(57)【要約】  切断プロセス及び／又は切断装置の１つ又は複数の動作パラメータを計測する１つ又は複数のセンサからのフィードバックを使用することにより、切断プロセスプログラムのリアルタイム変更を提供するシステム及び方法である。センサの読取りは、このモーションプログラムがモーションコントローラに提供された後に、モーションプログラムのリアルタイム変更を提供するべく、使用することができる。このような動作パラメータの例は、ウォータージェットポンプ供給圧力、研磨剤質量流量、ターゲット片上におけるウォータージェットの力などを含みうる。又、本明細書において記述されているシステム及び方法は、１つ又は複数のセンサ入力に基づいて、実際の切断品質を算出するべく、且つ、相応して警告又はシステムシャットダウンを生成するべく、切断アルゴリズム又はプログラムを利用している。又、本明細書において記述されているシステム及び方法は、クーポン又は第１物品を検査するべく、検査装置を利用しており、且つ、ユーザーの介入を伴うことなしに、モーションプログラム及び／又は切断プロセスモデルを自律的に変更するべく、検査データを使用している。
2020524610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体ジェット装置制御システムであって、
プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、
前記プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を有し、
動作の際に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
流体ジェット装置によって切断されるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取り、前記初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含み、
前記流体ジェット装置が、前記受け取られた初期モーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行し、
前記モーションプログラムの実行の際に、時々、
少なくとも１つのセンサから、前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取り、
変更済みのモーションプログラムを生成するべく、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、又は前記コーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更し、
前記流体ジェット装置が、前記変更済みのモーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、前記モーションプログラムを実行する、
システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つを有する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ及び研磨剤質量流量センサを有する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、及び前記コーナー制御プログラムの少なくとも２つを動的に変更する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、及び前記コーナー制御プログラムのそれぞれを動的に変更する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記流体ジェット装置の切断速度を動的に変更する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、２００ミリ秒以下である応答レートを伴う前記モーションプログラムの実行の際に、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、又は前記コーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項８】
前記流体ジェット装置制御システムは、モーションコントローラを有する請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取り、
前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定し、
前記流体ジェット装置の前記実際の百分率切断速度を前記受け取られた命じられた百分率切断速度と比較し、
前記実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定し、
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、
警告が生成されるようにするか、或いは、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を少なくとも休止させるようにする、
請求項１に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項１０】
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにする請求項９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項１１】
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を終了するようにする請求項９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項１２】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法であって、
少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置によって切断される対象であるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取ることであって、前記初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含む、ことと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記受け取られた初期モーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行することと、
前記モーションプログラムの実行の際に、時々、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのセンサから、前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、又は前記コーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記変更済みのモーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、前記モーションプログラムを実行することと、
を有する方法。
【請求項１３】
前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つから前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることを有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、又は前記コーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更することは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記リード角度プログラム、前記テーパー角度プログラム、及び前記コーナー制御プログラムの少なくとも２つを動的に変更することを有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置の前記実際の百分率切断速度を前記受け取られた命じられた百分率切断速度と比較することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定することと、
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、警告が生成されるようにする、或いは、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を少なくとも休止するようにする、ことと、
を更に有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記少なくとも１つのプロセッサに通信自在に結合された少なくとも１つのユーザーインターフェイスから、入力として、前記許容されている百分率切断速度閾値を受け取ること、
を更に有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
警告が生成されるようにすることは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにすることを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を少なくとも休止するようにすることは、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を終了するようにすることを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
流体ジェット装置制御システムであって、
コントローラクロックと、
プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、
前記少なくとも１つの一時的ではないプロセッサが読み取り可能な非一過性の記録媒体に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を有し、
動作の際に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
流体ジェット装置によって切断されるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取り、
基準分離切断速度を受け取り、
前記流体ジェット装置が、前記受け取られた初期モーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行し、
前記モーションプログラムの実行の際に、時々、
少なくとも１つのセンサから、前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取り、
前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、変更済みの分離切断速度を自律的に判定し、
前記流体ジェット装置が、前記変更済みの分離切断速度に少なくとも部分的に基づいて、前記ターゲット物体を切断するように、前記コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節する、システム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのプロセッサは、以前のクロックレートに対する新しいクロックレートの比率が、以前の基準分離切断速度に対する前記変更済みの分離切断速度の比率とマッチングするように、前記コントローラクロックのクロックレートを調節する請求項１９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２１】
前記初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含む請求項１９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つを有する請求項１９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ及び研磨剤質量流量センサを有する請求項１９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取り、
前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定し、
前記流体ジェット装置の前記実際の百分率切断速度を前記受け取られた命じられた百分率切断速度と比較し、
前記実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定し、
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、
警告が生成されるようにする、或いは、
前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を少なくとも休止するようにする請求項１９に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのプロセッサに通信自在に結合された少なくとも１つのユーザーインターフェイスから、前記許容されている百分率切断速度閾値を受け取っている請求項２４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２６】
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、前記少なくとも１つのプロセッサは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにする請求項２４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２７】
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を終了するようにする請求項２４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項２８】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法であって、
少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置によって切断される対象であるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取ることと、
少なくとも１つのプロセッサにより、基準分離切断速度を受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記受け取られた初期モーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行することと、
前記モーションプログラムの実行の際に、時々、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのセンサから、前記流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、変更済みの分離切断速度を自律的に判定することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記変更済みの分離切断速度に少なくとも部分的に基づいて、前記ターゲット物体を切断するように、コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することと、
を有する方法。
【請求項２９】
前記コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することは、以前のクロックレートに対する新しいクロックレートの比率が、以前の基準分離切断速度に対する前記変更済みの分離切断速度の比率とマッチングするように、前記コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することを有する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ることと、
前記少なくとも１つにプロセッサにより、前記受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置の前記実際の百分率切断速度を前記受け取られた命じられた百分率切断速度と比較することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定することと、
前記実際の百分率切断速度が、前記許容されている百分率切断速度閾値超だけ、前記命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、警告が生成されるようにする、或いは、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が前記ターゲット物体の前記切断を少なくとも休止するようにする、ことと、
を更に有する請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
警告が生成されるようにすることは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにすることを有する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を自律的に制御する方法であって、
少なくとも１つの検査装置により、前記流体ジェット装置によって切断されたクーポンの切断を検査することと、
少なくとも１つのプロセッサにより、前記クーポンの前記切断の前記検査に少なくとも部分的に基づいて、前記検査装置から検査データを受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記変更済みの少なくとも１つの切断プロセスモデルに少なくとも部分的に基づいて、モーションプログラムを生成することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記生成されたモーションプログラムに従って、前記ターゲット物体を切断するように、前記生成されたモーションプログラムを実行することと、
を有する方法。
【請求項３３】
前記クーポンの前記切断を検査することは、トレールバック量、トレールバックプロファイル、又はテーパープロファイルを有する少なくとも１つのプロセス属性について前記クーポンの前記切断を検査することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記クーポンの前記切断を検査することは、前記クーポンの前記切断の幅及び前記クーポンの前記切断のフロントプロファイルの少なくとも１つを検査することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記クーポンの前記切断を検査することは、少なくとも第１方向及び第２方向において前記クーポンの前記切断を検査することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記クーポンの前記切断を検査することは、プローブ、カメラ、又はレーザーの少なくとも１つを利用して前記クーポンの前記切断を検査することを有する請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
前記クーポンの前記切断を検査することは、そのトレールバックプロファイルの形状を判定するべく、前記クーポンの前記切断を検査することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記クーポンの前記切断を検査することは、前記クーポンの前記切断の曲がりを判定するべく、前記クーポンの前記切断を検査することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することは、テーパー角度、リード角度、又は切断速度の少なくとも１つとの関係において前記少なくとも１つの切断プロセスを変更することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、初期モーションプログラムに従って、前記クーポンを切断するように、前記初期モーションプログラムを実行することを更に有する請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
前記流体ジェット装置が前記クーポンを切断するように、前記初期モーションプログラムを実行することは、前記流体ジェット装置が、前記ターゲット物体を切断するための初期切断プロセスモデルによって規定されたリード角度において、前記クーポンを切断するようにすることを有する請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記流体ジェット装置が、前記クーポンを切断するように、前記初期モーションプログラムを実行することは、前記流体ジェット装置が、０度に等しいリード角度において前記クーポンを切断するようにすることを有する請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することは、テーパー角度、リード角度、曲がり、前記流体ジェット装置の混合チューブの直径、切り口プロファイル、又は前記流体ジェット装置のノズルの損耗の少なくとも１つを考慮するべく前記少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することを有する請求項３２に記載の方法。
【請求項４４】
流体ジェット装置制御システムであって、
流体ジェット装置と、
少なくとも１つの検査装置と、
プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、
前記プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体、前記少なくとも１つの検査装置、及び前記流体ジェット装置に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を有し、
動作の際に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記少なくとも１つの検査装置が、前記流体ジェット装置によって切断されたクーポンの切断を検査するようにし、
前記クーポンの前記切断の前記検査に少なくとも部分的に基づいて、前記検査装置から検査データを受け取り、
前記受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更し、
前記変更済みの少なくとも１つの切断プロセスモデルに少なくとも部分的に基づいて、モーションプログラムを生成し、
前記流体ジェット装置が、前記生成されたモーションプログラムに従って、ターゲット物体を切断するように、前記生成されたモーションプログラムを実行する、システム。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの検査装置は、トレールバック量、トレールバックプロファイル、又はテーパープロファイルを有する少なくとも１つのプロセス属性について前記クーポンの前記切断を検査する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの検査装置は、前記クーポンの前記切断の幅及び前記クーポンの前記切断のフロントプロファイルの少なくとも１つを検査する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの検査装置は、少なくとも第１方向及び第２方向において前記クーポンの前記切断を検査する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの検査装置は、プローブ、カメラ、又はレーザーの少なくとも１つを有する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの検査装置は、前記クーポンの前記切断のトレールバックプロファイルの形状を判定する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの検査装置は、前記クーポンの前記切断の曲がりを判定する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５１】
前記少なくとも１つのプロセッサは、テーパー角度、リード角度、又は切断速度の少なくとも１つとの関係において前記少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記流体ジェット装置が、初期モーションプログラムに従って、前記クーポンを切断するように、前記初期モーションプログラムを実行する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記流体ジェット装置が、前記ターゲット物体を切断するための初期切断プロセスモデルによって規定されたリード角度において、前記クーポンを切断するようにする請求項５２に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記流体ジェット装置が、０度に等しいリード角度において、前記クーポンを切断するようにする請求項５２に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、テーパー角度、リード角度、曲がり、前記流体ジェット装置の混合チューブの直径、切り口プロファイル、又は前記流体ジェット装置のノズルの損耗の少なくとも１つを考慮するべく、前記少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更する請求項４４に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項５６】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法であって、
少なくとも１つの検査装置により、前記流体ジェット装置によって切断された第１ターゲット物体を検査することと、
少なくとも１つのプロセッサにより、前記第１ターゲット物体の前記切断の前記検査に少なくとも部分的に基づいて、前記検査装置から検査データを受け取ることと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記流体ジェット装置が、前記変更済みのモーションプログラムに従って、第２ターゲット物体を切断するように、前記変更済みのモーションプログラムを実行することであって、前記第２ターゲット物体は、１つ又は複数の物理的特性との関係において前記第１ターゲット物体に少なくとも類似している、ことと、
を有する方法。
【請求項５７】
第１ターゲット物体を検査することは、第１プレーン内におけるエラーを識別するべく前記第１ターゲット物体を検査することを有し、且つ、前記少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、前記第１プレーン内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することを有する請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
第１ターゲット物体を検査することは、前記第１ターゲット物体の複数の表面内におけるエラーを識別するべく、前記第１ターゲット物体を検査することを有し、且つ、前記少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、前記複数の表面内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することを有する請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、前記モーションプログラムによって規定された前記流体ジェット装置のための少なくとも１つの切断角度を変更することを有する請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
流体ジェット装置制御システムであって、
流体ジェット装置と、
少なくとも１つの検査装置と、
プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、
前記プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体、前記少なくとも１つの検査装置、及び前記流体ジェット装置に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を有し、
動作の際に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記少なくとも１つの検査装置が、前記流体ジェット装置によって切断された第１ターゲット物体を検査するようにし、
前記第１ターゲット物体の前記切断の前記検査に少なくとも部分的に基づいて、前記検査装置から検査データを受け取り、
前記受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つのモーションプログラムを変更し、
前記流体ジェット装置が、前記変更済みのモーションプログラムに従って、第２ターゲット物体を切断するように、前記変更済みのモーションプログラムを実行し、前記第２ターゲット物体は、１つ又は複数の物理的特性との関係において前記第１ターゲット物体に少なくとも類似している、システム。
【請求項６１】
前記少なくとも１つの検査装置は、第１プレーン内のエラーを識別するべく、前記第１ターゲット物体を検査し、且つ、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１プレーン内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更する請求項６０に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項６２】
前記少なくとも１つの検査装置は、前記第１ターゲット物体の複数の表面内のエラーを識別するべく、前記第１ターゲット物体を検査し、且つ、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の表面内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更する請求項６０に記載の流体ジェット装置制御システム。
【請求項６３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記モーションプログラムによって規定された前記流体ジェット装置のための少なくとも１つの切断角度を変更する請求項６０に記載の流体ジェット装置制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
技術分野
本開示は、一般に、物体を製造するべく使用されるツールの経路を計画、生成、及び制御するシステム、方法、及び物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
多軸機械加工は、複数の方式によって運動するコンピュータ数値制御（ＣＮＣ：Computer numerically controlled）型のツールが、過剰な材料を除去することによって物体を製造するべく、使用される、製造プロセスである。このプロセスに使用されるシステムは、ウォータージェット切断システム、レーザー切断システム、プラズマ切断システム、電気放電機械加工（ＥＤＭ：Electric Discharge Machining）、並びに、その他のシステムを含む。通常の多軸ＣＮＣツールは、３つの軸における平行運動をサポートすると共に、１つ又は複数の軸を中心とした回転をサポートしている。多軸機械は、その他のＣＮＣツールとの比較において、機械の複雑さ及び価格の増大という犠牲を払って、いくつかの改善を提供している。例えば、多軸機械を使用することにより、人間の労働量を低減することが可能であり、表面を中心として接線方向にツールを運動させることにより、相対的に良好な表面仕上げを得ることが可能であり、且つ、複合的な外形を有する部品などの、相対的に複雑な部品を製造することができる。
【０００３】
高圧研磨剤ウォータージェットを含む、高圧流体ジェットは、様々な材料を切断するべく、多数の様々な産業において使用されている。研磨剤ウォータージェットは、厚い材料、ガラス、又はセラミック材料などの、困難な、厚い、又は集成された、材料の切断において特に有用であることが証明されている。例えば、本出願の譲受人であるFlow International Corporationによって製造されているMach 4（商標）５軸研磨剤ウォータージェットシステムのみならず、関節接続されたロボットアームに取り付けられた研磨剤ウォータージェット切断ヘッド組立体を含むその他のシステムなどの、高圧研磨剤ウォータージェットを生成するシステムが、現時点において入手可能である。研磨剤ウォータージェット切断システムのその他の例については、米国特許第５，６４３，０５８号、第６，９９６，４５２号、第６，７６６，２１６号、及び第８，４２３，１７２号において図示及び記述されており、これらの特許文献は、引用により、本明細書において包含される。「高圧流体ジェット」及び「ジェット」という用語は、限定を伴うことなしに、高圧ウォータージェット及び高圧研磨剤ウォータージェットを含む、すべてのタイプの高圧流体ジェットを含むものとして理解されたい。このようなシステムにおいては、通常は水である、高圧流体が、高圧ジット（又は、「ビーム」）を形成するべく、切断ヘッドのオリフィスを通じて流れ、混合チューブを通じて、この内部に、研磨剤粒子がジェット流として組み合わせられる。高圧研磨剤ウォータージェットは、被加工物を切断するべく、混合チューブから放出され、且つ、一般に「ツール経路」と呼称される、指定された経路に沿って、被加工物に向かって導かれる。
【０００４】
指定された経路に沿って高圧流体ジェットを運動させるべく、様々なシステムが利用可能である。このようなシステムは、一般に、例えば、３軸又は５軸機械と呼称することができる。従来の３軸機械は、切断ヘッド組立体が、ｘ−ｙプレーンに沿って、且つ、ｚ軸に沿って垂直に、即ち、被加工物に向かって、且つ、これから離れるように、運動しうるように、切断ヘッド組立体を取り付けている。この結果、切断ヘッド組立体によって生成された高圧流体ジェットは、適宜、ｘ−ｙプレーン内において指定された経路に沿って運動し、且つ、被加工物との関係において、上昇又は下降する。従来の５軸機械は、類似の方式によって機能するが、２つの更なる非平行な回転軸を中心とした運動を提供している。その他のシステムは、例えば、６つの別個の軸を中心として関節運動する６軸ロボットアームなどの、関節接続されたロボットアームに取り付けられた切断ヘッド組立体を含みうる。
【０００５】
５つの軸を中心としてジェットを操作することは、例えば、３次元形状を切断するためなどの、様々な理由から、有用でありうる。又、このような操作は、ジェットの切断特性について、或いは、切断結果の特性について、補正するべく、望ましいものでありうる。更に具体的には、研磨剤ウォータージェットなどの、ジェットによって生成される切断は、従来の機械加工プロセスによって生成される切断とは異なる特性を有する。高圧流体ジェットの使用の結果としてもたらされうる切断特性のうちの２つは、「テーパー」及び「トレールバック」と呼称されている。
【０００６】
図１は、テーパーの例示用の図である。テーパーは、切断装置１２からのジェット１０の幅が、ターゲット片１４内へのその進入からターゲット片からのその離脱へと変化したことの結果としてもたらされる現象である。テーパー角度αテーハ゜ーは、垂直プレーンとの関係における切断された壁のプレーンの角度を意味している。ジェットテーパーは、通常、（ジェットが被加工物から離脱する）下部表面とは異なる（ジェットが被加工物に進入する）上部表面における寸法を有するターゲット片を結果的にもたらす。また、図１には、ウォータージェット１０のテーパー距離Ｄテーハ゜ーも示されている。
【０００７】
図２は、トレールバックの例示用の図である。ストリームラグとも呼称される、トレールバックは、高圧流体ジェットが、矢印１８によって示されている移動の方向との関係において、距離Ｄトレール及び角度αトレールだけ、ターゲット片内へのジェット１０の進入の地点の背後の地点において、ターゲット片１４を離脱する、現象を識別している。これら２つの切断特性、即ち、テーパー及びトレールバック、は、望ましい最終製品に鑑み、受け入れ可能である場合もあり、或いは、そうでない場合もある。テーパー及びトレールバックは、切断が実施される速度及び材料の厚さなどのその他のプロセスパラメータに応じて変化する。別の部分からの材料の一部分の分離を確実に生成するべくジェット１０が移動する最大速度を「分離速度」と呼称することができる。従って、過剰なテーパー及びトレールバックを制御する１つの既知の方式は、システムの切断速度を低下させる、というものである。テーパー及び／又はトレールバックの極小化又は除去が望ましい状況において、従来の５軸システムは、これまでのところ、ジェットが切断経路に沿って運動するのに伴って、（切断ヘッド装置を調節することにより）ジェットに対して角度補正を適用してテーパー及びトレールバックについて補償するべく、主には、手動による試行錯誤により、使用されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概要
流体ジェット装置制御システムは、プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、少なくとも１つの一時的ではないプロセッサが読み取り可能な非一過性の記録媒体に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を含み、動作の際に、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置によって切断されるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取り、この場合に、初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含み、流体ジェット装置が、受け取られた初期モーションプログラムに従ってターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行し、モーションプログラムの実行の際に、時々、少なくとも１つのセンサから流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取り、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更し、流体ジェット装置が、変更済みのモーションプログラムに従ってターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行する、ものとして、要約することができる。少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つを含むことができる。少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ及び研磨剤質量流量センサを含むことができる。
【０００９】
少なくとも１つのプロセッサは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、及びコーナー制御プログラムの少なくとも２つを動的に変更することができる。少なくとも１つのプロセッサは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、及びコーナー制御プログラムのそれぞれを動的に変更することができる。少なくとも１つのプロセッサは、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、流体ジェット装置の切断速度を動的に変更することができる。少なくとも１つのプロセッサは、２００ミリ秒以下である応答レートにより、モーションプログラムの実行の際に、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更することができる。流体ジェット装置制御システムは、モーションコントローラを含むことができる。
【００１０】
少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ってもよく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定してもよく、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を受け取られた命じられた百分率切断速度と比較してもよく、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定してもよく、且つ、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、警告が生成されるようにしてもよく、或いは、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を少なくとも休止するようにしてもよい。実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにしてもよい。実際の百分率速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を終了するようにしてもよい。
【００１１】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置によって切断される対象のターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取ることであって、初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含む、ことと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、受け取られた初期モーションプログラムに従って、ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行することと、モーションプログラムの実行の際に、時々、少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのセンサから流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、変更済みのモーションプログラムに従って、ターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行することと、を含むものとして要約することができる。流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つから、流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることを含むことができる。リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを動的に変更することは、変更済みのモーションプログラムを生成するべく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、及びコーナー制御プログラムの少なくとも２つを動的に変更することを含むことができる。
【００１２】
方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を受け取られた命じられた百分率切断速度と比較することと、少なくとも１つのプロセッサにより、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定することと、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサにより、警告が生成されるようにする、或いは、少なくとも１つのプロセッサにより、流体装置がターゲット物体の切断を少なくとも休止するようにする、ことと、を更に含むことができる。
【００１３】
方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのプロセッサに通信自在に結合された少なくとも１つのユーザーインターフェイスから、入力として、許容されている百分率切断速度閾値を受け取ることを更に含むことができる。警告が生成されるようにすることは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されようにすることを含むことができる。流体ジェット装置がターゲット物体の切断を少なくとも休止するようにすることは、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を終了するようにすることを含むことができる。
【００１４】
流体ジェット装置制御システムは、コントローラクロックと、プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を含み、動作の際に、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置によって切断されるターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取り、基準分離切断速度を受け取り、流体ジェット装置が、受け取られた初期モーションプログラムに従ってターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行し、且つ、モーションプログラムの実行の際に、時々、少なくとも１つのセンサから流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取り、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、変更済みの分離切断速度を自律的に判定し、且つ、流体ジェット装置が、変更済みの分離切断速度に少なくとも部分的に基づいて、ターゲット物体を切断するように、コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節する、ものとして要約することができる。少なくとも１つのプロセッサは、以前のクロックレートに対する新しいクロックレートの比率が、以前の基準分離切断速度に対する変更済みの分離切断速度の比率にマッチングするように、コントローラクロックのクロックレートを調節することができる。初期モーションプログラムは、リード角度プログラム、テーパー角度プログラム、又はコーナー制御プログラムの少なくとも１つを含むことができる。少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ、研磨剤質量流量センサ、又はフォースセンサの少なくとも１つを含むことができる。少なくとも１つのセンサは、供給圧力センサ及び研磨剤質量流量センサを含むことができる。
【００１５】
少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ってもよく、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定してもよく、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を受け取られた命じられた百分率切断速度と比較してもよく、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定してもよく、且つ、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、警告が生成されるようにしてもよく、或いは、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を少なくとも休止するようにしてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのプロセッサに通信自在に結合された少なくとも１つのユーザーインターフェイスから、許容されている百分率切断速度閾値を受け取ることができる。実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにすることができる。実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を終了するようにすることができる。
【００１６】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置によって切断される対象のターゲット物体のための初期モーションプログラムを受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、基準分離切断速度を受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、受け取られた初期モーションプログラムに従ってターゲット物体を切断するように、モーションプログラムを実行することと、モーションプログラムの実行の際に、時々、少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのセンサから、流体ジェット装置の少なくとも１つの動作パラメータを自律的に受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、変更済みの分離切断速度を自律的に判定することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、変更済みの分離切断速度に少なくとも部分的に基づいて、ターゲット物体を切断するように、コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することと、を含むものとして要約することができる。コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することは、以前のクロックレートに対する新しいクロックレートの比率が、以前の基準分離切断速度に対する変更済みの分離切断速度の比率とマッチングするように、コントローラクロックのクロックレートを自律的に調節することを含むことができる。
【００１７】
方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置の命じられた百分率切断速度を受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、受け取られた少なくとも１つの動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を判定することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置の実際の百分率切断速度を受け取られた命じられた百分率切断速度と比較することと、少なくとも１つのプロセッサにより、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているかどうかを判定することと、実際の百分率切断速度が、許容されている百分率切断速度閾値超だけ、命じられた百分率切断速度と異なっているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサにより、警告が生成されるようにする、或いは、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置がターゲット物体の切断を少なくとも休止するようにする、ことと、を更に含むことができる。警告が生成されるようにすることは、視覚警告又は可聴警告の少なくとも１つが生成されるようにすることを含むことができる。
【００１８】
ターゲット物体を切断するべく流体ジェット装置を自律的に制御する方法は、少なくとも１つの検査装置により、流体ジェット装置によって切断されたクーポンの切断を検査することと、少なくとも１つのプロセッサにより、クーポンの切断の検査に少なくとも部分的に基づいて、検査装置から検査データを受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することと、少なくとも１つのプロセッサにより、変更済みの少なくとも１つの切断プロセスモデルに少なくとも部分的に基づいて、モーションプログラムを生成することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、生成されたモーションプログラムに従って、ターゲット物体を切断するように、生成されたモーションプログラムを実行することと、を含むものとして要約することができる。クーポンの切断を検査することは、トレールバック量、トレールバックプロファイル、又はテーパープロファイルを有する少なくとも１つのプロセス属性についてクーポンの切断を検査することを含むことができる。クーポンの切断を検査することは、クーポンの切断の幅及びクーポンの切断のフロントプロファイルの少なくとも１つを検査することを含むことができる。クーポンの切断を検査することは、少なくとも第１方向及び第２方向においてクーポンの切断を検査することを含むことができる。クーポンの切断を検査することは、プローブ、カメラ、又はレーザーの少なくとも１つを利用することにより、クーポンの切断を検査することを含むことができる。クーポンの切断を検査することは、そのトレールバックプロファイルの形状を判定するべく、クーポンの切断を検査することを含むことができる。クーポンの切断を検査することは、クーポンの切断の曲がりを判定するべく、クーポンの切断を検査することを含むことができる。少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することは、テーパー角度、リード角度、又は切断速度の少なくとも１つとの関係において少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することを含むことができる。
【００１９】
方法は、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、初期モーションプログラムに従って、クーポンを切断するように、初期モーションプログラムを実行することを更に含むことができる。流体ジェット装置が、クーポンを切断するように、初期モーションプログラムを実行することは、流体ジェット装置が、ターゲット物体を切断するための初期切断プロセスモデルによって規定されたリード角度において、クーポンを切断するようにすることを含むことができる。流体ジェット装置が、クーポンを切断するように、初期モーションプログラムを実行することは、流体ジェット装置が、０度に等しいリード角度において、クーポンを切断するようにすることを含むことができる。少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することは、テーパー角度、リード角度、曲がり、流体ジェット装置の混合チューブの直径、切り口プロファイル、又は流体ジェット装置のノズルの損耗の少なくとも１つを考慮するべく、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することを含むことができる。
【００２０】
流体ジェット装置制御システムは、流体ジェット装置と、少なくとも１つの検査装置と、プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体、少なくとも１つの検査装置、及び流体ジェット装置に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を含み、動作の際に、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの検査装置が、流体ジェット装置によって切断されたクーポンの切断を検査するようにし、クーポンの切断の検査に少なくとも部分的に基づいて、検査装置から検査データを受け取り、受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更し、変更済みの少なくとも１つの切断モデルに少なくとも部分的に基づいて、モーションプログラムを生成し、且つ、流体ジェット装置が、生成されたモーションプログラムに従って、ターゲット物体を切断するように、生成されたモーションプログラムを実行する、ものとして要約することができる。少なくとも１つの検査装置は、トレールバック量、トレールバックプロファイル、又はテーパープロファイルを有する少なくとも１つのプロセス属性についてクーポンの切断を検査することができる。少なくとも１つの検査装置は、クーポンの切断の幅及びクーポンの切断のフロントプロファイルの少なくとも１つを検査することができる。少なくとも１つの検査装置は、少なくとも第１方向及び第２方向においてクーポンの切断を検査することができる。少なくとも１つの検査装置は、プローブ、カメラ、又はレーザーの少なくとも１つを含むことができる。少なくとも１つの検査装置は、クーポンの切断のトレールバックプロファイルの形状を判定することができる。少なくとも１つの検査装置は、クーポンの切断の曲がりを判定することができる。少なくとも１つのプロセッサは、テーパー角度、リード角度、又は切断速度の少なくとも１つとの関係において、少なくとも１つの切断プロセスを変更することができる。少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置が、初期モーションプログラムに従って、クーポンを切断するように、初期モーションプログラムを実行することができる。少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置が、ターゲット物体を切断するための初期切断プロセスモデルによって規定されたリード角度において、クーポンを切断するようにすることができる。少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置が、０度に等しいリード角度において、クーポンを切断するようにすることができる。少なくとも１つのプロセッサは、テーパー角度、リード角度、流体ジェット装置の混合チューブの直径、切り口プロファイル、又は流体ジェット装置のノズルの損耗の少なくとも１つを考慮するべく、少なくとも１つの切断プロセスモデルを変更することができる。
【００２１】
流体ジェット装置を自律的に制御する方法は、少なくとも１つの検査装置により、流体ジェット装置によって切断された第１ターゲット物体を検査することと、少なくとも１つのプロセッサにより、第１ターゲット物体の切断の検査に少なくとも部分的に基づいて、検査装置から検査データを受け取ることと、少なくとも１つのプロセッサにより、受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することと、少なくとも１つのプロセッサにより、流体ジェット装置が、変更済みのモーションプログラムに従って第２ターゲット物体を切断するように、変更済みのモーションプログラムを実行することであって、第２ターゲット物体は、１つ又は複数の物理的特性との関係において、第１ターゲット物体に少なくとも類似している、ことと、を含むものとして要約することができる。第１ターゲット物体を検査することは、第１プレーン内におけるエラーを識別するべく、第１ターゲット物体を検査することを含んでいてもよく、且つ、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、第１プレーン内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することを含む。第１ターゲット物体を検査することは、第１ターゲット物体の複数の表面内におけるエラーを識別するべく、第１ターゲット物体を検査することを含んでいてもよく、且つ、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、複数の表面内において識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更することを含む。少なくとも１つのモーションプログラムを変更することは、モーションプログラムによって規定された流体ジェット装置のための少なくとも１つの切断角度を変更することを含むことができる。
【００２２】
流体ジェット装置制御システムは、流体ジェット装置と、少なくとも１つの検査装置と、プロセッサが実行可能な命令又はデータの少なくとも１つを保存する、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体と、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体、少なくとも１つの検査装置、及び流体ジェット装置に通信自在に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を含み、動作の際に、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの検査装置が、流体ジェット装置によって切断された第１ターゲット物体を検査するようにし、第１ターゲット物体の切断の検査に少なくとも部分的に基づいて、検査装置から検査データを受け取り、受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つのモーションプログラムを変更し、且つ、流体ジェット装置が、変更済みのモーションプログラムに従って、第２ターゲット物体を切断するように、変更済みのモーションプログラムを実行し、第２ターゲット物体は、１つ又は複数の物理的特性との関連において、第１ターゲット物体に少なくとも類似している、ものとして要約することができる。少なくとも１つの検査装置は、第１プレーン内におけるエラーを識別するべく、第１ターゲット物体を検査してもよく、且つ、少なくとも１つのプロセッサは、第１プレーン内における識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更してもよい。少なくとも１つの検査装置は、第１ターゲット物体の複数の表面内におけるエラーを識別するべく、第１ターゲット物体を検査してもよく、且つ、少なくとも１つのプロセッサは、複数の表面内の識別されたエラーについて補正するべく、少なくとも１つのモーションプログラムを変更してもよい。少なくとも１つのプロセッサは、モーションプログラムによって規定された流体ジェット装置用の少なくとも１つの切断角度を変更することができる。
【００２３】
図面のいくつかの図の簡潔な説明
図面においては、同一の参照符号により、類似の要素又は動作を識別している。図面内の要素のサイズ及び相対的な位置は、必ずしも、その縮尺が正確ではない。例えば、様々な要素の形状及び角度は、必ずしも、その縮尺が正確ではなく、且つ、これらの要素のいくつかは、図面の読みやすさを改善するべく、任意に拡大及び位置決めされている場合がある。更には、描かれている要素の特定の形状は、必ずしも、それらの特定の要素の実際の形状に関するなんらかの情報を伝達することを意図したものではなく、且つ、図面における認識の容易性を目的としてのみ、選択されたものでありうる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ウォータージェット切断プロセスにおけるテーパーを示す概略図である。
【図２】ウォータージェット切断プロセスにおけるトレールバックを示す概略図である。
【図３】例示用の一実施形態による、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム及び切断システムの機能ブロック図である。
【図４】例示用の一実装形態による、図３のＣＡＤ／ＣＡＭの一部分の機能ブロック図である。
【図５】例示用の一実装形態による、ターゲット片を生成するべく、適応ベクトル制御システム（ＡＶＣＳ：Adaptive Vector Control System）の例示用の一実装形態によって実行されるロジックのフロー図である。
【図６】例示用の一実装形態による、リアルタイムで動的なウォータージェットモデルを変更するべく、コントローラを動作させる方法のフロー図である。
【図７】例示用の一実施形態による、ウォータージェット切断システムのジェットの向きのリアルタイム調節を提供するべく、コントローラを動作させる方法のフロー図である。
【図８】例示用の一実装形態による、変化する動作パラメータに応答してリアルタイムでそのクロックを調節するべく、コントローラを動作させる方法のフロー図である。
【図９】例示用の一実装形態による、１つ又は複数の動作パラメータのリアルタイム検知に基づいてシステム警告及び／又はシャットダウンを発行するべく、コントローラを動作させる方法のフロー図である。
【図１０】例示用の一実装形態による、相対的に正確なモーションプログラム用の切断プロセスモデルに入力するために、リアルタイムの動的パラメータを利用する、ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法のフロー図である。
【図１１】例示用の一実装形態による、第１物品内のエラーを識別するべく、検査装置を利用する、且つ、検査データを使用することにより、モーションプログラムを自動的に補正する、ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法のフロー図である。
【図１２】例示用の一実装形態による、１つ又は複数のプロセス属性についてクーポンの切断を検査するべく、検査装置を利用する、且つ、検査に基づいて、切断プロセスモデルを変更又はチューニングする、ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法のフロー図である。
【図１３】例示用の一実装形態による、図１０、図１１、及び図１２において示されている方法の特徴を組み合わせた、ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法のフロー図である。
【図１４】例示用の一実装形態による、流体ジェット装置によって実施される切断の様々な切断幅属性を示す図である。
【図１５】例示用の一実装形態による、流体ジェット装置によって実施される切断の様々な切断されたフロント属性を示す図である。
【図１６】例示用の一実装形態による、クーポンのいくつかの切断のサンプル切り口幅プロファイルのプロットである。
【図１７】例示用の一実装形態による、クーポンの切断を検査するべく利用されうる、検査装置の一例を示す。
【図１８】例示用の一実装形態による、検査されたトレールバックデータからのリード角度の判定を示すプロットである。
【図１９】例示用の一実装形態による、ターゲット物体を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
詳細な説明
以下の説明においては、様々な開示されている実装形態の十分な理解を提供するべく、特定の具体的な詳細について記述されている。但し、当業者は、実装形態は、これらの具体的な詳細の１つ又は複数を伴うことなしに、或いは、その他の方法、コンポーネント、材料などを伴って、実施されうることを認識するであろう。その他の例においては、コンピュータシステム、サーバーコンピュータ、及び／又は通信ネットワークと関連する周知の構造については、実装形態の説明を不必要に曖昧にすることを回避するべく、詳細に図示又は記述されてはいない。
【００２６】
そうではないことを文脈が必要としていない限り、本明細書及び添付の請求項の全体を通じて、「有する（comprising）」という単語は、「含む（including）」と同義であり、且つ、包括的であり、或いは、オープンエンド型である（即ち、更なる、記述されてはいない、要素又は方法動作を排除するものではない）。
【００２７】
本明細書の全体を通じた「一実装形態（one implementation）」又は「一実装形態（an implementation）」に対する参照は、その実装形態との関連において記述されている特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの実装形態において含まれていることを意味している。従って、本明細書の全体を通じた様々な場所における「一実装形態においては（in one implementation）」又は「一実装形態においては（in an implementation）」というフレーズの出現は、必ずしも、そのすべてが同一の実装形態を参照しているものではない。更には、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は複数の実装形態において、任意の適切な方式により、組み合わせることもできる。
【００２８】
本明細書及び添付の請求項において使用されている、「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」という単数形は、文脈がそうではない旨を明瞭に指示していない限り、複数形の参照対象を含んでいる。又、「又は（or）」という用語は、一般に、文脈が、そうではない旨を明瞭に指示していない限り、「及び／又は（and/or）」を含む意味において利用されていることに留意されたい。
【００２９】
本明細書において提供されている開示の見出し及び要約は、利便を目的としたものに過ぎず、且つ、実装形態の範囲又は意味を解釈するものではない。
【００３０】
本開示の１つ又は複数の実装形態は、切断の表面及び切断によって生成される結果的に得られた断片に対する優れた制御を実現するために、プロセスパラメータの変動について補償するべく、リアルタイムでウォータージェット切断システム内のジェットの向きのモデルを調節する、改善された、プロセッサに基づいた方法、システム、及び技法を提供している。現時点においては、動的なウォータージェット切断の解決策を利用する際には、操作者は、セットアップインターフェイスにおいてプロセス条件を入力している。このような「事前処理」セットアップに後続しているのが、モーションコントローラに提供されうるモーションプログラムの生成である。実際には、操作者によって入力されるシステムパラメータは、本当の又は実際のシステムパラメータでない場合がある。例えば、ユーザーは、実際には、システムが、異なる圧力（例えば、８３０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ：pounds per square）、９５０００ｐｓｉ）において動作している際にも、８７０００ｐｓｉの供給圧力を入力する場合がある。同様に、システムパラメータ入力は、切断プロセスにおいて変化しうる。例えば、切断プロセスの最中に、低速の動的な封止障害は、漏洩と、事前処理セットアップにおいて設定されたフル圧力に到達することの不能性と、をもたらしうる。本明細書において記述されている１つ又は複数の実装形態は、モーションプログラムが、モーションコントローラ（例えば、ＣＮＣコントローラ、ＰＭＡＣモーションコントローラ）に供給された後の、モーションプログラムに対するリアルタイムの変更を許容している。例えば、いくつかの実装形態においては、システムは、リード角度モデル、テーパー角度モデル、及び／又はコーナー制御モデルなどを含む、動的なウォータージェット切断モデルのリアルタイムチューニングを提供している。
【００３１】
「変更済みのモーションプログラム」を生成するためのモーションプログラムに対する変更は、いくつかの方法によって実現されうることを理解されたい。例えば、モーションプログラムは、特定のステップの連続体又はリスト（例えば、地点１への移動、地点２への移動など）を含むことができる。少なくともいくつかの実装形態においては、モーションプログラムは、１つ又は複数の小さな更なる移動を追加しつつ、オリジナルのモーションプログラムをそのまま残すことにより、変更することができる。このような移動は、例えば、運動学ルーチン又はモーターコマンドに対するオフセットを通じて実行することができる。即ち、オリジナルのモーションプログラムを変更することなしに、「変更済みのモーションプログラム」を生成するべく、プログラムの効果（例えば、意図された結果）を変更することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、モーションプログラムは、モーションプログラムのステップのオリジナルのリストを変更することにより（例えば、変更済みの地点１への移動、変更済みの地点２への移動など）、変更することができる。
【００３２】
更に後述する動的なウォータージェット切断モデルは、複数のプロセスパラメータに依存しうる。このようなプロセスパラメータの例は、ウォータージェットポンプの供給圧力、研磨剤質量流量、ターゲット片上におけるウォータージェットの力などを含む。これらのプロセスパラメータの１つ又は複数が切断のプロセスにおいて変化した場合に、補正用の動的なウォータージェット切断モデルは、（例えば、テーパーについて）不正確な補正を適用する場合がある。後述するように、本開示の実装形態は、適切なセンサ又はトランスデューサを使用して１つ又は複数のプロセスパラメータを計測し、且つ、リアルタイム（例えば、１０ミリ秒（ｍｓ）以下、２００ｍｓ以下）で１つ又は複数の動的なウォータージェット切断モデルを改善又はその他の方法で変更するべく、計測されたプロセスパラメータを入力として提供している。このような入力は、適切なモーションコントローラインターフェイス又はモジュールを介してモーションコントローラに供給することができる。少なくとも１つの実装形態においては、本明細書において記述されているリアルタイム調節のために、切断速度に関係する任意の計測可能なパラメータを使用することができる。
【００３３】
例示用の実装形態は、ジェットが、望ましい切断経路プロファイルからどれだけ遠くに逸脱することになるのかを自動的に予測し、且つ、切断ヘッド装置の向きを制御するためのモーション制御プログラム又はその他のデータを生成するべく使用されうる適切な逸脱補正角度を自動的に判定する、適応ベクトル制御システム（「ＡＶＣＳ」）を提供している。逸脱補正角度は、上述のように、ターゲット片の形状のみならず、速度及び／又はその他のプロセスパラメータの関数として、判定されている。適宜、モーション制御プログラム／データ内において命令を生成するべく、（切断ヘッドコントローラが処理しうる内容に依存した形態において）逸脱補正角度を判定し、且つ、それらを使用することにより、ＡＶＣＳは、ジェットが、ターゲット片を切断するべく、３次元空間において切断経路に沿って運動するのに伴って、切断ヘッド装置／コントローラが、切断されている材料との関係において、切断ヘッドの３次元位置及び傾斜及びスイベルと、従って、ジェットのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、及び角度位置と、を自動的に制御することを可能にしている。少なくともいくつかの実装形態においては、ＡＶＣＳは、可能な場合に、望ましいトレランスを依然として維持しつつ、切断速度を極大化している。
【００３４】
少なくとも１つの実装形態においては、ＡＶＣＳは、所与の材料を通じた意図された切断の特性を判定するべく、且つ、まっすぐなライン軌跡からのジェットの予測される逸脱を考慮するための逸脱補正角度を提供するべく、高度な予測モデルの組を使用している。予測される逸脱は、例えば、ジェットが材料を通じて進入するのに伴って変化するジェットの幅に対して、及び／又は、ジェットが、意図された離脱地点から離れたなんらかの方向における地点において離脱することを結果的にもたらすストリームラグ又は偏向に対して、関係付けることができる。まっすぐな壁片を切断する際に、これらの切断現象は、トレールバック／ラグ及びテーパーとして表現することが可能であり、且つ、対応する逸脱補正は、リード補償及びテーパー補償角度として表現することができる。但し、非垂直方向（傾斜した）表面、非フラット（湾曲した）材料、ジェットの深さにわたって方向の変化を有する断片、上部及び下部において異なる形状を有する断片などのような、相対的に複雑な断片を切断する際には、これらの逸脱は、（ジェットの移動の方向及び経路との関係における前方、後方、及び側方項などの）逸脱に影響を及ぼす方向成分を有する。従って、角度補正の予測は、格段に複雑になる。高度な予測モデルを使用することにより、ＡＶＣＳは、手動による（例えば、人間の）介入を伴うことなしに、動作しており、且つ、切断機械を稼働させるべく、操作者による特殊な知識を必要とはしていない。従って、ＡＶＣＳの自動的特性は、製造時間の減少のみならず、特に複雑な部品の、切断プロセスに対する相対的に正確な制御をも、サポートしている。
【００３５】
本明細書においては、ウォータージェット、並びに、特に研磨剤ウォータージェット、の観点において記述されているが、記述されている技法は、添加剤又は研磨剤が使用されるかどうかとは無関係に、高圧又は低圧によって生成される任意のタイプの流体ジェットに適用することができる。これに加えて、これらの技法は、ｘ軸、ｙ軸、ｚオフセット、並びに、傾斜及びスイベル（或いは、その他の匹敵しうる向き）パラメータを速度以外のプロセスパラメータ及び本明細書において記述されている特定事項の関数として制御するべく、変更することができる。
【００３６】
図３及び図４は、本開示の特徴を実装するべく使用されうる例示用のシステムを示している。図５〜図９は、本明細書において記述されている特徴を実装するプロセスを示すフロー図である。
【００３７】
図３は、ターゲット片又は物体３０６を製造するためのＣＡＤ／ＣＡＭコンピュータシステム３００の使用を示すブロック図である。通常の動作において、操作者３０２は、被加工物材料３０８から切断されるターゲット物体３０６（例えば、３次元物体）の設計を規定するべく、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００上において稼働するＣＡＤアプリケーション３０４を使用している。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、Flow International Corporationによって販売される「Dynamic Waterjet（登録商標） XD」と呼称される高圧流体ジェット装置などの、研磨剤ウォータージェット（ＡＷＪ：Abrasive Water Jet）切断装置３１０（或いは、その他のタイプの切断装置）に直接又は間接的に接続することができる。切断装置３１０は、被加工物３０８から材料を除去するべく、切断ビーム３１２（例えば、ウォータージェット、レーザービームなど）を利用している。又、その他の４軸、５軸、又はこれを超える数の軸の機械を使用することにより、流体ジェット装置の「手首」が十分な（例えば、角度）モーションを許容するようにすることもできる。任意の既存のＣＡＤプログラム又はパッケージを使用してターゲット物体３０６の設計を規定することにより、本明細書において記述されている動作を許容するようにすることができる。
【００３８】
また、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、ＣＡＭアプリケーション３１４をも含んでいる。ＣＡＭアプリケーション３１４は、ＣＡＤアプリケーション３０４内に内蔵されていてもよく、或いは、逆も又真であり、且つ、一般的には、ＣＡＤ／ＣＡＭアプリケーション又はシステムと呼称されうる。或いは、この代わりに、ＣＡＭアプリケーション３１４は、ＣＡＤアプリケーション３０４と別個であってもよい。ＣＡＤアプリケーション３０４及びＣＡＭアプリケーション３１４は、同一の又は異なるＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００上に存在していてもよい。ＣＡＭアプリケーションを実装するシステムは、「ＣＡＭシステム」と呼称することができる。
【００３９】
製造対象の物体３０６のソリッド３Ｄモデル設計がＣＡＤアプリケーション３０４からＣＡＭアプリケーション３１４に入力されてもよく、ＣＡＭアプリケーションは、以下において詳述するように、被加工物３０８から物体３０６を切断するべく切断装置３１０が制御される方式を規定するモーションプログラム３１６（或いは、その他のプログラム的な又はその他のモーションに関係するデータ）を自動的に生成する。モーションプログラム３１６は、ＣＡＭアプリケーション３１４内のモーションプログラム生成器アプリケーション又はモジュール３１８によって生成することができる。操作者によって規定された際に、ＣＡＭシステム３００は、適切なインターフェイス又はモジュール３３１を介して、物体３０６を生成するべくモーションプログラム内に含まれている命令に従って被加工物３０８を切断するように切断装置３１０を制御するハードウェア／ソフトウェアコントローラ３２０（例えば、コンピュータ数値コントローラ「ＣＮＣ」）にモーションプログラム３１６を送信する。この方式で使用されることにより、ＣＡＭアプリケーション３１４は、ターゲット片を生成するためのＣＡＭプロセスを提供する。
【００４０】
図３において記述されているＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、切断装置３１０とは別個の、但し、これに接続された、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム上に存在するものとして示されているが、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、この代わりに、切断システム全体と関連付けられた切断装置及びコンピュータ又はその他のコントローラの実際の構成に応じて、全体システム内のその他の装置上において配置することもできる。例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、（機械と関連するソフトウェア／ファームウェア／ハードウェアの一部として）切断装置自体のコントローラ３２０内において埋め込むこともできる。別の例として、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、直接的に又はネットワークを通じてコントローラ３２０に接続されたコンピュータシステム上において存在することもできる。これに加えて、コントローラ３２０は、集積回路基板のみならず、ロボットシステムを含む、多くの形態をとることができる。すべてのこのような組合せ又は順列が想定されており、且つ、切断装置及び関連する制御ハードウェア及びソフトウェアの詳細に基づいて、モーションプログラム３１６の詳細及びその形態などの、記述されているＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００に対する適切な変更が想定されている。
【００４１】
いくつかの実装形態においては、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、切断ビームが、物体３０６を切断するべく、３次元空間内において機械加工経路に沿って運動するのに伴って、切断装置を、且つ、従って、切断されている被加工物材料３０８との関係における切断ビーム３１２のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸、及び角度位置を、制御する切断装置３１０の傾斜及びスイベル並びにその他のパラメータを自動的に制御するべく、モーションプログラム３１６を提供するように協働する１つ又は複数の機能的コンポーネント／モジュールを含む。これらのコンポーネントは、ソフトウェア、ファームウェア、又はハードウェア、或いは、これらの組合せにおいて実装することができる。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、モーションプログラム生成器３１８と、グラフィカルユーザーインターフェイス（「ＧＵＩ：Graphical User Interface」）などの、ユーザーインターフェイス３２２と、１つ又は複数のモデル３２４と、切断装置コントローラ３２０へのインターフェイス３２６と、を含むことができる。モーションプログラム生成器３１８は、切断装置３１０を、且つ、従って、切断ビーム３１２を、制御するために、コントローラ３２０に転送されうる、且つ、これによって実行されうる、モーションプログラム３１６又は匹敵するモーション命令又はデータを生成するべく、ＣＡＤアプリケーション３０４及びユーザーインターフェイス３２２に動作自在に結合することができる。これらのコンポーネントの代替構成及び組合せも、同様に、本明細書において記述されている技法とともに使用されるべく、想定されている。例えば、いくつかの実装形態においては、ユーザーインターフェイス３２２は、ユーザーインターフェイスが、プログラムフローを制御し、且つ、モーションプログラム３１６及び／又はデータを生成するように、モーションプログラム生成器３１８と関連付けられている。別の実装形態においては、コアプログラムフローは、モーションプログラム生成器３１８とは別個のカーネルモジュール内に隔離されている。
【００４２】
モデル３２４（機械加工知識データとも呼称される）は、適切な切断ビームの向き及び切断プロセスパラメータを判定するべく使用されうる数学モデル又はデータの組に対するアクセスをモーションプログラム生成器３１８に提供している。それぞれの数学モデルは、モーションプログラム３１６内の結果的に得られるコマンドの特定の値を生成して望ましい切断特性又は振る舞いを生成するべく、モーションプログラム生成器３１８によって使用されるアルゴリズム、数式、表、又はデータの１つ又は複数の組を含むことができる。例えば、５軸機械の環境においては、これらのアルゴリズム／数式は、適宜、それぞれのコマンドのｘ位置、ｙ位置、ｚスタンドオフ補償値、リード角度、テーパー角度、及び（例えば、切断装置の傾斜及びスイベル位置を制御するべく使用される）逸脱補正角度を生成するべく、使用することができる。いくつかの実装形態においては、モデル３２４は、逸脱補正を生成するべく、速度及び加速度値を生成するべく、機械加工経路のシーケンスを含む機械経路を判定するべく、且つ、その他のモデルを判定するべく、アルゴリズム、数式、表、規則、又はデータの組を含む。数学モデル又は機械加工知識データは、経験的な観察及び機械加工データの事前分析に基づいて、実験的に及び／又は理論的に生成することができると共に、１つ又は複数の一時的ではないコンピュータ又はプロセッサ可読媒体内において保存することができる。
【００４３】
モデル３２４は、例えば、「動的リンクライブラリ」（ＤＬＬ：Dynamic Link Library）の形態において、機械をオフライン状態とすることなしに、置換されうる、通常は、ソフトウェア又はその他のロジックの形態を有する、複数の数学モデル提供することができる。その他の実装形態においては、これらは、非置換可能であってもよく、且つ、例えば、静的にリンクされたライブラリの形態を有する、ＡＶＣＳコードに、コンパイル及びリンクすることができる。その他のアーキテクチャも、同様に想定されている。例えば、一実装形態においては、モデル３２４は、リード及びテーパー角度値を生成するアルゴリズム、数式、表、又はデータの組３３２、速度及び加速度値を生成するアルゴリズム、数式、表、又はデータの組３３０、切断曲線やコーナーなどのための変更済みの切断プロセスパラメータ値を生成するアルゴリズム、数式、表、又はデータの組３２４、並びに、その他のモデル３２６を含む。数式モデル３２４は、通常、経験的な観察及び切断データの事前分析に基づいて、実験的に且つ理論的に生成されている。
【００４４】
いくつかの実装形態においては、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、コントローラとＣＡＤ／ＣＡＭシステムの間の双方向通信のための機能を提供する適切な有線及び／又は無線リンク３２６により、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに結合されたコントローラのインターフェイス又はモジュール３３１を通じて（例えば、コントローラライブラリ３２８を介して）、命令又はデータをコントローラ３２０に伝達している。これらのコントローラ機能は、例えば、物体３０６が被加工物３０８から削り出されている間に、進行中の機械加工経路を表示するべく、使用することができる。また、これらは、後述するように、装着された機械的且つ電気的装置の現時点の状態などの、切断装置３１０の値を得るべく、使用することもできる。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００が、コントローラ３２０内において、或いは、切断装置３１０の一部分内において、組み込まれている、実装形態においては、これらのコンポーネント又は機能のいくつかを除去することができる。
【００４５】
切断プロセスの実行の際に、リアルタイムで１つ又は複数のプロセスパラメータを計測するべく動作自在である、いくつかのセンサ３３８を提供することができる。一例として、いくつかのセンサ３３８は、システム圧力センサ３４０、ウォータージェット研磨剤質量流量センサ３４２、一部分に印加された力のセンサ３４４、及び／又はその他のセンサ３４６を含むことができる。１つ又は複数のセンサ３３８のそれぞれからの出力は、コントローラのインターフェイス又はモジュール３３１に結合された適切な有線及び／又は無線リンク３２７を介して、コントローラ３２０に供給することができる。これに加えて、又はこの代わりに、１つ又は複数のセンサ３３８のそれぞれからの出力は、適切な有線及び／又は無線リンク３２９を介して、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００に供給することもできる。更に後述するように、コントローラ３２０及び／又はＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００は、１つ又は複数のセンサによって計測又は検出された１つ又は複数のプロセスパラメータに応じて、リアルタイムで切断プロセスを変更するべく、センサ３３８からのフィードバックを利用することができる。
【００４６】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００のコンポーネントの機能の多くの異なる構成及び分割が可能である。本明細書において記述されている実装形態は、特定の詳細のいくつかを伴うことなしに、或いは、コードフローの順序付けとの関係における変更、異なるコードフローなど、或いは、ユーザーインターフェイス画面上において示されている特定の特徴のようなその他の特定の詳細を伴って、実施されてもよい。従って、記述されている技法及び／又は機能の範囲は、任意の特定のルーチン又はコードロジックを参照して記述されているブロックの特定の順序、選択、又は分解により、限定されるものではない。これに加えて、本明細書において記述されている例示用の実装形態は、物体を切断するためのＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００を実装するべく、アプリケーション、ツール、データ構造、及びその他のサポートを提供している。記述されている技法のその他の実装形態は、その他の流体ジェット装置切断やレーザービーム切断などのため、を含む、その他の目的のために使用することができる。
【００４７】
図４及び以下の説明は、様々な例示されている実装形態が実装されうる例示用のＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２を形成するコンポーネントを含むネットワーク接続された環境４００の簡潔な一般的な説明を提供している。必須ではないが、実装形態のなんらかの部分については、コンピュータによって実行されるプログラムアプリケーションモジュール、オブジェクト、又はマクロなどの、コンピュータが実行可能な命令又はロジックの一般的な文脈において説明することとする。当業者は、例示されている実装形態のみならず、その他の実装形態は、例えば、ウェブ対応型のセルラー電話機又はＰＤＡなどのハンドヘルド装置、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサに基づいた、或いは、プログラム可能な、消費者電子回路、パーソナルコンピュータ（「ＰＣ：Personal Computer」）、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、及びこれらに類似したものを含む、その他のコンピュータシステム構成により、実施されうることを理解するであろう。実装形態は、タスク又はモジュールが、通信ネットワークを通じてリンクされているリモート処理装置によって実行される、分散型の演算環境内において実施することができる。分散型の演算環境内においては、プログラムモジュールは、ローカル及びリモートメモリストレージ装置の両方の内部に配置することができる。
【００４８】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、１つ又は複数の処理ユニット４１２ａ、４１２ｂ（集合的に、４１２）、システムメモリ４１４、及びシステムメモリ４１４を含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニット４１２に結合するシステムバス４１６を含むことができる。処理ユニット４１２は、１つ又は複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）４１２ａ又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）４１２ｂなどの、任意の論理処理ユニットであってよい。システムバス４１６は、メモリコントローラを有するメモリバス、周辺バス、及び／又はローカルバスを含む、任意の既知のバス構造又はアーキテクチャを利用することができる。システムメモリ４１４は、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ：Read-Only Memory」）４１８及びランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ：Random Access Memory」）４２０を含む。ＲＯＭ４１８の一部を形成しうる、基本入出力システム（「ＢＩＯＳ：Basic Input/Output System」）４２２は、スタートアップの際などに、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２内の要素の間における情報の転送を支援する基本ルーチンを含んでいる。
【００４９】
１つ又は複数の処理ユニット４１２は、１つ又は複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、用途固有の集積回路（ＡＳＩＣ：Application-Specific Integrated Circuit）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ：Graphical Processing Unit）などのような、任意の論理処理ユニットであってよい。市販のコンピュータシステムの非限定的な例は、限定を伴うことなしに、米国のIntel Corporationからの80x86又はPentiumシリーズマイクロプロセッサ、ＩＢＭからのPowerPCマイクロプロセッサ、Sun Microsystems, Inc.からのSparcマイクロプロセッサ、Hewlett-Packard CompanyからのＰＡ−ＲＩＳＣシリーズマイクロプロセッサ、Motorola Corporationからの68xxxシリーズマイクロプロセッサ、ＡＴＯＭプロセッサ、又はＡＸプロセッサを含む。そうではない旨が記述されていない限り、図４の様々なブロックの構造及び動作は、従来の設計を有する。その結果、当業者によって理解されるであろうことから、このようなブロックについては、本明細書において更に詳述する必要はない。
【００５０】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、ハードディスク４２６との間の読取り及び書込みのためのハードディスクドライブ４２４、着脱自在の光ディスク４３２との間の読取り及び書込みのための光ディスクドライブ４２８、及び／又は磁気ディスク４３４との間の読取り及び書込みのための磁気ディスクドライブ４３０を含むことができる。光ディスク４３２は、ＣＤ−ＲＯＭであってよい一方で、磁気ディスク４３４は、フロッピーディスク又はディスケットであってよい。ハードディスクドライブ４２４、光ディスクドライブ４２８、及び磁気ディスクドライブ４３０は、システムバス４１６を介して処理ユニット４１２と通信することができる。ハードディスクドライブ４２４、光ディスクドライブ４２８、及び磁気ディスクドライブ４３０は、当業者には既知のように、このようなドライブとシステムバス４１６の間において結合されたインターフェイス又はコントローラ（図示されてはいない）を含むことができる。ドライブ４２４、４２８、４３０、並びに、その関連するコンピュータ可読媒体４２６、４３２、４３４は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２用のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、及びその他のデータの一時的ではない不揮発性の保存を提供している。描かれているＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、ハードディスク４２４、光ディスク４２８、及び磁気ディスク４３０を利用するものとして示されているが、当業者は、ＷＯＲＭドライバ、ＲＡＩＤドライバ、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク（「ＤＶＤ：Digital Video Disk」）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、スマートカードなどのような、コンピュータによってアクセス可能であるデータを保存しうるその他のタイプのコンピュータ可読媒体が利用されうることを理解するであろう。
【００５１】
オペレーティングシステム４３６、１つ又は複数のアプリケーションプログラム４３８、その他のプログラム又はモジュール４４０、及びプログラムデータ４４２などの、プログラムモジュールは、システムメモリ４１４内において保存することができる。アプリケーションプログラム４３８は、１つ又は複数のプロセッサ４１２が、例えば、図３において示されているＣＡＤアプリケーション及びＣＡＭアプリケーションを実装するようにする、命令を含むことができる。これらの様々な態様については、様々なフロー図を参照し、本明細書において詳細に説明する。
【００５２】
又、システムメモリ４１４は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２が、インターネット、イントラネット、エクストラネット、電気通信ネットワーク、又はその他のネットワークを介して電子情報又はファイルをサービスするようにする、例えば、サーバー４４４などの、通信プログラムを含むことができる。描かれている実装形態におけるサーバー４４４は、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ：Hyper Text Markup Language）、エクステンシブルマークアップ言語（ＸＭＬ：Extensible Markup Language）、又は無線マークアップ言語（ＷＭＬ：Wireless Markup Language）などのような、マークアップ言語に基づいたものであり、且つ、文書の構造を表すべく文書のデータに付加される構文区切り文字を使用するマークアップ言語によって稼働している。Mozilla、Google、Microsoft、及びApple Computerからのものなどの、いくつかの適切なサーバーが商業的に入手可能でありうる。
【００５３】
図４には、システムメモリ４１４内において保存されるものとして示されているが、オペレーティングシステム４３６、アプリケーションプログラム４３８、その他のプログラム／モジュール４４０、プログラムデータ４４２、及びサーバー４４４は、ハードディスクドライブ４２４のハードディスク４２６、光ディスクドライブ４２８の光ディスク４３２、及び／又は磁気ディスクドライブ４３０の磁気ディスク４３４上において保存することができる。
【００５４】
操作者は、タッチスリーン又はキーボード４４６などの入力装置及び／又はマウス４４８や撮像装置４６６などのポインティング装置を通じて、及び／又は、グラフィカルユーザーインターフェイスを介して、コマンド及び情報をＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２に入力することができる。その他の入力装置は、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、タブレット、スキャナなどを含みうる。これらの及びその他の入力装置は、システムバス４１６に結合するシリアルポートインターフェイスなどのインターフェイス４５０を通じて処理ユニット４１２の１つ又は複数に接続されているが、パラレルポート、ゲームポート、又は無線インターフェイス又はユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ：Universal Serial Bus」）などの、その他のインターフェイスを使用することもできる。モニタ４５２又はその他の表示装置は、ビデオアダプタなどのビデオインターフェイス４５４を介してシステムバス４１６に結合されている。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、スピーカやプリンタなどのような、その他の出力装置を含むことができる。
【００５５】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、１つ又は複数のネットワークインターフェイス４６０及び／又は１つ又は複数のモデム４６１（例えば、ＤＳＬモデム、ケーブルモデム）を含むことが可能であり、且つ、１つ又は複数のリモートコンピュータ及び／又は装置に対する論理的接続４１０を使用することにより、ネットワーク接続された環境４００内において稼働することができる。例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２は、ウォータージェット装置（図３）のコントローラに対する論理的接続４１０を使用することにより、ネットワーク接続された環境内において稼働することができる。通信は、例えば、有線及び無線の企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット、エクストラネット、及び／又はインターネットなどの、有線及び／又は無線ネットワーク４７０を介したものであってよい。その他の実装形態は、電気通信ネットワーク、セルラーネットワーク、ページングネットワーク、及びその他のモバイルネットワークを含む、その他のタイプの通信ネットワークを含むことができる。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム４０２とその他のクライアントプロセッサに基づいたシステムの間の通信経路には、任意の様々なコンピュータ、スイッチング装置、ルーター、ブリッジ、ファイアウォール、及びその他の装置が存在していてもよい。
【００５６】
図５は、ターゲット片を生成するべく、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム又はＡＶＣＳの例示用の一実装形態によって実行される方法５００の例示用のフロー図である。方法５００は、５０２において始まっている。
【００５７】
５０４において、ＡＶＣＳは、ワークステーション（例えば、図３のＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００）上において稼働するＣＡＤアプリケーション（例えば、ＣＡＤアプリケーション３０４）から、などのように、操作者から、３次元ＣＡＤフォーマット又は均等物におけるターゲット片の設計（形状仕様）を含む、様々な入力データを収集している。形状仕様は、「線織面」によって形成された部分を記述することができる。
【００５８】
線織面は、通常、運動するまっすぐなラインによって掃引されるポイントの組により、記述されている。妨げられていないウォータージェットは、まっすぐなラインにおいて進行することになることから、線織面は、生成されうる部分を定義するための自然な方法を付与している。一般には、非線織面は、ウォータージェットプロセスによる切断が相対的に困難である。但し、非線織面の切断は、一連の相対的に小さな線織面の切断として、その切断を見なすことにより、線織面の切断を近似するように、実施することができる。非線織面が、相対的に小さな線織面に更にサブ分割されるほど、結果的に得られる形状が、意図されている形状を近似することになる可能性が増大する。例えば、球状表面の切断は、複数の相対的に小さな多角形のフラットな表面を切断することにより、近似することが可能であり、切断される多角形が多いほど、結果的に得られる形状の外観が、更に丸いものとなる。又、非線織被加工物から線織面を切断（除去）することも可能である。
【００５９】
これに加えて、寸法トレランス及び表面仕上げの通知（及び／又は、望ましい品質及び／又は受け入れ可能な速度）などの、その他の顧客要件を規定及び収集することもできる。少なくともいくつかの実装形態においては、これらの入力仕様は、例えば、ボタン、編集フィールド、ドロップダウン、又はドラッグ−ドロップ技法を内蔵した直接的な操作インターフェイスなどの、標準的な又はプロプライエタリなユーザーインターフェイスコントロールを通じて、ユーザーが、ターゲット片（のエリア及び／又は表面）の特定の領域に対する望ましい仕上げのトレランス及び／又は通知を割り当てることを許容するツールを使用することにより、図３のユーザーインターフェイス３２２などのＧＵＩにより、供給することができる。寸法トレランスは、例えば、数値入力又はなんらかの代替スケールにより、通知することができる。例えば、「厳格なトレランス」、「標準的なトレランス」、及び「緩いトレランス」などの、相対的な精度を通知するスケールを使用することができる。これに加えて、部分全体に、同一の寸法トレランスを割り当てる必要はない。例えば、結合表面は、その他の相対的に重要性が乏しい表面よりも高精度を必要とするものとして定義することができる。相対的に粗い表面が、相対的に乏しい寸法精度の部品を生成する状態において、部品トレランスは、頻繁に表面仕上げとトレードオフされている。寸法トレランスが表面仕上げと対立しているケースにおいては、通常は、２つのうちの相対的に厳しい要件がＡＶＣＳによって使用される。例えば、「緩いトレランス」を許容するが、「微細な仕上げ」を必要としている部分には、「微細な仕上げ」要件が割り当てられることになる。これに加えて、望ましい品質及び／又は相対的な速度の程度又はスケールなどの、表面仕上げのその他の通知が使用されてもよく、この場合に、例えば、１００％は、その部分（例えば、部分の領域）用の最大可能速度に等しく、且つ、例えば、５０％は、相対的に微細な仕上げを通知している。「粗い仕上げ」、「中程度の仕上げ」、及び「滑らかな仕上げ」などの品質の通知のような、切断の表面仕上げ又は品質を通知するその他のスケールを使用することができる。同様に、部分全体用の単一の値のみならず、既定の値が、ＡＶＣＳによって供給されてもよい。
【００６０】
５０６において、ＡＶＣＳは、通常は、操作者から、プロセスパラメータなどの、その他の入力データを収集しているが、これらのパラメータは、既定値を有していてもよく、或いは、いくつかのものは、ジェット装置コントローラに対して問い合わせると共にこれから取得することが可能であってもよい。例示用の一実装形態においては、ＡＶＣＳは、切断されている材料のタイプ、材料の厚さ、流体の圧力、ノズルのオリフィスの直径、研磨剤の流量、研磨剤のタイプ、オフセット距離、混合チューブの直径、及び混合チューブの長さ（或いは、その他の混合チューブの特性）の１つ又は複数のものの値をプロセスパラメータとして判定している。図６〜図９を参照して更に後述するように、いくつかの実装形態においては、１つ又は複数のプロセスパラメータは、リアルタイムで計測され、且つ、１つ又は複数の切断モデルをリアルタイムで動的にチューニングするべく、コントローラ（例えば、図３のコントローラ３２０）に提供されている。
【００６１】
５０８において、ＡＶＣＳは、オフセット形状を自動的に算出するべく、受け取られた形状仕様及び入力されたプロセスパラメータを使用している。オフセット形状は、ジェットが実際に占める任意の幅（ジェットに起因した切断／切り口の幅）を考慮するように、ターゲット片が切断される際に、辿る必要がある形状である。この結果、規定よりも小さい又は大きい断片の製造が防止される。ジェットの特性は、例えば、損耗に起因して、時間と共に変化することから、ジェットプロセスパラメータは、正しいオフセットを演算するべく、対応する方式によって変更する必要がある。いくつかの実装形態においては、オフセットのサイズは、固定されており、且つ、入力データの一部分である。３次元の部分用のオフセット形状の計算は、表面をオフセットする既知の技法を使用することにより、実現することができる。或いは、この代わりに、直接的な計算の代わりに、オフセット形状の近似は、ジェット進入外形（ジェットが材料に進入する部分の外形）からのオフセットを演算し、且つ、ジェット離脱外形（ジェットが材料を離脱する部分の外形）からのオフセットを演算し、且つ、次いで、ラインによって進入及び離脱外形を接続することにより、得ることもできる。表面の傾斜及び許容されたトレランスに応じて、この近似方法は、受け入れ可能である場合もあり、或いは、そうでない場合もある。
【００６２】
動作５１０〜５２０は、判定されたプログラム値をモーションプログラム構造（或いは、特定の切断ヘッドコントローラや切断ヘッドなどによって必要とされるその他のデータ構造）内において増分的に保存することにより、モーションプログラムを生成している。少なくともいくつかの実装形態においては、データ構造内のエントリは、コントローラによって実行される、保存されたモーションプログラム命令及び／又はデータに対応している。特定の切断ヘッド装置及びコントローラに応じて、モーションプログラムは、切断ヘッドを制御するハードウェア／ソフトウェア／ファームウェアに直接又は間接的に供給されるモーション命令及び／又はデータであってよい。これに加えて、いくつかの構成は、逆運動学データを必要としており、その理由は、命令が、ジェットの視点から、の代わりに、切断ヘッド内のモーターの視点から、規定されているからである。逆運動学は、ジェット座標をモーター（又は、ジョイントとしばしば呼称される）コマンドに変換するべく、既知の数学を使用することにより、演算することができる。すべてのこのような実装形態は、本明細書において記述されている技法を使用するように適切に構成されたＡＶＣＳ内に内蔵することができる。
【００６３】
具体的には、５１０において、オフセット形状は、いくつかの部分形状ベクトル（ＰＧＶ：Part Geometry Vector）にセグメント化されている。このセグメント化は、例えば、ＡＶＣＳのコンポーネントにより、自動的に実行されるか、或いは、いくつかの実装形態においては、ＣＡＤ／ＣＡＭプログラムによるなどのように、外部的に実行されてもよい。部分形状仕様及びオフセット形状からの情報は、望ましい切断経路に沿って進行するのに伴って、切断ジェットがターゲット材料に進入することになる、ジェット進入外形と、切断ジェットが相応して材料を離脱することになる、ジェット離脱外形と、を判定するべく、使用される。例えば、フラットストックから一部分を切断する際には、ジェット進入外形は、その部分の上部の切断経路を定義することになり、且つ、ジェット離脱外形は、その部分の下部の切断経路を定義することになる。その結果、１対１の関係において、ジェット進入外形をジェット離脱外形に接続するべく、複数のラインを使用することにより、ＰＧＶが形成される。即ち、進入及び離脱外形の両方の内部のＰＧＶの間には、等しい数のセグメントが存在している。少なくとも１つの例示用の実装形態においては、それぞれのＰＧＶの終点は、ラインにより、外形に沿って、それぞれの連続するＰＧＶに接続されている。少なくとも１つの実装形態においては、ＰＧＶの数は、切断対象のターゲット部分の望ましい分解能により、判定されている。又、必要とされるＰＧＶの数を判定する際には、ハードウェアの運動学又はモーションコントローラの能力などのその他のファクタを考慮することもできる。これに加えて、ジェットの開始及び終了位置に対応するように、リードイン及びリードアウトＰＧＶをオフセット形状に（或いは、事前に、ユーザーによって規定された形状に）追加することもできる。これらのベクトルは、その部分を定義してはおらず、ジェットがその被加工物内への切断を開始及び終了する方法を記述している。
【００６４】
５１２において、許容される最大切断速度の通知が、望ましい部分の１つ又は複数の表面又は領域に対して割り当てられている。通常は、操作者が、速度の通知として、或いは、表面仕上げ及び／又は品質などを規定することにより、最大速度をターゲット部分のそれぞれの領域／表面、領域の組、或いは、部分全体に割り当てている（或いは、ＡＶＣＳによって提供される既定値を使用している）。許容されている最大速度を定義することにより、切断の表面仕上げが粗くなる程度に対して上限が設定される。切断速度及び表面仕上げは、緊密に関係付けられており、従って、許容されている最大速度の通知は、切断速度、表面仕上げ、又は切断品質を表す任意のスケールの形態を有することができる。次いで、入力データ、プロセスパラメータ、受け取られた形状仕様、速度の通知、及び任意の必要とされる数学的な関係を使用することにより、ＡＶＣＳは、それぞれの個々の表面／領域に割り当てられた、通知された最大切断速度に基づいて、（ＰＧＶの間において）それぞれのセグメントのジェット進入外形に沿った望ましいツール先端速度を自動的に算出する。進入外形上のセグメント及び離脱外形上の対応するセグメントの長さが異なっているケースにおいては、切断速度は、（所与の期間内において、１つの外形上において、その他のものよりも、より多くの材料が切断される必要があることから）ジェットの長さ（材料内への突出）に沿って変化することになる。従って、ＡＶＣＳは、所与の表面のどの部分も、通知された最大許容速度よりも大きな速度において切断されないように、ジェットの進入の際に、切断速度を調節する必要がある。これは、ジェットのいくつかの部分に沿った（即ち、ＰＧＶに割り当てられた）切断速度は、ＰＧＶによって境界が定められたすべての領域（表面エリア）が品質要件に違反しない（例えば、望ましい最大速度内である）ことを保証するべく、保守的なものになりうることを意味している。最大速度の適切な通知として最大速度の百分率を使用している一例は、Flow International Corporationによって現在製造されているFlowMaster（商標）制御型形状切断システムにおいて利用可能である。表面仕上げ、速度、及び／又は品質の等価な通知については、一般に既知である。インジケータとして最大速度の百分率を使用する際には、（例えば、ニュートン制約に準拠するべく）入力データに基づいて材料の所与の厚さについて可能である最大切断速度を判定するべく、速度及び加速度モデル３３０などの、予測モデル、数式、及び／又は等価なルックアップ表をＡＶＣＳによって使用することができる。この結果、算出された最大値をスケーリングするべく、百分率値が使用される。
【００６５】
５１２においては、速度の判定が、隣接するＰＧＶによって境界が定められたセグメントのそれぞれの上部／下部ペアについて実施されている。上部及び下部セグメントの長さ及び速度の通知が付与された場合に、ＡＶＣＳは、上部及び下部切断速度の両方を自動的に算出する。
【００６６】
５１４においては、それぞれのＰＧＶの周りの取り囲まれた（仮想的な）容積を判定するべく、動作５０４からのトレランス入力データが使用されている。この容積は、それぞれのＰＧＶごとの逸脱トレランス（或いは、逸脱トレランスゾーン）を表している。実際には、トレランス要件は、その特性が方向性を有しうる。例えば、ジェットが内側コーナー内に導かれるのに伴って、その部分内に過切断の領域を生成することが好ましくない場合がある。但し、外側コーナーにおいては、トレーリングジェットによる廃棄材料内への切断は、受け入れ可能でありうる。これらの異なる要件は、ジェットがコーナー内に進行するのに伴う１つのトレランス値と、ジェットがコーナーを離脱するのに伴う別のトレランス値と、を結果的にもたらしうる。このような要件は、その部分の全体を通じて、変化するサイズ及び形状のトレランス容積を生成しうるであろう。これに加えて、例えば、その部分の任意のサブ部分の相対的に乏しい精度が必要とされている際には、単一のトレランス値をその部分の全体に対して割り当てることができる。また、例えば、既定値として、１つ又は複数のトレランスを切断システムによって割り当てることもできる。
【００６７】
５１６において、ＡＶＣＳは、切断対象の部分の形状と、形状がそれぞれのＰＧＶと関連する逸脱トレランス内にあるかどうかと、を自動的に判定している。少なくとも１つの実装形態においては、最大許容速度の通知、入力データ、受け取られた形状仕様、及び部分形状ベクトルは、ターゲット片を切断するべく被加工物材料内に運動するのに伴う切断フロントの形状（ジェットの長さの短縮）を予測するべく、使用されている。
【００６８】
５１８において、ＡＶＣＳは、ＰＧＶを記述するべく使用される、ＸＹＺ座標系との関係において適用される２つの逸脱補正角度を自動的に判定している。ここで、逸脱補正角度は、ＰＧＶのローカル座標系に適用された球面座標として表現することができる。その他の等価な表現が使用されてもよい。また、切断ヘッド装置のモーター及びコントローラに応じて、更に少ない数の又は多い数の角度が判定及び使用されてもよい。逸脱補正角度は、逸脱補正角度において規定された傾斜及びスイベルによって定義されている量だけＰＧＶから逸脱している新しいジェット方向ベクトル（ＪＤＶ：Jet Direction Vector）を生成するべく、使用される。切断フロントの予測される形状が、逸脱トレランス容積の外に位置するケースにおいては、ＪＤＶに沿ってジェットを導くことにより、逸脱トレランス容積内への切断フロントが調節されることになる。
【００６９】
５２０において、ＡＶＣＳは、使用される特定のジェットコントローラに必要とされるモーションプログラムデータ構造（或いは、その他のデータ構造）に対する調節を実施することにより、最終的なモーションプログラム／データを構築している。モーションプログラムは、ジェットが進入及び離脱外形に沿って進行するのに伴って、リードインＪＤＶの場所において始まり、且つ、リードアウトＪＤＶに対応する場所において終了する、判定された切断速度において、それぞれのＪＤＶに沿ってジェットを方向付けするべく、必要なコマンドを含んでいる。モーションプログラム命令は、モーターの位置又はツールの先端位置及び向き、或いは、その均等物、の観点において表現することができる。場所及び向きを定義するツール先端位置が使用される場合には、コントローラは、運動学式の使用を通じて、命令をモーター位置に変換しなければならない。運動学の複雑さは、通常、切断ジェットを操作するべく使用されるハードウェアの関数である。
【００７０】
例えば、いくつかのコントローラは、ジェットの向きの観点において規定されたモーションプログラムを受け取る能力を有しており、且つ、ジェットツールの先端位置からの実際のモーターの位置を判定するべく、逆運動学を内部的に使用している。但し、その他のものは、ジェットツールの先端のｘ−ｙ位置及び角度座標ではなく、モーターの位置の観点におけるモーションプログラム命令を受け取るべく、予想している。このケースにおいて、ジェットツールの先端位置をモーター位置に「変換」する必要がある際には、ＡＶＣＳは、動作５２０において、運動学式を使用することにより、このような変換を実行し、且つ、モーションプログラムデータ構造内において保存されている向きパラメータ値に対する調節を実施している。
【００７１】
５２２において、ＡＶＣＳは、ＡＶＣＳとコントローラの間の接続のセットアップに応じて、ジェット装置のコントローラ（例えば、図３のコントローラ３２０）との間において通信を確立及び／又は検証している。例えば、組込み型のＡＶＣＳの場合には、このロジックの実行は不要でありうる。
【００７２】
５２４において、ＡＶＣＳは、構築されたモーションプログラム／モーション命令／データを実行のためにコントローラに送っている（転送している、伝達している、送信している、又はこれらに類似した内容を実行している）。「コントローラ」という用語は、モーションプログラム／モーション命令／データに基づいてモーター運動を制御する能力を有する、任意の装置／ソフトウェア／ファームウェアを含む。「モーションプログラム」という用語は、本明細書においては、どこか別のところにおいて説明されているように、使用される特定のジェット装置及び／又はコントローラが理解する命令の組を通知するべく、使用されている。従って、上述のコード／ロジックは、任意のこのような命令及び／又はデータ要件のニーズに対応するべく、変更することができる。
【００７３】
ＡＶＣＳが、モーションプログラムの構築と、ジェット装置コントローラとの間の通信の確立と、を終了した後に、切断モジュールのユーザーインターフェイスは、切断プロセスを実際に実行するべく、コントローラフィードバック及び制御ダイアログ（「コントローラダイアログ」）を表示することができる。
【００７４】
５２６において、コントローラは、ターゲット片を切断するべく、モーションプログラムを実行している。コントローラが、モーションプログラムを通じて進行するのに伴って、モーションプログラムは、すべての角度及び速度の間においてスムーズに遷移する。図６〜図９を参照して後述するように、モーションプログラムの実行の際に、コントローラは、１つ又は複数のプロセスパラメータを通知するデータを受け取ることができると共に、リアルタイムで予測切断モデルの１つ又は複数を変更して切断プロセスの全体を通じて１つ又は複数のプロセスパラメータの（予測との対比における）実際の値を考慮するべく、このようなデータを使用することができる。これにより、１つ又は複数のプロセスパラメータが、予測とは異なっている、或いは、切断プロセスにおいて変化している、ケースにおいて、相対的に正確な切断が許容される。
【００７５】
方法５００は、５２８において終了する。
【００７６】
上述のように、動的なウォータージェット切断モデルは、供給圧力、研磨剤質量流量、ターゲット片上におけるウォータージェットの力などのような、複数のプロセスパラメータに依存しうる。これらの値が切断のプロセスにおいて変化する場合に、（上述の）補正動的ウォータージェットモデルは、不正確な補正を適用する場合がある。例えば、モデルが、切断経路に沿った速度の関数として、テーパー用の不正確な補正を適用する場合がある。これらのプロセスパラメータは、コントローラ（例えば、コントローラ３２０）及び／又はＡＶＣＳ（例えば、図３のＣＡＤ／ＣＡＭシステム３００）に通信自在に結合されたセンサ又はトランスデューサ（例えば、図３のセンサ３３８）により、直接的に計測することができる。
【００７７】
一般に、ウォータージェット又はその他の切断システムのコントローラは、切断プロセスにおいてセンサデータを受け取るインターフェイス又はモジュール（例えば、コントローラ３２０のインターフェイス又はモジュール３３１）を含んでいてもよく、これは、１つ又は複数の検知又は計測されたプロセスパラメータの変動のリアルタイム（例えば、１０ｍｓ、２０ｍｓのレベル）の計算を許容している。このインターフェイス又はモジュールは、「オンザフライ」でモデルを調節又は改善することにより、計測されたプロセスパラメータが動的ウォータージェット／外形制御のためにリアルタイム補正モデル内に直接的に供給されることを許容する能力を提供している。また、このような特徴は、動作パラメータの入力の際のユーザーエラーの可能性を低減する、という利益をも有する。
【００７８】
図６は、リアルタイムで動的ウォータージェットモデルを変更してジェットの向きのリアルタイム調節を提供するべく、コントローラを動作させる方法６００のフロー図を示している。方法６００は、６０２において始まっている。
【００７９】
通常のフラットストックプロセスにおいては、テーパー補償は、リード及びテーパー角度を所与の切断速度にマッチングさせることにより、実現することができる。従って、切断ジェットの向きは、切断速度の関数として変更されている。ジェットの向きは、モーションプログラムパラメータを利用して割り当てられてもよく、次いで、これらは、上述のように、モーションコントローラに搭載された逆運動学機能により、解釈される。或いは、この代わりに、システムの逆運動学に基づいて、明示的なモーターの位置がプログラミングされてもよい。このようなケースの両方において、ジェットの向きは、実際の切断プロセスが始まる前に、予期される切断パラメータに基づいて算出することができる。
【００８０】
上述のように、本明細書において記述されている実装形態の少なくともいくつかにおいて、研磨剤質量流量及び水圧などの、１つ又は複数のプロセスパラメータの状態をリアルタイムで判定するべく、センサが使用されている。切断の際の任意の時点において、プロセスパラメータが（例えば、閾値量だけ）変化したことをセンサが通知した場合には、テーパー補正、表面仕上げ、及び部分精度が悪影響を受ける場合がある。表面仕上げが、依然として、受け入れ可能でありうるが、テーパー補償及び部分精度が受け入れ不能でありうるケースにおいては、後述するように、ジェットの向きをリアルタイムで調節することが可能でありうる。
【００８１】
６０４において、コントローラは、流体ジェット装置のジェットのオリジナルの割り当てられた向きを受け取っている。６０６において、コントローラは、１つ又は複数のセンサから１つ又は複数のリアルタイムプロセスパラメータを受け取っている。例えば、コントローラは、１つ又は複数のセンサから、供給圧力及び／又は研磨剤流量の計測を受け取ることができる。６０８において、コントローラは、受け取られた、計測されたプロセスパラメータに少なくとも部分的に基づいて、ジェットの向きに対する変更を判定している。６１０において、コントローラは、ジェットの現時点の向きを取得することができる。６１２において、コントローラは、受け取られた、計測されたプロセスパラメータに基づいてジェットの向きを補正するべく、オフセットを適切なジェット向きパラメータに適用することができる。
【００８２】
方法６００は、６１４において終了する。方法６００が、オンボードの逆運動学を使用して実装されているケースにおいては、望ましいリード及びテーパー角度は、モーションプログラムの一部であり、この結果、動作６０４、６０８、６１０の実現が支援される。
【００８３】
図７は、オンボードの逆運動学能力を含むウォータージェット切断システムのジェットの向きのリアルタイム調節を提供するべく、コントローラを動作させる方法のフロー図である。方法は、７０２において始まる。
【００８４】
７０４において、コントローラは、１つ又は複数の動作パラメータセンサ（例えば、図３のセンサ３３８）から動作パラメータデータを読み取ることができる。７０６において、コントローラは、オフセット値として、ジェットの向きの必要とされる変化を判定（例えば、算出）することができる。７０８において、コントローラは、モーションコントローラからのフィードバック（例えば、位置フィードバック）を使用することにより、ジェットの現時点の向きを判定することができる。７１０において、コントローラは、この動作を実現するべく、例えば、仮想軸又はリアルタイム軸の使用などのように、モーター調節を使用することにより、ジェットの向きに対して加算又は減算することができる。
【００８５】
逆運動学の代わりに、明示的なジョイントコマンドが使用される際には、コントローラは、順運動学の知識を使用することにより、ジェット向きを判定することができる。垂直方向の壁のみを有する（すなわち、傾斜が存在していない）部分のフラットストック切断の場合には、コントローラは、垂直とは異なる任意のジェットの向きがテーパー補償又はプロセスモデルに起因している、と仮定することができる。別個の逆運動学モデルを通じて、モーターのオフセットに対する任意の調節を実行することができる。
【００８６】
垂直方向の切断を有していない部分（例えば、傾斜を有するフラットストック又は非フラットストック部分）の場合には、明示的なジョイントコマンドを使用することができる。但し、コントローラは、任意のジェットの向きの変化がテーパー補償又はプロセスモデルに起因していると仮定しなくてもよい。むしろ、このケースにおいては、コントローラは、リアルタイムでのアクセスのために、更なる情報をモーションプログラムに追加することができる。このような情報は、例えば、変数の割当を使用することにより、供給することができる。
【００８７】
図８は、変化する動作パラメータに応答して、そのクロックをリアルタイムで調節するべく、コントローラを動作させる方法８００のフロー図を示している。例えば、方法８００は、図３のコントローラ３２０のクロック３３３を制御することにより、実装することができる。方法８００は、８０２において始まる。
【００８８】
少なくともいくつかの実装形態においては、テーパー補償モデルなどの、補償モデルは、部分の分離を確実に生成するべく、ジェットが移動する最大速度である「分離切断速度」の概念に高度に依存しうる。テーパー及びリード角度は、切断の百分率速度の関数と見なされてもよく、この場合に、分離切断速度は、１００パーセント速度に関係付けられている。この方法は、変化する切断プロセスパラメータに起因して、リアルタイム調節に関する多数の結果を有する。
【００８９】
ジェット向きパラメータが百分率速度に基づいている場合には、必要とされるのは、計測されたプロセスパラメータが百分率速度に影響を及ぼす方式を判定することだけである。この結果、モーションコントローラのクロックサイクルを適切に調節することができる。これが成立する理由は、モーションコントローラのクロックレートの変更により、切断速度を調節している最中に、すべての軸の動きが同期化された状態において維持されるからである。即ち、ジェットの向きを調節する必要はなく、その理由は、切断速度調節により、すべての（既定の）補正が有効な状態において維持されるからである。
【００９０】
８０４において、コントローラは、切断プロセスのオリジナルの基準分離速度（例えば、１００％分離速度、８０％分離速度）を受け取る。上述のように、オリジナルの基準分離速度は、ユーザーによって入力された、或いは、ＡＶＣＳによって設定された、１つ又は複数のプロセスパラメータに基づいたものであってよい。８０６において、コントローラは、切断プロセスの実行の前に及び／又はその最中に、リアルタイムで１つ又は複数のプロセスパラメータを受け取ることができる。
【００９１】
８０８において、コントローラは、１つ又は複数のセンサから受け取られたリアルタイムパラメータのフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、新しい分離速度を判定（例えば、算出）することができる。８１０において、コントローラは、古い基準分離速度に対する新しい分離速度の比率にマッチングするように、モーションコントローラのクロックレートをスケーリングすることができる。例えば、新しい分離速度がオリジナルの基準分離速度の７０％である場合には、モーションコントローラのクロックレートは、オリジナルのクロックレートの７０％である新しいクロックレートに調節することができる。別の例として、状態の１つの組用の分離速度が１００インチ／分（ｉｐｍ）であるものとしよう。但し、相対的に良好な表面仕上げのために、５０ｉｐｍにおける部分の切断が選択されている。５０ｉｐｍは、実際の分離速度の５０％である基準分離速度として使用することができる。研磨剤流量が低下し、且つ、新しい分離速度が、１００ｉｐｍの代わりに、８０ｉｐｍであるとしよう。我々は、いまや、我々が４０ｉｐｍにおいて切断するように、クロックを減速させる必要があり、これは、５０ｉｐｍというオリジナルの基準分離速度に対する同一の百分率低減である。この例においては、分離切断速度が基準として使用されているが、その部分は、実際には、オリジナルの分離速度（即ち、１００ｉｐｍ）又は変更済みの分離速度（即ち、８０ｉｐｍ）において切断されてはいない。
【００９２】
上述のように、このような特徴は、切断速度調節がすべての補正を有効な状態において維持していることから、ジェットの向きの調節を要することなしに、動作パラメータのフィードバックに基づいて、リアルタイムで切断プロセスの速度を調節することを許容している。
【００９３】
方法８００は、８１２において終了する。
【００９４】
図９は、１つ又は複数の動作パラメータのリアルタイム検知に基づいてシステム警告及び／又はシャットダウンを発行するべく、コントローラを動作させる方法９００のフロー図を示している。上述のように、ウォータージェット切断モデルなどの、ビーム切断モデルのアプリケーションは、特定の切断品質（例えば、表面粗度）を定量化するべく、ユーザーからの入力を利用することができる。これに加えて、特定のシステムパラメータ（例えば、システム圧力、研磨剤流量）を規定することもできる。更には、ビーム（例えば、ウォータージェット）の命じられた切断速度を制御するべく、システムパラメータ及び望ましい結果を切断モデルに対する入力として使用することができる。実際のシステム又はプロセスパラメータを計測することにより、生成される実際の切断品質を判定（例えば、算出）するべく、切断モデル又はアルゴリズムを使用することができる。ユーザーの望ましい品質を算出されたリアルタイム品質と比較することにより、システム警告及び／又はシャットダウンを判定及び実装することができる。このような特徴は、切断プロセスのリアルタイム検証を許容しており、その結果、効率が改善され、且つ、浪費が低減又は除去される。
【００９５】
本明細書において記述されている特徴は、個々のセンサ閾値の使用との比較において、利点を提供している。例えば、個々のセンサ読取りが、警告又はシャットダウンを発行するべく使用されうる一方で、複数のセンサ読取りの組合せが、個々には範囲外であるにも拘らず、意図された切断品質をもたらしうることが可能である。このようなケースにおいては、警告を発行する又は切断プロセスをシャットダウンするよりも、切断プロセスを継続することが望ましいであろう。
【００９６】
図９において示されているように、複数のユーザーによって規定されたプロセス値９０２及びユーザーエラー閾値９０４を切断モデル９０６に入力することができる。ユーザーによって規定されたプロセス値９０２は、混合チューブの直径９２０、材料の厚さ９２２、機械加工性のインデックス９２４、オリフィスの直径９２６、圧力９２８、研磨剤の流量９３０、及び／又はその他のプロセス値を含むことができる。ユーザーエラー閾値は、（例えば、既定値又は固定値として）ユーザーによって設定された、或いは、ＡＶＣＳによって提供された、％切断速度許容値９３２及び／又はユーザーエラー閾値を含みうる。
【００９７】
９０８において、切断モデル９０６は、上述のように、ターゲット片を切断するべく使用される、命じられた百分率切断速度を生成するべく、使用することができる。
【００９８】
システムは、複数のセンサ９１０からセンサデータを受け取ることができる。例えば、ウォータージェット切断装置のポンプ９３４は、システム圧力を計測する超高圧（ＵＨＰ：UltraHigh Pressure）トランスデューサ９３６を含むことができる。同様に、コントローラは、研磨剤流量センサ９４０（例えば、パドルセンサ）を含むこともできる。
【００９９】
９１２において、切断プロセスの実行の際に、センサ９１０の出力は、切断モデル９１４に供給されうるプロセス値又はパラメータを判定するべく、コントローラ又はその他のシステムによって使用することができる。例えば、ＵＨＰトランスデューサ９３６の出力は、圧力値９４２を提供してもよく、研磨剤流量センサ９４０の出力は、研磨剤流量値９４４を提供してもよく、この場合に、圧力値９４２及び研磨剤流量値９４４は、切断モデル９１４に提供されている。
【０１００】
９１６において、受け取られた、計測されたプロセスパラメータ値に基づいて、ターゲット片を切断するべく使用される実際の百分率切断速度を判定するために、切断モデル９１４を使用することができる。
【０１０１】
９１８において、実際の切断速度を命じられた切断速度と比較することができる。比較及びユーザーによって入力された許容される百分率切断速度９３２に基づいて、システムは、警告を発行してもよく、及び／又は、切断プロセスをシャットダウンしてもよい。一例として、警告は、任意のユーザーインターフェイスを介して提供することができる。警告は、可聴のもの（例えば、ビープ、音声、サイレン）であってもよく、視覚的なもの（例えば、１つ又は複数のフラッシングライト、テキスト、グラフィックス）であってもよく、又はこれらの任意の組合せであってもよい。切断プロセスのシャットダウンを要するケースにおいては、システムは、切断プロセスを少なくとも休止する（例えば、一時的に休止する、終了させる）べく、適切なコマンドをコントローラに発行することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、切断プロセスを継続又は停止するかどうかを決定するためのプロンプトをユーザーに提示することができる。
【０１０２】
図１０は、ターゲット物体又は部分を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法１０００のフロー図を示している。方法１０００は、例えば、図３〜図９を参照して上述したシステム及び方法を使用することにより、実装することができる。
【０１０３】
上述のように、部分又はターゲット物体を切断するべく流体ジェット装置によって使用されうるモーションプログラム１００４を生成するべく、複数の切断プロセスモデル１００２を使用することができる。切断プロセスモデル１００２は、静的パラメータ１００６ｂ及びリアルタイムの動的パラメータ１００６ａを含みうる、いくつかの独立的なパラメータ１００６を入力として受け取ることができる。切断プロセスの動作の際に、いくつかのリアルタイムの動的パラメータ１００６ａ（例えば、圧力、研磨剤流量）が切断プロセスモデル１００２に入力され、これにより、相対的に正確なモーションプログラム１００４（例えば、変更済みのモーションプログラム）の生成が許容される。モーションプログラム１００４は、正確な部分及びターゲット物体１００８を生成するように、切断プロセスを制御するべく、使用される。
【０１０４】
図１１は、ターゲット物体又は部分を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法１１００のフロー図を示している。方法１１００は、例えば、図３〜図９を参照して上述したシステム及び方法を使用することにより、実装することができる。方法１１００は、いくつかの態様においては、図１０の方法１０００に類似しており、従って、上述の説明の少なくともいくつかを方法１１００に適用可能である。
【０１０５】
この実装形態においては、第１部分１００８を切断するべく、モーションプログラム１００４及び切断プロセスモデル１００２を使用することにより、まずは、流体ジェット装置が制御されている。次いで、１１０２において、システムは、１つ又は複数の検査装置（例えば、カメラ、プローブ、レーザー）を使用することにより、第１物品内のエラーを識別するべく、第１物品を検査している。例えば、検査装置は、切断された第１物品が検査されうる検査ステーションにおいて位置決めされていてもよい。１１０４において、モーションプログラム１００４を自動的に変更／補正するべく、補正エンジンが提供されてもよく、この変更済みのモーションプログラムは、次いで、第２部分及び後続の部分を相対的に正確に切断するべく、使用することができる。
【０１０６】
上述のように、「変更済みのモーションプログラム」を生成するためのモーションプログラムの変更は、例えば、モーションプログラムの移動を変更することによる、或いは、モーションプログラムに更なる小さな移動を追加することによる、などの、いくつかの方法によって実現することができる。このような移動は、例えば、運動学ルーチン又はモーターコマンドに対するオフセットを通じて実行することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、モーションプログラムは、（例えば、変更済みの地点１への移動、変更済みの地点２への移動、などのように）モーションプログラムのステップのオリジナルのリストを変更することにより、変更することができる。
【０１０７】
本明細書においては、部分スキャニング又は計測装置とも呼称される、検査装置を利用することにより、人間の介入を伴うことなしに、正確な切断経路補正をモーションプログラムに自動的に供給することができる。検査装置は、モーションプログラムが、このような識別されたエラーについて補償するべく、変更されうるように、切断された第１物品の１つ又は複数の属性を計測して切断エラーを識別するべく動作自在でありうる、２次元又は３次元カメラ、レーザー計測システム、キャリパー、座標計測機械（ＣＭＭ：Coordinate Measuring Machine）、シャドーグラフなどのような、いくつかの適切な装置のうちの１つ又は複数であってよい。少なくともいくつかの実装形態においては、切断及び検査動作は、例えば、切断プロセスが受け入れ可能となる時点まで、いくつかの部分について反復される、反復的プロセスであってよい。更には、少なくともいくつかの実装形態においては、切断及び検査動作は、切断プロセスが時間に伴って正確になるべく継続することを保証するために、定期的に反復することができる。一例として、切断及び検査動作は、特定の頻度（例えば、１回／日、１回／週）において反復されてもよく、或いは、既定数（例えば、１０、１０００）の部分が流体ジェット装置によって切断された後に反復されてもよい。
【０１０８】
少なくともいくつかの実装形態においては、検査装置は、切断された第１物品の上部表面を計測することができると共に、次いで、補正エンジン１１０４は、ＸＹプレーン内の計測されたエラーについて自律的に補正するべく、モーションプログラム１００４を調節することができる。更には、少なくともいくつかの実装形態においては、検査装置は、切断された第１物品の複数の表面を計測することができると共に、補正エンジン１１０４は、１つ又は複数のプレーン（例えば、垂直方向プレーン）内のエラーを除去するべく、切断ツールの角度を自律的に調節することができる。
【０１０９】
図１２は、ターゲット物体又は部分を切断するべく、流体ジェット装置を動作させる方法１２００のフロー図を示している。方法１２００は、例えば、図３〜図９を参照して上述したシステム及び方法を使用することにより、実装することができる。方法１２００は、それぞれ、図１０及び図１１の方法１０００及び１１００に類似しており、従って、上述の説明の少なくともいくつかを方法１２００に適用可能である。
【０１１０】
この実装形態においては、クーポンを切断するべく、モーションプログラム１００４及び切断プロセスモデル１００２を使用することにより、まずは、流体ジェット装置が制御されている。クーポンは、ターゲット物体を切断するべく使用される材料に類似した属性（例えば、材料タイプ、厚さ）を有することができる。次いで、１２０２において、システムは、１つ又は複数の検査装置（例えば、カメラ、プローブ、レーザー）を使用することにより、１つ又は複数のプロセス属性（例えば、トレールバック量、トレールバックプロファイル、テーパー）について、切断されたクーポンを検査している。１２０４において、切断されたクーポンの検査の結果に基づいて切断プロセスモデル１００２を自動的に変更／チューニングするべく、モデル変更器が提供されてもよく、この変更済みの切断プロセスモデルは、ターゲット部分を更に正確に切断するべく後から使用されうるモーションプログラムを生成するために、使用することができる。方法１２００については、図１４〜図１９を参照して更に詳細に後述する。
【０１１１】
図１３は、それぞれ、図１０、図１１、及び図１２の方法１０００、１１００、及び１２００の機能を組み合わせた方法１３００のフロー図を示している。図示のように、システムは、モーションプログラムを変更してリアルタイムの動的パラメータについて補正するべく、リアルタイムの動的パラメータ１００６ａをプロセスモデル１００２に供給することができる。更には、システムは、（例えば、必要に応じて、時々）クーポンを切断してもよく、クーポンを検査してもよく、且つ、クーポンの切断の検査に基づいてプロセスモデル１００２を変更又はチューニングしてもよい。これに加えて、又はこの代わりに、システムは、まず、第１物品又は部分を切断してもよく、これを検査してもよく、且つ、次いで、検査データに基づいてモーションプログラム１００４を変更して更に正確な部分を生成するべく、補正エンジン１１０４を利用してもよい。
【０１１２】
図１４及び図１５は、流体ジェット装置によって生成される切断の様々な属性と、本明細書において使用されている用語の関連する定義と、を示している。具体的には、図１４は、流体ジェット装置によって実施される切断の様々な切断幅又は「切り口幅」属性を示す図１４００である。このような属性は、切断対象の部分又は被加工物の厚さ（ｈ）、被加工物の上部における切断の幅（Ｗt）、被加工物の下部における切断の幅（Ｗb）、丸みの長さ（ｒ）、テーパー角度（β）、曲がり（ｂ）、バーの高さ（δ）、及びテーパー量を含む。図１５は、流体ジェット装置によって実施される切断の様々な切断されたフロント属性を示す図１５００である。このような属性は、曲がり、偏向角度、トレールバック角度、及びトレールバック量を含む。
【０１１３】
本開示の少なくともいくつかの実装形態によれば、ターゲット物体の切断の前に、流体ジェット装置によって切断されたクーポンの切り口を検査する装置及び方法が提供されている。少なくともいくつかの実装形態においては、検査装置は、クーポン内の切断の幅及びフロントプロファイルの両方を検査することができる。次いで、システムは、例えば、切断プロセスモデルの１つ又は複数の係数を変更することにより、切断プロセスモデル１００２（図１２を参照されたい）を補正又は微細チューニングするべく、検査装置から受け取られた検査データを自律的に利用することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、検査データは、類似の状況において将来使用するべく、或いは、改善された予測能力のための切断プロセスモデルの調節において使用するべく、プロセッサが読み取り可能な少なくとも１つの非一過性の記録媒体内において保存することができる。
【０１１４】
本明細書において記述されている特徴は、すべての検討事項が考慮されているわけではいない予測モデルの利用を補完するものであってもよい。例えば、流体ジェット装置の混合チューブが損耗した際に、切断プロセスモデルによって提供される予測は、損耗した混合チューブの新しい形状と、テーパー、トレールバック量、トレールバックプロファイルなどに対するその影響と、を考慮していない場合がある。
【０１１５】
少なくともいくつかの実装形態においては、検査装置は、少なくとも２つの方向におけるクーポンの切断の検査を実行している。第１方向においては、存在する場合に、切り口テーパー及び「曲がり」を判定するべく、切り口幅プロファイル（図１４を参照されたい）を検査することができる。第２方向においては、切断の深さに沿ったトレールバック量及びトレールバックプロファイル（即ち、クーポンの厚さ（ｈ））を判定するべく、切断されたフロントプロファイル（図１５を参照されたい）を検査することができる。
【０１１６】
図１６は、５％切断速度〜５０％切断速度の範囲の流体ジェット装置の様々な百分率切断速度において切断された際の、１００ｍｍの厚さ（ｈ）を有するクーポンのいくつかの切断におけるサンプル切り口幅プロファイルのプロット１６００を示している。図示のように、相対的に低い切断速度（例えば、５％切断速度）においては、テーパーは、発散しており（負であり）、且つ、相対的に高い切断速度（例えば、５０％切断速度）においては、テーパーは、収束している（正である）。
【０１１７】
図１７は、トレールバックプロファイルを計測するために、クーポン１７０８の上部表面１７０４と下部表面１７０６の間において延在する切断１７０２（図１７の上部）の一側部を検査するべく使用されうる、及び／又は、切断１７０２（図１７の下部）を検査して合計トレールバック量を検出するべく、クーポン１７０８の上部表面を検査しうる、検査装置１７００を示している。切断１７０２は、上部表面１７０４に隣接した最上部の部分１７１０と、下部表面１７０６に隣接した最下部の部分１７１２と、を含む。検査装置１７００は、切断の様々な属性（例えば、テーパー、トレールバックプロファイル、トレールバック量）を判定するべく、クーポンのエッジにおいて実施された「ニブル」切断をスキャンするべく、プローブ、ビジョンカメラ、レーザーシステムなどを含むことができる。図１７において示されている水平方向のライン１７１４は、検査装置１７００の非限定的な例示用のスキャニング増分を表している。例えば、検査装置１７００は、その異なる高さにおいて、切断１７０２のいくつか（例えば、２つ、５つ、１０個、１００個）のスキャンを取得することができる。検査装置１７００は、図１７の上部において示されているように、切断１７０２の正面図からのスキャンを取得することができると共に、更には、図１７の下部において示されているように、切断の平面図のスキャンを取得することができる。或いは、この代わりに、又はこれに加えて、検査装置１７００は、切断１７０２のその他の図から１つ又は複数のスキャンを取得することでもきる。検査装置１７００によって取得されたら、検査データは、１つ又は複数の切断プロセスモデルの任意のパラメータが、更に正確な部分を生成するべく、変更される必要があるかどうかを自律的に判定するために、流体ジェット装置制御システムの少なくとも１つのプロセッサ（例えば、コントローラ）に送信することができる。例えば、少なくとも１つのプロセッサは、検査装置１７００から受け取られた検査データに少なくとも部分的に基づいて、選択された速度において適用する必要があるテーパー角度を自律的に判定することができる。
【０１１８】
選択（又は、予測）された切断速度は、切断プロセスモデルに基づいて、必要とされる表面仕上げを実現するものであってよい。計測された幅プロファイルは、曲がりの量を考慮することにより、まっすぐからの壁の逸脱を極小化するために、テーパー角度を判定するべく使用されてもよく、或いは、意図された方向において切断の上部の下方に切断の下部を配置するべく、単純に使用されてもよい。後者のケースにおいては、曲がりを無視することができる。更に後述するように、このプロセスは、トレールバック補償の場合にも、類似している。
【０１１９】
少なくともいくつかの実装形態においては、検査装置１７００は、クーポンの切断のトレールバックプロファイルをも検査している。このようなケースにおいては、少なくとも２つの方式を採用することができる。第１の方式においては、切り口幅を検査するべく実施された同一のニブル切断が、トレールバック曲線の全体プロファイルを判定するべく、レーザー又はビジョンカメラを使用することにより、スキャニングされる。従って、このような例においては、ニブル切断は、検査装置によって正確に検査されるように、クーポン１７０８のフロントエッジ１７１６内への短い長さを有することを要する。例えば、少なくともいくつかの実装形態においては、切断の長さは、クーポン１７０８のフロントエッジと下部表面１７０６に隣接する切断１７０２の最下部の部分１７１２の間の距離として、図１７に示されているように、ジェットの離脱側（例えば、下部表面１７０６）が、判定された量（例えば、０．２５インチ）だけ、材料内に存在することを許容するべく、十分に長いものであってよい。少なくともいくつかの実装形態においては、この長さは、当初、初期切断プロセスモデルを使用することにより、予測することができる。
【０１２０】
第２の方式においては、トレールバックの合計量が計測される。図１７の下部部分において示されているように、合計トレールバック量は、基準としてのクーポン１７０８のフロントエッジ１７１６からの、上部表面１７０４における切断１７０２の長さと下部表面１７０６における切断の長さの間の差である。この方式においては、トレールバック曲線の形状を考慮してはいない。
【０１２１】
ニブル切断の端部において、ジェットは、即座に停止される必要がある。さもなければ、ジェットを切断の端部に位置した状態において残した場合には、トレールバック曲線の形状が変化することにより、切断の検査が不正確なものとなりうる。少なくともいくつかの実装形態においては、ジェットは、切断の端部においてターンオフされており、これにより、負圧が、ジェットがターンオフした後の研磨剤の詰まりの防止を支援することを許容することができる。又、切断の端部においてジェットを停止するその他の方法を使用することもできる。
【０１２２】
少なくともいくつかの実装形態においては、テーパーの補正と同一の方式によってリード角度を補正するべく、検査装置１７００から得られたトレールバックデータを使用することができる。補正において、「曲がり」が検討されてもよく、或いは、そうでなくてもよい。
【０１２３】
図１８は、検査されたトレールバックデータからのリード角度判定のプロット１８００を示している。プロット１８００は、０度、１度、２度、３度、及び３．３９度のリード角度におけるトレールバック曲線を含む。クーポンのニブル切断は、オリジナルのプロファイルの０度のリード角度において、或いは、初期切断プロセスモデルからの予測されたリード角度において、実施することができる。この結果、図１８に示されている例においては、トレールバックプロファイルの回転角度（「リード」）は、３．３９度曲線において示されているように、クーポンの下部においてゼロのトレールバックを得るべく生成されてもよく、或いは、この代わりに、クーポンの切断の深さを通じたトレールバックを極小化するべく、３度の曲線が選択されてもよい。
【０１２４】
厚さが、切断の角度又は傾斜に起因して変化する複雑な形状を有する部分の場合には、１つ又は複数の方式を採用することができる。例えば、第１方式においては、補正又は使用のためのテーパー及びリード角度の実際の値を判定するべく、遭遇される実際の厚さをクーポン切断ステーション又は「検査ステーション」上において切断することができる。別の方式においては、検査ステーションにおいて切断されるいくつか（例えば、３つ、４つ）の厚さにより、厚さの範囲をグループ化することができると共に、次いで、補間のために、トレンドラインを使用することができる。この結果、検査データに少なくとも部分的に基づいて、１つ又は複数の既存の切断プロセスモデルの係数を変更することができる。
【０１２５】
図１９は、ターゲット物体又は部分を切断するべく、流体ジェット装置制御システムを動作させる方法１９００のフロー図を示している。
【０１２６】
１９０２において、流体ジェット装置制御システムの少なくとも１つのプロセッサは、例えば、必要とされる表面仕上げに少なくとも部分的に基づいて、切断対象の部分用の切断速度又は切断速度の範囲を予測するべく、１つ又は複数の切断プロセスモデルを使用することができる。少なくとも１つのプロセッサは、１つ又は複数の選択された速度に基づいてテーパー及びトレールバックを算出又は予測することができる。
【０１２７】
１９０４において、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置が、ターゲット物体と同一の材料のクーポン内において切断（例えば、ニブル切断）を実施するようにすることができる。一例として、クーポンは、クーポン内の１つ又は複数の切断を検査するべく動作自在である１つ又は複数の検査装置によってアクセス可能である検査ステーション上において取り付けられていてもよい。上述のように、クーポンの切断は、ジェットの離脱が、少なくとも判定された距離（例えば、０．２５インチ）だけ、材料内に位置するようなものであってよく、この判定は、切断プロセスモデルによる予測に基づいたものであってよい。或いは、この代わりに、切断は、図１７を参照して上述したように、トレールバックの合計量が計測されうるように、十分に長いものであってもよい。
【０１２８】
１９０６において、１つ又は複数の検査装置は、クーポンの１つ又は複数の切断の様々な属性を検査又は計測することができる。例えば、１つ又は複数の検査装置は、クーポン内において実施された１つ又は複数の切断における幅プロファイル、トレールバックプロファイル、及び／又はトレールバック量を計測することができる。
【０１２９】
１９０８において、少なくとも１つのプロセッサは、１つ又は複数の検査装置から受け取られた、計測された属性（例えば、テーパー、トレールバックプロファイル、トレールバック量）が、切断プロセスモデルによって予測された値とマッチングしているかどうかを判定することができる。
【０１３０】
１９１０において、計測された属性が、予測された値とマッチングしていないという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、切断プロセスモデルの１つ又は複数を補正するべく、検査データを使用することができる。例えば、検査データは、１つ又は複数の判定された速度における、材料の特定の厚さにおけるテーパー及びリード角度についての補正を判定するべく、使用することができる。１９１２において、少なくとも１つのプロセッサは、テーパー及びリード角度の予測を生成するべく、補正済みのモデルを使用することができる。或いは、この代わりに、計測された属性が、予測された値とマッチングしているという判定に応答して、少なくとも１つのプロセッサは、１つ又は複数の既存の切断プロセスモデルからのテーパー及びリード角度の予測を使用することもできる。１９１４において、少なくとも１つのプロセッサは、流体ジェット装置が、判定されたテーパー及びリード角度の予測を使用して部分を切断するように、進捗することができる。
【０１３１】
１９１６において、流体ジェット装置制御システムの少なくとも１つのプロセッサは、後続の使用のために（例えば、異なっているが、類似した、部分を切断するために）、切断プロセスモデルの１つ又は複数を変更するべく、検査データを利用することができる。一例として、材料の厚さの範囲に伴う改善された予測のために、補正係数又は変更済みの予測係数を切断プロセスモデルによって使用することができる。
【０１３２】
有利には、方法１９００は、「静的」から「動的」にモデル予測式を変換している。少なくともいくつかの実装形態においては、予測式の形態は、変化しておらず、望ましいインターバルにおいて時々（例えば、定期的に）取得されうる検査データに基づいて、係数のみが変化している。
【０１３３】
上述のように、様々な装置は、クーポン又は第１物品を検査するべく、利用することができる。検査装置の非限定的な例は、レーザーセンサ（レーザー高さセンサ）、ビジョンカメラ、機械的な接触プローブなどを含む。レーザーセンサが利用されている実装形態においては、レーザーは、クーポンのエッジを検出するべく、ニブル切断に沿って材料の上部表面をスキャニングすることができる。ニブル切断の中心から混合チューブの直径の約１．０〜１．５倍だけ、横方向のオフセットが必要とされうる。又、レーザーは、センサがニブル切断の中心に沿って移動するのに伴って、切断の端部を検出することもできる。このプロセスは、材料の上部表面における切断の長さを判定するべく、使用することができる。レーザーセンサが材料の厚さに等しい焦点距離によってバックアップした際に、レーザーは、材料の下部表面における切断エッジを検出することができる。これら２つの長さの差がトレールバック量である。
【０１３４】
トレールバックプロファイル及び切り口幅プロファイルを検査するべく、相互の関係において９０度だけ、センサ又はクーポンを回転させることができる。レーザーは、サンプルクーポンの上部表面からサンプルクーポンの下部表面までインターバルにおいて切断のエッジを検出するべく、切断のプロファイルに跨ってスキャニングすることができる。検出されたエッジの場所は、幅プロファイル及び切り口のテーパーを判定するべく、使用することができる。トレールバックプロファイルを検査するべく、レーザーは、切断プロファイルの全部に合焦された状態において、ニブル切断の中心において、クーポンの材料の上部表面から下部表面まで、移動することができる。
【０１３５】
また、ビジョンカメラ、接触プローブ、又はその他の検査装置は、レーザーセンサシステムと同様に、使用することもできる。このような例においては、レーザーシステムと同様に、ビジョンカメラ、接触プローブ、又はその他の検査装置は、クーポン又は第１物品の切断を検査するべく、検査ステーション上において取り付けられてもよい。
【０１３６】
少なくともいくつかの実装形態においては、まず、テーパー角度、リード角度、及び切断速度などの、切断に使用されるパラメータを予測するべく、一般的なモデルを使用することができる。ターゲット部分を切断する前に、数式の係数を変更することができる。変更は、上述のように、検査データに基づいて実施することができる。以下の数式（１）は、
【０１３７】
【数１】
2020524610.tif 000003
（ここで、
ｗeは、切断の幅であり、
Ｖaは、更なる係数を有する別の数式から判定された研磨剤粒子速度であり、
ＸCは、ジェット長（コヒーレンシー）特性であり、
Ｖeは、（材料に依存する）閾値速度であり、
σfは、材料プロパティであり、
ｃは、研磨剤使用法の実験的係数であり、
ｄmは、混合チューブの直径であり、
Ｒは、Ｘｃ／ｄｍの比率であり、
Ｘは、ジェットの離脱からの軸方向の距離であり、且つ、
ｍaは、研磨剤の流量である）いくつかの係数を有する切り口幅モデル用の例示用の数式である。
【０１３８】
上述のように、切断速度、加速度、及び材料の機械加工性に基づいてジェットの偏向及び形状（並びに、結果的にもらされるテーパー及びトレールバック）を予測するのではなく、少なくともいくつかの実装形態においては、部分又はモーションプログラム及びノズル方向を補正して正確な部分を結果的にもたらすべく、切断結果の直接的な観察を使用することができる。計測された形状（例えば、上部及び下部）を望ましいＣＡＤモデルと比較する自動的なアルゴリズムが、ＣＡＤ形状からの形状逸脱を生成する。コンピュータ実装されたアルゴリズムが、その形状逸脱を部分プログラム内のノズル位置及び方向の変更と関連付けることができる。これを実行する方法は、ＣＡＤモデルがＧコードプログラミングのために複数のセグメントに既に分割されている場合には、セグメントごとに補正するベクトル補正を伴う自動的べストフィットマッチング又は多くのその他の方法を含む。
【０１３９】
少なくともいくつかの実装形態においては、望ましいレベルの仕上げ部分精度において収束するべく、複数の反復が、望ましい、或いは、必要とされる、場合があろう。それぞれの反復及び結果的に得られる検査／補正は、より良好な結果をもたらしてもよく、且つ、最終的に非常に正確な部分に収束する。少なくともいくつかの実装形態においては、精度のレベルは、ユーザーにより、プログラム（例えば、選択、入力）可能であってよく、且つ、反復は、その精度のレベルが充足される時点まで、自動的に実行されてもよい。自動化された決定は、例えば、結果的に得られる下部エッジの品質が、望ましい精度レベルを実現するべく、波打ち過ぎている場合の、部分を切断する際の速度の全般的な低減を含みうる。
【０１４０】
少なくともいくつかの実装形態においては、上述の方法は、速度、加速度、及び材料、並びに、ジェットプロパティに基づいて、ジェットの振る舞いの不完全なモデルとの関連において、使用することができる。このようなモデルは、相対的に良好な初期切断精度を結果的にもたらす。相対的に良好な初期切断部分によって開始することにより、相対的に少ない数の反復によって望ましい最終的な切断部分精度に到達することが可能となる。又、これに加えて、少なくともいくつかの実装形態においては、材料又はジェットプロパティパラメータなどのパラメータ（例えば、機械加工性インデックス、有効ジェットパワー）を改善するべく、直接的な形状計測値をモデルにフィードバックすることもできる。例えば、計測された形状が、一貫性を有するテーパーを示している場合には（例えば、指摘されている平均的な補正ベクトル）、同一の材料及びジェットを使用した次の新しい部分切断が、初期切断において相対的に正確なものとなるように、その特定の材料／ジェット組合せの機械加工性インデックスに対する補正係数を生成することができる。同一の内容は、直接的なトレールバックス細溝計測と共に、実行されてもよく、次いで、これを使用し、モデル化の仮定を調節又は補正することができる。有利には、上述のシステム及び方法は、結果的に得られる切断部分の形状を改善しており、且つ、ジェット形状、研磨剤流量、材料プロパティなどの事前の知識を必要としてはいない。その結果、部分が切断されうる限り、システム及び方法は、形状を補正することが可能であり、且つ、いくつかの反復の後に、良好な部分を切断することができる。
【０１４１】
少なくとも１つの実装形態においては、切断部分の少なくとも一部分をスキャニングするべく、３Ｄレーザースキャナを使用することができる。ジェットが離脱する、部分の下部は、スキャナ又はその他の適切な計測装置により、計測することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、スキャナ又は計測装置が（例えば、ジェットの進入及び離脱を含む）部分の全体を計測している場合には、切断された部分が切断位置において留まることが必要ではない場合がある。次いで、収集されたスキャンデータを理想的なＣＡＤ形状と自律的に比較することができる。少なくともいくつかの実装形態においては、部分上の任意の細溝も、同様に計測されており、これにより、その場所におけるトレールバック及びジェット形状の直接的な計測を付与することができる。補正ベクトルが、自動的に生成されてもよく、且つ、そのオフセットが、部分プログラムの進入及び離脱形状に対して自律的に適用されてもよい。少なくともいくつかの実装形態においては、切断エッジのみを検出するべく、（例えば、物理的、光学的、レーザー、その他などの）単軸のスキャナが使用されてもよく、且つ、切断部分の側部上のトレールバックの任意の直接的な計測ではなく、切断エッジ場所に基づいて、補正が実施されてもよい。
【０１４２】
本明細書において記述されている実装形態の少なくともいくつかは、大きな利点を提供している。例えば、本開示の実装形態の少なくともいくつかは、大量の時間及び費用を必要とする「静的」モデルを継続的に改善するニーズを低減又は除去している。更には、少なくともいくつかの実装形態は、切断プロセスにおいて変化しうる又は変化しえない１つ又は複数（例えば、多数）の変数を考慮している。これに加えて、少なくともいくつかの実装形態は、検査データを自動的且つ直接的に利用することにより、且つ、切断プロセスモデルを変更するべく検査データを利用することにより、相対的に正確な部分を切断することを許容している。又、本明細書において記述されている少なくともいくつかの実装形態は、有意な、十分に開発された運動学戦略を既に提供している既存のモデル上において構築されており、これにより、これまで実現されているものよりも更に正確なモデルが提供されている。
【０１４３】
以上の詳細な説明は、ブロック図、概略図、及び例を使用することにより、装置及び／又はプロセスの様々な実装形態について記述している。このようなブロック図、概略図、及び例が１つ又は複数の機能及び／又は動作を含む範囲において、当業者は、このようなブロック図、フローチャート、又は例におけるそれぞれの機能及び／又は動作は、様々なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は実質的にこれらの任意の組合せにより、個々に及び／又は集合的に、実装されうることを理解するであろう。少なくとも１つの実装形態においては、本主題は、用途固有の集積回路（ＡＳＩＣ）を介して実装することができる。但し、当業者は、本明細書において開示されている実装形態は、全体的に又は部分的に、標準的な集積回路内において、１つ又は複数のコンピュータ上において稼働する１つ又は複数のコンピュータプログラムとして（例えば、１つ又は複数のコンピュータシステム上において稼働する１つ又は複数のプログラムとして）、１つ又は複数のコントローラ（例えば、マイクロコントローラ）上において稼働する１つ又は複数のプログラムとして、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）上において稼働する１つ又は複数のプログラムとして、ファームウェアとして、或いは、実質的にこれらの任意の組合せとして、等価に実装することが可能であり、且つ、ソフトウェア及び／又はファームウェア用の回路の設計及び／又はコードの作成は、本開示に鑑み、当業者の技術に含まれることを認識するであろう。
【０１４４】
当業者は、本明細書において記述されている方法及びアルゴリズムの多くは、更なる動作を利用してもよく、いくつかの動作を省略してもよく、及び／又は、規定されたものとは異なる順序において動作を実行してもよい、ことを認識するであろう。
【０１４５】
これに加えて、当業者は、本明細書において教示されているメカニズムは、様々な形態においてプログラムプロダクトとして流通される能力を有しており、且つ、例示用の実装形態は、流通を実際に実行するべく使用される特定のタイプの信号保持媒体とは無関係に、等しく適用されることを理解するであろう。信号保持媒体の例は、限定を伴うことなしに、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルテープ、及びコンピュータメモリなどの記録可能なタイプの媒体を含む。
【０１４６】
上述の様々な実装形態は、更なる実装形態を提供するべく、組み合わせることができる。本明細書における特定の教示及び定義との間において一貫性を有しているという点において、２００４年７月２０日付けで発行された米国特許第６，７６６，２１６号、２００６年２月７日付けで発行された米国特許第６，９９６，４５２号、２０１３年４月１６日付けで発行された米国特許第８，４２３，１７２号、及び２０１７年６月２３日付けで出願された米国特許出願第６２／５２３，９７９号を含む、本明細書において引用されている米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、及び非特許文献のすべては、引用により、そのすべてが本明細書において包含される。実装形態の態様は、更なる実装形態を提供するために、様々な特許、出願、及び公開のシステム、回路、及び概念を利用するべく、必要に応じて変更することができる。
【０１４７】
これらの及びその他の変更は、以上において詳述した説明に鑑み、実装形態に対して実施することができる。一般に、添付の請求項においては、使用されている用語は、請求項を本明細書及び請求項において開示されている特定の実装形態に限定するものとして解釈されてはならず、且つ、その請求項に付与される均等物の完全な範囲と共に、すべての可能な実装形態を含むものとして解釈することを要する。従って、請求項は、本開示によって限定されるものではない。
【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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【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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【国際調査報告】
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