(57)【要約】      （修正有）【課題】複合材料構造体の再加工を管理するための方法及び装置の提供。【解決手段】複合材料構造体１０４の再加工領域の画像１０６、１０８において、層境界１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の境界形状が特定される。画像は、再加工領域における露出層１１４の層境界を含む。露出層の層配向が特定される。境界形状及び層配向を用いて、再加工領域に取り付けるためのパッチ１５６の要領が生成される。パッチは、層境界に対応するとともに境界形状を有するプライ境界と、層配向に対応するプライ配向とを含むプライ１４４を有する。パッチ要領を記述した一組のファイルを用いて、プライ切断システム１３８の動作を制御することにより、パッチ要領を記述した一組のファイルを用いた再加工領域のパッチの製造が可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料構造体の再加工を管理するための方法であって、
前記複合材料構造体の再加工領域の画像を用いて、前記再加工領域における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状を特定し、その際、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界を含み、
前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層について一組の層配向を特定し、
前記一組の境界形状及び前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるためのパッチの要領を生成し、その際、前記パッチは、前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有し、
前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを含む前記一組のプライを有する前記パッチの前記要領を用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、前記パッチの前記要領を用いた前記再加工領域に対する前記パッチの製造を可能にする、方法。
【請求項２】
さらに、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成し、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成するに際して、
前記再加工領域の透明画から、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成し、前記透明画は、前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての一組の指標とを含み、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての前記一組の指標とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向の特定に際して、
前記画像における前記一組の層配向についての一組の指標、ユーザ入力、又は、前記複合材料構造体のコンピュータ支援設計モデルのうちの少なくとも１つから、前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向を特定する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
さらに、一組の材料層上の前記一組のプライについての一組の位置を特定し、前記プライ切断システムは、前記一組の位置で前記一組の材料層を切断して前記一組のプライを形成する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記複合材料構造体における前記再加工領域の前記透明画から前記画像を生成するに際して、
前記複合材料構造体における前記再加工領域の前記透明画から初期画像を生成し、
前記初期画像の修正又はスケール調整のうちの少なくとも一方を行う、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記一組の層境界の前記一組の境界形状、及び、前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるための前記パッチの前記要領を生成するに際して、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界から前記一組のプライを特定し、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界の前記一組の境界形状から、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定し、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界から、前記パッチを形成するための前記一組のプライの積層の順序を特定する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記透明画は、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定するために用いられる参照点を示す一組の基準マーカーを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
さらに、実質的に透明な材料の層に対して、前記一組の露出層の前記一組の層境界、及び、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての前記一組の指標をマーキングすることにより、前記再加工領域の前記透明画を形成する、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
カメラシステムと、
プライ切断システムと、
複合材料構造体の再加工領域の透明画から画像を生成するように前記カメラシステムを制御する制御システムと、を含み、前記透明画は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における露出層の層境界と、前記露出層の層配向についての指標とを含むものであり、；前記制御システムは、さらに、前記画像における前記露出層の前記層境界からプライを特定し；前記画像における前記一組の露出層の前記層配向の指標から前記プライのプライ配向を特定し；プライ境界及び前記プライ配向を記述する一組のファイルを生成し；前記一組のファイルにおける前記プライ境界と前記プライ配向の特定を用いて、前記プライ切断システムの動作を制御するように構成されており、プライ境界及び前記プライ配向を記述する前記一組のファイルを用いて前記再加工領域に対するパッチが作製される、パッチ作製システム。
【請求項１０】
前記パッチ作製システムは、製造システム又は保守システムのうちの少なくとも一方に配置されている、請求項９に記載のパッチ作製システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、複合材料構造体に関し、特に、複合材料構造体の領域を再加工するための方法及び装置に関する。より具体的には、本開示は、複合材料構造体の再加工領域におけるパッチを製造するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の設計及び製造に用いられる複合材料の割合はより高くなってきている。航空機における複合材料の使用は、航空機の軽量化のためである。このような軽量化によって、有料荷重容量（payload capacities）や燃料効率などの性能特性を向上させることができる。また、複合材料によって、航空機の様々なコンポーネントの耐用年数を延ばすことができる。
【０００３】
複合材料は、頑丈で軽量な材料であり、２つ又はそれ以上の機能コンポーネントを組み合わせることによって形成される。例えば、複合材料は、ポリマー樹脂マトリックス内で結合された強化繊維を含みうる。繊維は、一方向であってもよいし、織布又はファブリックの形態であってもよい。繊維及び樹脂を配置し硬化させることにより、複合材料を形成する。
【０００４】
また、複合材料を用いて航空宇宙産業用の複合材料構造体を作製することによって、結果的には、航空機の各部分を、より大型の構成部分又はセクションとして製造することができる。例えば、航空機の胴体を、複数の円筒状のセクションとして作製し、これらを組み立てて航空機の胴体を形成することができる。他の例として、限定するものではないが、翼セクションを接続して翼を形成したり、スタビライザーセクションを接続してスタビライザーを形成したりすることもできる。
【０００５】
複合材料構造体を製造する際には、通常、複合材料の層をツール上にレイアップする。これらの層は、繊維をシート状にしたものであってもよい。これらのシートは、ファブリック、テープ、トウ、又はその他の適当な形態であってもよい。いくつかのケースにおいて、上記シートに、樹脂を注入または予備含浸させてもよい。このようなタイプのシートは、通常、プリプレグとよばれる。
【０００６】
様々なプリプレグ層を様々な配向にレイアップすることができ、また、製造しようとする複合材料構造体の厚みによって様々な数の層を用いることもできる。これらの層は、手作業によってレイアップしてもよいし、テープ積層機やファイバー配置システム（fiber placement system）などの自動積層装置を用いてレイアップしてもよい。
【０００７】
様々な複合材料の層をツール上にレイアップした後、複合材料の層をある温度及び圧力に晒すことにより固化及び硬化させて、最終的な複合材料構造体を形成する。その後、複合材料構造体を検査して、欠陥が存在するか否かを特定する。この検査は、Ｘ線検査システム、超音波検査システム、及び他のタイプの非破壊検査システムを用いて行われる。
【０００８】
欠陥が特定された場合、複合材料構造体は再加工される。いくつかのケースにおいて、欠陥のために複合材料構造体を廃棄して、新たに複合材料構造体を製造しなければならないこともある。複合材料構造体に存在しうる欠陥としては、例えば、空隙（voids）、穴（porosity）、層間剥離、異物破片（ＦＯＤ: foreign object debris）、及び、他のタイプの欠陥が挙げられる。
【０００９】
欠陥を有する複合材料構造体を再加工する際、当該欠陥が位置する領域から複合材料の層を除去する。これらの層の除去は、複合材料構造体から欠陥が除去されるまで行う。複合材料の層を除去すると、複合材料の層が露出する切除部（scarf）が形成される。
【００１０】
再加工を行う際、切除部を埋めるためにパッチを作製する。パッチは、複合材料のプライ（plies）を含む。これらのプライの大きさは、複合材料構造体から除去された層の大きさと一致する。さらに、パッチのプライは、複合材料構造体から除去された複合材料の層と同じ配向を有する。
【００１１】
パッチの作製において、複合材料の層が除去された再加工領域上に透明な材料シートを配置する。再加工領域の露出層においては、層境界が存在する。これらの層境界を透明シートにトレースして透明画（transparency）を形成する。これに加えて、露出層の配向を透明画にマーキングすることもある。層境界及び他のマーキングを含むこの透明画は、マスター透明画である。
【００１２】
この後、マスター透明画上に新たな透明材料を配置する。新たな透明材料シートに複数の層境界のうちの１つをトレースすることにより、形成すべき個々のプライの透明画を形成する。このようにして、パッチ用複合材料から切断される各プライの透明画が形成される。
【００１３】
複数のパッチが必要な場合、追加の透明画の組をマスター透明画から作成する。追加のパッチは、再加工領域に実際にパッチを取り付ける前のテストを行うために作製されてもよい。例えば、再加工領域にパッチのコピーを取り付ける前に、当該パッチの別のコピーを用いて熱調査を行ってもよい。
【００１４】
その後、各透明画を材料層上に重ねる。この材料層は、炭素繊維ファブリックなどの複合材料の層である。透明画は、所望の配向で材料シート上に重ねられる。その後、透明画からプライが切り取られて、上記材料上に重ねられる。その後、これらのプライを積層して一体化し、パッチを形成する。
【００１５】
これらの様々なステップは、現在のところ作業員によって行われている。したがって、マスター透明画から作成される透明画は、トレース時のミスにより、全てがマスター透明画と同じ寸法ではない可能性がある。さらに、作業員が材料層を切断すると、透明画に所望通り合致したプライとはならない可能性がある。
【００１６】
このようなコピーミス及び切断ミスにより、再加工領域に適切にフィットしないパッチが形成される恐れがある。この結果、プロセスを再度繰り返したり、複合材料構造体を廃棄したり、複合材料構造体の再加工を行うために他の工程が必要になる可能性がある。
【００１７】
したがって、このようなプロセスは、パッチが使用できず、新たなパッチを作製するために再度プロセスを行うような場合には、時間とコストがかかり好ましくない。したがって、上述した問題のうちの少なくともいくつかと、その他の考えられる問題を考慮にいれた方法及び装置を有することが望ましい。例えば、コピーミス及び切断ミスを減らすようにパッチを作製することについての技術的課題を克服する方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【００１８】
本開示の実施形態においては、複合材料構造体の再加工を管理するための方法が提供される。上記方法は、複合材料構造体の再加工領域の画像を用いて、再加工領域における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状を特定することを含み、当該画像は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層の一組の層境界を含む。さらに、上記方法は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層について一組の層配向を特定することを含む。さらに、上記方法は、一組の境界形状及び一組の層配向を用いて、再加工領域に取り付けるためのパッチの要領を生成することを含み、当該パッチは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有する。さらに、上記方法は、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有するパッチの要領を用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、パッチの要領を用いた再加工領域に対するパッチの製造を可能にすることを含む。
【００１９】
本開示の他の実施形態においては、装置が提供される。上記装置は、複合材料構造体の再加工領域の画像を用いて、再加工領域における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状を特定する再加工マネージャを含み、当該画像は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層の一組の層境界を含む。さらに、再加工マネージャは、再加工領域における一組の露出層について一組の層配向を特定する。さらに、再加工マネージャは、一組の境界形状及び一組の層配向を用いて、再加工領域に取り付けるためのパッチの要領を生成する。当該パッチは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有する。さらに、再加工マネージャは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有するパッチの要領を用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、パッチの要領を用いた再加工領域に対するパッチの製造を可能にする。
【００２０】
本開示のさらなる実施形態においては、パッチ作製システムが提供される。パッチ作製システムは、カメラシステムと、プライ切断システムと、制御システムとを含む。制御システムは、複合材料構造体の再加工領域の透明画から画像を生成するためにカメラシステムを制御する。当該透明画は、複合材料構造体の再加工領域における露出層の層境界と、露出層の層配向についての指標とを含む。さらに、制御システムは、画像における露出層の層境界からプライを特定する。さらに、制御システムは、画像における一組の露出層の層配向の指標からプライのプライ配向を特定する。さらに、制御システムは、プライ境界及びプライ配向を記述する一組のファイルを生成する。さらに、制御システムは、一組のファイルにおけるプライ境界とプライ配向の特定を用いて、プライ切断システムの動作を制御する。再加工領域のパッチは、プライ境界及びプライ配向を記述する一組のファイルを用いて作製される。
【００２１】
上記特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態において個別に達成可能であり、また、他の実施形態との組み合わせも可能である。この詳細については、以下の記載と図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
例示的な実施形態に特有のものと考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示的な実施形態、並びに、好ましい使用形態、更にその目的及び利点は、添付の図面と共に本開示の例示的な実施形態の詳細な説明を参照することにより最もよく理解されるであろう。
【００２３】
【図１】例示的な実施形態による、再加工環境を示す図である。
【図２】例示的な実施形態による、再加工環境を示すブロック図である。
【図３】例示的な実施形態による、透明画を示すブロック図である。
【図４】例示的な実施形態による、透明画の画像を示す図である。
【図５】例示的な実施形態による、処理画像を示す図である。
【図６】例示的な実施形態による、処理画像を示す図である。
【図７】例示的な実施形態による、検出された境界を示す図である。
【図８】例示的な実施形態による、パッチにおけるプライのファイルが示されている。
【図９】例示的な実施形態による、複合材料の層から切断されるプライが示されている。
【図１０】例示的な実施形態によるパッチが示されている。
【図１１Ａ−１１Ｃ】例示的な実施形態による、プライドロップを有する透明画を示す図である。
【図１２】例示的な実施形態による、複合材料構造体の再加工を管理するプロセスを示すフローチャートである。
【図１３】例示的な実施形態による、パッチを作製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１４】例示的な実施形態による、透明画から画像を生成するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１５】例示的な実施形態による、一組のファイルを生成するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１６】例示的な実施形態によるデータ処理システムを示すブロック図である。
【図１７】例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
【図１８】例示的な実施形態を実施可能な航空機を示すブロック図である。
【図１９】例示的な実施形態による、製品管理システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
例示的な実施形態においては、１つ又は複数の異なる事項が認識及び考慮されている。例えば、例示的な実施形態においては、透明画を新たな透明画にコピーするのを排除することにより、コピーミスを減らすことができるということが認識及び考慮されている。さらに、例示的な実施形態においては、材料上に置いた透明画を用いて材料を切断するステップを排除することにより、切断ミスを減らすことができるということも認識及び考慮されている。
【００２５】
例示的な実施形態においては、複合材料構造体のパッチを作製するための方法及び装置が提供される。例示的な実施形態においては、透明画から画像を作成するか、或いは、直接、複合材料構造体における再加工領域のデジタル画像を取得することにより画像を作成することと、この画像を処理することにより露出層における境界を特定可能であることとが認識及び考慮されている。これらの境界は、プライの境界形状を特定するために用いられ、この境界形状は、プライを形成するために材料層を切断する切断システムを制御するために用いられる。
【００２６】
一例においては、方法は、複合材料構造体の再加工を管理するために提示される。複合材料構造体における再加工領域の画像が生成される。画像は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層の一組の層境界を含む。
【００２７】
画像における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状が特定される。再加工領域における一組の露出層について一組の層配向が特定される。一組の層境界の一組の境界形状及び一組の層配向を用いて、再加工領域に取り付けるためのパッチ要領を記述する一組のファイルが生成される。パッチは、一組のプライを有しており、当該プライは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを有する。一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有するパッチ要領を記述した一組のファイルを用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、パッチ要領を記述した一組のファイルを用いた再加工領域に対するパッチの製造が可能になる。
【００２８】
本明細書において、「一組の」アイテムは、１つ又は複数のアイテムを意味する。例えば、「一組の層境界」とは、１つ又は複数の層境界をいう。
【００２９】
図面、特に、図１を参照すると、例示的な実施形態による再加工環境を示す図が示されている。この図示例において、再加工環境１００は、航空機１０２を含む。航空機１０２の翼１０４は、再加工が行われる複合材料構造体である。
【００３０】
図示のように、翼１０４上には、再加工領域１０６及び再加工領域１０８が存在する。この例において、再加工領域１０６には切除部（scarf）１１０が形成され、再加工領域１０８には切除部１１２が形成されている。切除部１１０及び切除部１１２は、再加工領域１０６及び再加工領域１０８の欠陥をそれぞれ除去した結果として形成されている。
【００３１】
再加工領域１０６において、切除部１１０は、露出層１１４を有する。露出層１１４は、再加工領域１０６の欠陥を除去するために複合材料の一組の層を除去した結果の層である。同様に、切除部１１２もまた、再加工領域１０８の欠陥を除去するために複合材料の１つ又は複数の層を除去することにより形成された露出層（不図示）を有する。
【００３２】
この図示例において、作業員１１６は、切除部１１２に位置しており、再加工領域１０８の切除部１１２のための透明画１１８を作成する。図示のように、この例においては、透明画１１８は、切除部１１２の露出層（不図示）の境界１２０を有する。境界１２０は、作業員１１６が、切除部１１２の層境界（不図示）をトレースすることにより作成される透明画１１８上のマーキングである。
【００３３】
具体的には、境界１２０は、再加工領域１０８に示すように、境界１２２、境界１２４、境界１２６、境界１２８、及び境界１３０を含む。この図示例において、境界１２２は、最も外側の境界であり、境界１３０は、最も内側の境界である。境界１２２、すなわち最も外側の境界は、再加工領域１０８において最初に除去された層の境界であり、境界１３０、すなわち最も内側の境界は、再加工領域１０８において最後に除去された層の境界である。
【００３４】
図１には、さらに、カメラシステム１３４、コンピュータ１３６、及びプライ切断システム１３８が示されている。この例においては、カメラシステム１３４は、図示のように、透明画１１８にトレースされた境界１２０の画像を作成する。任意ではあるが、カメラシステム１３４は、透明画１１８を用いて手作業で再加工領域１０８の輪郭を描く代わりに、直接、複合材料構造体における再加工領域１０８のデジタル画像を取得するために用いてもよい。このデジタル画像の生成は、透明画１１８からデジタル画像を生成するのと対比して、直接捕捉（direct capture）と呼ばれる。図示のように、カメラシステム１３４は、可視光カメラシステムである。
【００３５】
画像は、コンピュータ１３６によって処理される。コンピュータ１３６は、境界１２０を特定する。具体的には、コンピュータ１３６は、境界１２０の境界形状を特定する。
【００３６】
画像における境界１２０の特定に基づいて、コンピュータ１３６は、プライ切断システム１３８の動作を制御する。この図示例において、プライ切断システム１３８は、コンピュータ１３６の制御下で複合材料の層１４２を切断するレーザー１４０を含む。図示のように、複合材料の層１４２は、ドライ又はプリプレグの炭素繊維ファブリックである。
【００３７】
複合材料の層１４２を切断することにより、プライ１４４が形成される。図示のように、プライ１４４は、プライ１４６、プライ１４８、プライ１５０、プライ１５２、及びプライ１５４を含む。この図示例において、プライ１４６は、境界１２２に対応し、プライ１４８は、境界１２４に対応し、プライ１５０は、境界１２６に対応し、プライ１５２は、境界１２８に対応し、プライ１５４は、境界１３０に対応する。図示のように、プライ１４４を積層して一体化することにより、パッチ１５６が形成される。次に、パッチ１５６は、再加工領域１０８の切除部１１２に取り付けられる。
【００３８】
図１に示す再加工環境１００は、他の再加工環境を実現する態様に限定を加えるものではない。例えば、再加工環境１００は、航空機１０２以外のプラットフォームで実現されてもよい。例えば、再加工環境１００は、建物、水上艦、宇宙船などのプラットフォーム、又は他の適切なタイプのプラットフォームにおける複合材料構造体の再加工を実行する環境であってもよい。
【００３９】
他の例として、複合材料の層１４２を切断するために他のタイプの機構を用いてもよい。例えば、プライ切断システム１３８のレーザー１４０に代えて、又は、これに加えて、物理的なブレードを用いてもよい。ブレードは、さらに超音波励起（ultrasonic excitation）式のものを含みうる。
【００４０】
次に、図２を参照すると、例示的な実施形態による、再加工環境のブロック図が示されている。図１に示す再加工環境１００は、図２に示す再加工環境２００を実施する態様の一例を示す。
【００４１】
この図示例において、再加工環境２００は、複合材料構造体２０２を含む。複合材料構造体２０２は、様々な形態をとりうる。例えば、図１に示す再加工環境１００は、可動式プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上ベースの構造体、水上ベースの構造体、宇宙ベースの構造体、航空機、無人航空機、水上艦、戦車、軍用人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、航空機の翼、エンジンハウジング、垂直安定板、フェアリング（fairing）、胴体、ドア、ハッチ、フラップ、外板パネル、又は複合材料を用いる他の適切な構造体から選択された１つの複合材料構造体に対して再加工を行うために用いられる。
【００４２】
図示のように、複合材料構造体２０２は、再加工領域２０４を有する。複合材料構造体２０２は、複合材料２０８の層２０６を含む。この図示例における複合材料２０８は、繊維強化ポリマー（ＦＲＰ）を含みうる。繊維強化ポリマーは、炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、又は他の適切なタイプの繊維強化ポリマーを含みうる。
【００４３】
再加工領域２０４において、複合材料２０８の一組の層２０６が除去されている。この除去は、欠陥を除去するために行われてもよい。一組の層２０６の除去により一組の露出層２１０が残り、複合材料２０８の層２０６に空洞２１２が形成される。
【００４４】
この図示例においては、再加工領域２０４において再加工２１６を行うことによりパッチ２１４が作製される。この図示例においては、パッチ２１４は、複合材料構造体２０２における再加工領域２０４の空洞２１２内に接合又は取着される複合材料パッチである。
【００４５】
例えば、パッチ２１４は、複合材料２０８の一組の層２０６を除去することにより形成される空洞２１２を埋めるために、作製される。パッチ２１４は、複合材料２０８において除去された一組の層２０６の代替となる。
【００４６】
パッチ２１４を作製する際、作業員２１８は、再加工領域２０４の空洞２１２に、実質的に透明な材料層２２０を配置する。実質的に透明な材料の層２２０は、作業員２１８により一組の露出層２１０が透けて見えるようなシートの形態又は他の適切な形態をとりうる。
【００４７】
図示のように、作業員２１８は、複合材料構造体２０２の再加工領域２０４における一組の露出層２１０の一組の層境界２２２をトレースする。図示のように、一組の露出層２１０の一組の層境界２２２は、実質的に透明な材料の層２２０上にトレースされる。図示例において、トレースされる露出層２１０の数は、露出層２１０の全てであってもよいし、これらの露出層のうちの一部であってもよい。一組の露出層２１０の一組の層境界２２２を、実質的に透明な材料の層２２０にトレースすることにより、透明画２２４が形成される。
【００４８】
この図示例において、透明画２２４は、パッチ２１４を作製するためにパッチ作製システム２３０により処理される。図示のように、パッチ作製システム２３０は、カメラシステム２３２、プライ切断システム２３４、及び再加工マネージャ２３６を含む。
【００４９】
カメラシステム２３２は、物理的なハードウェアシステムである。図示のように、カメラシステム２３２は、画像２３８を生成するように構成された１つ又は複数のカメラを含む。
【００５０】
この図示例において、プライ切断システム２３４は、物理的なハードウェアシステムである。プライ切断システム２３４は、材料層２４０を切断するように構成されている。例えば、プライ切断システム２３４は、レーザーを用いて材料層２４０を切断してもよい。材料層２４０の各々は、ドライ、プリプレグ、又はこれらの組み合わせの炭素繊維ファブリックであってもよい。
【００５１】
この図示例において、再加工マネージャ２３６は、パッチ作製システム２３０のコンポーネントの動作を制御する。例えば、再加工マネージャ２３６は、カメラシステム２３２又はプライ切断システム２３４のうちの少なくとも一方の動作を制御する。
【００５２】
図示のように、再加工マネージャ２３６は、複合材料構造体２０２の再加工領域２０４の画像２３８を生成するために、カメラシステム２３２を制御する。画像２３８は、複合材料構造体２０２の再加工領域２０４における一組の露出層２１０の一組の層境界２２２を含む。
【００５３】
この図示例において、再加工マネージャ２３６は、カメラシステム２３２を用いて、再加工領域２０４の透明画２２４から複合材料構造体２０２の再加工領域２０４の画像２３８を生成することにより、再加工領域２０４の画像２３８を生成する。透明画２２４は、一組の露出層２１０の一組の層境界２２２を含む。再加工マネージャ２３６は、画像２３８における一組の露出層２１０の一組の層境界２２２について一組の境界形状２４２を特定するとともに、再加工領域２０４における一組の露出層２１０について一組の層配向２２８を特定する。
【００５４】
これに加えて、再加工マネージャ２３６は、一組の層境界２２２についての一組の境界形状２４２と一組の層配向２２８とを用いて、再加工領域２０４における取付けのためのパッチ２１４の要領２４３を生成する。図示のように、パッチ２１４は、一組のプライ２４６を有しており、当該プライは、一組の層境界２２２に対応するとともに一組の境界形状２４２を有する一組のプライ境界２４８と、一組の層配向２２８に対応する一組のプライ配向２５０とを有する。
【００５５】
この図示例において、要領２４３は、データ構造に保存される。図示のように、要領２４３は、一組のファイル２４４に含まれている。
【００５６】
再加工マネージャ２３６は、一組の層境界２２２に対応するとともに一組の境界形状２４２を有する一組のプライ境界２４８と、一組の層配向２２８に対応する一組のプライ配向２５０とを含む一組のプライ２４６を有するパッチ要領２１４を記述している一組のファイル２４４を用いて、プライ切断システム２３４の動作を制御する。この結果、パッチ要領２１４を記述した一組のファイル２４４を用いて再加工領域２０４のためのパッチ２１４を作製することが可能となる。
【００５７】
再加工マネージャ２３６は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又は、これらの組み合わせにより実現可能である。ソフトウェアを用いる場合、再加工マネージャ２３６により実行される動作は、プロセッサユニットなどの、ハードウェア上で実行されるプログラムコードで実現可能である。ファームウェアを用いる場合、再加工マネージャ２３６により実行される動作は、プログラムコード及びデータで実現可能であり、永続性メモリに保存されて、プロセッサユニット上で実行される。ハードウェアを用いる場合、ハードウェアは、再加工マネージャ２３６の動作を実行するように機能する回路を含みうる。
【００５８】
実施例では、ハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス、又は、複数の処理を行うように構成された他の適切なタイプのハードウェアから選択される少なくとも１つの形態であってもよい。プログラマブルロジックデバイスを用いる場合、当該デバイスは、複数の処理を行うように構成してもよい。このデバイスは、後に構成を変更してもよいし、複数の処理を行うように恒久的な構成としてもよい。プログラマブルロジックデバイスの例としては、プログラマブルロジックアレイ、プログラマブルアレイロジック、フィールドプログラマブルロジックアレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び、他の適切なハードウェアデバイスが挙げられる。また、プロセスは、無機要素と組み合わされた有機要素によって実施してもよいし、人間を除く有機要素によって全体を構成してもよい。例えば、プロセスは、有機半導体の回路として実現してもよい。
【００５９】
この図示例においては、再加工マネージャ２３６は、コンピュータシステム２５２内に設けられている。このコンピュータシステムは、物理的なハードウェアシステムであって、１つ又は複数のデータ処理システムを含む。複数のデータ処理システムが存在する場合、これらのデータ処理システムは、通信媒体を用いて互いに通信する。通信媒体はネットワークであってもよい。データ処理システムは、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット、又は他の適切なデータ処理システムから選択される少なくとも１つである。
【００６０】
本明細書において、「少なくとも１つの」という語句がアイテムのリストについて用いられる場合、リスト上のアイテムの１つ又は複数の様々な組み合わせを使用してもよいということであり、リストのアイテムの１つだけを必要とする場合もあることを意味する。すなわち、「少なくとも１つの」とは、あらゆる組み合わせのアイテム及びあらゆる数のアイテムをリストから使用してもよいが、リスト上の全てのアイテムを必要とするわけではないということを意味する。アイテムとは、ある特定の対象、物、又はカテゴリーであってもよい。
【００６１】
例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、又はアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、アイテムＡ、アイテムＡとアイテムＢ、又はアイテムＢを含みうる。また、この例では、アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ、又は、アイテムＢとアイテムＣを含む場合もある。勿論、これらのアイテムのあらゆる組み合わせが存在する。いくつかの例において、「少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、２個のアイテムＡと、１個のアイテムＢと、１０個のアイテムＣ；４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ；又は、他の適切な組み合わせであってもよい。
【００６２】
一例において、コピーミス及び切断ミスを減らすようにパッチを作製することに関する技術的課題を克服する１つ又は複数の技術的解決策が提示される。この結果、１つ又は複数の技術的解決策は、パッチが、再加工領域に所望通りにフィットするように作製されるという技術的効果を奏することができる。結果として、複合材料構造体の領域を再加工するための時間及び費用を削減することができる。さらに、ミスを少なくして低コストでパッチを作製することができるため、複合材料構造体を廃棄して新たな複合材料構造体を作製するような状況を少なくすることができる。
【００６３】
この結果、コンピュータシステム２５２は、特殊用途のコンピュータシステムとして動作し、当該コンピュータシステム２５２における再加工マネージャ２３６は、透明画２２４の画像２３８から境界形状２４２を特定すること、及び、プライ切断システム２３４の動作を制御して一組のプライ２４６を切断してパッチ２１４を形成するために用いられる１つ又は複数のファイル２４４を作成すること、ができる。具体的には、再加工マネージャ２３６を有さない現在入手可能な一般のコンピュータシステムと比較して、コンピュータシステム２５２は、再加工マネージャ２３６により、特殊用途のコンピュータシステムとして機能することができる。
【００６４】
次に、図３を参照すると、例示的な実施形態による、透明画のブロック図が示されている。実施例においては、複数の図面で同じ参照符号が用いられる場合がある。異なる図面において再度用いられている参照符号は、異なる図面における同一の要素を示している。
【００６５】
この例において、透明画２２４は、マーキング３００が施された実質的に透明な材料の層２２０を含む。図示のように、図２に示す作業員２１８は、実質的に透明な材料の層２２０に印をつけることにより、透明画２２４を形成するマーキング３００を作成する。マーキング３００は、インクペン、マーカー、ワックスペンシル（wax pencil）、又は他の適切なタイプの道具を用いて、作業員２１８により施される。
【００６６】
マーキング３００は、複数の異なるタイプの情報を含む。この例において、マーキング３００は、一組の層境界３０２及び一組の指標３０４を含む。マーキング３００における一組の層境界３０２は、実質的に透明な材料の層２２０上に形成される。この形成は、作業員２１８が、図２に示す露出層２１０の層境界３０２をトレースして、実質的に透明な材料の層２２０上に一組の層境界３０２を形成することにより行われる。
【００６７】
この例において、作業員２１８は、さらに、実質的に透明な材料の層２２０上に、図２に示す一組の露出層２１０の一組の層配向２２８についての一組の指標３０４を付けてもよい。このようにして、透明画２２４は、一組の露出層２１０の一組の層配向２２８についての一組の指標３０４を含むことになる。この例において、一組の層配向２２８についての一組の指標３０４は、色、線、形状、角度を示す数字、又は、他の適切な層配向２２８の指標から選択された少なくとも１つである。
【００６８】
マーキング３００は、さらに、実質的に透明な材料の層２２０に一組の基準マーカー３０６を含む。これに代えて、一組の基準マーカー３０６は、実質的に透明な材料の層２２０の上又は近傍に配置してもよいし、付着させてもよいし、或は、その他の方法にて関連付けてもよい。このようにすることで、図２に示すカメラシステム２３２を用いて画像２３８が生成される際に、一組の基準マーカー３０６は、図２の画像２３８内に収まるようになる。基準マーカーは、参照、尺度、又はこれらの組み合わせのための１つ又は複数のポイントを有する画像２３８を、カメラシステム２３２に作成させることを可能とする物体又は印である。
【００６９】
一組の基準マーカー３０６は、図２に示す一組のプライ２４６の一組の境界形状２４２を特定するために用いられる参照点を示す。一組の基準マーカー３０６は、一組の境界形状２４２についての適切な寸法及び他の情報を特定するために用いられる。
【００７０】
一組の基準マーカー３０６は、図２に示すパッチ２１４の作成に望ましい精度で層境界２２２の境界形状２４２の大きさ又は寸法のうちの少なくとも一方を特定可能な、任意のタイプの基準マーキング要素又は系を用いて実現される。図示例において、一組の基準マーカー３０６は、定規、ステッカー、スタンプ、バー（bar）、パターン、又は、他の適切なタイプのマーカーから選択された少なくとも１つである。
【００７１】
図２及び図３にブロック形式で示す再加工環境２００及び様々なコンポーネントの説明は、例示的な実施形態を実施する態様に対して物理的又は構造的な限定を加えるものではない。図示されたコンポーネントに加えて、又はこれらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントは、必要としない場合もある。また、図中のブロックは、機能コンポーネントを示す。これらのブロックのうち１つ又は複数は、例示的な実施形態において実施する際には、組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
【００７２】
例えば、複合材料構造体２０２は、さらに、ハニカム構造体、フィラー、線条材（noodle）などの材料、又は他の適切な材料を含みうる。ハニカム構造体については、複合材料の層でハニカム構造体が挟まれていてもよい。再加工は、欠陥を含む複合材料の層を取り換えるために行ってもよい。場合によっては、ハニカム構造体の一部の取り換え又は再加工を行うために、追加の工程を実行してもよい。
【００７３】
次に、図４〜図９を参照すると、パッチを生成するためのプロセスが示されている。まず図４を参照すると、例示的な実施形態による、透明画の画像が示されている。この図示例において、画像４００は、透明画４０２を含む。透明画４０２は、図２及び図３にブロック形式で示す透明画２２４の一実施例である。
【００７４】
この図示例では、透明画４０２は、層境界のためのマーキング４０４を含む。また、基準マーキング４０６が、画像４００に示されている。基準マーキング４０６は、プライの境界形状の規模を特定するために用いられる。すなわち、基準マーキング４０６により、境界形状を正しくサイジングする（sizing）ことが可能となる。
【００７５】
ここで、図５を参照すると、例示的な実施形態による、処理画像が示されている。この例において、画像４００は、修正及びスケール調整されている。
【００７６】
図６は、例示的な実施形態による処理画像を示す。この例において、画像４００は、基準マーキング４０６を除去するためにトリミングされている。画像４００を所望通りスケール調整していれば、基準マーキング４０６は必要ない。いくつかの例においては、基準マーキング４０６は、画像４００に残っていてもよい。
【００７７】
ここで図７を参照すると、例示的な実施形態による、検出された境界が示されている。この例において、境界７００は、画像４００におけるマーキング４０４から検出される。画像４００における境界７００の検出は、他の適切なタイプの画像処理技術に関するパターン認識を用いて行われてもよい。
【００７８】
ここで、図８を参照すると、例示的な実施形態による、パッチにおけるプライのファイルが示されている。この例において、ウィンドゥ８００は、プライ境界８０４の境界形状８０２を視覚化したものを示している。図示のように、プライ境界８０４は、図７における境界７００を特定するマーキングから生成される。
【００７９】
境界形状８０２を含むファイルは、複合材料構造体における切除部などの空洞を埋めるパッチを形成するために、プライ切断システムを制御してプライを切断する際に用いることができる。この例において、ファイルは、さらに、プライ配向（不図示）を含みうる。
【００８０】
図９を参照すると、例示的な実施形態による、複合材料の層から切断されるプライが示されている。この例において、プライ９００は、複合材料の層から切断された後のものが示されている。この例において、これらのプライは、炭素繊維材料を含みうる。プライ９００は、特定の用途に応じて、ドライ又はプリプレグであってもよい。
【００８１】
図示のように、複合材料の層は切断後に除去され、プライ９００が残った状態となる。図示のように、プライ９００は、複合材料構造体の再加工領域から除去された複合材料の層に対応する配向を有する。
【００８２】
ここで、図１０を参照すると、例示的な実施形態によるパッチが示されている。この例において、プライ９００は、積層されてパッチ１０００を形成している。パッチ１０００は、複合材料構造体から除去された複合材料の層の代替として取り付けられる。
【００８３】
図４〜図１４に示す画像、ファイル、プライ、及びパッチは、図２にブロック形式で示すパッチ２１４を形成するための一実施例として示されている。しかしながら、これらの図面は、他の実施例が実施される態様を限定するものではない。例えば、パッチ１０００のプライ９００は、長楕円形状又はレーストラック形状を有するように示されている。他の例においては、プライ９００は他の形状を有していてもよい。例えば、プライの形状は、四角形、矩形、丸みを帯びた長方形、不規則形状、円形、又は他の適切な形状から選択された少なくとも１つであってもよい。さらに、いくつかの例においては、基準マーキング４０６は、画像４００に残っていてもよい。
【００８４】
ここで、図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃを参照すると、例示的な実施形態による、プライドロップ（ply drops）を有する透明画が示されている。透明画１１００は、図２及び図３にブロック形式で示す透明画２２４の一実施例である。
【００８５】
この図示例において、透明画１１００は、切除部における露出境界からトレースした層境界１１０２の形態のマーキングを含む。この例に示すように、透明画１１００は、セクション１１０４においてプライドロップを示す。これに加えて、透明画１１００は、さらに、層配向の指標を含む。例えば、コンパス１１０６は、層の０度の方向を示す。これに加えて、層配向は、セクション１１０８及びセクション１１１０にも示されている。
【００８６】
これらの層配向は、透明画１１００に層境界１１０２をトレースしている間、又はその後に、作業員によって付け加えられる注釈である。さらに、透明画１１００におけるセクション１１０８及びセクション１１１０もまた、作業員によって付け加えられるプライの順序についての指標を含む。
【００８７】
この例において、画像は、透明画１１００で形成されてもよい。プライドロップは、ユーザ入力、ヒューリスティック技術（heuristic technique）、又は他の適切な技術を用いて特定することができる。
【００８８】
図１１Ａに示す透明画１１００は、図２及び図３に示す透明画２２４の一実施例にすぎず、異なる実施例において透明画を生成する態様を制限するものではない。他の例において、プライドロップは、透明画に含まれていなくてもよい。他の例として、プライドロップは、透明画に注釈にて示してもよい。
【００８９】
さらに他の例においては、セクション１１０８及びセクション１１１０においてプライ配向を示すために用いられる角度を示す数字に加えて、色、角度マーク、又は他のシンボルのうちの少なくとも１つを用いてもよい。他の例においては、ステッカー、スタンプ、又は他の技術を用いて層配向を示してもよい。
【００９０】
次に図１２を参照すると、例示的な実施形態による、複合材料構造体の再加工を管理するプロセスのフローチャートが示されている。図１２に示すプロセスは、図２にブロック形式で示す再加工環境２００において実行することができる。複数の工程のうちの１つ又は複数の工程は、図２に示す再加工マネージャ２３６により制御されるパッチ作製システム２３０を用いて実行することができる。
【００９１】
前記プロセスは、複合材料構造体における再加工領域の画像を生成することにより開始され、当該画像は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層の一組の層境界を含む（工程１２００）。工程１２００においては、複合材料構造体における再加工領域の透明画から、再加工領域の画像が形成され、当該透明画は、一組の露出層の一組の層境界と、一組の露出層の一組の層配向についての一組の指標とを含む。画像は、複合材料構造体の再加工領域における一組の露出層の一組の層境界と、一組の露出層の一組の層配向についての一組の指標とを含む。他の例においては、画像は、カメラシステムが再加工領域の写真を撮ることにより、生成されてもよい。前記プロセスにおいて、画像における一組の層境界の一組の境界形状を特定する（工程１２０２）。
【００９２】
前記プロセスにおいて、さらに、再加工領域における一組の露出層について一組の層配向を特定する（工程１２０４）。工程１２０４においては、画像における一組の層配向についての一組の層指標、ユーザ入力、又は、複合材料構造体のコンピュータ支援設計モデルのうちの少なくとも１つから、再加工領域における一組の露出層について一組の層配向が特定される。
【００９３】
前記プロセスにおいて、一組の境界形状及び一組の層配向を用いて、再加工領域に取り付けるためのパッチ要領を記述した一組のファイルを生成する（工程１２０６）。パッチは、一組のプライを有しており、当該プライは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを有する。
【００９４】
前記プロセスにおいて、一組のファイルを用いて、プライ切断システムの動作を制御し（工程１２０８）、その後、プロセスを終了する。一組のファイルは、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有するパッチ要領を記述している。一組のファイルにより、再加工領域のパッチを作製することができる。
【００９５】
この例において、一組のファイルは、１つのプライのみを作製する場合や、パッチのプライ全てを同じファイルに保存する場合には、１つのファイルであってもよい。他の例においては、パッチを形成するために切断されるプライごとにファイルが作成される。
【００９６】
その後、図１２に示すプロセスを用いて作製したパッチを取り付けるための工程を実行してもよい。例えば、パッチの取付けは、作業員、機械、自律型又は半自律型ロボット、又はこれらの組み合わせにより実行される。さらに、工程１２０８を実行して、パッチのコピーのためのプライを作製してもよい。このようにして、パッチの第１コピーでテストを行った後に、再加工領域においてパッチの第２コピーを接合してもよい。例えば、再加工領域における切除部にパッチを確実にフィットさせるために、第１コピーのパッチを熱調査プロセスで用いてもよい。
【００９７】
次に図１３を参照すると、例示的な実施形態による、パッチを作製するためのプロセスのフローチャートが示されている。図１３に示すプロセスは、図２に示すパッチ作製システム２３０において実行することができる。具体的には、このプロセスは、再加工マネージャ２３６が図２に示すプライ切断システム２３４を制御することにより、実行することができる。このプロセスは、パッチについて一組のファイルが作成された後に実行される。
【００９８】
上記プロセスは、一組の材料層上において、一組のプライのための一組の位置を特定することにより、開始される（工程１３００）。さらに、工程１３００において、一組のプライのための一組の位置の特定は、パッチの１つ又は複数のコピーを形成するのに十分である個数のプライが形成されように行ってもよい。この例において、一組の位置は、複合材料の単一の層上にあってもよいし、複合材料の複数の層上にあってもよい。
【００９９】
工程１３００において、プライの位置を有する複合材料の一組の層上に、一組の追加のプライのための一組の追加の位置があってもよい。一組の追加のプライは、パッチの第２コピー、他のパッチ、新たな複合材料構造体、又は、これら以外の目的のものであってもよい。
【０１００】
上記プロセスにおいて、プライ切断システムを制御して、上記位置で複合材料の一組の層を切断することによりプライを形成し（工程１３０２）、その後、プロセスを終了する。パッチのコピーが複数求められている場合、工程１３０２におけるプライ切断システムの動作を制御して、一組の層境界に対応するとともに一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを有する一組のプライを含むパッチ要領を記述した一組のファイルを用いて、パッチの複数のコピーを作製する。
【０１０１】
次に図１４を参照すると、例示的な実施形態による、透明画から画像を生成するためのプロセスのフローチャートが示されている。図１４に示すプロセスは、図１２に示す工程１２００の一実施例である。
【０１０２】
このプロセスは、複合材料構造体における再加工領域の透明画から初期画像を生成することにより開始される（工程１４００）。次に、このプロセスにおいて、初期画像の修正又はスケール調整のうちの少なくとも一方を行って画像を形成し（工程１４０２）、その後、プロセスを終了する。
【０１０３】
ここで、図１５を参照すると、例示的な実施形態による、一組のファイルを生成するプロセスのフローチャートが示されている。図１５に示すプロセスは、図１２に示す工程１２０６の一実施例である。
【０１０４】
このプロセスは、画像における一組の露出層の一組の層境界から一組のプライを特定することにより、開始される（工程１５００）。次に、このプロセスにおいて、画像における一組の露出層の一組の境界の一組の境界形状から、一組のプライの一組の境界形状を特定する（工程１５０２）。このプロセスにおいて、さらに、一組のプライの一組のプライ配向を特定する（工程１５０４）。この例において、配向は、透明画に示された指標から特定してもよい。他の例においては、複合材料構造体のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルやユーザ入力などの他の情報源を用いてプライ配向を特定してもよい。
【０１０５】
このプロセスにおいて、画像における露出層の一組の境界から、パッチを形成するための一組のプライの積層の順序を特定する（工程１５０６）。この順序は、一組の層境界に基づいて特定してもよい。例えば、最も外側の層境界は、パッチの第１サイドの第１プライであり、最も内側の層境界は、パッチの第２サイドの第２プライである。パッチの第１プライは、複合材料構造体の表面を形成し、複合材料構造体の表面の元のプライの代替となる。これらの２つの境界間における中間境界の位置は、第１プライと第２プライとの間の積層体内のプライの順序を特定するために用いられる。
【０１０６】
次に、このプロセスにおいて、一組の境界形状、一組のプライ配向、及び、一組のプライの順序を、一組のファイルに保存する（工程１５０８）。一組のファイルは、その後、プライ切断システムを制御して、一組のプライにおける各プライが所望の配向となるように、複合材料の層からパッチのためのプライを切断するために用いることができる。
【０１０７】
図示された様々な実施形態のフローチャート及びブロック図は、例示的な実施形態における装置及び方法のいくつかの考えられる実施態様の構造、機能、及び動作を示すものである。この点では、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、又は、動作若しくはステップの一部のうちの少なくとも１つを表す。例えば、これらのブロックのうち１つ又は複数は、プログラムコードとして実現されてもよいし、ハードウェアとして実現されてもよいし、プログラムコード及びハードウェアの組み合わせで実現されてもよい。ハードウェアにおいて実現する場合、当該ハードウェアは、例えば、フローチャート又はブロック図における１つ又は複数の工程を実行するように製造又は構成された集積回路の形態をとりうる。プログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実現する場合、ファームウェアの形態で実現されうる。フローチャート又はブロック図における各ブロックは、様々な動作を実行する特殊用途のハードウェアシステムを用いて実現されてもよいし、特殊用途のハードウェアと、当該特殊用途のハードウェアにより実行されるプログラムコードとの組み合わせを用いて実行されてもよい。
【０１０８】
例示的な実施形態のいくつかの代替の態様において、ブロックで述べられている１つ又は複数の機能は、図で述べられている順序とは異なる順序で実行してもよい。例えば、いくつかのケースにおいては、関連する機能に応じて、連続して示されている２つのブロックは実質的に同時に実行されてもよいし、逆の順序で実行されてもよい。また、フローチャート又はブロック図に示されたブロックに対して、さらに他のブロックを追加してもよい。
【０１０９】
例えば、工程１２０２及び工程１２０４は、実質的に同時に行ってもよい。これらの工程は、工程の並列スレッド（parallel threads）を用いて、図２に示す再加工マネージャ２３６により実行されてもよい。他の例において、工程１２０４は、工程１２０２の前に実行されてもよい。
【０１１０】
ここで図１６を参照すると、例示的な実施形態によるデータ処理システムのブロック図が示されている。データ処理システム１６００は、図１に示すコンピュータ１３６と、図２に示すコンピュータシステム２５２とを実現するために用いることができる。この例においては、データ処理システム１６００は、通信フレームワーク１６０２を含み、当該通信フレームワークは、プロセッサユニット１６０４と、メモリ１６０６と、永続記憶装置１６０８と、通信ユニット１６１０と、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１６１２と、表示部１６１４との間の通信を実現する。この例では、通信フレームワーク１６０２は、バスシステムの形態である。
【０１１１】
プロセッサユニット１６０４は、メモリ１６０６に読み込み可能なソフトウェアに対する指示を実行するように機能する。プロセッサユニット１６０４は、特定の実施態様に応じて、複数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は他のタイプのプロセッサであってもよい。
【０１１２】
メモリ１６０６及び永続記憶装置１６０８は、記憶装置１６１６の例である。記憶装置は、例えば、限定するものではないが、データや関数形式のプログラムコードなどの情報、又は、一時的、永続的、若しくは一時的及び永続的な他の適切な情報のうちの少なくとも１つを保存できる任意のハードウェアである。記憶装置１６１６は、これらの例においては、コンピュータ可読記憶装置とも呼ばれる場合がある。メモリ１６０６は、これらの例では、例えば、ランダムアクセスメモリ、又は、任意の他の適切な揮発性又は不揮発性の記憶装置であってもよい。永続記憶装置１６０８は、特定の実施態様に応じて様々な形態をとることができる。
【０１１３】
例えば、永続記憶装置１６０８は、１つ又は複数のコンポーネント又は装置を含むことができる。例えば、永続記憶装置１６０８は、ハードドライブ、固体ハードドライブ、フラッシュメモリ、書き換え可能光ディスク、書き換え可能磁気テープ、又は、これらの組合せであってもよい。永続記憶装置１６０８により用いられる媒体は、着脱可能であってもよい。例えば、着脱可能なハードドライブを、永続記憶装置１６０８に使用することができる。
【０１１４】
通信ユニット１６１０は、これらの例においては、他のデータ処理システム又は装置と通信を行う。これらの例においては、通信ユニット１６１０は、ネットワークインタフェースカードである。
【０１１５】
入出力ユニット１６１２は、データ処理システム１６００に接続可能な他の装置とのデータの入出力を可能にする。例えば、入出力ユニット１６１２は、キーボード、マウス、又は、他の適切な入力装置を介して、ユーザ入力用の接続を提供することができる。さらに、入出力ユニット１６１２は、プリンタに出力を送信できる。表示部１６１４は、ユーザに情報を表示する機構である。
【０１１６】
オペレーティングシステム、アプリケーション、又は、プログラムに対する指示は、記憶装置１６１６に保存でき、当該記憶装置は、通信フレームワーク１６０２を介して、プロセッサユニット１６０４と通信を行う。様々な実施形態の処理は、コンピュータにより実施される命令を用いて、プロセッサユニット１６０４により実行することができ、これらの命令は、メモリ１６０６などのメモリに保存されてもよい。
【０１１７】
これらの命令は、プロセッサユニット１６０４内のプロセッサによって読み取り及び実行可能なプログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又は、コンピュータ読取り可能プログラムコードと呼ばれる。様々な実施形態におけるプログラムコードは、メモリ１６０６又は永続記憶媒体１６０８などの様々な物理的記憶媒体又はコンピュータ可読記憶媒体上で具現化することができる。
【０１１８】
プログラムコード１６１８は、選択的に着脱可能なコンピュータ可読媒体１６２０に関数形式で保存されており、プロセッサユニット１６０４によって実行されるために、データ処理システム１６００に読み込むことも、そこに転送することもできる。プログラムコード１６１８及びコンピュータ可読媒体１６２０は、これらの実施例では、コンピュータプログラム製品１６２２を形成している。一例では、コンピュータ可読媒体１６２０は、コンピュータ可読記憶媒体１６２４、又は、コンピュータ可読信号媒体１６２６であってもよい。これらの例では、コンピュータ可読記憶媒体１６２４は、プログラムコード１６１８の伝播又は伝達を行う媒体ではなく、プログラムコード１６１８の保存に使用される物理的又は有形の記憶装置である。
【０１１９】
これに代えて、プログラムコード１６１８は、コンピュータ可読信号媒体１６２６を用いてデータ処理システム１６００に伝送することもできる。コンピュータ可読信号媒体１６２６は、例えば、プログラムコード１６１８を含む伝播データ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体１６２６は、電磁信号、光信号、又は、任意の他の適切なタイプの信号であってもよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、ワイヤなどの通信リンク、又は、任意の他の適切なタイプの通信リンクのうちの少なくとも１つを介して送信することができる。
【０１２０】
データ処理システム１６００について、様々なコンポーネントを図示したが、これらは、様々な実施形態を実現する態様に構造上の限定を加えるものではない。データ処理システム１６００について例示したコンポーネントに対する追加のコンポーネント、又は、これらに代わるコンポーネントを含むデータ処理システムにおいても、様々な例示的な実施形態を実施することができる。図１６に示す他のコンポーネントは、図示された具体例から変更することができる。プログラムコード１６１８を実行可能であれば任意のハードウェア装置又はシステムを用いて、様々な実施形態を実現することができる。
【０１２１】
本開示の例示的な実施形態を図１７においては、航空機の製造及び保守方法１７００に関連させ、図１８においては航空機１８００に関連させて説明する。まず、図１７を参照すると、例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守方法のブロック図が示されている。生産開始前において、航空機の製造及び保守方法１７００は、図１８に示した航空機１８００の仕様決定及び設計１７０２と、材料調達１７０４とを含む。
【０１２２】
生産中には、図１８に示す航空機１８００の部品及び小組立品の製造１７０６、並びに、システムインテグレーション１７０８が行われる。その後、航空機１８００は、認可及び納品１７１０の工程を経て、使用１７１２に入る。顧客による使用１７１２中は、航空機１８００は、定例の保守及びサービス１７１４に組み込まれる。これは、改良、再構成、改修、及び他の保守又はサービスを含みうる。
【０１２３】
航空機の製造及び保守方法１７００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又は、オペレーターによって実行又は実施することができる。これらの例において、オペレーターは顧客であってもよい。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。
【０１２４】
次に図１８を参照すると、例示的な実施形態を実施可能な航空機がブロック図で示されている。この例において、航空機１８００は、図１７に示した航空機の製造及び保守方法１７００によって生産され、複数のシステム１８０４及び内装１８０６を備えた機体１８０２を含みうる。システム１８０４の例としては、１つ又は複数の推進系１８０８、電気系１８１０、油圧系１８１２、および環境系１８１４が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。また、航空宇宙産業に用いた場合を例として示しているが、種々の例示的な実施形態を、例えば自動車産業等の他の産業に適用してもよい。本明細書において具現化される装置及び方法は、図１７に示した航空機の製造及び保守方法１７００おける、少なくとも１つの段階において、採用することができる。
【０１２５】
一例において、図１７に示す部品及び小組立品の製造１７０６において製造される部品及び小組立品は、図１７に示す航空機１８００の使用１７１２中に製造される部品及び小組立品と同様に作製又は製造されてもよい。さらに別の例として、１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組合せは、図１７に示す部品及び小組立品の製造１７０６及びシステムインテグレーション１７０８などの生産段階において用いることができる。
【０１２６】
１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、部品及び小組立品の製造１７０６、保守及びサービス１７１４、又は航空機１８００のための他の段階において用いることができる。様々な例示的な実施形態を用いることによって、実質的に、航空機１８００の組み立て速度を速めること、航空機１８００のコストを削減すること、又は、航空機１８００の組み立て速度を速めるとともに航空機１８００のコストを削減することが可能となる。
【０１２７】
例えば、図２に示すパッチ作製システム２３０を用いると、製造又は保守中に、複合材料構造体の再加工に要する時間を削減することができる。これに加えて、パッチ作製システム２３０を用いると、複合材料構造体を再加工する機会を増やし、複合材料構造体を廃棄及び取り換える必要性を減らすこともできる。
【０１２８】
次に、図１９を参照すると、例示的な実施形態による、製品管理システムのブロック図が示されている。製品管理システム１９００は、物理的なハードウェアシステムである。この例において、製品管理システム１９００は、製造システム１９０２又は保守システム１９０４のうちの少なくとも一方を含みうる。
【０１２９】
製造システム１９０２は、図１８に示す航空機１８００などの製品を製造するように構成されている。図示のように、製造システム１９０２は、製造装置１９０６を含む。製造装置１９０６は、作製装置１９０８又は組立装置１９１０のうちの少なくとも一方を含む。
【０１３０】
作製装置１９０８は、航空機１８００の形成に用いられる部品のためのコンポーネントを作製するために用いることができる装置である。例えば、作製装置１９０８は、マシーン及びツールを含みうる。これらのマシーン及びツールは、ドリル、油圧プレス、炉、モールド、複合テープ敷設機、真空システム、旋盤、プライ切断システム、又は他の適切なタイプの装置のうちの少なくとも１つであってもよい。作製装置１９０８は、金属部品、複合部品、半導体、回路、留め具、リブ、外板パネル、翼桁、アンテナ、パッチ、又は、他の適切なタイプの部品のうちの少なくとも１つを作製するために用いられてもよい。
【０１３１】
組立装置１９１０は、部品を組み立てて航空機１８００を形成するために用いられる装置である。具体的には、組立装置１９１０は、コンポーネント及び部品を組み立てて航空機１８００を形成するために用いられてもよい。組立装置１９１０は、さらに、マシーン及びツールを含みうる。これらのマシーン及びツールは、ロボットアーム、クローラー、高速設置システム、レールを用いたドリルシステム、又は、ロボットのうちの少なくとも１つであってもよい。組立装置１９１０は、シート、水平安定板、翼、エンジン、エンジンハウジング、着陸ギアシステムなどの部品、及び、航空機１８００のための他の部品を組み立てるために用いられてもよい。
【０１３２】
この例において、保守システム１９０４は、保守装置１９１２を含む。保守装置１９１２は、航空機１８００に対する保守を行うために必要な任意の装置を含みうる。保守装置１９１２は、航空機１８００の部品に対して様々な作業を行うためのツールを含みうる。これらの作業は、部品の分解、部品の修理、部品の検査、部品の再加工、装着部品の製造、又は、航空機１８００に対して保守を行うための他の作業のうちの少なくとも１つを含みうる。これらの作業は、定例の保守、検査、アップグレード、修理、又は、他のタイプの保守作業のためのものである。
【０１３３】
この例において、保守装置１９１２は、超音波検査装置、Ｘ線撮像システム、視覚システム、ドリル、クローラー、プライ切断システム、及び、他の適切な装置を含みうる。場合によっては、保守装置１９１２は、パッチなどの部品や、保守に必要な他の部品の作製及び組み立てを行うために、作製装置１９０８、組立装置１９１０、又は、これら両方を含んでもよい。
【０１３４】
製品管理システム１９００は、さらに、制御システム１９１４を含む。制御システム１９１４は、ハードウェアシステムであり、さらに、ソフトウェア又は他のタイプのコンポーネントを含んでもよい。制御システム１９１４は、製造システム１９０２又は保守システム１９０４のうちの少なくとも一方の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御システム１９１４は、作製装置１９０８、組立装置１９１０、又は、保守装置１９１２のうちの少なくとも１つの動作を制御してもよい。
【０１３５】
制御システム１９１４内のハードウェアは、コンピュータ、回路、ネットワーク、及び他のタイプの装置を含むハードウェアを用いてもよい。上記制御は、製造装置１９０６の直接制御の形態をとりうる。例えば、制御システム１９１４によって、ロボット、コンピュータ制御によるマシーン、及び他の装置が制御される。他の例において、制御システム１９１４は、航空機１８００の製造又は保守を行う際、作業員１９１６により実行される作業を管理してもよい。例えば、制御システム１９１４は、タスクの割り当て、指示の送信、モデルの表示、又は、作業員１９１６によって行われる作業を管理するための他の作業を実行してもよい。これらの例において、図１８に示す航空機１８００の製造又は保守のうちの少なくとも一方を管理するために、図２に示す再加工マネージャ２３６を制御システム１９１４において実施してもよい。
【０１３６】
様々な例において、作業員１９１６は、製造装置１９０６、保守装置１９１２、又は、制御システム１９１４のうちの少なくとも１つに対する操作又は対話を行ってもよい。この対話は、航空機１８００を製造するために行われてもよい。
【０１３７】
当然ながら、製品管理システム１９００は、航空機１８００以外の製品を管理するように構成されていてもよい。航空機の管理システム１９００の説明は、航空宇宙産業における製造に関連させて行ったが、航空機の管理システム１９００は、他の産業における製品を管理するように構成されてもよい。例えば、航空機の管理システム１９００は、自動車産業や他の好適な産業の製品を製造するように構成されてもよい。
【０１３８】
例えば、１つ又は複数の実施例においては、マスター透明画から個々の透明画に対して各境界をコピーする際に生じるミス及び時間を減らすことができる。結果として、マスター透明画を作成するために実行する初期トレーシングの後にトレーシングを行うこの追加的なステップを排除することができる。上記実施例においては、再加工領域における露出層の層境界をトレースすることにより最初に作成された透明画の画像から、互いに異なるプライの境界を特定する。
【０１３９】
結果として、複数の透明画に対する第１透明画上の境界層のコピーミス、及び、手作業によるプライの切断による切断ミスを減らすことができる。結果として、生成されたパッチは、再加工領域における空洞に一層正確にフィットしうる。
【０１４０】
したがって、上述した１つ又は複数の実施例においては、パッチの作製に要する時間を削減することができる。さらに、上記実施例においては、発生しうるコピーミスを減らすこともできる。このようにして、再加工領域の再加工のやり直し作業を軽減又は排除することができる。１つ又は複数の実施例を用いると、複合材料における層の元の形状を復元するパッチを製造して、再加工領域に取り付けることが可能となる。
【０１４１】
様々な例示的な実施形態の説明は、例示及び説明のために提示したものであり、全てを網羅することや、開示した形態での実施に限定することを意図するものではない。様々な例は、動作や工程を行うコンポーネントを説明している。例示的な実施形態において、コンポーネントは、説明した動作や工程を行うように構成することができる。例えば、コンポーネントは、実施例においてコンポーネントによって行われるものとして説明した動作や工程を、当該コンポーネントが行うことを可能にする構造体用の構成又は設計を有しうる。
【０１４２】
さらに、本開示は、以下の項による実施形態を含む。
【０１４３】
付記１．複合材料構造体の再加工を管理するための方法であって、
前記複合材料構造体の再加工領域の画像を用いて、前記再加工領域における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状を特定し、その際、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界を含み、
前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層について一組の層配向を特定し、
前記一組の境界形状及び前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるためのパッチの要領を生成し、その際、前記パッチは、前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有し、
前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを含む前記一組のプライを有する前記パッチの前記要領を用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、前記パッチの前記要領を用いた前記再加工領域に対する前記パッチの製造を可能にする、方法。
【０１４４】
付記２．さらに、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成する、付記１に記載の方法。
【０１４５】
付記３．前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成するに際して、
前記再加工領域の透明画から、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成し、前記透明画は、前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての一組の指標とを含み、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての前記一組の指標とを含む、付記２に記載の方法。
【０１４６】
付記４．前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向の特定に際して、
前記画像における前記一組の層配向についての一組の指標、ユーザ入力、又は、前記複合材料構造体のコンピュータ支援設計モデルのうちの少なくとも１つから、前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向を特定する、付記１に記載の方法。
【０１４７】
付記５．さらに、一組の材料層上の前記一組のプライについての一組の位置を特定し、前記プライ切断システムは、前記一組の位置で前記一組の材料層を切断して前記一組のプライを形成する、付記１に記載の方法。
【０１４８】
付記６．前記一組のプライの前記一組の位置を有する前記一組の材料層上に一組の追加のプライの一組の追加の位置を設ける、付記５に記載の方法。
【０１４９】
付記７．前記プライ切断システムの動作の制御に際して、
前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを有する前記一組のプライを含む前記パッチの前記要領を用いて前記プライ切断システムの動作を制御することにより、前記パッチの複数のコピーを作製する、付記１に記載の方法。
【０１５０】
付記８．前記複合材料構造体における前記再加工領域の前記透明画から前記画像を生成するに際して、
前記複合材料構造体における前記再加工領域の前記透明画から初期画像を生成し、
前記初期画像の修正又はスケール調整のうちの少なくとも一方を行う、付記３に記載の方法。
【０１５１】
付記９．前記一組の層境界の前記一組の境界形状、及び、前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるための前記パッチの前記要領を生成するに際して、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界から前記一組のプライを特定し、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界の前記一組の境界形状から、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定し、
前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界から、前記パッチを形成するための前記一組のプライの積層の順序を特定する、付記１に記載の方法。
【０１５２】
付記１０．前記透明画は、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定するために用いられる参照点を示す一組の基準マーカーを含む、付記３に記載の方法。
【０１５３】
付記１１．前記一組の層配向についての前記一組の指標は、色、線、形状、又は、角度を示す数字から選択された少なくとも１つである、付記３に記載の方法。
【０１５４】
付記１２．さらに、実質的に透明な材料の層に対して、前記一組の露出層の前記一組の層境界、及び、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての前記一組の指標をマーキングすることにより、前記再加工領域の前記透明画を形成する、付記３に記載の方法。
【０１５５】
付記１３．前記複合材料構造体は、可動式プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上ベースの構造体、水上ベースの構造体、宇宙ベースの構造体、航空機、無人航空機、水上艦、戦車、軍用人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、航空機の翼、エンジンハウジング、垂直安定板、フェアリング（fairing）、胴体、ドア、ハッチ、フラップ、及び、外板パネルから選択される１つの構造体である、付記１に記載の方法。
【０１５６】
付記１４．再加工マネージャを含む装置であって、
当該再加工マネージャは、複合材料構造体の再加工領域の画像を用いて、前記再加工領域における一組の露出層について一組の層境界の一組の境界形状を特定し、その際、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界を含み；前記再加工領域における前記一組の露出層について一組の層配向を特定し；前記一組の境界形状及び前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるためのパッチの要領を生成し、その際、前記パッチは、前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する一組のプライ配向とを含む一組のプライを有し；前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを含む前記一組のプライを有する前記パッチの前記要領を用いて、プライ切断システムの動作を制御することにより、前記パッチの前記要領を用いた前記再加工領域に対する前記パッチの製造を可能にする、装置。
【０１５７】
付記１５．前記再加工マネージャは、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成する、付記１４に記載の装置。
【０１５８】
付記１６．前記再加工マネージャは、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成するに際して、前記再加工領域の透明画から、前記複合材料構造体の前記再加工領域の前記画像を生成し、前記透明画は、前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての一組の指標とを含み、前記画像は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層境界と、前記一組の露出層の前記一組の層配向についての前記一組の指標とを含む、付記１５に記載の装置。
【０１５９】
付記１７．前記再加工マネージャは、前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向の特定に際して、前記画像における前記一組の層配向についての一組の指標、ユーザ入力、又は、前記複合材料構造体のコンピュータ支援設計モデルのうちの少なくとも１つから、前記再加工領域における前記一組の露出層の前記一組の層配向を特定する、付記１４に記載の装置。
【０１６０】
付記１８．さらに、
前記プライ切断システムは、前記再加工マネージャと通信し、前記プライ切断システムの前記動作は、前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを含む前記一組のプライを有する前記パッチの前記要領を用いて制御される、付記１４に記載の装置。
【０１６１】
付記１９．前記再加工マネージャは、一組の材料層上の前記一組のプライの一組の位置を特定し、前記プライ切断システムは、前記一組の位置で材料層を切断して前記一組のプライを形成する、付記１４に記載の装置。
【０１６２】
付記２０．前記一組のプライの前記一組の位置を有する前記一組の材料層上に一組の追加のプライの一組の追加の位置が設けられる、付記１９に記載の装置。
【０１６３】
付記２１．前記再加工マネージャは、前記一組の層境界に対応するとともに前記一組の境界形状を有する前記一組のプライ境界と、前記一組の層配向に対応する前記一組のプライ配向とを有する前記一組のプライを含む前記パッチの前記要領を用いて前記プライ切断システムの動作を制御することにより、前記パッチの複数のコピーを作製する、付記１８に記載の装置。
【０１６４】
付記２２．前記一組の層境界の前記一組の境界形状、及び、前記一組の層配向を用いて、前記再加工領域に取り付けるための前記パッチの前記要領を生成するに際して、前記再加工マネージャは、前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界から前記一組のプライを特定し；前記画像における前記一組の露出層の前記一組の層境界の前記一組の境界形状から、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定し；前記画像における前記一組の露出層の前記一組の境界から、前記パッチを形成するための前記一組のプライの積層の順序を特定する、付記１４に記載の装置。
【０１６５】
付記２３．前記透明画は、前記一組のプライの前記一組の境界形状を特定するために用いられる参照点を示す一組の基準マーカーを含む、付記１６に記載の装置。
【０１６６】
付記２４．前記一組の層配向についての一組の指標は、色、線、形状、又は、角度を示す数字から選択された少なくとも１つである、付記１４に記載の装置。
【０１６７】
付記２５．前記複合材料構造体は、可動式プラットフォーム、固定プラットフォーム、陸上ベースの構造体、水上ベースの構造体、宇宙ベースの構造体、航空機、無人航空機、水上艦、戦車、軍用人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、航空機の翼、エンジンハウジング、垂直安定板、フェアリング（fairing）、胴体、ドア、ハッチ、フラップ、及び、外板パネルから選択される１つの構造体である、付記１４に記載の装置。
【０１６８】
付記２６．カメラシステムと、
プライ切断システムと、
複合材料構造体の再加工領域の透明画から画像を生成するように前記カメラシステムを制御する制御システムと、を含み、前記透明画は、前記複合材料構造体の前記再加工領域における露出層の層境界と、前記露出層の層配向についての指標とを含むものであり、；前記制御システムは、さらに、前記画像における前記露出層の前記層境界からプライを特定し；前記画像における前記一組の露出層の前記層配向の指標から前記プライのプライ配向を特定し；プライ境界及び前記プライ配向を記述する一組のファイルを生成し；前記一組のファイルにおける前記プライ境界と前記プライ配向の特定を用いて、前記プライ切断システムの動作を制御するように構成されており、プライ境界及び前記プライ配向を記述する前記一組のファイルを用いて前記再加工領域に対するパッチが作製される、パッチ作製システム。
【０１６９】
付記２７．前記パッチ作製システムは、製造システム又は保守システムのうちの少なくとも一方に配置されている、付記２６に記載のパッチ作製システム。
【０１７０】
多くの改変又は変形が当業者には明らかであろう。また、例示的な実施形態は、他の好適な実施形態と比べて、互いに異なる特徴を有しうる。選択した実施形態は、実施形態の原理及び実際の用途を最も的確に説明するために、且つ、当業者が、想定した特定の用途に適した種々の変形を加えた様々な実施形態のための開示を理解できるようにするために、選択且つ記載したものである。
【図１】
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【図２】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【外国語明細書】
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