特許 7530917 切断される加工対象物を位置合わせするためのシステムおよび方法

(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】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】切断される加工対象物を位置合わせするためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/02 20060101AFI20240801BHJP

   C03B 33/037 20060101ALI20240801BHJP

   B28D 5/00 20060101ALI20240801BHJP

   B26F 3/00 20060101ALI20240801BHJP

   B27C 9/04 20060101ALI20240801BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

B26D5/02 Z

C03B33/037

B28D5/00 Z

B26F3/00 R

B27C9/04

B23K26/38 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021567826

(86)(22)【出願日】2020-05-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-15

(86)【国際出願番号】 US2020031552

(87)【国際公開番号】W WO2020231682

(87)【国際公開日】2020-11-19

【審査請求日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】62/848,096

(32)【優先日】2019-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】チェン，シン－リン

(72)【発明者】

【氏名】リン，シー－ダー

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１３２６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２１２０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００８３８６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５３－１３２８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１８８４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｄ ５／０２

Ｃ０３Ｂ ３３／０３７

Ｂ２８Ｄ ５／００

Ｂ２６Ｆ ３／００

Ｂ２７Ｃ ９／０４

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形の加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該キャリッジは、縦方向に移動可能であり、該切断ヘッドは、該キャリッジに沿って横方向に移動可能であり、前記位置決め角度が、前記キャリッジと該キャリッジに最も近接している前記矩形の加工対象物の辺との間のなす角度である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、
前記切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることで該切断ヘッドを該切断経路に沿って移動させる工程と、
を含む、加工対象物を切断する方法。

【請求項2】

前記加工対象物は、パネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、該切断経路が前記横方向および前記縦方向の両方に対して零度以外の角度を規定する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記キャリッジは、前記切断ヘッドが前記切断経路に沿って移動している間、前記縦方向には移動するが前記横方向には移動しない、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記切断経路は、前記切断ヘッドが該切断経路に沿って移動することにより、前記加工対象物を個別の分離部分に切断するように、該加工対象物の第１の主辺から該加工対象物の反対側の第２の主辺まで延在する線セグメントである、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記加工対象物は、ガラス、セラミックまたは金属を含むパネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の前記第１の主辺および前記第２の主辺の両方に直交する、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記切断経路は、縦軸に対する切断角度を規定し、該切断角度の大きさは、前記位置決め角度の大きさと等しい、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記位置決め角度の三角関数に基づいて前記切断経路を決定する工程を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記位置決め角度を決定する前に前記加工対象物を前記縦方向に切断する工程と、
前記加工対象物を該縦方向と直交する軸を中心に９０°回転させる工程と、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

矩形の加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該切断アセンブリは、該加工対象物と該キャリッジが縦方向に相対運動をするように構成され、該切断ヘッドは、該キャリッジに沿って横方向に移動可能であり、前記位置決め角度が、前記キャリッジと該キャリッジに最も近接している前記矩形の加工対象物の辺との間のなす角度である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、
前記切断ヘッドを前記キャリッジに沿って前記横方向に移動させながら前記加工対象物と該キャリッジの前記縦方向の相対運動を起こして、該切断ヘッドを前記切断経路に沿って移動させる工程と、
を含む、加工対象物を切断する方法。

【請求項10】

前記加工対象物は、パネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、該切断経路は、前記横方向および前記縦方向の両方に対して零度以外の角度を規定する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、第１の切断ヘッドおよび第２の切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該キャリッジは、縦方向に移動可能であり、該第１の切断ヘッドおよび該第２の切断ヘッドは、該キャリッジに沿ってそれぞれ個別に横方向に移動可能である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った第１の切断経路および第２の切断経路を決定する工程と、
前記第１の切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該第１の切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該第１の切断ヘッドを前記第１の切断経路に沿って移動させる工程と、
前記第２の切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該第２の切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該第２の切断ヘッドを前記第２の切断経路に沿って移動させる工程と、
を含み、
前記第１の切断ヘッドは、前記第２の切断ヘッドが前記第２の切断経路に沿う移動を開始する前に前記第１の切断経路に沿う移動を開始し、該第２の切断ヘッドは、該第１の切断ヘッドが該第１の切断経路を完了する前に該第２の切断経路に沿う移動を開始し、該第１の切断ヘッドは、該第２の切断ヘッドが該第２の切断経路を完了する前に該第１の切断経路を完了する、加工対象物を切断する方法。

【請求項12】

前記第１の切断経路の長さおよび前記第２の切断経路の長さは等しい、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の切断ヘッドが前記第１の切断経路を開始するときに、該第１の切断ヘッドを起動解除モードから起動モードに切り替え、該第１の切断ヘッドが該第１の切断経路を完了するときに、該第１の切断ヘッドを該起動モードから該起動解除モードに切り替える工程と、
前記第２の切断ヘッドが前記第２の切断経路を開始するときに、該第２の切断ヘッドを起動解除モードから起動モードに切り替え、該第２の切断ヘッドが該第２の切断経路を完了するときに、該第２の切断ヘッドを該起動モードから該起動解除モードに切り替える工程と、
を含み、
前記第１の切断ヘッドおよび前記第２の切断ヘッドは、前記起動モードが設定されている間は、前記加工対象物を切断可能であるが、前記起動解除モードが設定されている間は、該加工対象物を切断不可能であり、
前記第２の切断ヘッドが前記起動モードに切り替わる前に、前記第１の切断ヘッドは前記起動モードに切り替わり、
前記第１の切断ヘッドが前記起動解除モードに戻った後、前記第２の切断ヘッドは前記起動モードの設定を維持する、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

矩形の加工対象物を切断するシステムにおいて、
切断ヘッドを支持するキャリッジを含む切断アセンブリであって、該キャリッジは縦方向に移動するように構成され、該切断ヘッドは該キャリッジに沿って横方向に移動するように構成される、切断アセンブリと、
１つ以上のプロセッサを含む処理システムであって、
前記加工対象物と前記切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定し、該位置決め角度が、前記キャリッジと該キャリッジに最も近接している前記矩形の加工対象物の辺との間のなす角度であり、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物における切断経路を決定し、
前記切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該切断ヘッドを前記切断経路に沿って移動させる、
ように構成された１つ以上のプロセッサと、
を含む加工対象物を切断するシステム。

【請求項15】

前記加工対象物は、パネルであり、前記１つ以上のプロセッサは、
（ｉ）前記切断経路が前記加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、（ｉｉ）該切断経路が該加工対象物の少なくとも１つの主辺に対して直交し、（ｉｉｉ）該切断経路が前記横方向および前記縦方向の両方に関して零度以外の角度を規定するように、該切断経路を決定する、請求項１４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の説明】

【0001】

本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１９年５月１５日に出願された米国仮出願第６２／８４８０９６号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、とりわけ、ガラスまたは金属のシート等の加工対象物の切断に関する。

【背景技術】

【0003】

加工対象物の最終形状の精度が最重要である用途において、ガラスまたはその他の材料が製造されることがある。加工対象物は、異なる処理を行う複数の機械の間で移動、回転、または移送されることが頻繁にあり、その中には切断工程が含まれることがある。このような調整は、製造工程においてばらつきを発生させ、最終製品が低精度で望ましくない形状となる恐れがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

形状精度を改善するための既存の一つの技術では、切断工程の前に加工対象物を切断装置と正確に位置合わせすることを確認している。しかしながら、再現性の達成は困難であり、加工対象物を正確に合った位置に移動させることは、時間がかかる工程であり、生産性を低下させる。予防保守を行うことで位置合わせの再現性を改善できるが、装置のダウンタイムの増加、および材料と人件費の追加を招くことになる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書に開示された特徴は、加工対象物を切断する前に、位置合わせのずれに起因する望ましくない影響を最小限にする、または除去することを可能にする。切断アセンブリは、加工対象物の位置合わせにおけるばらつきを補正することで、再現可能な切断工程および厳密な公差基準への準拠を実現できる。

【0006】

切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含むことができる。キャリッジは縦方向に移動可能であり、切断ヘッドはキャリッジに沿って横方向に移動可能である。加工対象物を切断する方法は、加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程と、位置決め角度に基づいて加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、切断ヘッドが縦方向および横方向に同時に運動するように、切断ヘッドをキャリッジに沿って横方向に移動させながらキャリッジを縦方向に移動させることにより切断ヘッドを切断経路に沿って移動させる工程とを含むことができる。

【0007】

切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含むことができる。切断アセンブリは、加工対象物とキャリッジが縦方向に相対運動をするように構成することが可能であり、切断ヘッドは、キャリッジに沿って横方向に移動可能である。加工対象物を切断する方法は、加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程と、位置決め角度に基づいて加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、切断ヘッドをキャリッジに沿って横方向に移動させながら加工対象物とキャリッジの縦方向の相対運動を起こすことによって、切断ヘッドを切断経路に沿って移動させる工程とを含むことができる。

【0008】

切断アセンブリは、第１の切断ヘッドおよび第２の切断ヘッドを支持するキャリッジを含むことができる。キャリッジは、縦方向に移動可能であり、第１の切断ヘッドおよび第２の切断ヘッドは、キャリッジに沿ってそれぞれ個別に横方向に移動可能である。加工対象物を切断する方法は、加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程と、位置決め角度に基づいて加工対象物に沿った第１の切断経路および第２の切断経路を決定する工程と、第１の切断ヘッドが縦方向および横方向に同時に運動するように、第１の切断ヘッドをキャリッジに沿って横方向に移動させながらキャリッジを縦方向に移動させることにより第１の切断ヘッドを第１の切断経路に沿って移動させる工程と、第２の切断ヘッドが縦方向および横方向に同時に運動するように、第２の切断ヘッドをキャリッジに沿って横方向に移動させながらキャリッジを縦方向に移動させることにより第２の切断ヘッドを第２の切断経路に沿って移動させる工程と、を含むことができる。第１の切断ヘッドは、第２の切断ヘッドが第２の切断経路に沿う移動を開始する前に第１の切断経路に沿う移動を開始し、第２の切断ヘッドは、第１の切断ヘッドが第１の切断経路を完了する前に第２の切断経路に沿う移動を開始し、第１の切断ヘッドは、第２の切断ヘッドが第２の切断経路を完了する前に第１の切断経路を完了する、ことができる。

【0009】

加工対象物を切断するシステムは、切断アセンブリと処理システムとを含むことができる。切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含むことができる。キャリッジは縦方向に移動するように構成され、切断ヘッドはキャリッジに沿って横方向に移動するように構成されることができる。処理システムは、１つ以上のプロセッサを含むことができ、１つ以上のプロセッサは、加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定し、位置決め角度に基づいて加工対象物に沿った切断経路を決定し、切断ヘッドが縦方向および横方向に同時に運動するように、切断ヘッドをキャリッジに沿って横方向に移動させながらキャリッジを縦方向に移動させることにより切断ヘッドを切断経路に沿って移動させるように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

上記の発明の概要および以下の例示的な実施形態の詳細な説明は、添付図面と併せて理解され得る。図面は、本明細書で議論される例示的な実施形態のうちのいくつかを示す。図面に示される相対的な寸法は、特許請求の範囲に係る特徴に対する基本的な裏付けとなり得る。以下にさらに記載されるように、特許請求の範囲は例示的な実施形態に限定されず、したがって、他に明示されない限り、図面に示されるいかなる寸法にも限定されない。明確性と読み易さのために、図面から特定の特徴を省略することもある。

【図1A】加工対象物を切断する例示的な方法を概略的に示す図

【図1B】加工対象物を切断する例示的な方法を概略的に示す図

【図1C】加工対象物を切断する例示的な方法を概略的に示す図

【図2】位置合わせでずれが生じた加工対象物における例示的な所望の切断経路および所望ではない切断経路を概略的に示す図

【図3】位置合わせでずれが生じた加工対象物に関して例示的な切断アセンブリを概略的に示す図

【図4】第１の切断ヘッドが第１の切断経路に沿った途中にある例示的な切断アセンブリを概略的に示す図

【図5】第１の切断ヘッドおよび第２の切断ヘッドの両方がそれぞれの切断経路に沿った途中にある例示的な切断アセンブリを概略的に示す図

【図6】第１の切断ヘッドが対応する切断経路を完了した例示的な切断アセンブリを概略的に示す図

【図7】第１および第２の切断ヘッドが両方ともそれぞれの対応する切断経路を完了した例示的な切断アセンブリを概略的に示す図

【図8】加工対象物を切断する例示的な方法のブロック図

【図9】図８の方法を実行するための例示的な処理システムのブロック図

【発明を実施するための形態】

【0011】

本出願は、例示的な（すなわち、例的な）実施形態を開示する。特許請求の範囲に係る発明は、例示的な実施形態に限定されない。したがって、特許請求の範囲に係る多くの実施は、例示的な実施形態とは異なることもある。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、特許請求の範囲に係る発明に様々な変更を加えることができる。特許請求の範囲は、そのような変更を伴う実施を包含することを意図している。

【0012】

時には、本出願は、図を参照する読者に状況を説明するために、様々な方向に関する用語（例えば、前、後、上、下、左、右、縦、横、垂直等）を使用することがある。特許請求の範囲に係る発明は、図に示された方向に限定されない。絶対的な用語（例えば、高い、低い等）は、対応する相対的な用語（例えば、より高い、より低い等）を開示するものとして理解され得る。図面の参照においては、Ｘ軸に沿う深さは「縦方向」、Ｙ軸に沿う深さは「横方向」、Ｚ軸に沿う深さ（図示されていないが、Ｘ－Ｙ平面に直交）は「垂直」と理解され得る。いくつかの実施形態においては、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸は、複数の図面に渡り一貫して使用される。

【0013】

図１Ａ～図１Ｃは、加工対象物１００（基板、パネル、プレート等とも呼ばれる）が、より大きな第１の形状１００Ａから中間の第２の形状１００Ｂへ、次いで、中間の第２の形状１００Ｂからより小さな第３の形状１００Ｃへと切断されることを概略的に示す。以下にさらに記載されるように、本出願に開示された技術は、加工対象物１００が切断アセンブリに対する位置合わせでずれがある場合でも、正確に切断されることを可能にする。

【0014】

図１Ａに示されるように、加工対象物１００は、より大きな第１の形状１００Ａから加工を開始することができる。加工対象物１００のサイズの縮小または形状の改善のために、切断アセンブリ３００（図３に示す）は、平行な第１および第２の切断経路１０２、１０４に沿って切断できる。

【0015】

図１Ｂに示されるように、加工対象物１００は、中間の第２の形状１００Ｂとなる（図１ＡについてＸ－Ｙ平面で時計回りに９０°回転されている）。第１の切断経路１０２により第１の辺１１２が形成される。第２の切断経路１０４により第２の辺１１４が形成される。さらに、同一または類似の切断アセンブリ３００により、第２の形状１００Ｂに存在する平行な第３および第４の切断経路１０６、１０８に沿って切断できる。

【0016】

図１Ｃに示されるように、加工対象物１００は、より小さな第３の形状１００Ｃとなる。第３の切断経路１０６により第３の辺１１６が形成される。第４の切断経路１０８により第４の辺１１８が形成される。

【0017】

加工対象物１００は、切断される前に（例えば、前述の切断経路のいずれかに沿って切断される前に）、Ｙ軸に対する位置合わせでずれが起こっている可能性がある。図２および図３に示されるように、加工対象物１００は、Ｙ軸に対して位置決め角度２０２が規定されることがある。この状態で切断アセンブリ３００が横断的に設置され、補正が行われない場合、切断アセンブリ３００は、所望ではない（例えば、９０°ではない）コーナー２１６（図２において示されている）を規定する所望ではない第１および第２の切断経路２１２、２１４に沿って切断することになる。

【0018】

本開示の実施形態は、加工対象物１００がＹ軸に対する位置決め角度２０２を規定する場合であっても、切断アセンブリ３００が、所望の（例えば、９０°）コーナー２１８を規定する所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４に沿って移動することを可能にする。所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４は、それぞれ、位置決め角度２０２の大きさに基づいて、Ｘ軸またはＹ軸に対する第１および第２の切断角度２２２Ａ、２２４Ａをそれぞれ規定することができる。図に示される実施形態では、第１および第２の切断角度２２２Ａ、２２４Ａは、それぞれ、位置決め角度２０２と等しい大きさとすることができる。

【0019】

図３に示されるように、切断アセンブリ３００は、キャリッジ３０２と、それに搭載された第１および第２の切断ヘッド３１２、３１４とを含むことができる。いくつかの実施態様においては、キャリッジ３０２は、Ｘ軸に沿ってのみ（すなわち、縦方向に）移動するように構成される一方、第１および第２の切断ヘッド３１２、３１４は、キャリッジ３０２に沿ってそれぞれ個別に横方向に移動することができる。キャリッジ３０２をＸ軸に沿って縦方向に移動させると同時に、第１および第２の切断ヘッド３１２、３１４をキャリッジ３０２に沿って横方向に（したがって、Ｙ軸に沿って）移動させることによって、切断ヘッド３１２、３１４がそれぞれ第１および第２の切断経路２２２、２２４に沿って移動することにより、そうでなければ位置決め角度２０２により引き起こされ得る切断エラー（例えば、所望ではない第１および第２の切断経路２１２、２１４）を補正することができる。

【0020】

図３に示される加工対象物１００は、金属、ガラス、木材、プラスチック、セラミック、または複合材料を含むパネルとすることができる。図に示されるように、加工対象物１００は、Ｘ－Ｙ平面内に長方形の形状を有する箱状の３次元形状となり得る。他の実施形態（図示せず）では、加工対象物１００はどの形状（例えば、球形の形状、ピラミッド形の形状等）を有しても差し支えない。同様に、所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４は、９０°のコーナー２１８を規定する平行セグメントとして示されているが、所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４は、どの所望の形状を有しても差し支えない（例えば、それぞれが、Ｘ－Ｙ平面内に「Ｓ字」形状を規定できる）。図３に示される加工対象物１００は、製造工程中のどの段階（例えば、第１の形状１００Ａ、第２の形状１００Ｂ、または第３の形状１００Ｃ）にあっても差し支えない。

【0021】

以下にさらに記載されるように、１つ以上のプロセッサ９０１を含む処理システム９００は、例えば、その中に配置されたモータ（すなわち、電子アクチュエータ）に電子的命令を出すことによって、切断アセンブリ３００を制御するように構成することができる。いくつかの実施形態では、処理システム９００は、切断アセンブリ３００の電子制御機能を含むことができる。処理システム９００は、本出願において開示されるすべての機能が自動的に、かつ人の介入なしに実行され得るように、本明細書において開示される任意の方法または動作を実行する（例えば、作動させる）ように構成することができる。処理システム９００は、図９を参照して以下でさらに説明される。

【0022】

図３に示されるように、切断アセンブリ３００は、（図示されていない１つ以上のモータを介して）縦方向に（すなわち、Ｘ軸に沿って）並進するように構成された、横方向に延在しているキャリッジ３０２（すなわち、Ｙ軸に沿って延在しているキャリッジ）を含むことができる。第１の切断ヘッド３１２および第２の切断ヘッド３１４を含む１つ以上の切断ヘッドを、キャリッジ３０２に移動可能に搭載することができる。切断ヘッド３１２、３１４は、キャリッジ３０２に沿って横方向にスライドするように構成することができる。キャリッジ３０２を縦方向に作動させ、キャリッジ３０２に沿って切断ヘッド３１２、３１４を横方向に作動させることによって、処理システム９００は、Ｘ軸およびＹ軸の両方に対して傾斜した方向に（例えば、所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４に沿って）切断ヘッド３１２、３１４を移動させる累積的な効果を生み出すことができる。加工対象物１００に貫通するように、切断ヘッド３１２、３１４は、１つ以上のレーザ、１つ以上のウォータジェット、１つ以上のドリルビット、１つ以上のスクライブホイール等を含むことができる。

【0023】

いくつかの実施形態では、処理システム９００は、加工対象物１００に貫通できる（例えば、それぞれのレーザがオンである）アクティブモード（起動モードとも称される）と、加工対象物１００に貫通できないパッシブモード（起動解除モードまたは安全モードとも称される）とを、それぞれの切断ヘッド３１２、３１４ごとに切り替えることができる。第２の切断ヘッド３１４がパッシブモードに設定されている間、第１の切断ヘッド３１２をアクティブモードに設定することができ、その逆も同様である。

【0024】

図８は、切断アセンブリ３００を使用して加工対象物１００を所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４に沿って切断する方法を示す。前述の理由により、処理システム９００は、図８の方法のすべての各機能を自動的に実行する（例えば、作動させる）ように構成することができる。ブロック８０２において、加工対象物１００は、図３の位置にクランプまたはその他の方法で固定され、横軸（すなわち、Ｙ軸）に対して零度以外の位置決め角度２０２が規定される。

【0025】

ブロック８０４において、処理システム９００は、加工対象物１００の所望の最終形状（すなわち、切断後の形状）（例えば、加工対象物１００の局所座標系に関する所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４の寸法）を受け取ることができる。図３に示される実施形態では、処理システム９００は、加工対象物１００の全長に渡り２つの平行な切断を実行する命令を受け取り、個々の切断は、横断的に延在する加工対象物の辺３６２から任意の寸法３５２（例えば、１０ｍｍ）だけオフセットされている（辺３６２は図３の全体座標系においては傾斜しているが、辺３６２は加工対象物１００の局所座標系においては横断的に延在している）。

【0026】

ブロック８０６において、処理システム９００は、加工対象物１００の寸法を取り込む（すなわち、測定する）ことができる。ブロック８０６は、例えば、処理システム９００の１つ以上のカメラ（図示せず）を用いて加工対象物１００の１つ以上の画像を撮影することを含む。ブロック８０８において、処理システム９００は、加工対象物１００の測定済み寸法に基づいて、位置決め角度２０２を決定することができる（例えば、撮影された画像を分析することにより）。いくつかの実施形態では、処理システム９００は、特徴抽出プログラムを適用して、加工対象物１００の辺でキャリッジ３０２と最も近接している辺（例えば、図３の加工対象物の辺３６４）を認識し、認識された辺と横軸（すなわち、Ｙ軸）との間の角度を位置決め角度２０２として計算することができる。

【0027】

ブロック８１０において、処理システム９００は、ブロック８０４で受け取った加工対象物１００の所望の最終形状（例えば、加工対象物１００の局所座標系における所望の切断寸法）と位置決め角度２０２に基づいて、所望の第１および第２の切断経路２２２、２２４を決定する（例えば、計算する、参照する等）ことができる。ブロック８１２において、処理システム９００は、切断アセンブリ３００に、図３に示す位置をとらせることができ、切断ヘッドのうちの１つ（例えば、第１の切断ヘッド３１２）が対応する所望の切断経路（例えば、所望の第１の切断経路２２２）の開始点の垂直の直上に配置される。ブロック８１４において、処理システム９００は、前述のように、第１の切断ヘッド３１２をパッシブモードからアクティブモードに切り替えることができる。

【0028】

ブロック８１６において、処理システム９００は、第１の切断ヘッド３１２をキャリッジ３０２の横軸に沿って横方向に並進させながらキャリッジ３０２を縦方向に並進させることによって、第１の切断ヘッド３１２を所望の第１の切断経路２２２に沿って移動させることができる。

【0029】

図４に示されるように、処理システム９００は、位置決め角度２０２、および第１の切断ヘッド３１２の現在の位置とブロック８１２における第１の切断ヘッドの開始点での縦方向位置との間に設定される縦方向距離４０２の三角関数として、第１の切断ヘッド３１２をキャリッジ３０２の軸に沿って横方向に並進させることができる。したがって、処理システム９００は、第１の切断ヘッド３１２の現在位置とブロック８１２における第１の切断ヘッドの開始点での横方向位置との間に設定される横方向距離４０４を、次の三角関数の式に基づいて、計算することができる：［横方向距離４０４］＝［縦方向距離４０２］×［ｔａｎ（位置決め角度２０２）］。言い換えると、処理システム９００は、第１の切断ヘッド３１２を、次の三角関数の式に従った（すなわち、に基づいた）速度で横方向に作動させることができる：［キャリッジ３０２の横軸に沿った第１の切断ヘッド３１２の横方向速度］＝［キャリッジ３０２の縦方向速度］×［ｔａｎ（位置決め角度２０２）］。したがって、第１の切断ヘッド３１２の現在の横方向速度は、キャリッジ３０２の現在の縦方向速度と位置決め角度２０２の関数となり得る。

【0030】

ブロック８１８において、図４に示されるように、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４を、所望の第２の切断経路２２４の開始点の垂直の直上に配置することができる。ブロック８２０において、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４をパッシブモードからアクティブモードに切り替えて、加工対象物１００の所望の第２の切断経路２２４に沿った切断を開始することができる。ブロック８１８と８２０は同時に実行することが可能である。ブロック８１８と８２０を、キャリッジ３０２が、図３に示す時点から図７に示す時点まで継続的移動を維持するように、ブロック８１６と並行して実行することができる。

【0031】

ブロック８２２において、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４をキャリッジ３０２の横軸に沿って横方向に並進させながらキャリッジ３０２を縦方向に並進させることによって、第２の切断ヘッド３１４を所望の第２の切断経路２２４に沿って移動させることができる。

【0032】

図５に示されるように、処理システム９００は、位置決め角度２０２、および第２の切断ヘッド３１４の現在の位置とブロック８１８における第２の切断ヘッドの開始点での縦方向位置との間に設定される縦方向距離５０２の三角関数として、第２の切断ヘッド３１４をキャリッジ３０２の軸に沿って横方向に並進させることができる。したがって、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４の現在位置とブロック８１８における第２の切断ヘッドの開始点での横方向位置との間に設定される横方向距離５０４を、次の三角関数の式に基づいて、計算することができる：［横方向距離５０４］＝［縦方向距離５０２］×［ｔａｎ（位置決め角度２０２）］。言い換えると、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４を、次の三角関数の式に従った（すなわち、に基づいた）速度で横方向に作動させることができる：［キャリッジ３０２の横軸に沿った第２の切断ヘッド３１４の横方向速度］＝［キャリッジ３０２の縦方向速度］×［ｔａｎ（位置決め角度２０２）］。したがって、第２の切断ヘッド３１４の現在の横方向速度は、キャリッジ３０２の現在の縦方向速度と位置決め角度２０２の関数となり得る。

【0033】

ブロック８２４において、処理システム９００は、第１の切断ヘッド３１２が所望の第１の切断経路２２２の終点（図６に示される）に到達したことを検出（すなわち、決定）する。よって、第１の材料片６０２を加工対象物１００から完全に切断できる。ブロック８２６において、処理システム９００は、この検出に基づいて、第１の切断ヘッド３１２をアクティブモードからパッシブモードに切り替えることができる。処理システム９００は、ブロック８２４と８２６を同時に実行することができる。

【0034】

ブロック８２８において、処理システム９００は、第２の切断ヘッド３１４が所望の第２の切断経路２２４の終点（図７に示される）に到達したことを検出（すなわち、決定）する。よって、第２の材料片６０４を加工対象物１００から完全に切断できる。ブロック８３０において、処理システム９００は、この検出に基づいて、第２の切断ヘッド３１４をアクティブモードからパッシブモードに切り替えることができる。処理システム９００は、ブロック８２８と８３０を同時に実行することができる。処理システム９００は、少なくともブロック８１２からブロック８３０にかけてキャリッジ３０２の縦方向の継続的移動を維持できる（例えば、一定の縦方向速度１００ｃｍ／秒で移動する）。

【0035】

当業者であれば、位置決め角度２０２の大きさに応じて、第１の切断ヘッドに関係する特定のステップ（例えば、図８のステップ８１２）から第２の切断ヘッドに関係する同様のステップ（例えば、図８のステップ８１８）までの時間が最小限および／または感知できないレベルであり得ることを理解できるであろう。したがって、本開示の例示的な実施形態は、位置決め角度２０２の大きさにかかわらず適用可能である。

【0036】

図９に示されるように、処理システム９００は、１つ以上のプロセッサ９０１、メモリ９０２、１つ以上の入出力装置９０３、１つ以上のセンサ９０４、１つ以上のユーザインターフェース９０５、および１つ以上のアクチュエータ９０６を含むことができる。処理システム９００は、切断アセンブリ３００の筐体内に配置された構成部品を含むことができる。処理システム９００は分散されてもよい。たとえば、処理システム９００のいくつかの要素を切断アセンブリ３００の筐体内に配置し、処理システム９００の他の要素は別の場所（例えば、リモートサーバ、モバイルデバイス等）に配置してもよい。

【0037】

プロセッサ９０１は、各々が１つ以上のコアを有する１つ以上の個別のプロセッサを含むことができる。個別のプロセッサは、それぞれ同じ構造または異なる構造とすることができる。プロセッサ９０１は、１つ以上の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、１つ以上のグラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を含むことができる。プロセッサ９０１は、共通の基板または異なる基板に実装されてもよい。

【0038】

プロセッサ９０１は、少なくとも、１つ以上の個別のプロセッサのうちの１つが、特定の機能、方法、または動作を具現化する、メモリ９０２に記憶されたコードを実行することが可能であるときに、その特定の機能、方法、または動作を実行するように構成される。プロセッサ９０１は、人の介入なしに、本明細書に開示された任意およびすべての機能、方法、および動作を実行するように構成することができる。したがって、本明細書に開示された任意の１つまたはすべての機能、方法、および動作は、自動的に実行することができる。

【0039】

例えば、本開示に、処理システム９００がタスク「Ｘ」を実行する／実行可能である、と記載されている場合、そのような記載は、処理システム９００がタスク「Ｘ」を実行するように構成され得ることを意味する。同様に、本開示に、タスク「Ｘ」が実行される、と記載されている場合、そのような記載は、それぞれの処理システム９００がタスク「Ｘ」を実行するように構成され得ることを意味する。処理システム９００は、少なくとも、プロセッサ９０１が機能、方法、または動作を実行するように構成されているときに、その機能、方法、または動作を行い得るように構成される。

【0040】

メモリ９０２は、データを記憶することが可能な揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および任意の他の媒体を含むことができる。揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および任意の他のタイプのメモリのそれぞれは、複数の異なる位置に配置され、それぞれが異なる構造を有する複数の異なるメモリデバイスを含むことができる。メモリ９０２の例に、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の非一時的なコンピュータ可読媒体、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ（登録商標）ディスク等の光ディスク記憶媒体、磁気記憶媒体、ホログラフィック記憶媒体、ＨＤＤ、ＳＳＤ、命令またはデータ構造の形式でプログラムコードを記憶するために使用され得る任意の種類の媒体等がある。本出願に記載される任意およびすべての方法、機能、および操作は、メモリ９０２に保存される具体的(tangible)および／または非一時的な機械可読コードの形式で有意に具現化され得る。

【0041】

入出力装置９０３は、ポート、アンテナ（すなわち、トランシーバ）、印刷導電路等のデータの送受信をするための任意の構成要素を含むことができる。入出力装置９０３は、ＵＳＢ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）、ＨＤＭＩ（登録商標）、イーサネット（登録商標）等を介して有線通信が可能となる。入出力装置９０３は、適切なメモリ９０２との電子的、光学的、磁気的、およびホログラフィック的な通信を可能にすることができる。入出力装置９０３は、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、セルラー（例えば、ＬＴＥ（登録商標）、ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＮＦＣ（登録商標））、Ｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ等を介して無線通信が可能となる。入出力装置９０３は、有線および／または無線通信経路を含むことができる。

【0042】

センサ９０４は、環境中の物理的な測定値を取り込んでプロセッサ９０１に伝達することができる。センサ９０４の例としては、位置決め角度２０２を測定する（すなわち、決定する）ために使用されるカメラが挙げられる。ユーザインターフェース９０５は、ディスプレイ（例えば、ＬＥＤタッチスクリーン（例えば、ＯＬＥＤタッチスクリーン）、物理的ボタン、スピーカ、マイクロフォン、キーボード等を含むことができる。アクチュエータ９０６は、プロセッサ９０１が機械力を制御することを可能にさせる。例えば、アクチュエータは、電子的に制御可能なモータ（例えば、第１および第２の切断ヘッド３１２、３１４を移動させるためのモータ、キャリッジ３０２を縦方向に並進させるためのモータ等）であってもよい。

【0043】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0044】

実施形態１
加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該キャリッジは、縦方向に移動可能であり、該切断ヘッドは、該キャリッジに沿って横方向に移動可能である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、
前記切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることで該切断ヘッドを該切断経路に沿って移動させる工程と、
を含む、加工対象物を切断する方法。

【0045】

実施形態２
前記加工対象物は、長方形のパネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、該切断経路が前記横方向および前記縦方向の両方に対して零度以外の角度を規定する、実施形態１に記載の方法。

【0046】

実施形態３
前記キャリッジは、前記切断ヘッドが前記切断経路に沿って移動している間、前記縦方向には移動するが前記横方向には移動しない、実施形態１に記載の方法。

【0047】

実施形態４
前記切断経路は、前記切断ヘッドが該切断経路に沿って移動することにより、前記加工対象物を個別の分離部分に切断するように、該加工対象物の第１の主辺から該加工対象物の反対側の第２の主辺まで延在する線セグメントである、実施形態３に記載の方法。

【0048】

実施形態５
前記加工対象物は、ガラス、セラミックまたは金属を含む長方形のパネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の前記第１の主辺および前記第２の主辺の両方に直交する、実施形態４に記載の方法。

【0049】

実施形態６
前記切断経路は、縦軸に対する切断角度を規定し、該切断角度の大きさは、前記位置決め角度の大きさと等しい、実施形態１に記載の方法。

【0050】

実施形態７
前記位置決め角度の三角関数に基づいて前記切断経路を決定する工程を含む、実施形態１に記載の方法。

【0051】

実施形態８
前記位置決め角度を決定する前に前記加工対象物を前記縦方向に切断する工程と、
前記加工対象物を該縦方向と直交する軸を中心に９０°回転させる工程と、
をさらに含む、実施形態１に記載の方法。

【0052】

実施形態９
加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該切断アセンブリは、該加工対象物と該キャリッジが縦方向に相対運動をするように構成され、該切断ヘッドは、該キャリッジに沿って横方向に移動可能である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った切断経路を決定する工程と、
前記切断ヘッドを前記キャリッジに沿って前記横方向に移動させながら前記加工対象物と該キャリッジの前記縦方向の相対運動を起こして、該切断ヘッドを前記切断経路に沿って移動させる工程と、
を含む、加工対象物を切断する方法。

【0053】

実施形態１０
前記加工対象物は、長方形のパネルであり、前記切断経路は、該加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、該切断経路は、前記横方向および前記縦方向の両方に対して零度以外の角度を規定する、実施形態９に記載の方法。

【0054】

実施形態１１
加工対象物を切断する方法であって、
前記加工対象物と切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定する工程であって、該切断アセンブリは、第１の切断ヘッドおよび第２の切断ヘッドを支持するキャリッジを含み、該キャリッジは、縦方向に移動可能であり、該第１の切断ヘッドおよび該第２の切断ヘッドは、該キャリッジに沿ってそれぞれ個別に横方向に移動可能である、工程と、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った第１の切断経路および第２の切断経路を決定する工程と、
前記第１の切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該第１の切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該第１の切断ヘッドを前記第１の切断経路に沿って移動させる工程と、
前記第２の切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該第２の切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該第２の切断ヘッドを前記第２の切断経路に沿って移動させる工程と、
を含み、
前記第１の切断ヘッドは、前記第２の切断ヘッドが前記第２の切断経路に沿う移動を開始する前に前記第１の切断経路に沿う移動を開始し、該第２の切断ヘッドは、該第１の切断ヘッドが該第１の切断経路を完了する前に該第２の切断経路に沿う移動を開始し、該第１の切断ヘッドは、該第２の切断ヘッドが該第２の切断経路を完了する前に該第１の切断経路を完了する、加工対象物を切断する方法。

【0055】

実施形態１２
前記第１の切断経路の長さおよび前記第２の切断経路の長さは等しい、実施形態１１に記載の方法。

【0056】

実施形態１３
前記第１の切断ヘッドが前記第１の切断経路を開始するときに、該第１の切断ヘッドを起動解除モードから起動モードに切り替え、該第１の切断ヘッドが該第１の切断経路を完了するときに、該第１の切断ヘッドを該起動モードから該起動解除モードに切り替える工程と、
前記第２の切断ヘッドが前記第２の切断経路を開始するときに、該第２の切断ヘッドを起動解除モードから起動モードに切り替え、該第２の切断ヘッドが該第２の切断経路を完了するときに、該第２の切断ヘッドを該起動モードから該起動解除モードに切り替える工程と、
を含み、
前記第１の切断ヘッドおよび前記第２の切断ヘッドは、前記起動モードが設定されている間は、前記加工対象物を切断可能であるが、前記起動解除モードが設定されている間は、該加工対象物を切断不可能であり、
前記第２の切断ヘッドが前記起動モードに切り替わる前に、前記第１の切断ヘッドは前記起動モードに切り替わり、
前記第１の切断ヘッドが前記起動解除モードに戻った後、前記第２の切断ヘッドは前記起動モードの設定を維持する、実施形態１１に記載の方法。

【0057】

実施形態１４
加工対象物を切断するシステムにおいて、
切断ヘッドを支持するキャリッジを含む切断アセンブリであって、該キャリッジは縦方向に移動するように構成され、該切断ヘッドは該キャリッジに沿って横方向に移動するように構成される、切断アセンブリと、
１つ以上のプロセッサを含む処理システムであって、
前記加工対象物と前記切断アセンブリとの間に規定される位置決め角度を決定し、
前記位置決め角度に基づいて前記加工対象物に沿った切断経路を決定し、
前記切断ヘッドが前記縦方向および前記横方向に同時に運動するように、該切断ヘッドを前記キャリッジに沿って該横方向に移動させながら該キャリッジを該縦方向に移動させることにより該切断ヘッドを前記切断経路に沿って移動させる、
ように構成された１つ以上のプロセッサと、
を含む加工対象物を切断するシステム。

【0058】

実施形態１５
前記加工対象物は、長方形のパネルであり、前記１つ以上のプロセッサは、
（ｉ）前記切断経路が前記加工対象物の少なくとも１つの副辺と平行であり、（ｉｉ）該切断経路が該加工対象物の少なくとも１つの主辺に対して直交し、（ｉｉｉ）該切断経路が前記横方向および前記縦方向の両方に関して零度以外の角度を規定するように、該切断経路を決定する、実施形態１４に記載のシステム。

【0059】

実施形態１６
前記１つ以上のプロセッサは、
前記切断ヘッドが前記切断経路に沿って移動している間、前記キャリッジを前記縦方向には移動させるが前記横方向には移動させない、実施形態１４に記載のシステム。

【0060】

実施形態１７
前記処理システムは、さらに、
前記加工対象物のある辺の長さを決定し、
決定された前記長さおよび決定された前記位置決め角度に基づいて距離Ｄを決定し、
前記切断ヘッドを前記切断経路に沿って移動させる際に、該切断ヘッドを前記キャリッジに沿って前記距離Ｄ、前記横方向に移動させる、実施形態１４に記載のシステム。

【0061】

実施形態１８
前記１つ以上のプロセッサは、
前記切断経路が前記加工対象物の第１の辺から該加工対象物の反対側の第２の辺まで延在する線セグメントとなるように該切断経路を決定し、前記切断ヘッドを該切断経路に沿って移動させることにより該加工対象物を個別の分離部分に切断する、実施形態１４に記載のシステム。

【0062】

実施形態１９
前記１つ以上のプロセッサは、
前記切断経路が縦軸に対して切断角度を規定し、該切断角度の大きさが前記位置決め角度の大きさと等しくなるように、該切断経路を決定する、実施形態１４に記載のシステム。

【0063】

実施形態２０
前記１つ以上のプロセッサは、
前記位置決め角度の三角関数に基づいて前記切断経路を決定する、実施形態１４に記載のシステム。

【符号の説明】

【0064】

１００ 加工対象物
２０２ 位置決め角度
２２２ 第１の切断経路
２２２Ａ 第１の切断角度
２２４ 第２の切断経路
２２４Ａ 第２の切断角度
３００ 切断アセンブリ
３０２ キャリッジ
３１２ 第１の切断ヘッド
３１４ 第２の切断ヘッド
６０２ 第１の材料片
６０４ 第２の材料片
９００ 処理システム
９０１ プロセッサ
９０２ メモリ
９０３ 入出力装置（Ｉ／О）
９０４ センサ
９０５ ユーザインターフェース（ＵＩ）
９０６ アクチュエータ

【図1A-1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】