JP2005500176A - ウォータージェット方位パラメータの自動化ソフトウェア制御のための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
流体ジェット方位パラメータの制御を自動化する方法およびシステムが提供される。例示的実施形態は、速度の関数および他のプロセスパラメータとしての、カッティングされる材料に対するジェットの方位を動的に制御するＤＷＣＳ（４０１）を提供する。方位パラメータは、例えば、カッティング経路に沿うジェットのｘ−ｙ位置、およびカッティングヘッドのスタンドオフ補償値、テーパアングルおよびリードアングル等の、ジェットの３次元方位パラメータを含む。ある実施形態において、ＤＷＣＳ（４０１）は、これらの方位パラメータを決定するために、予測モデルのセットを用いる。ＤＷＣＳ（４０１）は、好ましくは、運動プログラムジェネレータ／カーネル（４０２）、ユーザインターフェース（４０３）、１つ以上の置換できる方位およびプロセスモデル、ならびに流体ジェット装置コントローラとの通信インターフェースを備える。選択的に、ＤＷＣＳは、ターゲットピースを設計するためのＣＡＤモジュール（４０４）をさらに備える。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ジェットを自動的に制御する方法およびシステムに関し、特に、リード、テーパー、および他の方位、ならびに予測モデルを利用して高圧ウォータージェットのプロセスパラメータを自動的に制御する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧研磨ウォータージェットを含む高圧流体ジェットは、多くの異なる産業において、さまざまな材料をカットするために用いられている。研磨ウォータージェットは、厚い金属、ガラス、またはセラミック材料等の困難であるか、厚いか、または凝集した材料をカットする際に特に有用であることが証明されている。例えば、本発明の譲受人であるＦｌｏｗ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるＰａｓｅｒ３システム等の高圧研磨ウォータージェットを発生させるシステムが、現在利用可能である。このタイプの研磨ジェットカッティングシステムは、Ｆｌｏｗの米国特許第５，６４３，０５８号に示され、かつ記載されている。本明細書中を通して用いられる「高圧流体ジェット」および「ジェット」という用語は、高圧ウォータージェットおよび高圧研磨ウォータージェットを含むがこれらに限定されない高圧流体ジェットの全てのタイプを援用することが理解されるべきである。このようなシステムにおいて、高圧流体（通常は水）は、カッティングヘッドの開口部を通って流れ、高圧ジェットを形成する。ジェットがミキシングチューブを通って流れる間に、研磨粒子は、この高圧ジェットへと結合される。高圧研磨ウォータージェットは、ミキシングチューブから放出され、設計された経路に沿ってワークピースをカットするようにワークピースへと方向付けられる。
【０００３】
設計された経路に沿って高圧の流体ジェットを移動させるさまざまなシステムが、現在利用可能である。このようなシステムは、通常、３軸および５軸機として参照される。従来の３軸機は、ｘ−ｙ平面に沿い、かつｚ軸に対して垂直に移動することができる、すなわちワークピースに向かい、かつワークピースから離れるように、カッティングヘッドアセンブリをマウントしている。この方法では、カッティングヘッドアセンブリによって発生する高圧流体ジェットは、所望され得るように、ｘ−ｙ平面の設計された経路に沿って移動し、ワークピースに対して上下する。従来の５軸機は、同様の態様で作用するが、２つのさらなる回転軸（通常は、１つの水平軸および１つの垂直軸であり、他の軸との組み合わせである程度の傾斜および回転を達成する）に対する運動を提供する。
【０００４】
５つの軸についてジェットを操作することは、例えば、３次元形状をカットすることに対して、さまざまな理由により有用であり得る。このような操作はまた、ジェットのカッティングの特徴またはカッティングした結果の特徴を補正することが望まれ得る。より詳細には、通常の当業者によって理解されるように、研磨ウォータージェット等のジェットによって生成されるカットは、より従来の機械的プロセスにより生成されるカットとは異なる特徴を有する。高圧流体ジェットの利用により生じ得るカットの特徴の２つは、「テーパー」および「トレイルバック（ｔｒａｉｌｂａｃｋ）」であるとして参照される。図１は、テーパーの例を示す。テーパーは、垂直面に対するカット壁面の角度である。テーパーは、通常、上面（ジェットがワークピースに入る場所）において底面（ジェットがワークピースから出る場所）とは異なる寸法を有するターゲットピースとなる。図２は、トレイルバックの例を示す。トレイルバックはまた、ドラッグとも呼ばれ、ワークピースへジェットが入った点より移動の方向に対して後ろのある点で高圧流体ジェットがワークピースを出るという現象を同定する。これらの２つのカットの特徴、すなわちテーパおよびトレイルバックが所望の完成品を与えられた場合に許容されてもよいし、許容されないくてもよい。テーパーおよびトレイルバックは、カットの速度に応じて変化する。従って、過剰なテーパーおよび／またはトレイルバックを制御する１つの公知の方法は、システムのカッティング速度を遅くすることである。テーパーおよびトレイルバックを最小化するか、または排除することが望ましい状況では、原始的な手動による試行錯誤により、従来の５軸システムが利用され、ジェットがカッティング経路に沿って移動するにつれてジェットにテーパーおよびリード角度の補正を加えてきた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
簡単にまとめると、本発明の方法およびシステムは、流体ジェットの方位パラメータを自動的に制御して、生成されるカットおよびカットにより生じるピースの外形のより強力な制御を達成した。これらの方法およびシステムは、異なる数の軸の周りの運動を利用してカッティングヘッドを制御するような、異なるタイプのジェット装置にも利用され得る。例となるいくつかの実施形態は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ（「ＤＷＣＳ」）を提供し、速度および／または他のプロセスパラメータの関数として、カットされつつある材料に対するジェットの方位を動的に制御する。方位パラメータは、例えば、スタンドオフの補償値、ならびにカッティングヘッドのテーパーおよびリード角度等の、カッティング経路に沿ったジェットのｘ−ｙ位置、ならびにジェットの３次元方位パラメータを含む。ある実施形態では、ＤＷＣＳは、予測モデルのセットを利用して、速度の関数として任意のジオメトリの適切な方位パラメータを自動的に決定する。この方法では、これらのモデルは、各ジオメトリ学的なエンティティに対して、カッティングヘッドの異なるプロセス条件の下で、カッティングヘッドのスピードを適切なリードおよびテーパー角度に動的に整合させる。例えば、コーナーがカットされる場合、通常カッティングヘッドは、速度が遅くなる。いくつかの場合、自動化されたリードおよびテーパー角度判定技術を利用して、減速を弱めつつ、カッティングヘッドがより正確なカットを達成し得る。
【０００６】
ある実施形態では、ＤＷＣＳは、あるユーザインターフェースを利用する。このユーザインターフェースは、グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）、運動プログラムジェネレータ、１つ以上の置き換え可能モデル、およびカッティングヘッドのコントローラに対する通信インターフェースとして実装され得る。ＤＷＣＳは、選択的にターゲットピースを設計するＣＡＤ性能を提供するか、または他の手段によってＣＡＤ入力を受け取る。いくつかの実施形態において、ＤＷＣＳは、別個のコンピュータワークステーションに常駐する。一方、他の実施形態では、ＤＷＣＳは、コントローラ、またはコントローラに関連するコンピュータに常駐する。
【０００７】
運動プログラムジェネレータは、ジェット装置のコントローラの運動プログラムを動的に生成する。生成された運動命令は、コントローラおよび／またはジェット装置の要件に依存し、従って、運動プログラムジェネレータは、各タイプのコントローラに対して異なるタイプの制御命令を生成するように合わせられる。
【０００８】
運動プログラムジェネレータは、各ジオメトリ学的なエンティティに対し、そのエンティティの判定速度の関数としてリードおよびテーパー角度調節を判定する。ある実施形態では、リードおよびテーパー角度調節は、ミキシングチューブ長または開口部径のような他のプロセスパラメータの関数である。別の実施形態では、スピードおよび加速モデルをＤＷＣＳで利用して、リードおよびテーパー角度調節を判定する前に、エンティティの速度を判定する。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパー角度調節は、速度調節と同時に判定される。
【０００９】
本発明の技術によって利用されるモデルは、異なるプロセスパラメータ値によって指定される、変化する条件の下で達成され得るカットの外形をモデル化する。任意のジオメトリに対してリードおよびテーパーの値を提供するいくつかの技術を利用して、リードおよびテーパーモデルを実装し得る。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、多項式のセットを含む。他の実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、ジオメトリのセットに対するリードおよびテーパー角度をモデル化する別個の値のルックアップテーブルを含む。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、速度および材料の厚さの関数としてリードおよびテーパー角度をモデル化する。さらに、ある実施形態は、現在の終点の経路に対するタンジェントの角度を含み、コーナーまたは他の交差点のようなエンティティの周りのより滑らかな遷移の判定をサポートする。
【００１０】
さらに別の実施形態では、リードおよびテーパー角度は、カッティング経路全体または一部分に対して、オペレータにより手動で上書きされ得る。さらに、自動化されたリードおよびテーパー角度調節は、いくつかのパラメータの手動の上書きと連動して動作し得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、１つ以上の方位パラメータを自動的に判定するプロセス、およびそれに応じてカッティングヘッドを制御するプロセスのいくつか、または全てが、ジェット装置のコントローラ、またはコントローラに直接接続されたソフトウェア／ハードウェア／ファームウェアによって実行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、ウォータージェットのリードおよびテーパー角度ならびに他の方位パラメータを自動的に制御して、ウォータージェットによって生成されるカットおよびカットにより生じるピースの外形のより優れた制御を達成する、コンピュータベースかつネットワークベースの方法およびシステムを提供する。本発明の例示的な実施形態は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ（「ＤＷＣＳ」）を提供して、カットされつつある材料に対するジェットの方位を速度および／または他のプロセスパラメータの関数として動的に制御する。ＤＷＣＳは、予測モデルのセットを利用して、例えば、適切であれば、スタンドオフ位置、ならびにカッティングヘッドの傾斜および回転等の、カッティング経路に沿ったジェットのｘ軸，ｙ軸（２次元）位置、ならびにジェットの３次元方位を動的に制御する。予測モデルは、これらの方位パラメータの適切な設定を示して、カットおよびカットの結果として生じるピースの外形の所望の特徴を達成する。ＤＷＣＳの広範な制御性能により、オペレータは、手動による干渉ではなく、自動モードでウォータージェット機を利用し、カットされつつある特定のワークピースに対するジェットの方位を当業者であるオペレータに応じて手動で制御することができる。このように、ＤＷＣＳの自動化性能は、製造時間の減少、ならびにカッティングプロセスの正確な制御をサポートする。
【００１３】
ウォータージェット、特に研磨ウォータージェットに関して本明細書中で議論されるように、当業者には、本発明の技術が、添加剤または研磨剤が利用されるかどうかに拘らず、高圧または低圧で生成される任意のタイプの流体ジェットに適用され得ることを理解される。さらに、当業者には、異なる予測モデルが開発され、組み込まれた場合に、これらの技術を改変して、ｘ軸、ｙ軸、スタンドオフ、傾斜角度、およびリード角度ジェット方位パラメータを速度以外のプロセスパラメータの関数として制御し得ることが理解される。
【００１４】
図３は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍを利用してターゲットピースを生成することを示すブロック図である。通常の動作では、オペレータ３０１は、コンピュータワークステーション３０２でＣＡＤ（「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ」）プログラムまたはパッケージを利用して、ワークピース材料３０３から切り取られるピース３０１のデザイン（例えば、製造される部分）を指定する。コンピュータワークステーション３０２は、研磨ウォータージェット（ＡＷＪ）カッティング装置３２０に隣接する、リモート接続される、または直接接続される。例となる高圧流体ジェット装置は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＭＡＮＩＰＵＬＡＴＩＮＧ Ａ ＨＩＧＨ−ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＦＬＵＩＤ ＪＥＴ」と称される同時に出願された米国特許出願第０９／９４０，６８９号に記載される。周知のＣＡＤプログラムまたはパッケージを利用して、ピース３１０のデザインを指定し得る。さらに、ＣＡＤ設計パッケージはまた、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ自体に組み込まれ得る。生成されるデザインは、ＤＷＣＳ３０４に入力され、ＤＷＣＳ３０４は、その後、残りの図面にさらなる詳細が記載されるように、ワークピース材料３０３をカットするジェット装置３２０の制御方法を指定する運動プログラム３０５を生成する。オペレータによって指定される場合、ＤＷＣＳ３０４は、運動プログラム３０５をハードウェア／ソフトウェアコントローラ３２１（例えば、ＣＮＣ「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」）に送る。ハードウェア／ソフトウェアコントローラ３２１は、ジェット装置３２０を駆動して、運動プログラム３０５に含まれる命令に従ってワークピース材料をカットして、ターゲットピース３１０を製造する。この方法で利用される場合、ＤＷＣＳは、ターゲットピースを製造するために、ＣＡＭ（「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」）プロセスを提供する。
【００１５】
図３に説明されるＤＷＣＳは、ジェット装置に接続されているが、分離されたコンピュータワークステーションに常駐するように示されているが、当業者には、ジェット装置およびコンピュータまたは他のコントローラ（ジェットシステム）の実際の構成に依存して、ＤＷＣＳは、代替として、ジェットシステム全体の中の他のデバイス上に配置され得ることが理解される。例えば、ＤＷＣＳは、（マシンに関連したソフトウェア／ファームウェア／ハードウェアの一部分として）ジェット装置自体のコントローラに組み込まれ得る。この場合、運動プログラムが縮小され、むしろ、ジェット方位パラメータに対する自動調節の判定は、コントローラコード自体に組み込まれる。もしくは、例えば、ＤＷＣＳは、コントローラに直接接続されるコンピュータシステム上に常駐し得る。全てのこのような組み合わせまたはパラメータは、本発明の方法およびシステムによって考慮され、かつ、運動プログラムおよびその形式の詳細等の、記載されるＤＷＣＳに対する適切な改変は、流体ジェットシステムならびに関連する制御ハードウェアおよびソフトウェアの詳細に基づいて理解される。
【００１６】
図４は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態のブロック図である。ＤＷＣＳ４０１は、運動プログラムジェネレータ／カーネル４０２、グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）等のユーザインターフェース４０３、ＣＡＤ設計モジュール４０４、１つ以上の置き換え可能方位またはプロセスモデル４０５、ならびにジェット装置コントローラ４０９に対するインターフェースを含む。運動プログラムジェネレータ４０２は、ＣＡＤ設計モジュール４０４およびユーザインターフェース４０３から入力を受け取り、ジェットを制御するコントローラ（ＣＮＣ）に送信され、かつこのコントローラ（ＣＮＣ）によって実行され得る運動プログラムを構築する。当業者には、これらのコンポーネントの別の構成および組み合わせが、本発明の技術とともに利用されるように等しく考慮されることが認識される。例えば、ＣＡＤ設計モジュール４０４は、ユーザインターフェース４０３に組み込まれ得る。ある実施形態では、ユーザインターフェース４０３は、運動プログラムジェネレータ４０２に相互に接続されることにより、ユーザインターフェース４０３は、プログラムのフローを制御し、運動プログラムを生成する。別の実施形態では、コアプログラムフローは、カーネルモジュールにおいて隔離され、カーネルモジュールは、運動プログラムジェネレータ４０２から分離される。置き換え可能モデル４０５は、運動プログラムジェネレータ４０２に数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９のセットへのアクセス権を提供する。これらの数学的モデルは、適切なジェット方位およびカッティングプロセスパラメータを判定するために利用される。各数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９は、１つ以上の等式または表を含み、この１つ以上の等式または表は、運動プログラムの結果として生じるコマンドに対して特定の値を生成する運動プログラムジェネレータ４０２によって利用され、所望のカッティングの特徴または挙動を生成する。例えば、５軸機の環境では、これらの等式を利用して、適切な場合のそれぞれのコマンドのｘ軸位置、ｙ軸位置、ｚスタンドオフ補償値、リード角度、およびテーパー角度を生成する。置き換え可能モデル４０５は、好ましくは、複数の動的な置き換え可能な数学的モデルを提供する。例えば、好ましい実施形態では、モデル４０５は、リードおよびテーパー角度値を生成する等式のセット４０６、速度および加速度値を生成する等式のセット４０７、曲線、コーナー等をカットする修正されたカッティングプロセスパラメータ値を生成する等式のセット４０８、ならびに他のモデル４０９を備える。数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９は、通常、カッティングデータの経験的観測および従来の分析に基づいて、経験的かつ理論的に生成される。特に、以下にさらなる詳細が議論されるように、リードおよびテーパーモデル４０６は、任意の形状のリードおよびテーパー角度値を生成するために用いられ得る予測モデルである。ある実施形態では、ＤＷＣＳはまた、コントローラ４０９に対するインターフェースを含み、コントローラ４０９は、コントローラとＤＷＣＳとの双方向通信のための機能を提供する。これらのコントローラの機能を利用して、例えば、ターゲットピースがワークピースからカットされつつある進行中のカッティング経路を表示する。さらに、これらの機能を利用して、付属の数学的かつ電気的デバイスの現在の状態等の、カッティング装置の値を取得する。
【００１７】
当業者には、ＤＷＣＳのコンポーネントの多くの異なる構成および機能の分割が可能であることが理解される。さらに、データ形式、ユーザインターフェース画面、コードフロー図、メニューオプション等の、このＤＷＣＳの例となる実施形態に対する特定の詳細が説明されるが、当業者には、本発明の技術が、本明細書中に記載されるいくつかの特定の詳細を用いずに、または他の特定の詳細を用いて実現され得ることが理解される。他の特定の詳細とは、例えば、コードフロー図の順序、またはユーザインターフェース画面に示される特定の特徴に関する変更である。本発明を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造およびステップは、詳細に示されていない。
【００１８】
図５は、ターゲットピースをカットするためのＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｙｔｅｍの例示的実施形態によって実行されるステップの例示的なフローチャートである。ステップ５０１においてＤＷＣＳは、オペレータからの様々な入力データを集める。様々な入力データは、ＣＡＤ形式のターゲットピースのデザイン（ジオメトリ仕様）または同等物を含む。さらに、ターゲットピースのカスタマの要件はまた、表面仕上げの指示あるいは時々言及されるカットの質の指示のような指定されたりあるいは集められたりすることが必要である。ＤＷＣＳへのこの情報の指示のためのさまざまな技術は用いられ得る。ある例示的実施形態において、ＣＡＤパッケージは、オペレータに各ドーロイングエンティティに対して異なる表面仕上げを指定することを可能にする。例えば、これらの表面仕上げは、速度スケールのパーセンテージで指示され得る。しかし、当業者は、表面仕上げまたはカットの質の指示のために他のスケールが用いられることを理解する。例えば、速度に関して指示する代わりのスケールは用いられ得、あるいは「荒仕上げ」、「中間仕上げ」、および「滑らかな仕上げ」のような質の指示である。速度は表面仕上げ（あるいはカットの質）と交換され、このように速度および仕上げの質は、どのようなスケールが用いられるかで推測され得る。しかし、ＤＷＣＳは、より高速でジェット装置を作動させているが、自動テーパーおよびリードアングル補償によってより寸法的に正確なピースの製作を援用し得ることに留意する。
【００１９】
ステップ５０２において、ＤＷＣＳは通常、オペレータからプロセスパラメータを集める。これらのパラメータはデフォルト値を有し、あるいはいくつかはジェット装置コントローラから照会され得る。ある例示的実施形態において、（以下の図８に示される）ＤＷＣＳは、プロセスパラメータとしてカットされる材料のタイプに対する値を決定する。プロセスパラメータは、材料の厚さ、水圧、オリフィス径、研磨剤流速、研磨剤タイプ、ミキシングチューブ直径ならびにミキシングチューブ長である。
【００２０】
ステップ５０３においてＤＷＣＳオフセット経路を自動計算するために入力プロセスパラメータを利用する。オフセット経路は、ジェットが実際に着手する任意の幅（ジェットに起因するカットの幅）を計上してターゲットピースがカットされる場合に、フォローされるために必要な経路である。これは、指定されたものより小さいあるいは大きいピースの製作を妨げる。ジェットの特性は、例えば、摩耗によって自然に変化するにつれて、ジェットプロセスパラメータは正確なオフセットを計算するための対応した修正が必要である。いくつかの実施形態において、オフセット経路は、コントローラによって決定され、かつ運動プログラム方位パラメータの適切な変換は、コントローラによってなされる。
【００２１】
ステップ５０４〜５０７は、運動プログラムデータ構造中の格納された所定のプログラム値の増加によって運動プログラムを蓄積する。好ましくは、データ構造へのエントリは、格納された運動プログラム指示に対応し、運動プログラム指示はジェットコントローラによって実行され得る。ステップ５０４において、ＤＷＣＳは、カッティング速度を割り当てるために適切であるエンティティにおける「分割する」ジオメトリによってデザインされたターゲットピースのコンポーネントドーロイングエンティティを決定する。このステップは、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭファイルを修正することによってデザインセグメンテーションを提供する、公知で既製のソフトウェアシステムを用いて、現時点または他のところで、いつの間にか実行され得る。一旦、セグメンテーションが実施されると、ステップ５０５で、ＤＷＣＳは公知の速度および加速度モデル（例えば、図４の速度モデル４０７）および公知のコーナモデル（例えば、図４のコーナモデル４０８）に基づくドローイングエンティティに速度値を割り当てる。速度モデルおよびコーナモデルは、円、孤およびコーナのようなカッティングエンティティに対する好ましい速度低下を考慮する。これらのモデルの実施例は、例えば、Ｆｌｏｗ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって現在製造されるＦｌｏｗＭａｓｔｅｒ（Ｒ）制御形状カッティングシステムが現在入手可能であり、かつこれらのモデルの同等品あるいは類似モデルは一般的に当業者によって知られている。ＤＷＣＳの目的のために、速度と同様に長く用いられ得る速度および加速度モデルおよび／またはコーナモデルは特定のドローイングエンティティを示す。一般的に速度および加速度モデルは、ライン、孤、円ならびに特定のマシンの特徴のような既知のジオメトリに基づく速度のスケール（例えば、ジェット装置の最大能力速度のパーセンテージ）を生成する方程式および試験へのアクセスを提供する。例えば、密接した半径の孤は、ジェットカッティングが最大よりゆっくりとした速度で開始することを要求する。さらに、速度および加速度モデルは、速度推移が特定のジェット装置の加速度特性に基づいて遭遇する場合、ドローイングエンティティの速度を調整するために用いられる。
【００２２】
ステップ５０６において、ＤＷＣＳは自動的にジェットカッティングヘッドの傾きおよび旋回を決定する。ジェットカッティングヘッドの傾きおよび旋回は、予想的なモデル（例えば、図４のリードおよびテーパーモデル４０６）を用いたテーパーおよびリードアングルを自動的に決定することによってデザインされたカスタマの要件を達成するために必要である。この決定は図２１を参照して詳細に述べられる。要旨において、一連の方程式に基づいたテーパーおよびリードアングルモデルは、その点でのカッティングヘッドの速度関数のような各ドローイングエンティティの各終点でテーパーおよびリードアングルに対して最適な値を生成する。詳細には、リードおよびテーパーモデルが、ターゲットピースのセグメントがゆっくりカットされるべきであること（マシンの減速または必要とされる表面仕上げ制御のため）を決定する場合、リードおよびテーパーアングルは、速度変更を補償するために自動的にセットされる。従って、リードおよびテーパアングルは、終点および各セグメントに対して自動的にカットの速度に一致するようにセットされる。なぜなら、特定のドローイングエンティティのカットの速度は、既にさまざまな他のプロセスパラメータ（例えば、材料の厚さよびミキシングチューブ特性）の関数として決定されているため、テーパおよびリードアングルはまた、これらのほかのプロセスパラメータの間接的な関数である。
【００２３】
ステップ５０７において、ＤＷＣＳは、使用する特定のジェットコントローラの必要に応じて運動プログラムのデータ構造を調整する最終の運動プログラムを確立する。通常、ＣＮＣおよび他のウォータジェットコントローラは、所定の経路を生成するために必要なカッティングヘッドモータの移動を計算するために運動方程式を用いる（すなわち、特定のジェットツールのチップ位置を生み出すためにモータがどのように配置されるべきか計算する）。好ましくは、カッティングヘッド用いる前に、オペレータは、コントローラを用いるカッティングヘッド装置を整列し、そのため運動方程式は所定のカットを生み出すためのモータの位置を産出する。いくつかのコントローラは、ジェットの方位に関する指定された運動プログラムを受信可能であり、かつ内部でジェットツールのチップ位置から実際のモータ位置を決定するために逆運動方程式を用いる。しかし、その他は、モータの位置、およびジェットツールチップのｘ−ｙ位置とアングルの組合せ以外の運動プログラムの命令を予想する。このケースにおいて、ジェットツールチップ位置がモータ位置に「変換される」必要がある場合、ＤＷＣＳは、ステップ５０７において、運動方程式を用いてそのような変換を実行し、運動プログラムデータ構造に格納される方位パラメータ値の調整を行う。さらに、ジェットカッティングヘッドのスタンドオフ（ｓｔａｎｄｏｆｆ）補償は、運動方程式を用いて決定され、かつ各命令を格納する。スタンドオフ補償値は、ジェットツールチップが特定のスタンドオフ量に留まり、テーパおよびリードアングルに関係なくカッティング経路の中心にあることを保証するために必要である「ｚ軸」計測である。スタンドオフ補償値は、通常、ジェットモータ中心点とジェットツールチップとの距離の関数である。
【００２４】
ステップ５０８において、ＤＷＣＳはジェット装置のコントローラとの通信を確立しおよび／または確認する。ステップ５０９において、ＤＷＣＳは構築された運動プログラムを実行するためにコントローラに送信する。当業者は、用語「コントローラ」は運動プログラムに基づいてモータの動作を配向可能な任意のデバイス／ソフトウェア／ファームウェアを含むことを理解する。当業者はまた、用語「運動プログラム」は本明細書中で特定のジェットツール装置および／またはコントローラが用いられる命令のセットを示すために用いられることを理解する。前述のステップは、そのような任意の命令の必要に合わせて変更され得る。
【００２５】
ある実施形態において、言及されるように、ＤＷＣＳのカスタマインターフェースはグラフィカルカスタマインターフェース（ＧＵＩ）である。ＧＵＩはカッティングプロセス全体を制御している。図６〜１７は、ＤＷＣＳカスタマインターフェースの例示的実施形態の様々な局面の例示的画面表示である。当業者は、要求された入力、出力を表示する、フローを制御するこれらの画面表示が存在し、かつ本発明の技術を用いて考えられることを理解する。
【００２６】
図６は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｙｔｅｍ ＣＡＤモジュールのカスタマインターフェースの例示的画面表示である。オペレータは、ドローイング領域６０１にデザインツール６０４を用いてカットのためのセグメントの指図含む所望のピース（パーツ）のデザインを入力する。ジオメトリ入力領域６０２において、ＣＡＤモジュールは、オペレータからドローイング領域６０１に表示されるデザイン用のドローイングエンティティ入力を受ける。好ましくは、ＣＡＤモジュールは、オペレータにデザインのセグメントの表面仕上げ要件（またはカスタマ要件の任意の他の表現）の示すことを可能にする。速度指定ボタン６０３は、特定のセグメントの速度要件（従って、表面の質の要件）を指定するために用いられる。図示されたＣＡＤモジュールにおいて、各セグメントの色（図示せず）は、最大速度のパーセンテージに対応する。このように、例えば、四角形は、例えば最大速度の４０％に対応する青で描かれるが、切り抜かれた円は、例えば最大速度の２０％に対応するライトグリーンで描かれる。当業者は、色による以外の異なる区切りおよび指定を含む任意のタイプのキーシステムが用いられることを理解する。
【００２７】
図７は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの導入的なダイアログの例示的な画面表示である。ドローイングディスプレイ領域７０１は、ターゲットピースの現在のデザインのビューを含む。この特定の実施形態において、線分は、カスタマ表面仕上げ要件に対応したカラーコードである。カラーコードは、ＣＡＤプログラムにデザインを入力されたときに指定された。速度調整ボタン７０７は任意の特定のドローイングエンティティ用に設定を手動変更するために用いられる。他の性能の中で、導入ダイアログは、設定ボタン７０２の選択を介して設定オプションへのアクセスを提供する。設定ボタン７０２は、図８に対して以下でさらに述べられる。プレビューボタン７０３が選択されたとき、ＤＷＣＳは、ドローイングディスプレイ領域７０１に表示されたドローイングに沿ってカッティングヘッドの方向および経路の計算されたプレビューを提供する。実行ボタン７０４が選択されたとき、ＤＷＣＳは、運動プログラムに関する無数のアクティビティを実行する（詳細に述べられた、ある実施形態は図２０および２１に関する）。ＤＷＣＳが運動プログラムの構築およびジェット装置コントローラとの通信の確立が終了した後、カッティングモジュールインターフェースは、実際に実行しているカッティングプロセスに対してコントローラフィードバックおよび制御ダイアログ（コントローラダイアログ）を表示する。コントローラダイアログは図１４〜１７に対して以下でさらに述べられる。他のフィールドは、セットのための導入ダイアログにおいて利用可能であり、かつ他のプロセスパラメータ値を表示する。例えば、加工中の製品の材料の属性は、編集ボックス７０５で設定され得る。また、ジェットツールの半径は、編集ボックス７０６で設定され得る。ジェットツール半径は、ターゲットカッティング経路を生成するために必要なジェットのオフセットを決定するために用いられる。通常、オフセットは、カットの精度を保証するために必要である。なぜならジェット自体が幅を有し、その幅はカッティング経路の一部でないからである。
【００２８】
図８は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの設定ダイアログの例示的な画面表示である。様々なプロセスパラメータの設定を援用する設定ダイアログ８０１は、図７の設置ボタン７０２の選択に応答して表示される。ポンプ特性および研磨剤の入／切の方法のような様々なプロセスパラメータは、ダイアログ８０１のフィールドを介して設定可能である。通常、オペレータは、ターゲットピースの第１のインスタンスのカッティング前に設定ダイアログ８０１を起動し、次のカッティングの値をセーブする。
【００２９】
図９は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの進歩した設定ダイアログの例示的な画面表示である。進歩した設定ダイアログ９０１は、オペレータが「進歩した」メニュアイテムを導入的なダイアログ（例えば、図７に見られる）のツールバーから選択したときに起動される。オペレータはツールの長さおよびカッティングヘッド装置のスタンドオフ値を示す。このスタンドオフ値は、カッティングヘッドのチップと材料との距離である。ツールの長さは、カッティングヘッドの回転軸の中心からカッティングヘッドのチップまでの長さである。これらの値は、運動方程式とともに自動的に決定されたリードおよびテーパアングルならびにスタンドオフ補償値からカッティングヘッドのモータを制御する数値への変換を決定するために用いられる。
【００３０】
図７を参照して議論された、例示的な導入のダイアログにおいて、オペレータが実行ボタン７０４を選択する場合、ＤＷＣＳは、オペレ−タがどのモデルを用いるか（例えば、図４の置き換え可能モデル４０５の１つ）を既に示したかどうかを判定する。例えば、これが、ターゲットピースがカットされている最初である場合、ＤＷＣＳは、オペレータがまだモデルを設定していないことを想定して、オペレータが使用を所望するどのモデルに対する入力を受け取るダイアログを表示する。図１０〜１３は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールインターフェイスのモデル設定の例示的な画面表示である。モデル設定ダイアログは、完全に手動で制御することから完全に自動化して制御することの範囲を提供する。例えば、モデル設定ダイアログは、オペレータに、自動的にリードおよびテーパアングルを決定するリードおよびテーパモデルを用いるかどうか、または、各ドローイングエンティティに対するリードおよびテーパアングルを優先するための指定の値を提供するかどうかを選択することを可能にする。当業者は、他の組み合わせが可能であり、別のやり方で自動化されたプロセスに対して手動で優先する値の一部分を提供することを理解する。１つの実施形態において、設定されたデフォルトモデルの「スキーム」または組み合わせが提供される。
【００３１】
図１０はモデル設定ダイアログの適用モデルダイアログの例示的な画面表示である。この適用モデルダイアログ１００１は、モデルによって用いられるいくらかのプロセスパラメータを設定するように用いられる。一旦「ＯＫ」ボタン１００２が選択されると、ＤＷＣＳが、運動プログラムを構築するように進行する。
【００３２】
図１１は、モデル設定ダイアログの選択モデルダイアログの例示的な画面表示である。オペレータは、特定のカッティングセッションに対して用いるモデルを選択するために選択モデルダイアログ１１０１を用いる。この「標準」モデルボタン１１０２を用いて、使用される置き換えモデル（例えば、図４のモデル４０５）のどの組み合わせかを指定するために用いられる。好ましくは、モデルのデフォルトセットを提供する。オペレータは、好ましくは、適切なモデルチェックボックス１１０３によって選択されることによって、現在、利用可能な１つ以上のモデルを選択する。これらのモデルの異なったバージョンの選択は、１つ以上のモデルタイプが存在する場合、加えられ得る。例えば、１つ以上のコーナが利用可能な場合、異なったコーナモデルが、ドロップダウンメニュ（示されず）または、他のＧＵＩ要素において選択可能であり得る。リードおよびテーパ制御チェックボックス１１０５を選択することによって、オペレータは、リードおよびテーパアングルを自動的に決定するＤＷＣＳを有するように要望を示し得る。
【００３３】
図１２は、モデル設定ダイアログのカスタマコーナ編集ダイアログの例示的な画面表示である。このダイアログは、図１１の編集ボタン１１０６を選択することに対してＤＷＣＳによって表示される。カスタマコーナ編集ダイアログ１２０１は、コーナにおける速度計算を手動制御するように用いられる。オペレータは、コーナ周りの実際の速度を指定し得、同様に、いかにしてドローイングエンティティのセグメンテーションが、コーナ周りの減速および加速を考慮して調整されるかを指定し得る。
【００３４】
図１３は、モデル設定ダイアログのカスタマのリードおよびテーパダイアログの例示的な画面表示である。カスタマリードおよびテーパ制御ダイアログ１３０１を用いて、オペレータは既に決定された値（例えば、スキーム入力領域１３０２を用いて）を用いて、リードおよびテー経路キームを指定し得る。または、オペレータは、各指定された速度インクリメントを用いて（例えば、リードおよびテーパアングルテーブル領域１３０３の値を入力することによって）使用する特定のリードおよびテーパ値を指定し得る。速度インクリメントはインクリメント領域１３０４で指定される。それ故、オペレータは、各々の速度に対するリードおよびテーパを想像して指定し得、その速度は、１％のインクリメントを用いて、カッティングヘッドによって実行され得る。
【００３５】
図１４は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールインターフェイスのジェットコントローラフィードバックおよび制御ダイアログの例示的な画面表示である。カッティング画面領域１４０１は、ターゲットピースのビューを含む。コントローラフィードバックおよび制御ダイアログ（コントローラダイアログ）は、ピースがカットされつつある現在のコントローラ情報をオペレータに表示する。方向パラメータフィードバック領域１４０２は、コントローラの視点から方向パラメータの値を表示する。一旦カッティングプロセスが、開始されると、オペレータは、図１５〜１７を参照して議論されたように、どのパラメータを表示すべきかを選択し得る。オペレータは、ホーム方向ボタン１４０３を選択し、ｘ−ｙ平面、（スタンドオフ補償値のために用いられる）ｚ方向およびカッティングヘッドのリードおよびテーパアングル位置に対する「原点」位置に設定される。「ホーム」位置は、ジェット装置の原点位置を調整した（座標（０、０））または、ボタン１４０３を用いてオペレータに設定される任意のｘ−ｙまたはｚ位置あるいはアングルのどちらかである。プロセスパラメータフィードバック領域１４０６は、パラメータに関するポンプおよびノズルの現在の値を含む。パラメータは、研磨が用いられるかどうか、または、ポンプが高圧または低圧で実行されるかどうかを含む。実際のカッティングプロセスを開始する場合、サイクル開始ボタン１４０４をオペレ−タが選択する。このときに、ＤＷＣＳは、コントローラに運動プログラムをダウンロードし、コントローラにプログラムを実行するための指示をする。このサイクル停止ボタン１４０５は、現在のカッティングプロセスを停止することを選択される。
【００３６】
図１５〜１７は、ジェットがワークピースをカッティングしている間に提供されるコントローラフィードバックの例示的画面表示である。図１５は、経路に対してジェットツールチップの現在位置のｘ−ｙ位置を示す例示的な画面表示である。図１５において、カッティング画面領域１５０１は、実行されているカッティングを示すため、オペレータはジェットの現在の（大体の）位置を見ることができ得、カッティング動作を進める。方向パラメータフィードバック領域１５０２は、画面に選択された特定の方向パラメータの現在の値を表示する。図１５において、これらの値は、ジェット装置の「ホーム」位置に関する、ジェットツールチップのｘおよびｙの位置である。
【００３７】
図１６は、カッティングヘッドのスタンドオフ補償値を示す例示的な画面表示である。カッティング画面領域１６０１は、図１５を参照して記載されたものと同様である。方向パラメータフィードバック領域１６０２は、カッティングヘッドの現在のスタンドオフ補償値を表示しながら示される。カッティングヘッドは、ジェットツールチップの現在の位置に対応している。図示される実施形態において、これらの値が、コントローラの視点からであり、それ故、これらの値はモータ位置を反映する。
【００３８】
図１７は、カッティングヘッドのリードおよびテーパ補償値を示す例示的な画面表示である。カッティング表示領域１７０１は、図１５を参照して記載された図と同様である。方向パラメータフィードバック領域１７０２は、鉛直中間位置に関するカッティングヘッドの現在のリードおよびテーパ補償値を表示しながら示される。図示される実施形態において、これらの値は、コントローラの視点からであり（運動方程式は、リードおよびテーパアングルに適用された後）、それ故、リードおよびテーパ補償値はモータ位置を反映する。
【００３９】
例示的な実施形態において、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍは中央演算ユニット、ディスプレイ、メモリおよび他の入力／出力デバイスを備えるコンピュータ上で実装される。例示的な実施形態は、スタンドアローンでまたはネットワーク環境で動作するうに設計される。そのネットワークは、例えば、インターネットに接続されているか、または、ＤＷＣＳのユーザインターフェースが（物理的ネットワークまたはワイヤレス接続等の）遠隔操作によって制御される環境においてである。さらに、例示的な実施形態は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣデバイス）へ組み込まれる。ＣＮＣデバイスは、直接、ジェットを制御し、または、ＣＮＣデバイスのコンピュータインターフェースで制御する。当業者は、ＤＷＣＳの実施形態がウォータジェットコントローラが理解し得るコマンドを生成する能力をサポートする他の環境において、実施され得ることを理解する。
【００４０】
図１８は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの実施形態を実施するための多目的コンピュータシステムのブロック図である。コンピュータシステム１８０１は、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）１８０２、ディスプレイ１８０３、コンピュータメモリ（メモリ）１８０５または他のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体を備え、ならびに他の入力／出力デバイス１８０４を備える。ＤＷＣＳ１８０６のコンポーネントは、一般的に、メモリ１８０５に常駐し、ＣＰＵ１８０２を実行する。図４に記載したように、ＤＷＣＳ１８０６は、ユーザインターフェース１８０７、ＣＡＤモジュール１８０８（ユーザインターフェース１８０７の一部でない場合）、運動プログラムジェネレータ／ＤＷＣＳカーネル１８０９、１つ以上の置き換え可能モデル１８０１ならびにコントローラインターフェース１８１１を含む様々なコンポーネントである。これらのコンポーネントはメモリ１８０５に常駐することが示される。他のプログラム１８１０はまた、メモリ１８０５に常駐する。
【００４１】
当業者には、例示的ＤＷＣＳが１つ以上のコードモジュールとして実施され得、かつ分散された環境で、実装され得る。ここでメモリ１８０５に現在常駐されているように示される様々なプログラムは、いくつかのコンピュータシステムの中で、分散される。例えば、置き換え可能なモデル１８１０は、好ましくは、リードおよびテーパモデル、速度および加速度モデル、コーナモデル、および他のモデルを含み、運動プログラム１８０９および／またユーザインターフェース１８０７が常駐し、またはＣＡＤモジュール１８０８が常駐するコンピュータシステムより異なるシステムに常駐する、各または任意の組み合わせであり得る。さらに、図３において、先に議論したように、これらのコンポーネントの１つ以上は常駐し得、ジェット装置またはコントローラカードのコントローラに関するコンピュータ上で実行され得る。ある実施形態において、ＤＷＣＳは、Ｃ＋＋プログラミング言語のようなオブジェクト指向のプログラム環境を用いられながら実装され得、置き換え可能な方向およびプロセスモデルは、オブジェクトおよびクラスの異なったタイプとして実装され得る。
【００４２】
図１９は、例示的なターゲットピース設計であり、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍが自動的に方向およびカッティングプロセスパラメータの決定をする様態を示す。図１９は、長方形の形を示し、反時計回りで、「開始」と付けられたポイントから「終了」と付けられたポイントまでカットされる。このデザインは、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」と付けられた、４つのジオメトリックエンティティ（線）を示す。カッティングする場合、ジェット装置は、Ａ、ＢおよびＣと付けられたコーナの順で進む。カットの終点で、ジェットは、「終了」と記されたポイントに到達する。図示の目的で、以下の記載は、オペレータは、高速でエンティティ「ａ」をカットし（粗面仕上げ）、かつエンティティ「ｂ」、「ｃ」および「ｄ」は遅いままカットする（滑らかな表面仕上げ）要望を通信することを想定する。さらに、記載は、部分オフセットが、ジェットによって生成されるカット幅を考慮する必要はないと想定する。
【００４３】
図７に明示されるユーザインターフェースを参照して議論するように、オペレータは、ユーザインターフェースのカッティングモジュールの導入ダイアログから「実行」ボタンを選択（例えば、ボタン７０４参照）する場合、ＤＷＣＳは、自動化された方向パラメータ決定プロセスを開始する。図２０は、例示的なＤｙａｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの自動化された方向パラメータ決定プロセスの例示的なフローチャートである。ステップ２００１において、ＤＷＣＳは、任意の入力（プロセス）が変化する場合、このターゲットピースをカットするためにソフトウェアを実行される最初かどうかを判定する。最初である場合、ステップ２００２へ続き、さもないと、ステップ２００３に続く。ステップ２００２において、ＤＷＣＳはモデル優先ダイアログ（例えば、図１０〜１３を参照して）を表示し、どんなモデルに関するか、オペレータが所望する値を優先するオペレータからの情報を得る。他のパラメータ（例えば、リードおよびテーパアングル）がシステムによって自動的に選ばれ得るが例えば、オペレータはこれらのモデル優先ダイアログを用い、コーナの速度パーセンテージ値を優先する。ステップ２００３において、ＤＷＣＳは、構築された運動プログラムデータ構造ルーチンを呼び出し、方向およびプロセスパラメータ値の様々なモデルを照会する。ステップ２００４において、ＤＷＣＳは、通信セッションがジェットコントローラを用いて確立されることを設定し、または修正する。ステップ２００５において、ＤＷＣＳは、コントローラダイアログを表示し、（例えば、図１４を参照）オペレータ命令をさらに待ち受けてリターンする。
【００４４】
図２１は、Ｄｙａｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって、運動プログラムデータ構造を構築するためのフローチャートである。ＤＷＣＳは、所望のピースを受け取られたジオメトリを検査し、かつオペレータによって示されたモデルおよび優先するカッティングプロセスパラメータを用いて、指定されたカスタマの要件に従ってピースをカットするために用いられるジェットの速度および方向を自動的に決定する。これらの値は、データ構造に格納され、データ構造は、完了するとき運動プログラムを形成する。当業者には、単一アレイまたはテーブルを含む任意の適切な構造が運動プログラムデータを格納するために用いられ得る。
【００４５】
具体的には、ステップ２１０１において、ＤＷＣＳドローイングエンティティからのＣＡＤ入力をセグメントする。前に記述したが、このステップは、工業および／また既製のプログラムにおける公知の技術を用いて実行される。ステップ２１０２において、ＤＷＣＳは、カッティング速度および加速度モデルを照会することによって各ドローイングエンティティのために用いられるカッティング速度を決定する。このモデルは、一連の呼び出し可能な関数（方程式）として実装され得、またはエンティティタイプ、ジェット装置制限または要件および様々なプロセスパラメータ値に基づいた単純なルックアップテーブルとして、実装され得る。どちらにせよ、外部の速度および加速度モデルは、本明細書中に記載されるリードおよびテーパモデルに関連して用いられ得る。好ましくは、用いられる任意のモデルは、所与のプロセスパラメータ値（「分離速度」）を達成できる最速のカット速度を生成する。所与のジェット装置およびＤＷＣＳに対して、速度モデルは、いくつかの所与の速度に対する「遅い」および「速い」カスタマの要件に関する関係を指定する。例えば、ある実施形態において、速いカットは、１００％であると考えられ、一方、遅いカットは、一般的に２０％である。他の実施形態は、スライディングスケールにおいて「速い」および「遅い」（例えば、１〜１０）を意味する。図示のために、この議論は、１００％の速度として速いを示す。
【００４６】
一旦、速い速度（１００％）で決定されると、ＤＷＣＳは、他の必要とされている速度へ速度パーセンテージを指定し得る。例えば、ＤＷＣＳによって誘発される速度モデルが、１００％の速度で毎分１０インチの値（ｉｐｍ）を返す場合、モデルが、第２のエンティティを１ｉｐｍでカットされることを指定するとき、１ｉｐｍは、１０ｉｐｍの１／１０ｔｈのであるため、ＤＷＣＳは、第２のエンティティを１０％の速度でカットすることを決定する。
再び、図１９の参照すると、ジオメトリックエンティティ「ａ」は早い速度でカットされるべきで、このように、１００％の速度である。オペレータは、残るエンティティのために遅い速度を指定するので、図示の目的のために、２０％の速度の値が、これらのエンティティに指定される。この運動プログラムデータ構造値は、この点で図１９の設計に対応し、表１に示される値と同様である。
【００４７】
【表１】
一旦、設計部分のジオメトリックエンティティのカッティング速度が、ステップ２１０３で計算されると、コーナが表示される場合、ＤＷＣＳは、各コーナで、速度制限をチェックする。例えば、ドライバは、コーナ周りで減速するように、ジェットカッティングヘッドはまた、速度を落とす。特定のコーナでカッティングヘッドが減速するべき速度が、オペレータ入力またはコーナ制御モデル（図４のコーナモデル４０８のような）の数学的方程式を用いることによるどちらかで、決定される。
【００４８】
一旦、コーナ速度が決定されると、全ての速度は、それぞれのジオメトリックエンティティに整合する。運動プログラムデータ構造値は、図１９の設計と対応するが、この点で、表２に示される値と同じである。
【００４９】
【表２】
ステップ２１０４において、ＤＷＣＳは、設計の各ドローイングエンティティの間の速度を移行する様態を決定する。例えば、図１９および表２を参照して、プロセスまたは機械の加速度の制約を一致させるために、カッティングヘッドが、「開始」で０％の速度から第１のレッグ（エンティティ「ａ」）の１００％の速度へ増加するように０．５インチを必要とし得る。このような移行は、それぞれのジオメトリックエンティティに対してＤＷＣＳによって計算され、かつジェット装置の特性または他のプロセスパラメータ間のエンティティのタイプに基づいている。
【００５０】
速度移行は、コントローラで加速度パラメータを設定することにより、または、より小さいセグメントへ当初のＣＡＤ設計を「解体」することによって、達成され得る。これらのセグメントの各１つを割り当てるＤＷＣＳは、必要とされる速度移行を生成する速度のインクリメンタルな変化をセグメントする。例示的な実施形態において、セグメントを解体する技術は、たびたび用いられる。
【００５１】
現時点で、この運動プログラムデータ構造は、各エンティティまたは特徴、および、各エンティティに指定された速度ｘ−ｙ位置を含む。
【００５２】
ステップ２１０５および２１０６において、ＤＷＣＳは、リードおよびテーパモデルを各終点のリードおよびテーパを決定するために用いる。このモデルの下に横たわる原理は、リードおよびテーパアングルをカッティング速度に整合させることで、これにより、ジェットは、結果として生じる直線エッジを有するターゲットピースを通して加速され得る。その上、モデル用いられた技術は、好ましくは、十分一般的なので、任意のジオメトリック設計のリードおよびテーパアングルの決定を援用され得る。前のテストが実行された設計そのものでなくてもよい。さらに、以下に記載される技術は、速度の関数としてリードおよびテーパアングルを示す。当業者には、速度値がそれ自身、他のプロセスのパラメータの関数であるので、同等の技術はこれらの他のプロセスのパラメータの関数としてリードおよびテーパの特性を用い得る。
【００５３】
リードおよびテーパモデルは、少なくとも１つの方法（例えば、「ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ」方法）でオブジェクトとして実装され得る。１つの実施形態において、方法は、３つの入力パラメータを受け取る。その３つの入力パラメータは、カッティング速度、経路のタンジェントアングル（調査ポイントで）、オフセットの方向の指示である。ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ方法は、カッティングヘッドプロセスパラメータの異なる値に基づいて、リードおよびテーパを決定するために、いくつかの技術（例えば、方程式の系統、または、ルックアップテーブル）を含む。さらに、ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ方法は、２つの直線交差（例えば、コーナ）である場合の特定の滑らかな移行をアシストするように設計されたタンジェントアングルを組み込む。交差／コーナで設計されたタンジェントアングルは、好ましくは、各交差線のタンジェントの平均である。このモデルは、タンジェントアングルを用いて交差でのリードおよびテーパアングルを決定し、結果として、カッティングヘッド運動の穏やかな移行になる。
【００５４】
ステップ２１０５において、詳細には、ＤＷＣＳはリードおよびテーパーモデルならびにこれまでにコンパイルされた運動プログラムデータ構造を利用し、各エンティティの終点でのリードアングルを決定する。最初に、モデルはドラッグ長を決定する。ドラッグ長を決定する方程式の１つの形式は、以下のようである。
【００５５】
【数１】
ここでｄはドラッグ長（例えば、インチ）、Ｕ％はエンティティに指定された速度パーセンテ−ジであり、かつｔは材料の厚さ（例えば、インチ）である。方程式１の係数は、材料の厚さの範囲に依存して変化するが、これはリードおよびテーパーモデルによって用いられ得る方程式の一般的な形式である。
【００５６】
一旦、ドラッグ長が決定されると、モデルは、ここでリードアングルθＬ（例えば、アングル）方程式
【００５７】
【数２】
によって決定する。ここでｄおよびｔは、サイドそれぞれドラッグ長および材料の厚さである。可変スケーリングファクターは方程式２の厚さが０．２５インチ未満の材料に適用され得る。一旦、終点のリードアングルが決定されると、ＤＷＣＳによって運動プログラムデータ構造に格納される。
【００５８】
当業者は、方程式１および２の一般的な形式の他の方程式は、リードアングルの決定に用いられ得、かつリードおよびテーパーモデルに組込まれ得る。所与の材料の厚さの同じあるいは類似の値を評価する（また別の値の照合表を含む）任意の方程式形式は、本発明の方法およびシステムを動作する。実際には、示された一般的な形式の方程式の系統があり、様々な材料の厚さをカバーする。ＤＷＣＳは、好ましくは、受信したプロセスパラメータに基づくモデルの形式を用いるための方程式の系統を決定する。基本的に、任意のジオメトリためのリードアングルを提供する技術は、ＤＷＣＳのリードおよびテーパーモデルを実装するなかで利用され得る。
【００５９】
ステップ２１０６において、ＤＷＣＳはリードおよびテーパーモデルおよびならびにこれまでにコンパイルされた運動プログラムデータ構造を利用し、各エンティティの終点でのテーパーアングルを決定する。最初に、モデルは、（３）と同様の方程式を用いるカットの上部での幅Ｗｔ（例えば、インチ）を決定する。
【００６０】
【数３】
ここで、Ｕ％はエンティティに指定された速度パーセンテ−ジであり、かつＴは材料の厚さ（例えば、インチ）である。次にモデルは、（３）と同様の方程式を用いるカットの底部での幅Ｗｂ（例えば、インチ）を決定する。
【００６１】
【数４】
方程式３および方程式４の係数は、研磨剤の流速、ミキシングチューブの長さ、材料等のプロセスパラメータ値に依存して変化する。方程式３および７４は、多項式の形式でより一般的に表現される。
【００６２】
【数５】
ここで係数ａ、ｂ、ｃおよびｄは理論的に、実験的にあるいは両方の組合せによって決定される。当業者は、付加的な項が付加され得、かつ方程式４ａの一般的な形式の他の方程式は、テーパーアングルを決定するために用いられ、かつリードおよびテーパーモデルに組み込まれ得ることを理解する。任意の方程式は、所与のプロセスパラメータと同じ値を評価する（また別の値の照合表を含む）任意の方程式形式は、本発明の方法およびシステムを動作する。
【００６３】
一旦、上部幅および底部幅が決定されると、モデルは、
【００６４】
【数６】
の形式の方程式で用いるテーパーアングルθＴに戻る。基本的に、任意のジオメトリためのテーパーアングルを提供する技術は、ＤＷＣＳのリードおよびテーパーモデルを実装するなかで利用され得る。
【００６５】
ステップ２１０７において、ＤＷＣＳは随意的に様々なオペレータの入力に依存するリードおよびテーパーの値をスケールする。例えば、非常に高速下で（かつ、カッティングヘッドの特性に依存して）リードアングル補償は、特定の効果を有し得ない。そのような状況において、ＤＷＣＳは、それらに０を乗じたモデルによって決定されるリードアングル値をスケールし得る。
【００６６】
この点で、運動プログラムデータ構造は、所望のジオメトリエンティティ、カッティング速度およびアングル補償の全てを含む。ステップ２１０８において、このデータは、運動プログラム命令にコンバートされる。ある実施形態において、ＤＷＣＳは、逆運動方程式を用いて動作結合ポイントを決定する。動作結合ポイントは、データ構造で指定された適切なアングルで所望の経路に沿ってツールの先端を進める（デザインに円弧がある場合、この技術は、通常、円弧は逆運動方程式を適用する前にラインセグメントにコンバートされることを必要とする）。結果的な運動プログラムは、リードおよびテーパアングルがプログラム上で絶対的である複雑な形式である。図７〜１７を参照して上述された例示的ユーザインターフェースはこの実施形態に対応している。
【００６７】
図２１の他の実施形態において、逆の運動は、運動プログラムがダウンロードされた後、コントローラカードによって実行される。（円弧がラインにコンバートされる必要がない）。運動プログラムはより単純であり、明白なリードおよびテーパー値を有する。明白なリードおよびテーパー値は、コントローラカードによって読まれ、かつフィードバックする目的で対応するコントローラに表示され得る。
【００６８】
図２１のほかの実施形態において、ＤＷＣＳはデザイン（ステップ２１０１）の分割のステップの１つ以上またはジオメトリのサブエンティティに速度およびアングル値を指定する他のステップを実行しない。代わりに、可変モデルはそれ自体のコントローラにダウンロードされる。コントローラはドローイングのｘ−ｙ経路を実行するにつれて、コントローラは、速度および加速度モデルならびにコーナモデル等の内部に内蔵されたモデルを調べ、新しいジオメトリエンティティの検知および遭遇した場合の次の速度を決定する。コントローラはまた、カッティングヘッドのリードおよびテーパを内蔵リードおよびテーパモデルからの適切な値の決定による現在の位置および次の位置に関する速度フィードバックに対応して動的に調整する。このように、「前方を見る」のタイプは提供される。図１４を参照して記載されるように、一旦コントローラフィードバックおよびコントローラスクリーンが表示されると、オペレータは好ましくは、サイクルスタートボタン（例えばボタン１４０４にみえる）を選択し、ジェット装置が加工中のピースを実際的にカットし始めるようにする。図２２は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによってカッティングサイクルの開始を実行されるステップの例示的フローチャートである。ステップ２２０１において、ＤＷＣＳはコントローラ（例えば、コントローラコンピュータあるいはカード）に運動プログラムをダウンロードする。ステップ２２０２において、ＤＷＣＳはコントローラにコントローラが運動プログラムを実行開始すべきであり、その後戻るべきであることを示す命令を送る。コントローラが運動プログラムを介して前進するにつれて、全てのアングルおよび速度がスムースに移行される。
【００６９】
本発明の特定の、あるいは例示的実施形態は説明する目的で本明細書中で説明されるが、本発明はこれらの実施形態に制限されることは意図しない。本発明の意図内の同等の方法、構造、プロセス、ステップならびに他の修正は、本発明の範囲内にある。例えば、本発明の本明細書中に提供された教示は、一部または全体入力システム、コントローラに内蔵された自動化および制御ロジック、あるいはカッティングヘッドの異なる軸を有するシステム等の流体ジェットシステムの他の配置に適用され得る。さらに、教示は他のタイプのモデリングまたは速度以外のプロセスパラメータに基づくモデルに適用され得る。さらに、教示は、代替的なコントローラ配置に適用され得る。代替的なコントローラ配置は、ワイヤレス、ネットワーク型あるいは任意のタイプの通信チャンネルを介してジェット装置に接続されたデバイスのようなリモート制御デバイスに常駐する。これらおよび他の変更は、詳細な上記に明らかであるように本発明になされ得る。従って、本発明は本開示によって限定されないが、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、テーパーの例を示す。
【図２】図２は、トレイルバックの例を示す。
【図３】図３は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍを利用してターゲットピースを生成することを示すブロック図である。
【図４】図４は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態のブロック図である。
【図５】図５は、ターゲットピースをカットするＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態により実行されるステップの例示的なフローチャートである。
【図６】図６は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＡＤモジュールのユーザインターフェースの例示的な画面表示の例である。
【図７】図７は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースの導入のダイアログの例示的な画面表示である。
【図８】図８は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースのセットアップダイアログの例示的な画面表示である。
【図９】図９は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースの進歩したセットアップダイアログの例示的な画面表示である。
【図１０】図１０は、モデルセットアップダイアログのアプライモデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１１】図１１は、モデルセットアップダイアログの選択モデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１２】図１２は、モデルセットアップダイアログのカスタムコーナー編集モデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１３】図１３は、モデルセットアップダイアログのカスタムリードおよびテーパーダイアログの例示的な画面表示である。
【図１４】図１４は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースのジェットコントローラフィードバックおよび制御ダイアログの例示的な画面表示である。
【図１５】図１５は、経路に対するジェットツールチップの現在位置のｘ，ｙ位置を示す例示的な画面表示である。
【図１６】図１６は、カッティングヘッドのスタンドオフ補償値を示す例示的なスクリーン画面表示である。
【図１７】図１７は、カッティングヘッドのリードおよびテーパー補償値を示す例示的な画面表示を示す。
【図１８】図１８は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの実際の実施形態の汎用型コンピュータシステムのブロック図である。
【図１９】図１９は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍは、方位およびカッティングプロセスパラメータの判定を自動化する方法を示すために用いられた、例示的なターゲットピース設計である。
【図２０】図２０は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの自動化された方位パラメータ判定プロセスの例示的なフローチャートである。
【図２１】図２１は、運動プログラムデータ構造を構築するＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって実行されるステップの例示的なフローチャートである。
【図２２】図２２は、カッティングサイクルを開始するＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって実行されるステップの例示的なフローチャートである。
【０００１】
本発明は、流体ジェットを自動的に制御する方法およびシステムに関し、特に、リード、テーパー、および他の方位、ならびに予測モデルを利用して高圧ウォータージェットのプロセスパラメータを自動的に制御する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧研磨ウォータージェットを含む高圧流体ジェットは、多くの異なる産業において、さまざまな材料をカットするために用いられている。研磨ウォータージェットは、厚い金属、ガラス、またはセラミック材料等の困難であるか、厚いか、または凝集した材料をカットする際に特に有用であることが証明されている。例えば、本発明の譲受人であるＦｌｏｗ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるＰａｓｅｒ３システム等の高圧研磨ウォータージェットを発生させるシステムが、現在利用可能である。このタイプの研磨ジェットカッティングシステムは、Ｆｌｏｗの米国特許第５，６４３，０５８号に示され、かつ記載されている。本明細書中を通して用いられる「高圧流体ジェット」および「ジェット」という用語は、高圧ウォータージェットおよび高圧研磨ウォータージェットを含むがこれらに限定されない高圧流体ジェットの全てのタイプを援用することが理解されるべきである。このようなシステムにおいて、高圧流体（通常は水）は、カッティングヘッドの開口部を通って流れ、高圧ジェットを形成する。ジェットがミキシングチューブを通って流れる間に、研磨粒子は、この高圧ジェットへと結合される。高圧研磨ウォータージェットは、ミキシングチューブから放出され、設計された経路に沿ってワークピースをカットするようにワークピースへと方向付けられる。
【０００３】
設計された経路に沿って高圧の流体ジェットを移動させるさまざまなシステムが、現在利用可能である。このようなシステムは、通常、３軸および５軸機として参照される。従来の３軸機は、ｘ−ｙ平面に沿い、かつｚ軸に対して垂直に移動することができる、すなわちワークピースに向かい、かつワークピースから離れるように、カッティングヘッドアセンブリをマウントしている。この方法では、カッティングヘッドアセンブリによって発生する高圧流体ジェットは、所望され得るように、ｘ−ｙ平面の設計された経路に沿って移動し、ワークピースに対して上下する。従来の５軸機は、同様の態様で作用するが、２つのさらなる回転軸（通常は、１つの水平軸および１つの垂直軸であり、他の軸との組み合わせである程度の傾斜および回転を達成する）に対する運動を提供する。
【０００４】
５つの軸についてジェットを操作することは、例えば、３次元形状をカットすることに対して、さまざまな理由により有用であり得る。このような操作はまた、ジェットのカッティングの特徴またはカッティングした結果の特徴を補正することが望まれ得る。より詳細には、通常の当業者によって理解されるように、研磨ウォータージェット等のジェットによって生成されるカットは、より従来の機械的プロセスにより生成されるカットとは異なる特徴を有する。高圧流体ジェットの利用により生じ得るカットの特徴の２つは、「テーパー」および「トレイルバック（ｔｒａｉｌｂａｃｋ）」であるとして参照される。図１は、テーパーの例を示す。テーパーは、垂直面に対するカット壁面の角度である。テーパーは、通常、上面（ジェットがワークピースに入る場所）において底面（ジェットがワークピースから出る場所）とは異なる寸法を有するターゲットピースとなる。図２は、トレイルバックの例を示す。トレイルバックはまた、ドラッグとも呼ばれ、ワークピースへジェットが入った点より移動の方向に対して後ろのある点で高圧流体ジェットがワークピースを出るという現象を同定する。これらの２つのカットの特徴、すなわちテーパおよびトレイルバックが所望の完成品を与えられた場合に許容されてもよいし、許容されないくてもよい。テーパーおよびトレイルバックは、カットの速度に応じて変化する。従って、過剰なテーパーおよび／またはトレイルバックを制御する１つの公知の方法は、システムのカッティング速度を遅くすることである。テーパーおよびトレイルバックを最小化するか、または排除することが望ましい状況では、原始的な手動による試行錯誤により、従来の５軸システムが利用され、ジェットがカッティング経路に沿って移動するにつれてジェットにテーパーおよびリード角度の補正を加えてきた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
簡単にまとめると、本発明の方法およびシステムは、流体ジェットの方位パラメータを自動的に制御して、生成されるカットおよびカットにより生じるピースの外形のより強力な制御を達成した。これらの方法およびシステムは、異なる数の軸の周りの運動を利用してカッティングヘッドを制御するような、異なるタイプのジェット装置にも利用され得る。例となるいくつかの実施形態は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ（「ＤＷＣＳ」）を提供し、速度および／または他のプロセスパラメータの関数として、カットされつつある材料に対するジェットの方位を動的に制御する。方位パラメータは、例えば、スタンドオフの補償値、ならびにカッティングヘッドのテーパーおよびリード角度等の、カッティング経路に沿ったジェットのｘ−ｙ位置、ならびにジェットの３次元方位パラメータを含む。ある実施形態では、ＤＷＣＳは、予測モデルのセットを利用して、速度の関数として任意のジオメトリの適切な方位パラメータを自動的に決定する。この方法では、これらのモデルは、各ジオメトリ学的なエンティティに対して、カッティングヘッドの異なるプロセス条件の下で、カッティングヘッドのスピードを適切なリードおよびテーパー角度に動的に整合させる。例えば、コーナーがカットされる場合、通常カッティングヘッドは、速度が遅くなる。いくつかの場合、自動化されたリードおよびテーパー角度判定技術を利用して、減速を弱めつつ、カッティングヘッドがより正確なカットを達成し得る。
【０００６】
ある実施形態では、ＤＷＣＳは、あるユーザインターフェースを利用する。このユーザインターフェースは、グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）、運動プログラムジェネレータ、１つ以上の置き換え可能モデル、およびカッティングヘッドのコントローラに対する通信インターフェースとして実装され得る。ＤＷＣＳは、選択的にターゲットピースを設計するＣＡＤ性能を提供するか、または他の手段によってＣＡＤ入力を受け取る。いくつかの実施形態において、ＤＷＣＳは、別個のコンピュータワークステーションに常駐する。一方、他の実施形態では、ＤＷＣＳは、コントローラ、またはコントローラに関連するコンピュータに常駐する。
【０００７】
運動プログラムジェネレータは、ジェット装置のコントローラの運動プログラムを動的に生成する。生成された運動命令は、コントローラおよび／またはジェット装置の要件に依存し、従って、運動プログラムジェネレータは、各タイプのコントローラに対して異なるタイプの制御命令を生成するように合わせられる。
【０００８】
運動プログラムジェネレータは、各ジオメトリ学的なエンティティに対し、そのエンティティの判定速度の関数としてリードおよびテーパー角度調節を判定する。ある実施形態では、リードおよびテーパー角度調節は、ミキシングチューブ長または開口部径のような他のプロセスパラメータの関数である。別の実施形態では、スピードおよび加速モデルをＤＷＣＳで利用して、リードおよびテーパー角度調節を判定する前に、エンティティの速度を判定する。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパー角度調節は、速度調節と同時に判定される。
【０００９】
本発明の技術によって利用されるモデルは、異なるプロセスパラメータ値によって指定される、変化する条件の下で達成され得るカットの外形をモデル化する。任意のジオメトリに対してリードおよびテーパーの値を提供するいくつかの技術を利用して、リードおよびテーパーモデルを実装し得る。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、多項式のセットを含む。他の実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、ジオメトリのセットに対するリードおよびテーパー角度をモデル化する別個の値のルックアップテーブルを含む。いくつかの実施形態では、リードおよびテーパーモデルは、速度および材料の厚さの関数としてリードおよびテーパー角度をモデル化する。さらに、ある実施形態は、現在の終点の経路に対するタンジェントの角度を含み、コーナーまたは他の交差点のようなエンティティの周りのより滑らかな遷移の判定をサポートする。
【００１０】
さらに別の実施形態では、リードおよびテーパー角度は、カッティング経路全体または一部分に対して、オペレータにより手動で上書きされ得る。さらに、自動化されたリードおよびテーパー角度調節は、いくつかのパラメータの手動の上書きと連動して動作し得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、１つ以上の方位パラメータを自動的に判定するプロセス、およびそれに応じてカッティングヘッドを制御するプロセスのいくつか、または全てが、ジェット装置のコントローラ、またはコントローラに直接接続されたソフトウェア／ハードウェア／ファームウェアによって実行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、ウォータージェットのリードおよびテーパー角度ならびに他の方位パラメータを自動的に制御して、ウォータージェットによって生成されるカットおよびカットにより生じるピースの外形のより優れた制御を達成する、コンピュータベースかつネットワークベースの方法およびシステムを提供する。本発明の例示的な実施形態は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ（「ＤＷＣＳ」）を提供して、カットされつつある材料に対するジェットの方位を速度および／または他のプロセスパラメータの関数として動的に制御する。ＤＷＣＳは、予測モデルのセットを利用して、例えば、適切であれば、スタンドオフ位置、ならびにカッティングヘッドの傾斜および回転等の、カッティング経路に沿ったジェットのｘ軸，ｙ軸（２次元）位置、ならびにジェットの３次元方位を動的に制御する。予測モデルは、これらの方位パラメータの適切な設定を示して、カットおよびカットの結果として生じるピースの外形の所望の特徴を達成する。ＤＷＣＳの広範な制御性能により、オペレータは、手動による干渉ではなく、自動モードでウォータージェット機を利用し、カットされつつある特定のワークピースに対するジェットの方位を当業者であるオペレータに応じて手動で制御することができる。このように、ＤＷＣＳの自動化性能は、製造時間の減少、ならびにカッティングプロセスの正確な制御をサポートする。
【００１３】
ウォータージェット、特に研磨ウォータージェットに関して本明細書中で議論されるように、当業者には、本発明の技術が、添加剤または研磨剤が利用されるかどうかに拘らず、高圧または低圧で生成される任意のタイプの流体ジェットに適用され得ることを理解される。さらに、当業者には、異なる予測モデルが開発され、組み込まれた場合に、これらの技術を改変して、ｘ軸、ｙ軸、スタンドオフ、傾斜角度、およびリード角度ジェット方位パラメータを速度以外のプロセスパラメータの関数として制御し得ることが理解される。
【００１４】
図３は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍを利用してターゲットピースを生成することを示すブロック図である。通常の動作では、オペレータ３０１は、コンピュータワークステーション３０２でＣＡＤ（「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ」）プログラムまたはパッケージを利用して、ワークピース材料３０３から切り取られるピース３０１のデザイン（例えば、製造される部分）を指定する。コンピュータワークステーション３０２は、研磨ウォータージェット（ＡＷＪ）カッティング装置３２０に隣接する、リモート接続される、または直接接続される。例となる高圧流体ジェット装置は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＭＡＮＩＰＵＬＡＴＩＮＧ Ａ ＨＩＧＨ−ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＦＬＵＩＤ ＪＥＴ」と称される同時に出願された米国特許出願第０９／９４０，６８９号に記載される。周知のＣＡＤプログラムまたはパッケージを利用して、ピース３１０のデザインを指定し得る。さらに、ＣＡＤ設計パッケージはまた、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ自体に組み込まれ得る。生成されるデザインは、ＤＷＣＳ３０４に入力され、ＤＷＣＳ３０４は、その後、残りの図面にさらなる詳細が記載されるように、ワークピース材料３０３をカットするジェット装置３２０の制御方法を指定する運動プログラム３０５を生成する。オペレータによって指定される場合、ＤＷＣＳ３０４は、運動プログラム３０５をハードウェア／ソフトウェアコントローラ３２１（例えば、ＣＮＣ「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」）に送る。ハードウェア／ソフトウェアコントローラ３２１は、ジェット装置３２０を駆動して、運動プログラム３０５に含まれる命令に従ってワークピース材料をカットして、ターゲットピース３１０を製造する。この方法で利用される場合、ＤＷＣＳは、ターゲットピースを製造するために、ＣＡＭ（「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」）プロセスを提供する。
【００１５】
図３に説明されるＤＷＣＳは、ジェット装置に接続されているが、分離されたコンピュータワークステーションに常駐するように示されているが、当業者には、ジェット装置およびコンピュータまたは他のコントローラ（ジェットシステム）の実際の構成に依存して、ＤＷＣＳは、代替として、ジェットシステム全体の中の他のデバイス上に配置され得ることが理解される。例えば、ＤＷＣＳは、（マシンに関連したソフトウェア／ファームウェア／ハードウェアの一部分として）ジェット装置自体のコントローラに組み込まれ得る。この場合、運動プログラムが縮小され、むしろ、ジェット方位パラメータに対する自動調節の判定は、コントローラコード自体に組み込まれる。もしくは、例えば、ＤＷＣＳは、コントローラに直接接続されるコンピュータシステム上に常駐し得る。全てのこのような組み合わせまたはパラメータは、本発明の方法およびシステムによって考慮され、かつ、運動プログラムおよびその形式の詳細等の、記載されるＤＷＣＳに対する適切な改変は、流体ジェットシステムならびに関連する制御ハードウェアおよびソフトウェアの詳細に基づいて理解される。
【００１６】
図４は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態のブロック図である。ＤＷＣＳ４０１は、運動プログラムジェネレータ／カーネル４０２、グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）等のユーザインターフェース４０３、ＣＡＤ設計モジュール４０４、１つ以上の置き換え可能方位またはプロセスモデル４０５、ならびにジェット装置コントローラ４０９に対するインターフェースを含む。運動プログラムジェネレータ４０２は、ＣＡＤ設計モジュール４０４およびユーザインターフェース４０３から入力を受け取り、ジェットを制御するコントローラ（ＣＮＣ）に送信され、かつこのコントローラ（ＣＮＣ）によって実行され得る運動プログラムを構築する。当業者には、これらのコンポーネントの別の構成および組み合わせが、本発明の技術とともに利用されるように等しく考慮されることが認識される。例えば、ＣＡＤ設計モジュール４０４は、ユーザインターフェース４０３に組み込まれ得る。ある実施形態では、ユーザインターフェース４０３は、運動プログラムジェネレータ４０２に相互に接続されることにより、ユーザインターフェース４０３は、プログラムのフローを制御し、運動プログラムを生成する。別の実施形態では、コアプログラムフローは、カーネルモジュールにおいて隔離され、カーネルモジュールは、運動プログラムジェネレータ４０２から分離される。置き換え可能モデル４０５は、運動プログラムジェネレータ４０２に数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９のセットへのアクセス権を提供する。これらの数学的モデルは、適切なジェット方位およびカッティングプロセスパラメータを判定するために利用される。各数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９は、１つ以上の等式または表を含み、この１つ以上の等式または表は、運動プログラムの結果として生じるコマンドに対して特定の値を生成する運動プログラムジェネレータ４０２によって利用され、所望のカッティングの特徴または挙動を生成する。例えば、５軸機の環境では、これらの等式を利用して、適切な場合のそれぞれのコマンドのｘ軸位置、ｙ軸位置、ｚスタンドオフ補償値、リード角度、およびテーパー角度を生成する。置き換え可能モデル４０５は、好ましくは、複数の動的な置き換え可能な数学的モデルを提供する。例えば、好ましい実施形態では、モデル４０５は、リードおよびテーパー角度値を生成する等式のセット４０６、速度および加速度値を生成する等式のセット４０７、曲線、コーナー等をカットする修正されたカッティングプロセスパラメータ値を生成する等式のセット４０８、ならびに他のモデル４０９を備える。数学的モデル４０６、４０７、４０８、および４０９は、通常、カッティングデータの経験的観測および従来の分析に基づいて、経験的かつ理論的に生成される。特に、以下にさらなる詳細が議論されるように、リードおよびテーパーモデル４０６は、任意の形状のリードおよびテーパー角度値を生成するために用いられ得る予測モデルである。ある実施形態では、ＤＷＣＳはまた、コントローラ４０９に対するインターフェースを含み、コントローラ４０９は、コントローラとＤＷＣＳとの双方向通信のための機能を提供する。これらのコントローラの機能を利用して、例えば、ターゲットピースがワークピースからカットされつつある進行中のカッティング経路を表示する。さらに、これらの機能を利用して、付属の数学的かつ電気的デバイスの現在の状態等の、カッティング装置の値を取得する。
【００１７】
当業者には、ＤＷＣＳのコンポーネントの多くの異なる構成および機能の分割が可能であることが理解される。さらに、データ形式、ユーザインターフェース画面、コードフロー図、メニューオプション等の、このＤＷＣＳの例となる実施形態に対する特定の詳細が説明されるが、当業者には、本発明の技術が、本明細書中に記載されるいくつかの特定の詳細を用いずに、または他の特定の詳細を用いて実現され得ることが理解される。他の特定の詳細とは、例えば、コードフロー図の順序、またはユーザインターフェース画面に示される特定の特徴に関する変更である。本発明を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造およびステップは、詳細に示されていない。
【００１８】
図５は、ターゲットピースをカットするためのＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｙｔｅｍの例示的実施形態によって実行されるステップの例示的なフローチャートである。ステップ５０１においてＤＷＣＳは、オペレータからの様々な入力データを集める。様々な入力データは、ＣＡＤ形式のターゲットピースのデザイン（ジオメトリ仕様）または同等物を含む。さらに、ターゲットピースのカスタマの要件はまた、表面仕上げの指示あるいは時々言及されるカットの質の指示のような指定されたりあるいは集められたりすることが必要である。ＤＷＣＳへのこの情報の指示のためのさまざまな技術は用いられ得る。ある例示的実施形態において、ＣＡＤパッケージは、オペレータに各ドーロイングエンティティに対して異なる表面仕上げを指定することを可能にする。例えば、これらの表面仕上げは、速度スケールのパーセンテージで指示され得る。しかし、当業者は、表面仕上げまたはカットの質の指示のために他のスケールが用いられることを理解する。例えば、速度に関して指示する代わりのスケールは用いられ得、あるいは「荒仕上げ」、「中間仕上げ」、および「滑らかな仕上げ」のような質の指示である。速度は表面仕上げ（あるいはカットの質）と交換され、このように速度および仕上げの質は、どのようなスケールが用いられるかで推測され得る。しかし、ＤＷＣＳは、より高速でジェット装置を作動させているが、自動テーパーおよびリードアングル補償によってより寸法的に正確なピースの製作を援用し得ることに留意する。
【００１９】
ステップ５０２において、ＤＷＣＳは通常、オペレータからプロセスパラメータを集める。これらのパラメータはデフォルト値を有し、あるいはいくつかはジェット装置コントローラから照会され得る。ある例示的実施形態において、（以下の図８に示される）ＤＷＣＳは、プロセスパラメータとしてカットされる材料のタイプに対する値を決定する。プロセスパラメータは、材料の厚さ、水圧、オリフィス径、研磨剤流速、研磨剤タイプ、ミキシングチューブ直径ならびにミキシングチューブ長である。
【００２０】
ステップ５０３においてＤＷＣＳオフセット経路を自動計算するために入力プロセスパラメータを利用する。オフセット経路は、ジェットが実際に着手する任意の幅（ジェットに起因するカットの幅）を計上してターゲットピースがカットされる場合に、フォローされるために必要な経路である。これは、指定されたものより小さいあるいは大きいピースの製作を妨げる。ジェットの特性は、例えば、摩耗によって自然に変化するにつれて、ジェットプロセスパラメータは正確なオフセットを計算するための対応した修正が必要である。いくつかの実施形態において、オフセット経路は、コントローラによって決定され、かつ運動プログラム方位パラメータの適切な変換は、コントローラによってなされる。
【００２１】
ステップ５０４〜５０７は、運動プログラムデータ構造中の格納された所定のプログラム値の増加によって運動プログラムを蓄積する。好ましくは、データ構造へのエントリは、格納された運動プログラム指示に対応し、運動プログラム指示はジェットコントローラによって実行され得る。ステップ５０４において、ＤＷＣＳは、カッティング速度を割り当てるために適切であるエンティティにおける「分割する」ジオメトリによってデザインされたターゲットピースのコンポーネントドーロイングエンティティを決定する。このステップは、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭファイルを修正することによってデザインセグメンテーションを提供する、公知で既製のソフトウェアシステムを用いて、現時点または他のところで、いつの間にか実行され得る。一旦、セグメンテーションが実施されると、ステップ５０５で、ＤＷＣＳは公知の速度および加速度モデル（例えば、図４の速度モデル４０７）および公知のコーナモデル（例えば、図４のコーナモデル４０８）に基づくドローイングエンティティに速度値を割り当てる。速度モデルおよびコーナモデルは、円、孤およびコーナのようなカッティングエンティティに対する好ましい速度低下を考慮する。これらのモデルの実施例は、例えば、Ｆｌｏｗ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって現在製造されるＦｌｏｗＭａｓｔｅｒ（Ｒ）制御形状カッティングシステムが現在入手可能であり、かつこれらのモデルの同等品あるいは類似モデルは一般的に当業者によって知られている。ＤＷＣＳの目的のために、速度と同様に長く用いられ得る速度および加速度モデルおよび／またはコーナモデルは特定のドローイングエンティティを示す。一般的に速度および加速度モデルは、ライン、孤、円ならびに特定のマシンの特徴のような既知のジオメトリに基づく速度のスケール（例えば、ジェット装置の最大能力速度のパーセンテージ）を生成する方程式および試験へのアクセスを提供する。例えば、密接した半径の孤は、ジェットカッティングが最大よりゆっくりとした速度で開始することを要求する。さらに、速度および加速度モデルは、速度推移が特定のジェット装置の加速度特性に基づいて遭遇する場合、ドローイングエンティティの速度を調整するために用いられる。
【００２２】
ステップ５０６において、ＤＷＣＳは自動的にジェットカッティングヘッドの傾きおよび旋回を決定する。ジェットカッティングヘッドの傾きおよび旋回は、予想的なモデル（例えば、図４のリードおよびテーパーモデル４０６）を用いたテーパーおよびリードアングルを自動的に決定することによってデザインされたカスタマの要件を達成するために必要である。この決定は図２１を参照して詳細に述べられる。要旨において、一連の方程式に基づいたテーパーおよびリードアングルモデルは、その点でのカッティングヘッドの速度関数のような各ドローイングエンティティの各終点でテーパーおよびリードアングルに対して最適な値を生成する。詳細には、リードおよびテーパーモデルが、ターゲットピースのセグメントがゆっくりカットされるべきであること（マシンの減速または必要とされる表面仕上げ制御のため）を決定する場合、リードおよびテーパーアングルは、速度変更を補償するために自動的にセットされる。従って、リードおよびテーパアングルは、終点および各セグメントに対して自動的にカットの速度に一致するようにセットされる。なぜなら、特定のドローイングエンティティのカットの速度は、既にさまざまな他のプロセスパラメータ（例えば、材料の厚さよびミキシングチューブ特性）の関数として決定されているため、テーパおよびリードアングルはまた、これらのほかのプロセスパラメータの間接的な関数である。
【００２３】
ステップ５０７において、ＤＷＣＳは、使用する特定のジェットコントローラの必要に応じて運動プログラムのデータ構造を調整する最終の運動プログラムを確立する。通常、ＣＮＣおよび他のウォータジェットコントローラは、所定の経路を生成するために必要なカッティングヘッドモータの移動を計算するために運動方程式を用いる（すなわち、特定のジェットツールのチップ位置を生み出すためにモータがどのように配置されるべきか計算する）。好ましくは、カッティングヘッド用いる前に、オペレータは、コントローラを用いるカッティングヘッド装置を整列し、そのため運動方程式は所定のカットを生み出すためのモータの位置を産出する。いくつかのコントローラは、ジェットの方位に関する指定された運動プログラムを受信可能であり、かつ内部でジェットツールのチップ位置から実際のモータ位置を決定するために逆運動方程式を用いる。しかし、その他は、モータの位置、およびジェットツールチップのｘ−ｙ位置とアングルの組合せ以外の運動プログラムの命令を予想する。このケースにおいて、ジェットツールチップ位置がモータ位置に「変換される」必要がある場合、ＤＷＣＳは、ステップ５０７において、運動方程式を用いてそのような変換を実行し、運動プログラムデータ構造に格納される方位パラメータ値の調整を行う。さらに、ジェットカッティングヘッドのスタンドオフ（ｓｔａｎｄｏｆｆ）補償は、運動方程式を用いて決定され、かつ各命令を格納する。スタンドオフ補償値は、ジェットツールチップが特定のスタンドオフ量に留まり、テーパおよびリードアングルに関係なくカッティング経路の中心にあることを保証するために必要である「ｚ軸」計測である。スタンドオフ補償値は、通常、ジェットモータ中心点とジェットツールチップとの距離の関数である。
【００２４】
ステップ５０８において、ＤＷＣＳはジェット装置のコントローラとの通信を確立しおよび／または確認する。ステップ５０９において、ＤＷＣＳは構築された運動プログラムを実行するためにコントローラに送信する。当業者は、用語「コントローラ」は運動プログラムに基づいてモータの動作を配向可能な任意のデバイス／ソフトウェア／ファームウェアを含むことを理解する。当業者はまた、用語「運動プログラム」は本明細書中で特定のジェットツール装置および／またはコントローラが用いられる命令のセットを示すために用いられることを理解する。前述のステップは、そのような任意の命令の必要に合わせて変更され得る。
【００２５】
ある実施形態において、言及されるように、ＤＷＣＳのカスタマインターフェースはグラフィカルカスタマインターフェース（ＧＵＩ）である。ＧＵＩはカッティングプロセス全体を制御している。図６〜１７は、ＤＷＣＳカスタマインターフェースの例示的実施形態の様々な局面の例示的画面表示である。当業者は、要求された入力、出力を表示する、フローを制御するこれらの画面表示が存在し、かつ本発明の技術を用いて考えられることを理解する。
【００２６】
図６は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｙｔｅｍ ＣＡＤモジュールのカスタマインターフェースの例示的画面表示である。オペレータは、ドローイング領域６０１にデザインツール６０４を用いてカットのためのセグメントの指図含む所望のピース（パーツ）のデザインを入力する。ジオメトリ入力領域６０２において、ＣＡＤモジュールは、オペレータからドローイング領域６０１に表示されるデザイン用のドローイングエンティティ入力を受ける。好ましくは、ＣＡＤモジュールは、オペレータにデザインのセグメントの表面仕上げ要件（またはカスタマ要件の任意の他の表現）の示すことを可能にする。速度指定ボタン６０３は、特定のセグメントの速度要件（従って、表面の質の要件）を指定するために用いられる。図示されたＣＡＤモジュールにおいて、各セグメントの色（図示せず）は、最大速度のパーセンテージに対応する。このように、例えば、四角形は、例えば最大速度の４０％に対応する青で描かれるが、切り抜かれた円は、例えば最大速度の２０％に対応するライトグリーンで描かれる。当業者は、色による以外の異なる区切りおよび指定を含む任意のタイプのキーシステムが用いられることを理解する。
【００２７】
図７は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの導入的なダイアログの例示的な画面表示である。ドローイングディスプレイ領域７０１は、ターゲットピースの現在のデザインのビューを含む。この特定の実施形態において、線分は、カスタマ表面仕上げ要件に対応したカラーコードである。カラーコードは、ＣＡＤプログラムにデザインを入力されたときに指定された。速度調整ボタン７０７は任意の特定のドローイングエンティティ用に設定を手動変更するために用いられる。他の性能の中で、導入ダイアログは、設定ボタン７０２の選択を介して設定オプションへのアクセスを提供する。設定ボタン７０２は、図８に対して以下でさらに述べられる。プレビューボタン７０３が選択されたとき、ＤＷＣＳは、ドローイングディスプレイ領域７０１に表示されたドローイングに沿ってカッティングヘッドの方向および経路の計算されたプレビューを提供する。実行ボタン７０４が選択されたとき、ＤＷＣＳは、運動プログラムに関する無数のアクティビティを実行する（詳細に述べられた、ある実施形態は図２０および２１に関する）。ＤＷＣＳが運動プログラムの構築およびジェット装置コントローラとの通信の確立が終了した後、カッティングモジュールインターフェースは、実際に実行しているカッティングプロセスに対してコントローラフィードバックおよび制御ダイアログ（コントローラダイアログ）を表示する。コントローラダイアログは図１４〜１７に対して以下でさらに述べられる。他のフィールドは、セットのための導入ダイアログにおいて利用可能であり、かつ他のプロセスパラメータ値を表示する。例えば、加工中の製品の材料の属性は、編集ボックス７０５で設定され得る。また、ジェットツールの半径は、編集ボックス７０６で設定され得る。ジェットツール半径は、ターゲットカッティング経路を生成するために必要なジェットのオフセットを決定するために用いられる。通常、オフセットは、カットの精度を保証するために必要である。なぜならジェット自体が幅を有し、その幅はカッティング経路の一部でないからである。
【００２８】
図８は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの設定ダイアログの例示的な画面表示である。様々なプロセスパラメータの設定を援用する設定ダイアログ８０１は、図７の設置ボタン７０２の選択に応答して表示される。ポンプ特性および研磨剤の入／切の方法のような様々なプロセスパラメータは、ダイアログ８０１のフィールドを介して設定可能である。通常、オペレータは、ターゲットピースの第１のインスタンスのカッティング前に設定ダイアログ８０１を起動し、次のカッティングの値をセーブする。
【００２９】
図９は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍのカッティングモジュールのカスタマインターフェースの進歩した設定ダイアログの例示的な画面表示である。進歩した設定ダイアログ９０１は、オペレータが「進歩した」メニュアイテムを導入的なダイアログ（例えば、図７に見られる）のツールバーから選択したときに起動される。オペレータはツールの長さおよびカッティングヘッド装置のスタンドオフ値を示す。このスタンドオフ値は、カッティングヘッドのチップと材料との距離である。ツールの長さは、カッティングヘッドの回転軸の中心からカッティングヘッドのチップまでの長さである。これらの値は、運動方程式とともに自動的に決定されたリードおよびテーパアングルならびにスタンドオフ補償値からカッティングヘッドのモータを制御する数値への変換を決定するために用いられる。
【００３０】
図７を参照して議論された、例示的な導入のダイアログにおいて、オペレータが実行ボタン７０４を選択する場合、ＤＷＣＳは、オペレ−タがどのモデルを用いるか（例えば、図４の置き換え可能モデル４０５の１つ）を既に示したかどうかを判定する。例えば、これが、ターゲットピースがカットされている最初である場合、ＤＷＣＳは、オペレータがまだモデルを設定していないことを想定して、オペレータが使用を所望するどのモデルに対する入力を受け取るダイアログを表示する。図１０〜１３は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールインターフェイスのモデル設定の例示的な画面表示である。モデル設定ダイアログは、完全に手動で制御することから完全に自動化して制御することの範囲を提供する。例えば、モデル設定ダイアログは、オペレータに、自動的にリードおよびテーパアングルを決定するリードおよびテーパモデルを用いるかどうか、または、各ドローイングエンティティに対するリードおよびテーパアングルを優先するための指定の値を提供するかどうかを選択することを可能にする。当業者は、他の組み合わせが可能であり、別のやり方で自動化されたプロセスに対して手動で優先する値の一部分を提供することを理解する。１つの実施形態において、設定されたデフォルトモデルの「スキーム」または組み合わせが提供される。
【００３１】
図１０はモデル設定ダイアログの適用モデルダイアログの例示的な画面表示である。この適用モデルダイアログ１００１は、モデルによって用いられるいくらかのプロセスパラメータを設定するように用いられる。一旦「ＯＫ」ボタン１００２が選択されると、ＤＷＣＳが、運動プログラムを構築するように進行する。
【００３２】
図１１は、モデル設定ダイアログの選択モデルダイアログの例示的な画面表示である。オペレータは、特定のカッティングセッションに対して用いるモデルを選択するために選択モデルダイアログ１１０１を用いる。この「標準」モデルボタン１１０２を用いて、使用される置き換えモデル（例えば、図４のモデル４０５）のどの組み合わせかを指定するために用いられる。好ましくは、モデルのデフォルトセットを提供する。オペレータは、好ましくは、適切なモデルチェックボックス１１０３によって選択されることによって、現在、利用可能な１つ以上のモデルを選択する。これらのモデルの異なったバージョンの選択は、１つ以上のモデルタイプが存在する場合、加えられ得る。例えば、１つ以上のコーナが利用可能な場合、異なったコーナモデルが、ドロップダウンメニュ（示されず）または、他のＧＵＩ要素において選択可能であり得る。リードおよびテーパ制御チェックボックス１１０５を選択することによって、オペレータは、リードおよびテーパアングルを自動的に決定するＤＷＣＳを有するように要望を示し得る。
【００３３】
図１２は、モデル設定ダイアログのカスタマコーナ編集ダイアログの例示的な画面表示である。このダイアログは、図１１の編集ボタン１１０６を選択することに対してＤＷＣＳによって表示される。カスタマコーナ編集ダイアログ１２０１は、コーナにおける速度計算を手動制御するように用いられる。オペレータは、コーナ周りの実際の速度を指定し得、同様に、いかにしてドローイングエンティティのセグメンテーションが、コーナ周りの減速および加速を考慮して調整されるかを指定し得る。
【００３４】
図１３は、モデル設定ダイアログのカスタマのリードおよびテーパダイアログの例示的な画面表示である。カスタマリードおよびテーパ制御ダイアログ１３０１を用いて、オペレータは既に決定された値（例えば、スキーム入力領域１３０２を用いて）を用いて、リードおよびテー経路キームを指定し得る。または、オペレータは、各指定された速度インクリメントを用いて（例えば、リードおよびテーパアングルテーブル領域１３０３の値を入力することによって）使用する特定のリードおよびテーパ値を指定し得る。速度インクリメントはインクリメント領域１３０４で指定される。それ故、オペレータは、各々の速度に対するリードおよびテーパを想像して指定し得、その速度は、１％のインクリメントを用いて、カッティングヘッドによって実行され得る。
【００３５】
図１４は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールインターフェイスのジェットコントローラフィードバックおよび制御ダイアログの例示的な画面表示である。カッティング画面領域１４０１は、ターゲットピースのビューを含む。コントローラフィードバックおよび制御ダイアログ（コントローラダイアログ）は、ピースがカットされつつある現在のコントローラ情報をオペレータに表示する。方向パラメータフィードバック領域１４０２は、コントローラの視点から方向パラメータの値を表示する。一旦カッティングプロセスが、開始されると、オペレータは、図１５〜１７を参照して議論されたように、どのパラメータを表示すべきかを選択し得る。オペレータは、ホーム方向ボタン１４０３を選択し、ｘ−ｙ平面、（スタンドオフ補償値のために用いられる）ｚ方向およびカッティングヘッドのリードおよびテーパアングル位置に対する「原点」位置に設定される。「ホーム」位置は、ジェット装置の原点位置を調整した（座標（０、０））または、ボタン１４０３を用いてオペレータに設定される任意のｘ−ｙまたはｚ位置あるいはアングルのどちらかである。プロセスパラメータフィードバック領域１４０６は、パラメータに関するポンプおよびノズルの現在の値を含む。パラメータは、研磨が用いられるかどうか、または、ポンプが高圧または低圧で実行されるかどうかを含む。実際のカッティングプロセスを開始する場合、サイクル開始ボタン１４０４をオペレ−タが選択する。このときに、ＤＷＣＳは、コントローラに運動プログラムをダウンロードし、コントローラにプログラムを実行するための指示をする。このサイクル停止ボタン１４０５は、現在のカッティングプロセスを停止することを選択される。
【００３６】
図１５〜１７は、ジェットがワークピースをカッティングしている間に提供されるコントローラフィードバックの例示的画面表示である。図１５は、経路に対してジェットツールチップの現在位置のｘ−ｙ位置を示す例示的な画面表示である。図１５において、カッティング画面領域１５０１は、実行されているカッティングを示すため、オペレータはジェットの現在の（大体の）位置を見ることができ得、カッティング動作を進める。方向パラメータフィードバック領域１５０２は、画面に選択された特定の方向パラメータの現在の値を表示する。図１５において、これらの値は、ジェット装置の「ホーム」位置に関する、ジェットツールチップのｘおよびｙの位置である。
【００３７】
図１６は、カッティングヘッドのスタンドオフ補償値を示す例示的な画面表示である。カッティング画面領域１６０１は、図１５を参照して記載されたものと同様である。方向パラメータフィードバック領域１６０２は、カッティングヘッドの現在のスタンドオフ補償値を表示しながら示される。カッティングヘッドは、ジェットツールチップの現在の位置に対応している。図示される実施形態において、これらの値が、コントローラの視点からであり、それ故、これらの値はモータ位置を反映する。
【００３８】
図１７は、カッティングヘッドのリードおよびテーパ補償値を示す例示的な画面表示である。カッティング表示領域１７０１は、図１５を参照して記載された図と同様である。方向パラメータフィードバック領域１７０２は、鉛直中間位置に関するカッティングヘッドの現在のリードおよびテーパ補償値を表示しながら示される。図示される実施形態において、これらの値は、コントローラの視点からであり（運動方程式は、リードおよびテーパアングルに適用された後）、それ故、リードおよびテーパ補償値はモータ位置を反映する。
【００３９】
例示的な実施形態において、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍは中央演算ユニット、ディスプレイ、メモリおよび他の入力／出力デバイスを備えるコンピュータ上で実装される。例示的な実施形態は、スタンドアローンでまたはネットワーク環境で動作するうに設計される。そのネットワークは、例えば、インターネットに接続されているか、または、ＤＷＣＳのユーザインターフェースが（物理的ネットワークまたはワイヤレス接続等の）遠隔操作によって制御される環境においてである。さらに、例示的な実施形態は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣデバイス）へ組み込まれる。ＣＮＣデバイスは、直接、ジェットを制御し、または、ＣＮＣデバイスのコンピュータインターフェースで制御する。当業者は、ＤＷＣＳの実施形態がウォータジェットコントローラが理解し得るコマンドを生成する能力をサポートする他の環境において、実施され得ることを理解する。
【００４０】
図１８は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの実施形態を実施するための多目的コンピュータシステムのブロック図である。コンピュータシステム１８０１は、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）１８０２、ディスプレイ１８０３、コンピュータメモリ（メモリ）１８０５または他のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体を備え、ならびに他の入力／出力デバイス１８０４を備える。ＤＷＣＳ１８０６のコンポーネントは、一般的に、メモリ１８０５に常駐し、ＣＰＵ１８０２を実行する。図４に記載したように、ＤＷＣＳ１８０６は、ユーザインターフェース１８０７、ＣＡＤモジュール１８０８（ユーザインターフェース１８０７の一部でない場合）、運動プログラムジェネレータ／ＤＷＣＳカーネル１８０９、１つ以上の置き換え可能モデル１８０１ならびにコントローラインターフェース１８１１を含む様々なコンポーネントである。これらのコンポーネントはメモリ１８０５に常駐することが示される。他のプログラム１８１０はまた、メモリ１８０５に常駐する。
【００４１】
当業者には、例示的ＤＷＣＳが１つ以上のコードモジュールとして実施され得、かつ分散された環境で、実装され得る。ここでメモリ１８０５に現在常駐されているように示される様々なプログラムは、いくつかのコンピュータシステムの中で、分散される。例えば、置き換え可能なモデル１８１０は、好ましくは、リードおよびテーパモデル、速度および加速度モデル、コーナモデル、および他のモデルを含み、運動プログラム１８０９および／またユーザインターフェース１８０７が常駐し、またはＣＡＤモジュール１８０８が常駐するコンピュータシステムより異なるシステムに常駐する、各または任意の組み合わせであり得る。さらに、図３において、先に議論したように、これらのコンポーネントの１つ以上は常駐し得、ジェット装置またはコントローラカードのコントローラに関するコンピュータ上で実行され得る。ある実施形態において、ＤＷＣＳは、Ｃ＋＋プログラミング言語のようなオブジェクト指向のプログラム環境を用いられながら実装され得、置き換え可能な方向およびプロセスモデルは、オブジェクトおよびクラスの異なったタイプとして実装され得る。
【００４２】
図１９は、例示的なターゲットピース設計であり、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍが自動的に方向およびカッティングプロセスパラメータの決定をする様態を示す。図１９は、長方形の形を示し、反時計回りで、「開始」と付けられたポイントから「終了」と付けられたポイントまでカットされる。このデザインは、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」と付けられた、４つのジオメトリックエンティティ（線）を示す。カッティングする場合、ジェット装置は、Ａ、ＢおよびＣと付けられたコーナの順で進む。カットの終点で、ジェットは、「終了」と記されたポイントに到達する。図示の目的で、以下の記載は、オペレータは、高速でエンティティ「ａ」をカットし（粗面仕上げ）、かつエンティティ「ｂ」、「ｃ」および「ｄ」は遅いままカットする（滑らかな表面仕上げ）要望を通信することを想定する。さらに、記載は、部分オフセットが、ジェットによって生成されるカット幅を考慮する必要はないと想定する。
【００４３】
図７に明示されるユーザインターフェースを参照して議論するように、オペレータは、ユーザインターフェースのカッティングモジュールの導入ダイアログから「実行」ボタンを選択（例えば、ボタン７０４参照）する場合、ＤＷＣＳは、自動化された方向パラメータ決定プロセスを開始する。図２０は、例示的なＤｙａｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの自動化された方向パラメータ決定プロセスの例示的なフローチャートである。ステップ２００１において、ＤＷＣＳは、任意の入力（プロセス）が変化する場合、このターゲットピースをカットするためにソフトウェアを実行される最初かどうかを判定する。最初である場合、ステップ２００２へ続き、さもないと、ステップ２００３に続く。ステップ２００２において、ＤＷＣＳはモデル優先ダイアログ（例えば、図１０〜１３を参照して）を表示し、どんなモデルに関するか、オペレータが所望する値を優先するオペレータからの情報を得る。他のパラメータ（例えば、リードおよびテーパアングル）がシステムによって自動的に選ばれ得るが例えば、オペレータはこれらのモデル優先ダイアログを用い、コーナの速度パーセンテージ値を優先する。ステップ２００３において、ＤＷＣＳは、構築された運動プログラムデータ構造ルーチンを呼び出し、方向およびプロセスパラメータ値の様々なモデルを照会する。ステップ２００４において、ＤＷＣＳは、通信セッションがジェットコントローラを用いて確立されることを設定し、または修正する。ステップ２００５において、ＤＷＣＳは、コントローラダイアログを表示し、（例えば、図１４を参照）オペレータ命令をさらに待ち受けてリターンする。
【００４４】
図２１は、Ｄｙａｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって、運動プログラムデータ構造を構築するためのフローチャートである。ＤＷＣＳは、所望のピースを受け取られたジオメトリを検査し、かつオペレータによって示されたモデルおよび優先するカッティングプロセスパラメータを用いて、指定されたカスタマの要件に従ってピースをカットするために用いられるジェットの速度および方向を自動的に決定する。これらの値は、データ構造に格納され、データ構造は、完了するとき運動プログラムを形成する。当業者には、単一アレイまたはテーブルを含む任意の適切な構造が運動プログラムデータを格納するために用いられ得る。
【００４５】
具体的には、ステップ２１０１において、ＤＷＣＳドローイングエンティティからのＣＡＤ入力をセグメントする。前に記述したが、このステップは、工業および／また既製のプログラムにおける公知の技術を用いて実行される。ステップ２１０２において、ＤＷＣＳは、カッティング速度および加速度モデルを照会することによって各ドローイングエンティティのために用いられるカッティング速度を決定する。このモデルは、一連の呼び出し可能な関数（方程式）として実装され得、またはエンティティタイプ、ジェット装置制限または要件および様々なプロセスパラメータ値に基づいた単純なルックアップテーブルとして、実装され得る。どちらにせよ、外部の速度および加速度モデルは、本明細書中に記載されるリードおよびテーパモデルに関連して用いられ得る。好ましくは、用いられる任意のモデルは、所与のプロセスパラメータ値（「分離速度」）を達成できる最速のカット速度を生成する。所与のジェット装置およびＤＷＣＳに対して、速度モデルは、いくつかの所与の速度に対する「遅い」および「速い」カスタマの要件に関する関係を指定する。例えば、ある実施形態において、速いカットは、１００％であると考えられ、一方、遅いカットは、一般的に２０％である。他の実施形態は、スライディングスケールにおいて「速い」および「遅い」（例えば、１〜１０）を意味する。図示のために、この議論は、１００％の速度として速いを示す。
【００４６】
一旦、速い速度（１００％）で決定されると、ＤＷＣＳは、他の必要とされている速度へ速度パーセンテージを指定し得る。例えば、ＤＷＣＳによって誘発される速度モデルが、１００％の速度で毎分１０インチの値（ｉｐｍ）を返す場合、モデルが、第２のエンティティを１ｉｐｍでカットされることを指定するとき、１ｉｐｍは、１０ｉｐｍの１／１０ｔｈのであるため、ＤＷＣＳは、第２のエンティティを１０％の速度でカットすることを決定する。
再び、図１９の参照すると、ジオメトリックエンティティ「ａ」は早い速度でカットされるべきで、このように、１００％の速度である。オペレータは、残るエンティティのために遅い速度を指定するので、図示の目的のために、２０％の速度の値が、これらのエンティティに指定される。この運動プログラムデータ構造値は、この点で図１９の設計に対応し、表１に示される値と同様である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
一旦、コーナ速度が決定されると、全ての速度は、それぞれのジオメトリックエンティティに整合する。運動プログラムデータ構造値は、図１９の設計と対応するが、この点で、表２に示される値と同じである。
【００４９】
【表２】
【００５０】
速度移行は、コントローラで加速度パラメータを設定することにより、または、より小さいセグメントへ当初のＣＡＤ設計を「解体」することによって、達成され得る。これらのセグメントの各１つを割り当てるＤＷＣＳは、必要とされる速度移行を生成する速度のインクリメンタルな変化をセグメントする。例示的な実施形態において、セグメントを解体する技術は、たびたび用いられる。
【００５１】
現時点で、この運動プログラムデータ構造は、各エンティティまたは特徴、および、各エンティティに指定された速度ｘ−ｙ位置を含む。
【００５２】
ステップ２１０５および２１０６において、ＤＷＣＳは、リードおよびテーパモデルを各終点のリードおよびテーパを決定するために用いる。このモデルの下に横たわる原理は、リードおよびテーパアングルをカッティング速度に整合させることで、これにより、ジェットは、結果として生じる直線エッジを有するターゲットピースを通して加速され得る。その上、モデル用いられた技術は、好ましくは、十分一般的なので、任意のジオメトリック設計のリードおよびテーパアングルの決定を援用され得る。前のテストが実行された設計そのものでなくてもよい。さらに、以下に記載される技術は、速度の関数としてリードおよびテーパアングルを示す。当業者には、速度値がそれ自身、他のプロセスのパラメータの関数であるので、同等の技術はこれらの他のプロセスのパラメータの関数としてリードおよびテーパの特性を用い得る。
【００５３】
リードおよびテーパモデルは、少なくとも１つの方法（例えば、「ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ」方法）でオブジェクトとして実装され得る。１つの実施形態において、方法は、３つの入力パラメータを受け取る。その３つの入力パラメータは、カッティング速度、経路のタンジェントアングル（調査ポイントで）、オフセットの方向の指示である。ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ方法は、カッティングヘッドプロセスパラメータの異なる値に基づいて、リードおよびテーパを決定するために、いくつかの技術（例えば、方程式の系統、または、ルックアップテーブル）を含む。さらに、ｇｅｔＬＴＡｎｇｌｅ方法は、２つの直線交差（例えば、コーナ）である場合の特定の滑らかな移行をアシストするように設計されたタンジェントアングルを組み込む。交差／コーナで設計されたタンジェントアングルは、好ましくは、各交差線のタンジェントの平均である。このモデルは、タンジェントアングルを用いて交差でのリードおよびテーパアングルを決定し、結果として、カッティングヘッド運動の穏やかな移行になる。
【００５４】
ステップ２１０５において、詳細には、ＤＷＣＳはリードおよびテーパーモデルならびにこれまでにコンパイルされた運動プログラムデータ構造を利用し、各エンティティの終点でのリードアングルを決定する。最初に、モデルはドラッグ長を決定する。ドラッグ長を決定する方程式の１つの形式は、以下のようである。
【００５５】
【数１】
【００５６】
一旦、ドラッグ長が決定されると、モデルは、ここでリードアングルθＬ（例えば、アングル）方程式
【００５７】
【数２】
【００５８】
当業者は、方程式１および２の一般的な形式の他の方程式は、リードアングルの決定に用いられ得、かつリードおよびテーパーモデルに組込まれ得る。所与の材料の厚さの同じあるいは類似の値を評価する（また別の値の照合表を含む）任意の方程式形式は、本発明の方法およびシステムを動作する。実際には、示された一般的な形式の方程式の系統があり、様々な材料の厚さをカバーする。ＤＷＣＳは、好ましくは、受信したプロセスパラメータに基づくモデルの形式を用いるための方程式の系統を決定する。基本的に、任意のジオメトリためのリードアングルを提供する技術は、ＤＷＣＳのリードおよびテーパーモデルを実装するなかで利用され得る。
【００５９】
ステップ２１０６において、ＤＷＣＳはリードおよびテーパーモデルおよびならびにこれまでにコンパイルされた運動プログラムデータ構造を利用し、各エンティティの終点でのテーパーアングルを決定する。最初に、モデルは、（３）と同様の方程式を用いるカットの上部での幅Ｗｔ（例えば、インチ）を決定する。
【００６０】
【数３】
【００６１】
【数４】
【００６２】
【数５】
【００６３】
一旦、上部幅および底部幅が決定されると、モデルは、
【００６４】
【数６】
【００６５】
ステップ２１０７において、ＤＷＣＳは随意的に様々なオペレータの入力に依存するリードおよびテーパーの値をスケールする。例えば、非常に高速下で（かつ、カッティングヘッドの特性に依存して）リードアングル補償は、特定の効果を有し得ない。そのような状況において、ＤＷＣＳは、それらに０を乗じたモデルによって決定されるリードアングル値をスケールし得る。
【００６６】
この点で、運動プログラムデータ構造は、所望のジオメトリエンティティ、カッティング速度およびアングル補償の全てを含む。ステップ２１０８において、このデータは、運動プログラム命令にコンバートされる。ある実施形態において、ＤＷＣＳは、逆運動方程式を用いて動作結合ポイントを決定する。動作結合ポイントは、データ構造で指定された適切なアングルで所望の経路に沿ってツールの先端を進める（デザインに円弧がある場合、この技術は、通常、円弧は逆運動方程式を適用する前にラインセグメントにコンバートされることを必要とする）。結果的な運動プログラムは、リードおよびテーパアングルがプログラム上で絶対的である複雑な形式である。図７〜１７を参照して上述された例示的ユーザインターフェースはこの実施形態に対応している。
【００６７】
図２１の他の実施形態において、逆の運動は、運動プログラムがダウンロードされた後、コントローラカードによって実行される。（円弧がラインにコンバートされる必要がない）。運動プログラムはより単純であり、明白なリードおよびテーパー値を有する。明白なリードおよびテーパー値は、コントローラカードによって読まれ、かつフィードバックする目的で対応するコントローラに表示され得る。
【００６８】
図２１のほかの実施形態において、ＤＷＣＳはデザイン（ステップ２１０１）の分割のステップの１つ以上またはジオメトリのサブエンティティに速度およびアングル値を指定する他のステップを実行しない。代わりに、可変モデルはそれ自体のコントローラにダウンロードされる。コントローラはドローイングのｘ−ｙ経路を実行するにつれて、コントローラは、速度および加速度モデルならびにコーナモデル等の内部に内蔵されたモデルを調べ、新しいジオメトリエンティティの検知および遭遇した場合の次の速度を決定する。コントローラはまた、カッティングヘッドのリードおよびテーパを内蔵リードおよびテーパモデルからの適切な値の決定による現在の位置および次の位置に関する速度フィードバックに対応して動的に調整する。このように、「前方を見る」のタイプは提供される。図１４を参照して記載されるように、一旦コントローラフィードバックおよびコントローラスクリーンが表示されると、オペレータは好ましくは、サイクルスタートボタン（例えばボタン１４０４にみえる）を選択し、ジェット装置が加工中のピースを実際的にカットし始めるようにする。図２２は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによってカッティングサイクルの開始を実行されるステップの例示的フローチャートである。ステップ２２０１において、ＤＷＣＳはコントローラ（例えば、コントローラコンピュータあるいはカード）に運動プログラムをダウンロードする。ステップ２２０２において、ＤＷＣＳはコントローラにコントローラが運動プログラムを実行開始すべきであり、その後戻るべきであることを示す命令を送る。コントローラが運動プログラムを介して前進するにつれて、全てのアングルおよび速度がスムースに移行される。
【００６９】
本発明の特定の、あるいは例示的実施形態は説明する目的で本明細書中で説明されるが、本発明はこれらの実施形態に制限されることは意図しない。本発明の意図内の同等の方法、構造、プロセス、ステップならびに他の修正は、本発明の範囲内にある。例えば、本発明の本明細書中に提供された教示は、一部または全体入力システム、コントローラに内蔵された自動化および制御ロジック、あるいはカッティングヘッドの異なる軸を有するシステム等の流体ジェットシステムの他の配置に適用され得る。さらに、教示は他のタイプのモデリングまたは速度以外のプロセスパラメータに基づくモデルに適用され得る。さらに、教示は、代替的なコントローラ配置に適用され得る。代替的なコントローラ配置は、ワイヤレス、ネットワーク型あるいは任意のタイプの通信チャンネルを介してジェット装置に接続されたデバイスのようなリモート制御デバイスに常駐する。これらおよび他の変更は、詳細な上記に明らかであるように本発明になされ得る。従って、本発明は本開示によって限定されないが、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、テーパーの例を示す。
【図２】図２は、トレイルバックの例を示す。
【図３】図３は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍを利用してターゲットピースを生成することを示すブロック図である。
【図４】図４は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態のブロック図である。
【図５】図５は、ターゲットピースをカットするＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの例示的な実施形態により実行されるステップの例示的なフローチャートである。
【図６】図６は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＡＤモジュールのユーザインターフェースの例示的な画面表示の例である。
【図７】図７は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースの導入のダイアログの例示的な画面表示である。
【図８】図８は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースのセットアップダイアログの例示的な画面表示である。
【図９】図９は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースの進歩したセットアップダイアログの例示的な画面表示である。
【図１０】図１０は、モデルセットアップダイアログのアプライモデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１１】図１１は、モデルセットアップダイアログの選択モデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１２】図１２は、モデルセットアップダイアログのカスタムコーナー編集モデルダイアログの例示的な画面表示である。
【図１３】図１３は、モデルセットアップダイアログのカスタムリードおよびテーパーダイアログの例示的な画面表示である。
【図１４】図１４は、例示的なＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍカッティングモジュールユーザインターフェースのジェットコントローラフィードバックおよび制御ダイアログの例示的な画面表示である。
【図１５】図１５は、経路に対するジェットツールチップの現在位置のｘ，ｙ位置を示す例示的な画面表示である。
【図１６】図１６は、カッティングヘッドのスタンドオフ補償値を示す例示的なスクリーン画面表示である。
【図１７】図１７は、カッティングヘッドのリードおよびテーパー補償値を示す例示的な画面表示を示す。
【図１８】図１８は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの実際の実施形態の汎用型コンピュータシステムのブロック図である。
【図１９】図１９は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍは、方位およびカッティングプロセスパラメータの判定を自動化する方法を示すために用いられた、例示的なターゲットピース設計である。
【図２０】図２０は、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍの自動化された方位パラメータ判定プロセスの例示的なフローチャートである。
【図２１】図２１は、運動プログラムデータ構造を構築するＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって実行されるステップの例示的なフローチャートである。
【図２２】図２２は、カッティングサイクルを開始するＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｔｅｒｊｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍによって実行されるステップの例示的なフローチャートである。
Claims (123)
- カッティングされる材料に対する流体ジェット装置のカッティングヘッドの方位を自動的かつ動的に制御して、複数のジオメトリエンティティを有するジオメトリを有するターゲットピースを生成する、コンピュータシステムにおける方法であって、該流体ジェット装置は、複数のプロセスパラメータを有し、該方法は、
該ジオメトリの該複数のジオメトリ学的エンティティごとの速度の指示を受信するステップであって、少なくとも２つのジオメトリ学的エンティティは、異なった速度と関連付けられる、ステップと、
該指示された速度および該複数のプロセスパラメータにより、ジオメトリエンティティごとの方位パラメータを自動的かつ動的に決定するステップと、
自動的に決定された方位パラメータにより、カッティングヘッドの運動を自動的に制御して、該材料をカッティングして該ターゲットピースを生成するステップと
を包含する、方法。 - 異なった速度と関連した前記少なくとも２つのエンティティは、該２つの異なった速度が加速度および減速度の一方を示すように連続的に配列される、請求項１に記載の方法。
- 前記２つの連続するエンティティの各々の前記方位パラメータは異なる、請求項２に記載の方法。
- 前記２つの連続するエンティティの各々の前記方位パラメータは同じである、請求項２に記載の方法。
- 前記方位パラメータは、テーパアングルを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記方位パラメータは、リードアングルである、請求項１に記載の方法。
- 前記決定された速度および前記複数のプロセスパラメータにより、該決定された速度ごとの第２の方位パラメータを自動的に決定するステップと、
自動的に決定された両方の方位パラメータにより、カッティングヘッドの運動を制御するステップと
をさらに包含する、請求項１に記載の方法。 - 前記決定された第１および第２の方位パラメータは、リードアングルとテーパアングルとを含む、請求項７に記載の方法。
- 前記カッティングヘッドの運動を自動的に制御する前記ステップは、
ジオメトリ学的エンティティごとに前記自動的に決定された方位パラメータを示す運動プログラムを生成するステップと、
該運動プログラムを該カッティングヘッドのコントローラに転送するステップと、
該コントローラに該運動プログラムを実行させるステップと
をさらに包含する、請求項１に記載の方法。 - 前記運動プログラムは、前記カッティングヘッドコントローラに適合される、請求項９に記載の方法。
- 前記運動プログラムは、ｘ−ｙ位置、ならびに、テーパアングル補償値およびリードアングル補償値の少なくとも１つを有する複数のコマンドシーケンスを含み、これにより、ターゲットカッティングへの補正は、前記ジェット装置のオペレータにトランスペアレントになる、請求項９に記載の方法。
- 前記運動プログラムは、ｘ−ｙ位置、ならびに、テーパアングルおよびリードアングルの少なくとも１つにより、前記ジェット装置のオペレータにトランスペアレントな態様で、前記カッティングヘッドを制御するために、逆運動学を示す複数のコマンドシーケンスを含む、請求項９に記載の方法。
- 決定された速度ごとの前記方位パラメータを自動的に決定するために、リードアングルおよびテーパアングルの１つを変更することに基づいたカッティングの予測モデルがコンピュータシステムによって用いられる、請求項１に記載の方法。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つの値を速度値の関数として示す、請求項１３に記載の方法。
- 前記速度の関数は、前記プロセスパラメータの１つの関数としてさらに定義される、請求項１４に記載の方法。
- 前記プロセスパラメータは、研磨流体流速、ノズルオリフィス径、混合管の特性、研磨流体圧、材料の厚さ、および材料タイプの少なくとも１つである、請求項１５に記載の方法。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つを加速度値の関数として示す、請求項１３に記載の方法。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つを減速度値の関数として示す、請求項１３に記載の方法。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの値を速度値の関数として示す、請求項１３に記載の方法。
- 前記予測モデルデータは、動的に改変可能なコードのライブラリーに格納される、請求項１３に記載の方法。
- 前記予測モデルは、多項式で表される、請求項１３に記載の方法。
- 前記予測モデルは、離散値のルックアップテーブルに基づく、請求項１３に記載の方法。
- 前記カッティングヘッドは、少なくとも４つの軸を中心とする運動によって制御される、請求項１に記載の方法。
- 前記軸は、前記ターゲットピースに対する前記カッティングヘッドの傾斜運動および旋回運動を提供する、請求項２３に記載の方法。
- 前記カッティングヘッドは、少なくとも５つの軸を中心とする運動によって制御される、請求項１に記載の方法。
- 前記軸は、前記ターゲットピースに対する前記カッティングヘッドの傾斜運動および旋回運動を提供する、請求項２５に記載の方法。
- 前記流体ジェット装置は、研磨ウォータージェットである、請求項１に記載の方法。
- 前記流体ジェット装置は、高圧流体ジェットである、請求項１に記載の方法。
- カッティングされる材料に対する流体ジェット装置のカッティングヘッドの方位を制御し、複数のジオメトリ学的エンティティを有するジオメトリを有するターゲットピースを生成するために、コンピュータプロセッサを制御する命令を含むコンピュータ読み取り可能メモリ媒体であって、該流体ジェット装置は、複数のプロセスパラメータを有し、
該ジオメトリの該複数のジオメトリ学的エンティティごとの速度の指示を受信するステップであって、少なくとも２つのジオメトリ学的エンティティは、異なった速度と関連付けられる、ステップと、
該指示された速度および該複数のプロセスパラメータにより、ジオメトリエンティティごとの方位パラメータを自動的かつ動的に決定するステップと、
該自動的に決定された方位パラメータにより、カッティングヘッドの運動を自動的に制御して、該材料をカッティングして該ターゲットピースを生成するステップと、
によって制御する、コンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 異なった速度と関連した前記少なくとも２つのエンティティは、前記２つの異なった速度が加速度および減速度の一方を示すように連続的に配列される、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記２つの連続するエンティティごとの前記方位パラメータは異なる、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記２つの連続するエンティティの各々の前記方位パラメータは同じである、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記方位パラメータは、テーパアングルを含む、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記方位パラメータは、リードアングルである、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記コンピュータプロセッサを制御する命令をさらに含み、
前記決定された速度および前記複数のプロセスパラメータにより、決定された速度ごとの第２の方位パラメータを自動的に決定するステップと、
自動的に決定された両方の方位パラメータにより、前記カッティングヘッドの運動を制御するステップと
によって制御する、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 前記決定された第１および第２の方位パラメータは、リードアングルとテーパアングルとを含む、請求項３５に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記カッティングヘッドの運動を自動的に制御する前記ステップは、
ジオメトリ学的エンティティごとに前記自動的に決定された方位パラメータを示す運動プログラムを生成するステップと、
該運動プログラムを該カッティングヘッドのコントローラに転送するステップと、
該コントローラに該運動プログラムを実行させるステップと
をさらに包含する、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 前記運動プログラムは、前記カッティングヘッドコントローラに適合される、請求項３７に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記運動プログラムは、ｘ−ｙ位置、ならびに、テーパアングル補償値およびリードアングル補償値の少なくとも１つを有する複数のコマンドシーケンスを含み、これにより、ターゲットカッティングへの補正は、前記ジェット装置のオペレータにトランスペアレントになる、請求項３７に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記運動プログラムは、ｘ−ｙ位置、ならびに、テーパアングルおよびリードアングルの少なくとも１つにより、前記ジェット装置のオペレータにトランスペアレントな態様で、前記カッティングヘッドを制御するために、逆運動学を示す複数のコマンドシーケンスを含む、請求項３７に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 決定された速度ごとの前記方位パラメータを自動的に決定するために、リードアングルおよびテーパアングルの１つを変更することに基づいたカッティングの予測モデルがコンピュータシステムによって用いられる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つの値を速度値の関数として示す、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記速度の関数は、前記プロセスパラメータの１つの関数としてさらに定義される、請求項４２に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記プロセスパラメータは、研磨流体流速、ノズルオリフィス径、混合管の特性、研磨流体圧、材料の厚さ、および材料タイプの少なくとも１つである、請求項４３に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つを加速度値の関数として示す、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの少なくとも１つを減速度値の関数として示す、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
。 - 前記予測モデルは、リードアングルおよびテーパアングルの値を速度値の関数として示す、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルデータは、動的に改変可能なコードのライブラリに格納される、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルは、多項式で表される、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測モデルは、離散値のルックアップテーブルに基づく、請求項４１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記カッティングヘッドは、少なくとも４つの軸を中心とする運動によって制御される、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記軸は、前記ターゲットピースに対する前記カッティングヘッドの傾斜運動および旋回運動を提供する、請求項５１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記カッティングヘッドは、少なくとも５つの軸を中心とする運動によって制御される、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記軸は、前記ターゲットピースに対する前記カッティングヘッドの傾斜運動および旋回運動を提供する、請求項５３に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記流体ジェット装置は、研磨ウォータージェットである、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記流体ジェット装置は、高圧流体ジェットである、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 流体ジェット装置を制御して、複数のジオメトリ学的セグメントを有するジオメトリを有するターゲットピースを材料から生成するダイナミック流体ジェット制御システムであって、
該流体ジェット装置は、複数の軸を中心として回転するカッティングヘッドを有し、該システムは、
該流体ジェット装置の該カッティングヘッドに複数の方位パラメータを伝達し、該カッティングヘッドを該複数の軸に対して方位し、該ターゲットピースをカッティングするカッティングヘッド制御インターフェースと、
リードおよびテーパモデリングコンポーネントであって、
該セグメント、すなわち、異なった関連する速度を有する少なくとも２つのセグメントと関連した、決定されたカッティングヘッド速度により、該ジオメトリの複数のセグメントごとの複数の方位値を自動的かつ動的に決定し、
該カッティングヘッドの該方位を制御するために、セグメントごとに決定された複数の方位値を該カッティングヘッド制御インターフェースに転送する、コンポーネントと
を備える、ダイナミック流体ジェット制御システム。 - 異なった速度と関連した前記少なくとも２つのセグメントは、該２つの異なった速度が加速度および減速度の一方を示すように連続的に配列される、請求項５７に記載のシステム。
- 前記２つの連続するエンティティごとに決定された前記方位パラメータは異なる、請求項５８に記載のシステム。
- 前記２つの連続するエンティティごとに決定された前記方位パラメータは同じである、請求項５８に記載のシステム。
- 前記カッティングヘッド制御インターフェース、および前記リードおよびテーパモデリングコンポーネントは、流体ジェット装置のコンピュータ数値コントローラに組み込まれる、請求項５７に記載のシステム。
- 前記自動的に決定された複数の方位値は、リードアングル値を含む、請求項５７に記載のシステム。
- 前記自動的に決定された複数の方位値は、テーパアングル値を含む、請求項６２に記載のシステム。
- 前記自動的に決定された複数の方位値は、スタンドオフ補償値を含む、請求項６２に記載のシステム。
- 前記自動的に決定された複数の方位値は、テーパアングル値を含む、請求項５７に記載のシステム。
- 前記自動的に決定された複数の方位値は、スタンドオフ補償値を含む、請求項６５に記載のシステム。
- 前記ジェット流体装置は、３軸システムよりも大きい、請求項５７に記載のシステム。
- 前記リードおよびテーパモデリングコンポーネントは、プロセスパラメータに基づいて、リードアングルおよびテーパアングルを決定する関数を有するデータ構造を含む、請求項５７に記載のシステム。
- 前記関数は、速度、加速度、および減速度の少なくとも１つを表す値に基づいて、リードアングルおよびテーパアングルを決定する、請求項６８に記載のシステム。
- 前記リードおよびテーパモデリングコンポーネントは、プロセスパラメータに基づいてリードアングルおよびテーパアングルを予測するために用いられ得る離散値のルックアップテーブルを表すデータ構造を含む、請求項５７に記載のシステム。
- 前記リードおよびテーパモデリングコンポーネントは、複数のプロセスパラメータにより、前記ジオメトリの複数のセグメントごとに前記複数の方位値を自動的に決定する、請求項５７に記載のシステム。
- 前記プロセスパラメータは、研磨流体流速、ノズルオリフィス径、混合管の特性、研磨流体圧、材料の厚さ、および材料タイプの少なくとも１つを含む、請求項７１に記載のシステム。
- 前記流体ジェット装置は、ウォータージェット装置である、請求項５７に記載のシステム。
- 前記流体ジェット装置は、高圧装置である、請求項５７に記載のシステム。
- 前記流体ジェット装置は、低圧装置である、請求項５７に記載のシステム。
- ジェット装置を制御して、指定された材料のカッティング経路に沿ってカッティングし、ジオメトリ仕様を有するターゲットピースを生成するコンピュータシステムにおける方法であって、該ジェット装置は、カッティングヘッドおよび複数の改変可能プロセスパラメータを有し、該方法は、
該カッティングヘッドの少なくとも１つの方位特性の値がもたらす、該値を用いて生成されたカッティングへの影響をモデル化する予測データモデルの表示を取り出すステップと、
該プロセスパラメータの値により、該取り出されたデータモデル表示から少なくとも１つの方位特性の複数の値を自動的かつ動的に決定するステップと、
該ジェット装置を制御して、該指定された経路に沿ってカッティングして該ターゲットピースを生成するために、該少なくとも１つの方位特性の該決定された複数の値を用いるステップと
を包含する、方法。 - 前記ジオメトリ仕様は、複数のジオメトリ学的エンティティを含み、前記複数の値を自動的に決定する前記ステップは、エンティティごとに、
ジオメトリ学的エンティティに対応する速度を決定するステップと、
該決定された速度により、該方位特性の値を自動的に決定するために、前記予測データモデルの前記取り出された表示を用いるステップと
をさらに包含する、請求項７６に記載の方法。 - 前記決定された速度により、前記方位特性の値を自動的に決定する前記ステップは、前記プロセスパラメータ値により、該値をさらに決定する、請求項７７に記載の方法。
- 前記ジオメトリ学的エンティティの２つは、連続的に配列され、かつ、対応する異なった速度を有し、これにより、前記ジェット装置の加速度および減速度の一方を示す、請求項７７に記載の方法。
- 前記ステップは、前記ジェット装置のコントローラによって実行される、請求項７６に記載の方法。
- 前記ジェット装置を制御するために前記決定された値を用いるステップは、
運動プログラムを生成して、該ジェット装置を制御するステップであって、該運動プログラムは、前記方位特性の該決定された複数の値を示す、ステップと、
該運動プログラムを実行して、該ジェット装置に前記所望の経路に沿ってカッティングさせるステップと
をさらに包含する、請求項７６に記載の方法。 - 前記方位特性は、前記材料に対する前記カッティングヘッドのジェットストリームのリードアングルである、請求項７６に記載の方法。
- 前記方位特性は、前記材料に対する前記カッティングヘッドのジェットストリームのテーパアングルである、請求項７６に記載の方法。
- 前記予測データモデルの前記表現は、数学的等式の評価に基づいて値を戻す、プログラムされた関数である、請求項７６に記載の方法。
- 前記数学的等式は、速度の関数として表現された等式である、請求項８４に記載の方法。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、前記プロセスパラメータの値に基づく、請求項８５に記載の方法。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、前記材料の厚さに応じて変化する、請求項８５に記載の方法。
- 前記等式は、多項式である、請求項８５に記載の方法。
- 前記予測データモデルの表現は、離散値のルックアップテーブルであり、前記複数の値を自動的に決定する前記ステップは、該離散値から導出される値を決定する、請求項７６に記載の方法。
- コンピュータプロセッサを制御して、指定された材料のカッティング経路に沿ってカッティングするようにジェット装置を制御し、ジオメトリ仕様を有するターゲットピースを生成する命令を含むコンピュータ読み取り可能メモリ媒体であって、該ジェット装置は、カッティングヘッド、および複数の改変可能プロセスパラメータを有し、
該カッティングヘッドの少なくとも１つの方位特性の値がもたらす、該値を用いて生成されるカッティングへの影響をモデル化する予測データモデルの表現を取り出すステップと、
該プロセスパラメータの値により、該取り出されたデータモデル表現から少なくとも１つの方位特性の複数の値を自動的かつ動的に決定するステップと、
該ジェット装置を制御して、指定された経路に沿ってカッティングして該ターゲットピースを生成するために、該少なくとも１つの方位特性の決定された複数の値を用いるステップと
によって制御する、コンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 前記ジオメトリ仕様は、複数のジオメトリ学的エンティティを含み、前記複数の値を自動的に決定する前記ステップは、エンティティごとに、
ジオメトリ学的エンティティに対応する速度を決定するステップと、
該決定された速度により、該方位特性の値を自動的に決定するために、前記予測データモデルの該取り出された表現を用いるステップと
を包含する、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 前記決定された速度により、前記方位特性の値を自動的に決定する前記ステップは、前記プロセスパラメータ値により、該値をさらに決定する、請求項９１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記ジオメトリ学的エンティティの２つは、連続的に配列され、かつ、対応する異なった速度を有し、これにより、前記ジェット装置の加速度および減速度の一方を示す、請求項９１に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記ステップは、前記ジェット装置のコントローラによって実行される、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記ジェット装置を制御するために前記決定された値を用いる前記ステップは、
運動プログラムを生成して、該ジェット装置を制御するステップであって、該運動プログラムは、前記方位特性の決定された複数の値を示す、ステップと、
該運動プログラムを実行して、該ジェット装置に該所望の経路に沿ってカッティングさせるステップと
をさらに包含する、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。 - 前記方位特性は、前記材料に対する前記カッティングヘッドのジェットストリームのリードアングルである、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記方位特性は、前記材料に対する前記カッティングヘッドのジェットストリームのテーパアングルである、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測データモデルの前記表現は、数学的等式の評価に基づいて、値を戻すプログラムされた関数である、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記数学的等式は、速度の関数として表現された等式である、請求項９８に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、前記プロセスパラメータの値に基づく、請求項９９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、前記材料の厚さに応じて変化する、請求項９９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記等式は、多項式である、請求項９９に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 前記予測データモデルの表現は、離散値のルックアップテーブルであり、該複数の値を自動的に決定する前記ステップは、該離散値から導出される値を決定する、請求項９０に記載のコンピュータ読み取り可能メモリ媒体。
- 流体ジェット装置のカッティングヘッドを制御して、該指定されたカッティング経路に沿ってカッティングしてターゲットピースを生成するための流体ジェット装置コントローラであって、
該カッティングヘッドの方位特性の値がもたらす、該値を用いて生成されたカッティングへの影響の予測データモデルを含むメモリと、
カッティングヘッド制御部分とを備え、該カッティングヘッド制御部分は、
該メモリから該予測データモデルを取り出し、
該指定されたカッティング経路により、該取り出されたデータモデルから該方位特性の複数の値を自動的に決定し、
該ジェット装置の該カッティングヘッドを制御して、該指定された経路に沿ってカッティングして該ターゲットピースを生成するために、該方位特性の該決定された複数の値を用いる、流体ジェット装置コントローラ。 - 前記指定されたカッティング経路は、セグメントを含み、前記カッティングヘッド制御部分は、前記方位特性の前記複数の値を、セグメントごとに、
該セグメントに対応する所望のカッティング速度を決定するステップと、
該所望のカッティング速度に対応する該方位特性の値を自動的に決定するために、該取り出されたデータモデルを用いるステップと
によって自動的に決定する、請求項１０４に記載のコントローラ。 - 前記カッティングヘッド制御部分は、該カッティングヘッドに前記指定された経路に沿ってカッティングさせる運動の命令を生成することによって、該カッティングを制御するために、該方位特性の該決定された複数の値を用いる、請求項１０４に記載のコントローラ。
- 前記方位特性は、前記カッティングヘッドのジェットストリームのリードアングルである、請求項１０４に記載のコントローラ。
- 前記方位特性は、前記カッティングヘッドのジェットストリームのテーパアングルである、請求項１０４に記載のコントローラ。
- 前記予測データモデルは、方位特性値を戻すプログラムコードを有するデータ構造である、請求項１０４に記載のコントローラ。
- 前記方位特性は、前記プログラムコードは、方位値を速度の関数として示す等式に基づいて値を計算する、請求項１０９に記載のコントローラ。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、プロセスパラメータの値に基づく、請求項１１０に記載のコントローラ。
- 前記等式は、多項式である、請求項１１０に記載のコントローラ。
- 前記予測データモデルは、離散値のルックアップテーブルを表すデータ構造である、請求項１０４に記載のコントローラ。
- 流体ジェット装置のカッティングヘッドを制御して、指定されたカッティング経路に沿ってカッティングしてターゲットピースを生成するための流体ジェット装置制御システムであって、
該カッティングヘッドの方位特性の値がもたらす、該値を用いて生成されたカッティングへの影響の予測データモデルを含むメモリと、
カッティングヘッド制御インターフェースとを備え、該カッティングヘッド制御インターフェースは、
該予測データモデルを該メモリから取り出し、
該指定されたカッティング経路により、該取り出されたデータモデルから該方位特性の複数の値を自動的に決定し、
該ジェット装置の該カッティングヘッドを制御して、該指定された経路に沿ってカッティングして該ターゲットピースを生成するために、該方位特性の決定された複数の値を用いる、
流体ジェット装置制御システム。 - 前記指定されたカッティング経路は、セグメントを含み、前記カッティングヘッド制御インターフェースは、前記方位特性の前記複数の値を、セグメントごとに、
該セグメントに対応する所望のカッティング速度を決定するステップと、
該所望のカッティング速度に対応する該方位特性の値を自動的に決定するために、該取り出されたデータモデルを用いるステップと
によって自動的に決定する、請求項１１４に記載の制御システム。 - 前記カッティングヘッド制御インターフェースは、前記カッティングヘッドに前記指定された経路に沿ってカッティングさせる運動の命令を生成することによって、該カッティングを制御するために、前記方位特性の前記決定された複数の値を用いる、請求項１１４に記載の制御システム。
- 前記方位特性は、前記カッティングヘッドのジェットストリームのリードアングルである、請求項１１４に記載の制御システム。
- 前記方位特性は、前記カッティングヘッドのジェットストリームのテーパアングルである、請求項１１４に記載の制御システム。
- 前記予測データモデルは、方位特性値を戻すプログラムコードを有するデータ構造である、請求項１１４に記載の制御システム。
- 前記プログラムコードは、方位値を速度の関数として示す等式に基づいて値を計算する、請求項１１９に記載の制御システム。
- 前記等式は、係数を有し、該係数の値は、プロセスパラメータの値に基づく、請求項１２０に記載の制御システム。
- 前記等式は、多項式である、請求項１２０に記載の制御システム。
- 前記予測データモデルは、離散値のルックアップテーブルを表すデータ構造である、請求項１１４に記載の制御システム。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009502544A (ja) * | 2005-08-04 | 2009-01-29 | パー・システムズ，インコーポレーテッド | 流体ジェット装置のための補償 |
Families Citing this family (92)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6968375B1 (en) | 1997-03-28 | 2005-11-22 | Health Hero Network, Inc. | Networked system for interactive communication and remote monitoring of individuals |
| US20010011224A1 (en) | 1995-06-07 | 2001-08-02 | Stephen James Brown | Modular microprocessor-based health monitoring system |
| US9215979B2 (en) | 1992-11-17 | 2015-12-22 | Robert Bosch Healthcare Systems, Inc. | Multi-user remote health monitoring system |
| US6330426B2 (en) | 1994-05-23 | 2001-12-11 | Stephen J. Brown | System and method for remote education using a memory card |
| US8005690B2 (en) | 1998-09-25 | 2011-08-23 | Health Hero Network, Inc. | Dynamic modeling and scoring risk assessment |
| US7464630B2 (en) | 2001-08-27 | 2008-12-16 | Flow International Corporation | Apparatus for generating and manipulating a high-pressure fluid jet |
| MXPA04001961A (es) * | 2001-08-27 | 2005-02-17 | Flow Int Corp | Aparato para generar un chorro de fluido de alta presion. |
| US6766216B2 (en) * | 2001-08-27 | 2004-07-20 | Flow International Corporation | Method and system for automated software control of waterjet orientation parameters |
| US7133734B2 (en) * | 2002-09-20 | 2006-11-07 | Richard Backer | Method for creating a sculpture |
| US7399276B1 (en) | 2003-05-08 | 2008-07-15 | Health Hero Network, Inc. | Remote health monitoring system |
| EP1670615B1 (en) * | 2003-08-26 | 2011-05-25 | Ormond LLC | Cnc abrasive fluid-jet milling |
| US7035708B1 (en) | 2003-10-10 | 2006-04-25 | Omax Corporation | Automated fluid-jet tilt compensation for lag and taper |
| US6922605B1 (en) | 2003-10-10 | 2005-07-26 | Omax Corporation | Automated fluid-jet tilt compensation for lag and taper |
| ES2249958B1 (es) * | 2003-12-04 | 2007-03-16 | Ingenieria De Aplicaciones, S.A. | Estacion de corte por chorro de agua. |
| US20050251283A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Shovan Gerald L | Computer programed method of forming and fabricating parts into an assembly |
| US7331842B2 (en) * | 2004-08-19 | 2008-02-19 | Flow International Corporation | Contour follower for tool |
| US20060156875A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | Depuy Mitek, Inc. | Fluid cutting device and method of use |
| JP2010511919A (ja) * | 2005-03-23 | 2010-04-15 | ハーコ カンパニーズ，インコーポレイテッド | 許容差ベースの経路設計と制御の方法 |
| EP3290171A1 (en) | 2005-06-14 | 2018-03-07 | Unifrax I LLC | Fluid jet cutting process |
| US7369917B2 (en) * | 2006-01-17 | 2008-05-06 | National Instruments Corporation | System and method for automatic sorting of elements in drawing specifications for efficient tracing using motion control |
| US7702417B2 (en) * | 2006-01-31 | 2010-04-20 | National Instruments Corporation | Automatically generating code from drawing specifications for use in motion control |
| US8725283B2 (en) * | 2006-08-04 | 2014-05-13 | Hurco Companies, Inc. | Generalized kinematics system |
| US7933677B2 (en) * | 2006-08-04 | 2011-04-26 | Hurco Companies, Inc. | System and method for surface finish management |
| US7684891B2 (en) * | 2006-08-04 | 2010-03-23 | Hurco Companies, Inc. | System and method for tool use management |
| US8024068B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-09-20 | Hurco Companies, Inc. | Machine tool control system |
| WO2009137682A1 (en) | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Lynn Lawrence A | Medical failure pattern search engine |
| US8612749B2 (en) | 2008-05-08 | 2013-12-17 | Health Hero Network, Inc. | Medical device rights and recall management system |
| EP2218544B1 (en) * | 2009-02-13 | 2012-05-16 | Carel Johannes Wilhelm Theodoor van Sorgen | Method for machining tubes |
| CH700798A1 (de) | 2009-03-31 | 2010-10-15 | Bystronic Laser Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Wasserstrahlschneiden. |
| CH702451A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Micromachining Ag | Verfahren zum Trennen einer Materialschicht mittels eines Schneidstrahls. |
| CH702474A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Micromachining Ag | Trennvorrichtung zum Trennen einer Materialschicht mittels eines Schneidstrahls. |
| DE202010002246U1 (de) | 2010-02-15 | 2010-05-27 | Klett, Tilo | Wasserstrahlschneidmaschine |
| US8423172B2 (en) * | 2010-05-21 | 2013-04-16 | Flow International Corporation | Automated determination of jet orientation parameters in three-dimensional fluid jet cutting |
| US8525067B2 (en) * | 2010-05-27 | 2013-09-03 | Robin Muscat-Tyler | Process of jet cutting arcuate openings |
| US8401692B2 (en) * | 2010-09-09 | 2013-03-19 | Flow International Corporation | System and method for tool testing and alignment |
| US20130104615A1 (en) * | 2011-04-20 | 2013-05-02 | Thomas J. Butler | Method and apparatus for peening with liquid propelled shot |
| WO2012159123A2 (en) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Alec Rivers | Automatically guided tools |
| CN102267098A (zh) * | 2011-07-12 | 2011-12-07 | 青岛理工大学 | 一种碳纳米管射流磨削镍基合金的工艺方法 |
| US9003936B2 (en) * | 2011-07-29 | 2015-04-14 | Flow International Corporation | Waterjet cutting system with standoff distance control |
| US9365908B2 (en) | 2011-09-07 | 2016-06-14 | Ormond, Llc | Method and apparatus for non-contact surface enhancement |
| US9050642B2 (en) | 2011-09-27 | 2015-06-09 | Ormond, Llc | Method and apparatus for surface enhancement |
| US8864553B2 (en) | 2011-10-17 | 2014-10-21 | Mc Machinery Systems, Inc. | Fluid jet cutting system |
| JP5792142B2 (ja) * | 2011-11-25 | 2015-10-07 | ミネベア株式会社 | 切削液噴射装置 |
| KR101295852B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-08-12 | (주) 티오피에스 | 워터제트 절단장치 |
| WO2013163588A1 (en) | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Alec Rothmyer Rivers | Systems and methods for performing a task on a material, or locating the position of a device relative to the surface of the material |
| US8894468B2 (en) | 2012-05-16 | 2014-11-25 | Flow International Corporation | Fluid jet receptacle with rotatable inlet feed component and related fluid jet cutting system and method |
| US9358668B2 (en) | 2012-07-19 | 2016-06-07 | Ascent Aerospace, Llc | Fluid jet receiving receptacles and related fluid jet cutting systems |
| US8904912B2 (en) | 2012-08-16 | 2014-12-09 | Omax Corporation | Control valves for waterjet systems and related devices, systems, and methods |
| CN102866666B (zh) * | 2012-09-29 | 2014-08-27 | 上海狮迈科技有限公司 | 以射出点为控制目标的高能束加工方法 |
| US9272437B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-03-01 | Flow International Corporation | Fluid distribution components of high-pressure fluid jet systems |
| GB2508597B (en) * | 2012-12-04 | 2015-09-23 | Rolls Royce Plc | Calculating machining angle using amount of material removed in machining pass |
| JP6011353B2 (ja) * | 2013-01-17 | 2016-10-19 | 日立金属株式会社 | 加工条件予測装置および加工条件予測方法 |
| WO2014160415A2 (en) | 2013-03-13 | 2014-10-02 | Flow International Corporation | Fluid jet receiving receptacles with receptacle covers and related fluid jet cutting systems and methods |
| US10401878B2 (en) | 2013-05-09 | 2019-09-03 | Terydon, Inc. | Indexer, indexer retrofit kit and method of use thereof |
| US10408552B2 (en) | 2013-05-09 | 2019-09-10 | Terydon, Inc. | Indexer, indexer retrofit kit and method of use thereof |
| US10890390B2 (en) | 2013-05-09 | 2021-01-12 | Terydon, Inc. | Indexer, indexer retrofit kit and method of use thereof |
| US11360494B2 (en) | 2013-05-09 | 2022-06-14 | Terydon, Inc. | Method of cleaning heat exchangers or tube bundles using a cleaning station |
| US10040169B2 (en) | 2013-05-09 | 2018-08-07 | Terydon, Inc. | System and method for wireless control using a deadman switch |
| US11294399B2 (en) | 2013-05-09 | 2022-04-05 | Terydon, Inc. | Rotary tool with smart indexing |
| US11327511B2 (en) | 2013-05-09 | 2022-05-10 | Terydon, Inc. | Indexer, indexer retrofit kit and method of use thereof |
| US9573289B2 (en) | 2013-10-28 | 2017-02-21 | Flow International Corporation | Fluid jet cutting systems |
| CN106029299B (zh) * | 2013-12-20 | 2019-05-03 | Flow国际公司 | 磨料浆体的输送系统和方法 |
| US9884406B2 (en) * | 2014-01-15 | 2018-02-06 | Flow International Corporation | High-pressure waterjet cutting head systems, components and related methods |
| US9658613B2 (en) | 2014-01-22 | 2017-05-23 | Omax Corporation | Generating optimized tool paths and machine commands for beam cutting tools |
| JP6058575B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2017-01-11 | 株式会社スギノマシン | ウォータージェット切断方法及びウォータージェット切断装置 |
| US10632556B2 (en) | 2014-11-07 | 2020-04-28 | Kiffer Industries, Inc. | Method and apparatus for eliminating cut taper |
| WO2016144593A1 (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | Illinois Tool Works Inc. | Fluid jet cutting device |
| JP6968700B2 (ja) | 2015-05-13 | 2021-11-17 | シェイパー ツールズ, インク.Shaper Tools, Inc. | 案内工具用のシステム、方法、および装置 |
| US10596717B2 (en) * | 2015-07-13 | 2020-03-24 | Flow International Corporation | Methods of cutting fiber reinforced polymer composite workpieces with a pure waterjet |
| US10252400B1 (en) | 2015-09-29 | 2019-04-09 | Flow International Corporation | Methods for improving jet cutting performance via force sensing |
| DE102015219412A1 (de) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Hanseatic Rohr Gmbh | Anordnung zum Zerteilen von großformatigen, Faserverbundmaterialanteile enthaltenden Sperrgut |
| US9636798B1 (en) | 2015-10-23 | 2017-05-02 | Flow International Corporation | Contour follower apparatus and related systems and methods |
| WO2018035499A2 (en) | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Shaper Tools, Inc. | Systems, methods and apparatus for sharing tool fabrication and design data |
| US11300981B2 (en) | 2016-08-30 | 2022-04-12 | Terydon, Inc. | Rotary tool with smart indexer |
| US11733720B2 (en) | 2016-08-30 | 2023-08-22 | Terydon, Inc. | Indexer and method of use thereof |
| DK3290158T3 (da) * | 2016-09-01 | 2022-11-14 | Water Jet Sweden Ab | Fluidstråleskæresystem og fremgangsmåde til at styre bevægelsen af et fluidstråleskærehoved |
| TWI618602B (zh) * | 2017-06-03 | 2018-03-21 | Waterjet cutting device | |
| US11724361B2 (en) * | 2017-06-23 | 2023-08-15 | Flow International Corporation | Autonomous modification of waterjet cutting systems |
| US10744620B2 (en) | 2017-09-21 | 2020-08-18 | Shape Technologies Group, Inc. | Air flow management systems and methods to facilitate the delivery of abrasives to an abrasive fluid jet cutting head |
| US10859997B1 (en) * | 2017-12-04 | 2020-12-08 | Omax Corporation | Numerically controlled machining |
| US11554461B1 (en) | 2018-02-13 | 2023-01-17 | Omax Corporation | Articulating apparatus of a waterjet system and related technology |
| JP6708690B2 (ja) * | 2018-04-05 | 2020-06-10 | ファナック株式会社 | 表示装置 |
| US11318581B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-05-03 | Flow International Corporation | Abrasive fluid jet cutting systems, components and related methods for cutting sensitive materials |
| CN109702657A (zh) * | 2019-01-27 | 2019-05-03 | 西北工业大学 | 一种整体壁板喷丸成形工艺参数设计方法 |
| CN110109999B (zh) * | 2019-05-24 | 2023-06-20 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 一种SMART 3D三维模型转Flowmaster模型的系统和转换方法 |
| US20220275873A1 (en) | 2019-07-10 | 2022-09-01 | H2O Jet, Inc. | High-pressure valve cartridge |
| US20210078051A1 (en) * | 2019-09-18 | 2021-03-18 | Flow International Corporation | Systems and methods using waterjets for finishing manufactured articles |
| US12051316B2 (en) | 2019-12-18 | 2024-07-30 | Hypertherm, Inc. | Liquid jet cutting head sensor systems and methods |
| US12064893B2 (en) | 2020-03-24 | 2024-08-20 | Hypertherm, Inc. | High-pressure seal for a liquid jet cutting system |
| WO2021202390A1 (en) | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Hypertherm, Inc. | Cylinder for a liquid jet pump with multi-functional interfacing longitudinal ends |
| USD1043994S1 (en) | 2022-01-06 | 2024-09-24 | Swift Health Systems Inc. | Archwire |
| DE102022105135B4 (de) | 2022-03-04 | 2023-11-23 | AixPath GmbH | Verfahren zur Verringerung von Konturfehlern beim Schneiden mit einem Flüssigkeits- oder Gasstrahl |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US66345A (en) * | 1867-07-02 | -william h | ||
| US37654A (en) * | 1863-02-10 | Improvement in tracks and switches for street-railways | ||
| US107810A (en) * | 1870-09-27 | Improvement in the manufacture of friction-match cigar-lighters | ||
| US37650A (en) * | 1863-02-10 | Improvement in apparatus for obtaining profiles of submarine beds | ||
| CA1339155C (en) * | 1987-07-28 | 1997-07-29 | David M. Dundorf | Computer produced carved signs and method and apparatus for making same |
| US4876934A (en) | 1987-09-08 | 1989-10-31 | Burford Corp. | Computerized bread splitter |
| JPH0645120B2 (ja) * | 1990-07-11 | 1994-06-15 | 川崎重工業株式会社 | ウォータジェット切断の精密形状切断方法 |
| FR2699852B1 (fr) | 1992-12-29 | 1995-03-17 | Gaz De France | Procédé et dispositif d'usinage à jet de fluide haute pression asservi. |
| US5372540A (en) | 1993-07-13 | 1994-12-13 | The Laitram Corporation | Robot cutting system |
| US5508596A (en) | 1993-10-07 | 1996-04-16 | Omax Corporation | Motion control with precomputation |
| WO1995021044A1 (en) | 1994-02-01 | 1995-08-10 | A.M.D. International Pty. Ltd. | Cutting cores from amorphous material by non corrosive liquids and abrasives |
| US5584016A (en) * | 1994-02-14 | 1996-12-10 | Andersen Corporation | Waterjet cutting tool interface apparatus and method |
| JPH0885063A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Nippon Steel Corp | ウォータジェット研削方法および装置 |
| DE4440631C2 (de) * | 1994-11-14 | 1998-07-09 | Trumpf Gmbh & Co | Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Strahlschneiden von Werkstücken mittels wenigstens zweier Schneidstrahlen |
| US6006637A (en) * | 1995-04-18 | 1999-12-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Servo driven watercutter |
| US5643058A (en) | 1995-08-11 | 1997-07-01 | Flow International Corporation | Abrasive fluid jet system |
| EP0770445B1 (de) * | 1995-10-06 | 2001-11-07 | Elpatronic Ag | Verfahren zum Kontrollieren und Positionieren eines Strahls zum Bearbeiten von Werkstücken |
| US5854744A (en) * | 1996-06-25 | 1998-12-29 | Ingersoll-Rand Company | Adaptive process control system |
| US5782673A (en) * | 1996-08-27 | 1998-07-21 | Warehime; Kevin S. | Fluid jet cutting and shaping system and method of using |
| JP2000002089A (ja) * | 1997-07-24 | 2000-01-07 | Kajima Corp | 高圧噴流水による切断または削孔方法およびその装置 |
| US6200203B1 (en) * | 1999-01-26 | 2001-03-13 | Jet Edge Division Of Tm/American Monorail, Inc. | Abrasive delivery system |
| US6155245A (en) | 1999-04-26 | 2000-12-05 | Zanzuri; Clement | Fluid jet cutting system and method |
| US20020066345A1 (en) | 2000-12-06 | 2002-06-06 | Shepherd John D. | Waterjet edge cut taper controlling method |
| MXPA04001961A (es) | 2001-08-27 | 2005-02-17 | Flow Int Corp | Aparato para generar un chorro de fluido de alta presion. |
| US6766216B2 (en) * | 2001-08-27 | 2004-07-20 | Flow International Corporation | Method and system for automated software control of waterjet orientation parameters |
| US7464630B2 (en) | 2001-08-27 | 2008-12-16 | Flow International Corporation | Apparatus for generating and manipulating a high-pressure fluid jet |
| US6705921B1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-03-16 | John D. Shepherd | Method and apparatus for controlling cutting tool edge cut taper |
-
2001
- 2001-08-27 US US09/940,687 patent/US6766216B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-08-26 EP EP20020763538 patent/EP1423236B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 2002-08-26 AT AT02763538T patent/ATE480368T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-08-26 DE DE2002763538 patent/DE02763538T9/de active Active
- 2002-08-26 DE DE60237620T patent/DE60237620D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-27 TW TW91119398A patent/TW546190B/zh not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-03-04 US US10/793,333 patent/US6996452B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-08-18 US US11/208,043 patent/US20060149410A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-09-29 JP JP2008251856A patent/JP5266002B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2009
- 2009-09-14 JP JP2009212547A patent/JP5266169B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2012
- 2012-03-02 JP JP2012046981A patent/JP2012106336A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009502544A (ja) * | 2005-08-04 | 2009-01-29 | パー・システムズ，インコーポレーテッド | 流体ジェット装置のための補償 |
| US9008820B2 (en) | 2005-08-04 | 2015-04-14 | Par Systems, Inc. | Method of compensation for a fluid cutting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE60237620D1 (de) | 2010-10-21 |
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