定義した好みの公差を介して供給される。これは、以下のように機能する：トレイに対象物を置く；対象物をスキャンする；部品を取り除く；同じ場所の部品を印刷する；精度を維持するために印刷としてスキャンする；元のスキャンのオーバーレイとともに最終部分をスキャンする；最終スキャンと最初の部分のスキャンとを比較する；精度数を生成する；精度が十分に高い場合に仕事を終了し；制度が十分でない場合に拒否する。
【００８３】
一実施形態において、システム１００は、直接的な現金供給だけでなく、任意の電子媒体での支払いを受け入れてもよい。
【００８４】
図１３は、ユーザーが提供する対象物を修復または再生する方法の一実施形態を示すフローチャートである。方法１３００は、１３１０において、製造された対象物の少なくとも一部を生成するために、製造システムを用いて少なくとも１つの付加製造プロセスを実行することを含む。方法１３００は、１３２０において、マニピュレータを用いて、製造された対象物の第２の部分として、組み立て式のコンポーネントを配置することを更に含む。方法１３００は、１３３０において、マニピュレータを用いて、構築面から製造された対象物を取り除くことを更に含む。
【００８５】
方法１３００は、１３４０において、製造された対象物が対象物の品質基準を満たすことを保証するために、スキャナーで製造された対象物を検査することを更に含む。方法１３００は、１３５０において、製造された対象物に含まれる少なくとも１つの特徴を確認するために、スキャン装置で以前の対象物をスキャンすることを更に含む。方法は、１３６０において、少なくとも１つの付加製造プロセスの間、後の使用のために、供給原料に転化するために、先の対象物および製造された対象物の少なくとも１つをリサイクルすること、および／または、１３７０において、複数の付加製造プロセスの少なくとも１つの間、後の使用のために、供給原料に転化するために、製造された対象物の少なくとも１つをリサイクルすることを更に含む。
【００８６】
本方法のステップは順番に示されているが、シーケンスは他の順序で実行されてもよく、このシーケンスは、図示された正確なシーケンスに従う必要はなく、利用可能なステップを説明するために提供される。さらに、従属ステップ１３４０〜１３７０の各々は、他の独立ステップと組み合わせて、または独立して実行されてもよい。これらのステップを順番に表示することは、可能性のある、限定されない視覚化を提供するために単純に行われる。
【００８７】
図１４を参照すると、一実施形態を実施するのに有用な例示的なコンピュータシステムを示すブロック図が示されている。図１４は、すべての場合において、１つ以上の物理的および有形の処理メカニズムを表すコンピュータ機能１４００を実装するために使用され得る例示的なコンピュータシステムを示す。コンピューティング機能１３００は、ＲＡＭ１４０２およびＲＯＭ１４０４のような揮発性および不揮発性メモリ、ならびに１つ以上の処理装置１４０６（例えば、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、１つ以上のグラフィカル処理装置（ＧＰＵ）など）を備えてもよい。コンピューティング機能１４００は、また、オプションとして、ハードディスクモジュール、光ディスクモジュールなどのような様々なメディアデバイス１４０８を含む。コンピューティング機能１４００は、処理装置１４０６がメモリ（例えば、ＲＡＭ１４０２、ＲＯＭ１４０４など）によって維持される命令を実行するときに、上記特定された様々な動作を実行してもよい。
【００８８】
より一般的には、命令および他の情報は、静的メモリ記憶装置、磁気記憶装置、および光記憶装置を含むが、これに限定されない任意のコンピュータ可読媒体１４１０に格納されてもよい。「コンピュータ可読媒体」という用語は、複数の記憶装置も包含する。全ての場合において、コンピュータ可読媒体１４１０は、何らかの形態の物理的および有形の実体を表す。限定ではなく一例として、コンピュータ可読媒体１４１０は、「コンピュータ記憶媒体」および「通信媒体」を備えてもよい。
【００８９】
「コンピュータ記憶媒体」は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実施される、揮発性および不揮発性で、取り外し可能なおよび取り外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、例えば、そして限定されない、ＲＡＭ１４０２、ＲＯＭ１４０４、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶装置、または所望の情報を格納するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含む。
【００９０】
「通信媒体」は、典型的には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波または他の搬送機構などの変調データ信号内の他のデータを含む。通信媒体は、また、任意の情報配信媒体を含んでもよい。「変調されたデータ信号」という用語は、その１つ以上の特性が、信号内の情報を符号化するように設定または変更された信号を意味する。一例として、限定することなく、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体と、音響、ＲＦ、赤外線および他の無線媒体などの無線媒体とを含む。上記のいずれかの組み合わせも、また、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
【００９１】
コンピューティング機能１４００は、様々な入力を（入力モジュール１４１４を介して）受信し、（１つ以上の出力モジュールを介して）様々な出力を提供するための入力／出力モジュール１４１２を備えてもよい。１つの特定の出力モジュール機構は、提示モジュール１３１６および関連するＧＵＩ１４１８であってもよい。コンピューティング機能１４００は、１つ以上の通信コンジット１４２２を介して他のデバイスとデータを交換するための１つ以上のネットワークインターフェース１４２０を含んでもよい。いくつかの実施形態において、１つ以上の通信バス１４２４は、上述したコンポーネントを互いに通信可能に結合する。
【００９２】
通信コンジット１４２２は、（例えば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク（例えば、インターネット）など、またはそれらの任意の組み合わせによって）任意の方法で実装されてもよい。通信コンジット１４２２は、任意のプロトコルまたはプロトコルの組み合わせによって管理されるハードワイヤドリンク、無線リンク、ルータ、ゲートウェイ機能、ネームサーバなどの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００９３】
これに代えて、またはそれに加えて、本明細書で説明する機能のいずれかは、少なくとも部分的に、１つ以上のハードウェアロジックコンポーネントによって実行されてもよい。例えば、限定はしないが、使用することができる例示的なタイプのハードウェアロジックコンポーネントは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、特定業務用標準製品（ＡＳＳＰｓ）、システムオンチップシステム（ＳＯＣｓ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤｓ）などが含まれる。
【００９４】
したがって、上記開示された実施形態は、現場または近くの場所で完成部品を製造するシステムおよび関連する方法を提供することによって、上記の必要性を満たす。このようなシステムは、複数の付加製造装置、供給原料、および他のサブコンポーネントを含み、それによって広範囲の物理的製品の生産を可能にする。
【００９５】
一実施形態において、製造システムは、封入されてもよく、金属、ポリマー、他の材料、および／またはそれらの組み合わせから商品を生産する付加製造装置を含んでもよい。ユーザーは、統合されたユーザーインターフェース（例えば、タッチスクリーン、キーボード、音声コマンドなど）から所望の商品を選択してもよい。選択すると、自己完結型製造システムは、作成指示に従って所望の商品を製造し始める。製品の一部は、複数の製造装置によって製造されてもよい。システムは、部品を作成するために必要に応じて１つの付加製造装置から別の付加製造装置に生成された商品を移動させる１つ以上の移動機構（例えば、ロボットつかみアーム、コンベヤーベルト）を含んでもよい。他の実施形態において、作成された商品は静止したままであり、複数の付加製造装置は、装置が適切な装置の必要な部分を構成できる位置に反復的に移動される。これは、複数の押出しヘッドを使用するために係合する複数の供給原料供給機構（例えば、供給原料チャネル）が接続された、またはその中に配置された単一の関節アームを有することによって達成され得る。
【００９６】
部品が作成されると、ユーザーによってアクセス可能な完成商品領域に配置されてもよい。一実施形態において、完成商品領域およびＵＩは、製造システムの唯一のユーザーアクセス可能な部分であり、それにより、ユーザー、特に未熟なユーザーまたは消費者の周りの使用のために装置を安全にする。
【００９７】
製造システムは、本明細書の説明を読んだ後の当業者には明らかである、微小重力、天体（例えば、月、小惑星、他の惑星）、宇宙、遠隔地、未熟な人がシステムと相互作用する場所、および他の場所で使用するように適合されてもよい。
【００９８】
製造システムは、多種多様な商品、コンポーネント、または製品を生産してもよい。商品は、多様なユーザーのために同時に生産されてもよい。製造システムは、従来の製造設備と比較して薄型（ｌｏｗ−ｐｒｏｆｉｌｅ）であってもよい。製造システムは、密閉され、自動販売機のサイズにほぼ等しくてもよい。製造システムは、より小さい（例えば、テーブルトップサイズ）またはより大きく（例えば、部屋または小さな家のサイズ）てもよい。このようにして、製造装置は、遠隔地、小売店、都市部などを含む様々な領域に配置されてもよく、それにより、需要に応じて商品を生産する１つの装置内に全ての倉庫または製造サプライチェーンを本質的に配置する。このような装置は自動化され、必要に応じて商品を生産する。
【００９９】
これは製造のロジスティクスを克服する。宇宙用途に関しては、より複雑な商品の現場生産が安全かつ効率的な方法で容易になる。本開示に従った製造システムは、より低コストで、以前は考慮することができなかった位置に配備されてもよい。
【０１００】
本明細書で使用する「モジュール」および「コンポーネント」という用語は、一般に、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせを表す。ソフトウェア実装の場合、モジュールまたはコンポーネントは、プロセッサ上で実行されたときに特定のタスクを実行するプログラムコードを表す。プログラムコードは、１つまたは複数のコンピュータ可読メモリデバイスに格納されてもよい。本明細書に記載された本開示の特徴は、プラットフォームに依存しないものであり、この技術は、様々なプロセッサ（例えば、セットトップボックス、デスクトップ、ラップトップ、ノートブック、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、スマートフォン、ゲームコンソールなど）を有する商用コンピューティングプラットフォーム上に実装することができる。
【０１０１】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数形も含むことが意図される。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有している（ｈａｓ）」、「有する（ｗｉｔｈ）」、またはそれらの変形が、詳細な説明および／または特許請求の範囲において使用される限りにおいて、そのような用語は、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様の態様に包含することを意図する。さらに、特に言及しない限り、第１、第２などの用語の使用は、いかなる順序または重要性も示すものではなく、第１、第２などの用語はある要素を他の要素と区別するために用いられる。
【０１０２】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明の実施形態が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈され、理想化された、または過度に正式な意味で解釈されないことがさらに理解されることになる。
【０１０３】
開示された様々な実施形態を上述したが、それらは限定ではなく例として提示されたものであることを理解されたい。本明細書で開示される主題に対する多数の変更、省略、および／または追加は、実施形態の精神または範囲から逸脱することなく、本明細書に開示された実施形態に従って行うことができる。また、実施形態の精神および範囲から逸脱することなく、均等物をその要素と置き換えることができる。加えて、特定の特徴は、いくつかの実施のうちの１つのみに関して開示されているかもしれないが、そのような特徴は、任意の与えられた、または特定の用途に所望され、かつ有利であり得るような他の実施例の１つ以上の他の特徴と組み合わされ得る。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を実施形態の教示に適合させるために、多くの変更が行われてもよい。
【０１０４】
さらに、上記の要約の目的は、米国特許商標庁および一般の人々、特に特許または法律の用語または表現に精通していない関連技術の科学者、技術者および実践者を、この技術的開示の本質と本質を大まかな検査から決定することを可能にすることになる。要約書は、本開示の範囲を決して限定するものではない。
【０１０５】
したがって、本明細書で提供される主題の幅および範囲は、上記の明示的に説明された実施形態のいずれによっても限定されるべきではない。むしろ、実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物に従って定義されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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