JP2011523705A - 部品の単軸断面走査の方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
退させてエンドミルの回転を継続することも可能であるが、必須ではない。
上述した技術は、以下の一般設計の断面走査システムに用いられ得る。そのようなシステムの個々の実施の形態の詳細は、参照により援用された上記特許に記載されている。
Claims (31)
- 外面を有する実質的に透明な部品を走査するシステムであって、
データ収集ステーションと、材料除去ステーションと、上下パスに沿った前記データ収集ステーションに対する前記部品の上下動のみを提供するテーブルとを備え、
前記部品は、ポッティング材で覆われてアセンブリを形成し、前記材料除去ステーションは、前記アセンブリの一部を除去して、表面を露出することを特徴とするシステム。 - 前記データ収集ステーションは、所定の輪郭を除去した後の前記部品の画像を逐次取得する画像データ取得デバイス、及び、前記画像データ取得デバイスに動作可能に接続され、前記画像を受け取り格納する電子デバイスのうちの少なくとも1つを備えた、請求項1に記載のシステム。
- 前記材料除去ステーションは、前記部品から材料の所定の輪郭を除去するように構成され配置されたツール、及び、前記ツールと前記部品との間の相対的水平移動を提供するように構成され配置された駆動機構のうちの少なくとも1つを備えた、請求項1に記載のシステム。
- 前記テーブルは、前記部品を保持し、かつ、
前記上下パスに沿った前記テーブルと前記データ収集ステーションとの間の上下動を提供するように構成され配置された駆動機構をさらに備えた、請求項1に記載のシステム。 - 複数の表面を有する対象物の電子データ表示を生成する方法であって、
前記対象物のすべての表面が被覆材で覆われ、かつ、前記被覆材が実質的に前記対象物の全内容量を満たすように、予め選択された前記被覆材で前記対象物を覆い前記被覆物を形成するステップと、
除去される材料の各層が長さ、幅、奥行きの所定の寸法、及び所定の幾何学形状を有する材料の複数の層を、被覆物表面を露出させるように、前記被覆物から逐次除去し、かつ、各層に前記対象物内の当該層の高さを表す値を割り当てるステップと、
所定の層が除去された後に、選択された露出被覆物表面の電子表示を取得するステップと、
各電子表示を処理して、前記各被覆物表面の所定の電子表示を生成する(create)ステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記選択された電子表示は、前記対象物のソリッドモデルであり、かつ、
前記処理ステップは、各電子表示を前記対象物の層状点群表示(layered point cloud representative)に変換するステップを含む、請求項5に記載の方法。 - サーフェス(a surface)を各層状点群(each layered point cloud)の上にロフトする(lofting)ステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記各層をCAD空間にインポートすると共に、その割り当てられた高さの値(elevation value)にしたがって前記層を積み重ねるステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 隣り合う層の間にソリッドを生成するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記選択された電子表示は、前記対象物のソリッドモデルである、請求項5に記載の方法。
- 前記選択された電子表示は、前記対象物のサーフェスモデルである、請求項5に記載の方法。
- 前記輪郭除去ステップは、前記対象物の逐次露出された表面が、実質的に互いに平行となるように材料の輪郭を除去し、前記方法は、
前記対象物における目的の特徴(feature of interest)を特定するステップと、
前記対象物の露出面が当該目的の特徴に対して平行ではなく、少なくとも1つの露出面が当該目的の特徴を貫通して延びる(extend through)ように前記対象物を配向するステップとをさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記取得ステップは、走査器を用いて各被覆物表面を走査し、前記各被覆物表面の走査画像を生成するステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記選択された電子表示は、前記対象物のサーフェスモデルであり、かつ、
前記処理ステップは、各電子表示を、前記対象物の内縁及び外縁の周縁を規定する線画図面に変換するステップを含む、請求項5に記載の方法。 - 前記処理ステップは、前記線画図面を積み重ね、サーフェスをその上にロフトするステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記処理ステップは、前記線画図面をベクトル・データ・ファイルに変換するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記処理ステップは、前記ベクトル・データ・ファイルを3D CAD空間にインポートすると共に、サーフェスをその上にロフトするステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記層は、実質的に互いに平行な上面及び下面と、実質的に均一な厚みとを有する、請求項5に記載の方法。
- 前記電子表示は、ラスター平面像であり、かつ、
前記処理ステップは、前記ラスター平面像を3D CAD空間にインポートすると共に、前記インポートされた像を前記対象物のソリッドモデルに変換するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記層は、実質的に互いに平行な上面及び下面を有し、かつ、
前記各所定の輪郭を形成するために前記被覆物の逐次層が除去されるにつれて、前記層の厚みが増加する、請求項5に記載の方法。 - 前記層は、実質的に互いに平行な上面及び下面を有し、かつ、
前記各所定の輪郭を形成するために前記被覆物の逐次層が除去されるにつれて、前記層の厚みが減少する、請求項5に記載の方法。 - 前記所定の輪郭は、実質的に均一な厚みを有する、請求項5に記載の方法。
- 少なくとも1つの材料から形成された対象物の電子データ表示を生成する装置であって、
材料除去ステーションと、
固定位置焦平面(fixed position focal plane)を有するデータ収集ステーションと、
前記固定位置焦平面に対して垂直な上下方向にのみ移動可能なステージとを備え、
前記材料除去ステーションは、前記対象物から材料の所定の層を除去する手段を備え、
前記データ収集ステーションは、所定の層を除去した後に前記対象物を逐次撮像する手段と、前記撮像手段によって収集されたデータを格納する手段とを備え、
前記ステージは、前記対象物を保持するテーブルと、前記テーブルを一方向にのみ移動させて、前記材料の所定の層を前記対象物から除去する手段が材料の層を除去する位置の内外に移動する前後に前記対象物を逐次撮像する手段の撮像配列に前記対象物を維持する手段と、材料の所定の層を除去する相対的材料除去位置の内外に、Z軸に実質的に垂直な第2の方向に前記材料除去ステーションを移動させる手段とを備えたことを特徴とする装置。 - 前記データ収集ステーションは、前記対象物の三次元図面を生成するために、前記撮像手段によって収集され、前記データ格納手段に格納されたデータを処理する(manipulating)手段をさらに備えた、請求項23に記載の装置。
- 前記対象物は、被覆材内に覆われて被覆物を形成し、かつ、
前記層除去手段は、前記被覆物の所定の層を除去する、請求項23に記載の装置。 - 前記材料の所定の層を除去する手段は、少なくとも1つの刃を含むエンドミルを備え、前記エンドミルは、前記エンドミルが回転すると前記少なくとも1つの刃によって前記対象物の平面表面が材料が除去されることによって露出するように、前記ステージの移動軸に対して実質的に垂直であり共通平面に対して実質的に平行である軸の周りを回転する、請求項23に記載の装置。
- 前記所定の層の除去によって対象物表面及び被覆材表面が露出し、かつ、
前記対象物表面は前記被覆材表面に対してコントラストを有し、分界線(a line of demarcation)が前記表面の間で測定され得る、請求項23に記載の装置。 - 前記所定の層は、実質的に均一な厚みを有する、請求項23に記載の装置。
- 前記データ収集ステーションは、前記対象物の三次元図面を生成するために、前記撮像手段によって収集され、前記データ格納手段に格納されたデータを処理する手段をさらに備えた、請求項23に記載の装置。
- 部品を走査する方法であって、
(a)前記部品をポッティング材で覆い、アセンブリを形成するステップと、
(b)前記アセンブリが移動していないときに、前記アセンブリの一部を漸進的に水平に除去して、表面を露出するステップと、
(c)固定位置焦平面の位置に対して実質的に垂直方向にのみ前記表面を移動させるステップと、
(d)前記表面を走査するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記(d)の後に前記(b)及び(c)を繰り返すステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
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