JP2017525569A - 原位置での測定及び分類を行うレーザチューブカッタ - Google Patents

Abstract

レーザチューブ切断機を開示する。チューブ切断機は、原材料が切断機に入る処理ステーションと、原材料を保持及び位置決めするように構成された保持位置決めステーションと、レーザ、及び切断の前後両方にチューブの様々な側面を測定するように構成された少なくとも１つのセンサを含む、少なくとも１つの複合型測定レーザ切断ステーションと、切断された材料が切断機から出る流出処理ステーションと、を含み得る。

Description

関連出願の相互参照

本願は、出典を明記することによりその開示内容全体を本願明細書の一部とした、２０１４年７月１６日提出の米国仮出願第６２／０２５，１８１号に基づく優先権を主張する非仮出願である。

本願は、原位置での測定及び分類を行うレーザチューブカッタに関する。

工作機械は、切削工具、電極、又はレーザ等の様々な器具を用いた切削工程により部品を製造するために使用される。工作機械は、手動で操作する場合、機械的に自動化する場合、又はコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）によりデジタル自動化する場合がある。工作機械の一種には、長く細いチューブを小規模に切断するためのチューブ切断機がある。

マーカーバンド及びステント用等の生物医学的用途のチューブの製造には、未加工チューブの直径、未加工チューブの肉厚等の受け入れ材料の品質と、切断チューブの直径、切断チューブの肉厚、切断チューブの長さ等の完成部品の寸法とを含め、厳密な工程品質が求められる。

一般に、未加工チューブは（通常、その形状が長く細いため）脆弱であり、チューブを切断機に装填する取り扱い工程中、及び切断機内の供給機構において、損傷する可能性がある。その結果、切断機に装填される前の未加工チューブの品質を測定するだけでは、全体の品質を保証するには不十分となる。未加工チューブの品質は、一般に、切断工程の直前に検証し、切断工程より上流で損傷が発生していない状態を確保することが望ましい。しかしながら、未加工チューブの品質をこのように測定できない場合、完成部品を切断工程より下流で測定する必要がある。

加えて、完成（切断）部品は、一般に小さく（例えば、通常、直径０．０１０”乃至０．２５０”、長さ対直径比約１：１）、そのため、これらの部品は、取り扱いが困難となる傾向にある。結果として、切断工程が行われた後に測定して完成部品の品質を検証することは、難易度が高い。

チューブ切断システムに用いられる旧世代のレーザは、カットエッジが粗く、切断時又は切断直後の検査は実施困難だった。代わりに、まず切断片の清掃（バリ取り、タンブリング、洗浄等）を行い、測定値を取得可能にする必要があった。チューブ切断システムに用いられる最新世代のレーザは、カットエッジがクリーンであり、切断時又は切断直後の検査が実施可能である。

本明細書では、小規模チューブ切断用途を実施するための機械を含むシステムの実施形態を開示する。機械は、細管を切断して測定する複数のステップを実行する単一の統合機械である。機械は、細管を作成及び測定するための生産性の高い高精度の機能を提供する。

一実施形態において、複合型レーザ切断測定ステーションを開示する。このステーションは、チューブを切断するように構成されたレーザと、前記切断測定ステーション内の前記チューブの第１の測定値を、前記チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第１のセンサと、前記切断測定切断ステーション内の前記チューブの第２の測定値を、前記チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第２のセンサと、前記切断測定ステーション内の前記チューブの第３の測定値を、前記チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第３のセンサと、を含み得る。

他の実施形態において、チューブ切断機を開示する。前記切断機は、原材料が前記切断機に入る処理ステーションを含み得る。この処理ステーションは、前記原材料を前記切断機に装填するためのロボットシステムを含み得る。前記切断機は、前記原材料を保持及び位置決めするように構成された保持位置決めステーションと、レーザ、及び切断の直前、最中、及び直後に前記チューブの少なくとも１つの測定値を取得するように構成された少なくとも１つのセンサを含む、少なくとも１つの複合型測定レーザ切断ステーションと、切断された材料が前記切断機から出る流出処理ステーションと、を含み得る。

他の実施形態において、方法を開示する。方法は、切断工程直前の未加工チューブの未切断端部の位置（Ｍ１）を決定することと、前記切断工程直後の前記未加工チューブの切断端部の位置（Ｍ２）を決定することと、Ｍ１からＭ２を減算してさらにカーフ幅を減算して、チューブ片の切断長を決定することと、を含み得る。

上記及び他の態様、利点、並びに代替物は、添付図面を適宜参照して、以下の詳細な説明を読むことにより、当業者に明らかとなろう。

本発明の実施形態例は、本明細書において、以下の図面を参照して説明する。
一実施形態による、エンクロージャ内のチューブ切断機の一例の斜視図 一実施形態による、エンクロージャ内のチューブ切断機の一例の正面図 一実施形態による、エンクロージャ内のチューブ切断機の一例の上面図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の斜視図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の拡大斜視図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の他の拡大斜視図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の別の斜視図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の拡大斜視図 一実施形態による、チューブ切断機の様々な部分の他の拡大斜視図 実施形態による計算装置のブロック図 本実施形態による、方法例のフローチャート

以下の詳細な説明では、本明細書の一部である添付図面を参照する。各図において、同様の記号は、文脈が他の要素を示す場合を除き、一般に同様の構成要素を示す。詳細な説明、各図、及び特許請求の範囲に記載の例示的な実施は、限定を意図するものではない。本明細書に提示した主題の範囲から逸脱することなく、他の実施を利用してもよく、他の変更を加えてもよい。本明細書に一般的に記載され、各図に示した本開示の態様は、様々な異なる構成において、配置、置換、結合、分離、設計が可能であり、これらの全てが本明細書において明示的に企図されていることは容易に理解されよう。

本出願は、一般に工作機械に関し、特に、小規模な高精度の機械動作を実施するように構成された工作機械に関する。本願の一実施形態において、工作機械は、チューブを短い部分又は特定の形状にする場合でも、正確に切断するように構成されたチューブ切断機である。このような機械は、多数の異なる用途、例えば、直径約０．０１０インチ乃至直径約０．２５０インチのチューブサイズ用、完成部品の寸法測定及び検証が必要なチューブ切断用途、極めて微細な切断品質（エッジ品質、表面仕上げ、切断後のチューブ円筒度等）を要するチューブ切断用途のために、チューブ切断動作を行うように設計し得る。本願の機械が使用され得る用途の一例は、心臓カテーテルマーカーバンド及び心臓ステントの切断用といった生物医学的用途である。しかしながら、本願の機械は、他のチューブサイズ、及び本明細書に記載のもの以外の用途にも使用し得ることを理解されたい。

図１は、エンクロージャ内のチューブ切断機１００の一例の斜視図であり、図２はチューブ切断機１００の一例の正面図であり、図３は、チューブ切断機１００の一例の上面図である。これらの図に示したように、切断機は、複合型レーザ切断部品測定システム１０４と、レーザ切断部品測定システムの操作及び制御を容易にする装置１０２と、電源システム、部品回収システム、構成要素冷却システム等の、レーザ切断部品測定システムの操作及び支援を行う様々なシステムを収容するための機械構成要素領域１０６とを含み得る。流入システム又はフィーダも、切断機に固定することができる。フィーダは、原材料（例えば、切断されていない未加工チューブ）が切断機に投入される１つ以上の処理ステーション４０１を含むことができる。

図示したように、ユーザインタフェース装置１０２は、レーザ切断部品測定システムの操作及び制御を容易にする様々なユーザインタフェース構成要素を含み得るスタンド上に装着し得る。このようなユーザインタフェース構成要素（図６を参照して更に説明する）は、１つ以上の計算装置（マイクロコントローラ又は専用プロセッサ等）、グラフィカルユーザインタフェース、パーソナルコンピュータ、及び／又はタブレットコンピュータを含み得る。これらの計算装置は、レーザ切断部品測定システムの様々な構成要素を、所望の材料処理及び切断動作を実施するように動作させるプログラミング命令を実行するように構成し得る。計算装置は、様々なセンサが集めた測定データを収集及び記憶し、そのデータを用いてシステム内の他の装置の挙動に影響を及ぼすようにも構成し得る。

例えば、ユーザインタフェース装置１０２は、ユーザからの入力を受領し、この入力に応答して複合型レーザ切断部品測定システム１０４の様々な構成要素を制御するように構成し得る。複合型レーザ切断部品測定システム内の構成要素は、ユーザインタフェースにおいて提供された入力に基づいて制御信号を受信し得る。しかしながら、複合型レーザ切断部品測定システム１０４を操作及び制御する他の方法も、同様に可能である。

切断機は、外部エンクロージャ／カバーを含み得る。エンクロージャは、例えば、金属製にし得るが、他の適切な材料も使用し得ることを理解されたい。エンクロージャは、異物が機構及び可動部品に入ることを防ぐと共に、機械操作者を怪我から守るのに役立つ。レーザシステムの場合、エンクロージャは、レーザ光が漏出して、切断機外部のものに損傷を与える可能性が生じないようにするためにも用いられる。

図４Ａ乃至４Ｃ及び５Ａ乃至５Ｃは、チューブ切断機１００の一例のレーザ切断部品測定システム１０４の一例の斜視図である。これらの図を参照して、レーザ切断部品測定システム１０４を更に説明する。これらの図全体に示したように、レーザ切断部品測定システムは、花崗岩基部上に配置し得る。上述したように、未加工チューブは、直径約０．０１０インチ乃至直径約０．２５０インチ、長さ約２フィート乃至約６フィートにし得る。チューブは、例えば、白金合金により構成し得る。他の実施形態において、チューブは、ニッケル−チタン合金により構成し得る。しかしながら、これらは単なる材料の例であり、他の様々な材料を使用し得る。

フィーダは、一定量の未加工（未切断）チューブを保持するために原材料キューを含んでもよい。キューは、１００本のチューブといった多数のチューブを保持可能にし得る。しかしながら、他の実施形態において、キューは、異なる量のチューブを保持可能にし得る。さらに、ロボットシステムを用いて、原材料をキューから部品保持位置決めシステムに装填し得る。このロボットシステムは、キューから個々のチューブを取り出して、部品保持位置決めシステムに供給することが可能な一対の把持部又は指部を含み得る。

また、チューブ切断機は、部品保持位置決めシステムを含み得る。部品保持位置決めシステムも基部に固定してよく、部品を回転させるスピンドルと、レーザ切断ヘッドの下にチューブを位置決めする１つ以上の直線軸とを含み得る。スピンドルは、一本のチューブを保持し、回転させるように構成される。

動作中、操作者は、未加工チューブのストックを、切断機の材料流入システム４０１内のフィーダキューに装填する。材料流入システムは、キューから未加工チューブをロボットにより取り出し、チューブを部品保持位置決めシステムに供給する。部品保持位置決めシステムは、流入システムから未加工チューブを受け取り、未加工チューブを、図４Ｂ乃至４Ｃ及び図５Ｂ乃至５Ｃに更に詳しく図示した複合型切断測定区域内に移動させる。次に図４Ｂ及び４Ｃを参照すると、これらの図は、複合型レーザ切断部品測定システム１０４の拡大図である。複合型レーザ切断部品測定システム１０４は、チューブ４０２を保持した状態で図示されたスピンドル４０４を含み得る。システム１０４は、更に、レーザ切断ヘッド４０６と、様々な測定値を取得し得る１つ以上のセンサ４０９とを含み得る。このような測定値には、限定では無いが、チューブの外径、肉厚、内径、及び切断長が含まれる。レーザは、フェムト秒パルスレーザ等の超短パルス装置にし得るが、他のレーザも使用し得る。レーザヘッド４０６は、他のセンサに対して垂直に移動するＺステージ４０８に結合し得る。レーザ切断区域は、図４Ｂ乃至５Ｃ及び図５Ｂ乃至５Ｃに示したように、レーザヘッド４０６の下の領域に形成される。センサは、レーザ切断区域内でチューブ４０２を測定するように位置決めされ、これにより、原位置測定機能が可能になる。例えば、レーザマイクロメータセンサ、カメラ、レーザ変位センサ等を含む様々なセンサを使用し得る。一実施形態では、２台のレーザマイクロメータ及び１台のカメラ等、３つのセンサが用いられる。しかしながら、他の実施形態では、１台のレーザマイクロメータ及び１台のカメラである合計２つのセンサが、レーザマイクロメータセンサにより２種類の個別のセンサ測定値を具現化する形で用いられる。

部品保持位置決めシステムと、切断測定区域とは、適切な切断及び測定工程が達成可能となるように構成される。そのため、チューブ４０２は、チューブの長軸を中心にチューブを回転させることが可能なスピンドル４０４に装填される。スピンドル４０４は（チューブを保持した）スピンドルをスピンドルの軸に沿って移動させることが可能なリニア位置決めステージ４０５上に装着される。このリニア位置決めステージは、Ｘステージと呼ばれる場合がある。他の移動機能を提供するために、他の位置決めステージが存在してもよい。スピンドル４０４及びＸステージ４０５は、チューブをチューブの軸に沿って測定切断区域内へ移動させると共に、測定切断区域内でチューブを回転させることができる。レーザ切断ヘッド４０６は、レーザビームに沿い且つチューブに対して半径方向（チューブの軸に対して垂直）となる方向にレーザを移動させることが可能な他のリニア位置決めステージ４０８に装着し得る。この第２のリニア位置決めステージ４０８は、Ｚステージと呼ばれる場合がある。したがって、Ｚステージは、スピンドル及びチューブの中心線に対してレーザのレーザ焦点を移動させることができる。これにより、チューブの直径に応じて、レーザの焦点を調節してチューブの外面上に配置することができる。

測定切断区域内の測定装置は、Ｘ、Ｚ、及び他の任意のステージに対して静止するように装着してよく、又はステージに取り付けて、したがってステージと共に移動するように装着してもよい。例えば、図４Ｂ乃至５Ｃ及び図５Ｂ乃至５Ｃに示したように、チューブの肉厚を測定するために使用し得るカメラ４１０を、プラットフォーム４１２に装着し得る。これにより、カメラは、チューブの直径に応じてチューブの肉厚が見えるように位置決めされる。同様に、チューブ長及び外径測定センサは、機械基部に装着して、何れのステージとも一緒に移動しないようにし得る。これにより、これらのセンサは、Ｘステージ又はＺステージの動きに影響されなくなる。

流出システムも基部に固定してよく、流出システムは、完成品（切断チューブ）がシステムから退出する１つ以上の処理ステーションを含み得る。処理ステーションは、例えば、測定データを利用して切断部品を分類するために、ロボット式部品キャッチャ及びソータを含み得る。完成した部品は、測定データを利用して、切断直後に分類し得る。例えば、測定データを利用して、それぞれのビン又はトレイを有する２種類のカテゴリに部品を分類することができる。ロボット式部品キャッチャ及びソータは、測定センサから受信した信号に応じて、適切なビン又はトレイに切断チューブを自動的に送り得る。

切断機は、更に、切断破片を除去し、切断区域内で測定センサを清浄に保つ破片（廃棄材料）管理システムを含み得る。一実施形態において、破片除去システムは、切断区域の周りにエンベロープを設置して、破片がエンベロープの外側に移動するのを防ぐ、特別に設計された破片シールド４１３を含む。シールド４１３は、金属、プラスチック、又は他の何らかの材料により構成し得る。シールド４１３は、更に、レーザ切断ヘッド及び測定センサがそれぞれの作業を行うのに必要なアクセスを可能にする一方で、切断区域の周りの他の全ての領域を遮断する最小数の開口又はスロットを含むことができる。

一実施形態において、破片管理システムは、更に、破片を破片管理システムから何らかの適切な収集システムに移送するように構成された真空接続部４１４を含み得る。また、真空部４１４は、破片シールド４１３に接続しており、シールド外部からシールド４１３の開口部を介してシールド内部に向かって移動する傾向を有する気流を提供し得る。本実施形態においては、破片を含まない周囲空気のみが、破片シールド内の開口部に向かう途中で、センサを通過して流れ、最終的に真空接続部及び収集システムに達するため、真空部４１４及び関連する気流は、測定センサが破片により汚れるのを防ぐことになる。他の実施形態において、破片シールドは、他の構成を取ることもできる。

切断機は、測定センサを破片から保護するために、エアナイフ等の他の装置を含んでもよい。一実施形態において、破片管理システムは、カメラレンズの前にエアバリアを提供するためにエアナイフを含み得る。一実施形態では、カメラによる画像撮影用の光を提供するＬＥＤリングライトが存在し得る。他の装置も存在し得る。

図６は、実施形態例による計算装置６００のブロック図である。例えば、計算装置６００は、ユーザインタフェースを含み得る。計算装置６００は、ユーザインタフェースモジュール６０１、通信インタフェースモジュール６０２、１つ以上のプロセッサ６０３、及びデータストレージ６０４を含むことが可能であり、これらは全て、システムバス、ネットワーク、又は他の接続機構６０５を介して共に結合させることができる。

ユーザインタフェースモジュール６０１は、外部ユーザ入力／出力装置との間でデータを送信する動作及び／又はデータを受信する動作が可能である。例えば、ユーザインタフェースモジュール６０１は、現在知られている又は後に開発される、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン、コンピュータマウス、トラックボール、ジョイスティック、及び／又は他の同様の装置等のユーザ入力装置との間でデータを送受信するように構成することができる。また、ユーザインタフェースモジュール６０１は、現在知られている又は後に開発される、１つ以上のブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）技術を用いたディスプレイ、プリンタ、電球、及び／又は他の同様の装置等のユーザ表示装置へ出力を提供するように構成することもできる。また、ユーザインタフェースモジュール６０１は、現在知られている又は後に開発される、スピーカ、スピーカジャック、オーディオ出力ポート、オーディオ出力装置、イヤホン、及び／又は他の同様の装置等の可聴出力を生成するように構成することもできる。ユーザインタフェースモジュール６０１は、本明細書に開示した方法及びシステムで用いるデータを入力するために使用し得る。

ネットワーク通信インタフェースモジュール６０２は、ネットワークを介して通信するように構成可能な１つ以上の無線インタフェース６０６及び／又は有線インタフェース６０８を含むことができる。無線インタフェース６０６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバ、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ、又は他の無線トランシーバ等の１つ以上の無線トランシーバを含むことができる。有線インタフェース６０８は、イーサネットトランシーバ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）トランシーバ、又は電線、ツイストペア線、同軸ケーブル、光リンク、光ファイバリンク、又は他の物理的接続を介して有線ネットワークと通信するように構成可能な同様のトランシーバ等の１つ以上の有線トランシーバを含むことができる。

１つ以上のプロセッサ６０３は、１つ以上の汎用プロセッサ及び／又は１つ以上の専用プロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路等）を含むことができる。１つ以上のプロセッサ６０３は、データストレージ６０４に含まれるコンピュータ読み取り可能なプログラム命令６１０及び／又は本明細書に記載した他の命令を実行するように構成することができる。

データストレージ６０４は、プロセッサ６０３のうちの少なくとも１つにより読み取り又はアクセス可能な１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含むことができる。１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、光学、磁気、有機、若しくは他のメモリ又はディスクストレージ等の揮発性及び／又は不揮発性記憶構成要素を含むことが可能であり、その全て又は一部は、１つ以上のプロセッサ６０３の少なくとも１つに統合することができる。一部の実施形態において、データストレージ６０４は、単一の物理的装置（例えば、１台の光学、磁気、有機、若しくは他のメモリ又はディスクストレージユニット）を用いて実現することが可能である一方、他の実施形態において、データストレージ６０４は、２つ以上の物理的装置を用いて実現することができる。

データストレージ６０４に関連するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体及び／又は本明細書に記載の他のコンピュータ読み取り可能な媒体は、更に、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のように、データを短期間記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体等、非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことができる。データストレージ６０４に関連するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体及び／又は本明細書に記載の他のコンピュータ読み取り可能な媒体は、更に、例えばリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、光学又は磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のように、二次的又は持続的な長期ストレージ等、より長い期間に亘りプログラムコード及び／又はデータを記憶する非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことができる。データストレージ６０４に関連するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体及び／又は本明細書に記載の他のコンピュータ読み取り可能な媒体は、他の任意の揮発性又は不揮発性記憶システムにすることもできる。データストレージ６０４に関連するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体及び／又は本明細書に記載の他のコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えばコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、又は有形の記憶装置と考えることができる。

データストレージ６０４は、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令６１０及びおそらくは付加的データを含むことができる。一部の実施形態において、データストレージ６０４は、本明細書に記載の手法、方法の少なくとも一部、及び／又は本明細書に記載の装置及びネットワークの機能の少なくとも一部を実行するために必要なストレージを更に含むことができる。

チューブ切断機の動作例について、一実施形態によれば、未加工チューブは、切断測定区域に入り、チューブ径、肉厚、チューブ端位置、及び／又は他の測定値が、センサ４０９により取得される。測定値は、切断直前又は切断前約３秒（未満）以内に取得し得る。その後、切断工程が開始される。レーザ切断は、所望の切断動作を実行し、所望の切断形状を発生させるために、部品保持位置決めシステムと協働して行われる。切断工程の間、破片管理システムは、切断測定区域から廃棄材料を取り除き、破片により測定センサが汚れるのを防ぐように動作する。

切断工程の最中及び直後（例えば３秒以内）に様々な測定を行い、追加データを取得し得る。チューブ径、肉厚、チューブ端位置、チューブ長、及び他の測定値の測定が、センサ４０９により行われる。

一例において、センサは、チューブ片の切断長を決定する測定機能を含む。まず、レーザマイクロメータ又はこの作業に適切となり得る他のセンサ等のセンサは、切断工程の直前又は例えば切断工程前３秒以内に、未加工チューブの未切断端部の位置を決定する（Ｍ１）。次に、切断工程が行われ、切断されたチューブ片が切断区域から落下する。次に、センサは、切断工程直後（又はチューブ片落下後３秒以内）に、未加工チューブの切断端の位置を決定する（Ｍ２）。チューブ片の切断長は、第１の測定値（Ｍ１と呼ぶ）から、第２の測定値（Ｍ２と呼ぶ）を減算し、さらに「カーフ」幅を減算したものに等しい。「カーフ」は、専門用語で、切断工程により除去された材料の幅であり、「鋸刃の幅」に等しい。カーフ幅の値は、正確に決定することが可能であり、反復可能な値であるため、この工程では、チューブ片の切断長を高い精度で決定することができる。

完成品は、材料流出システム内に落下する。材料流出システムは、測定センサからのデータを利用して、完成品が許容範囲内かを判断する。完成品は、様々なビン又は容器に分類される。

その後、部品保持位置決めシステムがリセットされ、未加工チューブの別の部分で工程が再開され、チューブ全体が処理されるまで繰り返される。チューブが全て処理された後、新しい未加工チューブでシーケンスが再開される。これは、キューが空になるまで繰り返され、操作者が未加工チューブのストックをキュー領域に装填した際に、シーケンスが再開される。

上述した機能の例を更に説明するために、図７は、本開示の実施形態例によるチューブ切断機の機能例を説明する方法例７００のフローチャートを示す。方法例７００は、ブロック７０１、７０２、及び／又は７０３の１つ以上に示すような、１つ以上の動作、機能、又は作用を含んでよく、それぞれ図１、図２、図３、図４Ａ乃至４Ｃ、図５Ａ乃至５Ｃ、及び図６により示したシステムの何れかにより実施してよいが、しかしながら、他の構成を用いることもできる。

更に、本明細書に記載のフローチャートが、本開示の特定の実施の機能及び動作を例示するものであることは当業者により理解されるであろう。これに関して、フローチャートの各ブロックは、工程内の特定の論理機能又はステップを実現するためにプロセッサ（例えば、計算装置６００の１つ以上のプロセッサ６０３）により実行可能な１つ以上の命令を含むモジュール、セグメント、又はプログラムコードの一部を表し得る。プログラムコードは、例えばディスク又はハードドライブ（例えば、データストレージ６０４）を含む記憶装置等、任意のタイプのコンピュータ読み取り可能な媒体に格納し得る。加えて、各ブロックは、工程内の特定の論理機能を実行するように配線された回路を表し得る。他の実施も、当業者に理解されるように、関連する機能に応じて実質的に同時又は逆となる順序を含め、図示又は説明とは異なる順序で機能を実行し得る本願の実施例の範囲内に含まれる。

方法７００は、ブロック７０１で開始され、センサ（レーザマイクロメータ等）は、未加工チューブの未切断端部の位置を切断工程の直前に決定する。この位置を「Ｍ１」とし得る。続いてブロック７０２において、センサは、切断工程の直後に未加工チューブの切断端部の位置を決定する。一実施において、このセンサは、ブロック７０１の決定を行ったセンサと同一であるが、しかしながら、別の実施形態において、このセンサは異なるセンサである。何れの場合も、この位置を「Ｍ２」とし得る。続いてブロック７０３において、計算装置は、Ｍ１からＭ２を減算しさらに既知のカーフ幅を減算することにより、チューブの切断長を計算する。カーフ幅は、測定により決定され（例えば、センサの１つがカーフ幅を測定し）、又は計算装置に入力される。

本開示は、様々な態様の例示を目的とした本願に記載の特定の実施に関して限定されるべきではない。当業者に明らかであるように、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの変形及び変更を加えることが可能である。本明細書に列挙したものに加え、本開示の範囲に含まれる機能的に等価な方法及び装置は、上述の説明から当業者に明らかとなろう。このような変形例及び変更例は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

上述した詳細な説明は、開示されたシステム、装置、及び方法の様々な特徴及び機能を、各添付図を参照して説明するものである。各図において、同様の記号は、文脈が他の要素を示す場合を除き、一般に同様の構成要素を示す。本明細書及び各図に記載された実施例は、限定を意図するものではない。本明細書に提示した主題の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の実施を利用することが可能であり、他の変更を加えることが可能である。本明細書に一般的に記載され、各図に図示されている本開示の態様は、様々な異なる構成において、配置、置換、結合、分離、設計が可能であり、これらの全てが本明細書において明示的に企図されていることは容易に理解されよう。

各図に示した特定の配置は、限定的なものと見做すべきではない。他の実施では、所定の図に示した各要素と同程度のものを含むことができることを理解されたい。更に、図示した要素の一部は、組み合わせること又は省略することが可能である。また更に、実施例は、各図に示していない要素を含むことができる。

Claims (20)

1. 複合型レーザ切断測定ステーションであって、
   チューブを切断するように構成されたレーザと、
   切断測定ステーション内のチューブの第１の測定値を、チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第１のセンサと、
   切断測定切断ステーション内のチューブの第２の測定値を、チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第２のセンサと、
   切断測定ステーション内のチューブの第３の測定値を、チューブが切断されるｉ）直前、ｉｉ）最中、又はｉｉｉ）直後の何れかに取得するように構成された第３のセンサと、を備える、複合型レーザ切断測定ステーション。
2. 第１の測定値は、チューブの長さであり、第２の測定値は、チューブの外径であり、第３の測定値は、チューブの肉厚である、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
3. 第１及び第２のセンサは、レーザマイクロメータセンサであり、第３のセンサは、カメラである、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
4. 更に、センサの清浄度を維持し、切断破片をステーションから取り除くように構成された破片管理システムを備える、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
5. 破片管理システムは、真空接続部を含む、請求項４記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
6. 破片管理システムは、更に、カメラレンズ破片制御システムを備える、請求項４記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
7. レーザは、超短パルス又はフェムト秒レーザである、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
8. 更に、第１、第２、及び第３のセンサが集めた測定データを収集及び記憶するように構成された、レーザ切断測定ステーションと通信する計算装置を備える、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
9. ステーションは、測定データを利用して、切断された部品を捕捉及び分類するように構成された部品キャッチャに接続されている、請求項８記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
10. 第１のセンサ及び第３のセンサは、同一のセンサである、請求項１記載の複合型レーザ切断測定ステーション。
11. チューブ切断機であって、
    原材料が切断機に入る処理ステーションであり、原材料を切断機に装填するためのロボットシステムを含む処理ステーションと、
    原材料を保持及び位置決めするように構成された保持位置決めステーションと、
    レーザと、切断の直前、最中、及び直後にチューブの少なくとも１つの測定値を取得するように構成された少なくとも１つのセンサとを含む、少なくとも１つの複合型測定レーザ切断ステーションと、
    切断された材料が切断機から出る流出処理ステーションと、を備える、チューブ切断機。
12. 更に、複合型切断測定ステーション内に配置された第２のセンサを備える、請求項１１記載のチューブ切断機。
13. 第１のセンサは、チューブの長さを測定するように構成され、第２のセンサは、チューブの外径を測定するように構成される、請求項１２記載のチューブ切断機。
14. 更に、複合型切断測定ステーション内に配置され、チューブの肉厚を測定するように構成された第３のセンサを備える、請求項１２記載のチューブ切断機。
15. 原材料は、未切断チューブを含み、切断材料は、切断済みチューブを含む、請求項１１記載のチューブ切断機。
16. 更に、少なくとも１つのセンサが集めた測定データを収集及び記憶するように構成された、切断機と通信する計算装置を備える、請求項１１記載のチューブ切断機。
17. 保持位置決めステーションは、チューブを保持及び回転させるように構成されたスピンドルを含む、請求項１１記載のチューブ切断機。
18. 更に、切断機を取り囲むエンクロージャを備える、請求項１１記載のチューブ切断機。
19. 切断済みチューブ片を測定する方法であって、
    切断工程直前の未加工チューブの未切断端部の位置（Ｍ１）をセンサにより決定することと、
    切断工程直後の未加工チューブの切断端部の位置（Ｍ２）をセンサにより決定することと、
    計算装置により、Ｍ１からＭ２を減算してさらにカーフ幅を減算して、チューブ片の切断長を決定することと、を含む、方法。
20. センサは、レーザマイクロメータセンサである、請求項１９記載の方法。

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