(57)【要約】  濾過管を形成するための生産システムおよびそれを使用する方法を提供する。生産システムは、管を複数のサブシステム間で移動させるための６軸のロボットアームを備える。アームは、未加工の管を出し入れサブシステムから、検査システム、レーザカットシステムおよび必要に応じて設けられる後処理システムへと移動させる。検査システムは、レーザおよび／またはカメラを使って管の表面を走査し、異常や欠陥、品質上の問題を判定する。レーザカットシステムは、検査に合格した管の壁に、孔、穴またはスロットを切設して、流体から固体を濾過するのに使用される濾過管を形成する。後処理システムにおいて、切設後の管を後処理および／または洗浄してもよい。検査に不合格であった管は、不合格品箱やトレイに移される。アームは、完成した濾過管を完成品用の箱またはトレイに移動させる。
2022501202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過管を形成するべく管を加工および検査するための生産システムであって、前記生産システムは、複数のサブシステム間で管を移動させるように構成された６軸ロボットアームを備え、
前記複数のサブシステムは、複数の管を保持するように構成された管出し入れシステムサブシステムを含み、
前記ロボットアームは前記管出し入れシステムサブシステムから加工する管を引き出すように構成され、
前記複数のサブシステムは更に、
前記ロボットアームによって内部に配置された前記管を受容および検査するように構成された検査システムであって、異常、欠陥および品質問題のうちの少なくとも一つを判定するべく、前記管の表面を走査することによって前記管を検査する検査システムと、
前記ロボットアームによって移動されてきた前記管を受容し、前記管の壁におよび壁を貫通するように複数のスロット、複数の穴および複数の孔のうちの少なくとも一つを切設して、液体から固体を濾過する濾過管を形成するように構成されたレーザカットシステムと、を含む、生産システム。
【請求項２】
前記レーザカットシステムによって切設された前記チューブを処理するための後処理システムを更に備え、
前記ロボットアームは、前記レーザカットシステムから前記後処理システムへと前記管を移動させるように構成される、請求項１に記載の生産システム。
【請求項３】
前記検査システムは、前検査システムおよび後検査システムを含み、
前記前検査システムは、前記管出し入れシステムから前記ロボットアームによって引き出された前記管を受容して検査するように構成され、前記管の表面を走査することにより検査して、前記管に寸法異常および欠陥のうちの少なくとも一方が存在するか判定する、ならびに、前検査に合格した管に前記寸法異常および欠陥のうちの少なくとも一方がないことを判定するように構成されており、
前記後検査システムは、前記ロボットアームによって回収された前記管を受容および検査するように構成され、前記管の前記表面を走査することにより前記管を検査して、前記レーザカットシステムによって切設された後の前記管の少なくとも品質および空隙率を判定し、後検査に前記管それぞれが合格したかを判断するように構成され、
前記ロボットアームは更に、前記後検査システムから前記管を移動させるように構成される、請求項１に記載の生産システム。
【請求項４】
前記管出し入れシステムサブシステムによって保持される前記複数の管は、（ａ）未加工且つ未検査の管、（ｂ）前記検査システムによる検査の結果、不合格となった管、および、（ｃ）前記レーザカットシステムによって切設された後に検査に合格した管であって、濾過管として使用可能な管、を含み、
前記ロボットアームは、未加工であり且つ前記検査システムによる検査を行っていない複数の前記管から、前記管を引き出すように構成されており、
前記ロボットアームは更に、前記チューブを前記検査システムから前記管出し入れサブシステムの前記濾過管が集められている場所へと移動させるように構成されている、請求項１に記載の生産システム。
【請求項５】
前記管出し入れシステムは、前記未加工且つ未検査の管を収容する第１トレイ、検査に不合格の管を収容する第２トレイ、および、濾過管として使用可能な管を収容する第３トレイを有する、請求項４に記載の生産システム。
【請求項６】
前記トレイはそれぞれ、前記生産システムが配置されている床に延びる水平面に対して０°でない角度で固定されるように構成されている、請求項５に記載の生産システム。
【請求項７】
前記トレイはそれぞれ、前記トレイの面に沿って管を受容およびガイドするための受け入れスロットを有する、請求項５に記載の生産システム。
【請求項８】
前記検査システムは、前記管の前記表面を走査するためのレーザ光学マイクロメータを有する、請求項１に記載の生産システム。
【請求項９】
前記検査システムは、検査の間に前記管の前記表面を走査するためのカメラを有する、請求項１に記載の生産システム。
【請求項１０】
前記検査システムは、フレームと、前記管を水平方向に固定するように構成された固定装置と、前記管を前記検査システムに対して回転させる回転装置とを有する、請求項１に記載の生産システム。
【請求項１１】
前記検査システムは、固定された前記管に対して水平方向に移動するように構成されており、前記管が前記回転装置によって回転されている状態で、前記管の前記表面を走査して検査する、請求項１０に記載の生産システム。
【請求項１２】
前記検査システムは、前記検査システムを固定された前記管に対して移動させるために、モータと前記フレームに取り付けられた一対のトラッキングレールとを更に有する、請求項１０に記載の生産システム。
【請求項１３】
前記後処理システムは、洗浄システム、超音波槽、電解研磨システム、ビーズブラストシステム、サンドブラストシステムおよび研磨洗浄装置のうちの少なくとも１つを有する、請求項２に記載の生産システム。
【請求項１４】
前記後処理システムは、前記管をすすぐためのすすぎ剤が入ったすすぎ槽を有する、請求項２に記載の生産システム。
【請求項１５】
前記後処理システムは、前記管を乾燥するように構成された乾燥機を有し、
前記後処理システムの前記乾燥機は、前記管の前記表面を乾燥させるべく、固定された前記管に対して水平方向に移動するように構成される、請求項２に記載の生産システム。
【請求項１６】
前記生産システムは更なるレーザカットシステムを備え、
前記更なるレーザカットシステムは、前記ロボットアームによって前記レーザカットシステム内に配置された前記管の壁におよび壁を貫通するように複数のスロット、複数の穴および複数の孔のうちの少なくとも一つを切設して、液体から固体を濾過する濾過管を形成するように構成される、請求項１に記載の生産システム。
【請求項１７】
管を複数のサブシステム間を移動させるように構成された６軸ロボットアームを備える生産システムを用いて濾過管を加工および検査する方法であって、
前記複数のサブシステムは、複数の管を保持するように構成された管出し入れシステムと、検査システムと、レーザカットシステムとを含み、
前記方法は、
前記ロボットアームを使用して前記管出し入れシステムへと前記管を移動させる工程と、
前記ロボットアームを使用して検査のために前記検査システムへと移動させる工程と、
前記検査システムを使用して前記管の表面を走査することにより前記管を検査する工程であって、前記管に寸法異常および欠陥のうちの少なくとも一方が存在するか判定し、前記管が検査に合格または不合格かを決定する工程と、
検査を行った前記管を前記ロボットアームを使用して前記レーザカットシステムまたは別の場所へと移動させ、不合格であった管を前記ロボットアームを使用して前記管出し入れシステムへと移動させる工程と、
検査に合格した管に対して、前記レーザカットシステムを使用して前記管の壁におよび壁を貫通して、複数のスロット、複数の穴および複数の孔のうちの少なくとも一つを切設する工程と、を備える方法。
【請求項１８】
前記生産システムは、前記レーザカットシステムによって切設された前記チューブを処理するための後処理システムを更に備え、
前記ロボットアームは、前記レーザカットシステムから前記後処理システムへと前記管を移動させるように構成され、
前記方法は更に、
前記ロボットアームを使用して、切設された前記管を前記レーザカットシステムから前記後処理システムへと移動させる工程と、
前記後処理システムを使用して前記レーザカットシステムによって切設された前記管を後処理する工程と、を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記切設する工程の後に、前記方法は更に、
前記ロボットアームを使用して、前記管を前記レーザカットシステムから前記検査システムへと移動させる工程と、
前記検査システムを使用して前記管の前記表面を走査することにより前記管を検査する工程であって、前記レーザカットシステムによって切設された後の前記管の少なくとも品質および空隙率を判定して前記管が検査に合格したかを判定する工程と、を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ロボットアームは、検査に不合格となった管を第１トレイに集め、検査に合格となった管を第２トレイに集めるように構成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記検査システムはレーザ光学マイクロメータを有し、
前記検査システムを使用して前記管を検査する工程は、前記レーザ光学マイクロメータからのレーザで前記管の前記表面を走査することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記検査システムはカメラを有し、
前記検査システムを使用して前記管を検査する工程は、前記カメラを用いて前記管の前記表面を走査することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記検査システムによって前記検査する工程は、前記検査システムの少なくとも一部を前記管に対して水平に移動させること、回転装置を用いて前記管を回転させること、および、前記管の前記表面を走査することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記後処理システムは、洗浄システム、超音波槽、電解研磨システム、ビーズブラストシステム、サンドブラストシステムおよび研磨洗浄装置のうちの少なくとも１つを有し、  前記管を前記後処理する工程は、前記洗浄システム、前記超音波槽、前記電解研磨システム、前記ビーズブラストシステム、前記サンドブラストシステムおよび前記研磨洗浄装置のうちの少なくとも１つを使用して前記管を洗浄することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記後処理システムは更に、すすぎ剤が入ったすすぎ槽を有し、
前記管を前記後処理する工程は更に、前記管をすすぐことを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記後処理システムは乾燥機を有し、
前記管を前記後処理する工程は更に、前記管に対して前記乾燥機を水平方向に移動させることにより前記管を乾燥させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６２／７３８，９１９号（出願日：２０１８年９月２８日）に基づく優先権を主張するものであり、この米国特許仮出願の開示は、参照により全体として明示的に本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は概して、濾過管を加工および形成するための生産システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
濾過は、石油やガスの処理から食品加工業に至るまで、様々な産業用の流体（気体または液体）から固体を分離するために典型的に用いられる重要な方法である。濾過に依存する多くの工業プロセスにおいては、濾過媒体の取り替え頻度が非常に高く、大幅なコスト増や用いられる濾過媒体の固形廃棄物の処理または回収の問題の発生につながる。
【０００４】
産業用途に現在利用可能な濾過媒体は多種多様である。濾過管を用いた濾過部材およびその組立品は、様々な産業分野で液体から固体を濾過することに成功している。
【０００５】
濾過工程の精度を高めるためには、濾過管自体やその孔に欠陥がないように成形することが重要である。
【０００６】
また、安定した製品を製造するためにおよびお客様に満足していただくために、濾過管の検査は必要である。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の一側面では、濾過管を形成するために管を加工および検査するための生産システムを提供する。生産システムは、管を複数のサブシステム間で移動させるための６軸ロボットアームを備える。前記複数のサブシステムは、複数の管を保持するように構成された管出し入れシステムと、検査システムと、レーザカットシステムとを含む。ロボットアームは、管出し入れサブシステムから加工を行う管を引き出すように構成されている。検査システムは、ロボットアームによってその中に置かれた管を受け取り、検査するように構成されている。検査システムは、管の表面を走査することによって管を検査し、異常、欠陥および品質問題の有無を判定するように構成される。レーザカットシステムは、レーザカットシステムへと管を移動させるロボットアームを介して、管を受け取るように構成されている。レーザカットシステムは、流体から固体を濾過するように構成された濾過管を形成するべく、複数のスロット、穴および／または孔を管の壁におよび壁を貫通して切設するように構成されている。
【０００８】
ある実施形態では、ロボットアームは管をレーザカットシステムから後処理システム、例えば、レーザカットシステムによって切設された管を洗浄する洗浄システムへと移動させるように構成される。ある実施形態では、検査システムは、前検査システムおよび後検査システムを含む。ロボットアームは、検査に基づいて管をトレイに移動させるようにさらに構成されてもよい。例えば、検査に合格し濾過管として使用可能な管は、管出し入れサブシステム内の１つのトレイへと誘導され、不合格の管は別のトレイに誘導される。
【０００９】
本発明の別の側面では、管を複数のサブシステム間を移動させるように構成された６軸ロボットアームを備える生産システムを用いて濾過管を加工および検査する方法を提供する。前記複数のサブシステムは、複数の管を保持するように構成された管出し入れシステムと、検査システムと、レーザカットシステムとを含む。当該方法は、前記ロボットアームを使用して前記管出し入れシステムへと前記管を移動させる工程と、前記ロボットアームを使用して検査のために前記検査システムへと移動させる工程と、前記検査システムを使用して前記管の表面を走査することにより前記管を検査する工程であって、前記管に寸法異常および欠陥のうちの少なくとも一方が存在するか判定し、前記管が検査に合格または不合格かを決定する工程と、検査を行った前記管を前記ロボットアームを使用して前記レーザカットシステムまたは別の場所へと移動させ、異常および／または欠陥を有する不合格であった管を前記ロボットアームを使用して前記管出し入れシステムへと移動させる工程と、を備える。前記方法は更に、検査に合格した管に対して、前記レーザカットシステムを使用して前記管の壁におよび壁を貫通して、複数のスロット、複数の穴および複数の孔のうちの少なくとも一つを切設する工程を備える。
【００１０】
一実施形態において、前記生産システムには、後処理システムが設けられる。前記方法は更に、前記ロボットアームを使用して、切設された前記管を前記レーザカットシステムから前記後処理システムへと移動させる工程と、前記レーザカットシステムによって切設された前記管に対して、前記後処理システムを使用して後処理技術（例えば、洗浄）を適用する工程と、を備える。
【００１１】
前記方法は、前記ロボットアームを使用して、前記管を、前記レーザカットシステムまたは前記後処理システムから前記検査システムへと移動させる工程と、前記検査システムを使用して前記管の前記表面を走査することにより前記管を検査する工程であって、前記レーザカットシステムによって切設された後の前記管の少なくとも品質および空隙率を判定して前記管が検査に合格したかを判定する工程と、を更に備えてもよい。
【００１２】
本開示の上記以外の特徴及び効果は、以下の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】一実施形態に係る、濾過管を形成するために、濾過管を加工および検査するための生産システムであって、ロボットアームおよびサブシステムを備えるシステムの概略図である。
【００１４】
【図１Ｂ】ロボットアームおよびサブシステムを備える一実施形態に係る別の生産システムの概略図である。
【図１Ｃ】ロボットアームおよびサブシステムを備える一実施形態に係る別の生産システムの概略図である。
【図１Ｄ】ロボットアームおよびサブシステムを備える一実施形態に係る別の生産システムの概略図である。
【図１Ｅ】ロボットアームおよびサブシステムを備える一実施形態に係る別の生産システムの概略図である。
【００１５】
【図２Ａ】図１Ａに概略的に描かれている実施形態において、濾過管を形成するために濾過管を加工および検査し、ロボットアームおよびサブシステムを備える生産システムの上面図または俯瞰図である。
【００１６】
【図２Ｂ】図２Ａの生産システムに備えられ得るサブシステムを上から見た透視図である。
【００１７】
【図３】図２Ａおよび図２Ｂに示したサブシステム間を管を移動させる例示的な方法を描いた概略なフローチャートである。
【００１８】
【図４】一実施形態に係る図２Ａおよび図２Ｂの生産システムにおける管出し入れシステムサブシステムの斜視図である。
【００１９】
【図５】図４の管出し入れシステムサブシステムを示す別の図である。
【００２０】
【図６】一実施形態に係る図２Ａおよび図２Ｂの生産システムの、前検査システムと後検査システムを含む検査システムを示す等角図である。
【００２１】
【図７】図６の検査システムの特徴を模式的に示した側面図である。
【００２２】
【図８】図６の検査システムの特徴を模式的に示した上面図である。
【００２３】
【図９】図６の検査システムの構成要素を示した詳細図である。
【００２４】
【図１０】一実施形態に係る、前検査システムおよび後検査システムが備え得る図９の構成要素の俯瞰図および斜視図である。
【００２５】
【図１１】一実施形態に係る図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのレーザカットシステムの等角図である。
【００２６】
【図１２】図１１のレーザカットシステムの構成要素を示した詳細図である。
【００２７】
【図１３】一実施形態に係る図２Ａおよび図２Ｂの生産システムの後処理システムを上から見た斜視図である。
【００２８】
【図１４】一実施形態に係る図１３の後処理システムの一部を構成する例示的な超音波浴装置およびすすぎ装置を示す斜視図である。
【００２９】
【図１５】一実施形態に係る図１３の後処理システムの一部である乾燥装置の斜視図である。
【００３０】
【図１６】図２Ａおよび図２Ｂの生産システムを上から見た透視図であり、管出し入れシステムサブシステムにおいて本開示の方法を開始するロボットアームを示している。
【００３１】
【図１７】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図１８】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図１９】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図２０】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図２１】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図２２】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【図２３】一実施形態に係る方法の様々な工程と、図２Ａおよび図２Ｂの生産システムのサブシステムにおけるロボットアームおよび管の動きとを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本明細書に開示される生産システム１００は、濾過管を製造するために、濾過管を加工して検査するのに使用され、前検査または後検査に合格しない濾過管は廃棄される。システム１００は、当該システムの多数のサブシステム、装置またはステーション間で処理される濾過管を移動させるロボットアーム１０２を備える。図１Ａに模式的に示される一実施形態において、システム１００は、ロボットアーム１０２と共に、管出し入れシステムサブシステム１２０、検査システム１２２（例えば、前検査サブシステム１２４および後検査サブシステム１２６を含む）、レーザカットシステムもしくはサブシステム１２８（またはスロッティングサブシステムまたは穴開けサブシステム）、および、後処理サブシステム１３０（例えば、レーザカットされた管を処理するためのものであり、例えば、一実施形態において、乾燥ステーション、水洗槽および／または洗浄システムを含む）を備える。別の実施形態では、システム１００は、１つ以上のレーザカットシステム１２８を備える。すなわち、追加のレーザカットシステムが含まれてもよい。図１Ｂは、別の実施形態に係るシステム１００の概略的な例を示しており、ロボットアーム１０２、管出し入れシステムサブシステム１２０、検査システム１２２（例えば、加工前検査サブシステム１２４および加工後検査サブシステム１２６を含む）、第１レーザカットシステム１２８Ａおよびおよび第２レーザカットシステム１２８Ｂ、ならびに、後処理サブシステム１３０（例えば、乾燥ステーション、水洗槽および／または超音波槽を含む）を備える。さらなる別の実施形態では、後処理サブシステムは設けられない。例えば、図１Ｃに示すさらなる別の実施形態では、システム１００は、ロボットアーム１０２、管出し入れシステムサブシステム１２０、検査システム１２２およびレーザカットシステム１２８を備える。これに代えて、図１Ｄは別の実施形態に係るシステム１００の概略的な例を示しており、ロボットアーム１０２、管出し入れシステムサブシステム１２０、検査システム１２２（例えば、前検査サブシステム１２４および後検査サブシステム１２６を含む）、第１レーザカットシステム１２８Ａおよびおよび第２レーザカットシステム１２８Ｂ、ならびに、後処理サブシステム１３０（例えば、乾燥ステーション、水洗槽および／または超音波槽を含む）を備える。図１Ａ〜図１Ｄに示されたシステム１００のそれぞれは、そこで使われる可能性のある配置およびサブシステムの例を示している（それらの詳細については以下に説明する）。さらに別の実施形態では、図１Ａ〜図１Ｄのシステムのいずれかにおいて、検査システム１２２が設けられなくてもよい。例えば、図１Ｅはシステム１００のさらに別の実施形態を示しており、ロボットアーム１０２、管出し入れシステムサブシステム１２０、レーザカットシステム１２８、および、必要に応じて後処理システム１３０を備える。システム１００に含まれるシステム／サブシステム／ステーションの数および種類は、本明細書に添付の図面に示された例に限定されることを意図するものではない。また、追加のまたは第２レーザカットシステムのみが示されているが、さらに別のレーザカットシステム、例えば、第３のレーザカットシステムがシステム１００に設けられてもよい。このように、システム１００は、実施形態に応じて複数のレーザカットシステムを備えてもよい。また、システム１００におけるサブシステムの向きや配置は、図示された例示的な実施形態に限定されることを意図していない。
【００３３】
図１Ｂおよび図１Ｄに示すような第２のまたは追加のレーザカットシステムを設けることにより、システムの生産速度を上げる（例えば、２倍にする）に寄与する。例えば、２つのレーザカットシステムが設けられる場合、その他のサブシステム（検査システム、後処理、ロボットアーム等）がそれぞれ１つずつ設けられてもよい。これは、各サブシステムにおける処理時間は異なり、場合によっては、管をカットするのにかかる時間と比較して、その他のサブシステムの処理時間が短くなる場合もあるからである。このように構成することによりコスト削減が図れる可能性がある。また、２つ目のカットシステムを設置するのにそれほど大きな面積を必要としないため、設置面積の縮小が可能である。
【００３４】
図２Ａ〜図２Ｂおよび図１６には、図１Ａの概略図に示される一実施形態に係る生産システム１００の例示的なレイアウトの概念が示されている。以下の説明は、図２Ａ〜図２Ｂ（したがって、図１Ａ）のシステム１００およびサブシステムの具体的な参照を含み得るが、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄに示されるシステムおよびサブシステムについても、図１Ａ、図２Ａおよび図２Ｂおよび図３〜図２３を参照して説明したのと同様のまたは同じ特徴および特性を含み得ることは理解されるべきである。
【００３５】
図２Ａは、空間内に設けられた生産システム１００のサブシステムの上面図である。図１６に示される一実施形態では、システム１００は、部分的に囲まれた空間内にサブシステムまたはステーションを実質的に収容するように構成されたハウジングを形成する壁または外部ガードを有するフレーム１０３を備える。別の実施形態では、フレーム１０３が設けられなくてもよい。上記の空間またはハウジングは、長さＬ、幅Ｗおよび高さＨを有し、床Ｆ上に配置される。
【００３６】
一実施形態では、システム内のレイアウトは、オペレータまたは技術者がシステムの一部またはサブシステムの場所に入り作業を行うための、床Ｆに沿ったアクセスエリアおよび／または通路を含んでもよい。例えば、オペレータ、技術者または作業者は、必要に応じて、サブシステムに設けられた部品のメンテナンス、変更および／または修理作業を行うために、システム１００に接近してもよい。ハウジングに接近およびシステムに接近するために、システムの側面の１つ、例えば、前面に、出入り口および／またはヒンジ式のドアを備えてもよい。一実施形態では、ロボットアーム１０２およびサブシステムへの接近を可能とするために、アクセスドア１０４（図１６参照）がフレーム１０３の前部に配置されている。出入り口またはアクセスドア１０４の位置を変更してもよく、例えば、サブシステムの配置に応じて変更してもよい。
【００３７】
生産システム１００は、上記空間／フレーム１０３に隣接しておよびその外側に配置されたワークステーション１０６および多数のその他のステーション１０８、１１０を備えてもよい。例えば、ワークステーション１０６および／またはステーション１０８、１１０は、生産システム１００の性能を監視および制御するために、ディスプレイ画面、入力装置、コントローラ、コンピュータ等を備えるオペレータのための作業空間を提供してもよい。例えば、ワークステーション１０８および／またはステーション１０８、１１０は、システム１００の様々な部分を制御する１つまたは複数のコンピュータまたはコントローラ１１８を有してもよい。コンピュータが使用される実施形態では、コンピュータは、汎用コンピュータまたは専用のコンピュータであってもよい。本明細書に記載されている様々な構成要素およびその機能性を実装するために、コンピュータハードウェアおよびソフトウェアプラットフォームが使用されてもよい。コンピュータは、プログラム命令を実行するための、１つまたは複数のプロセッサの形態である中央処理装置を含んでもよい。コンピュータまたはコントローラは、例えば、ロボットアーム１０２およびサブシステムの各装置に指示を行うようにプログラムされたまたは保存されたプログラムを有してもよい。メモリ（ＲＡＭまたはＲＯＭ）等の有形で非一時的な媒体の形態であるデータ記憶が、通信バスと共に、コンピュータまたはコントローラに設けられてもよい。本明細書に開示されている濾過管を加工する方法は、コンピュータまたはコントローラに関連付けられた記憶媒体に格納されてもよい。有形で非一時的なストレージ型の媒体としては、本明細書に説明されるシステムの構成要素のコンピュータ、（複数の）プロセッサ等もしくはソフトウェアプログラミングのためのストレージを提供し得る関連モジュールに対するメモリまたはその他ストレージのいずれかもしくは全てを含み得る。
【００３８】
一実施形態において、生産システムは、加工される濾過管を摘んで把持し、複数のサブシステム間を移動させるように構成された６軸ロボットアーム１０２を備える。ロボット技術および／またはオートメーション技術の当業者であれば一般的に理解しているように、６軸ロボットアームは、６つの軸で動作するように設計されている。すなわち、前後（後方および前方）、上下および左右に移動して動作するように設計されている。一般的に、このようなロボットアームは、複数のアーム、ジョイントベアリング、エンドエフェクタ、構造フレーム、コントローラおよび複数のサーボモータから構成されており、コントローラの指示に従ってアームの各パーツを異なる方向に動かすことができる。サブシステム間で濾過管を移動させるために、エンドエフェクタは、濾過管を掴んで持ち上げる把持機構またはロボットのハンドの役割を果たします。このようなロボットアームは一般的に知られており、ここではその特徴を詳しく説明しない。
【００３９】
一実施形態では、複数のサブシステムは、複数の濾過管を保持するように構成された管出し入れシステムサブシステム１２０（本明細書では「管格納ユニット」とも称される）、検査システム１２２、レーザカットサブシステム１２８および必要に応じて設けられる後処理サブシステム１３０を含み得る。これらのサブシステムは、図４〜図１５を参照してより詳細に説明される。ロボットアーム１０２およびサブシステムのレイアウトを利用して生産プロセスおよび検査プロセスを自動化することにより、本明細書に開示された生産システム１００およびその方法の工程は、より高品質な製品を提供し、および、一貫性があり顧客が満足するようなより高い精度で濾過管を生産する。本開示の生産システムは、例えば、プロセスの自動化によってオペレータの関与を低減および／または最小化し、これにより、運用コストを低減すると共に、以下の説明に基づいてさらに明らかになる他の利点を提供する。
【００４０】
図４〜図１５に示された装置を指して「システム」および「サブシステム」という用語を使用する場合、本願においては互換的に使用されている。サブシステムという用語は、単に、生産システム１００全体として見た場合に、その一部として提供されているシステムを指すことを意味する。さらに、本明細書に示されているようなサブシステムは例示的なものであり、これに限定することを意図していない。すなわち、その他のシステムが生産システム１００の一部として含まれてもよい、および／または、本明細書で説明したシステムが全体のシステム１００から取り外されてもよい（例えば、図１Ｂ、図１Ｃおよび／または図１Ｄに示すように）。
【００４１】
図２Ａに示される実施形態では、６軸ロボットアーム１０２は、上記空間の近くまたは中央に設けられており（例えば、フレーム１０３内またはフレーム１０３が設けられない）、ロボットアーム１０２の左側に管出し入れシステムサブシステム１２０および検査システム１２４、１２６が設けられ、ロボットアーム１０２の右側に後処理システム１３０が設けられ、その奥にレーザカットシステム１２８が設けられてシステムに組み込まれている（例示のため、フレーム１０３が設けられていない場合のシステムにおける例示的なサブシステムの配置を図２Ｂに示している）。別の実施形態として、ステーションの位置を変更してもよい。別の実施形態では、検査システム１２２はロボットアームの右側に配置され、管出し入れシステム１２０はシステム１００の前部に配置される。図に示されているようなサブシステムのレイアウトは例示的なものであり、これに限定することを意図していない。
【００４２】
生産システム１００のこれらの部分の一般的な機能は次の通りである。ロボットアーム１０２は、管格納ユニットまたは入出力サブシステム１２０から加工する管を引き出し、管それぞれを上記のサブシステム間で移動させるように構成されている。一実施形態では、各サブシステムは、レーザカットシステム１２８について生産を滞らせることがないように、約１時間以内にその機能を完了するように設計されている。検査システム１２２（例えば、前検査システム１２４および後検査システム１２６を含む）は、管出し入れシステムサブシステム１２０からロボットアーム１０２によって引き出された管を受け取り、検査するように構成されている。本開示では、「未加工の管」とは、レーザシステムによって管にスロット、穴および／または孔が切設または形成される前の管を指す。管それぞれに行われる「前検査」は、未加工の管を検査することを含む。一実施形態によれば、前検査システム１２４は、未加工の管の表面を走査することにより未加工の管を検査して、当該管の寸法異常および／または欠陥の有無を判定し、異常および／または欠陥のない管を前検査に合格した管と判定するように構成されている。レーザカットシステム１２８は、前検査システム１２４からレーザカットシステム１２８へと管を移動させるロボットアーム１０２を介して、前検査に合格した管を受け取るように構成されている。レーザカットシステム１２８は、流体から固体を濾過するように構成された濾過管を形成するべく、複数のスロット、穴および／または孔を各管の壁におよび壁を貫通して切設するように構成されている。後処理システム１３０は、レーザカットシステム１２８によってカットされた管を処理する、すなわち、管に穴が開けられたまたはスロッティングされた後に当該管を処理するものである。後検査システム１２６は、ロボットアーム１０２が回収した管を後処理システム１３０から受け取り、検査するように構成される。本開示において、「加工済の管」（またはスロット付き管またはカット済管）とは、スロット、穴および／または孔がレーザシステムによって管に切設または形成された後の管を指す。管の「後処理」は、例えば、レーザシステムを用いて管に穴を開けた後に、当該管の洗浄、すすぎ、乾燥および／または検査することを含み得る。加工済の管の「後検査」には、加工されたまたは穴が開けられた管をそれぞれ検査することを含む。一実施形態では、後検査システム１２６は、レーザカットシステム１２８によって穴開けされた後の管のスロット／穴の少なくとも品質および空隙率（ポロシティ）を判定するべく、各管の表面を走査することにより加工済の管を検査して、管を後検査において合格とするかを決定する。後検査は、レーザカットシステムによるレーザカット後に行われてもよいし、後処理システムによる処理後に行われてもよい。本明細書に記載されている「濾過管」とは、加工され、後検査（および前検査）に合格し、フィルタとして使用可能に構成された管を指す。完成品の濾過管は、穴開けおよび検査されており、例えば、顧客および／またはメーカーに出荷する準備ができた状態となっている。
【００４３】
以下でさらに説明するように、前検査システム１２４および後検査システム１２６は、１つの検査サブシステム１２２（またはステーション）の一部であってもよいし、１つの検査サブシステム１２２（またはステーション）に含まれていてもよい。さらに、サブシステムの各々は、床Ｆ上の空間／フレーム１０３内での各サブシステムの移動および配置を可能にする別個の、構造的なフレームおよび／またはテーブルを備えるか、またはその上に配置されてもよい。
【００４４】
開示される生産システムを使用する方法は、図３の概略図に概して示されており、また、図１６〜図２３により詳細に示されている。例えば、一実施形態では、本方法は、濾過管各々について、ロボットアーム１０２を使用して管格納ユニットまたは管出し入れシステムサブシステム１２０から加工する管を引き出す工程（例えば、図１６を参照）、ロボットアーム１０２を使用して検査のために管を前検査システム１２４（または検査サブシステム１２２）へと移動させる工程（例えば、図１７を参照）、前検査システム１２４を使用して管の表面をスキャンすることにより管を検査し、当該管の寸法異常および／または欠陥および／または品質問題の有無を判定し、前記異常および／または欠陥および／または品質問題のない管を当該前検査に合格した管と判定するまたは欠陥のある管を不合格と判定する工程、ならびに、事前検査に合格した後ロボットアーム１０２を用いて前検査済みの管をレーザカットシステム１２８に移動させる、または、欠陥のある管（すなわち、異常および／または欠陥および／または品質問題があると判断された管）をロボットアーム１０２を使って管出し入れシステムサブシステム１２０に戻す工程を備える。流体から固体を濾過するように構成された濾過管を形成するべく、本方法では、検査に合格した管に対して、レーザカットシステム１２８を使用して各管の壁に、複数のスロット、穴および／または孔を切設する工程を備える（例えば、図１８を参照）。システム１００が、必要に応じて図２Ａおよび図２Ｂに示すような後処理システム１３０を備える場合、本方法は、ロボットアーム１０２を使用して穴開けされた管をレーザカットシステムから後処理システム１３０に移動させる工程と、レーザカットシステム１２８によって穴開けされた管を後処理システム１３０を使用して処理する工程とをさらに備える（例えば、以下でさらに説明する図１９〜図２１を参照）。方法はまた、ロボットアーム１０２を使用して、穴開けされた管をレーザカットシステム１２８からまたはこれに代えて後処理システム１３０（含まれる場合）から、後検査システム１２６（または検査サブシステム１２２）へと移動させる工程（例えば、図２２を参照）と、後検査システム１２６を使用して管の表面をスキャンすることによって管を検査してレーザカットシステムによってカットされた後の各管のスロット／穴の少なくとも品質および空隙率を判定し、管を後検査に合格とするか否かを決定する工程を備える。後検査の結果に応じて、ロボットアーム１０２は管を後検査システムから管出し入れシステムサブシステム１２０へと移動させ、検査に合格したか否かに基づいて管を適切なまたは特定の容器またはトレイに配置するように構成されている（例えば、図２３を参照）。
【００４５】
上記方法におけるサブシステムそれぞれの使用に関しては以下に詳細に説明する。
【００４６】
管出し入れシステム
【００４７】
次に、図４〜図１５を参照して、各サブシステムの例示的な特徴を説明する。図４は、検査、レーザカットおよび後処理（例えば、洗浄）のために管を投入する、および、処理後にレーザカットされた管を送出するのに使用される管出し入れシステムサブシステム１２０の特徴を示す。入出力サブシステム１２０は、サブシステム１２０をロボットアーム１０２の近く、例えば、空間／フレーム１０３の左側に配置するための構造フレーム１２１を有してもよい。構造フレーム１２１は、例えば、フレーム１０３およびその保護領域内に部分的または大部分が収容されるように配置されてもよい。一般的に、入出力サブシステム１２０は、例えば、フレーム１０３またはハウジング（図２Ａ参照）を介してオペレータがアクセス可能な第１の側（例えば、左側または外側）と、例えば、ロボットアーム１０２が空間／フレーム１０３／ハウジングの中央位置または中央付近に配置されている場合に、ロボットアーム１０２がアクセス可能な第１の側に対向する第２の側（例えば、右側または内側）側とを有してもよい。一実施形態では、未加工の管は、第１の側（例えば、左側または外側）から入出力サブシステム１２０へと投入され、反対側である第２の側（例えば、右側または内側）において未加工の管を受け取りロボットアーム１０２がそこから各管を把持して取り出すことができるようになっている。加工済の管は、入出力サブシステム１２０に第２の側（例えば、右側または内側）からロボットアーム１０２によって投入され、オペレータによって第１の側から取り出されてもよい。
【００４８】
図４に示すような一実施形態では、管出し入れシステムサブシステム１２０は、未加工かつ未検査の管、前検査システム１２４または後検査システム１２６による検査において不合格となった濾過管、および、検査に合格して濾過管として使用可能な管を保持する。一実施形態では、入出力サブシステム１２０は、第１トレイまたは上段トレイ１３２、第２トレイまたは中段トレイ１３４、および、第３トレイまたは下段トレイ１３６を有してもよい。一実施形態では、上段トレイ１３２は未加工および未検査の管を保持してもよく、中段トレイ１３４はサブシステム１２４または１２６のいずれかによる検査に不合格であった管を保持してもよく、下段トレイ１３６は検査に合格し濾過管として使用可能な管を保持してもよい。未加工の管は、例えば、オペレータまたは技術者によって、第１の側／左側の上段トレイ１３２に装填されてもよく、加工済みの管は、同じ側の下側トレイ１３６から取り出されてもよいトレイという言葉の使用は、構造的にこれに制限することを意図したものではなく、例えば、上記トレイのそれぞれを、複数の管を保持するための「容器」と称する場合もある。
【００４９】
図示された実施形態では、各トレイ１３２、１３４および１３６は、その中に、実質的に長手方向または水平方向に管を受け入れて整列させるための、それぞれ幅Ｗ１、Ｗ２およびＷ３を有する受け面を有してもよい。図５は、トレイ１３２、１３４および１３６と、管出し入れシステムサブシステム１２０に関連する例示的な構成要素の一部とを示す別の図である。一実施形態では、トレイ１３２、１３４および１３６は、その両端部の間でトレイの表面の長さ方向に沿って管が案内されるように、管を受け入れるための受け入れスロットを第１の端部（例えば、左端）および／または第２の端部に有してもよい。また、トレイの第１端部および第２端部に１つまたは複数のストッパまたはレッジを設けることにより、受け取った管がトレイの端部を越えて移動するのを制限してもよい。一実施形態では、各トレイ１３２、１３４、１３６は、水平面、例えば、生産システム１００が載置される床Ｆに沿って延びる平面に対して、ゼロでない角度で固定されるように構成されている。例えば、一実施形態では、上段トレイは、床Ｆの水平面に対して上向きに延びる鋭角αになるように構成されている。これにより、トレイ１３２の第１端部から挿入された未加工の管が移動して第２の端部に集まり、ロボットアーム１０２が容易にアクセスすることができる。一実施形態では、第２トレイおよび第３トレイは、床Ｆの水平面に対して下向きに延びる角度βになるように構成されている。これにより、トレイ１３４、１３６の第２端部に挿入された不合格の管および加工済みの管が第１の端部に移動して集まり、オペレータが容易にアクセスし、これら管を除去することができる。一実施形態では、トレイ１３２、１３４および／または１３６のいずれかは、トレイを構造フレーム１２１にヒンジで接続するためのヒンジを有してもよい。この場合、トレイ１３２、１３４および／または１３６の角度位置の調整および変更が可能になる。さらに、トレイ１３２、１３４および１３６の１つまたは複数は、それに関連するロックまたは固定システムを有してもよい。例えば、未加工の管を上段トレイ１３２に投入する場合、オペレータはまず、トレイ１３２を下向きの角度（例えば、角度βのような角度）に配置し、管を第１端部からトレイ１３２上に追加する。追加した後、トレイ１３２を上向きに延びる角度αに移動させることにより、管がトレイの幅方向に沿って第２端部まで移動する。トレイを固定するために使用されるロックまたは固定装置の種類は、特に限定されない。例えば、ロックは、ロック内にクリップを受容するためのスロットを有するブラケット（例えば、フレーム１２１に設けられている）を備えてもよい、または、トレイ（複数可）を所望の角度で固定する別個の装置を備えてもよい。
【００５０】
また、図５には、管出し入れシステム１２０に必要に応じて設けられる追加の中継位置１３３が示されている。この追加の中継位置１３３は、例えば、加工されるべき次の管を保持するためのスロットを有するフレームであってもよい。このフレームは、第１トレイ１３２に隣接して、上にまたは近くに配置されてもよい。
【００５１】
検査システム
【００５２】
図６は、一実施形態に係る検査サブシステム１２２の概略が示されている。先に述べたように、図示された例示的な実施形態では、前検査サブシステム１２４および後検査サブシステム１２６は一緒に提供されてもよく、例えば、両方とも同じ構造フレーム１３８に対して取り付けられている。したがって、検査システム１２２は、２つの目的のために設けられている。第１に、未加工管の前検査、第２に、カットまたはスロッティングされ、後処理（例えば、洗浄および／またはリンスおよび／または乾燥）された後の加工済の管の後検査を行うことができる。フレーム１３８は、検査サブシステム１２２をロボットアーム１０２の近くに、例えば、空間／フレーム１０３の側方または左方に向けて配置する。フレーム１３８は、例えば、フレーム１０３およびその保護領域内に部分的または大部分が収容されるように配置されてもよい。システム１２２は、例えば、長さＬI、幅ＷIおよび高さＨIを有する空間内に画定されてもよい。
【００５３】
フレーム１３８は概して水平方向に延在しており、カットの前後の各管（例えば、ここでは説明のために図示されている管１３５）を、１つ以上の検査装置による検査を行うために固定する、例えば、当該管の長手方向の両端に配置される１つ以上の固定装置１４０を備えてもよい。図７および図８に模式的に示されている実施形態では、固定装置１４０はそれぞれ、圧縮ばね１３７を介して付勢された管把持ロッド１４５を含むバネ式ロッドを有する。このバネ式ロッドは、検査される管（１３５）を保持および支持するのに使用されてもよい。一実施形態では、ロッドは、検査される管の内径を介してまたは管の内径から当該管を保持および支持するように構成される。さらに、一実施形態では、固定装置１４０のうちの少なくとも１つは、取り付けられた管を長手方向または水平方向の軸Ａ−Ａに沿って検査装置に対して相対的に回転させるために、当該固定装置に関連付けられた回転装置１４２、例えば、サーボモータ１４７を有する。一実施形態では、複数の固定装置１４０はそれぞれ回転装置１４２を有する。バネ付きロッドは、例えば、２つのベアリング１３９および１４７によって支持され、ベースプレート１５１によって更に支持されてもよい。装置１４２を使用して、バネ付きロッドは、バネ付勢支持するべく軸方向に移動し、また、管を検査している間に管１３５と一緒に回転するように径方向にも移動するように構成されてもよい。サブシステム１２２の装置１４０で使用されるベアリングとしては、直線運動ベアリングおよび／または回転ベアリングの両方が含まれてもよい。一実施形態では、固定装置１４０は、コネクタ１４９を介してベースプレート１４２に接続されている空気圧式ピストンアクチュエータ１４１および空気圧式ピストンロッド１４３によって制御されて、検査中に管（１３５）を所定の位置に保持するべくバネ付勢されたロッドを濾過管に押し付けることを可能にしている。ピストンアクチュエータ１４１は、検査処理中に管１３５を保持するおよび解放するのに使用されてもよい。一実施形態では、ピストンアクチュエータ１４１が完全に延伸している時に装置は開いていると考えられ、管を取り外すことができる。ピストンアクチュエータ１４１が後退した時には装置は閉じた状態と考えられ、管は所定の位置に固定される。装置が閉じた位置にある時、バネ１３７は、ロッド１４５を管１３５に押し付け、これにより管は所定の位置にしっかりと保持される。
【００５４】
図６および図７においては１４４として表されている検査装置１２４、１２６は、フレーム１３８上に配置されているトレイ１４６（図１０参照）に取り付けられた状態で示されている。検査装置１２４、１２６は、リニアガイドレール駆動軸１６３によって駆動されるリニアガイドレールモータ１６１（図８参照）を介して、レール１５０に沿って移動するように制御されてもよい。これにより、検査装置１４４は、管１３５を検査する際に（軸Ａ−Ａに沿って）前方および後方に直線的に移動するように制御されてもよい。図９および図１０を参照して説明したように、検査装置１４４は、一実施形態において、管の前検査のためのレーザキャリパ／マイクロメータ１２４、および、管の後検査のためのビジョン検査カメラ１６６を備えてもよい。
【００５５】
管１３５は、管の両端に設けられたバネ１３７および管把持ロッド１４５によって所定の位置に保持される。上述したように、管把持ロッド１４５は、モータ１４７および回転ベアリング１３９を介して検査中に管１３５を回転させることができる。空気圧ピストンアクチュエータ１４１は、モータ／回転ベアリングのベースプレートの再配置を可能にする。前検査と後検査とでは管の長さが異なるため、このピストンアクチュエータにより、ステージまたはトレイ１４６の位置を変更することができる。
【００５６】
図９および図１０は、一実施形態に係る、前検査および後検査のサブシステム１２４、１２６に関連する例示的な検査装置１４４をより詳細に示した図である。サブシステム１２４、１２６は、ガイドブラケット１５２と共にトレイ１４６に取り付けられている。ガイドブラケット１５２は、トレイ１４６の上部に固定されたブロック１５６にヒンジ接続部１５８またはヒンジロッドを介して回動可能に取り付けられ得るガイドプレート１５４を含む。ガイドプレート１５４は、管１３５の直径に合ったおよび／または管１３５の直径よりも僅かに大きい、丸みを帯びた切欠き部分１６０を有してもよい。また、ブラケット１５２は、管１３５を誘導および固定するために、管１３５の表面を配置させるように設計された多数のベアリング１５７を有してもよい。一実施形態では、８つのベアリング１５７が設けられている。ベアリング１５７は、管１３５と接触するおよび接触しないようにブラケット１５２と共に枢動するように設計されている。また、ガイドブラケット１５２を固定された管１３５に向かってまたは離れる方向に移動させるために、空気圧アーム１６２（例えば、ピストン）をトレイ１４６に取り付けてもよい。ブラケット１５２は、空気圧により開位置と閉／保持位置との間で移動してもよく、例えば、正の空気圧によって管を中心に閉位置に固定するためにブラケット１５２を互いに向かって移動させ、空気を発射することによって管を解放するための開位置にブラケット１５２を互いに遠ざけることができるようにしてもよい。例えば、図１０は、ガイドブラケット１５２が管から離れた開放位置にある状態を示している。固定装置１４０を用いて管がレーザカットシステム１２８内に固定した後、アーム１６２を作動させてガイドブラケット１５２をヒンジ接続部１５８を中心に移動または枢動させて、図９に示すように、切欠き部分が管１３５を実質的に取り囲むように配置してもよい。次に、トレイ１４６およびサブシステム１２４、１２６のそれぞれは、フレーム１３８に取り付けられたリニアスライド１４８（片側が図６に示されている）および動作制御システムを使用して、固定された管１３５に対して長手方向軸Ａ−Ａに沿って水平に移動するように構成されてもよく、回転装置１４２によって回転される時に管の表面を検査およびスキャンする。一実施形態では、動作制御システムは、フレーム１３８の上部に設けられたまたは取り付けられた一対の平行なリニアガイド／トラッキングレール１５０に沿ってリニアスライド１４８およびトレイ１４６を移動させるための別個のモータを備えてもよい。
【００５７】
一実施形態では、検査対象の管（１３５）を、その両端が固定装置１４０の２つの支持ロッドの間に入るように配置してもよい。固定装置１４０のいずれかまたはそれぞれに設けられた空気圧式のピストンアクチュエータを制御して、管を固定および／または解放することができる。一実施形態では、一方の支持ロッドを回転装置１４２（サーボモータ）によって回転させ、他方の支持ロッドをバネで固定してもよい。上述のハードウェア（例えば、トレイ１４６、サブシステム）は、検査プロセスの間、フレーム１３８のレール１５０に沿って直線的に軸方向に管に対して移動するように構成され、サーボモータによって動力が供給される。２つのサーボモータおよび２つの空気ピストンアクチュエータが、検査システム１２２の動作制御の一部として使用されてもよい。
【００５８】
図には明示されていないが、レール１５０に沿って移動させるために、図６〜図９に例示されたスライドと同様なリニアスライド１４８をトレイ１４６の反対側に設けてもよい。
【００５９】
作業の次の段階、例えば、レーザカットマシン／システムへと移る前に、検査システム１２２の前検査システム１２４に入ってくる管を品質管理のために検査するように設計されている。全ての管について、スロット、穴および／または孔を管上／中に切設する前に、管の直径および真円度を検査してもよい。穴開けを成功させるためには、管は事前に規定された仕様でなければならない。管が指定された許容誤差を上回っていることが判明した場合、その管は不合格となり、不合格品箱へと廃棄される。管が指定された許容誤差内であることが確認された場合、管はレーザカットマシンへの移動が許可され、作業が続行される。
【００６０】
一実施形態では、前検査システム１２４は、未加工管の表面を走査するレーザ光学マイクロメータ１６４を備える。図１０は、例示的なレーザ光学マイクロメータ１６４の一部をより詳細に示している。レーザ光学マイクロメータ１６４は、レーザカットの前に、管の直径、真円度および真直度、ならびに、管表面の欠陥を測定するように設計されてもよい。この前検査により、規格外の管がレーザカットシステム１２８に送られるのを防ぐことができる。これは、管が理想的なまたは所定の形状や寸法から大きく外れていると、適切にカットがなされないからである。当業者であれば一般的に理解しているように、レーザ光学マイクロメータは、ＬＥＤなどの光源、コンデンサ、拡散板、光学レンズおよびセンサヘッドを備える。レーザ光学マイクロメータは、回転する光学素子を用いてレーザで径路を走査し、測定対象物によって遮られなかった光を受光器で検出する。対象物（この場合、検査対象の管または管の特徴）が光を遮って受光器に光が届かないことを利用して、対象物の寸法値が得られる。レーザによって管の表面を走査し、管が要求された仕様であることを確認する。一実施形態では、回転装置１４２を介して管を回転させて管の直径を測定し、管の直径、真円度または真直度における欠陥や不一致を検出する。
【００６１】
レーザ光学マイクロメータ１６４によるプロセスの境界は、例えば、最適または望ましいと判断される設計範囲または寸法範囲に基づいて、オペレータが設定してもよい。
【００６２】
一実施形態では、レーザ光学マイクロメータに加えてまたは代えて、その他のマイクロメータおよび／またはゲージを前検査プロセスに使用してもよい。例えば、一実施形態では、後検査システムに関して後述するカメラのような、各管の表面を検査のために走査するマシンビジョンシステムおよび／またはカメラを、前検査に使用してもよい。
【００６３】
前検査の間、前述したように、検査に合格した管はレーザカットサブシステム１２８上に送られ、ロボットアーム１０２によって摘み上げられてシステムに移動される。検査に不合格だった管は、ロボットアーム１０２によって摘み上げられて移動し、例えば、管出し入れシステムサブシステム１２０の中段トレイ１３４である不合格品箱に入れられる。
【００６４】
一実施形態では、後検査システム１２６は、加工済の管の表面を走査するためのカメラ１６６およびバックライト１５３を有するマシン可視検査システムを備える。図１０は、例示的なマシン可視検査システムの一部をより詳細に示している。前述したように、後検査サブシステム１２６は、レーザカットされた後の管を検査する（そして、必要に応じてシステム１３０を介して後処理される）。後検査サブシステム１２６は、全ての管が所望の仕様を満たしていることを保証すべく、レーザカット後にカットされた管が所望の仕様を満たしているかどうかを検証する。例えば、マシンビジョン検査では、管のスロット／穴の寸法および空隙率を測定する。一実施形態では、カメラ１６６は、管の表面を走査して、管が要求された仕様になっていることを確認するように構成される。例えば、カメラ１６６は、スロット／穴の品質を確認するために使用されてもよく、レーザカットシステム１２８を介して濾過管に切設されたスロット／穴の平均の幅および長さならびに空隙率を計算する。バックライト１５３は、管内のスロット、穴および／または孔の品質の判定を支援するために使用される。例えば、バックライト１５３が点灯して光っている時に、管の任意の空隙またはスロットをカメラ１６６によって観察し、管のスロット、穴および／または孔を通って（光っていない領域と比較して）光りが届いていることを利用して空隙率が測定されてもよい。一般的に、このシステムは、指定されたカット形状が達成されているかを確認するために、カットの品質を検査するように設計されている。また、システムは、例えば、スロット／穴／孔の平均的な長さおよび幅を記録し、完成した管それぞれの空隙率を計算してもよい。
【００６５】
後検査の間、管が所望の仕様を満たしていない場合、管ははじかれて、例えば、ワークステーション１０６を介してオペレータにその旨が通知されてもよい。必要に応じて、はじかれた管は、ロボットアーム１０２によって摘み上げられて移動され、検査サブシステム１２２から管出し入れシステムサブシステム１２０の中段トレイ１３４に送られてもよい。検査に合格した管は、ロボットアーム１０２を介して、完成した管のホルダ、すなわち管出し入れシステムサブシステム１２０の下段トレイ１３６に送られ、そこでパッケージ化され、出荷の準備がなされてもよい。
【００６６】
マシンビジョンシステムのプロセス境界は、例えば、最適または望ましいと判断された設計または寸法範囲に基づいて、オペレータまたは顧客によって設定されてもよい。一実施形態では、検査システムの境界は、管の所望のカットに基づいて設定されてもよい。空隙率、スロット／穴の長さ、および、スロット／穴の幅は様々に設定されてもよく、顧客の要求に基づいて設定されてもよい。
【００６７】
一実施形態では、マシンは、マイクロスロッティングされた管を１〜１．６４メートルの長さでレーザカットして製造するように設計されてもよい。一実施形態では、後検査システム１２６は、管にレーザカットされたスロット、穴および／または孔の空隙率の範囲が約１％以上約５０％以下、スロット／穴／孔の長さが約０．１ｍｍ以上約１０ｍｍ以下、スロット／穴／孔の幅が約１μｍ以上約１０００μｍ以下の範囲で測定するように構成されている。別の実施形態では、製造および検査における空隙率の範囲は約５％〜２５％、スロットの長さは約０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、スロットの幅は約１０μｍ〜１００μｍである。さらに別の実施形態では、本システムは、目標空隙率が１５％のマイクロスロッティングされた管を１時間以内に製造するように設計されていてもよい。この管は、幅が約３０μｍ〜５０μｍ、長さが約１ｍｍのマイクロスロットまたは細孔を有する。本システムでカットおよび加工される管の長さは様々である。
【００６８】
検査サブシステム１２２は、検査工程の間、トレイ１４６に設けられた光学マイクロメータ１２４とマシンビジョンカメラ／システム（１６６）の両方をレールに沿って、つまり管１３５の長さ方向に沿って移動させると共に、回転装置１４２を介して管を回転させることによって機能する。この動作制御により、検査のために管の外側の領域全てに完全にアクセスすることができる。検査サブシステム１２２の長さは、レーザカット前の管の長さ（これは投入トレイのサイズとほぼ同じ）に対応しており、動作制御システムは前検査を行うために、カットされていない管の全長に対応するような範囲で動作してもよい。
【００６９】
一実施形態では、Ｋｅｙｅｎｃｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造したレーザ光学マイクロメータおよび／またはビジョンシステムを、検査サブシステム１２２の前検査システム１２４および／または後検査システム１２６の一部として実装してもよい。
【００７０】
レーザカットシステム
【００７１】
図１１には、一実施形態に係るレーザカットサブシステム１２８の概略が示されている。レーザカットサブシステム１２８は、マイクロスロット、マイクロホールおよび／またはマイクロポア（本明細書および本開示全体で、それぞれ単に「スロット」、「穴」および「孔」とも称される）を濾過管に切設し、それによって濾過管が形成される。濾過管は、材料が管を通して濾過される時に流体から固体を濾過するように構成されている。レーザカッターは、フレーム１７０に取り付けられたテーブル面１６８上に配置されてもよい。レーザカットサブシステム１２８は、ロボットアーム１０２の近く、例えば、空間／フレーム１０３の背面に向かって配置されてもよい。しかしながら、システム１２８は、その他のサブシステムに対して、任意の位置に配置されてもよい。さらに、図１Ａ〜図１Ｅを参照して説明したように、任意の数のシステム１２８が含まれてもよい。フレーム１７０および／またはレーザカットシステム１２８は、例えば、フレーム１０３およびその保護領域内に部分的または大部分が収容されるように配置されもよい。
【００７２】
一実施形態によれば、レーザサブシステム１２８は、同日に出願された「ＬＡＳＥＲ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ  ＡＮＤ  ＦＯＲＭＩＮＧ  ＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ  ＴＵＢＥＳ（物品をカットし、濾過管を形成するレーザカットシステム）」と題された同時係属米国特許出願番号６２／７３８，８５３号（代理人整理番号０３６６３５−０４５８８１７）明細書に記載されているようなレーザシステムであってもよく、本明細書では同じ譲受人に譲渡されたものであり、その全体が参照により組み込まれる。
【００７３】
一実施形態では、レーザカットサブシステム１２８は、レーザビームを発射するための発射システムを含む。発射システムは、レーザビームを提供するように構成されたレーザ源と、少なくとも１つのミラーと、集束対物レンズと、ガス源と、発射ノズルとを備える。発射ノズルは、ガス源からのガスおよびレーザ源からのレーザビームを物品に向けて発射するように構成され、物品に沿って所定のパターンで複数のスロット、穴および／または孔を切設する。第１ステージは、レーザビームによってカットされる物品を長手方向に保持するために設けられてもよく、（ａ）物品に向けてガスおよびレーザビームを発射する間に物品を軸方向に回転させる、および、（ｂ）レーザビームが物品に発射される時に物品を発射ノズルに対して長手方向に移動させる、ように構成されてもよい。また、第１ステージで保持された物品に対して発射ノズルを相対的に移動させるための第２ステージを設けてもよい。レーザビームおよびガス源の作動、ならびに、第１ステージおよび第２ステージの移動を制御するためのコントローラが、レーザカットシステム１２８に含まれてもよい。一実施形態では、システム１２８は、レーザビームを対象に向けるために、回転可能なマウントを介して回転するように構成された第１ミラーおよび第２ミラーを備える。さらに、発射ノズルの画像を撮影するためのカメラおよび／または画像の焦点を合わせるためのリレーレンズが、システム１２８に設けられてもよい。システム１２８は、必要に応じて、物品をカットするのに使用されるレーザビームからのエネルギー量を測定するための監視装置、および／または、レーザによってカットされる時に物品／管に向けて冷却剤を放出するための冷却剤源および冷却剤放出ノズルを有してもよい。
【００７４】
図１２は、一実施形態において、レーザカットシステム１２８に関連する特徴の組立の例を示す。レーザカットシステム１２８は、レーザビームを提供するように構成されたレーザ源と、レーザビームを管１３５に向けて発射するための発射ノズルとを備えてもよい。第１ステージは、各物品を長手方向に保持し、物品に向けたガスおよびレーザビームの発射中に物品を軸方向に回転させ、発射ノズルに対して物品を長手方向に移動させてもよい。第２ステージは、第１ステージによって保持されている物品に対して発射ノズルを相対的に移動させるようにシステムに設けられている。制御装置は、レーザビームおよびガス源の作動ならびに第１ステージおよび第２ステージの移動を制御する。モータ、チャック、エアコレットは、レーザ光源から発射されたレーザ光に対して管を回転させ、管に、スロット、穴および／または孔を所望のパターンに合わせて切設する。把持部は、レーザカットの際に、管を保持およびガイドするのに役立つ。
【００７５】
また、レーザカットサブシステム１２８は、真空ボックス１７２および管軸受支持部１７４を有してもよい。図１１に図示された実施形態では、真空ボックス１７２はマシン面およびテーブル面１６８の左側に設けられている。別の実施形態では、真空ボックス１７２は、右側に配置されてもよく、ロボットアームが管を投入および取り出しする時に開閉できるようになっている。水平面から垂直に上方に延びる多数の管ベアリング支持ブラケット１７４が、テーブル面１６８に沿って間隔を置いて配置されている。軸受支持ブラケット１７４はそれぞれ、管の表面を支持し、レーザヘッドの近傍で管を案内するために角度を付けて設けられた一組の全方向移送ボールを含んでもよい。一実施形態では、ブラケット１７４の少なくともいくつかは、互いに対して斜めに配置されたボールを有する。別の実施形態では、ボールは、管の表面を下から支えるために実質的に垂直に配置されてもよい。
【００７６】
真空ボックス１７２は、真空モータと、一実施形態では、それに接続されたホースとを有する。ホースの接続サイズまたは直径は、管を流れる空気流の望ましいの量に基づいて決定されてもよい。真空ボックスの真空モータの間に設けられるホースの接続サイズまたは直径は、約３０ｍｍ以上約８０ｍｍ以下の間の範囲であってもよい。一実施形態では、ホースは約７６ｍｍの直径を有している。無論、このような寸法は例示的なものであり、いかなる態様にも限定することを意図したものではない。
【００７７】
後処理サブシステム
【００７８】
図１３〜図１５は、一実施形態に係る、必要に応じて設けられる後処理サブシステム１３０の概要を示している。具体的には、図１３は、管がレーザカットサブシステム１２８によってスロッティング／カットされた後（および検査サブシステム１２２によって検査された後）に、管を処理することができる後処理サブシステム１３０の特徴を示している。一実施形態では、後処理システム１３０は、カットされた管を洗浄するための洗浄システムを含む。カットプロセスの結果として、管の内部および／または外部に残っている剥離したスラグおよび粒子を洗浄により移動させて除去する。後処理サブシステム１３０は、ロボットアーム１０２がアクセスする可能な範囲にサブシステムの部品を、例えば、空間／フレーム１０３の右側に配置するための構造フレーム１８０（図１４を参照）を備えてもよい。構造フレーム１８０は、例えば、フレーム１０３およびその保護領域内に部分的または大部分が収容されるように配置されてもよい。
【００７９】
図１３の部分俯瞰図に示すように、一実施形態では、後処理サブシステム１３０は、１つのサブシステムまたは装置を備えてもよい、または、複数のサブシステムまたは装置を備えてもよい。例示的な図示の実施形態では、後処理サブシステム１３０は、複数のアイテム、例えば、第１の（例えば、前）容器１８２、第２の（例えば、中）容器１８４および第３の（例えば、後）容器１８６を有し、これらの各々は、ロボットアーム１０２を介してその開放された上部からアクセス可能であってもよく、その中に処理された管を挿入してもよい。一実施形態では、第１の容器１８２は洗浄容器である。一実施形態では、第１の容器１８２は、超音波槽１８２であり、第２の容器１８４はすすぎ槽１８４であり、第３の容器１８６は乾燥システムの一部である容器である。
【００８０】
一実施形態では、超音波槽１８２およびすすぎ槽１８４は構造フレーム１８０に設けられ、乾燥システムは別のフレームに設けられてもよい。
【００８１】
図１４は、フレーム１８０上にタンク１８２，１８４を配置する例を示したものである。タンクおよびフレームは、例えば、長さＬC、幅ＷCおよび高さＨCを有する空間に画定されてもよい。
【００８２】
生産システム１００の動作中、加工された管は、ロボットアーム１０２によってレーザカットサブシステム１２８から移動され、超音波槽１８２に入れられてもよい。超音波槽１８２では、槽１８２およびその内容物に超音波電流を印加することによって、加工済の管を超音波洗浄する。超音波槽１８２は上部に開口部を有し、その中に置かれる様々な長さの管を収容可能な大きさの壁を有している。超音波槽１８２には、管を洗浄するために、例えば、水、超音波洗浄剤または溶媒が収容される。超音波槽１８２は、一定の時間、例えば、約５分から約２０分の間作動させて、管を洗浄してもよい。超音波槽１８２は、管の表面または内部に残された剥がれたデブリを除去および取り除いてもよい。
【００８３】
上記の実施形態では、レーザカットされた管の後処理および洗浄のために超音波槽１８２を使用する例を説明したが、カットされた管を洗浄するのに、超音波の使用に限定することを意図していない。一実施形態では、レーザカットされた管は、これらに限定されないが、電解研磨システムおよび／または研磨洗浄装置と、ビーズブラストまたはサンドブラスト等の方法および／またはそのような洗浄方法の組み合わせを含む別の方法を用いて洗浄されてもよい。したがって、後処理システム１３０の一部として使用される洗浄システムまたは装置は、いかなる態様に限定されることを意図するものではなく、任意の数の洗浄システムおよび／または処理が使用されてもよい。
【００８４】
前述のように、例示的な図示の実施形態では、後処理システム１３０は、カットされた管を後処理するための複数の装置を備える。一実施形態では、ロボットアーム１０２は次に、管を把持して超音波槽１８２（または他の洗浄装置／システム）から、すすぎ槽１８４内へと管を移動させてもよい。すすぎ槽１８４は上部に開口部を有し、その中に置かれる様々な長さの管を収容可能な大きさの壁を有する。一実施形態では、すすぎ槽１８４の長さは処理される管の長さに基づいて設定される。すすぎ槽１８４は、管をすすぐためのリンス剤または流体をその中に保持する。一実施形態では、リンス剤は水である。超音波槽１８２の後にすすぎ槽１８４を配置および／または使用することにより、すすぎ槽１８４では、超音波洗浄で残った微細なゴミを洗い流すと共に超音波槽１８２で使用された超音波洗剤を除去する。洗浄システム１３０は、すすぎ水を攪拌するためのポンプおよびノズルを有する。すすぎ槽１８４に設けられた配管１８３にポンプ１８１を取り付けて、タンク内のすすぎ液（例えば、水）をポンプで循環させてもよい。すすぎは、管に付着したごみの除去を行うべく一定時間行われてもよい。すすぎの後、管は、ロボットアーム１０２によってすすぎタンク１８４から取り出される。このすすぎ工程は必要に応じて行われ、必須ではない。さらに、図示されているすすぎ槽１８４は一例にすぎず、必ず設けられる必要はない。例えば、ホース、スプリンクラーまたはその他の装置を使用した他のすすぎ技術が、後処理の一部として利用されてもよい。別の実施形態では、管のすすぎは、当該管を事前に洗浄することなく行われてもよい。
【００８５】
すすぎが行われた後および／またはすすぎ槽１８４から取り出された後、一実施形態では、図１５に示す乾燥サブシステム１８６へと管を移動させてもよい。乾燥サブシステム１８６は、洗浄およびすすぎが行われた後の管を乾燥させるように設計されている。一実施形態では、洗浄を行わずに乾燥サブシステムを使用してもよい。別の実施形態では、洗浄またはすすぎを行わずに、単に、レーザカットの結果として管上または管内に残った粒子、削りかす、スラグまたは破片を取り除くまたは吹き飛ばすために乾燥サブシステム１８６が使用されてもよい。水や破片で詰まったスロット／穴／孔では、マシンビジョン検査においてバックライトで照らすことができないため、管は検査する前に完全に乾燥していなければならない。一実施形態では、管の取り扱いについて、検査サブシステム１２２と同様の概念および構成要素を使用して乾燥サブシステム１８６を構成してもよい。例えば、乾燥システム１８６は、構造フレーム１８８と、その中に受容した管を（フレーム１０３の幅Ｗに対して）水平方向または長手方向に固定するように構成された固定装置１９２とを備えてもよい。フレーム１８８は、フレーム１８０と同一であってもよいし、フレーム１８０とは別個のものであってもよい。フレーム１８８は、例えば、長さＬD、幅ＷDおよび高さＨDを有する空間で定義されてもよい。
【００８６】
一実施形態では、固定装置１９０はそれぞれ、検査されている管（１３５）を保持および支持するために使用されるバネ付きロッドを含む。一実施形態では、ロッドは、検査される管の内径を介してまたは管の内径から当該管を保持および支持するように構成される。バネ付きロッドは、例えば、２つのベアリングによって支持されてもよく、バネ付勢による支持を行うべく軸方向に移動し、また管が検査されている間に管と一緒に回転するように半径方向に移動可能に構成されてもよい。一実施形態では、固定装置１９２は、空気圧式ピストンアクチュエータによって制御され、検査中に管（１３５）を所定の位置に保持するために、バネ付きロッドをチューブに押し付けることができる。固定装置１９２のうちの少なくとも１つは、そこに取り付けられた管を長手方向または水平方向の軸Ｂ−Ｂに沿ってシステムに対して相対的に回転させるためにそれに関連付けられた回転装置１９０、例えば、サーボモータを含む。一実施形態では、複数の固定装置１９２はそれぞれ回転装置１９０を有する。
【００８７】
また、乾燥システム１８６は、当該システム１８６に固定されている管を乾燥させるために、管に向けて送風するためのノズルを有する乾燥機１９８、温風送風機またはヒートガンおよびエアノズル１９９を備えてもよい。乾燥システム１８６はまた、動作制御装置（第２のサーボモータを含む）および少なくとも１つのリニアスライド１９４を備えてもよい。乾燥機１９８およびエアノズル１９９を固定された管に対して相対的に移動させるために、制御装置およびスライドは、フレーム１８８に取り付けられた一対のガイド／トラッキングレール１９６と関連付けられてもよい。一実施形態では、乾燥機１９８およびエアノズル１９９は、管の表面を乾燥させるために、（レール１９６に沿って装置を案内するサーボモータおよびスライド１９４を介して）管に対して軸Ｂ−Ｂに沿って水平方向に前後に移動可能に構成されている。乾燥システム１８６の固定装置（複数可）１９２は、空気ノズル１９９および／または温風送風機が上を平行移動する間に、固定された管をモータ１９０を介して回転させてもよい。乾燥システム１８６の空気ノズル１９９は、水を大方除去するために使用されてもよい。温風送風機／乾燥機１９８および空気ノズル１９９は、各装置の送風ノズルから空気を供給するように設計されたコンプレッサ（図示せず）に接続されてもよい。一実施形態では、空気ノズル１９９が最初に起動される。ほとんどの水が取り除かれた後、温風送風機または乾燥器１９８が起動され、加熱された空気を供給して管に吹き付けて残りの水を蒸発させてもよい。別の実施形態では、空気ノズル１９９と乾燥機１９８とを交互に作動させる。さらに別の実施形態では、空気ノズル１９９と乾燥機１９８とを同時に作動させる。
【００８８】
後処理サブシステム１３０の乾燥システム１８６によって管が乾燥されると、ロボットアーム１０２は管を把持して、後検査サブシステム１２６による検査を行うために検査サブシステム１２２に移動させる。
【００８９】
上述した各実施例、すなわち超音波槽１８２、すすぎ槽１８４および／または乾燥サブシステム１８６の使用は任意であり、必ずしも後処理サブシステム１３０の一部である必要はないことに留意されたい。すなわち、後処理サブシステム１３０は、単一の装置、例えば、超音波槽１８２、電解研磨装置、研磨洗浄装置等のみを含んでいてもよい。別の実施形態では、後処理サブシステム１３０は、すすぎ槽だけを含んでもよいし、乾燥システム／エアノズルだけを含んでもよい。
【００９０】
図３を参照して概して説明した生産システム１００を使用する方法における先に述べた工程に加えて、その後に、さらなる工程が本方法に含まれることがあり、これは、上記の説明だけでなく、図１６〜図２３に図示された工程を見ることによって理解されるべきである。図１６は、生産システム全体の等角図である。このセクションは、他の多くのセクションと同様に、非常に汎用的であることが望まれる。汎用的にすることで、システムをどのように配置し、追加のステーションをどのように追加または削除するかについて柔軟に対応することができる。また、生産部品は、長さ、直径、材質、全体の大きさが可変であり、これらのパラメータのいずれかが変更される可能性がある。
【００９１】
ロボットアームによって各サブシステムとの間で管が移動され搬送される。このプロセスは、ロボットアームが管補充装置から管を取り出し、検査システムに配置することから始まる。検査システムでは、管が仕様の範囲内であることを確認するために、真円度や不完全性等をチェックする。承認された管は、レーザカットマシンに運ばれる。後処理サブシステムを備えたシステムでは、スロッティング／カットされた管は後処理サブシステムに移動され、そこで後処理（例えば、一実施形態では、超音波洗浄、すすぎ、乾燥をそれぞれ行う）が行われる。後処理後、管は検査システムに戻され、スロット／孔および空隙率が要求された仕様の範囲内であることを確認する。これに代えて、スロッティング／カットされた管をレーザカットマシンから検査システムへと移動させてもよい。承認された管は、管保管庫または完成品として送られ、そこでパッケージ化され、出荷の準備が行われる。
【００９２】
プロセス全体が自動化され、様々なシステムの通信方法を制御するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、コントローラまたはコンピュータ（例えば、ワークステーション１０６、１０８、１１０にある）によって制御されてもよい。オペレータは生産中にデスクの前にいる必要はなく、何らかの理由で誰かが介入する必要がある場合には、ライトが点灯して合図される。例えば、後検査システムを使用して管を検査した後、本方法は、ロボットアームにより管を後検査システムから管出し入れシステムサブシステム１２０へと移動させる工程を備えてもよい（図２３は、濾過管として使用可能な管を下段トレイ１３６に移動させている様子を示す）。また、本方法は、ロボットアームが、検査に不合格となった各管を第２／中段トレイ１３４に集める工程を備えてもよい。さらに、管を検査する工程は、レーザ光学マイクロメータから発射されるレーザで管の表面を走査することにより前検査システムにおいて管を検査すること（図１７参照）、および／または、カメラで管の表面を走査することにより後検査システムにおいて管を検査すること（図２２参照）を含んでもよい。さらに、検査は、前検査システムおよび／または後検査システムの少なくとも一部を管に対して水平に移動させること、回転装置を用いて管を回転させること、および、管の表面を走査することを含んでもよい。管の後処理は、レーザカット後に管を処理することを含み得る。一実施形態では、後処理は、管を移動させて、例えば、超音波槽（図１９参照）または他の洗浄装置／システムで管を洗浄すること、洗浄の後に管を移動させてすすぎ槽において管をすすぐこと（図２０参照）、および、管を移動させて乾燥機および／または乾燥システムで管を乾燥すること（図２１参照）を含んでもよい。管を乾燥させることは、乾燥機を当該管に対して水平に移動させて、管の表面を乾燥させることを含んでもよい。また、乾燥工程は、乾燥機がチューブの長さに沿って移動する際に、回転装置を用いてチューブを回転させることを含んでもよい。
【００９３】
生産システム１００で加工される管の長さは、例えば、１．１メートル、１．６４メートル（１６４０ｍｍ）等様々である。したがって、サブシステム（検査システム、管後処理システム、管出し入れシステム）の各部の長さは、加工される管の長さに基づいて大きく／小さくしてもよい。また、レーザカットマシンの支持部の長さも、管の長さに応じて変更されてもよい。
【００９４】
上記の例示的な実施形態において本開示の原理が明確にされたが、本開示の実施に使用される構造、配置、比率、要素、材料および構成要素に対して様々な変形を加えることが可能であることは当業者であれば理解できる。
【００９５】
したがって、そのような変形例であっても本開示の特徴が完全に及び有効に達成されることが理解できる。しかし、上記に示した望ましい具体的な実施形態は、本開示の機能的及び構造的な原理を例示することを目的として説明および図示されたものであり、本開示の原理の範囲内において変更可能であるものと認められたい。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲の意図および範囲に含まれる全ての変形例を包含する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2022501202.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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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】
2022501202.tif 000019
【図１３】
2022501202.tif 000020
【図１４】
2022501202.tif 000021
【図１５】
2022501202.tif 000022
【図１６】
2022501202.tif 000023
【図１７】
2022501202.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2022501202.tif 000028
【図２２】
2022501202.tif 000029
【図２３】
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【国際調査報告】
2022501202.tif 000031
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