特許7382728ワークピース成形用の平面上の平行な交互のパスを接続する複数の湾曲移行部の生成
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-09
(45)【発行日】2023-11-17
(54)【発明の名称】ワークピース成形用の平面上の平行な交互のパスを接続する複数の湾曲移行部の生成
(51)【国際特許分類】
G05B 19/4093 20060101AFI20231110BHJP
B21D 22/14 20060101ALI20231110BHJP
B29C 53/04 20060101ALI20231110BHJP
【ＦＩ】
G05B19/4093 F
B21D22/14 Z
B29C53/04
【請求項の数】
9
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019045721
(22)【出願日】2019-03-13
(65)【公開番号】P2019206170
(43)【公開日】2019-12-05
【審査請求日】2022-03-11
(31)【優先権主張番号】15/923,641
(32)【優先日】2018-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ピーターズ， ジャスティン エル．
【審査官】増山 慎也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－０８４７９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２２３２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２５５９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６７４８７８０（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開平１０－１３７８５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－３１４８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１７６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】Zhaobing LIU et al.，“Tool path strategies and deformation analysis in multi-pass incremental sheet forming process”，The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2014年07月23日，Vol. 75, No. 1-4，p.395-409，DOI: 10.1007/S00170-014-6143-6
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ５３／０４
Ｂ２１Ｄ ２２／１４、１８
Ｇ０５Ｂ １９／４１０３
Ｇ０５Ｂ １９／４０９９
Ｇ０５Ｂ １９／４０９３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
材料（１０６）をワークピース（１０４）の形にするために成形ツール（１１４）を駆動するための方法であって、
前記ワークピース（１０４）の所望の形状（１１６）を、互いの上に積層された複数の層（１２４）に分割すること（１５０２）と、
前記複数の層のうちの第１の層（１３８）の一部（１６０）を周方向に横切る第１のパス（１４９）及び、前記複数の層のうちの第２の層（１３９）の一部（１６１）を周方向に横切る第２のパス（１５１）を規定すること（１５０４）と、
前記第１のパスを前記第２のパスに接合する湾曲移行部（１６４）を計算すること（１５０６）と、
前記材料（１０６）を前記ワークピースの形にするために、前記第１のパス、前記湾曲移行部、及び前記第２のパスに沿って前記成形ツール（１１４）を駆動すること（１５０８）と、
前記複数の層（１２４）の第３の層（１４０）の一部（１６２）を周方向に横切る第３のパス（１５３）を規定すること（１５２２）と、
前記第２のパス（１５１）を前記第３のパスに接合し、前記湾曲移行部（１６４）と反対方向に配向されている第２の湾曲移行部（１６６）を計算すること（１５２４）と、
前記材料（１０６）を前記ワークピースの形にするために、前記第３のパス（１５３）及び前記第２の湾曲移行部（１６６）に沿って前記成形ツール（１１４）を駆動すること（１５２８）であって、前記湾曲移行部と前記第２の湾曲移行部とは交差せず、前記成形ツールを前記湾曲移行部に沿って駆動する間と、前記成形ツールを前記第２の湾曲移行部に沿って駆動する間とで、前記成形ツールが前記材料の同じ部分（１８２）に接触する、成形ツールを駆動すること（１５２８）と、
を含み、
前記第１のパス（１４９）及び前記第３のパス（１５３）に沿って前記成形ツール（１１４）を駆動することが前記成形ツールを第１の方向（１６８）に動かすことを含み、前記第２のパス（１５１）に沿って前記成形ツールを駆動することが前記成形ツールを第２の方向（１７０）に動かすことを含み、前記第１の方向が前記第２の方向と反対である、方法。
【請求項2】
前記ワークピース（１０４）の前記所望の形状（１１６）を分割することが、前記ワークピースの表面（１３０）上にある第１の位置（１２８）を規定することと、
前記第１の位置から垂直方向にオフセットされた第２の位置（１３２）を規定することと、
前記第１の位置と前記第２の位置の間の距離（１３４）を計算することと、
前記距離に基づいて、前記ワークピースの前記所望の形状を実質的に等しい高さに分割することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ワークピース（１０４）の前記所望の形状（１１６）を分割することが、前記成形ツール（１１４）のサイズ（１３７）に基づいて、前記ワークピースの前記所望の形状を前記実質的に等しい高さに分割することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１のパス（１４９）及び前記第２のパス（１５１）を規定することが、第１のトレース（１４４）及び第２のトレース（１４５）を形成するために、前記複数の層（１２４）と前記所望の形状（１１６）が交差する箇所間で平面上の平行な交差曲線（１４２）をトレースすることと、
前記第１のパス及び前記第２のパスを形成するため、前記第１のトレース及び前記第２のトレースのそれぞれの、一部分（１４８、１５０）を取り除くこととを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記第１のトレース（１４４）及び前記第２のトレース（１４５）のそれぞれから取り除かれた部分（１４８、１５０）が、トリミング距離（１５８）と等しい長さを有する、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１のパス（１４９）を前記第２のパス（１５１）に接合する前記湾曲移行部（１６４）を計算することが、前記第１のパスの第１の端部（１７４）と前記第２のパスの第２の端部（１７６）との間の中点（１７２）を計算することと、
前記中点に基づいて湾曲点（１８０）の座標（１７８）を計算することと、
前記第１の端部、前記第２の端部、及び前記湾曲点を通って湾曲移行部を描画することとを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記湾曲移行部（１６４）は、前記第１の端部（１７４）から前記湾曲点（１８０）までの間と、前記第２の端部（１７６）から前記湾曲点（１８０）までの間とで、等しい曲率を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
ワークピース（１０４）用のモデル（１０８）であって、前記ワークピースの所望の形状（１１６）を含む、モデル（１０８）と、前記ワークピースの前記所望の形状を、互いの上に積層された複数の層（１２４）の形に分割すること、前記複数の層のうちの各層の一部（１６０、１６１、または１６２）をそれぞれ周方向に横切る複数のパス（１２６）を規定すること、及び複数の湾曲移行部（１２２）を計算することを行うように構成されたツールパス生成器（１１０）であって、前記複数の湾曲移行部のうちの各湾曲移行部（１６４）が、前記複数のパスのうちの２つの各パスを接合する、ツールパス生成器（１１０）と、
前記ツールパス生成器と通信しているコントローラ（１１２）であって、材料（１０６）を前記ワークピースの形にするために、前記複数のパス及び前記複数の湾曲移行部に沿って、成形ツール（１１４）を駆動するように構成されたコントローラ（１１２）と、
前記コントローラと通信している前記成形ツールと、
を含み、
前記ツールパス生成器は、前記複数の層の第１の層（１３８）の一部（１６０）を周方向に横切る第１のパス（１４９）、前記複数の層の第２の層（１３９）の一部（１６１）を周方向に横切る第２のパス（１５１）、及び前記複数の層の第３の層（１４０）の一部（１６２）を周方向に横切る第３のパス（１５３）を規定し、前記第１のパスを前記第２のパスに接合する湾曲移行部（１６４）を計算し、前記第２のパスを前記第３のパスに接合し、前記湾曲移行部（１６４）と反対方向に配向されている第２の湾曲移行部（１６６）を計算し、
前記コントローラは、前記第１のパス、前記湾曲移行部、前記第２のパス、前記第２の湾曲移行部、及び前記第３のパスに沿って成形ツール（１１４）を駆動し、前記湾曲移行部と前記第２の湾曲移行部とは交差せず、前記成形ツールを前記湾曲移行部に沿って駆動する間と、前記成形ツールを前記第２の湾曲移行部に沿って駆動する間とで、前記成形ツールを前記材料の同じ部分（１８２）に接触させるように駆動し、
前記第１のパス（１４９）及び前記第３のパス（１５３）に沿って前記成形ツール（１１４）を駆動することが前記成形ツールを第１の方向（１６８）に動かすことを含み、前記第２のパス（１５１）に沿って前記成形ツールを駆動することが前記成形ツールを第２の方向（１７０）に動かすことを含み、前記第１の方向が前記第２の方向と反対である、システム。
【請求項9】
前記成形ツール（１１４）がインクリメンタルシート形成アセンブリ（１８４）の構成要素である、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、成形ツール及びツールパスを用いて、ワークピースを成形することに関する。具体的には、本開示は、平面上の平行な交互のパスを接続している、複数の湾曲移行部を有するツールパスを用いて、ワークピースを成形することに関する。
【背景技術】
【0002】
インクリメンタルシート成形は、ワークピースが材料のシートの増分変形を用いて作成される成形技法である。インクリメンタルシート成形は、現在、機械加工タイプの操作用に開発された、既存のツールパスアルゴリズムを利用している。しかし、インクリメンタルシート成形（ＩＳＦ）と伝統的な機械加工のツールパスとを用いて成形されたワークピースでは、望ましくない品質が生じ得る。
【0003】
伝統的なツールパスアルゴリズムでは、ツールの軸に垂直である平行な水平面（複数）が、設計（ｄｅｓｉｇｎ）と交差する。水平方向の通過と通過の間、または水平面（ｌｅｖｅｌ）間には、移行領域が存在する。伝統的なツールパスアルゴリズムにおけるこれらの移行領域では、望ましくない表面品質が生じ得る。特に凸形または凹形のワークピースの場合は、移行領域によって表面品質が影響を受け得る。
【0004】
したがって、上記の問題点の少なくともいくつかと他の起こり得る問題点とを考慮に入れた、方法及び装置を有することが望ましい。例えば、インクリメンタルに成形されたワークピースの所望の品質を実現するように構成された、インクリメンタル機械加工成形アルゴリズムを有することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【0005】
本開示の例示的な実施例は、方法を提供する。ワークピースの所望の形状が、互いの上に積層された複数の層に分割される。複数の層のうちの第１の層の一部を周方向に横切る第１のパス（ｐａｔｈ）と、複数の層のうちの第２の層の一部を周方向に横切る第２のパスが、規定される。第１のパスを第２のパスに接合する、湾曲移行部が計算される。成形ツールは、材料をワークピースの形にするため、第１のパス、湾曲移行部、及び第２のパスに沿って駆動される。
【0006】
本開示の別の例示的な実施例は、方法を提供する。複数の湾曲移行部によって接続された平面上の平行な交互のパスを有する、ツールパスが生成される。成形ツールは、材料をワークピースの形にするため、平面上の平行な交互のパス及び複数の湾曲移行部に沿って駆動される。
【0007】
本開示のさらなる別の例示的な実施例は、システムを提供する。このシステムは、ワークピース用のモデルと、ツールパス生成器と、コントローラと、成形ツールを含む。このモデルは、ワークピースの所望の形状を含む。ツールパス生成器は、ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することと、複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定することと、複数の湾曲移行部を計算することとを行うように構成されており、複数の湾曲移行部のうちの各湾曲移行部は、複数のパスのうちの２つの各パスを接合する。コントローラは、ツールパス生成器と通信しており、材料をワークピースの形にするため、複数のパス及び複数の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動するように構成されている。成形ツールは、コントローラと通信している。
【0008】
これらの特徴及び機能は、本開示の様々な例において個別に実現可能であるか、または、下記の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解され得る、さらなる別の例において組み合わされ得る。
【0009】
例示的な実施例の特性と考えられる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかし、例示的な実施例及び好ましい使用モード、並びにそれらのさらなる目的及び特徴は、添付図面と併せて下記の本開示の例示的な実施例の詳細説明を参照することによって、最もよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】例示的な実施例による、材料が、平面上の平行な交互のパス（複数）を接続する複数の湾曲移行部を有するツールパスを用いてワークピースへと成形される、製造環境のブロック図である。
【図2】例示的な実施例による、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図3】例示的な実施例による、第１の位置と第２の位置との間の距離が示されている、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図4】例示的な実施例による、複数の層に分割された距離が示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図5】例示的な実施例による、平面上の平行な交差曲線（複数）がトレースされた、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図6】例示的な実施例による、複数のトレース、及びトリミング開始点が示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図7】例示的な実施例による、複数のトレース、並びに複数のトレースと直角な第１の分割面及び第２の分割面が示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図8】例示的な実施例による、複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスが示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図9】例示的な実施例による、複数のパス及び、特定されたエンドポイントが示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図10】例示的な実施例による、複数のパス及び、１つの湾曲移行部が示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図11】例示的な実施例による、複数のパスの第１の端部と第２の端部の間の、湾曲移行部の図である。
【図12】例示的な実施例による、複数の湾曲移行部によって接続された平面上の平行な交互のパスを有するツールパスが示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。
【図13】例示的な実施例による、成形ツールの側面図である。
【図14A】例示的な実施例による、ワークピースを成形するための、平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図である。
【図14B】例示的な実施例による、ワークピースを成形するための、平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図である。
【図14C】例示的な実施例による、ワークピースを成形するための、平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図である。
【図14D】例示的な実施例による、ワークピースを成形するための、平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図である。
【図14E】例示的な実施例による、ワークピースを成形するための、平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図である。
【図15A】例示的な実施例による、成形ツールを用いて材料を形作る方法のフロー図である。
【図15B】例示的な実施例による、成形ツールを用いて材料を形作る方法のフロー図である。
【図16】例示的な実施例による、成形ツールを用いて材料を成形する方法のフロー図である。
【図17】例示的な実施例による、ブロック図の形式によるデータ処理システムの図である。
【図18】例示的な一実施例による、ブロック図の形式による航空機の製造及び保守方法の図である。
【図19】例示的な一実施例が実装され得る、ブロック図の形式による航空機の図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
例示的な実施例は、１つ以上の異なる検討事項を認識しており、考慮に入れている。例えば、例示の実施例は、車、航空機、ボート、または他のプラットフォームといったいくつかのプラットフォームが、整備及び修理中に交換部品を使用し得ることを、認識しており、考慮に入れている。例示の実施例は、より古いかまたはより一般的でないプラットフォームについては、交換部品を小ロットで製造する必要があり得ることを、認識しており、考慮に入れている。交換部品に関しては、部品の製造のために当初のツールを使えるようにする前に、当初のツールを探し出し、保管場所から取り出し、清掃し、評価し、しばしば修理することになるだろう。例示の実施例は、ある場合には、ツールを探し出すことができないか、またはツールが補修不可能であるということを、認識しており、考慮に入れている。例示の実施例は、これらの例においては、プラットフォームを元のように補修が行えるようにするのに、部品の比較的短期間の稼働のために新たなツールが製造されることで、高額の臨時支出の負担が生じることを、認識しており、考慮に入れている。
【0012】
例示的な実施例は、これらの小ロットの部品を製造するためには、金銭面のコストがかかるのと同時に、プラットフォームが準備を整えておかなければならないコストもあるという、その両面を認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、交換部品の製造の遅れによって、プラットフォームを元のように補修が行えるようにする際、望ましくない遅れが生じかねないということを、認識しており、考慮に入れている。
【0013】
例示的な実施例は、インクリメンタルシート成形（ＩＳＦ）用の既存のツールパスアルゴリズムが、材料を取り除く機械加工タイプの作業のために開発されてきたことを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、伝統的なＣＡＭワークベンチが、ＩＳＦにとって準最適なソリューションであるツールパスアルゴリズムを制作することを、認識しており、考慮に入れている。
【0014】
例示的な実施例は、双方向の機械加工作業のツールパスが、典型的に、シンプルなポイントツーポイントの動作と後退動作との２つのタイプの移行ソリューションを有していることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、今日のインクリメンタルシート成形（ＩＳＦ）が、限定的な双方向のツールパス機能を有していることを、認識しており、考慮に入れている。
【0015】
例示的な実施例は、双方向のツールパスのために、伝統的なＺレベルの機械加工用ワークベンチのツールパスアルゴリズムが使用され得ることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、Ｚレベルのツールパスアルゴリズムが、ツール軸に垂直である平行な水平面（複数）によって、設計と交差することを、認識しており、考慮に入れている。
【0016】
例示的な実施例は、伝統的なＺレベルのツールパスアルゴリズムが、双方向の通過及び水平面の移行領域に欠点を有していることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、ツールパスの動きが次の水平面（ｌｅｖｅｌ）へと双方向で移行するための接続が、部品の形状寸法の湾曲または鋳型形状線（ｍｏｌｄ ｌｉｎｅ）状の特徴を辿らない、シンプルなポイントツーポイントの最短パスであることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、このタイプの最短のポイントツーポイントのツールパスアルゴリズムが、移行の際の急な動き、加速、及び減速を引き起こす可能性がある、機械の速度低下と方向変更を生じさせ得ることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、最短のポイントツーポイントのツールパスアルゴリズムが、物理的な部品上に形成されている最中に、表面欠陥を生じさせ得ることを、認識しており、考慮に入れている。
【0017】
例示的な実施例は、螺旋のツールパスアルゴリズム及び渦巻のツールパスアルゴリズムが連続的な移行を容易にすることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、螺旋のツールパスアルゴリズム及び渦巻のツールパスアルゴリズムが、単一の方向に限定されてもいる、即ち一方通行でもあることも、認識しており、考慮に入れている。
【0018】
例示的な実施例は、現時点では、（ＩＳＦの）製造作業に関する歪み及び表面品質を改善するために、混在している双方向のツールパスによって連続的で交互に入れ替わる湾曲した移行を作り出すように設計されたツールパスアルゴリズムは、一切存在していないことを、認識しており、考慮に入れている。
【0019】
例示的な実施例は、双方向のツールパスによって連続的で交互に入れ替わる湾曲した移行を作り出すツールパスアルゴリズムが、表面品質を改良し得ることを、認識しており、考慮に入れている。例示的な実施例は、双方向のツールパスによって連続的で交互に入れ替わる湾曲した移行を作り出すツールパスアルゴリズムが、歪みを低減し得ることを、認識しており、考慮に入れている。
【0020】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、例示的な実施例による、平面上の平行な交互のパス（複数）を接続する複数の湾曲移行部を有するツールパスを用いて、材料がワークピースへと成形される、製造環境のブロック図が示されている。図１の製造環境１００は、材料１０６からワークピース１０４を成形するためのシステム１０２を内包する。システム１０２は、ワークピース１０４用のモデル１０８と、ツールパス生成器１１０と、コントローラ１１２と、成形ツール１１４を含む。
【0021】
ワークピース１０４用のモデル１０８は、ワークピース１０４にとって所望の形状１１６を含む。ツールパス生成器１１０は、ワークピース１０４用の所望の形状１１６から、複数の湾曲移行部１２２によって接続された平面上の平行な交互のパス（複数）１２０を有するツールパス１１８を生成するように構成されている。
【0022】
ツールパス生成器１１０は、ワークピース１０４の所望の形状１１６を、互いの上に積層された複数の層１２４に分割することと、複数の層１２４の各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパス１２６を規定することと、複数の湾曲移行部１２２を計算することとを行うように構成されており、複数の湾曲移行部１２２のうちの各湾曲移行部は、複数のパス１２６のうちの２つの各パスを接合する。複数のパス１２６が複数の湾曲移行部１２２と接合してツールパス１１８を形成しているとき、複数のパス１２６の方向は、成形ツール１１４がツールパス１１８を通って前進するのにつれて、交互に入れ替わる。したがって、複数のパス１２６は、平面上の平行な交互のパス１２０とも呼ばれてよい。
【0023】
ある例示的な実施例では、ワークピース１０４の所望の形状１１６を複数の層１２４に分割するために、所望の形状１１６は、実質的に等しい高さに分割される。示されるように、ワークピース１０４の表面１３０上にある、第１の位置１２８が規定されている。第１の位置１２８はユーザによって規定されてよいか、またはツールパス生成器１１０によって自動的に生成されてよい。第１の位置１２８から垂直方向にオフセットされた第２の位置１３２もまた、規定される。第１の位置１２８と第２の位置１３２の間の距離１３４が計算される。ワークピース１０４の所望の形状１１６は、距離１３４に基づいて、実質的に等しい高さに分割される。
【0024】
複数の層１２４の数１３６は、距離１３４及び設定されたパラメータによって決定される。ある例示的な実施例では、複数の層１２４の数１３６は、成形ツール１１４の少なくとも１つのパラメータに基づく。例えば、複数の層１２４の数１３６は、成形ツール１１４のサイズ１３７に基づいていてよい。示されるとおり、複数の層１２４は、第１の層１３８、第２の層１３９、及び第３の層１４０を含む。しかし、複数の層１２４は、数１３６のうちの任意の所望の１つを含んでいてよい。
【0025】
平面上の平行な交差曲線１４２は、複数の層１２４と所望の形状１１６との間の交差部である。複数のパス１２６を規定するために、複数の層１２４と所望の形状１１６とが交差する箇所間の、平面上の平行な交差曲線１４２がトレースされ、複数のトレース１４３が形成される。図示されるように、複数のトレース１４３は、第１のトレース１４４、第２のトレース１４５、及び第３のトレース１４６を含む。第１のトレース１４４は、第１の層１３８と所望の形状１１６とが交差する箇所間をトレースすることによって、形成される。第２のトレース１４５は、第２の層１３９と所望の形状１１６とが交差する箇所間をトレースすることによって、形成される。第３のトレース１４６は、第３の層１４０と所望の形状１１６とが交差する箇所間をトレースすることによって、形成される。
【0026】
複数のトレース１４３のそれぞれの一部分が取り除かれて、複数のパス１２６が形成される。示されるように、第１のトレース１４４の一部分１４８が取り除かれて、第１のパス１４９が形成される。示されるように、第２のトレース１４５の一部分１５０が取り除かれて、第２のパス１５１が形成される。示されるように、第３のトレース１４６の一部分１５２が取り除かれて、第１のパス１５３が形成される。
【0027】
ある例示的な実施例では、複数のパス１２６を形成するために複数のトレース１４３のそれぞれの一部分を取り除くことは、複数のトレース１４３を通って複数のトレース１４３に直角な第１の分割面１５４を描画することと、複数のトレース１４３を通って複数のトレース１４３に直角な第２の分割面１５６を描画することと、複数のトレース１４３のそれぞれの一部分を取り除くため、第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間の、複数のトレース１４３のそれぞれの構成要素を取り除くことと、を含む。
【0028】
例えば、示されるように、第１のトレース１４４の一部分１４８は、第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間に位置している。第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間の第１のトレース１４４の構成要素を取り除くことによって、部分１４８が取り除かれる。
【0029】
同様に示されるように、第２のトレース１４５の一部分１５０は、第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間に位置している。第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間の第２のトレース１４５の構成要素を取り除くことによって、部分１５０が取り除かれる。
【0030】
さらに示されるように、第３のトレース１４６の部分１５２は、第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間に位置している。第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間の第３のトレース１４６の構成要素を取り除くことによって、部分１５２が取り除かれる。
【0031】
ある例示的な実施例では、第１の分割面１５４と第２の分割面１５６の間の距離は、トリミング距離１５８と等しい。これらの例示的な実施例では、複数のトレース１４３から取り除かれた部分は、それぞれ、トリミング距離１５８に等しい長さを有する。トリミング距離１５８は、複数の層１２４のうちの２つの連続した層間に、移行部である間隙を設ける。トリミング距離１５８は、成形ツール１１４が移行の際に複数の層１２４のうちの連続する２層間を移動するための、設定された長さである。ある例示的な実施例では、トリミング距離１５８は、オペレータが設定するパラメータである。他の例示的な実施例では、トリミング距離１５８は、ツールパス生成器１１０によって自動的に設定される。
【0032】
部分１４８、部分１５０、及び部分１５２といった各部分を複数のトレース１４３から取り除くことによって、複数のパス１２６が形成される。複数のパス１２６は、複数の層１２４の各層の一部を、それぞれ周方向に横切る。例えば、第１のパス１４９は、第１の層１３８の一部１６０を周方向に横切る。第２のパス１５１は、第２の層１３９の一部１６１を周方向に横切る。第３のパス１５３は、第３の層１４０の一部１６２を周方向に横切る。
【0033】
複数のパス１２６を形成した後、複数の湾曲移行部１２２が計算される。複数の湾曲移行部１２２のうちの各湾曲移行部は、複数のパス１２６のうちの、２つの各パスを接合する。例えば、湾曲移行部１６４は、第１のパス１４９と第２のパス１５１を接合する。別の例として、第２の湾曲移行部１６６は、第２のパス１５１と第３のパス１５３を接合する。
【0034】
湾曲移行部１６４は、第１のパス１４９と第２のパス１５１の間の接合部を形成する。成形ツール１１４は、材料１０６から持ち上げられることなく、これらのパスを辿って材料１０６を形作る。湾曲移行部１６４は、成形ツール１１４が、第１の方向１６８へ第１のパス１４９に沿って、及び第１の方向１６８と反対である第２の方向１７０へ第２のパス１５１に沿って、成形ツール１１４を材料１０６から持ち上げることなしに、駆動されることを可能にしている。
【0035】
ある例示的な実施例では、第１のパス１４９を第２のパス１５１に接合する湾曲移行部１６４を計算することは、第１のパス１４９の第１の端部１７４と第２のパス１５１の第２の端部１７６との間の中点１７２を計算することを含む。これらの例示的な実施例のうちのあるものでは、中点１７２を計算した後、中点１７２に基づいて湾曲点１８０の座標１７８が計算される。湾曲点１８０は、曲率の極値点とも呼ばれ得る。湾曲点１８０は、湾曲移行部１６４上における、湾曲移行部１６４の第１の端部１７４及び第２の端部１７６に対する最遠点である。これらの例示的な実施例では、第１の端部１７４、第２の端部１７６、及び湾曲点１８０を通って、湾曲移行部が描画される。ある例示的な実施例では、湾曲移行部１６４は、第１の端部１７４から湾曲点１８０までの間と、第２の端部１７６から湾曲点１８０までの間とで、等しい曲率を有する。ある例示の実施例では、湾曲移行部１６４は、中点１７２と湾曲点１８０を通って引かれた直線に対して対称である。
【0036】
湾曲移行部１６４が、第１の端部１７４から湾曲点１８０までと、第２の端部１７６から湾曲点１８０までとで等しい曲率を有しているとき、成形ツール１１４は、第１のパス１４９から第２のパス１５１へと円滑に移行する。湾曲移行部１６４が第１の端部１７４から湾曲点１８０までと、第２の端部１７６から湾曲点１８０までとで曲率が等しいと、曲率が均一でないよりも、成形ツール１１４の急な動きや減速がより少なくなる。
【0037】
第２の湾曲移行部１６６は、第２のパス１５１と第３のパス１５３とを接続しているとして示されている。動作中、成形ツール１１４は、第１のパス１４９と第３のパス１５３のどちらにおいても、第１の方向１６８に駆動される。湾曲移行部１６４と第２の湾曲移行部１６６は、反対方向に配向されている。ある例示的な実施例では、湾曲移行部１６４が第１の方向１６４へと配向されている一方、第２の湾曲移行部１６６は、第２の方向１７０へと配向されている。湾曲移行部１６４と第２の湾曲移行部１６６は、反対方向に開いているとして説明されてもよい。
【0038】
ある例示的な実施例では、湾曲移行部１６４と第２の湾曲移行部１６６とは、交差しない。例示的な実施例では、湾曲移行部１６４と第２の湾曲移行部１６６は交差しないが、成形ツール１１４が湾曲移行部１６４に沿って駆動されている間と、成形ツール１１４が第２の湾曲移行部１６６に沿って駆動されている間とで、成形ツール１１４は、材料１０６の同じ部分１８２に接触する。
【0039】
示されるように、システム１０２は、ツールパス生成器１１０と通信しているコントローラ１１２を含む。コントローラ１１２は、ハードウェアかソフトウェアのうちの少なくとも１つとして実装されていてよい。コントローラ１１２は、特定の実装に応じて、コンピュータシステム内のプロセッサユニットであるか、または専用回路であってよい。
【0040】
コントローラ１１２は、任意の所望の有線または無線の手段を通じて、ツールパス生成器１１０と通信していてよい。コントローラ１１２は、成形ツール１１４を複数のパス１２６及び複数の湾曲移行部１２２に沿って駆動して、材料１０６をワークピース１０４の形にするように構成されている。コントローラ１１２は、ツールパス生成器１１０によって形成されたツールパス１１８を用いて、成形ツール１１４の方向を決める。
【0041】
成形ツール１１４はコントローラ１１２と通信しており、任意の所望の形態を取る。ある例示的な実施例では、成形ツール１１４は、マンドレルまたは成形スタイラスと呼ばれてよい。ある例示的な実施例では、成形ツール１１４は、インクリメンタルシート成形アセンブリ１８４の構成要素である。成形ツール１１４がインクリメンタルシート形成アセンブリ１８４の構成要素であるときには、材料１０６は、シート１８６の形態をとる。
【0042】
ある例示的な実施例では、ツールパス生成器１１０は、成形ツール１１４のパラメータ１８８を考慮に入れて複数の湾曲移行部１２２によって接続された、平面上の平行な交互のパス（複数）１２０を有するツールパス１１８を生成する。パラメータ１８８は、限定しないが、呼び径、コーナー半径、全長、成形長さ、移行部付き長さ（ｌｅｎｇｔｈ ｗｉｔｈ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）、または本体径のうちの少なくとも１つを含む、任意の所望のパラメータを含んでいてよい。
【0043】
本書で使用されている場合、アイテムのリストと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの１つ以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、またリスト中の各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいことを意味する。言い換えると、「～のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及び任意の数のアイテムが、列挙された中から使用され得るが、列挙されたアイテムのすべてが必要なわけではない、ということを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、またはカテゴリであってよい。
【0044】
この例は、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣ」、または「アイテムＢ及びアイテムＣ」もまた含んでいてよい。当然ながら、これらのアイテムの任意の組み合わせが存在し得る。他の例としては、「～のうちの少なくとも１つ」は、限定するものではないが、例えば「２個のアイテムＡ、１個のアイテムＢ、及び１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢ及び７個のアイテムＣ」、または他の適切な組み合わせであってよい。
【0045】
成形ツール１１４を平面上の平行な交互のパス１２０及び複数の湾曲移行部１２２に沿って駆動することによって、材料１０６がワークピース１０４の形にされる。ある例示的な実施例では、成形ツール１１４は、ワークピース１０４の材料１０６の全体の表面に接触する。
【0046】
図１の製造環境１００の図は、例示的な実施例が実装され得る態様に対して、物理的なまたは構造的な限定を課すことを意図するものではない。図示した構成要素に加えてまたは代えて、他の構成要素が使用されてもよい。いくつかの構成要素は、不要であってよい。ブロックはまた、いくつかの機能的構成要素を図示するためにも提示されている。実施例において実装される場合、これらのブロックのうちの１つ以上が、組み合わされ、分割され、または、組み合わされて異なるブロックに分割されてよい。
【0047】
例えば、複数の層１２４は３つの層を含んでいるが、他の例示的な実施例では、数量１３６は任意の所望の値を有していてよい。さらに、製造環境１００内部のコンピュータシステム１９０上には、モデル１０８及びツールパス生成器１１０が示されているが、他の例示的な実施例では、コンピュータシステム１９０は、製造環境１００の外部に位置していてよい。他の例示的な実施例では、ツールパス生成器１１０とモデル１０８は、異なるコンピューティングシステム内に保存されていてよい。
【0048】
ここで図２を参照すると、例示的な一実施例による、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。所望の形状２００は、図１の所望の形状１１６の物理的な実装である。ある例示的な実施例では、所望の形状２００は、図１のモデル１０８といったモデルの一部分である。所望の形状２００は、図１のワークピース１０４といったワークピースを成形するために、図１のツールパス１１８といったツールパスを形成するのに使用される。
【0049】
示されるように、所望の形状２００は、丸みを帯びたエッジを有する切頂四角錐である。しかし、所望の形状２００は、任意の所望の形状またはサイズを有していてよい。所望の形状２００は対称であることが望ましいが、ある例示的な実施例では、所望の形状２００は非対称であってよい。
【0050】
ここで図３を参照すると、例示的な実施例による、第１の位置と第２の位置との間の表示された距離が示されている、ワークピースの所望の形状の等角図である。図示３００では、所望の形状２００の表面３０４上の第１の位置３０２が特定されている。インクリメンタルシート成形が用いられている例示的な実施例では、第１の位置３０２は、所望の形状２００の最上部または最下部に位置していてよい。ある例示的な実施例では、第１の位置３０２は、規定された頂平面上に存在している。頂平面は、オペレータによって規定されるか、または図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器によって規定されてよい。
【0051】
第１の位置３０２から垂直方向にオフセットされた第２の位置３０６もまた、図示３００内で特定されている。ある例示的な実施例では、第２の位置３０６は、頂面の方向と直角である。ある例示的な実施例では、第２の位置３０６は、頂面の方向と直角な、規定された点である。第２の位置３０６は、オペレータによって規定されるか、または図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器によって規定されてよい。第１の位置３０２と第２の位置３０６の間の距離３０８が計算される。
【0052】
ここで図４を参照すると、例示的な実施例による、複数の層に分割された距離が示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示４００では、所望の形状２００は、図３の距離３０８及び任意の設定されたパラメータに基づいて、複数の層４０２に分割されている。例えば、所望の形状２００は、成形ツール（図示せず）のサイズに基づいて、複数の層４０２に分割され得る。別の例として、所望の形状２００は、通過と通過の間の軸方向距離の入力された変数値に基づいて、複数の層４０２に分割され得る。ある実施例では、通過と通過の間の軸方向距離は、オペレータによって生成される。他の例示的な実施例では、通過と通過の間の軸方向距離は、図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器によって与えられ得る。
【0053】
ここで図５を参照すると、例示的な一実施例による、トレースされた平面上の平行な交差曲線が示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示５００では、図２の複数の層４０２と所望の形状２００との交差部は、平面上の平行な交差曲線５０２である。平面上の平行な交差曲線５０２がトレースされ、複数のトレース５０４が形成される。複数のトレース５０４のそれぞれは、平面上にあり、複数のトレース５０４のうちの他の各トレースと平行である。
【0054】
ここで図６を参照すると、例示的な実施例による、複数のトレース、及び１つのトリミング開始点が示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示６００では、所望の形状２００上に複数のトレース５０４が見えている。図示６００では、トリミング開始点６０２が特定されている。ある例示的な実施例では、トリミング開始点６０２は、ユーザによって規定される。ある例示的な実施例では、トリミング開始点６０２は、図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器によって生成される。トリミング開始点６０２は、全ての例示的な実施例で、複数のトレース５０４のうちの最も上のトレース上に存在している。
【0055】
ここで図７を参照すると、例示的な実施例による、複数のトレース、並びに複数のトレースと直角な第１の分割面及び第２の分割面が示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。図示７００では、第１の分割面７０２と第２の分割面７０４が、所望の形状２００上に示されている。
【0056】
第１の分割面７０２は、複数のトレース５０４と直角で、複数のトレース５０４を通る配向を有する。第１の分割面７０２は、図６のトリミング開始点６０２の座標もまた通って延びている。第２の分割面７０４は、複数のトレース５０４と直角で、複数のトレース５０４を通って延びている。第２の分割面７０４は、第１の分割面７０２から、距離７０６で離れている。ある例示的な実施例では、距離７０６は、図１のトリミング距離１５８といった、規定されたトリミング距離に基づいている。トリミング距離は、ユーザによって規定されるか、または図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器によって設定されてよい。
【0057】
ここで図８を参照すると、例示的な実施例による、複数の層の各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスが示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示８００では、複数のトレース５０４のそれぞれの、一部分が取り除かれて、複数のパス８０２が形成される。具体的には、図７の第１の分割面７０２と第２の分割面７０４の間の複数のトレース５０４のそれぞれの、構成要素が取り除かれている。複数のパス８０２のそれぞれは、複数の層４０２の各層の一部を周方向に横切る。複数のパス８０２のそれぞれは、２つの各端部を有する。例えば、第１のパス８０４は、第２のパス８１０の第２の端部８０８に接続される第１の端部８０６を有する。
【0058】
ここで図９を参照すると、例示的な実施例による、複数のパス及び、特定されたエンドポイントが示された、ワークピースの所望の形状の等角図である。図示９００では、複数のパス８０２に対して、終点９０２が加えられている。第１のパス８０４は、始点９０４と終点９０６を有する。第２のパス８１０は、始点９０８と終点９１０を有する。示されるように、終点９０６は、第１のパス８０４の第１の端部８０６である。示されるように、第２のパス８１０の始点９０８は、第２のパス８１０の第２の端部８０８である。終点９０２には４つの終点のみが示されているが、実際には、終点は、所望の形状２００の全体に対して特定されている。
【0059】
ここで図１０を参照すると、例示的な実施例による、複数のパス及び湾曲移行部が示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示１０００では、湾曲移行部１００２が、第１のパス８０４の第１の端部８０６と第２のパス８１０の第２の端部８０８を接続している。湾曲移行部１００２は、成形ツールを材料（図示せず）の表面から取り外すことなく、成形ツール（図示せず）が、第１のパス８０４及び第２のパス８１０に沿って、交互に入れ替わる方向に移動するのを可能にしている。
【0060】
ここで図１１を参照すると、例示的な実施例による、複数のパスの、第１の端部と第２の端部の間の湾曲移行部の図が示されている。図示１１００は、湾曲移行部１００２を作成する例示的な実施例を提供するために、図１０の湾曲移行部１００２をマーク付けした図である。
【0061】
第１のパス８０４の第１の端部８０６と第２のパス８１０の第２の端部８０８の中点１１０２が、計算される。湾曲点１１０４の座標は、中点１１０２に基づいて計算される。湾曲点１１０４の座標は、「オフセット点（ｏｆｆｓｅｔ ｐｏｉｎｔ）の座標」とも呼ばれてよい。なぜならば、湾曲点１１０４は、中点１１０２からオフセットされているからである。第１の端部８０６、第２の端部８０８、及び湾曲点１１０４を通って、湾曲移行部１１０２が描画される。
【0062】
ある例示的な実施例では、中点１１０２は、ｄｘ１＝（ｅｘ１＋ｓｘ２）／２，ｄｙ１＝（ｅｙ１＋ｓｙ２）／２，ｄｚ１＝（ｅｚ１＋ｓｚ２）／２として計算される。スプライン移行パラメータといった、計算用のパラメータは、オペレータ、または図１のツールパス生成器１１０といったツールパス生成器のどちらかによって、提供される。スプライン移行パラメータはパラメータＴを含み、整数であるパラメータＴは、スプラインの長さを変更する。
【0063】
示されるように、ｍ１＝（ｄ１＊Ｔ）／Ｋとして湾曲点１１０４の変位値１１０６を計算するのに、張力係数であるパーセンテージＫが使用される。湾曲点１１０４は、曲率の極値点とも呼ばれ得る。湾曲点１１０４は、湾曲の始点と終点に対する、湾曲上にある最遠点である。示されるように、湾曲点１１０４は、湾曲移行部１００２上における、第１の端部８０６及び第２の端部８０８に対する最遠点である。ベクトルの大きさｖ１は、ｖ１＝√（（ｓｉ１２＋ｓｊ１２＋ｓｋ１２））を用いて、図７の第１の分割面７０２から計算される。
【0064】
方向は、（ｕｉ１＝（（ｓｉ１）／ｖ１），ｕｊ１＝（（ｓｊ１）／ｖ１），ｕｋ１＝（（ｓｋ１）／ｖ１））を用いて、単位ベクトルに変換される。変位ベクトルは、ｖｉ１＝ｍ１＊ｕｉ１，ｖｊ１＝ｍ１＊ｕｊ１，ｖｋ１＝ｍ１＊ｕｋ１を用いて計算される。湾曲点１１０４の座標は、ｃｘ１＝ｄｘ１＋ｖｉ１，ｃｙ１＝ｄｙ１＋ｖｊ１，ｃｚ１＝ｄｚ１＋ｖｋ１を用いて計算される。その後、第１の端部８０６、第２の端部８０８、及び湾曲点１１０４を通って、湾曲移行部１１０２が描画される。示されるように、湾曲移行部１００２は、第１の端部８０６から湾曲点１１０４までの間と、第２の端部８０８から湾曲点１１０４までの間とで、等しい曲率１１０８を有する。示されるように、湾曲移行部１００２は、中点１１０２と湾曲点１１０４を通って引かれた直線に対して対称である。
【0065】
ここで図１２を参照すると、例示的な実施例による、複数の湾曲移行部によって接続された平面上の平行な交互のパスを有するツールパスが示された、ワークピースの所望の形状の等角図が示されている。図示１２００では、平面上の平行な交互のパス１２０４及び複数の湾曲移行部１２０６を有するツールパス１２０２が、所望の形状２００上に示されている。示されるように、複数のパス８０２は、平面上の平行な交互のパス１０２４であって、この平面上の平行な交互のパス１０２４の中で、成形ツール（図示せず）が、第１の方向１２０８または第２の方向１２１０に、交互に入れ替わる態様で移動する。複数の湾曲移行部１２０６は、図１１に関して上記されたステップを繰り返すことによって作成され得る。
【0066】
成形ツールが材料（図示せず）から取り外されることなしに、成形ツールが交互に入れ替わる方向に移動し得るように、複数の湾曲移行部１２０６が、平面上の平行な交互のパス１２０４を接続している。複数の湾曲移行部１２０６は、図１０の湾曲移行部１００２を含む。複数の湾曲移行部１２０６は、第２の湾曲移行部１２１２もまた含む。第２の湾曲移行部１２１２は、第２のパス８１０と第３のパス１２１４とを接合する。
【0067】
湾曲移行部１００２と第２の湾曲移行部１２１２は、反対方向に配向されている。湾曲移行部１００２と第２の湾曲移行部１２１２は、反対方向に開いているとして説明されてもよい。
【0068】
示されるように、湾曲移行部１００２と第２の湾曲移行部１２１２とは、交差しない。ある例示的な実施例では、湾曲移行部１００２と第２の湾曲移行部１２１２は交差しないが、成形ツール（図示せず）が湾曲移行部１００２に沿って駆動されている間と、成形ツールが第２の湾曲移行部１２１２に沿って駆動されている間とで、成形ツールは、材料の同じ部分に接触する。
【0069】
示されるように、複数の湾曲移行部１２０６は、交差しない。しかし、ある例示的な実施例では、成形ツール（図示せず）がパス１２０２に沿って駆動されるとき、成形ツールは、成形ツールのサイズのせいで、１度よりも多く、材料の部分の上を移動し得る。これらの例示的な実施例では、成形ツールがオーバーラップして通過を行うことによって、材料の全体が成形される。
【0070】
ここで図１３を参照すると、例示的な実施例による成形ツールの側面図が示される。成形ツール１３００は、図１の成形ツール１１４の物理的な実装である。成形ツール１３００は、図１２のツールパス１２０２に沿って駆動されてよい。
【0071】
成形ツール１３００は、呼び径（Ｄ）１３０２、コーナー半径（Ｒｃ）１３０４、全長（Ｌ）１３０６、成形長さ（Ｌｃ）１３０８、移行部付き長さ（ｌ）１３１０、本体径（ｄｂ）１３１２を有する。ツールパス１１８といったツールパスを形成する際には、呼び径（Ｄ）１３０２、コーナー半径（Ｒｃ）１３０４、全長（Ｌ）１３０６、成形長さ（Ｌｃ）１３０８、移行部付き長さ（ｌ）１３１０、または本体径（ｄｂ）１３１２のうちの少なくとも１つが、考慮に入れるべきパラメータとして使用され得る。
【0072】
平面上の平行な交互のパス（複数）を接続している複数の湾曲移行部を生成した後、複数の湾曲移行部と平面上の平行な交互のパスに沿った部分の表面に成形ツール１３００が接触するようにして、ツールパス１１８といったツールパスを形成するために、成形ツール１３００のパラメータが考慮に入れられる。例えば、図１４の工程１４９４でツールパスを生成するために、工程１４８４において、成形ツール１３００のパラメータが考慮に入れられる。
【0073】
ここで図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１４Ｄ、及び図１４Ｅを参照すると、例示的な実施例による、ワークピースを成形するための平面上の平行な交互のパスを接続している複数の湾曲移行部を有する、ツールパスを形成する方法のフロー図が示されている。方法１４００は、図１のツールパス１１８を作成するために使用され得る。方法１４００は、図示されている、複数の層４０２、複数のトレース５０４、複数のパス８０２、及び図２－１２の所望の形状２００に沿って示された他の特徴を作成するために実施されるアクションを表す、フロー図であり得る。
【0074】
方法１４００は、ユーザが規定した頂平面を、点のパラメータ及び方向のパラメータとして受信する（工程１４０２）。方法１４００は、絶対座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０，ｉ０，ｊ０，ｋ０）の点データを保存する（工程１４０４）。方法１４００は、頂面の方向に直角な、ユーザが規定した底点を、パラメータとして受信する（工程１４０６）。方法１４００は、絶対座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）の点データを保存する（工程１４０８）。
【0075】
方法１４００は、最も上の絶対点と最も下の絶対点の間の法線長さを、距離
ｄ＝√（（ｘ１－ｘ０）２＋（ｙ１－ｙ０）２＋（ｚ１－ｚ０）２）として計算する（工程１４１０）。次に、方法１４００は、パラメータｄを保存する（工程１４１２）。
ｄ＝√（（ｘ１－ｘ０）２＋（ｙ１－ｙ０）２＋（ｚ１－ｚ０）２）として計算する（工程１４１０）。次に、方法１４００は、パラメータｄを保存する（工程１４１２）。
【0076】
方法１４００は、通過と通過の間の軸方向距離のユーザ入力による変数値ａｄを受信する（工程１４１４）。次に、方法１４００は、パラメータａｄを保存する（工程１４１６）。
【0077】
方法１４００は、整数のパラメータ値であるレベルの数Ｎ＝ｄ／ａｄを計算する（工程１４１８）。次に、方法１４００は、パラメータＮを保存する（工程１４２０）。
【0078】
方法１４００は、オフセットパラメータＯ＝ｄ／Ｎを計算する（工程１４２２）。次に、方法１４００は、パラメータＯを保存する（工程１４２４）。
【0079】
方法１４００は、最も上の面／点がｘ０，ｙ０，ｚ０，ｉ０，ｊ０，ｋ０にあり、平面の数がＮで互いの距離がＯであり、最も下の面／点がｘ１，ｙ１，ｚ１，ｉ０，ｊ０，ｋ０にある、交差平面及び交差点を見つけ出す（工程１４２６）。方法１４００は、交差平面と設計面が交差して複数のトレースを形成している箇所間で、平面上の平行な交差曲線をトレースする（工程１４２８）。
【0080】
方法１４００は、ユーザによって規定された移行距離を、パラメータｔとして受信する（工程１４３０）。方法１４００は、ユーザによって規定された開始点移行位置を、最も上のトレース上に存在する点座標ｓ１として受信する（工程１４３２）。方法１４００は、ｓ１の座標をｓｘ１，ｓｙ１，ｓｚ１，ｓｉ１，ｓｊ１，ｓｋ１として保存する（工程１４３４）。方法１４００は、第１の分割面であって、その配向が複数のトレース及びｓ１の座標を通って直角である、第１の分割面を描画する（工程１４３６）。方法１４００は、トレースに沿った第１の分割面からの距離がｔである、第２の分割面を描画する（工程１４３８）。
【0081】
方法１４００は、第１の分割面と第２の分割面によって複数のトレースを分割して、第１の分割面と第２の分割面の間の、複数のトレースの部分を取り除く（工程１４４０）。
【0082】
方法１４００は、ｓ１から、点位置ｅ１である終点に辿り着くまで、トレースを辿る（工程１４４２）。方法１４００は、ｅ１の座標をｅｘ１，ｅｙ１，ｅｚ１として保存する（工程１４４４）。方法１４００は、ｅ１の点位置から開始して、次のトレースの最も近い始点ｓ２を発見する（工程１４４６）。方法１４００は、ｓ２の座標をｓｘ２，ｓｙ２，ｓｚ２として保存する（工程１４４８）。
【0083】
方法１４００は、ｓ２から、点位置ｅ２である終点に辿り着くまで、トレースを辿る（工程１４５０）。方法１４００は、ｅ２の座標をｅｘ２，ｅｙ２，ｅｚ２として保存する（工程１４５２）。方法１４００は、複数のトレースのうちの最も下のトレースに到達するまで、工程１４４６から１４５２を繰り返す（工程１４５４）。
【0084】
方法１４００は、ｓ１とｅ１の間の絶対値または距離指数パラメータ値を、ｄ１＝√（（ｅｘ１－ｓｘ２）２＋（ｅｙ１－ｓｙ２）２＋（ｅｚ１－ｓｚ２）２）として計算する（工程１４５６）。方法１４００は、パラメータｄ１の座標をｄｘ１，ｄｙ１，ｄｚ１として保存する（工程１４５８）。
【0085】
方法１４００は、ユーザが規定したスプライン移行パラメータＴを受信する。Ｔは整数であり、スプラインの長さを変更する（工程１４６０）。方法１４００は、Ｔをパラメータとして保存する（工程１４６１）。
【0086】
方法１４００は、ユーザが規定した張力係数であるパーセンテージＫを受信する（工程１４６２）。方法１４００は、Ｋをパラメータとして保存する（工程１４６４）。
【0087】
方法１４００は、湾曲極値点の変位値を、ｍ１＝（ｄ１＊Ｔ）／Ｋとして計算する（工程１４６６）。方法１４００は、ｍ１を変数として保存する（工程１４６８）。
【0088】
方法１４００は、第１の分割面からのベクトルの大きさを、ｖ１＝√（（ｓｉ１
２＋ｓｊ１
２＋ｓｋ１
２））として計算する（工程１４７０）。方法１４００は、方向を、単位ベクトルｕｉ１＝（ｓｉ１／ｖ１），ｕｊ１＝（ｓｊ１／ｖ１），ｕｋ１＝（ｓｋ１／ｖ１）に変換する（工程１４７２）。方法１４００は、変位ベクトル
ｖｉ１＝ｍ１＊ｕｉ１，ｖｊ１＝ｍ１＊ｕｊ１，ｖｋ１＝ｍ１＊ｕｋ１を計算する（工程１４７４）。
ｖｉ１＝ｍ１＊ｕｉ１，ｖｊ１＝ｍ１＊ｕｊ１，ｖｋ１＝ｍ１＊ｕｋ１を計算する（工程１４７４）。
【0089】
方法１４００は、座標ｘ１＝ｄｘ１＋ｖｉ１，ｃｙ１＝ｄｙ１＋ｖｊ１，ｃｚ１＝ｄｚ１＋ｖｋ１を計算する（工程１４７６）。方法１４００は、ｃ１を点の座標（ｃｘ１、ｃｙ１、ｃｚ１）として保存する（工程１４７８）。方法１４００は、ｅ１、ｃ１、及びｓ２の３点を通って接続する湾曲移行部を描画する（工程１４８０）。
【0090】
方法１４００は、最も下の接続する曲線に到達するまで、工程１４６６から１４８０を繰り返す（工程１４８２）。最も下の接続する曲線に到達したときに、方法１４００はツールパス誘導エレメントを生成し終わっている。ツールパスは、ツールパス誘導エレメントと同様に、成形ツール及びツール軸の物理的なパラメータも考慮に入れて、生成される。
【0091】
方法１４００は、成形ツールのスタイラスのパラメータを規定する（工程１４８４）。成形ツールのスタイラスのパラメータは、任意の所望のパラメータ及び任意の数のパラメータを含んでいてよい。ある例示的な実施例では、成形ツールのスタイラスのパラメータは、図１３のパラメータのうちの任意の所望のパラメータを含む。方法１４００は、ツールパス誘導エレメントを選択する（工程１４８６）。方法１４００は、接触部品面（ｃｏｎｔａｃｔ ｐａｒｔ ｓｕｒｆａｃｅ）を選択する（工程１４８８）。方法１４００は、ツール軸を規定する（工程１４９０）。方法１４００は、成形用の送り速度を規定する（工程１４９２）。成形用の送り速度は、成形ツールが部品の表面を移動する速度である。方法１４００は、ツールパスを生成する（工程１４９４）。方法１４００は、ツールパスを保存する（工程１４９６）。ツールパスを保存することによって、位置が示されたテキスト状の文書が、可読なファイルフォーマットで保存される。その後、方法１４００は終了する。
【0092】
ここで図１５Ａ及び図１５Ｂを参照すると、例示的な実施例による、成形ツールを用いて材料を形作る方法のフロー図が示されている。方法１５００は、図１の成形ツール１１５で材料１０６を形作るために使用され得る。方法１５００は、図１のツールパス生成器１１０、及び図１の成形ツール１１５を用いて実行され得る。方法１５００は、図示されている、複数の層４０２、複数のトレース５０４、複数のパス８０２、及び図２－１２の所望の形状２００に沿って示された他の特徴を作成するために使われるアクションを実施するために用いられ得る。
【0093】
方法１５００は、ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割する（工程１５０２）。方法１５００は、複数の層のうちの第１の層の一部を周方向に横切る第１のパスと、複数の層のうちの第２の層の一部を周方向に横切る第２のパスを、規定する（工程１５０４）。方法１５００は、第１のパスを第２のパスに接合する、湾曲移行部を計算する（工程１５０６）。方法１５００は、第１のパス、湾曲移行部、及び第２のパスに沿って成形ツールを駆動して、材料をワークピースの形にする（工程１５０８）。その後、方法１５００は終了する。
【0094】
ある例示的な実施例では、ワークピースを所望の形状に分割する方法１５００は、ワークピースの表面上にある第１の位置を規定することと、第１の位置から垂直方向にオフセットされている第２の位置を規定することと、第１の位置と第２の位置の間の距離を計算することと、この距離に基づいて、ワークピースの所望の形状を実質的に等しい高さに分割することと、を含む（工程１５１０）。ある例示的な実施例では、ワークピースの所望の形状を分割することは、ワークピースの所望の形状を、成形ツールのサイズに基づいて、実質的に等しい高さに分割することをさらに含む（工程１５１２）。
【0095】
ある例示的な実施例では、第１のパス及び第２のパスを規定することは、複数の層と所望の形状が交差する箇所間の、平面上の平行な交差曲線をトレースして第１のトレースと第２のトレースを形成することと、第１のパス及び第２のパスを形成するために、第１のトレース及び第２のトレースのそれぞれの一部分を取り除くこととを含む（工程１５１４）。ある例示的な実施例では、第１のトレース及び第２のトレースのそれぞれから取り除かれた部分は、トリミング距離と等しい長さを有する。
【0096】
ある例示的な実施例では、第１のパスを第２のパスに接合する湾曲移行部を計算することは、第１のパスの第１の端部と第２のパスの第２の端部の間の中点を計算することと、この中点に基づいて湾曲点の座標を計算することと、第１の端部、第２の端部、及び湾曲点を通って、湾曲移行部を描画することと、を含む（工程１５１６）。ある例示的な実施例では、湾曲移行部は、第１の端部から湾曲点までの間と、第２の端部から湾曲点までの間とで、等しい曲率を有する（工程１５１８）。
【0097】
ある例示的な実施例では、第１のパスに沿って成形ツールを駆動することは、成形ツールを第１の方向に動かすことを含み、第２のパスに沿って成形ツールを駆動することは、成形ツールを第２の方向に動かすことを含み、第１の方向は第２の方向と反対である（工程１５２０）。
【0098】
ある例示的な実施例では、方法１５００は、複数の層のうちの第３の層の一部を周方向に横切る第３のパスを規定する（工程１５２２）。ある例示的な実施例では、方法１５００は、第２のパスを第３のパスに接合する、第２の湾曲移行部を計算する（工程１５２４）。
【0099】
ある例示的な実施例では、湾曲移行部と第２の湾曲移行部は、反対方向に配向される（工程１５２６）。ある例示的な実施例では、方法１５００は、成形ツールを第３のパス及び第２の湾曲移行部に沿って駆動して、材料をワークピースの形にする。湾曲移行部と第２の湾曲移行部は交差せず、成形ツールは、湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動する間と、第２の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動する間とで、材料の同じ部分に接触する（工程１５２８）。
【0100】
ここで図１６を参照すると、例示的な実施例による、成形ツールを用いて材料を成形する方法のフロー図が示されている。方法１６００は、図１の成形ツール１１４で材料１０６を形作るために使用され得る。方法１６００は、図１のツールパス生成器１１０、及び図１の成形ツール１１４を用いて実行され得る。方法１６００は、図示されている、複数の層４０２、複数のトレース５０４、複数のパス８０２、及び図２－１２の所望の形状２００に沿って示された他の特徴を作成するために使われるアクションを実施するために用いられ得る。
【0101】
方法１６００は、複数の湾曲移行部によって接続された、平面上の平行な交互のパスを有するツールパスを生成する（工程１６０２）。方法１６００は、平面上の平行な交互のパス及び複数の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動して、材料をワークピースの形にする（工程１６０４）。ある例示的な実施例では、成形ツールは、ワークピースの材料全体の表面に接触する。その後、方法１６００は終了する。
【0102】
ある例示的な実施例では、ツールパスを生成することは、ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することと、複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定することと、複数の湾曲移行部を計算することと、を含み、複数の湾曲移行部の各湾曲移行部は、複数のパスのうちの２つの各パスを接合する（工程１６０６）。ある例示的な実施例では、ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層している複数の層に分割することは、ワークピースの所望の形状を、成形ツールの少なくとも１つのパラメータに基づいて、ある数の層に分割することを含む（工程１６０８）。
【0103】
方法１６００は、複数の層と所望の形状が交差して複数のトレースを形成している箇所間で、平面上の平行な交差曲線をトレースする（工程１６１０）。ある例示的な実施例では、方法１６００は、複数のパスを形成するために、複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除く（工程１６１２）。ある例示的な実施例では、複数のパスを形成するために複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くことは、複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第１の分割面を描画することと、複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第２の分割面を描画することと、複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くため、第１の分割面と第２の分割面の間の、複数のトレースのそれぞれの構成要素を取り除くことと、を含む（工程１６１４）。
【0104】
図示している種々の例におけるフロー図及びブロック図は、例示的な実施例における、装置及び方法のいくつかの可能な実行形態の構造、機能、及び動作を示している。これに関して、フロー図またはブロック図内の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、及び／または、動作もしくはステップの一部分を表わしていてよい。
【0105】
例示的な実施例のある代替的な実施形態では、ブロック内に記載された１つ以上の機能が、図中に記載された順序を逸脱して発生することがある。例えば、ある場合には、含まれている機能に応じて、連続して示されている２つのブロックが、ほぼ同時に実行されること、また時には、逆順に実施されることがあり得る。また、フロー図またはブロック図に示されているブロックに加えて、他のブロックが追加されてもよい。
【0106】
ある例示の実施例では、方法１５００または方法１６００の全ブロックが実施されるのではない。例えば、図１５の工程１５１０から１５２８は、オプションである。別の例として、図１６の工程１６０６から１６１４は、オプションである。
【0107】
【0108】
図１のコンピュータシステム１９０を実装するために、データ処理システム１７００が使用されてよい。この例示的実施例では、データ処理システム１７００は、プロセッサユニット１７０４、メモリ１７０６、固定記憶装置１７０８、通信ユニット１７１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１７１２、及びディスプレイ１７１４の間の通信を提供する、通信フレームワーク１７０２を含む。この例では、通信フレームワーク１７０２は、バスシステムの形態をとり得る。
【0109】
プロセッサユニット１７０４は、メモリ１７０６に読み込まれ得るソフトウェア用の命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット１７０４は、特定の実装形態に応じて、いくつかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、または何らかの他の種類のプロセッサであり得る。
【0110】
メモリ１７０６及び固定記憶装置１７０８は、記憶デバイス１７１６の実施例である。記憶デバイスは、例えば、限定するものではないが、データ、機能的な形態のプログラムコード、または他の適切な情報のうちの少なくとも１つを、一時的に及び／または永続的に記憶できる任意のハードウェアである。記憶デバイス１７１６は、これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶デバイスと呼ばれてもよい。これらの実施例では、メモリ１７０６は、例えば、ランダムアクセスメモリまたは任意の他の好適な揮発性もしくは不揮発性の記憶デバイスであってよい。固定記憶装置１７０８は、特定の実装形態に応じて、様々な形態を取り得る。
【0111】
例えば、固定記憶装置１７０８は、１つ以上の構成要素またはデバイスを含み得る。例えば、固定記憶装置１７０８は、ハードドライブ、ソリッドステートハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え可能光学ディスク、書換え可能磁気テープ、または上記の何らかの組み合わせであってよい。固定記憶装置１７０８によって使用される媒体は、着脱可能でもあり得る。例えば、固定記憶装置１７０８には、着脱式ハードドライブが使用され得る。
【0112】
これらの例示的な実施例では、通信ユニット１７１０が、他のデータ処理システムまたは装置との通信を提供する。これらの例示的な実施例では、通信ユニット１７１０はネットワークインタフェースカードである。
【0113】
入出力ユニット１７１２は、データ処理システム１７００に接続され得る他の装置との間のデータの入出力を可能にする。例えば、入出力ユニット１７１２は、キーボード、マウス、または他の何らかの適切な入力装置のうちの少なくとも１つを通じて、ユーザ入力のための接続を提供し得る。さらに、入出力ユニット１７１２は、プリンタに出力を送信し得る。ディスプレイ１７１４は、ユーザに対して情報を表示する機構を提供する。
【0114】
オペレーティングシステム、アプリケーション、またはプログラムのうちの少なくとも１つに対する命令は、通信フレームワーク１７０２を通じてプロセッサユニット１７０４と通信する、記憶デバイス１７１６内にあってよい。種々の実施例中の処理は、メモリ１７０６といったメモリの中にあってよいコンピュータ実装命令を使用して、プロセッサユニット１７０４によって実行されてよい。
【0115】
これらの命令は、プロセッサユニット１７０４内のプロセッサによって読み取られ実行され得る、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、またはコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれる。プログラムコードは、種々の実施例では、メモリ１７０６または固定記憶域１７０８といった、種々の物理的記憶媒体またはコンピュータ可読記憶媒体上に具現化されていてよい。
【0116】
プログラムコード１７１８は、選択的に着脱可能であるコンピュータ可読媒体１７２０に実行可能な形態で置かれており、プロセッサユニット１７０４によって実行するために、データ処理システム１７００に読み込ませたり、転送したりしてもよい。プログラムコード１７１８とコンピュータ可読媒体１７２０は、これらの例示的な実施例では、コンピュータプログラム製品１７２２を形成する。例示的な実施例では、コンピュータ可読媒体１７２０は、コンピュータ可読記憶媒体１７２４である。
【0117】
これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶媒体１７２４は、プログラムコード１７１８を伝搬または伝送する媒体というよりは、むしろプログラムコード１７１８を記憶するために使用される、物理的記憶デバイスまたは有形記憶デバイスである。
【0118】
代わりに、プログラムコード１７１８は、コンピュータ可読信号媒体を使用してデータ処理システム１７００に転送されてもよい。コンピュータ可読信号媒体は、例えば、プログラムコード１７１８を含む伝播データ信号であってよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体は、電磁信号、光信号、または任意の他の適切な種類の信号のうちの、少なくとも１つであってよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、電線、または任意の他の好適な種類の通信リンクといった、少なくとも１つの通信リンクを介して伝送され得る。
【0119】
データ処理システム１７００に関して図示されている種々の構成要素は、種々の実施例が実装され得る態様に対して、構造的限定を設けることを意図していない。種々の例示的な実施例は、データ処理システム１７００に関して示されている構成要素に対する追加的または代替的な構成要素を含む、データ処理システム内に実装されていてよい。図１７に示されている他の構成要素は、図示された例示的な実施例と異なっていることができる。プログラムコード１７１８を実行し得る任意のハードウェア装置またはシステムを使用して、種々の実施例が実装されてよい。
【0120】
本開示の例示的な実施例は、図１８に示した航空機の製造及び保守方法１８００、並びに図１９に示した航空機１９００の観点で説明されてよい。まず図１８を参照すると、航空機の製造及び保守方法が、例示的な実施例に従って図示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法１８００は、図１９の航空機１９００の、仕様及び設計１８０２並びに材料の調達１８０４を含んでいてよい。
【0121】
製造段階では、航空機１９００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１８０６と、システムインテグレーション１８０８とが行われる。その後、航空機１９００は、認可及び納品１８１０を経て、運航１８１２に供され得る。顧客による運航１８１２中、航空機１９００には、整備及び保守１８１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備または保守を含み得る）が予定される。
【0122】
航空機の製造及び保守方法１８００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／または事業者によって実行または実施され得る。これらの例では、事業者は顧客であってよい。本書の目的に関しては、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含んでいてよいが、それらに限定される訳ではなく、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含んでいてよいが、それらに限定される訳ではなく、事業者は、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
【0123】
ここで図１９を参照すると、例示的な実施例が実装され得る、航空機の図が示されている。この実施例では、航空機１９００は、図１８の航空機の製造及び保守方法１８００によって製造されており、複数のシステム１９０４及び内装１９０６を有する機体１９０２を含んでいてよい。システム１９０４の例は、推進システム１９０８、電気システム１９１０、油圧システム１９１２、及び環境システム１９１４のうちの１つ以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれていてもよい。航空宇宙産業の例が示されているが、種々の例示的な実施例は、自動車産業といった他の産業にも応用可能である。
【0124】
本明細書で実施される装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１８００のうちの少なくとも１つの段階で用いられてよい。１つ以上の例示的な実施例が、図１８のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１８０６、システムインテグレーション１８０８、または整備及び保守１８１４中に使用されてよい。例えば、ツールパス生成器１１０によって形成されたツールパス１１８を用いて、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１８０６中に、ワークピース１０４を成形してよい。別の例として、ワークピース１０４は、交換部品１１８であってよく、ツールパス生成器１１０によって形成されたツールパス１１９は、図１８の整備及び保守１８１４中に、ワークピース１０４を成形するために用いられてよい。
【0125】
本明細書で実施される装置及び方法は、航空機１９００の少なくとも１つの構成要素を製造するために用いられてよい。例えば、ツールパス１１８を用いて成形されたワークピース１０４は、機体１９０２と内装１９０６のうちの１つの構成要素であってよい。
【0126】
例示的な実施例は、双方向機能を持つ連続したツールパスの動きのための、システム及び方法を提供する。例示的な実施例は、ツールパス製造ワークベンチ、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）、コンピュータ支援製造（ＣＡＭ）、及びコンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ）といったコンピュータソフトウェアユーティリティプログラムに対する、普遍的な解決法を提示する。
【0127】
例示的な実施例では、直線的にというよりはむしろ湾曲して移行する、平滑な交互の移行領域が設けられる。例示的な実施例を用いて作成されたツールパスは、成形中に、複数の係合（ｅｎｇａｇｅ）を取り除き、収縮する。例示的な実施例を用いて作成されたツールパスは、平滑で連続した、接触した（ｃｏｎｔａｃｔｅｄ）ツールパスの動きを含む。
【0128】
例示的な実施例は、従来型の機械加工アルゴリズムと比べて、ワークピース内の歪みを改善する。例示的な実施例は、ＩＳＦの作業中に、高品質の表面を生成する。例示的な実施例は、複雑な寸法形状にもまた適合している。
【0129】
例示的な実施例は、双方向のツールパスが混在する、連続した交互の湾曲移行部を生成するための方法を提示する。このツールパスの方法は、高品質の表面と、改良された歪み特性と、効率を上昇させる、ＩＳＦ作業中の交互の移行領域とを生成する。このツールパスの方法は、双方向の機能によって複雑な設計の寸法形状に適合することができ、単一のアルゴリズムにおける最適な移行方法を提供することができる。基礎的なユーザは、複雑な問題を解決するために、ソフトウェアの開発や、リードタイムや、費用を追加することなく、提示された方法を迅速に実施することができる。
【0130】
さらに、本開示は、以下の条項に係る実施形態を含む。
【0131】
１．ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することと、
複数の層のうちの第１の層の一部を周方向に横切る第１のパス、及び複数の層のうちの第２の層の一部を周方向に横切る第２のパスを規定することと、
第１のパスを第２のパスに接合している湾曲移行部を計算することと、材料をワークピースの形にするために、第１のパス、湾曲移行部、及び第２のパスに沿って、成形ツールを駆動することと、
を含む方法。
複数の層のうちの第１の層の一部を周方向に横切る第１のパス、及び複数の層のうちの第２の層の一部を周方向に横切る第２のパスを規定することと、
第１のパスを第２のパスに接合している湾曲移行部を計算することと、材料をワークピースの形にするために、第１のパス、湾曲移行部、及び第２のパスに沿って、成形ツールを駆動することと、
を含む方法。
【0132】
２．ワークピースの所望の形状を分割することが、
ワークピースの表面上にある第１の位置を規定することと、
第１の位置から垂直方向にオフセットされた第２の位置を規定することと、
第１の位置と第２の位置の間の距離を計算することと、この距離に基づいて、ワークピースの所望の形状を実質的に等しい高さに分割することとを含む、条項１に記載の方法。
ワークピースの表面上にある第１の位置を規定することと、
第１の位置から垂直方向にオフセットされた第２の位置を規定することと、
第１の位置と第２の位置の間の距離を計算することと、この距離に基づいて、ワークピースの所望の形状を実質的に等しい高さに分割することとを含む、条項１に記載の方法。
【0133】
３．ワークピースの所望の形状を分割することは、ワークピースの所望の形状を、成形ツールのサイズに基づいてほぼ均しい高さに分割することをさらに含む、条項２に記載の方法。
【0134】
４．第１のパスに沿って成形ツールを駆動することが成形ツールを第１の方向に動かすことを含み、第２のパスに沿って成形ツールを駆動することが成形ツールを第２の方向に動かすことを含み、第１の方向が第２の方向と反対である、条項１に記載の方法。
【0135】
５．第１のパス及び第２のパスを規定することが、
複数の層と所望の形状が交差する箇所間で平面上の平行な交差曲線をトレースして第１のトレース及び第２のトレースを形成することと、
第１のパス及び第２のパスを形成するために、第１のトレース及び第２のトレースのそれぞれの一部分を取り除くこととを含む、条項１に記載の方法。
複数の層と所望の形状が交差する箇所間で平面上の平行な交差曲線をトレースして第１のトレース及び第２のトレースを形成することと、
第１のパス及び第２のパスを形成するために、第１のトレース及び第２のトレースのそれぞれの一部分を取り除くこととを含む、条項１に記載の方法。
【0136】
６．第１のトレース及び第２のトレースのそれぞれから取り除かれた部分が、トリミング距離に等しい長さを有する、条項５に記載の方法。
【0137】
７．複数の層のうちの第３の層の一部を周方向に横切る第３のパスを規定することと、
第２のパスを第３のパスに接合する第２の湾曲移行部を計算することと
をさらに含む、条項１に記載の方法。
第２のパスを第３のパスに接合する第２の湾曲移行部を計算することと
をさらに含む、条項１に記載の方法。
【0138】
８．湾曲移行部と第２の湾曲移行部が反対方向に配向されている、条項７に記載の方法。
【0139】
９．材料をワークピースの形にするために、第３のパス及び第２の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動することであって、湾曲移行部と第２の湾曲移行部とは交差せず、成形ツールを湾曲移行部に沿って駆動する間と、成形ツールを第２の湾曲駆動部に沿って駆動する間とで成形ツールが材料の同じ部分に接触する、成形ツールを駆動すること
をさらに含む、条項８に記載の方法。
をさらに含む、条項８に記載の方法。
【0140】
１０．第１のパスを第２のパスに接合する湾曲移行部を計算することが、
第１のパスの第１の端部と第２のパスの第２の端部との間の中点を計算することと、
中点に基づいて湾曲点の座標を計算することと、
第１の端部、第２の端部、及び湾曲点を通って湾曲移行部を描画することとを含む、条項１に記載の方法。
第１のパスの第１の端部と第２のパスの第２の端部との間の中点を計算することと、
中点に基づいて湾曲点の座標を計算することと、
第１の端部、第２の端部、及び湾曲点を通って湾曲移行部を描画することとを含む、条項１に記載の方法。
【0141】
１１．湾曲移行部が、第１の端部から湾曲点までと第２の端部から湾曲点までとで等しい曲率を有する、条項１０に記載の方法。
【0142】
１２．複数の湾曲移行部によって接続された平面上の並行な交互のパスを有するツールパスを生成することと、
材料をワークピースの形にするため、平面上の平行な交互のパス及び複数の湾曲移行部に沿って、成形ツールを駆動することと、
を含む方法。
材料をワークピースの形にするため、平面上の平行な交互のパス及び複数の湾曲移行部に沿って、成形ツールを駆動することと、
を含む方法。
【0143】
１３．ツールパスを生成することが、
ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することと、
複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定することと、
複数の湾曲移行部を計算することであって、複数の湾曲移行部の各湾曲移行部が、複数のパスのうちの２つの各パスを接合する、複数の湾曲移行部を計算することとを含む、条項１２に記載の方法。
ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することと、
複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定することと、
複数の湾曲移行部を計算することであって、複数の湾曲移行部の各湾曲移行部が、複数のパスのうちの２つの各パスを接合する、複数の湾曲移行部を計算することとを含む、条項１２に記載の方法。
【0144】
１４．複数の層と所望の形状が交差して複数のトレースを形成している箇所間で、平面上の平行な交差曲線をトレースすることと、
複数のパスを形成するため、複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くことと、
をさらに含む、条項１３に記載の方法。
複数のパスを形成するため、複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くことと、
をさらに含む、条項１３に記載の方法。
【0145】
１５．複数のパスを形成するために複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くことが、
複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第１の分割面を描画することと、
複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第２の分割面を描画することと、
複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くため、第１の分割面と第２の分割面の間の、複数のトレースのそれぞれの構成要素を取り除くこととを含む、条項１４に記載の方法。
複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第１の分割面を描画することと、
複数のトレースを通って複数のトレースに直角な第２の分割面を描画することと、
複数のトレースのそれぞれの一部分を取り除くため、第１の分割面と第２の分割面の間の、複数のトレースのそれぞれの構成要素を取り除くこととを含む、条項１４に記載の方法。
【0146】
１６．ワークピースの所望の形状を、互いの上に積層された複数の層に分割することが、ワークピースの所望の形状を、成形ツールの少なくとも１つのパラメータに基づいてある数の層に分割することを含む、条項１３に記載の方法。
【0147】
１７．成形ツールが、ワークピースの材料の全体の表面に接触する、条項１２に記載の方法。
【0148】
１８．ワークピースの所望の形状を含むワークピース用のモデルと、
ワークピースの所望の形状を互いの上に積層された複数の層に分割すること、複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定すること、及び複数の湾曲移行部を計算することであって、複数の湾曲移行部のうちの各湾曲移行部が複数のパスのうちの２つの各パスを接合する、複数の湾曲移行部を計算することを行うように構成されたツールパス生成器と、
ツールパス生成器と通信しているコントローラであって、材料をワークピースの形にするために、複数のパス及び複数の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動するように構成されたコントローラと、
コントローラと通信している成形ツールとを含むシステム。
ワークピースの所望の形状を互いの上に積層された複数の層に分割すること、複数の層のうちの各層の一部をそれぞれ周方向に横切る複数のパスを規定すること、及び複数の湾曲移行部を計算することであって、複数の湾曲移行部のうちの各湾曲移行部が複数のパスのうちの２つの各パスを接合する、複数の湾曲移行部を計算することを行うように構成されたツールパス生成器と、
ツールパス生成器と通信しているコントローラであって、材料をワークピースの形にするために、複数のパス及び複数の湾曲移行部に沿って成形ツールを駆動するように構成されたコントローラと、
コントローラと通信している成形ツールとを含むシステム。
【0149】
１９．成形ツールがインクリメンタルシート成形アセンブリの構成要素である、条項１８に記載のシステム。
【0150】
種々の例示的な実施例の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、または開示されている形態における実施例に限定することを意図しているわけではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となろう。さらに、異なる実施例によって、他の例示的な実施例とは異なる特徴が提供されてよい。選択された１つ以上の実施例が選ばれ、説明されているのは、実施例の原理及び実際的な用途を最もよく説明するため、並びに、他の当業者に対し、様々な実施例、及び考慮される特定の用途に適した様々な修正例の開示内容の理解を促すためである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】