(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアガスにより粉末を送出するように構成される粉末供給機と、
前記粉末を吐出するためのヘッドと、
前記粉末供給機と前記ヘッドとを接続し、前記粉末供給機から前記ヘッドに前記粉末を供給するための第１流路と、
前記第１流路の途中に設けられた流路切換弁と、
前記粉末供給機から送出された前記粉末を受けるためのリザーブタンクと、
前記流路切換弁と前記リザーブタンクとを接続し、前記粉末供給機から前記リザーブタンクに前記粉末を流すための第２流路とを備え、前記流路切換弁は、前記粉末を前記粉末供給機から前記ヘッドに供給するか若しくは前記リザーブタンクに供給するか択一的に選択可能であり、
前記流路切換弁と前記ヘッドとの間で前記第１流路に設けられ、前記ヘッドに流れる前記粉末の第１流量を検出するように構成される第１センサと、
前記第２流路に設けられ、前記リザーブタンクに流れる前記粉末の第２流量を検出するように構成される第２センサと、
を備える付加製造装置。
【請求項２】
前記第１センサの出力と前記粉末の前記第１流量との関係を記述する第１数学的モデルと、前記第２センサの出力と前記粉末の前記第２流量との関係を記述する第２数学的モデルとを記憶するためのメモリと、
前記第１数学的モデルに基づいて前記第１センサの出力から前記第１流量を算出し、前記第２数学的モデルに基づいて前記第２センサの出力から前記第２流量を算出するように構成されるプロセッサと、
をさらに備える、請求項１記載の付加製造装置。
【請求項３】
前記リザーブタンク内に蓄積される前記粉末の量を計測可能な計測器をさらに備え、
前記リザーブタンク内の前記量の単位時間あたりの変化と、前記リザーブタンク内の前記変化に対応する前記第２センサの出力との対応関係をもとに、前記第２数学的モデルが生成される、
請求項２に記載の付加製造装置。
【請求項４】
前記ヘッドの吐出口に対向して配置された前記粉末を受ける容器に前記ヘッドから吐出される前記粉末の量を計測し、前記容器内の前記量の単位時間あたりの変化と、前記容器内の前記変化に対応する前記第１センサの出力との対応関係をもとに、前記第１数学的モデルが生成される、
請求項２または３に記載の付加製造装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、所定の稼働条件で稼働する前記粉末供給機から前記粉末を前記第１流路に流した際の第１センサの出力と、前記所定の稼働条件で稼働する前記粉末供給機から前記粉末を前記第２流路に流した際の第２センサの出力とを比較することによって、前記付加製造装置に異常がないか否かを判定するように構成される、
請求項２から４に記載の付加製造装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記流路切換弁によって前記粉末供給機から前記粉末を流す流路を前記第２流路に切り換えた後に前記第２流路内を流れる前記粉末を検出した前記第２センサの出力を取得し、該出力と前記第１数学的モデルと前記第２数学的モデルとを利用して、前記第１数学的モデルを更新する更新処理を実行するように構成される、
請求項２から４のいずれかに記載の付加製造装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記更新処理を所定のサイクルで繰り返すように構成される、
請求項６に記載の付加製造装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、一定の稼働条件で稼働する前記粉末供給機から前記粉末を前記ヘッドへ供給する間に前記第１センサの出力が正常変動範囲から逸脱すると、前記流路切換弁によって前記粉末供給機から前記粉末を流す流路を前記第２流路に切り換えて前記一定の稼働条件で稼働する前記粉末供給機から前記リザーブタンクに流れる前記粉末を検出した前記第２センサの出力を取得し、前記第１センサの出力と前記第２センサの出力に基づいて、粉末供給機の異常か、前記第１流路と前記第１センサとのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定するように構成される、請求項５から７のいずれかに記載の付加製造装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記第１センサの出力から算出される前記第１流量と前記第２センサの出力から算出される前記第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、前記第１センサと前記第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定するように構成される、
請求項８に記載の付加製造装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記第１センサの出力から算出される前記第１流量と前記第２センサの出力から算出される前記第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、前記粉末供給機の異常が発生していると判定するように構成される、
請求項８または９に記載の付加製造装置。
【請求項１１】
ユーザに情報を提供するための報知装置をさらに備え、
前記プロセッサは、前記付加製造装置に異常が生じていると判定すると、アラームを発するように前記報知装置を制御するか、前記付加製造装置を非常停止するように構成される、
請求項５から１０のいずれかに記載の付加製造装置。
【請求項１２】
前記第１センサ及び前記第２センサは、光センサであって、
前記第１流路は前記第１センサの光を透過させるための第１透過窓を有し、前記第２流路は前記第２センサの光を透過させるための第２透過窓を有する、
請求項１から１１のいずれかに記載の付加製造装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の付加製造装置と、
切削加工を行うように構成される切削加工装置と、
を備える、複合加工装置。
【請求項１４】
粉末供給機とヘッドとを接続する第１流路に、前記ヘッドから粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された前記粉末供給機から前記粉末を供給し、
前記第１流路内を流れる前記粉末を第１センサによって検出し、
前記第１センサの出力に基づいて、前記ヘッドに流れる前記粉末の第１流量を算出し、
前記粉末供給機から前記粉末を流す流路を、前記第１流路から、前記粉末供給機とリザーブタンクとを接続する第２流路へ切り替え、
前記所定の稼働条件に設定された前記粉末供給機から前記リザーブタンクへ前記第２流路を介して、前記粉末を送出し、
前記第２流路内を流れる前記粉末を第２センサによって検出し、
前記第２センサの出力に基づいて、前記リザーブタンクに流れる前記粉末の第２流量を算出する、
付加製造装置の制御方法。
【請求項１５】
粉末供給機とヘッドとを接続する第１流路に、前記ヘッドから粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された前記粉末供給機に前記粉末を供給させ、
前記第１流路内を流れる前記粉末を検出する第１センサの出力を取得し、
前記第１センサの出力に基づいて前記ヘッドに流れる前記粉末の第１流量を算出し、
前記粉末供給機から前記粉末を流す流路を、前記第１流路から、前記粉末供給機とリザーブタンクとを接続する第２流路へ切り替え、
前記所定の稼働条件に設定された前記粉末供給機に前記粉末を前記第２流路に送出させ、
前記第２流路内を流れる前記粉末を検出する第２センサの出力を取得し、
前記第２センサの出力に基づいて前記リザーブタンクに流れる前記粉末の第２流量を算出する、
処理をプロセッサに実行させる、付加製造装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加製造装置、複合加工装置、付加製造装置の制御方法、及び、付加製造装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、粉末流量を光センサで検出する付加製造装置であって、光センサの精度を校正するために、ノズルの下に秤を設置し、校正作業後に秤を撤去することを記述している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７０４５７３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、一旦校正が終了した後に粉末供給装置もしくはセンサのいずれかに異常が生じたときに、付加製造装置においてワークを撤去し、秤を置いて再度校正しなければならない。このため、異常の原因確認のための付加製造装置の停止が長くなる問題があった。【０００５】
本願に開示される技術の課題は、異常の原因確認のための付加製造装置の停止を短縮させるための付加製造装置、複合加工装置、付加製造装置の制御方法、及び、付加製造装置の制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１態様に係る付加製造装置は、粉末供給機と、ヘッドと、第１流路と、流路切換弁と、リザーブタンクと、第２流路と、第１センサと、第２センサと、を備える。粉末供給機は、キャリアガスにより粉末を送出するように構成される。ヘッドを通して粉末が吐出される。第１流路は、粉末供給機とヘッドとを接続する。第１流路を通して粉末供給機からヘッドに粉末が供給される。流路切換弁は、第１流路の途中に設けられる。リザーブタンクは、粉末供給機から送出された粉末を受けるように構成される。第２流路は、流路切換弁とリザーブタンクとを接続する。第２流路を通じて、粉末供給機からリザーブタンクに粉末が流される。流路切換弁は、粉末を粉末供給機からヘッドに供給するか若しくはリザーブタンクに供給するか択一的に選択可能である。第１センサは、流路切換弁とヘッドとの間で第１流路に設けられ、ヘッドに流れる粉末の第１流量を検出するように構成される。第２センサは、第２流路に設けられ、リザーブタンクに流れる粉末の第２流量を検出するように構成される。【０００７】
本開示の第２態様によれば、第１態様による付加製造装置は、メモリとプロセッサとをさらに備える。メモリは、第１数学的モデルと第２数学的モデルとを記憶するように構成される。第１数学的モデルは、第１センサの出力と粉末の第１流量との関係を記述する。第２数学的モデルは、第２センサの出力と粉末の第２流量との関係を記述する。プロセッサは、第１数学的モデルに基づいて第１センサの出力から第１流量を算出し、第２数学的モデルに基づいて第２センサの出力から第２流量を算出するように構成される。【０００８】
本開示の第３態様によれば、第２態様による付加製造装置は、リザーブタンク内に蓄積される粉末の量を計測可能な計測器をさらに備える。当該付加製造装置において、リザーブタンク内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク内の当該変化に対応する第２センサの出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルが生成される。【０００９】
本開示の第４態様によれば、第２態様または第３態様による付加製造装置では、ヘッドの吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器にヘッドから吐出される粉末の量を計測し、容器内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク内の当該変化に対応する第１センサの出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルが生成される。【００１０】
本開示の第５態様によれば、第２態様から第４態様のいずれかによる付加製造装置では、プロセッサは、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第１流路に流した際の第１センサの出力と、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第２流路に流した際の第２センサの出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定するように構成される。【００１１】
本開示の第６態様によれば、第２態様から第４態様のいずれかによる付加製造装置では、プロセッサは、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得し、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、第１数学的モデルを更新する更新処理を実行するように構成される。あるいは、第５態様による付加製造装置において、プロセッサは、判定処理を実行するように構成されてもよい。判定処理は、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得することと、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、粉末供給機が第２流路へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機が第１流路へ粉末を送出する際の第１センサの予測出力を算出することと、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第１流路に切り換えた後に第１流路内を流れる粉末を検出した第１センサの出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定することを含む。【００１２】
本開示の第７態様によれば、第６態様による付加製造装置では、プロセッサは、更新処理を所定のサイクルで繰り返すように構成される。プロセッサは、判定処理を所定のサイクルで繰り返すように構成されてもよい。【００１３】
本開示の第８態様によれば、第５態様から第７態様のいずれかによる付加製造装置では、プロセッサは、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末をヘッドへ供給する間に第１センサの出力が正常変動範囲内から逸脱すると、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えて当該一定の稼働条件で稼働する粉末供給機からリザーブタンクに流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得するように構成される。当該付加製造装置では、プロセッサは、第１センサの出力と第２センサの出力に基づいて、粉末供給機の異常か、第１流路と第１センサとのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定するように構成される。【００１４】
本開示の第９態様によれば、第８態様による付加製造装置では、プロセッサは、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、第１センサと第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定するように構成される。【００１５】
本開示の第１０態様によれば、第８態様または第９態様による付加製造装置では、プロセッサは、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、粉末供給機の異常が発生していると判定するように構成される。【００１６】
本開示の第１１態様によれば、第５態様から第１０態様のいずれかによる付加製造装置は、ユーザに情報を提供するための報知装置をさらに備える。当該付加製造装置では、プロセッサが、異常を判定すると、アラームを発するように報知装置を制御するか、付加製造装置を非常停止するように構成される。【００１７】
本開示の第１２態様によれば、第１態様から第１１態様のいずれかによる付加製造装置では、第１センサ及び第２センサは光センサであって、第１流路は第１センサの光を透過させるための第１透過窓を有し、第２流路は第２センサの光を透過させるための第２透過窓を有する。【００１８】
本開示の第１３態様に係る複合加工装置は、第１態様から第１１態様のいずれかによる付加製造装置と、切削加工を行うように構成される切削加工装置と、を備える。【００１９】
本開示の第１４態様に係る付加製造装置の制御方法は、粉末供給機とヘッドとを接続する第１流路に、ヘッドから粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された粉末供給機から粉末を供給することを含む。当該制御方法は、第１流路内を流れる粉末を第１センサによって検出することを含む。当該制御方法は、第１センサの出力に基づいて、ヘッドに流れる粉末の第１流量を算出することを含む。当該制御方法は、粉末供給機から粉末を流す流路を、第１流路から、粉末供給機とリザーブタンクとを接続する第２流路へ切り替えることを含む。当該制御方法は、所定の稼働条件に設定された粉末供給機からリザーブタンクへ第２流路を介して、粉末を送出することを含む。当該制御方法は、第２流路内を流れる粉末を第２センサによって検出することを含む。当該制御方法は、第２センサの出力に基づいて、リザーブタンクに流れる粉末の第２流量を算出することを含む。【００２０】
本開示の第１５態様に係る付加製造装置の制御プログラムは、粉末供給機とヘッドとを接続する第１流路に、ヘッドから粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された粉末供給機に粉末を供給させる処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、第１流路内を流れる粉末を検出する第１センサの出力を取得する処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、第１センサの出力に基づいてヘッドに流れる粉末の第１流量を算出する処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、粉末供給機から粉末を流す流路を、第１流路から粉末供給機とリザーブタンクとを接続する第２流路へ切り替える処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、所定の稼働条件に設定された粉末供給機に粉末を第２流路に送出させる処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、第２流路内を流れる粉末を検出する第２センサの出力を取得する処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、第２センサの出力に基づいてリザーブタンクに流れる粉末の第２流量を算出する処理をプロセッサに実行させる。【００２１】
本開示の第１６態様によれば、第１４態様による制御方法は、第１センサの出力と粉末の第１流量との関係を記述する第１数学的モデルに基づいて第１センサの出力から第１流量を算出し、第２センサの出力と粉末の第２流量との関係を記述する第２数学的モデルに基づいて第２センサの出力から第２流量を算出することを含む。【００２２】
本開示の第１７態様によれば、第１６態様による制御方法は、リザーブタンク内に蓄積される粉末の量を計測し、リザーブタンク内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク内の当該変化に対応する第２センサの出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルを生成することを含む。【００２３】
本開示の第１８態様によれば、第１６態様または第１７態様による制御方法は、ヘッドの吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器にヘッドから吐出される粉末の量を計測し、容器内の量の単位時間あたりの変化と、容器内の当該変化に対応する第１センサの出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルを生成することを含む。【００２４】
本開示の第１９態様によれば、第１６態様から第１８態様のいずれかによる制御方法は、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第１流路に流した際の第１センサの出力と、当該所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第２流路に流した際の第２センサの出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定することを含む。【００２５】
本開示の第２０態様によれば、第１６態様から第１８態様のいずれかによるによる制御方法は、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得し、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、第１数学的モデルを更新する更新処理を含む。あるいは、第１９態様による制御方法は、判定処理を含んでもよい。判定処理は、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得することと、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、粉末供給機が第２流路へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機が第１流路へ粉末を送出する際の第１センサの予測出力を算出することと、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第１流路に切り換えた後に第１流路内を流れる粉末を検出した第１センサの出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定することを含む。【００２６】
本開示の第２１態様によれば、第２０態様による制御方法は、当該更新処理を所定のサイクルで繰り返す。当該制御方法は、当該判定処理を所定のサイクルで繰り返してもよい。【００２７】
本開示の第２２態様によれば、第１９態様から第２１態様のいずれかによる制御方法は、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末をヘッドへ供給する間に第１センサの出力が正常変動範囲から逸脱すると、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えて一定の稼働条件で稼働する粉末供給機からリザーブタンクに流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得することを含む。当該制御方法は、第１センサの出力と第２センサの出力に基づいて、粉末供給機の異常か、第１流路と第１センサとのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定することを含む。【００２８】
本開示の第２３態様によれば、第２２態様による制御方法は、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、第１センサと第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定することを含む。【００２９】
本開示の第２４態様によれば、第２２態様または第２３態様による制御方法は、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、粉末供給機の異常が発生していると判定することを含む。【００３０】
本開示の第２５態様によれば、第１９態様から第２４態様による制御方法は、異常を判定すると、ユーザに情報を提供するための報知装置を、アラームを発するように制御するか、付加製造装置を非常停止することを含む。【００３１】
本開示の第２６態様によれば、第１５態様による制御プログラムは、第１センサの出力と粉末の第１流量との関係を記述する第１数学的モデルに基づいて第１センサの出力から第１流量を算出し、第２センサの出力と粉末の第２流量との関係を記述する第２数学的モデルに基づいて第２センサの出力から第２流量を算出する処理をプロセッサに実行させる。【００３２】
本開示の第２７態様によれば、第２６態様による制御プログラムは、リザーブタンク内に蓄積される粉末の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク内の当該変化に対応する第２センサの出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルを生成する処理をプロセッサに実行させる。【００３３】
本開示の第２８態様によれば、第２６態様または第２７態様による制御プログラムは、ヘッドの吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器にヘッドから吐出される粉末の量の計測値を取得し、容器内の量の単位時間あたりの変化と、容器内の当該変化に対応する第１センサの出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルを生成する処理をプロセッサに実行させる。【００３４】
本開示の第２９態様によれば、第２６態様から第２８態様のいずれかによる制御プログラムは、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第１流路に流した際の第１センサの出力と、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末を第２流路に流した際の第２センサの出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定する処理をプロセッサに実行させる。【００３５】
本開示の第３０態様によれば、第２６態様から第２８態様のいずれかによる制御プログラムは、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得し、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、第１数学的モデルを更新する更新処理をプロセッサに実行させる。あるいは、第２９態様による制御プログラムは、判定処理をプロセッサに実行させてもよい。判定処理は、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えた後に第２流路内を流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得することと、該出力と第１数学的モデルと第２数学的モデルとを利用して、粉末供給機が第２流路へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機が第１流路へ粉末を送出する際の第１センサの予測出力を算出することと、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第１流路に切り換えた後に第１流路内を流れる粉末を検出した第１センサの出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置に異常がないか否かを判定することを含む。【００３６】
本開示の第３１態様によれば、第３０態様による制御プログラムは、当該更新処理を所定のサイクルで繰り返す処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、当該判定処理を所定のサイクルで繰り返す処理をプロセッサに実行させてもよい。【００３７】
本開示の第３２態様によれば、第２９態様から第３１態様のいずれかによる制御プログラムは、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機から粉末をヘッドへ供給する間に第１センサの出力が正常変動範囲から逸脱すると、流路切換弁によって粉末供給機から粉末を流す流路を第２流路に切り換えて一定の稼働条件で稼働する粉末供給機からリザーブタンクに流れる粉末を検出した第２センサの出力を取得する処理をプロセッサに実行させる。当該制御プログラムは、第１センサの出力と第２センサの出力に基づいて、粉末供給機の異常か、第１流路と第１センサとのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定する処理をプロセッサに実行させる。【００３８】
本開示の第３３態様によれば、第３２態様による制御プログラムは、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、第１センサと第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定する処理をプロセッサに実行させる。【００３９】
本開示の第３４態様によれば、第３２態様または第３３態様による制御プログラムは、第１センサの出力から算出される第１流量と第２センサの出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、粉末供給機の異常が発生していると判定する処理をプロセッサに実行させる。【００４０】
本開示の第３５態様によれば、第２９態様から第３４態様による制御プログラムは、異常を判定すると、ユーザに情報を提供するための報知装置を、アラームを発するように制御するか、付加製造装置を非常停止する処理をプロセッサに実行させる。【００４１】
第１態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第１４態様に係る制御方法、及び、第１５態様に係る制御プログラムは、粉末供給機とヘッドとを接続する第１流路から粉末供給機とリザーブタンクとを接続する第２流路へ切り替え、ヘッドに流れる粉末の第１流量と、リザーブタンクへ流れる粉末の第２流量とを算出する。このため、付加製造装置に異常が発生したとしても、付加製造装置からワークを撤去しなくても異常の原因究明を行うことができる。また、付加製造装置において、ワーク移送中などの非加工時間において、粉末供給機の正常動作確認やセンサの校正を行うことができる。【００４２】
第２態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第１６態様に係る制御方法、及び、第２６態様に係る制御プログラムでは、数学的モデルによってセンサ出力から粉末の流量を算出するため、演算の処理速度が早くリアルタイム処理に適している。また、テーブルを利用した近似値計算に比べて必要となるメモリ量が小さい。【００４３】
第３態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第１７態様に係る制御方法、及び、第２７態様に係る制御プログラムでは、第２数学的モデルを校正することができる。【００４４】
第４態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第１８態様に係る制御方法、及び、第２８態様に係る制御プログラムでは、第１数学的モデルを校正することができる。【００４５】
第５態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第１９態様に係る制御方法、及び、第２９態様に係る制御プログラムでは、第１センサの出力と、第２センサの出力に基づいて自動で付加製造装置に異常がないか否かを判定することができる。【００４６】
第６態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２０態様に係る制御方法、及び、第３０態様に係る制御プログラムでは、更新処理によって、付加製造装置からワークを撤去しなくても、第１数学的モデルを更新することができる。また、判定処理によって、付加製造装置からワークを撤去しなくても、付加製造装置に異常がないか否かを判定することができる。【００４７】
第７態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２１態様に係る制御方法、及び、第３１態様に係る制御プログラムでは、付加製造装置において一定間隔ごとに生じるワーク移送中などの非加工時間において、付加製造装置の正常動作確認やセンサの校正を行うことができる。【００４８】
第８態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２２態様に係る制御方法、及び、第３２態様に係る制御プログラムでは、付加製造装置からワークを撤去しなくても、粉末供給機の異常、または、第１センサと第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常を判定することができる。【００４９】
第９態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２３態様に係る制御方法、及び、第３３態様に係る制御プログラムでは、付加製造装置からワークを撤去しなくても、第１センサと第１流路とのうちの少なくとも１つの装置の異常を判定することができる。【００５０】
第１０態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２４態様に係る制御方法、及び、第３４態様に係る制御プログラムでは、付加製造装置からワークを撤去しなくても、粉末供給機の異常を判定することができる。【００５１】
第１１態様に係る付加製造装置、第１３態様に係る複合加工装置、第２５態様に係る制御方法、及び、第３５態様に係る制御プログラムでは、ユーザに異常を通知したり、付加製造装置による製造を中断したりすることができる。【００５２】
第１２態様に係る付加製造装置、及び、第１３態様に係る複合加工装置では、第１センサ及び第２センサは、粉末に直接接触しない光センサであるため、故障しにくい。
【発明の効果】
【００５３】
本願に開示される技術によれば、付加製造装置に異常が発生したとしても、付加製造装置からワークを撤去しなくても異常の原因究明を行うことができる。また、付加製造装置において、ワーク移送中などの非加工時間において、粉末供給機の正常動作確認やセンサの校正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、実施形態に係る複合加工装置の外観構成を示す図である。
【図２】図２は、複合加工装置のカバー内部の構成を示す概略構成図である。
【図３】図３は、複合加工装置のカバー内部の構成を示す他の概略構成図である。
【図４】図４は、付加製造装置の概略構成図である。
【図５】図５は、光センサによる流量計測原理を示すための光センサ周辺の拡大図である。
【図６】図６は、光センサによる流量計測原理を示すための光センサ周辺の拡大図である。
【図７】図７は、コントローラの内部構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、定期校正処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、異常判定処理の流れの別の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、異常箇所の判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
＜実施形態＞
＜複合加工装置１００の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る複合加工装置１００の外観構成図を示す。本実施形態における複合加工装置１００は、ワークに対して複数の加工を行うことができる複合加工装置のうち、付加製造（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）と切削加工とを併せて行うことができる装置である。複合加工装置１００は、付加製造と切削加工を行う機器類を覆うカバー１０１と、操作パネル１０２とを備える。操作パネル１０２は、ユーザに情報を提供するための報知装置１０３を備える。具体的には、報知装置１０３は、ユーザに画像で情報を表示するディスプレイや、ユーザに音で情報を提供するスピーカを含む。これ以外に、操作パネル１０２は、複合加工装置１００を制御するためのコントローラＣＬやユーザからの入力を受け付ける入力装置も備えている。コントローラＣＬの詳細な構成については後述する。
【００５６】
図２は、複合加工装置１００のカバー１０１の内部の構成を示す概略構成図である。図２を参照すると、複合加工装置１００は、保持機構１０５と、切削加工装置１０６と、付加製造装置１０と、第１移動機構１０７と、第２移動機構１０８とを備える。保持機構１０５は、ワークＷを保持するように構成される。切削加工装置１０６は、ワークＷに対して切削加工を行うように構成される。付加製造装置１０は、ワークＷに対して付加製造を行うように構成される。第１移動機構１０７は、切削加工装置１０６をワークＷに対して相対移動させるように構成される。第２移動機構１０８は、付加製造装置１０をワークＷに対して相対移動させるように構成される。
【００５７】
図２は、切削加工装置１０６によってワークＷを加工する際の、切削加工装置１０６と、付加製造装置１０との配置を示している。保持機構１０５は、図中のＺ軸に平行な回転軸に対してワークＷを回転させるように構成されている。切削加工装置１０６が行う切削加工は、加工ヘッドに取り付けた旋削用工具を、保持機構１０５により回転されるワークＷに接触させて加工する旋削加工と、加工ヘッドに取り付けたミーリング用工具を回転させながら保持機構１０５により静止されたワークＷに接触させて加工するミーリング加工とを含む。しかし、切削加工装置１０６は、上記以外の切削加工を行ってもよい。また、複合加工装置１００は、レーザ切断機のような特殊加工機や、研磨加工機などの他の加工装置を含むものであってもよい。
【００５８】
第１移動機構１０７は、図２のＺ軸方向に加えて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に、切削加工装置１０６を移動させることができる。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に対して実質的に垂直で、且つ、鉛直方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して実質的に垂直で、且つ、水平方向である。第１移動機構１０７は、さらに、Ｙ軸に対して水平な回転軸回りに切削加工装置１０６を回動可能である。
【００５９】
図３は、付加製造装置１０によってワークＷを加工する際の、切削加工装置１０６と、付加製造装置１０との配置を示している。付加製造装置１０が行う付加製造とは、ワークＷに付加材料を供給しつつ、レーザビーム等のエネルギ線を集中させることによって熱の発生位置を制御し、上記付加材料を選択的にワークＷに溶融・結合させる技術をいう。本実施形態では、付加材料は、金属粉末またはセラミック粉末をいう。なお、以降の説明において付加材料のことを粉末と記述する。図２及び図３を参照すると、付加製造装置１０は、ヘッド１２と伝送機構１４とを含む。ヘッド１２は、粉末及びレーザビームを出力するように構成される。伝送機構１４は、粉末、エネルギ線、及び、付加製造に用いるキャリアガスをヘッド１２に伝送するように構成される。なお、付加製造装置１０は、これ以外の構成も有するが、その他の構成については後述する。
【００６０】
第２移動機構１０８は、図２のＺ軸方向に加えて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に、付加製造装置１０を移動させることができる。第２移動機構１０８は、さらに、Ｙ軸に対して水平な回転軸回りに付加製造装置１０を回動可能である。付加製造装置１０と切削加工装置１０６とを入れ替える際には、第２移動機構１０８は、付加製造装置１０を切削加工装置１０６の上方（Ｘ軸正方向）に持ち上げる。これにより、付加製造装置１０と切削加工装置１０６とが互いに干渉しないように配置変更を行うことができる。
＜付加製造装置１０の構成＞
図４は、付加製造装置１０の概略構成図である。図４に示されるように、付加製造装置１０は、粉末供給機１１と、ヘッド１２と、第１センサ１３と、第１流路１５と、流路切換弁１６と、リザーブタンク１７と、第２流路１８と、第２センサ１９とを備える。粉末供給機１１は、キャリアガスにより粉末を送出するように構成される。具体的には、粉末供給機１１は、粉末格納容器から落下される粉末を受ける回転計量ディスクを含み、所定の流量のキャリアガスを回転軽量ディスクに流すことによって粉末を送出する。キャリアガスの流量は、単位時間あたりに流されたガスの体積である。キャリアガスの流量の単位は、例えば、L/minである。粉末供給機１１は、回転計量ディスクの回転数によって送出する粉末の流量を制御することが可能である。本実施形態では、粉末の流量とは、単位時間あたりに第１流路１５と第２流路１８とのそれぞれを流れた粉末の重量である。粉末の重量の単位は、例えば、g/minまたはmg/minである。なお、粉末供給機１１の詳細な構造は周知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６１】
付加製造装置１０では、上述するように、ヘッド１２を通して粉末が吐出される。第１流路１５は、上述する伝送機構１４の一部であって、粉末供給機１１とヘッド１２とを接続する。第１流路１５を通して粉末供給機１１からヘッド１２に粉末が供給される。流路切換弁１６は、第１流路１５の途中に設けられる。リザーブタンク１７は、粉末供給機１１から送出された粉末を受けるように構成される。付加製造装置１０は、リザーブタンク１７に蓄積される粉末の量を計測可能な計測器ＳＣ１をさらに備えてもよい。例えば、計測器ＳＣ１は、リザーブタンク１７に蓄積される粉末の重量を測定する重量計である。
【００６２】
第２流路１８は、流路切換弁１６とリザーブタンク１７とを接続する。第２流路１８を通じて、粉末供給機１１からリザーブタンク１７に粉末が流される。流路切換弁１６は、粉末を粉末供給機１１からヘッド１２に供給するか若しくはリザーブタンク１７に供給するか択一的に選択可能である。なお、図４では、流路切換弁１６は粉末供給機１１の外部にあるように図示しているが、流路切換弁１６は、粉末供給機１１の内部にあってもよい。例えば、粉末供給機１１は、第１流路１５と接続する第１ポートと第２流路１８に接続する第２ポートと、上述する回転軽量ディスクが格納される粉末供給機１１の内部空間との間に、流路切換弁１６が設けられてもよい。この場合、粉末供給機１１の当該内部空間から第１ポートまでの経路も第１流路１５の一部であると解される。
【００６３】
第１センサ１３は、流路切換弁１６とヘッド１２との間で第１流路１５に設けられ、ヘッド１２に流れる粉末の第１流量を検出するように構成される。第２センサ１９は、第２流路１８に設けられ、リザーブタンク１７に流れる粉末の第２流量を検出するように構成される。第１センサ１３及び第２センサ１９は、好ましくは、光センサである。ただし、第１センサ１３及び第２センサ１９は、粉末の流量を計測できる他の種類のセンサであってもよい。例えば、第１センサ１３及び第２センサ１９は、超音波式流量計、羽根車式流量計などであってもよい。第１センサ１３及び第２センサ１９が光センサである場合、第１センサ１３が配置される第１流路１５の場所、及び、第２センサ１９が配置される第２流路１８の場所において光センサの光が透過する透過窓が設けられることが望ましい。なお、第１流路１５及び第２流路１８が、当該光が透過する材質から成るパイプであってもよく、この場合、第１流路１５の場所、及び、第２センサ１９が配置される第２流路１８の場所のパイプの部分が上述する透過窓と等価である。
【００６４】
図５及び図６は、光センサ周辺の拡大図を示す。図５及び図６に示すように、第１センサ１３は、光発信器１３１と光受信器１３２とを含む。第２センサ１９は、光発信器１９１と光受信器１９２とを含む。光発信器１３１、１９１は、それぞれ、計測用の光ＬＯ１、ＬＯ２を放射するように構成されている。第１流路１５は、第１センサ１３の光を透過させるための第１透過窓Ｗ１を有する。第２流路１８は、第２センサ１９の光を透過させるための第２透過窓Ｗ２を有する。さらに、第１流路１５は、第１流路１５の内部の光を第１流路１５の外部に透過させるための第３透過窓Ｗ３を有する。第２流路１８は、第２流路１８の内部の光を第２流路１８の外部に透過させるための第４透過窓Ｗ４を有する。
【００６５】
図５及び図６に示されるように、第１透過窓Ｗ１は、計測用の光ＬＯ１を第１流路１５の内部に透過させるように構成されている。第２透過窓Ｗ２は、計測用の光ＬＯ２を第２流路１８の内部に透過させるように構成されている。光ＬＯ１と光ＬＯ２の波長は、第１流路１５及び第２流路１８を流れる粉末の粒子に吸収されにくい波長であることが望ましい。第１透過窓Ｗ１及び第２透過窓Ｗ２は、光ＬＯ１及び光ＬＯ２が透過可能であればよい。ただし、第１透過窓Ｗ１の光ＬＯ１の透過率が高いことが望ましい。第２透過窓Ｗ２の光ＬＯ２の透過率が高いことが望ましい。光ＬＯ１及び光ＬＯ２は、実質的に同じ性質の光で、且つ、実質的に同じ強度であることが望ましい。実質的に同じ性質の光とは、ピーク波長や波長帯域が実質的に同一であることを言う。実質的に同じ強度とは、当該波長帯域の各波長における強度が実質的に同一であることを言う。例えば、第１センサ１３と第２センサ１９とが同じ製品であり、正常に動作しているのであれば、光ＬＯ１及び光ＬＯ２は、実質的に同じ性質の光で、且つ、実質的に同じ強度であると言える。光ＬＯ１及び光ＬＯ２におけるピーク波長や波長帯域のずれが、同一の製品のばらつきの範囲内であれば、ピーク波長や波長帯域が実質的に同一であると言える。同様に、光ＬＯ１及び光ＬＯ２における当該波長帯域の各波長における強度のずれが、同一の製品のばらつきの範囲内であれば、当該波長帯域の各波長における強度が実質的に同一であると言える。
【００６６】
第３透過窓Ｗ３は、第１流路１５の内部の光ＬＲ１を第１流路１５の外部に透過させるように構成されている。第４透過窓Ｗ４は、第２流路１８の内部の光ＬＲ２を第２流路１８の外部に透過させるように構成されている。第３透過窓Ｗ３及び第４透過窓Ｗ４は、光ＬＲ１及び光ＬＲ２が透過可能であればよい。ただし、第３透過窓Ｗ３の光ＬＲ１の透過率が高いことが望ましい。第４透過窓Ｗ４の光ＬＲ２の透過率が高いことが望ましい。第１透過窓Ｗ１の材質は、第３透過窓Ｗ３の材質と実質的に同一であることが望ましい。第１透過窓Ｗ１の厚みは、第３透過窓Ｗ３の厚みと実質的に同一であることが望ましい。第２透過窓Ｗ２の材質は、第４透過窓Ｗ４の材質と実質的に同一であることが望ましい。第２透過窓Ｗ２の厚みは、第４透過窓Ｗ４の厚みと実質的に同一であることが望ましい。第１透過窓Ｗ１、第２透過窓Ｗ２、第３透過窓Ｗ３、及び、第４透過窓Ｗ４の材質は、実質的に同一であって、光ＬＯ１、光ＬＯ２、光ＬＲ１、及び光ＬＲ２の透過率が高いことがさらに望ましい。例えば、第１透過窓Ｗ１、第２透過窓Ｗ２、第３透過窓Ｗ３、及び、第４透過窓Ｗ４の材質は、光ＬＯ１、光ＬＯ２、光ＬＲ１、及び光ＬＲ２の波長の光に対して９０％以上の透過率を有する材質であることが好ましい。第１透過窓Ｗ１、第２透過窓Ｗ２、第３透過窓Ｗ３、及び、第４透過窓Ｗ４の厚みは、実質的に同一であって、薄いことがさらに望ましい。したがって、第１流路１５及び第２流路１８が同じ製品の光透過型パイプから成っていてもよく、この場合、第１流路１５の場所、及び、第２センサ１９が配置される第２流路１８の場所の光透過型パイプの部分が上述する第１透過窓Ｗ１、第２透過窓Ｗ２、第３透過窓Ｗ３、及び、第４透過窓Ｗ４と等価である。
【００６７】
次に、光センサの計測原理について説明する。図５に示されるように、粉末が第１流路１５を流れていない場合、光ＬＯ１は、殆ど減衰せずに、光受信器１３２に到達する。同様に、粉末が第２流路１８を流れていない場合、光ＬＯ２は、殆ど減衰せずに、光受信器１９２に到達する。つまり、光ＬＯ１の強度と光ＬＲ１の強度の差は小さい。光ＬＯ２の強度と光ＬＲ２の強度の差は小さい。ところが、図６に示されるように、粉末Ｐが流れる場合、光が粉末Ｐに当たって散乱するため、光の強度が低下する。すなわち、光ＬＯ１の強度と光ＬＲ１の強度の差が大きくなり、光ＬＯ２の強度と光ＬＲ２の強度の差が大きくなる。粉末Ｐは均一に流れるとは限らないため、時間的に見れば、光受信器１３２及び光受信器１９２の信号はばらつく。しかし、光受信器１３２及び光受信器１９２の信号を移動平均などのフィルタ処理を行うと、処理された信号は、第１流路１５を流れる粉末の流量及び第２流路１８を流れる粉末の流量に対して概ねリニアに変化する。
【００６８】
したがって、第１センサ１３の出力と第１流路１５を流れる粉末の第１流量との関係を数学的モデルにて記述することが出来る。以降の説明では、この数学的モデルを第１数学的モデルＭＤ１と呼ぶ。同様に、第２センサ１９の出力と第２流路１８を流れる粉末の第２流量との関係を数学的モデルにて記述することが出来る。以降の説明では、この数学的モデルを第２数学的モデルＭＤ２と呼ぶ。なお、より厳密には、第１数学的モデルＭＤ１は、第１センサ１３の出力をフィルタ処理した値と第１流路１５を流れる粉末の第１流量との関係を記述したモデルである。第２数学的モデルＭＤ２は、第２センサ１９の出力をフィルタ処理した値と第２流路１８を流れる粉末の第２流量とを記述したモデルである。
＜コントローラＣＬの内部構成＞
図７は、コントローラＣＬの内部構成を示すブロック図である。図７を参照すると、コントローラＣＬは、プロセッサ３１とメモリ３２とを備える。つまり、付加製造装置１０は、プロセッサ３１とメモリ３２とをさらに備える。メモリ３２は、第１センサ１３の出力と粉末の第１流量との関係を記述する第１数学的モデルＭＤ１と、第２センサ１９の出力と粉末の第２流量との関係を記述する第２数学的モデルＭＤ２とを記憶するように構成されている。さらに、メモリ３２は、付加製造装置１０を制御するための制御プログラムＰＧも記憶するように構成されている。プロセッサ３１が制御プログラムＰＧを実行することによって、粉末供給機１１の稼働条件の設定、流路切換弁１６による粉末が流れる流路の切換等が実行される。
【００６９】
具体的には、プロセッサ３１は、制御プログラムＰＧを実行することによって、第１数学的モデルＭＤ１に基づいて第１センサ１３の出力から第１流量を算出し、第２数学的モデルＭＤ２に基づいて第２センサ１９の出力から第２流量を算出するように構成される。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１センサ１３の出力と粉末の第１流量との関係を記述する第１数学的モデルＭＤ１に基づいて第１センサ１３の出力から第１流量を算出し、第２センサ１９の出力と粉末の第２流量との関係を記述する第２数学的モデルＭＤ２に基づいて第２センサ１９の出力から第２流量を算出することを含む。制御プログラムＰＧは、第１センサ１３の出力と粉末の第１流量との関係を記述する第１数学的モデルＭＤ１に基づいて第１センサ１３の出力から第１流量を算出し、第２センサ１９の出力と粉末の第２流量との関係を記述する第２数学的モデルＭＤ２に基づいて第２センサ１９の出力から第２流量を算出する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００７０】
さらに、プロセッサ３１は、制御プログラムＰＧを実行することによって、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第１流路１５に流した際の第１センサ１３の出力と、当該所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第２流路１８に流した際の第２センサ１９の出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定するように構成される。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第１流路１５に流した際の第１センサ１３の出力と、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第２流路１８に流した際の第２センサ１９の出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定することを含む。制御プログラムＰＧは、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第１流路１５に流した際の第１センサ１３の出力と、所定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末を第２流路１８に流した際の第２センサ１９の出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００７１】
コントローラＣＬは、さらに、第１入出力インタフェース３３と、第２入出力インタフェース３４と、バス３５と図示しない電源等をさらに備える。第１入出力インタフェース３３は、報知装置１０３に接続される。第１入出力インタフェース３３は、例えば、ビデオ出力インタフェースまたはサウンド出力インタフェースである。第２入出力インタフェースは、第１センサ１３、第２センサ１９、計測器ＳＣ１、及び、後述する付加計測器ＳＣ２に接続され、これらの機器からの出力信号を受ける。第２入力インタフェースは、例えば、ＵＳＢなどのシリアルインターフェイスや、ＲＳ−２３２ＣやＳＣＳＩなどのパラレルインターフェースである。バス３５は、プロセッサ３１、メモリ３２、第１入出力インタフェース３３、及び、第２入出力インタフェース３４を互いに接続する。バス３５は、第１センサ１３、第２センサ１９、計測器ＳＣ１、及び、付加計測器ＳＣ２からの出力信号をプロセッサ３１に伝送し、プロセッサ３１とメモリ３２との間の信号を伝送し、プロセッサ３１から出力される第１流量、第２流量、及び、付加製造装置１０の異常等を表す信号を第１入出力インタフェース３３に伝送する。図７では、第１流量や第２流量等を表す信号をＤ１とし、付加製造装置１０の異常を表す信号をＤ２として図示している。
【００７２】
つぎに、第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２について説明する。上述のように、光受信器１３２及び光受信器１９２の信号を移動平均などのフィルタ処理を行うと、処理された信号は、第１流路１５を流れる粉末の流量及び第２流路１８を流れる粉末の流量に対して概ねリニアに変化することが経験的に分かっている。このため、第１流路１５を流れる粉末の第１流量Ｆ１と、光受信器１３２の出力をフィルタ処理した信号Ｓ１との関係を表す第１数学的モデルＭＤ１は、数式Ｓ１＝Ｋ１＊Ｆ１＋Ａ１によって表わされる。同様に、第２流路１８を流れる粉末の第２流量Ｆ２と、光受信器１９２の出力をフィルタ処理した信号Ｓ２との関係を表す第２数学的モデルＭＤ２は、数式Ｓ２＝Ｋ２＊Ｆ２＋Ａ２によって表わされる。なお、第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とは、このような一次関数によって表されなくてもよい。また、第１センサ１３と第２センサ１９とが同じ製品である場合、Ａ１≒Ａ２である。また、Ａ１≒Ａ２≒０であることも経験的に分かっている。
＜第１数学的モデルＭＤ１、第２数学的モデルＭＤ２の生成＞
第１数学的モデルＭＤ１は以下のように生成される。粉末供給機１１からの粉末が第１流路１５を流れるように、流路切換弁１６を設定する。図４に示されるように、ヘッド１２の下方に、容器２１を備える付加計測器ＳＣ２を配置する。容器２１は、例えば、受け皿である。付加計測器ＳＣ２は、容器２１に蓄積される粉末の重量を測定する重量計である。そして、粉末供給機１１の回転計量ディスクの回転数を変えて、２つ以上の流量で粉末をヘッド１２から吐出すると同時に、そのときの第１センサ１３の出力と、付加計測器ＳＣ２の重量の時間変化とを計測する。第１センサ１３の出力をフィルタ処理した値と、それに対応する付加計測器ＳＣ２の重量の時間変化をもとに、最小二乗法などの最尤推定を利用して、Ｋ１とＡ１とを推定することができる。つまり、ヘッド１２の吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器２１にヘッド１２から吐出される粉末の量を計測し、容器２１内の量の単位時間あたりの変化と、容器２１内の変化に対応する第１センサ１３の出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１が生成される。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、ヘッド１２の吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器２１にヘッド１２から吐出される粉末の量を計測し、容器２１内の量の単位時間あたりの変化と、容器２１内の当該変化に対応する第１センサ１３の出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１を生成することを含む。制御プログラムＰＧは、ヘッド１２の吐出口に対向して配置された粉末を受ける容器２１にヘッド１２から吐出される粉末の量の計測値を取得し、容器２１内の量の単位時間あたりの変化と、容器２１内の当該変化に対応する第１センサ１３の出力との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１を生成する処理をプロセッサ３１に実行させる。第１数学的モデルＭＤ１の生成後は、容器２１と付加計測器ＳＣ２とは付加製造装置１０から取り外される。
【００７３】
第２数学的モデルＭＤ２は、以下のように生成される。粉末供給機１１からの粉末が第２流路１８を流れるように、流路切換弁１６を設定する。そして、粉末供給機１１の回転計量ディスクの回転数を変えて、２つ以上の流量で粉末をリザーブタンク１７へ吐出すると同時に、そのときの第２センサ１９の出力と、計測器ＳＣ１の重量の時間変化とを計測する。第２センサ１９の出力をフィルタ処理した値と、それに対応する計測器ＳＣ１の重量の時間変化をもとに、最小二乗法などの最尤推定を利用して、Ｋ２とＡ２とを推定することができる。つまり、リザーブタンク１７内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク１７内の変化に対応する第２センサ１９の出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルＭＤ２が生成される。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、リザーブタンク１７内に蓄積される粉末の量を計測し、リザーブタンク１７内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク１７内の当該変化に対応する第２センサ１９の出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルＭＤ２を生成することを含む。制御プログラムＰＧは、リザーブタンク１７内に蓄積される粉末の量の計測値を取得し、リザーブタンク１７内の量の単位時間あたりの変化と、リザーブタンク１７内の当該変化に対応する第２センサ１９の出力との対応関係をもとに、第２数学的モデルＭＤ２を生成する処理をプロセッサ３１に実行させる。なお、後述する定期校正のために、プロセッサ３１は、Ｋ２とＫ１との比の値β＝Ｋ１／Ｋ２を求めて、値βをメモリ３２に記憶させることが望ましい。Ｋ１とＫ２との相違は、第１センサ１３と第２センサ１９との個体差やヘッド１２が第１流路１５に接続されることによる吐出への影響などによって生じるが、比の値βは付加製造装置１０を長期に使用しても概ね変わらない。このことを前提に、付加製造装置１０は、以下の処理を行う。
＜付加製造装置１０の運用−定期校正＞
付加製造装置１０の通常の運用においては、粉末供給機１１からの粉末が第１流路１５を流れるように流路切換弁１６が設定されて、第１センサ１３の検出値を第１数学的モデルＭＤ１に当てはめることによってプロセッサ３１によってヘッド１２に流れる粉末の第１流量が求められる。求めた第１流量は、報知装置１０３に出力され、例えば、操作パネル１０２のディスプレイに表示される。そして、付加製造装置１０において製造されるワークＷが新しいワークＷに取り換えられるタイミングや、１日の作業開始前後のタイミングなどの定期的なタイミングで、図８に示される定期校正処理が実行される。図８を参照すると、まず、ステップＳ１１において、プロセッサ３１は、更新タイミングかどうか、すなわち上述する定期的なタイミングか否かを判定する。更新タイミングでないとき（ステップＳ１１でＮＯ）、プロセッサ３１は、更新タイミングになるまで待つ。更新タイミングであるとき（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２において、プロセッサ３１は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り替えるように制御する。
【００７４】
つぎに、ステップＳ１３において、プロセッサ３１は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得し、該出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、第１数学的モデルＭＤ１を更新する更新処理を実行する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得し、該出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、第１数学的モデルＭＤ１を更新する更新処理を含む。制御プログラムＰＧは、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得し、該出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、第１数学的モデルＭＤ１を更新する更新処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００７５】
ステップＳ１３において、具体的には、ステップＳ１３１において、プロセッサ３１は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得する。同時に、プロセッサ３１は、リザーブタンク１７に取り付けられた計測器ＳＣ１の重量の時間変化も取得し、それを粉末の流量として第２数学的モデルＭＤ２のパラメータを更新する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得することを含む。さらに、当該制御方法は、それと同時に、リザーブタンク１７に取り付けられた計測器ＳＣ１の重量の時間変化も取得し、第２数学的モデルＭＤ２のパラメータを更新することを含む。また、制御プログラムＰＧは、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第２流路１８に切り換えた後に第２流路１８内を流れる粉末を検出した第２センサ１９の出力を取得する処理をプロセッサ３１に実行させる。さらに、制御プログラムＰＧは、それと同時に、リザーブタンク１７に取り付けられた計測器ＳＣ１の重量の時間変化も取得し、第２数学的モデルＭＤ２のパラメータを更新する処理をプロセッサ３１に実行させる。なお、第２数学的モデルＭＤ２のパラメータとは、上述するパラメータＫ２である。以降の説明において、この更新されたパラメータＫ２をＫ２’とする。
【００７６】
ステップＳ１３２において、プロセッサ３１は、第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１のパラメータを更新する。さらに具体的には、プロセッサ３１は、上述する比の値βを用いて第１数学的モデルＭＤ１のパラメータＫ１を更新する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１のパラメータを更新することを含む。さらに具体的には、付加製造装置１０の制御方法は、上述する比の値βを用いて第１数学的モデルＭＤ１のパラメータＫ１を更新することを含む。制御プログラムＰＧは、第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２との対応関係をもとに、第１数学的モデルＭＤ１のパラメータを更新する処理をプロセッサ３１に実行させる。さらに具体的には、制御プログラムＰＧは、上述する比の値βを用いて第１数学的モデルＭＤ１のパラメータＫ１を更新する処理をプロセッサ３１に実行させる。なお、更新されたＫ１をＫ１’とすると、Ｋ１’＝β＊Ｋ２’である。
【００７７】
上述する更新処理は定期的なタイミングで実行されるため、プロセッサ３１は、更新処理を所定のサイクルで繰り返すように構成される。付加製造装置１０の制御方法は、更新処理を所定のサイクルで繰り返す。制御プログラムＰＧは、更新処理を所定のサイクルで繰り返す処理をプロセッサ３１に実行させる。以上の更新処理によって、付加製造装置１０からワークＷを撤去しなくても、第１数学的モデルＭＤ１を更新することができる。
＜付加製造装置１０の異常の検出＞
プロセッサ３１は、粉末供給機１１を同一稼働条件で稼働する場合における第１センサ１３の出力と、第２センサ１９の出力とを比較することによって付加製造装置１０の異常を判定することができる。粉末供給機１１の稼働条件とは、回転計量ディスクの回転数、キャリアガスの流量によって定義される。なお、粉末供給機１１の異常箇所の特定にあたっては、第１流路１５の管断面形状と第２流路１８の管断面形状が実質的に同一であることが望ましい。粉末供給機１１の稼働条件が同一であれば、第１流路１５を流れる粉末の第１流量と、第２流路１８を流れる粉末の第２流量が実質的に等しくなるからである。この異常の判定方法は様々な方法が考えられるが、以下において２つの異常判定方法を例に挙げて説明する。
【００７８】
図９は、異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９は、図８の定期校正処理と組み合わせた場合の異常判定処理の例を示す。本異常判定処理は、ステップＳ１３２までは更新処理と同じである。ステップＳ１４において、プロセッサ３１は、第２センサ１９の出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、粉末供給機１１が第２流路１８へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出する際の第１センサ１３の予測出力を算出する。具体的には、ステップＳ１３２において第１数学的モデルＭＤ１のパラメータが更新されているので、そのパラメータを利用して、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出される場合における第１センサ１３の予測出力を算出する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第２センサ１９の出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、粉末供給機１１が第２流路１８へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出する際の第１センサ１３の予測出力を算出することを含む。付加製造装置１０の制御方法は、ステップＳ１３２において更新された第１数学的モデルＭＤ１のパラメータを利用して、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出される場合における第１センサ１３の予測出力を算出することを含む。制御プログラムＰＧは、第２センサ１９の出力と第１数学的モデルＭＤ１と第２数学的モデルＭＤ２とを利用して、粉末供給機１１が第２流路１８へ粉末を送出した際と同一の稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出する際の第１センサ１３の予測出力を算出する処理をプロセッサ３１に実行させる。制御プログラムＰＧは、ステップＳ１３２において更新された第１数学的モデルＭＤ１のパラメータを利用して、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件で粉末供給機１１が第１流路１５へ粉末を送出される場合における第１センサ１３の予測出力を算出する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００７９】
ステップＳ１５において、プロセッサ３１は、粉末を流す流路を第１流路１５に切り替え、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件と同一の稼働条件で粉末供給機１１を稼働させたときの第１センサ１３の出力を取得する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、粉末を流す流路を第１流路１５に切り替え、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件と同一の稼働条件で粉末供給機１１を稼働させたときの第１センサ１３の出力を取得することを含む。制御プログラムＰＧは、粉末を流す流路を第１流路１５に切り替え、ステップＳ１３１において計測器ＳＣ１において計測された粉末の流量となる稼働条件と同一の稼働条件で粉末供給機１１を稼働させたときの第１センサ１３の出力を取得する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８０】
ステップＳ１６において、プロセッサ３１は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第１流路１５に切り換えた後に第１流路１５内を流れる粉末を検出した第１センサ１３の出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定する判定処理を実行する。付加製造装置１０の制御方法は、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第１流路１５に切り換えた後に第１流路１５内を流れる粉末を検出した第１センサ１３の出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定する判定処理を含む。制御プログラムＰＧは、流路切換弁１６によって粉末供給機１１から粉末を流す流路を第１流路１５に切り換えた後に第１流路１５内を流れる粉末を検出した第１センサ１３の出力と、予測出力とを比較することによって、付加製造装置１０に異常がないか否かを判定する判定処理をプロセッサ３１に実行させる。例えば、第１センサ１３の出力と予測出力との差の絶対値が予め定めた閾値よりも大きいときに、付加製造装置１０に異常が生じていると判定される。
【００８１】
付加製造装置１０に異常が生じていないと判定されるとき（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１７において付加製造装置１０の運転が継続され、処理はステップＳ１１に戻る。つまり、プロセッサ３１は、当該判定処理を所定のサイクルで繰り返すように構成される。付加製造装置１０の制御方法は、当該判定処理を所定のサイクルで繰り返す。制御プログラムＰＧは、当該判定処理を所定のサイクルで繰り返す処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８２】
付加製造装置１０に異常が生じていると判定されるとき（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１８において、プロセッサ３１は、アラームを発するように報知装置１０３を制御するか、付加製造装置１０を非常停止する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、異常を判定すると、ユーザに情報を提供するための報知装置１０３を、アラームを発するように制御するか、付加製造装置１０を非常停止することを含む。制御プログラムＰＧは、異常を判定すると、ユーザに情報を提供するための報知装置１０３を、アラームを発するように制御するか、付加製造装置１０を非常停止する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８３】
以上の処理によって、付加製造装置１０は、付加製造装置１０によるワークＷの製造を停止することなく、ワークＷの入れ替えなどの空き時間を利用して定期的に正常動作をしているか判定することができる。なお、上述の空き時間に限らず、付加製造の工程ごとに当該判定を行ってもよい。
【００８４】
図１０は、異常判定処理の流れの別の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、プロセッサ３１は、粉末供給機１１とヘッド１２とを接続する第１流路１５に、ヘッド１２から粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１から粉末を供給させる。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、粉末供給機１１とヘッド１２とを接続する第１流路１５に、ヘッド１２から粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１から粉末を供給することを含む。制御プログラムＰＧは、粉末供給機１１とヘッド１２とを接続する第１流路１５に、ヘッド１２から粉末を吐出させるために、所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１から粉末を供給させる処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８５】
ステップＳ２２において、プロセッサ３１は、第１流路１５内を流れる粉末を検出する第１センサ１３の出力を取得する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１流路１５内を流れる粉末を第１センサ１３によって検出することを含む。制御プログラムＰＧは、第１流路１５内を流れる粉末を検出する第１センサ１３の出力を取得する処理をプロセッサ３１に実行させる。ステップＳ２３において、プロセッサ３１は、第１センサ１３の出力に基づいてヘッド１２に流れる粉末の第１流量を算出する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１センサ１３の出力に基づいてヘッド１２に流れる粉末の第１流量を算出することを含む。制御プログラムＰＧは、第１センサ１３の出力に基づいてヘッド１２に流れる粉末の第１流量を算出する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８６】
ステップＳ２４において、プロセッサ３１は、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末をヘッド１２へ供給する間に第１センサ１３の出力が正常変動範囲から逸脱したか否か判定する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末をヘッド１２へ供給する間に第１センサ１３の出力が正常変動範囲から逸脱したか否か判定することを含む。制御プログラムＰＧは、一定の稼働条件で稼働する粉末供給機１１から粉末をヘッド１２へ供給する間に第１センサ１３の出力が正常変動範囲から逸脱したか否か判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。この正常変動範囲とは、第１数学的モデルＭＤ１と粉末供給機１１の稼働条件から第１センサ１３の出力が正常であるとみなせる範囲を言い、第１数学的モデルＭＤ１が生成される際に合わせて求められ、メモリ３２に記憶される。例えば、第１数学的モデルＭＤ１が生成される際に同一の稼働条件で粉末供給機１１を複数回起動して第１センサ１３の最大出力にオフセットを加えた値を上限、第１センサ１３の最小出力からオフセットを引いた値を下限として正常変動範囲が定められてもよい。第１センサ１３の出力が正常変動範囲内である場合（ステップＳ２４でＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻る。
【００８７】
第１センサ１３の出力が正常変動範囲から逸脱すると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２５において、プロセッサ３１は、粉末供給機１１から粉末を流す流路を、第１流路１５から、粉末供給機１１とリザーブタンク１７とを接続する第２流路１８へ切り替える。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、粉末供給機１１から粉末を流す流路を、第１流路１５から、粉末供給機１１とリザーブタンク１７とを接続する第２流路１８へ切り替えることを含む。制御プログラムＰＧは、粉末供給機１１から粉末を流す流路を、第１流路１５から、粉末供給機１１とリザーブタンク１７とを接続する第２流路１８へ切り替える処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００８８】
ステップＳ２６において、プロセッサ３１は、当該所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１に粉末を第２流路１８に送出させる。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、当該所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１からリザーブタンク１７へ第２流路１８を介して、粉末を送出することを含む。制御プログラムＰＧは、当該所定の稼働条件に設定された粉末供給機１１に粉末を第２流路１８に送出させる処理をプロセッサ３１に実行させる。なお、ステップＳ２１における粉末供給機１１の稼働条件と、ステップＳ２６における粉末供給機１１の稼働条件は同じである。
【００８９】
ステップＳ２７において、プロセッサ３１は、第２流路１８内を流れる粉末を検出する第２センサ１９の出力を取得する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第２流路１８内を流れる粉末を第２センサ１９によって検出することを含む。制御プログラムＰＧは、第２流路１８内を流れる粉末を検出する第２センサ１９の出力を取得する処理をプロセッサ３１に実行させる。ステップＳ２８において、プロセッサ３１は、第２センサ１９の出力に基づいてリザーブタンク１７に流れる粉末の第２流量を算出する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第２センサ１９の出力に基づいて、リザーブタンク１７に流れる粉末の第２流量を算出することを含む。制御プログラムＰＧは、第２センサ１９の出力に基づいて、リザーブタンク１７に流れる粉末の第２流量を算出する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００９０】
ステップＳ２９において、プロセッサ３１は、第１センサ１３の出力と第２センサ１９の出力に基づいて、粉末供給機１１の異常か、第１流路１５と第１センサ１３とのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１センサ１３の出力と第２センサ１９の出力に基づいて、粉末供給機１１の異常か、第１流路１５と第１センサ１３とのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定することを含む。制御プログラムＰＧは、第１センサ１３の出力と第２センサ１９の出力に基づいて、粉末供給機１１の異常か、第１流路１５と第１センサ１３とのうちの少なくとも１つの装置の異常かを判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００９１】
図１１は、ステップＳ２９の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２９１において、プロセッサ３１は、第１センサ１３の出力から算出される第１流量と第２センサ１９の出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいか否かを判定する。付加製造装置１０の制御方法は、第１センサ１３の出力から算出される第１流量と第２センサ１９の出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいか否かを判定することを含む。制御プログラムＰＧは、第１センサ１３の出力から算出される第１流量と第２センサ１９の出力から算出される第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいか否かを判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。この所定の閾値は、あらかじめ定められ、メモリ３２に記憶される。
【００９２】
第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき（ステップＳ２９１でＹＥＳ）、ステップＳ２９２において、プロセッサ３１は、第１センサ１３と第１流路１５とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、第１センサ１３と第１流路１５とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定することを含む。制御プログラムＰＧは、第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値より大きいとき、第１センサ１３と第１流路１５とのうちの少なくとも１つの装置の異常が発生していると判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。
【００９３】
第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき（ステップＳ２９１でＮＯ）、ステップＳ２９３において、プロセッサ３１は、粉末供給機１１の異常が発生していると判定する。つまり、付加製造装置１０の制御方法は、第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、粉末供給機１１の異常が発生していると判定することを含む。制御プログラムＰＧは、第１流量と第２流量との差の絶対値が所定の閾値以下であるとき、粉末供給機１１の異常が発生していると判定する処理をプロセッサ３１に実行させる。
＜実施形態の作用及び効果＞
本実施形態に係る付加製造装置１０、複合加工装置１００、付加製造装置１０の制御方法、及び、付加製造装置１０の制御プログラムＰＧは、粉末供給機１１とヘッド１２とを接続する第１流路１５から粉末供給機１１とリザーブタンク１７とを接続する第２流路１８へ切り替え、ヘッド１２に流れる粉末の第１流量と、リザーブタンク１７へ流れる粉末の第２流量とを算出する。このため、付加製造装置１０に異常が発生したとしても、付加製造装置１０からワークＷを撤去しなくても異常の原因究明を行うことができる。また、付加製造装置１０において、ワークＷの移送中などの非加工時間において、粉末供給機１１の正常動作確認や第１センサ１３の校正を行うことができる。
＜変形例＞
本実施形態に示された異常判定方法は、あくまでも一例であって、実施形態に述べた付加製造装置１０の構造を利用した異常判定方法であれば他の方法であってもよい。また、計測器ＳＣ１及び付加計測器ＳＣ２は、重量計に限らず、粉末の体積を測定するものであってもよい。この場合、粉末の流量は、単位時間あたりに第１流路１５と第２流路１８とのそれぞれを流れた粉末の体積としてもよい。
【００９４】
本実施形態に示された定期校正処理と異常判定処理を上位概念化した方法を付加制御装置１０の制御方法と呼ぶこととすると、付加制御装置１０の制御方法は、少なくとも図１０のステップＳ２１〜２３、及び、ステップＳ２１〜２７の処理を含む。また、付加制御装置１０の制御プログラムＰＧは、少なくとも図１０のステップＳ２１〜２３、及び、ステップＳ２１〜２７の処理をプロセッサ３１に実行させる。ただし、上述する定期校正処理と異常判定処理は、これ以外の他の処理について他の処理と代替されてもよい。
【００９５】
上述の制御プログラムＰＧは、コントローラＣＬに内蔵されたメモリ３２にとどまらず、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭおよび磁気ディスク等のディスク、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、外付けハードディスクなどコントローラＣＬから取り外し可能で、コントローラＣＬに読み取り可能な記憶媒体に記録されたものであってもよい。
【００９６】
本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
【００９７】
「〜部材」、「〜部」、「〜要素」、「〜体」、および「〜構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
【００９８】
「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
【００９９】
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
【０１００】
本願において「Ａ及びＢの少なくとも一方」という文言は、Ａだけ、Ｂだけ、及びＡとＢの両方を含むように解釈されるべきである。
【０１０１】
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
【要約】
付加製造装置は、キャリアガスにより粉末を送出するように構成される粉末供給機と、粉末が吐出されるためのヘッドと、粉末供給機からヘッドに粉末を供給するための第１流路と、第１流路の途中に設けられる流路切換弁と、粉末供給機から送出された粉末を受けるためのリザーブタンクと、流路切換弁とリザーブタンクとを接続し、粉末供給機からリザーブタンクに粉末を流すための第２流路とを備える。流路切換弁は、粉末を粉末供給機からヘッドに供給するか若しくはリザーブタンクに供給するか択一的に選択可能である。第１センサは、流路切換弁とヘッドとの間で第１流路に設けられ、ヘッドに流れる粉末の第１流量を検出するように構成される。第２センサは、第２流路に設けられ、リザーブタンクに流れる粉末の第２流量を検出するように構成される。【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１１】
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