"部品の製造の精度を高めるための方法であって、部品の数値による定義から導出された機械制御媒体で、その部品を作るように機械に指示をする機械コントローラにおいて、命令された位置の尺度を、機械上での部品の機械加工中の、部品、組立体、または関連する工具上の重要な特徴の実際の位置変化の測定に基づいた形態尺度で作るステップを含む、方法。前記命令された位置の尺度を作るステップは、部品の数値による定義から導出された機械制御媒体を、部品、機械、または工場のワークピースの実際の温度が、設定点の温度から予め定められたしきい値だけ逸脱したときに計算される熱効果尺度で、調整するステップを含む、請求項1に記載の方法。前記尺度を作るステップは、部品、機械、または工場のワークピースの温度が予め定められた増分だけ変化する度に、熱効果スケールファクタを計算するステップを含む、請求項2に記載の方法。a工作機械が作業する部品または組立体の数値による定義から生成された命令に基づいて、エンドエフェクタを有する工作機械を第1の命令された位置に駆動するステップと、b工作機械が第1の命令された位置で停止したときに、エンドエフェクタの位置を正確に測定するステップと、c測定された位置と第1の命令された位置とを比較するステップと、dもし測定された位置と命令された位置との間の差が予め定められたしきい値を超えた場合に、デルタ訂正命令を工作機械に送ってエンドエフェクタの位置を調整するステップと、e選択的に、機械加工中の部品の実際の寸法の測定値に基づいたスケールファクタで、数値による定義から導出された熱効果に対する命令された位置の尺度を作るステップと、f選択的に、部品、組立体、または関連する工具上の重要な特徴の位置の変化の測定に基づいた形態尺度で、数値による定義から導出された命令された位置の尺度を作り、かつ、その形態尺度に応じてデルタ訂正命令を調整するステップと、g選択的に、機械に装着されかつ部品の数値による定義から導出された機械命令で機械によって命令された位置へと導かれる検査プローブを使用して、機械加工された部品を測定するステップとをさらに含み、前記検査は、検査する特徴の組の測定を含み、前記測定は、部品を承認するよう行なわれかつその精度を高めるようにデルタ訂正命令を機械に提供ずることによって増強され、前記デルタ訂正命令はプローブの真の位置の測定値を機械によって命令された位置と比較することから導出される、請求項1、2、または3に記載の、機械の精度を高めるための方法。前記位置測定は光学的に行なわれる、請求項4に記載の方法。i請求項4に記載のステップaからfを完了した後に、工作機械でワークピース内に第1の孔をあけるステップと、ii請求項4に記載のステップaからfを繰返して、工作機械を第2の命令された位置に移動させるステップと、iii第2の命令された位置において工作機械でワークピース内に第2の孔をあけるステップとを含む、請求項4または5に記載の方法。前記デルタ訂正命令は、位置調整のための機械媒体の命令文である、請求項4、5、または6に記載の方法。前記エンドエフェクタの位置を測定するステップは、独立した測定装置で、機械上の少なくとも1つの再帰反射器からの情報を得るステップを含む、請求項4、5、6、または7に記載の方法。前記熱効果に対する命令された位置の尺度を作るステップは、a部品の寸法を最初の基準として測定するステップと、b部品の寸法を再度測定するステップと、c再測定された値を最初の基準と比較して、スケールファクタを計算するステップと、dそのスケールファクタに基づいてデジタルデータセット表現または命令された位置を調整するステップとを含む、請求項4、5、6、7、または8に記載の方法。前記スケールファクタは、再測定値の最初の基準に対する比である、請求項9に記載の方法。請求項6、7、8、9または10に記載の方法によって得ることが可能な、正確に穿孔されたワークピース。位置付けの精度が改善された工作機械システムであって、aエンドエフェクタを含んで、部品の機械加工動作を行なうよう適合された、工作機械と、b工作機械に結合されて、部品の工学的設計図またはデジタルデータセット表現から導出された位置制御媒体を通じて、工作機械を命令された位置へと動かすよう命令するための、機械コントローラと、cエンドエフェクタの真の位置を測定するよう位置付けられた、少なくとも1つの独立した測定システムと、d測定システムからのエンドエフェクタの測定された位置と命令された位置とを比較し、かつ、その命令された位置と測定された位置との間の差を相殺するように機械コントローラへと調整信号を提供するための、計算システムと、e選択的に、部品のサイズまたは方位に影響を与える、経時変化する工場の条件について、部品のデジタルデータセット表現から導出された命令された位置を調節するための手段とを含む、工作機械システム。部品の数値による定義による表現と工作機械のエンドエフェクタの測定された真の位置との比較に基づいて、機械コントローラに再位置付けの命令を提供するよう記録される、コンピュータ可読な情報を有するコンピュータソフトウェア記憶媒体を含む、情報記憶媒体。工場における部品製造中の部品の変化を補償するよう、部品の形態を表わす機械媒体の空間的仕様を修正するための方法であって、a十分な数の位置において部品を測定して、その実際の形態を第1のデジタル表現で識別するステップと、bその部品を再測定して、その部品の第2のデジタル表現を生成するステップと、c第2のデジタル表現を第1のデジタル表現と比較して、スケールファクタを決定するステップと、dそのスケールファクタに従って機械媒体を調整するステップとを含む、方法。部品、機械、または製造用ワークセルの設計温度と実際の温度との温度差を補償するための、請求項14に記載の方法であって、a基準温度における部品の意図された形態のコンピュータ可読なデータセット表現を作成するステップと、b予め定められた増分による工場の温度変化に基づいた選択された間隔で、十分な数の位置において製造用ワークセル内の部品を測定して、工場の条件に起因する部品のサイズまたは方位における相対的な変化を識別するステップと、c再測定値/基準測定値の比によって、機械媒体または数値による定義を調整するステップとを含む、方法。前記部品を測定するステップは、i部品上の選択された位置に、少なくとも3つの基準特徴を配置するステップと、iiレーザ干渉計で各基準特徴の位置を測定して、コンピュータメモリ内に位置データを記憶するステップと、iii基準特徴の位置データに基づいて基準平面および座標システムを判定して、基準特徴の相対的な位置を規定するステップとを含む、請求項14または15に記載の方法。前記スケールファクタは、スケーリングによって部品が等角となるように、デカルト座標系におけるいずれかの軸に沿って共通のスカラーで測定を変化させる、第一次訂正である、請求項14、15、または16に記載の方法。請求項14、15、16、または17に記載の方法に従ってスケールファクタを判定するよう記録される、コンピュータ可読な情報を有するコンピュータソフトウェア記憶媒体を含む、情報記憶媒体。検査工具で製品の特徴を測定することによって製品を承認するための方法であって、a機械のスピンドル内に測定プローブを位置付けるステップと、b製品の数値による定義において特定された製品の意図された形態から導出される検査シーケンスに従って、製品上の選択された検査特徴を検査測定値の組としてプローブで測定するステップと、c工場の条件変化によって引き起こされる検査工具内の製品の実際の形態の変化の測定に従って、特徴の相対的なサイズおよび位置を調整するよう、数値の定義によって特定された製品の意図された形態の尺度を作るステップとを含む、方法。前記ステップaからcは、製品をその製品を製造するのに関連する製造用工具および製造用機械から取除く前に行なわれる、請求項19に記載の方法。前記機械は、機械および工場の位置付けの誤差を訂正するよう機械に関連してレーザ測定装置が設けられた機械制御の増強によってその精度が強化された、ポストミルまたはガントリ穿孔機械である、請求項19または20に記載の方法。前記測定プローブは、測定ステップ中に部品に物理的に接触するタッチプローブである、請求項19、20、または21に記載の方法。前記測定プローブはレーザプローブである、請求項19、20、21、または22に記載の方法。前記尺度を作るステップは、ワークピースの実際の温度の理論的な設計基準からの逸脱に基づいた熱効果尺度で、数値による定義から導出された熱効果に対する命令された位置の尺度を作り、かつ、その熱効果尺度に応じてデルタ訂正コマンドを調整するステップを含む、請求項19、20、21、22、または23に記載の方法。前記尺度を作るステップは、部品、組立体、または関連する工具上の重要な特徴の位置変化の測定に基づいた形態尺度で、数値による定義から導出された命令された位置の尺度を作り、かつ、その形態尺度に応じてデルタ訂正命令を調整するステップを含む、請求項19、20、21、22、23、または24に記載の方法。前記尺度を作るステップは、絶対照準レーザ測定システムで部品上の検査ターゲットの組の位置を測定し、かつ、測定された位置変化に関連して命令された位置の尺度を作ることによって、部品における回転、並進運動、成長、または他の変化を説明する、請求項25に記載の方法。機械の精度を高めるための方法であって、a部品の工学的仕様から導出された機械媒体を使用して、機械を第1の機械加工の位置に移動させるステップと、b独立した、高精度の測定装置で、第1の機械加工位置における機械の真の位置を測定するステップと、c第1の機械加工位置におけるその位置のための工学的仕様と真の位置とを比較するステップと、dその真の位置と第1の機械加工の位置との間の比較が予め定められたオフセットしきい値を超えた場合に、機械に対してデルタ訂正命令を供給してその位置を訂正するステップとを含む、方法。機械コントローラの制御下の工作機械の真の位置と、部品の工学的仕様から導出された機械媒体に従って機械コントローラが工作機械をそこに位置付ける位置との比較が、予め定められたオフセットしきい値を超えた場合に、機械媒体内のデルタ訂正命令を機械コントローラへと提供するよう記録されたコンピュータ可読な情報を有するコンピュータソフトウェア記憶媒体を含む、情報記憶媒体。工作機械の位置付けの精度を高めるための工作機械システムであって、a工作機械および機械コントローラを有する機械と、b機械コントローラに接続されて、請求項13、18、または28に記載の情報記憶媒体を実行するための手段とを含む、工作機械システム。前記方法は部品の製品承認検査で使用され、かつ、エンドエフェクタは検査プローブを保持する、請求項1、2、または4に記載の方法。機械に対するワークピースの実際の配向のための経路を訂正するように予め定められた機械経路を修正するための方法であって、aワークピース上に位置付けられた少なくとも3つのターゲットを測定するステップと、b機械上の少なくとも3つのターゲットを測定するステップと、c前記ステップaおよびbの測定値に基づいて、機械を部品上の正しい位置に導くステップとを含み、前記正しい位置は部品の工学的仕様から導出され、さらに、d必要に応じてステップa、b、およびcを繰返して、経路の精度を維持するステップを含む、方法。機械の精度を高めるための方法であって、機械コントローラの制御下の工作機械の真の位置と、部品の工学的仕様から導出された機械媒体に従って機械コントローラが工作機械を位置付けるその位置との比較が、予め定められたオフセットしきい値を超えた場合に、機械コントローラに機械媒体内のデルタ訂正命令を提供するステップを含む、方法。機械の精度を高めるための請求項32に記載の方法であって、a部品の工学的仕様から導出された機械媒体を使用して、工作機械を移動させるステップと、b工作機械の真の位置を独立して測定するステップと、c真の位置と、機械媒体によって意図されたその位置との比較に基づいて、工作機械に対して位置調整命令を供給するステップとを含む、方法。精度が改善された工作機械システムであって、a機械コントローラを含んで、部品の工学的仕様から導出された機械媒体を使用して工作機械を移動させるための手段と、b工作機械の真の位置を独立して測定するための手段と、cプロセッサを含んで、真の位置と機械媒体によって意図されたその位置との比較に基づいて機械コントローラに対して位置調整命令を供給するための手段とを含む、工作機械システム。好ましい実施例の詳細な説明SOMaCの一般的な概要を述べた後に、SOMaCのハードウェアアーキテクチャを説明する。その後、計算用ソフトウェアアーキテクチャについて説明する。この説明を通じて、SOMaCのNC機械への実装について述べているが、この原理は、ロボット、自動化された工具、機械、取付具、および、自動または手動制御の下で動く他の物体に対しても、応用することが可能である。自動化された工作機械、またはロボットの精度を高めて、部品が工学的設計仕様により近くなるように製造されるようにするために、独立した、より高精度の位置測定システムで機械制御を強化して、機械および工場に起因する誤差を訂正するようにしている。SOMaCは、機械媒体内のデルタ訂正命令を機械コントローラに提供して、機械のエンドエフェクタを意図される機械加工の位置へとより近づけるようにする。独立した測定システムは、機械が機械加工に先立って停止した時点で、エンドエフェクタの真の位置を識別する。SOMaCはその後、機械の位置付けのずれを調整する。これは、SOMaCが部品またはワークピースの機械に対する関係すなわちその方位を把握しており、かつ、その双方を共通の評価基準系で測定するためである。このような強化機能は、機械加工プロセスのCPを改善しかつ機械のずれの割合を減じるが、この機能を達成するためには、SOMaCは部品の数値による定義から導出される機械媒体を有さねばならず、機械と部品との相対的な位置を知るために機械および部品を較正せねばならず、機械に装着された再帰反射器ターゲットを工具の先端の正確な位置に較正せねばならず、かつその後、強化された機械媒体を実行して、デルタ訂正命令を付加しながら、機械加工の作業を実行せねばならない。機械媒体の準備は、部品の数値による定義CADモデルにおいてその物理的な特徴で特定された部品を製造するように、機械を一連の機械加工動作中に移動させるための命令commandを導出する作業を含む。このようにして導出された経路および点を機械媒体と呼び、これは、機械コントローラが解釈することのできるソフトウェア命令instructionsの組である。製品を承認するための機械媒体もまた、部品の工学的設計仕様から導出されねばならない。製品の承認のためには、検査プローブが部品の重要な形態を識別しかつ測定して、部品が実際に工学的設計仕様に確実に対応するようにする。部品および機械の方位の構築、本出願人がシステムの較正とも呼ぶこのプロセスについては、この詳細な説明の最後の部分でより詳細に説明するが、較正においては、独立した、高精度の測定システム、通常はレーザトラッカと、機械および部品との間で、評価基準系を設定する。較正のためには、トラッカは機械の作業体積内の少なくとも3つの予め定められた位置を測定せねばならない。再帰反射器の較正は、通常、トラッカがシステムの測定もまた行なっている間に、機械で部品の重要な形態のタッチプローブによる測定を行なう作業を含む。実際に、機械およびトラッカが、各々の重要な形態の位置が機械媒体が特定する座標に位置することに同意すると、これらの座標はこのステップ中に同期化される。このステップ中、SOMaCはまた、最初の基準尺度を決定する。SOMaCはこれを使用して、オートスケールまたはリアルタイムの配向を行ない、それにより、部品の製造中の工場の条件に起因する、部品、機械、またはその双方における変化に対して、その機械媒体を調整する。機械が機械の各停止時にまたは別の、オペレータによって規定された間隔で機械媒体を実行する際に、SOMaCはエンドエフェクタの真の位置を測定して、尺度の調整を含む、精度を改善するのに必要なデルタ訂正命令を計算する。SOMaCは、特に大型のNC機械について、機械の精度を向上させる。精度を改善することによって、SOMaCは変動のより少ない部品を製造することができる。これらの部品は、工学設計仕様により近付けられ、また、機械の摩耗または誤差の蓄積による精度における生来のずれが大いに低減される。ばらつきのより小さい部品は、組立がより容易である。それらは、工学的設計仕様により近い構造へと組立てられる。SOMaCを使用すれば、機械の精度の確認およびプロセス後の検査の必要性を排除できる可能性がある。そうなれば、製造業者が機械の固有の精度を高めるよう機械の品質を向上することができるようになり、また、製造業者が機械により多様性を持たせることができるようになるため、製造業者の工作用コストが大幅に減じられる。一局面においては、SOMaCは、座標測定機械CMMの代わりに、製品の承認検査に使用することが可能である。これにより、製造業者は、資本、設備、およびメンテナンスライフサイクルのコストを最小に抑えることが可能となる。これは、今日における細かくかつ機敏な製造工程における製品コストを制御する上で、重要な到達目標である。SOMaCは、部品および組立体のコストを減じ、全体的な製造のサイクル時間を減じ、部品および組立体の品質を向上してそれらが工学的設計仕様により密接に対応するようにし、かつ、製品、少なくとも航空宇宙機器用の製品について性能を改善させることにより、顧客の満足度を向上させる。この場合、性能の改善は、単位コストの低減をともなう。I.SOMaCハードウェアアーキテクチャ好ましいSOMaCシステムの5つのハードウェア構成要素図3は:1機械、2機械コントローラ、3独立した測定システムたとえば、レーザトラッカ、4独立した測定システムコントローラ、および、5ワークステーション、である。機械およびそれらのコントローラは、部分プログラム制御、オペレータインターフェイス、サーボ制御、電力分布および制御、エンコーダ信号条件付け、ならびに外部装置との通信を含む、多数の機械制御の局面を受持つ。多くの機械コントローラは、最小限度の産業標準化でのみ存在する。コントローラが多種多様であることは、SOMaC等の能力を、インストールされた機械の大きな基礎へと統合または移動させる試みにおいて、大きな問題を生み出す。この問題を克服するための本発明による方法は、この説明の後の部分で取扱う。この解決策は、その能力を実際に実装するのに重要である。なぜなら、ボーイング社Boeingのような製造業者は、システムをその既存の多数の工作機械とともに使用することができることによって、多大な利益を受けるためである。本発明の好ましいワークステーションは、AIXオペレーティングシステムで動作するIBMRS6000であるが、同様の能力を有する他のシステムもまた使用することが可能である。このワークステーションは、レーザトラッカコントローラと機械コントローラとの間にリンクを提供する。このワークステーションは、部分プログラムを制御し、レーザトラッカからの測定値を要求し、かつ、デルタ訂正命令を機械に提供して、機械のエンドエフェクタまたは検査プローブを意図された設計位置へとより近づけるようにする。SOMaCは、NCコントローラからワークステーションへとプログラムコントロールを移す。ワークステーションはデルタ訂正命令を規定する誤差訂正ベクトルのプログラム命令をコントローラに小出し供給する。レーザトラッキングシステムコントローラは、現時点においては、DOSオペレーティングシステムで動作するIBM互換可能PCであるが、同等のプロセッサまたはオペレーティングシステムと交換することもまた可能である。将来的には、レーザトラッカコントローラはワークステーション内へと組込まれるであろう。図5は、機械の精度におけるこのような改善を図示する。機械100は、部品120の数値による定義から導出された機械媒体命令に基づいて、ドリル110を位置♯1へと搬送する。位置♯1において、機械が部品に孔をあける場合には、孔130は公称値による孔の位置140からずれることになる。SOMaCを使用して、トラッカ150は、機械100上の逆反射ターゲット160および部品120上の工作用ボール170を用いて、ドリル110の位置を決定する。SOMaCは誤差訂正ベクトル180に対する命令を機械100へと小出し供給して、しきい値-反復ThresholdIterationフィードバックループを用いてドリル110を公称値の孔の位置140により近づくように動かす。各ハードウェア構成要素間の通信は直列であって、RS-232またはイーサネット登録商標を使用する。直列の通信は、機械コントローラと他の装置との間で一般に使用されており、SOMaCには特に好適である。なぜなら、3つの計算システム間の通信は、厳密にタイミングをとる必要もなく、非常に高速のデータ速度を必要とすることもないためである。トラッカシステムとワークステーションとの間の単一の直列リンクは、双方向、半二重である。このワークステーションとコントローラとの間の直列リンクは、機械コントローラによって異なる。将来的には、他の通信方式を含むことも可能となろう。本出願人は、しきい値変数を、命令された機械の位置と測定された機械の位置との間の許容可能な寸法差であると定義する。本出願人はまた、反復変数を、空間的な位置の確認または警報装置の作動の前に繰返すことを許容される、移動-チェック-移動movecheckmoveループの最高回数を決定するものと定義する。機械は、媒体によって命令された最初の位置にエンドエフェクタを予め位置付ける。トラッカは、エンドエフェクタの位置および/または方位を測定する。機械によって命令された位置とトラッカが測定した位置とを比較して、しきい値に基づいて機械を移動させるかどうかの判定を行なう。もしその差が予め設定したしきい値よりも大きければ、機械は位置付けをし直さなければならない。機械を位置付けし直した後に、システムはその機械の位置を再び測定せねばならない。測定をし直すかどうかの判定は、反復値に基づいてなされる。たとえば、もし反復値がゼロであれば、トラッカは機械が正しく位置付けし直されたかどうかを確認することは決してしない。実際には、反復値がゼロに設定されることはない。反復が要求されると、トラッカは機械の位置/方位を再び測定する。システムは、これらの位置を比較して、デルタ訂正命令を送るが、この動作は、反復カウンタが所定の値を超すまで、または、機械によって命令された位置とトラッカによって測定された位置との比較の結果が予め設定されたしきい値より小さくなるまで、続けられる。もし反復カウンタが、しきい値の条件が満たされるより前に限度値を超過すると、エラーメッセージがオペレータに提示され、オペレータがどのように処理を続行するかを決定する。しきい値および反復の値を選択することで、作業の効率が最適化される。しきい値および反復の値を選択する際に考えられるべき重要な要素は、1機械の反復可能性、2トラッキングシステムの反復可能性、3機械の分解能、4穿孔されるべき部品に関する工学的公差、および51つの孔当り許容可能な訂正時間、である。ワークステーションソフトウェアは、しきい値および反復に加えて、以下のユーザが規定可能なパラメータを含むことが好ましい:i最大増分補償。このパラメータは、単一の機械位置について許容可能な最大の機械訂正回数である。これを超すと、システムは警報を発する。ii最大合計補償。このパラメータは、特定のワークピースに対する最大の機械訂正合計回数である。これを超過すると、システムは警報を発する。iii標準偏差。このパラメータは、物体の測定値が信頼できるものとみなされるまでに、多数回サンプリングされる機械測定値の許容可能なばらつきを示す。iv最大許容可能温度変化。これを超すと、システムは、ワークピースの機械加工を中止して、システム自体をワークピースに対して再配向して、膨張/収縮または部品の移動が発生したかどうかを判定する。v最低/最高温度。特定された最低または最高温度の限度を超えると、システムは動作を停止する。vi差動傾きにおける最大変化。システムは複数の差動傾き計を組込むが、それらのうち何個の差動傾き計をシステムのどの構成要素機械/部品/トラッカのどの方位に位置付けることも可能である。いずれか2つの傾き計間の関係がユーザが規定可能な量を超えて変化した場合に、システムは自動的にシステム自体をその部品に対して再配向して、発生した部品/トラッカ/機械の動きを補償する。これらのパラメータは通常、機械の履歴における最悪の精度に基づいて、かつ、部品または組立体を工学的設計仕様にどれだけ近づけて合理的な相似公差で製造する必要があるかに基づいて、設定される。作業を続けることによって性能の劣る、受入られない部品が製造される危険がある場合には、やり直しまたは解体の結果となるまでに調整が行なわれるよう、警報が発せられなければならない。図1は、2つのライカLeicaSMART310eまたは同等のレーザ干渉計20が横方向の動きの両端に位置付けられた状態で、最高約200フィートの搬送長さを有する、ポストミル10を図示する。SOMaCはしかし、高架ガントリ多軸機械、ボーイング社の自動翼桁組立工具ASAT、GEMCORリベッタ、ボーイング社のマルチタスクガントリリベット締めシステムMTGRS等を含む、他の従来技術による工作機械にも容易に適合が可能である。SMART310レーザ干渉計は、約100フィートの範囲を有し、したがって、多数のトラッカで作業範囲をカバーする必要がある場合に、横方向の走行距離を決定する。SOMaCは、データ組合せアルゴリズム、および、位置データの複数のチャネルに対するチーフ/スレーブ、ボータ、重み付きのバンドルプロトコル等を含むプロトコルを使用して、多数のトラッカに同時に適応することが可能をあるか、または、連続的な作業ゾーンにおいてトラッカ間で切換えることが可能である。図10は、多数のトラッカの配列の一例を示す。ガントリミル50は、およそ200フィート長さ×50フィート幅の領域内で、部品60上で移動する。4つのトラッカ70が、その作業領域のまわりの選択された位置に位置付けられて、適用ゾーン80、82、84および86で部品60全体の測定範囲をカバーする。これら適用ゾーンはある位置において互いに重複する。重複部分によっては、2つのトラッカが測定データを提供するところもあり、部分92等は、3つのトラッカによって測定が行なわれる。作業包絡線の両端はしかし、単一のトラッカの適用ゾーン内にある。連続するトラッカシステムが重複する領域においては、2つ以上のトラッカが範囲内にありかつSOMaCプロセッサに対して測定データを提供している場合には必ず、重み付きバンドル制御プロトコルを使用することが好ましい。複数のトラッカからの測定データは、変換を計算する方程式によってシステムを過剰規定する。このような余分なデータは、冗長であるか、または、精度を向上させる場合もある。重みは、そのトラッカのデータの精度に起因する信頼性を部分的に反映し、かつ、幾何学および経験により決定される。あるトラッキング用干渉計は、3軸の位置測定値および制御を提供することができる。同じ包絡面内で動作する複数のトラッカは、4軸または5軸の制御を得る必要がある。複数のトラッカを使用する場合、本発明においては、測定値の信頼性を最大にしかつしたがって誤差を最小にする、組合せアルゴリズムを使用する。絶対照準能力を有するより新しいトラッカを使用することにより、機械のすべての軸を単一のトラッカで制御することが可能となる。トラッカは通常、標準的な特徴として、工場の空気の屈折率における変化を波長補償するための、屈折計を含む。照準の精度はさもなければ、工場内の温度、圧力または湿度の変化によって多大な影響を被ることになる。SOMaCが求める精度の向上のためには、このような照準の訂正は、所望の結果を得るために重要である。屈折率の調整に関して、レーザトラッカは、リアルタイムで大容量について、百万分率までの優れた測定精度を提供することが可能である。このような精度を有する照準測定は、十分に高精度の真の位置フィードバックを提供して、機械の終点位置制御を改善することが可能である。II.SOMaCソフトウェアアーキテクチャSOMaCソフトウェアは、主要な2つの部分を有する。すなわち、ワークステーションソフトウェアとトラッカソフトウェアとである。オートスケールおよびリアルタイムの配向は、本発明が通常含む、ワークステーションソフトウェアの構成要素である。A.ワークステーションソフトウェアSOMaCと呼ばれるワークステーションソフトウェアモジュール図4の主要目的は、トラッカ、オペレータ、および機械の間にリンクを提供することである。SOMaCは、複数の論理片またはプロセスを有し、その各々がプロセス間通信IPC技術を介して通信する。システムの、機械特有の部分は、将来のプラグアンドプレイ能力たとえば、新しい機種を組込む等のために、別個のプロセス内に分離されている。SOMaCソフトウェアは、テクノマティクステクノロジー社TechnomatixTechnologyCorpから入手可能なValisys機種のソフトウェア製品とプラグアンドプレイで互換可能である。したがって、既存のValisys工作機械インターフェイスMTIモジュールを介して、広範囲にわたるNCミルおよびNC座標測定機械CMMとの通信が可能である。SOMaCは翻訳C言語またはその相当物を使用してその動作を駆動するが、他のいかなる好適なプログラミング言語も使用することができる。翻訳された情報は、人が読むことの可能なテキストファイルに記憶される。SOMaCはSOMaCプロセスのための主要なグラフィカルユーザインターフェイスGUIを提供し、かつ、他のMTIと通信する。SOMaCは自身を機械の仕様から分離して、自身の全般的な適用可能性を向上させる。SOMaCMTIは、SOMaCプロセスのための主要なヒューマンインターフェイスを提供し、他のMTIとも直接に通信する。このモジュールはトラッキング装置またはNC機械とは直接通信しないものの、トラッキング装置と通信する工作機械インターフェイスMTIとは通信できる。好ましくは、以下の機能が、SOMaCモジュールに統合される:1.ユーザインターフェイスこのユーザインターフェイスは、Motifユーザインターフェイス標準後は、Windows登録商標志向である。2.システム構成管理ユーザは、システム構成を特定、記憶、および検索することができる。システム構成の要素は、使用するトラッキング装置の番号および種類;精度のしきい値と反復の限度;制御する機械軸の組合せ;表示の正確性;およびログファイルフォーマットを含む。3.軸変換トラッキングシステムの座標基準フレームは、3点適合threepointfitまたは最小二乗法適合leastsquaresfitを使用して、機械の基準フレームと位置合わせすることができる。3点適合は、トラッカと機械とに共通の3点のみを使用して、トラッカの評価基準系から機械の評価基準系への変換マトリックスを計算する。最小二乗法適合は、4つ以上の共通の点を使用してその変換を行なう。しかしながら、これらの方法は双方とも、トラッカの測定値を機械座標において意味のある座標へと変換するという到達目標を達成する。この変換が行なわれた後に、SOMaCは自動的に、実際のレーザ機械位置の、人が読むことの可能なリアルタイムの表示を提供する。この表示は、機械のオペレータによって読出されて、機械とは独立した位置表示と直接比較することが可能である。この変換は、さほど正確でなくともよい。なぜなら、後に行なわれる部品の重要な形態の測定値によって、トラッカと部品との間の関係が規定されるためである。4.誤差回復穿孔または検査プロセス中に、レーザトラッカシステムは、機械のエンドエフェクタ上の1または複数のターゲットを見失って、再び接触ができなくなる場合がある。エンドエフェクタの再帰反射器ターゲットが使用可能範囲を超えて回転した場合、障害となる構造がトラッカおよび再帰反射器ターゲットを遮断した場合、または、修理/メンテナンスがまずくてそれらを不明瞭にした場合に、トラッキングのロックが破壊されるおそれがある。SOMaCモジュールは、3つの誤差回復技術を提供する。すなわち、手動、ルックアヘッドlookahead、および、ビームの損失からのルックバックlookback、の3つである。手動による方法は、オペレータがプロセスを停止して、手動でターゲットをトラッカへと戻して、接触を再び構築することを可能にする。オペレータはターゲットをトラッカが測定する公知の元の位置に位置付ける。その後オペレータは、トラッカがターゲットを追跡している間にターゲットを実際の位置へと移動させる。このようにして、トラッカは元の位置と関連付けて実際の位置を知ることができる。ルックアヘッドの方法は、トラッキング装置が要求される次の測定位置を指し示すようにして、ターゲットが視界内に入ってくるのを待つ。視界内にターゲットが入ると、SOMaCはそのトラッカに対して正確な測定値を集めるように命令を発する。ルックアヘッド方法は、絶対照準能力を有するトラッキングシステムでのみ使用することが可能である。レーザ干渉計を有するトラッキングシステムは、相対的な距離変化を測定するため、十分な精度の公知の座標を有する、始動時の指標位置を有さなければならない。レーザレーダ照準システムを有するトラッキングシステムは、トラッカからターゲットまでの絶対距離を測定し、正確な指標を必要とはしない。したがって、このようなシステムは、ターゲットの次の測定位置をルックアヘッドするように命令することが可能である。ルックバック方法は、機械がその経路に沿って、誤差が生じる直前の最も最近の測定値を示す点まで後戻りするようにする。トラッカはその後、その座標へと戻るように命令され、トラッキングを再開することができるようになり、そのターゲットの距離が最後に測定されたものと同じであると考えることができる。ルックバック方法は、機械の反復可能性が受入れ可能な許容限度を超えた場合に、寸法の誤差の影響を受けやすい。なぜなら、この方法は真の位置を構築するのに機械に依存しているためである。したがって、ルックバック方法を使用するたびに、機械の反復可能性による空間的誤差に対応して絶対的な位置に誤差が生じる。もしビームが失われる事象が多数回繰返されれば、このルックバック方法によってずれが生じるおそれがある。5.NCプログラム制御SOMaCモジュールは、機械コントローラへの動き命令の小出し供給されるブロックを制御する。SOMaCモジュールは、オペレータ、プログラマ、またはポストプロセッサが、トラッカの位置の検査および必要であれば機械の調整がいつ行なわれるかを示す、ユーザが規定したキーワードを、モーションプログラムに挿入することができるようにする。代替的に、既存の文字列をキーワードとして使用することも可能である。SOMaCは、キーワードを発見した場合にのみ、機械の位置をレーザトラッカデータで更新する。以下の例は、MeasureSOMaCをキーワードとして使用している:SOMaCシステムは、MeasureSOMaCのキーワードに遭遇すると、現時点の機械の位置を測定するよう、トラッキング用干渉計または他の独立した測定システムに命令を発する。その測定値に対する反復プロセスが終了した時点で、機械は正確に位置付けし直されており、したがって、モーションプログラムによって命令された位置と真の空間的位置とが対応するようになる。その後、このキーワードに続くブロックが実行される。本発明の例においては、ブロックN106上で孔があけられるZ5.000。動き命令が機械コントローラへと小出し供給されている間に、モーションプログラムはモニタ上にオペレータに対して表示され、それにより、オペレータは部分プログラム動作を確認することができる。B.トラッカシステムソフトウェアトラッカシステムソフトウェアBoTrack、図4は、レーザ測定システムコントローラ上に存在する、Cで書かれたDOSアプリケーションである。このソフトウェアは、トラッカインターフェイスからの命令を受取り、測定値をとり、測定された座標をトラッカインターフェイスへと送り返す。加えて、このソフトウェアは、前述のように、レーザの波長補償のために屈折計と通信する。各距離測定に先立って屈折率を更新するために、ソフトウェアは屈折計に対して現時点における屈折率を照会する。ソフトウェアは、現時点の屈折率と最後に得た屈折率とを比較し、もしそれらの値が予め定められた量、たとえば百万分率ppmで0.5部よりも大きい差を有する場合に、記憶されている屈折率の値を現時点の値へと変更して、その現時点の値を使用して距離を計算する。このように、距離測定およびトラッカのプロセス内における距離計算を行なう際には常に、最も正確な環境条件が使用される。このソフトウェアは、SOMaCワークステーションソフトウェアを他のいかなる種類の特定の測定ハードウェアまたはソフトウェアとも分離する。この柔軟性によって、工場内におけるSOMaCの利用性が増す。なぜなら、SOMaCはそれが遭遇するいかなるハードウェアの組合せとも、最小限のソフトウェア開発の努力で共に使用することができるためである。このソフトウェアは、2つのモードで動作する。すなわち、自動モードおよび診断モードである。自動モードは、SOMaCが動作中の場合に使用される。自動モードにおいては、このソフトウェアはSOMaCモジュールから送られる命令に自動的に応答する。診断モードにおいては、オペレータはメニュー構造内の命令を使用して、種々のタスクを実行する。C.オートスケール次に、製造環境における温度の影響を補正するための、NC媒体の自動化された空間的調整について説明する。本出願人は、一般に、この特徴をオートスケールAutoscaleと称する。数値制御型NC工作機械は、NC媒体または機械制御データと称される、人が読むことの可能な機械言語を介して、位置付け命令を受取る。NC媒体は、部品の設計図またはコンピュータ支援設計CADモデルすなわちデジタルデータセットから手動でまたはコンピュータの支援の下で生成される。設計図またはCADモデルは、実際の部品の所望の形態を表現する。しかし、実際の部品は通常、環境温度の関数としてサイズが変化する。個々の材料はそれらが温度における変化に応じてどの程度膨張または収縮するかを示す、熱膨張係数CTEを有する。この問題を認識して、ほとんどの設計図およびCADモデルは、所望の寸法を特定の基準温度と結びつけている。基準温度は国際的に、20°Cまたは68°Fで合意されている。部品の材料は機械加工の時点で厳密に20°Cになることは決してない。したがって、部品が設計図またはCADモデル内の設計の意図を実際に反映するようにしようとする場合に問題が生じる。もし部品が20°Cよりもわずか数度でも高い状態で機械加工される場合、結果として得られる部品はおそらくは、20°Cの基準温度に冷却された際に、公称値とは寸法が異なってしまうであろう。材料、許容差、および温度によっては、機械加工された部品は機械加工された時点では許容範囲内にあるかもしれないが、基準温度にすると、許容範囲外となりかねない。事態をより悪化させることには、各材料は異なる熱膨張係数CTEを有し、かつ、航空機の組立体は多数のかつ広範囲に及ぶ材料を含み得る。フライス盤もまた、温度の変化に伴って膨張または収縮するため、その形が変化する。温度変化に起因する寸法および形状の変化を補正するための従来的な取組みに、工場の温度を制御するかまたは工場の温度を監視してその温度の測定値に応じて機械エンコーダに経験的な調整を加える方法がある。以下に述べるように、これらの解決策は、それらが組合されたとしても、正確な機械加工を達成することはできない。部品の正確な製造およびそれらの後の組立に対する温度の影響は極めて高くつくおそれがある。異なる工場内で異なる温度で製造される構成要素は、互いに正しく組立てられない場合があり、これは、やり直し、解体、またはスケジュールの遅れを引き起こす。このような影響は、組立用工具の形状よりも工学的な設計をより正確に反映する製品への精密な組立てのために、協働する形態特に孔を正確に位置付けることに依存している組立体において、特に深刻である。米国特許番号第5,033,014号は、この設計対加工の問題をより詳細に述べている。航空宇宙産業分野は、構築された組立体の意図された設計からの変動またはずれがたとえ小さくとも、それによって製品の性能が深刻な影響を受ける分野である。したがって、工場および部品の温度の変動に適応するよう機械加工を調整する必要性は極めて高い。この解決策はまた、何時間または何日も続く機械加工の作業を通じて尺度を作れるように、反復可能でなければならない。部品および機械の傾斜傾きは、重要な考慮事項である。なぜなら、膨張および収縮を引き起こす温度変化は機械、部品、またはトラッカを傾斜させるおそれがあるためである。本発明においてはそれらの各々に傾き計を配置して、それらの空間的な関係が変化したときに警報信号を発するようにしている。傾斜警報が発せられる条件が生じた場合、オペレータはトラッカを部品に対して較正し直さなければならない。オートスケールは、写真測量法、経緯儀、およびレーザトラッカ等の産業的な光学的検査システムに適応が可能な、熱補償技術である。オートスケールでは、実際の部品の基準または形態の位置を測定し、部品が実際にどの程度その設計基準の状態から膨張または収縮したかを判定し、その後、後続の位置に関する動作に対してサイズ変動の補償係数尺度を適用する。このオートスケール技術は、部品の温度の測定値に依存するのではなく、実際の部品のサイズに依存する。オートスケールファクタは、部品の基準サイズに対する実際のサイズの小数で表わされる割合である。このスケールファクタは、部品の測定された幾何学をその基準幾何学と比較することに基づいた、実際の部品のベストフィットbestfitを示す。実際のワークピースは、多数の要因に基づいて非線形性の変化を示す。本発明では、このスケールファクタを個々の温度測定値および部品の成長モデルと突き合わせて、その差を最小にしかつ予期できなかった挙動を検出する。本発明では、オートスケールと組合せて部品の位置計算を行なう。オートスケールは、部品の基準または形態の動きに基づいて部品の体積変化を評価することにより、三次元で機能する。3D座標システムを構築するには3つの工作用ボールで十分であるが、本発明では好ましくは、それより多い数の工作用ボールを使用することで、作業包絡面を通じて変化をより細かく検出する。ここで、それらのボールのうちいかなる3つのボールを使用しても基準平面を構築することが可能であり、また、部品を複数のゾーンに分割することもでき、または、中間の複数のボールを使用して部品内の曲がり、膨らみ、またはねじれを確認することが可能である。本発明においては、経緯儀の品質検査を行なうために部品または工具上に配置したのと同じ工作用ボールを使用して、オートスケールを行なう。オートスケールは、本出願人が設計したソフトウェアによって、温度の変動と結びつけられる。すなわち、本発明では工作用ボールの測定を、工場の温度における十分に大きなしきい値の変化をともなう変動に基づいて行なう。尺度は、たとえば2°Fの温度変化が起こるたびに作り直される。リアルタイムの配向は、温度の変動によって測定および尺度の作り直しがトリガされるようには結びつけられてはいない。リアルタイムの配向においては、システムは各機械加工の動作の前に、工作用ボールを測定することによって、継続的に尺度を作り直しているのである。たとえば、1つの部品上の2つの孔の間の距離が設計基準温度において100インチであって、実際に温かい部品の上で測定される距離が、100.10インチと測定されたとする。この場合、オートスケールファクタは100.1/100.0=1.001000となる。もしさらに別の2つの孔を200インチの間隔をおいて部品内にあけなければならない場合、このオートスケールファクタが200インチという所望の値に適用されて、実際にはその2つの孔は200.2インチの間隔で穿孔される。この部品が基準温度に戻されると、それら2つの孔は希望通りに、正確に200インチの間隔となるであろう。オートスケールまたはリアルタイムの配向は、問題となる部品が比較的長い時間期間にわたって種々の段階で、多くの異なる温度状態を経過すると考えられる場合に有益である。実際に、オートスケールの主要な効果は、部品を種々の熱的状態で処理することが可能であり、しかも、それが完成したときに、工学的設計寸法に極めてよく合致することである。オートスケールは、対象となる部品上の一連の形態に対する予め構築された座標の組に依存する。このデータは基準ファイルと呼ばれるが、この基準ファイルは、どのような検査システムからも、十分な適用精度をもって生成することが可能である。基準ファイルにおける座標は、通常20°Cの通常は部品基準システム内の形態の位置を表わす。これらの座標は、設計基準温度に釣り合うようにされた部品を検査して、または、検査データの尺度を作ることによって、決定される。この基準ファイルは、部品と関連する特定のデータの組となり、また、オートスケールプロセスの次のステップで使用することが可能である。オートスケールは:1部品フライアウェイflyawayハードウェア、工具、ゲージ、保持用取付具等のための基準CADファイルを作成する;2マシンベッドに部品を装着する;3機械のタッチプローブまたは独立した検査システムを使用して基準を測定する;4スケールファクタを計算する;5スケールファクタを機械制御媒体に適用する;6調整された座標での機械加工のために機械を調整する;および、7再設定された尺度における部品の機械加工を、リアルタイムの配向の実現のために温度が尺度を作り直さねばならないほど十分に変化するまで続ける、または、継続的に尺度を作り直す。オートスケールでは、工場の周囲温度もしくは部品の温度、またはその双方を測定する。尺度を作り直す動作をトリガするための増分は、温度変化が機械の精度に識別可能な変化をもたらす間隔に選択され、通常これは、2~5°F1~2.5°Cである。尺度を継続的に作り直す必要は通常はない。尺度を作り直すための合理的な増分を選択することにより、コンピュータ処理を減じることができる。D.リアルタイムの配向温度は考慮すべき要因の1つに過ぎない。部品上に特徴形態を正確に位置付けるためには、高精度の機械が必要である。大型の機械、特に穿孔機械は、温度変化、地面の動き、機械の位置付けの精度直線性、直角性、線形の位置付け等または摩耗により、本来的に精度が低い。最も対処し難い問題はもちろん、制御が困難でありかつ予測が不可能であって再生が難しい、たとえば潮の干満に関連する地表の移動等の環境条件である。これらの影響はしばしば非線形であるか、または、破滅的である。これらは製造動作中に機械と部品との空間的な関係を変化させて、精度を低下させる。機械および工具を大きく作って、自然の外的な力によるねじれおよび曲げに抵抗できるようにすることは一般的ではあるが費用が高くつく。非常に高精度の機械加工のためには、頻繁に較正および再較正を行なわなければならず、これによりコストが増す。較正に必要な時間は、部品と機械との空間的な関係を変化させる現象潮、温度等の周期よりも長い場合がある。もし較正がそのような変動の周期よりも遅い場合、較正による調整を受入れ可能な確実さの程度まで行なうことは困難であろう。本発明の好ましい実施例においては、絶対照準トラッキング干渉計を使用するリアルタイム配向RTOが実現される。これらの装置は、光学的ターゲットまでの距離を正確に測定することが可能であり、また、一連のターゲットからデータを収集するよう回転式の制御を介して向けられることが可能である。この距離と角度の測定値の組合せは、各ターゲット位置について3Dの空間的な位置に変換される。大きな部品は、部品体積内にまず基準位置または重要な形態を作ることによって、正確に構築される。これらの重要な形態がオペレータによって検査されて、部品の位置がその形態との相関関係により正確につきとめられ、かつ、機械の座標システム内に結合される。これら重要な形態はしばしば工作用ボールであるか、または、部品上に正確に位置付けられるピン上に装着された球面である。リアルタイム配向のプロセスは:1トラッカで機械の位置を監視しながら機械を予め定められた経路に沿って走行させることによって、トラッカと機械との間の公称の関係を判定する;2部品上に装着された光学的ターゲットの最小3つの組について、一連の三次元の位置を規定する、基準プログラムを作成する;3各穿孔動作の間に、各ターゲットの位置をトラッカで測定する;4基準ターゲットの公称の位置と実際の位置との間の数学的変換を計算する;5その変換を機械媒体に適用する;および、6変換された媒体を機械に供給する。これらの測定値は、部品、機械、またはその双方の並進運動または回転にかかわらず、意図された位置で、たとえば本件に関しては穿孔を行なうことができるようにする。図6および図7は、そのプロセスを示す。図6において、RTOは機械と部品との間の共通の基準を構築する。機械と部品との双方がオフセット位置へと並進運動する間に、図7に示すように、RTOの測定値が機械媒体のための変換すなわち誤差訂正ベクトルを生成して、機械がさらに、意図された公称の位置において穿孔することができるようにする。すなわち、RTOにより、機械、部品、またはその双方の運動にかかわらず、かつ、機械、部品、またはその双方の膨張または収縮にかかわらず、機械加工を正確に行なうことができるようになる。RTOは、少なくとも5軸の能力を有する機械について優れた解決策で、実際の製造時の必要悪necessaryevilsに対応する。本発明の技術は、対象となる部品上の一連の光学的ターゲットに対する予め構築された座標の組に依存している。このソフトウェアは、ターゲットを規定し、予め測定し、その後、ターゲットに向かう方法を提供する。機械的、熱的、または他の影響によってターゲットの位置が変化すると、そのターゲットの組にもっとも適合する位置が追跡される。NC媒体は、機械コントローラに供給されるが、これは、部品において測定された位置および方位の変化と相関関係をなして部品に穿孔が行なわれる際に、オンザフライで修正される。複数の穿孔動作の間で、部品の位置が監視される。次の穿孔動作は、必要に応じてスケールファクタによって変更されかつ尺度が作られて、その孔が先の孔および工学的設計に対して正しい位置に位置付けられるようにする。リアルタイム配向においては、基準形態の実際の位置が、絶対照準レーザ範囲指定器によって各機械加工の動作間で継続的にまたは累進的に監視される。コンピュータは、基準の設計公称位置と実際の、測定された位置との間に生じた座標変換を計算し、適切なスケーリングファクタを適用してNC媒体を調整する。以下の簡単な例および図6から図8は、リアルタイム配向プロセスを示す。部品810上には少なくとも3つの光学的ターゲット800があり、これは、機械またはロボット830のエンドエフェクタ820上にも少なくとも3つ存在する。それらのターゲットは部品上に間隔をおいて配されて、その物理的な特徴を表わす。部品上の多くのターゲットを使用することで、特に問題となる領域においてより高い感度または詳細を提供することが可能となる。部品の最初の位置がそのターゲットの位置を判定することによって測定されろ。各ドリルの位置について、1または複数のトラッカ840は機械上および部品上のターゲットの位置を測定し、SOMaCが適切なスケールファクタおよび位置調整を計算する。デルタ訂正命令は、機械媒体を調整して、カッターをその次の動作のために実際の位置に移動させる。もし機械が6度の自由を有する5軸の工作機械である場合には、機械対部品の関係の変化は重要ではない。すなわち、5軸の穿孔用機械またはロボットのドリルの先端は、もし変化が潮または温度変化に関連する等のように機械加工の動作に対して遅いものである場合、並進運動および回転運動における誤差を完全に補償することが可能である。機械830および部品810上の最小3つの光学的ターゲット800は、部品および機械の双方を6度の自由で追跡するのに必要である。調整は、部品および機械の最後に測定された位置に基づいて、または、工学的な設計基準から行なわれる。リアルタイム配向のために部品および機械の位置を測定するには、熱的ノイズを相殺するように測定に時間の余裕を持たせた場合には、6つの光学的距離測定につき最高約10秒を要する。オペレータがどの程度の頻度で距離測定を行なわなければならないかは、機械の剛性、工場内の温度の変動および変化の速度、部品に対する機械の傾き、ならびに、機械加工の動作間の時間間隔に、さまざまな要因の中でも特に依存する。システムは温度、傾斜、時間、または他の好適な警報を、所定の間隔で再較正距離測定を強制的に行なうように、容易に設定することが可能である。NC媒体内の命令もまた、先に説明したように、機械加工における予め定められた時点で、距離測定をトリガするようにすることが可能であり、これは特に、正確に協働用の特徴形態を位置付けるために重要である。オートスケールおよびリアルタイム配向のプロセスを、機械加工に関連して上に述べたが、これらは検査にも適用することができる。SOMaCシステムは、部品を正確に機械加工するのに使用することができるが、これもまた、機械加工された部品を検査するのにも使用することができる。検査はおそらくは、機械加工を制御するのと同じくらい重要な機能であろう。なぜなら、検査によって、特別の検査用工具、特に座標測定機械CMMの購入および維持、部品の座標測定機械への転送、ならびに、部品の完全な検査を可能にするための、部品とCMMとの間の公知の空間的関係の構築、に関連するコストが減じられるためである。機械上で部品を検査することにより、機械上の工具からその部品を取除いた後に生じる部品の形態における変化の根本原因が、実際に、精度の低い機械加工によるものではなく設計の誤差または輸送時の事故の結果である場合に、それを発見することが可能となる。検査のために、機械のスピンドル内のカッターが検査プローブに置換される。機械は、予め定められた検査工程を通じて、意図された数値による定義に従ってプローブを移動させる。特徴形態の検査が行なわれる各位置において、SOMaCソフトウェアは、機械の精度の低さおよび環境に起因する誤差に対して、トラッカが適切な位置調整を行なうようにする。本発明の技術は、実世界の外的な事象の自然発生を制御または排除しようと試みるのではなく、それらの事象を補償するものである。これらの技術により、最も制御された環境内で働く最も熟練した職人によって達成され得るよりも速く、これまで実現できなかった精度の高さおよび正確さで、部品を製造することができる。これらのプロセスは、簡単な低コストの機械で正確な部品を製造できるようにし、航空宇宙産業における細かく機敏な製造に新たな可能性をもたらす。非常に正確でかつ高精度の、広範囲にわたる部品を製造するのに、一般的な機械を使用することが可能であり、したがって、資本コストおよび工場のサイズが大いに減じられる。III.システムの較正最初に、トラッカおよび機械は、位置合わせ媒体プログラムを実行することによって位置合わせされる。このプログラムは機械を予め定められた経路上で代表的な体積を通じて移動させ、その間、トラッカがその機械を追跡しているすなわち、動きを記録していろ。トラッカの座標システムと機械の座標システムとの間の関係がその後計算されて、粗い位置合わせが提供される。部品の機械に対する位置が厳密ではないため、この関係は粗い。また、機械の動きは、理想から離れた機械本来の不正確さを含む。プローブは、たとえば図6に示すようなValisys検査ソフトウェア等を使用して、通常は接触により、部品上の重要な特徴形態を測定する。本発明では、トラッカの測定されたデータと、NC媒体内で翻訳される部品の数値による定義において部品内に設計された基準システムとの間の変換を計算する。この変換は、タッチプローブによる重要な特徴形態の測定値に基づくこれは、粗い位置合わせのプロセスからのレーザフィードバックに基づいて訂正される。重要な特徴形態の情報に基づいて、部品の位置は今や、完全に、トラッカの基準フレーム内でわかっている。ソフトウェアはNC媒体を再配向して、部品の位置付けられた位置に応じるようにする。部品を位置合わせし直す必要はない。もちろん、実際の部品の位置と設計データからの基準位置とは、検査プローブが部品をほぼ正しい位置で評価できるように、部品の望ましい位置と十分接近していなければならない。検査プローブは、実際に、意図された特徴形態を識別しなければならない。ソフトウェアは、オペレータがシステムに対して、部品がどこにあるかを、簡単な単一点の検査方位教示点を使用することによって教えることができるようにする。重要な特徴形態の検査によって部品の位置をより正確にすることにより、すべてのものが所定の位置へと固定される。トラッカはまた、重要な特徴形態の位置部品上に装着された反射ターゲットを測定することができ、これにより、Valisysとは完全に独立し、かつ、機械の座標システムからも独立した、動作が可能となる。トラッカは、部品の位置を直接測定し、その後、部品を部品の位置上の正しい点に直接導き、その後、工学的仕様のCAD設計意図に基づいて、機械を部品上の正しい場所へと導く。この重要な特徴形態の位置は、NC媒体と同じ基準フレームで表現されなければならない。SOMaCシステムのさらなる詳細は、本出願人の記事NC機械のための光学的終点制御OpticalEndPointControlforNCMachinery、1997年6月4日、SAE97MP-12内に述べられており、これをここに引用により援用する。図9は、SOMaC制御が提供することのできる孔の配置の、実際に測定された正確性および精度反復可能性を示す、典型的なヒストグラムである。グラフは、孔の真の位置の、座標X軸に沿った意図された位置からのオフセットを示し、孔の数のカウントは、SOMaC制御の下、ポストミルで穿孔された0.3275インチの直径の孔197個に対して、Y軸上の精度である。孔の位置は、Valisys検査分析工具で判定された。0.0インチから0.001インチまででオフセットされている孔は、0.001としてカウントされた。0.0011インチから0.002インチまでの位置合わせのずれを有する孔は、0.002インチのオフセットとしてカウントされた。全範囲において同様のカウントを行なった。真の位置は、標準偏差で0.002インチの位置オフセットで、平均偏差ではわずか0.004インチ半径の位置合わせの誤差ではわずか0.002インチだけ、意図された設計位置からオフセットされている。これらの孔は、最良の機械加工を使用して穿孔された。SOMaCによって通常得られるこの分布および結果は、平均に密接して配されており、これは、非常に信頼性が高く、反復可能性および信頼度の高い、よく制御されたプロセスであることを示している。SOMaCの制御の下で製造される部品は、伝統的な方法を使用して製造される部品よりも、部品同士のばらつきがより小さい。特徴形態、特に協働用の孔は、部品上に、それらの意図された設計位置に一貫して近接に位置付けられている。このように変動が制御できることで、組立が大いに簡素化され、そうすることで、SOMaCは著しいコスト節約を実現する。翼および胴体の組立体の製造にSOMaCを応用することにより、自動化されたレーザ誘導型穿孔機械の業界初の使用が実現する。レーザトラッカの真の位置測定からの自動化されたデータフィードバックは、位置調整を命令することにより、ドリルを、設計の意図された真の位置へとより近接に導いた。孔は、工学的仕様の0.007インチの許容差内で穿孔された。それらの位置、サイズおよび深さは、正確に制御された。およそ7000個の孔が、外皮、胴体、支柱、流線形構造、および通路ドアの取付けのために、各翼に穿孔された。SOMaCは、この仕事に必要であったであろう高額な工具を獲得する必要を排除した。SOMaCは、非常に性能の高い部品を製造して、手動による穿孔に一般につきものの、高くつくやり直しを排除した。このような正確な穿孔は、一貫して精度の高いさら穴を製造することによって乗物の性能を強化し、かつ、より小さいエッジ許容範囲によって乗物の重量を減じることができるようにする。SOMaCは好ましくは、機械が停止したときにトラッカの測定値をとる。静的および動的な機械動作の区別は、過去においてはなされておらず、3Dレーザシステムを使用した終点制御の利用を妨げていた。静的な機械動作たとえば、穿孔、プロービング、ボーリング、リベット締め、およびさらもみは、機械がその動作を行なう前に静止する停止することを要求する。たとえば、穿孔機械が孔をあける準備を整えるとき、それはまず、ドリルを孔の位置上に予め位置付ける。その後、動きが実質上停止すると、機械はそのドリルを単一の軸に沿って移動させる。静的な機械加工動作は、穿孔およびそれに関連する動作、スポット溶接、部品への機械加工を開始する前のカッターの最初の位置付け、等を含む。動的な機械動作は、多数の軸に沿って連続したモードで移動して、カッターを、ワークピースを通じて、プログラムされた経路に沿って駆動する。以上に好ましい実施例について説明したが、当業者には、本発明の概念から離れることなく作ることができるであろう、代替例、変形例、および修正例が、容易に認識されるであろう。したがって、この説明に基づいて、当業者に公知の全範囲の均等物の支持によって、請求項を寛大に解釈されたい。記載した実施例は、本発明を説明するためのものであり、限定を意図するものではない。したがって、本発明を請求項によって規定し、関連する先行技術の観点から必要な場合にのみ、請求の範囲を限定するものとする。"