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▶ イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティドの特許一覧
(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】2024-08-20
(45)【発行日】2024-08-28
(54)【発明の名称】材料除去システムの移動制御
(51)【国際特許分類】
G05B 19/404 20060101AFI20240821BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20240821BHJP
B24B 49/16 20060101ALI20240821BHJP
B24B 49/14 20060101ALI20240821BHJP
B24B 49/10 20060101ALI20240821BHJP
B23D 45/04 20060101ALI20240821BHJP
B23Q 17/09 20060101ALI20240821BHJP
B23Q 15/12 20060101ALI20240821BHJP
【ＦＩ】
G05B19/404 K
B24B27/06 K
B24B49/16
B24B49/14
B24B49/10
B23D45/04 A
B23Q17/09 A
B23Q15/12 Z
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021511551
(86)(22)【出願日】2019-08-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-16
(86)【国際出願番号】 US2019048511
(87)【国際公開番号】W WO2020047057
(87)【国際公開日】2020-03-05
【審査請求日】2022-08-09
(31)【優先権主張番号】62/724,140
(32)【優先日】2018-08-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/518,160
(32)【優先日】2019-07-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】591203428
【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100211177
【弁理士】
【氏名又は名称】赤木 啓二
(72)【発明者】
【氏名】ダグラス エー．チェコウスキー
(72)【発明者】
【氏名】ジェフリー エリック ジョレー
(72)【発明者】
【氏名】マイケル スティルマン
【審査官】野口 絢子
(56)【参考文献】
【文献】特表２００８－５２４００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０７６０５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２４０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２２２２１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０７５９９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０７７４１７３２（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ１９／１８－１９／４１６
Ｇ０５Ｂ１９／４２－１９／４６
Ｂ２３Ｑ１／００－４１／０８
Ｂ２４Ｂ１／００－５７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
材料除去工具を備える材料除去機と、前記材料除去工具をサンプルに対して接近、離反させる駆動組立体と、
前記材料除去機のパラメーターに基づいて前記駆動組立体を介して前記材料除去機の移動を調整する制御回路部であって、前記パラメーターは、前記材料除去工具の作動に関係する電力を含む電力パラメーターを含み、前記電力パラメーターの変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具がサンプルと接触しない非接触位置にあることを示し、前記電力パラメーターの変化が前記閾値を上回っているとき、前記材料除去工具がサンプルと接触する接触位置にあることを示し、前記材料除去工具が前記非接触位置で動作するときに前記閾値を０未満の負値とし、前記材料除去工具が前記接触位置で動作するときに前記閾値を０よりも大きな正値とする制御回路部とを具備する材料除去システム。
【請求項2】
前記パラメーターは、位置パラメーター及び熱パラメーターのうちの１つ以上を更に含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記サンプルに対する前記材料除去工具の位置、及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記制御回路部は、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具を第１のモードにおいて動かし、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記制御回路部は、前記第１のモードにおいて第１の速度で、前記第２のモードにおいて第２の速度で、前記材料除去工具を動かすように構成される請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記第２の速度は前記第１の速度よりも速い請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第２の速度は前記第１の速度よりも遅い請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
前記閾値は、ユーザーによって設定されるか、或いは、前記制御回路部によって決定される請求項３に記載のシステム。
【請求項8】
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する請求項３に記載のシステム。
【請求項9】
材料除去工具を備える材料除去機と、前記材料除去機を軸に沿って又は軸を中心に動かす駆動組立体と、
電流を用いて前記材料除去工具を作動させる工具アクチュエーターと、
前記工具アクチュエーターを制御する工具アクチュエーターコントローラーであって、前記工具アクチュエーターは前記電流を測定するセンサーを備えている工具アクチュエーターコントローラーと、
前記電流の変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具がサンプルと接触しない非接触位置にあることを示し、前記電流の変化が前記閾値を上回っているとき、前記材料除去工具がサンプルと接触する接触位置にあることを示し、前記材料除去工具が前記非接触位置で動作するときに前記閾値を０未満の負値とし、前記材料除去工具が前記接触位置で動作するときに前記閾値を０よりも大きな正値とするように構成された制御回路部とを具備する材料除去システム。
【請求項10】
前記制御回路部は、前記電流、又は該電流の変化が閾値未満であるとき、前記材料除去機を、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かし、前記電流、又は該電流の変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かし、前記第１のモードにおいて前記材料除去工具を第１の速度で動かし、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かすように構成される請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記閾値は、ユーザーインターフェースを介してユーザーによって設定される請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
前記軸は前記駆動組立体によって定義される請求項９に記載のシステム。
【請求項14】
材料除去機を動かす方法であって、材料除去工具を備えた前記材料除去機を駆動組立体を介して動かすことと、
前記材料除去工具の作動に関係する電力を含む電力パラメーターを含む、前記材料除去機のパラメーターの変化に応答して、前記材料除去機の動きを変更することとを含み、
前記電力パラメーターの変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具がサンプルと接触しない非接触位置にあることを示し、前記電力パラメーターの変化が前記閾値を上回っているとき、前記材料除去工具がサンプルと接触する接触位置にあることを示し、前記材料除去工具が前記非接触位置で動作するときに前記閾値を０未満の負値とし、前記材料除去工具が前記接触位置で動作するときに前記閾値を０よりも大きな正値とする方法。
【請求項15】
前記パラメーターは、位置パラメーター及び熱パラメーターのうちの１つ以上を更に含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記材料除去機の位置及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値未満であるとき、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かされ、前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かされる請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
前記材料除去機は、前記第１のモードにおいて第１の速度で動かされ、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かされる請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記閾値はユーザーによって設定される請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
制御回路部は、前記材料除去機の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記材料除去機は、前記駆動組立体によって定義された軸に沿って又は該軸を中心として動かされる請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本出願は、「MOVEMENT CONTROL OF MATERIAL REMOVAL SYSTEMS」と題される２０１８年８月２９日付けで出願された米国仮特許出願第６２／７２４，１４０号及び「MOVEMENT CONTROL OF MATERIAL REMOVAL SYSTEMS」と題される２０１９年７月２２日付けで出願された米国特許出願第１６／５１８，１６０号による優先権及びその利益を主張するものである。両出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
本出願は、「MOVEMENT CONTROL OF MATERIAL REMOVAL SYSTEMS」と題される２０１８年８月２９日付けで出願された米国仮特許出願第６２／７２４，１４０号及び「MOVEMENT CONTROL OF MATERIAL REMOVAL SYSTEMS」と題される２０１９年７月２２日付けで出願された米国特許出願第１６／５１８，１６０号による優先権及びその利益を主張するものである。両出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【0002】
本開示は、包括的には、材料除去システムに関し、より詳細には、材料除去システムの移動制御に関する。
【背景技術】
【0003】
従来の材料除去機（例えば、鋸、研削機（grinder）、及び／又は研磨機（polisher））は、固定であるか、又は、人間の手によって移動及び／又は操作するように構成されている。機械組立体を介して移動するように構成されている複雑な材料除去機もある。然しながら、機械組立体の移動制御は、粗く及び／又は不正確である可能性がある。
【0004】
このようなシステムを、図面を参照して本出願の残りの部分で述べられる本開示と比較することによって、従来の手法及び伝統的な手法の限界及び不利な点が当業者に明らかになるであろう。
【発明の概要】
【0005】
本開示は、例えば、実質的に複数の図面のうちの少なくとも１つに関連して例示及び／又は説明されるとともに請求項でより完全に記述される、材料除去システムの移動制御を対象とする。
【0006】
本開示のこれらの並びに他の利点、態様、及び新規な特徴に加えて、本開示の図示した例の詳細な内容は、以下の説明及び図面からより十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
図は必ずしも縮尺通りではない。適切な場合、図において類似又は同一の構成要素を参照するために同一又は類似の参照番号が使用される。例えば、文字を利用する参照番号（例えば、上部支持レール２０２ａ、下部支持レール２０２ｂ）は、文字を有さない同じ参照番号（例えば、支持レール２０２）の事例を指す。
【0009】
本開示の好ましい例は、添付図面を参照して以下で説明することができる。以下の説明では、既知の機能又は構成は、不必要に詳細に説明すると本開示を不明瞭にする場合があるので、詳細に説明されない。本開示について、以下の用語及び定義が適用される。
【0010】
本明細書において使用する場合、「約」及び／又は「およそ」という用語は、値（又は値の範囲）、位置、向き、及び／又は動作を修飾又は記述するために使用されるときは、その値、値の範囲、位置、向き、及び／又は動作に合理的に近いことを意味する。したがって、本明細書において記載した例は、列挙された値、値の範囲、位置、向き、及び／又は動作にのみ限定されるものではなく、逆に、合理的に実現可能な偏差を含むことになる。
【0011】
本明細書において使用する場合、「及び／又は」は、「及び／又は」によって連結されるリストにおける項目のうちの任意の１つ以上の項目を意味する。一例として、「ｘ及び／又はｙ」は、３つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ及び／又はｙ」は、「ｘ及びｙのうちの一方又は両方」を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、７つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｚ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、「ｘ、ｙ及びｚのうちの１つ以上」を意味する。
【0012】
本明細書において利用する場合、「例えば」という用語は、１つ以上の非限定的な例、事例又は例証のリストを強調する。
【0013】
本明細書において使用する「回路」及び「回路部」という用語は、物理的な電子構成要素（すなわち、ハードウェア）と、ハードウェアを構成することができ、ハードウェアが実行することができ、及び／又は他の方法でハードウェアに関連付けることができる、任意のソフトウェア及び／又はファームウェア（「コード」）とを指す。本明細書において使用する場合、例えば特定のプロセッサ及びメモリは、コードの第１の１つ以上のラインを実行しているとき、第１の「回路」を含むことができ、コードの第２の１つ以上のラインを実行しているとき、第２の「回路」を含むことができる。本明細書において利用する場合、回路部は、或る機能を実施するために必要なハードウェア及びコード（いずれかが必要である場合）を含む場合はいつでも、その機能の実施が（例えば、ユーザーが構成可能な設定、工場トリム等により）無効にされる又は有効にされていないか否かに関わりなく、回路部はその機能を実行するように「動作可能」である及び／又は「構成される」。
【0014】
本明細書において使用する場合、制御回路及び／又はコントローラーは、コントローラーの一部又は全てを構成し、及び／又は材料除去組立体を制御するのに使用される１つ以上の基板上に位置する、デジタル及び／又はアナログ回路部、ディスクリート及び／又は集積回路部、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ等、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアを含むことができる。
【0015】
本明細書において使用する場合、「プロセッサ」という用語は、ハードウェアにおいて実装されようと、有形に具現化されたソフトウェアにおいて実装されようと、又はその両方で実装されようと、及びプログラム可能であろうとなかろうと、処理デバイス、装置、プログラム、回路、構成要素、システム、及びサブシステムを意味する。本明細書において使用する場合、「プロセッサ」という用語は、限定ではないが、１つ以上のコンピューティングデバイス、配線で接続された回路、信号を変更するデバイス及びシステム、システムを制御するデバイス及び機械、中央処理装置、プログラム可能なデバイス及びシステム、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、システムオンチップ、個別の要素及び／又は回路を備えるシステム、ステートマシン、バーチャルマシン、データプロセッサ、処理設備、並びに上記の任意の組み合わせを含む。プロセッサは、例えば、任意のタイプの汎用マイクロプロセッサ若しくは汎用マイクロコントローラー、デジタル信号処理（ＤＳＰ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であり得る。プロセッサは、メモリデバイスに結合されていてもメモリデバイスに統合されていてもよい。
【0016】
本明細書において使用する場合、「メモリ」及び／又は「メモリデバイス」という用語は、プロセッサ及び／又は他のデジタルデバイスにより使用するための情報を記憶するコンピューターハードウェア又は回路部を意味する。メモリ及び／又はメモリデバイスは、任意の適切なタイプのコンピューターメモリ、又は任意の他のタイプの電子記憶媒体とすることができ、それは例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、キャッシュメモリ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）、電気光学メモリ、磁気光学メモリ、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンピューター可読媒体等である。
【0017】
便宜上、「電力」という用語を本明細書全体にわたって使用するが、この用語は、エネルギー、電磁場、電流、電圧、及び／又はエンタルピー等の関連する測定値も含む。例えば、「電力」の測定及び／又は制御は、エネルギー、電磁場、電圧、電流、エネルギー、及び／又はエンタルピーの測定及び／又は制御を含むことができる。
【0018】
本開示のいくつかの例は、材料除去工具を備える材料除去機と、材料除去工具をサンプルに向けて又はサンプルから離れるように動かすように構成された駆動組立体と、材料除去機のパラメーターに基づいて駆動組立体を介して材料除去機の移動を調整する制御回路部であって、パラメーターは、電力パラメーター、位置パラメーター、及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む、制御回路部とを備える、材料除去システムに関する。
【0019】
いくつかの例において、電力パラメーターは、材料除去工具の作動に関係する電力を含み、熱パラメーターは、材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、空間パラメーターは、サンプルに対する材料除去工具の位置、及び材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む。いくつかの例において、制御回路部は、パラメーター、又はパラメーターの変化が閾値未満であるとき、材料除去工具を第１のモードにおいて動かし、パラメーター、又はパラメーターの変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成される。いくつかの例において、制御回路部は、第１のモードにおいて第１の速度で、第２のモードにおいて第２の速度で、材料除去工具を動かすように構成される。いくつかの例において、第２の速度は第１の速度よりも速い。いくつかの例において、第２の速度は第１の速度よりも遅い。いくつかの例において、閾値は、ユーザーによって設定されるか、又は制御回路部によって決定される。いくつかの例において、制御回路部は、材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて閾値を決定する。
【0020】
本開示のいくつかの例は、材料除去工具を備える材料除去機と、材料除去機を軸に沿って又は軸を中心に動かすように構成された駆動組立体と、電流を用いて材料除去工具を作動させるように構成された工具アクチュエーターと、工具アクチュエーターを制御する工具アクチュエーターコントローラーであって、工具アクチュエーターは、電流を測定するセンサーを備える、工具アクチュエーターコントローラーと、電流、又は電流の変化が閾値未満であるとき、材料除去機を、駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かし、電流、又は電流の変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成された制御回路部とを備える、材料除去システムに関する。
【0021】
いくつかの例において、制御回路部は、第１のモードにおいて材料除去工具を第１の速度で動かし、第２のモードにおいて第２の速度で動かすように構成される。いくつかの例において、閾値は、ユーザーインターフェースを介してユーザーによって設定される。いくつかの例において、制御回路部は、材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて閾値を決定する。いくつかの例において、軸は駆動組立体によって定義される。
【0022】
本開示のいくつかの例は、材料除去機を動かす方法であって、駆動組立体を介して材料除去機を動かすことであって、材料除去機は材料除去工具を含むことと、材料除去機のパラメーターの変化に応答して、材料除去機の動きを変更することであって、パラメーターは、電力パラメーター、位置パラメーター及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む、変更することとを含む、方法に関する。
【0023】
いくつかの例において、電力パラメーターは、材料除去工具の作動に関連する電力を含み、熱パラメーターは、材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、空間パラメーターは、材料除去機の位置及び材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む。いくつかの例において、材料除去機は、パラメーターが閾値未満であるとき、駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かされ、材料除去機は、パラメーターが閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かされる。いくつかの例において、材料除去機は、第１のモードにおいて第１の速度で動かされ、第２のモードにおいて第２の速度で動かされる。いくつかの例において、閾値はユーザーによって設定される。いくつかの例において、制御回路部は、材料除去機の１つ以上の特性に基づいて閾値を決定する。いくつかの例において、材料除去機は、駆動組立体によって定義された軸に沿って又は軸を中心に動かされる。
【0024】
いくつかの材料除去システムにおいて、材料除去工具（例えば、鋸歯）は、非接触（及び／又はホーム）位置から、加工されているアイテム（例えば、材料サンプル）との接触がなされる接触（及び／又は加工）位置まで動く。接触位置に入ると、工具は、サンプルを適切に加工（例えば、切断、研削、研磨等）するように動きを変更する必要がある場合がある。例えば、工具を、非接触位置から接触位置まで迅速に動かし、接触位置に達した後、低速に動かすことができる。従来の材料除去機は、工具が接触位置にあるか又は非接触位置にあるかを示すものとして、ベルトの張力を用いていた。然しながら、ベルト張力の使用は非効果的であり、結果として接触に対する応答が比較的低速であることがわかった。工具が接触位置にあるか又は非接触位置にあるかを示すものとして、工具アクチュエーター（及び／又は他の電力パラメーター）によって引き出された電流を用いることが、より正確で、効率が高く、及び／又は応答性がよいことがわかった。さらに、工具アクチュエーターのコントローラーに電力センサーを統合することによって、１つ以上の別個の電力センサーを用いることに関連付けられる場合があるコスト、信号遅延、雑音等の問題が低減した。
【0025】
このため、本開示のいくつかの例は、例えば、鋸、研削機、研磨機、及び／又はより一般的な材料調製及び／又は試験機等の、材料除去システムの移動制御に関する。いくつかの例において、材料除去システムは、１つ以上のアクチュエーターの付勢時に１つ以上の軸に沿って及び／又は軸を中心に動くように構成された材料除去機を含む。材料除去機は、工具アクチュエーターの付勢時に主軸上で回転する材料除去工具を含む。工具アクチュエーターは、電源から電流を引き出す。制御回路部は、工具アクチュエーターによって引き出された電流（及び／又は他の関連電力パラメーター）に基づいて、（例えば、アクチュエーターを介して）材料除去組立体の移動（例えば、速度、加速度、方向等）を制御するように構成される。
【0026】
動作時に、工具アクチュエーターによって引き出される電流（及び／又は他の関連電力パラメーター）は、工具が（サンプルからの、克服されなくてはならない抗力及び／又は摩擦が存在する）接触位置にあるときよりも、工具が（サンプルからの、克服されなくてはならない抗力及び／又は摩擦がない）非接触位置にあるときに小さくなる傾向がある。材料サンプルの対向する摩擦（及び／又は抗力）の力を克服するために、接触位置にあるときに用いられる追加の電流を用いて、工具を回転させる、より大きな力（及び／又はトルク）を生成する。開示される例は、工具アクチュエーターによって引き出される電流（及び／又は引き出される電流の変化）を監視し、電流に基づいて材料除去組立体の移動を制御する。
【0027】
図１は、例示的な材料除去システム１００の簡略説明図を示す。図示するように、材料除去システム１００は、材料除去組立体２００及びテーブル１０２を備え、それらは実質的にキャビネット１０４（及び／又はハウジング）内に囲まれる。テーブル１０２は材料サンプル（図示せず）を保持するように構成され、これに対して材料除去組立体２００が動作することができる。図１の例において、材料除去組立体２００は、ユーザーインターフェース（ＵＩ）１０６、制御回路部７００、及び電源１０８を更に備える。図１ではキャビネットの外部に示したが、いくつかの例では、ＵＩ１０６、制御回路部７００、及び／又は電源１０８は、キャビネット１０４の内部に位置することができる。
【0028】
いくつかの例では、ＵＩ１０６は、ユーザーがアクセス可能な入力部及び／又は出力部を有することができる。例えば、ＵＩ１０６は、１つ以上の視覚出力部（例えば、タッチディスプレイスクリーン、ビデオモニター、発光ダイオード、白熱灯、及び／又は他の光等）及び／又は１つ以上の聴覚出力部（例えば、オーディオスピーカー）を有することができる。いくつかの例では、ＵＩ１０６は、１つ以上の視覚入力部（例えば、タッチディスプレイスクリーン、ボタン、ノブ、スイッチ等）及び／又は１つ以上の聴覚入力部（例えば、マイクロフォン）を更に有することができる。いくつかの例では、ＵＩ１０６は、１つ以上の入力ポート及び／又は出力ポート及び／又はデバイス（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、オーディオポート、ＨＤＭＩ（登録商標）ポート、ネットワークポート、ディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、デジタルビデオディスクドライブ等）を更に有することができる。いくつかの例では、ＵＩ１０６は、サードパーティデバイスとユーザーインターフェース１０６との間のワイヤレス通信を可能にする１つ以上のワイヤレス通信デバイス（例えば、短距離通信デバイス、無線デバイス、ワイヤレスネットワークデバイス等）を更に有することができる。
【0029】
図２ａ、２ｂは、それぞれ、例示的な材料除去組立体２００の背面斜視図及び正面図を示している。図示のように、材料除去組立体２００は、第１のエンドプレート２０４ａと第２のエンドプレート２０４ｂとの間の上部支持レール２０２ａ及び下部支持レール２０２ｂ上に保持された材料除去機３００を備える。図２ｂの例では、テーブル１０２も、第１のエンドプレート２０４ａと第２のエンドプレート２０４ｂとの間に位置する。支持レール２０２は、材料除去機３００を通って延在し、エンドプレート２０４によって保持される。より詳細には、例えば図３ａに示すように、支持レール２０２は、材料除去機のスリーブ３０８を通って延在する。
【0030】
図２ａ、２ｂの例では、作動シャフト２０６は、エンドプレート２０４の間で材料除去機３００を通って延在する。より詳細には、作動シャフト２０６は、材料除去機３００のナット３０２（例えば、図３ｂ参照）を通って延在する。作動シャフト２０６は、例えば、ねじ山等の係合機構を含むことができる。係合機構は、材料除去機３００のナット３２の相補的な係合機構（例えば、ねじ溝）に係合することができる。図示のように、作動シャフト２０６は、支持レール２０２の間で鉛直に位置し、第２のエンドプレート２０４ｂに回転可能に取り付けられる。より詳細には、作動シャフト２０６は、軸受２０８において第２のエンドプレート２０４ｂに取り付けられる。軸受２０８は、作動シャフト２０６が軸受２０８内で回転することを可能にしながら、作動シャフト２０６の一端を第２のエンドプレート２０４ｂに対して保持するように構成される。作動シャフト２０６の他端は、第１のエンドプレート２０４ａに回転可能に取り付けられる。
【0031】
図２ａ、２ｂの例では、作動ハウジング２１０も、作動シャフト２０６の取り付け点の近位で第１のエンドプレート２０４に取り付けられる。作動ハウジング２１０内には、シャフトアクチュエーター２１２（例えば、モーター）が、作動シャフト２０６に機械連通している。図示のように、シャフトアクチュエーター２１２は、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４に電気通信している。シャフトアクチュエーター２１２は、シャフトアクチュエーターコントローラー２１２からの入力（例えば、１つ以上の制御信号）に応答して作動シャフト２０６を転回するように構成される。転回すると、作動シャフト２０６の係合機構は、ナット３０２の相補的な係合機構に係合し、材料除去機３００を第１のエンドプレート２０４ａ、第２のエンドプレート２０４ｂ、及び／又はテーブル１０２に向かって及び／又はそこから離れるように支持レール２０２に沿って動かす（例えば、押す及び／又は引く）。したがって、支持レール２０２は、材料除去機３００が直線的に移動するように構成される軸を規定する。いくつかの例では、シャフトアクチュエーター２１２及び／又はシャフトアクチュエーターコントローラー２１２は、別様に位置決めすることができる。
【0032】
図２ａの例では、材料除去組立体２００は、下部支持レール２０２を転回するレールアクチュエーターユニット２１６を更に備える。図示のように、レールアクチュエーターユニット２１６は、レールアクチュエーター２１８（例えば、サーボモーター及び／又は他のモーター）及びレールアクチュエーターコントローラー２２０を備える。レールアクチュエーター２１８は、レールアクチュエーターコントローラー２２０からの入力（例えば、１つ以上の制御信号）に応答して下部支持レール２０２を転回するように構成される。
【0033】
図２ａの例では、レールアクチュエーターユニット２１６は、リニアアクチュエーターである。より詳細には、レールアクチュエーターユニット２１６のレールアクチュエーター２１８は、変速機２２４を通じて作動ロッド２２２と機械連通しており、その結果、変速機２２４は、レールアクチュエーター２１８の作動を作動ロッド２２２の直線運動（及び／又は直線往復運動）に変換する。作動ロッド２２２の一端は、下部支持レール２０２ｂの電機子２２６に結合されたカプラー２２４に取り付けられる。カプラー２２４及び／又は電機子２２６は、作動ロッド２２２の直線運動を下部支持レール２０２ｂの回転運動に変換する。下部支持レール２０２ｂが転回すると、下部支持レール２０２ｂは、下部支持レール２０２ｂを中心にエンドプレート２０４を移動させる。次に、エンドプレート２０４は、下部支持レール２０２ｂを中心に上部ガイドレール２０２ａ及び作動シャフト２０６を移動させる。上部ガイドレール２０２ａの移動により、材料除去機３００も下部支持レール２０２ｂを中心に移動する。したがって、下部支持レール２０２ｂの回転により、下部支持レール２０２ｂが規定した軸を中心に材料除去機３００が回転する。
【0034】
図４～図６は、レールアクチュエーター２１８を介した材料除去機３００の例示的な回転運動を、材料除去機３００の側面図で示している。図４の例では、材料除去機３００は、後方に回転して収縮位置にある。いくつかの例において、図４における材料除去機３００の回転位置は、非接触位置であり得る。図５の例では、材料除去機３００は、幾分か前方に回転し、図３ａ～図３ｃに示したような位置に移る。いくつかの例において、図４における材料除去機３００の回転位置は、サンプルのサイズ、及び／又は材料除去機３００とサンプルとの線形位置合わせに依拠して、ホーム及び／又は非接触位置であり得る。図６の例では、材料除去機３００は、更に前方に回転している。いくつかの例において、図６における材料除去機３００の回転位置は、サンプルのサイズ、及び／又は材料除去機３００とサンプルとの線形位置合わせに依拠して、サンプル接触位置であり得る。
【0035】
図３ａ～図３ｃは、材料除去機３００の様々な図を示している。図３ａは、材料除去機３００の拡大背面斜視図であり、図３ｂ、３ｃは側面図を示している。簡潔にするために材料除去組立体２００の他の要素のうちの一部が除去されている。図示のように、材料除去機３００は、支持体３０６に結合された材料除去工具３０４（例えば、鋸歯、研磨鋸、研削機、研磨機、等）を備える。
【0036】
図３ａ～図３ｄの例では、支持体３０６は、２つの実質的に平行な支持プレート３０７、すなわち、第１の支持プレート３０７ａ及び第２の支持プレート３０７ｂを備える。支持プレート３０７は、スリーブ３０８（上部スリーブ３０８ａ及び下部スリーブ３０８ｂ）、主軸ハウジング３３０、及び工具アクチュエーターハウジング３２２を通じて接続される。工具アクチュエーターハウジング３２２は、更に後述するように、工具アクチュエーター３２０及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４を収容する。主軸ハウジング３３０は、主軸３１０の少なくとも一部を収容し、材料除去工具３００は主軸３１０上で固定される。スリーブ３０８は、支持プレート３０７に取り付けられ、及び／又は支持プレート３０７を通って延在する。スリーブ３０８は、支持レール２０２の部分を更に包囲する。これにより、アクチュエーターシャフト２０６が材料除去機を直線的に移動させるときに、スリーブ３０８が材料除去機３００を支持レール２０２に沿って誘導することが可能になり、支持レール２０２が回転して移動するときに、材料除去機３００が支持レール上に更に保持される。
【0037】
図３ａ～図３ｄの例では、材料除去機３００は、支持プレート３０７ａに接続されたシールド３３２を更に備える。シールド３３２は、材料除去工具３００を部分的に包囲（及び／又は収容）する。シールド３３２の上部には、冷媒マニホールド３３４が取り付けられる。図示のように、冷媒マニホールド３３４は、いくつかの冷媒出口３３８に流体連通した冷媒入口３３６を有する。また、支持プレート３０７ａは、ナット３０２を備える。例えば図３ｄに示すように、材料除去工具３０４は、主軸３１０を介して支持体３０６に結合される。
【0038】
図３～図５の例に示すように、主軸３１０は、材料除去工具３０４の中心（及び／又は中心穴）を通って延在する。図示のように、主軸３１０は、実質的に円柱形であり、及び／又は、支持体のアーム３４０及び実質的に円柱形の主軸ハウジング３３０内に収容される。主軸ハウジング３３０は、支持プレート３０７の間に延在し、及び／又は支持プレート３０７に取り付けられる。主軸３１０の一端に取り付けられる締結具３１２は、材料除去工具３０４を主軸３１０上に固定する。図示のように、締結具３１２はナットであるが、他の例では、締結具３１２は、ナット、ボルト、ねじ、釘、及び／又は他の任意のタイプの適切な締結具とすることができる。図５の例では、主軸３１０は、締結具３１２からの主軸３１０の他端にある主軸プーリー３１４の中心（及び／又は中心穴）も通って延在する。主軸プーリー３１４が転回すると、主軸プーリー３１４は、主軸３１０に係合（例えば、付勢、移動、押し込み、作用等）し、主軸３１０及び材料除去工具３０４を転回する。
【0039】
図４の例では、アクチュエータープーリー３１６がベルト３１８を介して主軸プーリー３１４に機械接続され、その結果、ベルト３１８は、アクチュエータープーリー３１６の回転を主軸プーリー３１４の回転に変換する。図示のように、アクチュエータープーリー３１６は、アクチュエータープーリーを転回する工具アクチュエーター３２０（例えば、電気モーター）に機械接続される。図３の例では、工具アクチュエーター３２０は、支持体３０６の工具アクチュエーターハウジング３２２内に収容される。図示のように、工具アクチュエーターコントローラー３２４もアクチュエーターハウジング３２２内に収容される。いくつかの例では、工具アクチュエーター３２０及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４は、別様に位置決めすることができる。工具アクチュエーターコントローラー３２４は、工具アクチュエーター３２０と電気通信している。工具アクチュエーター３２０は、工具アクチュエーターコントローラー３２４からの入力（例えば、１つ以上の制御信号）に応答してアクチュエータープーリー３１６を転回するように構成される。転回すると、ベルト３１８は、アクチュエータープーリー３１６の回転を主軸プーリー３１４の回転に変換し、主軸３１０は、主軸プーリー３１４の回転を材料除去工具３０４の回転に変換する。
【0040】
図７は、図１、２の材料除去組立体２００の制御回路部７００を示すブロック図である。図７の例において、制御回路部７００は、１つ以上のプロセッサ７０２及びメモリ７０４を備える。１つ以上のプロセッサ７０２は、メモリに記憶されたデータを用いて、制御アルゴリズム（及び／又は機能、プロセス、動作、ルーチン等）を実行することができる。メモリ７０４に記憶されたデータは、ＵＩ１０６を介して受信し、及び／又はプリロードすることができる。
【0041】
図７の例において、制御回路部７００は、ＵＩ１０６、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び工具アクチュエーターコントローラー３２４に接続される（及び／又はこれらと電気的に通信する）。制御回路部７００は、ＵＩ１０６、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４から１つ以上の入力信号を受信するように構成される。制御回路部は、１つ以上の制御（及び／又はコマンド）信号を、ＵＩ１０６、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４に出力するように更に構成される。図７の例において、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４はそれぞれ、それぞれのコントローラー２１４、２２０、３２４と統合され、及び／又はそれぞれシャフトアクチュエーター２１２、レールアクチュエーター２１８、及び／又は工具アクチュエーター３２０によって用いられる（及び／又は引き出される、消費される、伝導される等）電力量を測定する（及び／又は検出する、検知する、求める等）ように構成されたセンサー９９を備える。
【0042】
いくつかの例において、センサー９９は、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４から分離することができる。いくつかの例において、センサー９９は、さらに又は代替的に、例えば熱等の、それぞれのコントローラー２１４、２２０、３２４及び／又は関連アクチュエーター２１２、２１８、３２０の他のパラメーターを測定する（及び／又は検出する、検知する、求める等）ように構成されてもよい。いくつかの例において、工具アクチュエーターコントローラーセンサー９９ｃは、さらに又は代替的に、材料除去工具３０４の回転速度（及び／又は加速度）を測定する（及び／又は検出する、検知する、求める等）ように構成されてもよい。いくつかの例において、制御回路部７００は、実際のシャフトアクチュエーター２１２、レールアクチュエーター２１８、及び／又は工具アクチュエーター３２０に接続され、これらと電気通信し、これらから入力信号を受信し、及び／又はこれらに出力信号を送信することもできる。いくつかの例において、電源１０８は、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、工具アクチュエーターコントローラー３２４、シャフトアクチュエーター２１２、レールアクチュエーター２１８、工具アクチュエーター３２０、制御回路部７００、センサー９９、及び／又はＵＩ１０６に電力を提供するように構成することができる。いくつかの例において、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４、レールアクチュエーターコントローラー２２０、及び／又は工具アクチュエーターコントローラー３２４は、それら自体に、及び／又はそれぞれシャフトアクチュエーター２１２、レールアクチュエーター２１８、及び／又は工具アクチュエーター３２０に電力を提供する１つ以上の電源を含むことができる。
【0043】
図７の例において、制御回路部７００は、移動制御手順８００を更に含む。いくつかの例において、移動制御手順８００は、１つ以上のアナログ及び／又は離散回路を含むことができる。いくつかの例において、移動制御手順８００は、メモリ７０４に記憶され、及び／又は１つ以上のプロセッサ７０２によって実行されるプログラム命令を含むことができる。制御回路部７００は、例えば、材料除去組立体を動かすとき等に、移動制御回路部７００を実行するように構成される。いくつかの例では、制御回路部７００は、材料除去組立体２００が動かされる度に移動制御手順８００を実行する。いくつかの例において、制御回路部７００は、材料除去組立体２００が動かされるときに時々のみ移動制御手順８００を実行する。いくつかの例において、制御回路部７００は、ＵＩ１０６を通じて受信された入力に応答して移動制御手順８００を実行する。いくつかの例において、制御回路部７００は、いくつかの他の手順（及び／又はルーチン、機能、動作、回路部、信号等）に応答して移動制御手順８００を実行する。
【0044】
図８は、移動制御手順８００の例を示すブロック図である。示されるように、移動制御手順８００は、材料除去組立体停止ブロック８０２と、材料除去組立体移動ブロック８０３とを含む。いくつかの例において、移動制御手順８００は、ＵＩ１０６から受信した１つ以上の決定、信号、他の制御手順、及び／又は入力に基づいて、停止ブロック８０２と移動ブロック８０３との間でシフトする。
【0045】
停止ブロック８０２中、制御回路部７００は、１つ以上の停止信号をシャフトアクチュエーターコントローラー２１４及び／又はレールアクチュエーターコントローラー２２０（及び／又はシャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８）に送信する。停止信号に応答して、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４及び／又はレールアクチュエーターコントローラー２２０は、自身の対応する停止信号のうちの１つ以上をシャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８に送信することができる。停止信号に応答して、シャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８は、材料除去組立体２００の任意の作動を中止し、それによって材料除去組立体２００の移動を停止することができる（工具アクチュエーター３２０を介した材料除去工具３０４の移動を可能性のある例外とする）。いくつかの例において、停止ブロック８０２は、移動制御手順８００とは異なる手順の一部とみなすことができる。
【0046】
移動制御手順８００の移動ブロック８０３は、いくつかの他のブロックを含む。移動ブロック８０２の開始は、移動信号送信ブロック８０４である。移動信号送信ブロック８０４中、制御回路部７００は、１つ以上の移動（及び／又は作動）信号をシャフトアクチュエーターコントローラー２１４及び／又はレールアクチュエーターコントローラー２２０（及び／又はシャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８）に送信する。移動信号に応答して、シャフトアクチュエーターコントローラー２１４及び／又はレールアクチュエーターコントローラー２２０は、自身の対応する移動信号のうちの１つ以上をシャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８に送信することができる。移動信号に応答して、シャフトアクチュエーター２１２及び／又はレールアクチュエーター２１８は、材料除去組立体２００の作動を開始し、それによって材料除去組立体２００を支持レール２０２に沿って及び／又は支持レール２０２を中心に動かすことができる。
【0047】
いくつかの例において、移動信号は、１つ以上の移動パラメーター（例えば、移動方向、加速、速度等）及び／又は作動パラメーター（例えば、使用する電力量）を表すことができる。いくつかの例において、移動及び／又は作動パラメーターは、材料除去組立体２００の移動（及び／又は作動、動作等）に関してシャフトアクチュエーター２１２（及び／又はシャフトアクチュエーターコントローラー２１４）及び／又はレールアクチュエーター２１８（及び／又はレールアクチュエーターコントローラー２２０）に命令を提供する。いくつかの例において、移動及び／又は作動パラメーターは、移動ブロック８０４の残りのブロック中に決定することができる。より詳細には、いくつかの例において、移動ブロック８０４の残りのブロックは、移動及び／又は作動パラメーターが接触移動及び／又は作動パラメーターであるべきか、又は非接触移動及び／又は作動パラメーターであるべきかを判断する。
【0048】
移動信号送信ブロック８０４に続いて（及び／又はこれと同時に）、移動制御手順８００は、ブロック８０６において工具アクチュエーター３２０によって引き出される電力を測定する。より詳細には、ブロック８０６中、制御回路部７００は、工具アクチュエーターコントローラー３２４（及び／又は工具アクチュエーター３２０）から、工具アクチュエーター３２０によって用いられている（及び／又は引き出されている、消費されている、伝導されている等）電流の量（及び／又は大きさ）を表す１つ以上の信号を受信する。いくつかの例において、ブロック８０６中、制御回路部７００は、工具アクチュエーターコントローラー３２４（及び／又は工具アクチュエーター３２０）から、異なる電力パラメーター（例えば、電圧、エンタルピー、エネルギー、電磁場等）、熱パラメーター、速度パラメーター、位置パラメーター、近接性パラメーター、及び／又はいくつかの他のシステムパラメーターを表す１つ以上の信号を受信する。いくつかの例において、移動制御手順８００は、異なる時点に工具アクチュエーター３２０によって用いられている（及び／又は引き出されている、消費されている、伝導されている等）電流の差（及び／又は他のシステムパラメーター）を測定すること等によって、ブロック８０６において工具アクチュエーター３２０によって引き出される電力の変化を測定する。
【0049】
ブロック８０８において、測定電流（及び／又は電流の変化、他のシステムパラメーター、及び／又は他のシステムパラメーターの変化）が閾値電流（及び／又は電流の閾値変化、他のシステムパラメーター閾値、及び／又は他のシステムパラメーターの変化の閾値）と比較される。閾値は、予めロードし（及び／又は予め決定する、予めプログラムする等）、（例えば制御回路部７００によって）プログラムにより決定し、及び／又はＵＩ１０６を通じて入力することができる。例えば、制御回路部７００は、１つ以上の検出されたユーザー入力及び／又は他の形で決定された変数（例えば、材料除去工具３０４の実際の回転及び／又は表面速度、材料除去工具３０４の目標回転及び／又は表面速度、材料除去工具３０４の半径及び／又は直径、材料除去工具３０４の厚み、材料除去工具３０４の重量及び／又は質量、サンプルサイズ、サンプル質量、サンプル重量、テーブルサイズ等）に基づいて閾値を決定することができる。
【0050】
測定された電流（及び／又は電流の変化、他のシステムパラメーター、及び／又は他のシステムパラメーターの変化）が閾値を上回っている場合、ブロック８１０において、移動及び／又は作動パラメーターは、接触移動及び／又は作動パラメーターとして設定される。測定された電流（及び／又は電流の変化、他のシステムパラメーター、及び／又は他のシステムパラメーターの変化）が閾値未満である場合、ブロック８１２において、移動及び／又は作動パラメーターは、非接触移動及び／又は作動パラメーターとして設定される。いくつかの例において、測定された電流（及び／又は電流の変化、他のシステムパラメーター、及び／又は他のシステムパラメーターの変化）が閾値に等しい場合、ブロック８１０において、移動及び／又は作動パラメーターは、接触移動及び／又は作動パラメーターとして設定される。いくつかの例において、測定された電流（及び／又は電流の変化、他のシステムパラメーター、及び／又は他のシステムパラメーターの変化）が閾値に等しい場合、ブロック８１２において、移動及び／又は作動パラメーターは、非接触移動及び／又は作動パラメーターとして設定される。いくつかの例において、測定された電流（及び／又は電流の変化）が閾値に等しいときにブロック８１０が実行されるか又はブロック８１２が実行されるかは、ＵＩ１０６を通じて受信される入力によって判断することができる。
【0051】
いくつかの例において、閾値は、移動制御手順８００が、接触又は非接触移動及び／又は作動パラメーターを用いて現在動作している（及び／又は過去に動作していた）か否かに基づいて変化することができる。例えば、閾値が電流閾値の変化である場合において、移動制御手順８００が非接触移動を用いて現在動作している（及び／又は過去に動作していた）とき、閾値は０よりも大きな正値とすることができる。そのような例において、ゼロを僅かに上回る閾値は、接触移動を確実にし、及び／又は作動パラメーターは、引き出された電力（例えば電流）に、特定の無視できる量を超えて正の変化（及び／又は増大）が存在するときにのみ用いられる。同様に、移動制御手順８００が非接触移動を用いて現在動作している（及び／又は過去に動作していた）とき、閾値は０未満の負値とすることができる。そのような例において、ゼロを僅かに下回る閾値は、非接触移動を確実にし、及び／又は作動パラメーターは、引き出された電力（例えば電流）に特定の無視できる量未満の負の変化（及び／又は減少）が存在するときにのみ用いられる。いくつかの例において、閾値は概ねゼロとすることができる。
【0052】
移動及び／又は作動パラメーターが設定された後、移動制御手順８００はブロック８０４に戻り、ここで手順８００が繰り返される。いくつかの例において、移動制御手順８００は、予めロードされた（及び／又は予め記憶された、予めプログラミングされた等）周波数、プログラムにより決定された周波数、及び／又はＵＩ１０６を通じて入力された周波数で繰り返すことができる。いくつかの例において、周波数は、マイクロ秒及び／又はミリ秒のオーダーとすることができる。手順８００が繰り返される速度は、電気通信が行われる速度を考慮すると、結果として、材料除去工具３０４の接触対非接触ステータスの変化に対する材料除去組立体２００の非常に迅速な応答性をもたらすことができる。いくつかの例において、接触及び／又は非接触移動及び／又は作動パラメーターは、手順８００が、ブロック８０４に戻った後に停止ブロック８０２に進むように設定することができる。
【0053】
いくつかの例において、移動制御手順８００は、より大きな手順（及び／又は動作、機能、ルーチン、回路部等）の一部とすることができる。例えば、材料除去組立体２００は、いくつかの他の手順に従って動かされてもよく、この他の手順は、この他の手順の或る特定の部分について移動制御手順８００を用いることができる。例えば、移動制御手順８００は、材料除去組立体がホーム（及び／又は非接触）位置から接触位置に動かされる動作部分について用いることができる。いくつかの例において、移動制御手順８００によって用いられる関連パラメーター（例えば、電流、電圧、エンタルピー、エネルギー、電磁場、熱、速度、位置、近接性等）は、プログラムにより決定し、及び／又はユーザーインターフェース７００を介して設定することができる。
【0054】
図９は、別の例示的な材料除去システム９００を示す。図示するように、材料除去システム９００は材料除去システム１００に類似している。然しながら、図９の例において、材料除去システム９００は、１つ以上のカメラ９０２及び／又はデバイス９０４を含む。カメラ９０２及びデバイス９０４は、材料除去組立体２００の位置及び／又は近接性を検出、検知及び／又は測定するために互いとともに及び／又は互いから独立して用いることができる。いくつかの例において、デバイス９０４は、近接性センサー、音響センサー、熱センサー、位置センサー及び／又は他の適切なセンサー等のセンサーとすることができる。いくつかの例において、デバイス９０４は、カメラが材料除去機２００を検出及び／又は追跡するのを支援するビーコンとすることができる。いくつかの例において、カメラ９０２のうちの１つ以上は、撮像及び／又はビデオカメラ、紫外線カメラ、赤外線カメラ、マイクロ波カメラ、音響カメラ、レーザーカメラ、及び／又は何らかの他のタイプのカメラとすることができる。カメラ９０２のうちの１つ以上が赤外線カメラである例において、カメラ９０２のうちの１つ以上は、周囲環境に対し、（例えば、アクチュエーター２１２、２１８、３２０、アクチュエーターコントローラー２１４、２２０、３２４、材料除去工具３０４の作動、移動及び／又は加工等によって生成される）材料除去組立体２００の温度上昇を用いて材料除去組立体２００を区別することができる。カメラ９０２はキャビネット１０４内に搭載されて示されているが、いくつかの例では、カメラ９０２はキャビネット１０４の外に搭載されてもよく、及び／又は材料除去機２００に装着されてもよい。
【0055】
図８、９の例において、制御回路部７００の移動制御手順８００は、（例えば、台１０２及び／又はサンプルとの関係における）位置及び／又は近接性、及び／又は位置及び／又は近接性の変化を用いて、接触移動及び／又は作動パラメーターを用いるか又は非接触移動及び／又は作動パラメーターを用いるかを判断することができる。例えば、移動制御手順８００のブロック８０６は、電力ではなく位置及び／又は近接性（及び／又は位置及び／又は近接性の変化）を測定することができる。同様に、ブロック８０８は、ブロック８１０、８１２において接触移動及び／又は作動パラメーターを用いるか又は非接触移動及び／又は作動パラメーターを用いるかを判断するために、位置及び／又は近接性（及び／又は位置及び／又は近接性の変化）を閾値と比較することができる。
【0056】
本装置、システム及び／又は方法を、或る特定の実施態様を参照して記載してきたが、当業者であれば、本装置、システム及び／又は方法の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができること及び均等物に置き換えることができることを理解するであろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるように多くの改変を行うことができる。したがって、本装置、システム及び／又は方法は、開示されている特定の実施態様に限定されず、本装置、システム及び／又は方法は、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施態様を含むことが意図される。
本明細書に開示される発明は以下を含む。
［態様１］
材料除去工具を備える材料除去機と、
前記材料除去工具をサンプルに対して接近、離反させる駆動組立体と、
前記材料除去機のパラメーターに基づいて前記駆動組立体を介して前記材料除去機の移動を調整する制御回路部であって、前記パラメーターは、電力パラメーター、位置パラメーター、及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む制御回路部とを具備する材料除去システム。
［態様２］
前記電力パラメーターは、前記材料除去工具の作動に関係する電力を含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記サンプルに対する前記材料除去工具の位置、及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む態様１に記載のシステム。
［態様３］
前記制御回路部は、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具を第１のモードにおいて動かし、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成される態様１に記載のシステム。
［態様４］
前記制御回路部は、前記第１のモードにおいて第１の速度で、前記第２のモードにおいて第２の速度で、前記材料除去工具を動かすように構成される態様３に記載のシステム。
［態様５］
前記第２の速度は前記第１の速度よりも速い態様４に記載のシステム。
［態様６］
前記第２の速度は前記第１の速度よりも遅い態様４に記載のシステム。
［態様７］
前記閾値は、ユーザーによって設定されるか、或いは、前記制御回路部によって決定される態様３に記載のシステム。
［態様８］
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様３に記載のシステム。
［態様９］
材料除去工具を備える材料除去機と、
前記材料除去機を軸に沿って又は軸を中心に動かす駆動組立体と、
電流を用いて前記材料除去工具を作動させる工具アクチュエーターと、
前記工具アクチュエーターを制御する工具アクチュエーターコントローラーであって、前記工具アクチュエーターは前記電流を測定するセンサーを備えている工具アクチュエーターコントローラーと、
前記電流、又は該電流の変化が閾値未満であるとき、前記材料除去機を、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かし、前記電流、又は該電流の変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成された制御回路部とを具備する材料除去システム。
［態様１０］
前記制御回路部は、前記第１のモードにおいて前記材料除去工具を第１の速度で動かし、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かすように構成される態様９に記載のシステム。
［態様１１］
前記閾値は、ユーザーインターフェースを介してユーザーによって設定される態様９に記載のシステム。
［態様１２］
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様９に記載のシステム。
［態様１３］
前記軸は前記駆動組立体によって定義される態様９に記載のシステム。
［態様１４］
材料除去機を動かす方法であって、
材料除去工具を備えた前記材料除去機を駆動組立体を介して動かすことと、
電力パラメーター、位置パラメーター及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む、前記材料除去機のパラメーターの変化に応答して、前記材料除去機の動きを変更することとを含む方法。
［態様１５］
前記電力パラメーターは、前記材料除去工具の作動に関連する電力を含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記材料除去機の位置及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む態様１４に記載の方法。
［態様１６］
前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値未満であるとき、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かされ、前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かされる態様１４に記載の方法。
［態様１７］
前記材料除去機は、前記第１のモードにおいて第１の速度で動かされ、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かされる態様１６に記載の方法。
［態様１８］
前記閾値はユーザーによって設定される態様１７に記載の方法。
［態様１９］
制御回路部は、前記材料除去機の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様１７に記載の方法。
［態様２０］
前記材料除去機は、前記駆動組立体によって定義された軸に沿って又は該軸を中心として動かされる態様１４に記載の方法。
本明細書に開示される発明は以下を含む。
［態様１］
材料除去工具を備える材料除去機と、
前記材料除去工具をサンプルに対して接近、離反させる駆動組立体と、
前記材料除去機のパラメーターに基づいて前記駆動組立体を介して前記材料除去機の移動を調整する制御回路部であって、前記パラメーターは、電力パラメーター、位置パラメーター、及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む制御回路部とを具備する材料除去システム。
［態様２］
前記電力パラメーターは、前記材料除去工具の作動に関係する電力を含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記サンプルに対する前記材料除去工具の位置、及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む態様１に記載のシステム。
［態様３］
前記制御回路部は、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値未満であるとき、前記材料除去工具を第１のモードにおいて動かし、前記パラメーター、又は該パラメーターの変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成される態様１に記載のシステム。
［態様４］
前記制御回路部は、前記第１のモードにおいて第１の速度で、前記第２のモードにおいて第２の速度で、前記材料除去工具を動かすように構成される態様３に記載のシステム。
［態様５］
前記第２の速度は前記第１の速度よりも速い態様４に記載のシステム。
［態様６］
前記第２の速度は前記第１の速度よりも遅い態様４に記載のシステム。
［態様７］
前記閾値は、ユーザーによって設定されるか、或いは、前記制御回路部によって決定される態様３に記載のシステム。
［態様８］
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様３に記載のシステム。
［態様９］
材料除去工具を備える材料除去機と、
前記材料除去機を軸に沿って又は軸を中心に動かす駆動組立体と、
電流を用いて前記材料除去工具を作動させる工具アクチュエーターと、
前記工具アクチュエーターを制御する工具アクチュエーターコントローラーであって、前記工具アクチュエーターは前記電流を測定するセンサーを備えている工具アクチュエーターコントローラーと、
前記電流、又は該電流の変化が閾値未満であるとき、前記材料除去機を、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かし、前記電流、又は該電流の変化が閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かすように構成された制御回路部とを具備する材料除去システム。
［態様１０］
前記制御回路部は、前記第１のモードにおいて前記材料除去工具を第１の速度で動かし、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かすように構成される態様９に記載のシステム。
［態様１１］
前記閾値は、ユーザーインターフェースを介してユーザーによって設定される態様９に記載のシステム。
［態様１２］
前記制御回路部は、前記材料除去工具の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様９に記載のシステム。
［態様１３］
前記軸は前記駆動組立体によって定義される態様９に記載のシステム。
［態様１４］
材料除去機を動かす方法であって、
材料除去工具を備えた前記材料除去機を駆動組立体を介して動かすことと、
電力パラメーター、位置パラメーター及び熱パラメーターのうちの１つ以上を含む、前記材料除去機のパラメーターの変化に応答して、前記材料除去機の動きを変更することとを含む方法。
［態様１５］
前記電力パラメーターは、前記材料除去工具の作動に関連する電力を含み、前記熱パラメーターは、前記材料除去工具の作動を通じて生成される熱エネルギーを含み、前記位置パラメーターは、前記材料除去機の位置及び前記材料除去工具の速度のうちの１つ以上を含む態様１４に記載の方法。
［態様１６］
前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値未満であるとき、前記駆動組立体を介して第１のモードにおいて動かされ、前記材料除去機は、前記パラメーターが閾値を上回っているとき、第２のモードにおいて動かされる態様１４に記載の方法。
［態様１７］
前記材料除去機は、前記第１のモードにおいて第１の速度で動かされ、前記第２のモードにおいて第２の速度で動かされる態様１６に記載の方法。
［態様１８］
前記閾値はユーザーによって設定される態様１７に記載の方法。
［態様１９］
制御回路部は、前記材料除去機の１つ以上の特性に基づいて前記閾値を決定する態様１７に記載の方法。
［態様２０］
前記材料除去機は、前記駆動組立体によって定義された軸に沿って又は該軸を中心として動かされる態様１４に記載の方法。
【符号の説明】
【0057】
３２ ナット
９９ センサー
９９ｃ 工具アクチュエーターコントローラーセンサー
１００ 材料除去システム
１０２ テーブル
１０４ キャビネット
１０６ ユーザーインターフェース
１０８ 電源
２００ 材料除去組立体
２０２ 支持レール
２０２ａ 上部支持レール
２０２ｂ 下部支持レール
２０４ エンドプレート
２０４ａ 第１のエンドプレート
２０４ｂ 第２のエンドプレート
２０６ アクチュエーターシャフト
２０８ 軸受
２１０ 作動ハウジング
２１２ シャフトアクチュエーター
２１４ シャフトアクチュエーターコントローラー
２１６ レールアクチュエーターユニット
２１８ レールアクチュエーター
２２０ レールアクチュエーターコントローラー
２２２ 作動ロッド
２２４ 変速機
２２６ 電機子
３００ 材料除去機
３０２ ナット
３０４ 材料除去工具
３０６ 支持体
３０７ 支持プレート
３０７ａ 第１の支持プレート
３０７ｂ 第２の支持プレート
３０８ スリーブ
３０８ａ 上部スリーブ
３０８ｂ 下部スリーブ
３１０ 主軸
３１２ 締結具
３１４ 主軸プーリー
３１６ アクチュエータープーリー
３１８ ベルト
３２０ 工具アクチュエーター
３２２ 工具アクチュエーターハウジング
３２４ 工具アクチュエーターコントローラー
３３０ 主軸ハウジング
３３２ シールド
３３４ 冷媒マニホールド
３３６ 冷媒入口
３３８ 冷媒出口
３４０ アーム
７００ 移動制御回路部
７０２ プロセッサ
７０４ メモリ
８００ 移動制御手順
８０２ 材料除去組立体停止ブロック
８０３ 材料除去組立体移動ブロック
８０４ 移動信号送信ブロック
９００ 材料除去システム
９０２ カメラ
９０４ デバイス
９９ センサー
９９ｃ 工具アクチュエーターコントローラーセンサー
１００ 材料除去システム
１０２ テーブル
１０４ キャビネット
１０６ ユーザーインターフェース
１０８ 電源
２００ 材料除去組立体
２０２ 支持レール
２０２ａ 上部支持レール
２０２ｂ 下部支持レール
２０４ エンドプレート
２０４ａ 第１のエンドプレート
２０４ｂ 第２のエンドプレート
２０６ アクチュエーターシャフト
２０８ 軸受
２１０ 作動ハウジング
２１２ シャフトアクチュエーター
２１４ シャフトアクチュエーターコントローラー
２１６ レールアクチュエーターユニット
２１８ レールアクチュエーター
２２０ レールアクチュエーターコントローラー
２２２ 作動ロッド
２２４ 変速機
２２６ 電機子
３００ 材料除去機
３０２ ナット
３０４ 材料除去工具
３０６ 支持体
３０７ 支持プレート
３０７ａ 第１の支持プレート
３０７ｂ 第２の支持プレート
３０８ スリーブ
３０８ａ 上部スリーブ
３０８ｂ 下部スリーブ
３１０ 主軸
３１２ 締結具
３１４ 主軸プーリー
３１６ アクチュエータープーリー
３１８ ベルト
３２０ 工具アクチュエーター
３２２ 工具アクチュエーターハウジング
３２４ 工具アクチュエーターコントローラー
３３０ 主軸ハウジング
３３２ シールド
３３４ 冷媒マニホールド
３３６ 冷媒入口
３３８ 冷媒出口
３４０ アーム
７００ 移動制御回路部
７０２ プロセッサ
７０４ メモリ
８００ 移動制御手順
８０２ 材料除去組立体停止ブロック
８０３ 材料除去組立体移動ブロック
８０４ 移動信号送信ブロック
９００ 材料除去システム
９０２ カメラ
９０４ デバイス
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】