JP5255761B2 - マルチヘッド複合材料使用機械を動かすプログラムを作成する方法、マルチヘッド複合材料使用機械をプログラムするためのコンピュータプログラムプロダクト、およびマルチヘッド複合材料使用機械を動かすプログラムを作成するための複合部品プログラムポストプロセッサ - Google Patents

Description

発明の分野
この発明は、一般に複合部品の製造に関する。より詳しくは、この発明は、マルチヘッドの、コンピュータ数値制御された複合テープ積層および繊維配置の機械のための部品プログラムを生成することに関する。

発明の背景
複合材料は、自動車、海洋および航空産業を含むさまざまな産業でますます使用されるようになっている。場合によっては、複合部品は、複合テープ積層機械または複合繊維配置機械などの自動化された複合材料使用機械（composite material application machines）を使用して形成され得る。

一部の既存の複合材料使用機械、たとえば、平坦テープ積層機械（flat tape lamination machine, ＦＴＬＭ）または外形付きテープ積層機械（contoured tape lamination machine, ＣＴＬＭ）は、比較的幅の広い複合テープの帯をマンドレルなどの一般に水平または垂直のツーリング表面へと敷設することによって、平坦なまたは軽く外形を付けられた複合部品を製造することができる。他の既存の複合材料使用機械、たとえば、自動化された繊維配置（automated fiber placement, ＡＦＰ）機械は、複合テープの比較的細い帯、またはトウをマンドレルなどの回転する製造ツールの周りに巻付けることにより、一般に円筒形または管状の複合部品を製造することができる。

一般に、既存の自動化された複合材料使用機械は、単一の複合材料使用ヘッドを有する。これに対応して、既存の複合材料使用機械プログラミングシステムは、一般に、単一の複合材料使用ヘッドを有する単一の複合材料使用機械を制御するように設計された数値制御（numerical control, ＮＣ）またはコンピュータ数値制御（computer numerical control, ＣＮＣ）のプログラムを生成することができる。

航空機の胴体セクションを含む比較的大きな複合部品をより効率的に製造するために、高速のマルチヘッド複合材料使用機械が構想されている。構想されるように、マルチヘッド複合材料使用機械は平坦なスパー（飛行機の翼を構成する部材）、縦通材装入物（stringer charges）、翼の外板および機体の胴セクションなどの幅広い複合部品、および自動車、海洋、産業用輸送手段およびプレハブ式建築構造の産業などの他の産業の複合部品を製造することができなければならない。

しかしながら、既存の複合部品プログラミングシステムは、さまざまな複合部品を形成するための複数の複合材料使用ヘッドを備えた複合材料使用機械を効率的にプログラムするための能力を有さない。したがって、過度な手動のプログラミングを必要とすることなしに、さまざまな複合部品を形成するための複数の複合材料使用ヘッドを備えた高速の複合材料使用機械のための複合部品プログラムを効率的に生成することのできる方法および装置を提供することが望ましい。

発明の概要
上述の必要性はこの発明によって大きく満たされ、この発明では、一局面において、一部の実施例でさまざまな複合部品を形成するための複数の複合材料使用ヘッドを備えた高速の複合材料使用機械のための複合部品プログラムを効率的に生成することのできる装置が提供される。

この発明の一局面によると、マルチヘッド複合材料使用機械を動かすプログラムを作成するコンピュータによって実現される方法は、マルチヘッド複合材料使用機械上の第１の複合材料使用ヘッドに割当てられた第１の経路（path）定義を受取るステップと、第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、第１の複合材料使用ヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算するステップを含み得る。この方法は、機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むステップも含み得る。

この発明の別の局面によると、予め定められた動作を行なうためにプロセッサによって実行されるよう構成された命令でコード化されたコンピュータ読取可能媒体を含むマルチヘッド複合材料使用機械をプログラムするためのコンピュータプログラムプロダクトであって、予め定められた動作は、マルチヘッド複合材料使用機械上の第１の複合材料使用ヘッドに割当てられた第１の経路定義を受取ること、および第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、第１の複合材料使用ヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算することを含み得る。予め定められた動作は、少なくとも部分的に機械軸位置解に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むことも含み得る。

この発明のさらに別の局面によると、マルチヘッド複合材料使用機械を動かすプログラムを作成するための複合部品プログラムポストプロセッサは、マルチヘッド複合材料使用機械上の第１の複合材料使用ヘッドに割当てられた第１の経路定義を受取るよう構成された定義受信器と、第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、第１の複合材料使用ヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算するよう構成された機械軸解コンピュータとを含む。ポストプロセッサは、機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むよう構成された出力ファイルコンポーザも含み得る。

この発明の詳細な説明がよりよく理解され、技術に対するこの発明の貢献がよりよく理解されるようにこの発明のある実施例を大まかに説明してきた。当然のことながら、以下に説明され、かつ請求項の主題を形成するこの発明の他の実施例もある。

この点で、この発明の少なくとも１つの実施例を詳細に説明する前に、この発明は、その応用において、以下の説明で述べられるか、または図面で示される構成要素の構造および配置の詳細に制限されないことを理解されたい。この発明は、ここに説明されたもの以外の実施例が可能であり、さまざまなやり方で実行および実現が可能である。さらに、ここおよび要約書で用いられる語法および用語は、説明のためのものであり、制限と見なされるべきではないことを理解されたい。

このため、当業者は、この開示が基づく概念が、この発明のいくつかの目的を実行するための、他の構成、方法およびシステムの設計のための基礎として容易に利用可能であることを理解するであろう。したがって、請求項は、そのような均等な構造物を、それらがこの発明の精神および範囲を離れない限り含むものとしてみなされるべきであることが重要である。

詳細な説明
この発明による実施例は、たとえば、２００５年１１月９日にHagenらによって出願された「複合構造を製造するためのマルチヘッド複合材料使用機械プログラミングの方法および装置（“Multihead Composite Material Application Machine Programming Method and Apparatus for Manufacturing Composite Structures”）」と題される、米国特許出願連続番号第１１／２６９，９０５号に開示される複合部品プログラム生成器などの複合部品プログラム生成器とともに、またはその構成要素として使用され得る複合部品プログラムポストプロセッサを提供し、この出願の開示の全体をここに引用により援用する。

複合部品プログラムポストプロセッサは、比較的平坦な、外形付きのまたは一般に円筒形の複合部品を含む、さまざまな大型の複雑な複合部品のための複合部品プログラムを生成することができる。このプログラミング方法は、手動または既存の自動化されたプログラミング方法に関して、マルチヘッド複合材料使用機械のための複合部品プログラムを生成するのに必要とされる労力を一桁低減することができる。

複合部品プログラムポストプロセッサは、たとえば、既存の複合テープ敷設機械および自動化された繊維配置機械などの単一の複合材料使用ヘッドを有するコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）複合材料使用機械とともに使用するための複合部品プログラムを生成することができる。さらに、複合部品プログラムポストプロセッサは、ＣＮＣマルチヘッド複合材料使用機械およびマルチ機械複合製造設備とともに使用するための複合部品プログラムを生成することができる。

複合部品プログラムポストプロセッサは、定義受信器、ルートデリニエータ、接近および離脱プロファイラ、機械軸解コンピュータおよび出力ファイルコンポーザを含み得る。定義受信器は、たとえば、複合部品プログラム生成器から複合材料適用経路定義を受取ることができる。さらに、ルートデリニエータは、マルチヘッド複合材料使用機械のためのツールキャリッジ（tool carriage）および製造ツールのルートを描くことができる。さらに、接近および離脱プロファイラは、経路に接近および離脱のプロファイルを追加することができ、機械軸位置コンピュータは、複合材料使用機械を制御するための、かつ複合材料使用ヘッドを経路に沿って案内するための機械軸位置を計算することができる。出力ファイルコンポーザはＣＮＣ複合部品プログラムを構成することができる。

複合部品ポストプロセッサは、一部の既存のＣＮＣコントローラの最大の補間グループサイズによって許されるより多くの数の機械軸を制御するための複合部品プログラムを生成することができる。たとえば、一部の既存の複合プログラミング方法は１つの複合材料使用ヘッドに制限されるが、ここに開示される方法は、共通の可動のツールキャリッジおよび対応する回転する製造ツール上で５０までの機械軸を有する４ヘッドおよび８ヘッドの構成で実証されている。さらに、この方法は、少なくとも１６のシングルヘッド機械を有する少なくとも１６の配送ヘッドまたはシステムを有する機械とともに使用するために調整することができる。

全体を通して同様の番号が同様の部品を示す添付の図面を参照して、この発明を説明する。この発明による実施例は、シングルヘッドまたはマルチヘッドの複合材料使用機械を制御することのできる複合部品プログラムを生成するための複合部品プログラムポストプロセッサを提供する。図１は複合部品プログラムポストプロセッサ１０の代表的な実施形態の１つの実施例を示し、プロセッサ１２、メモリ１４、定義受信器１６、ルートデリニエータ１８、接近および離脱プロファイラ２０、機械軸解コンピュータ２２、出力ファイルコンポーザ２４および入出力（Ｉ／Ｏ）装置２６を含み、これらのすべてはデータリンク２７によって相互に接続される。

プロセッサ１２、メモリ１４および入出力装置２６は、パーソナルコンピュータ（personal computer, ＰＣ）、ＵＮＩＸ（登録商標）ワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、携帯情報端末（personal digital assistant, ＰＤＡ）またはそれらの組合せなどの一般的なコンピュータの一部であってもよい。残りの構成要素は、複部品プログラムポストプロセッサ１０の所望の機能を行なうためにメモリ１４にロードされかつプロセッサ１２によって処理され得るコンピュータ読取可能媒体に記憶されるソースコード、オブジェクトコードまたは実行可能なコードなどのプログラミングコードを含み得る。

ポストプロセッサ１０はさらに、複合部品を形成するために、製造ツール表面または以前の層面上に複合材料を適用するために複合材料使用ヘッドが追随することのできる経路定義を受取ることができる。経路定義は、たとえば、経路生成器または経路を規定し、かつ経路を特定のタイプの複合材料使用機械の個々の複合材料使用ヘッドに割当てる複合部品プログラム生成器のコースヘッドマネージャから受取られ得る。

たとえば、図２は、製造ツール２８の表面にわたって一般に水平方向で指定された８つの代表的な複合材料適用経路３０とともに、大型の一般に円筒形の複合部品のための製造ツール２８またはマンドレルを示す。図２は、さらに第１の層の境界３２および第２の層の境界３４を示す。８つの連続的な複合材料セグメント、この場合、複合材料適用経路３０に対応するテープコース３６は、第１の層の境界３２内に描かれる。同様に、７つの連続的な複合テープコース３８は、第２の層の境界３４内に描かれ、経路３０の隣接する対の各々の間の距離より実質的に小さい幅または名目上の複合テープ幅を有する非標準のテープコース４０を含む。

例として、複合テープ敷設機械は、ツールキャリッジに取付けられ、かつ３インチ、６インチまたは他の適切な幅の標準または名目上の幅を有する複合テープを適用するよう構成された１つまたは複数の複合材料使用ヘッドを有し得る。複合テープ敷設機械はさらに、非標準の幅を有する複合テープの帯または複数の帯を適用する複合材料使用ヘッドを含み得る。たとえば、代表的なマルチヘッド複合テープ敷設機械は、名目上３インチの幅の複合テープの帯を適用する１つまたは複数の標準ヘッド、および８分の１インチまたは４分の１インチの幅の帯または「トウ」などの非標準の幅の複合テープの帯を適用する１つまたは複数の特化されたヘッドを含み得る。さらに、特化されたヘッドは、名目上のテープ幅に等しい総計の幅までの複数の非標準の帯、たとえば、２４までの８分の１インチの複合テープのトウを標準の３インチの名目上のテープ幅を有する機械で適用する能力を有してもよい。

図２に示される複合材料適用経路３０およびテープコース３６、３８は製造ツール２８の軸に一般に水平または平行であるが（参考のため、この例では、０度の繊維の方向付け）、追加的な層は、複合部品の設計要件を満たすために９０度または４５度もしくは好適な繊維の方向付けなどの他の繊維の方向付けを有してもよい。さらに、隣接する複合材料セグメントの間の隙間のサイズまたは重なりのサイズに制限を設定するために基準が確立される。

複合部品プログラムポストプロセッサ１０の一実施例では、経路定義は、たとえば、一般に平坦なまたは外形を付けられた部品を製造するためにデカルト座標系で受取られ得る。他の実施例では、ポストプロセッサ１０は、たとえば、一般に円筒形の部品を回転する製造ツール２８上で製造するための角度基準系などの極座標系、円筒座標系、円座標系、球座標系、曲線座標系等の好適な座標系で経路定義を受取り得る。

一部の実施例では、ポストプロセッサ１０は、テープ積層機械の場合に個々のテープコース３６、３８などの個々の複合材料セグメントの定義も受取り得る。複合材料セグメント定義はテープコースを形成するために必要なテープ切断パターンを規定することができる。ポストプロセッサ１０の一実施例では、テープ切断パターンはテープコース３６、３８の中心線に垂直な太い方の端の切断（butt cut）として規定されるが、他の実施例では、テープ切断パターンは、たとえば線分の組合せからなるより複雑なパターンとして規定され得る。

ポストプロセッサ１０の好ましい実施例では、経路は、特定のタイプの複合材料使用機械の個々の配送ヘッド（機械に特有）、および製造ツール表面上の特定のツールキャリッジパス（tool carriage pass）へと割当てられ得る。しかしながら、他の実施例では、経路定義は複合材料使用機械から独立していてもよい（機械から独立）。

経路定義、複合材料セグメント定義およびヘッドへの経路およびツールキャリッジパスの割当データは、マルチヘッド複合材料使用機械および従来のシングルヘッド複合材料使用機械で実行可能な機械コードフォーマットの形でＣＮＣ部品プログラムを生成するためにポストプロセッサ１０によって使用され得る。ポストプロセッサ１０は、プログラマーが製造ツールまたは複合部品の表面への接近またはそこからの離脱、および開始、停止ならびに複合材料の切断などの複合材料使用ヘッド力学を管理するためのポストプロセシングにおける能力を提供し得る。ポストプロセッサ１０は、全体的な複合材料使用量（application rate）を改善または最適化するために、プログラマが機械軸の加速度および速度を制御することを可能にする。

初めに、ポストプロセッサ１０は、経路定義およびヘッドへの経路およびキャリッジパスの割当を含む経路データを受取ることができる。ポストプロセッサ１０は、各ツールキャリッジパスまたは複合材料セグメントの始まりの製造ツールまたは複合部品の表面への複合材料使用ヘッドの接近のため、および各パスまたはセグメントの終わりの表面からの複合材料使用ヘッドの離脱のために機械軸モーション制御データを追加することができる。つまり、所与のツールキャリッジパス上で割当てられた経路を有する各複合材料の使用ヘッドに対して、ポストプロセッサ１０は表面への接近（approach-to-surface）定義またはモーションプロファイル、および表面からの離脱（departure-from-surface）定義またはモーションプロファイルを追加することができる。一部の実施例では、ポストプロセッサ１０は、各複合材料適用経路３０に対してヘッド接近プロファイルおよび離脱プロファイルを追加することができる。他の実施例では、ポストプロセッサ１０は、経路３０の各々に沿って各複合材料セグメントに対してヘッド接近プロファイルおよび離脱プロファイルを追加することができる。

したがって、各複合材料適用経路３０に対して、または各経路３０に沿った各複合材料セグメントに対して、ポストプロセッサ１０は、複合材料供給機構のための機械軸モーション制御データを追加することができる。たとえば、ポストプロセッサ１０は、複合材料供給機構を始動し、複合材料の供給率を加速して、材料使用ヘッドに製造ツールまたは複合部品の表面の速度を一致させ、供給機構に複合材料を放つように命じ、供給機構を停止し、かつ複合材料が名目上の張力に対して送り込まれ続けるようにするためのプロファイルを追加することができる。このプロセスは、「実行中の追加（add on the fly）」と称され、複合材料の端部が正確な位置に配置されるように同期され得る。たとえば、テープ敷設機械では、「実行中の追加」プロセスは、テープの端部が正確に複合材料セグメント定義によって特定された位置で対応するヘッドの圧縮装置の下を通るように、つまり、特定された複合材料端部配置許容差に従って通るように同期され得る。

同様に、各複合材料適用経路３０に対して、または各経路３０に沿った各複合材料セグ
メントに対して、ポストプロセッサ１０は、対応するヘッドを前もって加速し、次にヘッドを瞬間的に減速して製造ツール表面の速度と一致させ、複合材料供給機構を停止し、複合材料端部を切断し、ヘッドを加速してツールキャリッジまたは複合材料使用ヘッドの「配列（“constellation”」に対する名目上の位置にヘッドの位置を変えるための機械軸モーション制御データを追加することができる。このプロセスは「実行中の切断（cut on
the fly）」と称され、複合材料端部が正確な位置に配置されるように同期され得る。たとえば、テープ敷設機械では、「実行中の切断」プロセスは、テープの端部が正確に複合材料セグメント定義によって特定された場所で対応するヘッドの圧縮装置の下を通るように、つまり、特定された複合材料端部配置許容差に従って通るように同期され得る。さらに、「実行中の切断」プロセスは、ヘッドを減速して瞬間的に製造ツールまたは複合部品の表面に対して固定された位置を維持し、複合材料が定位置で切断されるための時間を与えることを含み得る。

「実行中の追加」および「実行中の切断」のモーションプロファイル、ならびに表面への接近および表面からの離脱のモーションプロファイルは、ツールキャリッジおよび製造ツールが一定の速度で移動するか、または接近、離脱、追加および切断の位置から独立した配列モーションプロファイルに従うことを可能にするような態様で規定され得る。さらに、「実行中の追加」および「実行中の切断」のモーションプロファイル、ならびに表面への接近および表面からの離脱のモーションプロファイルは動的であってもよく、つまり、モーションプロファイルは、個々の複合材料セグメントの長さおよび複合材料セグメント間のそれぞれの距離に応じて異なり得る。

したがって、ポストプロセッサ１０はさらに、複合材料使用ヘッドの接近および離脱のモーションプロファイル、ならびに「実行中の追加」および「実行中の切断」のモーションプロファイルが、すべての点で、対応する複合材料使用ヘッドの絶対位置およびツールキャリッジの位置に関する相対位置に関して、連続的かつ滑らかなヘッドのモーションを規定することを確認することができる。さらに、ポストプロセッサ１０は、接近、離脱、「実行中の追加」および「実行中の切断」のモーションプロファイルが複合材料使用機械の力学に関する要件または仕様に違反しないことを確認することができる。

一部の実施例では、ポストプロセッサ１０は、表面への接近定義に、複合材料アプリケータ圧縮装置が作動されるべき特定された位置、または「圧縮オン」位置を含むことができる。同様に、ポストプロセッサ１０は、表面からの離脱定義に、複合材料アプリケータ圧縮装置が停止されるべき特定された位置、または「圧縮オフ」位置を含むことができる。他の実施例では、ポストプロセッサ１０は、経路３０の各々に沿って各複合材料セグメントに対して、たとえば、複合テープ敷設機械の場合に各経路３０に沿って各テープコースに対して、「圧縮オン」位置および「圧縮オフ」位置を特定することができる。

さらに、ポストプロセッサは、ツールキャリッジパスに対して複数の配列構成を規定することができる。たとえば、すべての標準ヘッドを備えた機械に関して、ヘッドは、表面上で動かすことのできるツールキャリッジ上の一般に固定された配列構成で配置され得る。別個の配列設計が、層の方向付けおよび経路３０に沿ったツールキャリッジの移動方向の各組合せに必要とされる。さらに、各ヘッドは、表面上で対応する経路３０の正確な３−Ｄの幾何学的配置を追跡するように限られた範囲内で配列に対して動かすことができる。さらに、配列内での個々の複合材料使用ヘッドの運動の制限または許容差は、複合材料使用ヘッド間、または複合材料使用ヘッドと他の機械構造との間の衝突を防止することができる。

さらに、ポストプロセッサ１０は、配列通路（constellation pathway）、または配列通路のシーケンスを規定することができる。つまり、ポストプロセッサ１０は、単一のツ
ールキャリッジパスに割当てられた材料適用経路３０のグループを評価し、かつ経路３０のグループに対して中間の通路を決定することができる。たとえば、ポストプロセッサ１０は、ツールキャリッジパスに対して割当てられた経路を有する各複合材料使用ヘッドに関して理想的な配列通路を決定し、かつ理想的な経路のセットに基づいて中間の配列通路を決定することができる。ポストプロセッサはさらに、ヘッドの各々が配列通路に基づいて対応する経路位置のすべての点に到達可能であることを確認することができる。

さらに、ポストプロセッサ１０は、中間の通路を伸ばし、かつ各パスに対して配列の開始および終了の点を規定することができ、つまり、ポストプロセッサ１０は、複合材料使用ヘッドが特定の配列構成でセットされるかまたは位置付けられ得る位置、および複合材料使用ヘッドが異なる配列構成でリセットされるかまたは再位置付けされ得る位置を特定することができる。ポストプロセッサ１０はさらに、一連の配列通路を指向性のある通路の連鎖、または単一の連続的な通路へと接続することができる。

配列通路に基づいて、ポストプロセッサ１０は、ツールキャリッジルート（tool carriage route）および製造ツールまたはマンドレルのルートを規定することができる。たとえば、ポストプロセッサ１０は、製造ツールまたは複合部品の表面にわたるツールキャリッジの指向性のあるパスのシーケンス、および回転するマンドレルに対する回転運動または角運動もしくは平坦なまたは外形を付けられたマンドレルに対する並進運動のシーケンスを決定することができる。製造ツールまたは複合部品の表面上の複合材料使用ヘッドの運動は、製造ツールに関するツールキャリッジの関係位置に依存するため、製造ツールまたは複合部品の表面上の複合材料使用ヘッドの一部の運動は、ツールキャリッジ位置、製造ツール位置またはその両方の変化によって決定することができる。したがって、製造ツールルートおよびツールキャリッジルートは相互に依存し得る。

したがって、ポストプロセッサ１０は、製造ツールルートをツールキャリッジルートに同期させ、製造ツールおよびツールキャリッジの運動の効率的または最適な組合せを決定し配列通路に基づいて必要な関係位置を得ることができる。つまり、ポストプロセッサ１０は、配列通路を生じさせるために、ツールキャリッジおよび製造ツールに対して同時に機械軸解を生成するための典型的な機械運動学論理を実現することができる。

さらに、経路３０および対応する配列通路に基づいて、プロセッサ１０は、割当てられた通路を有する各複合材料使用ヘッドに対して相対経路を規定することができる。相対経路は個々の経路３０を配列通路に関連付ける。したがって、ポストプロセッサは、相対経路に基づいてツールキャリッジに関する個々のヘッドの運動を制御するための機械軸解を決定することができる。たとえば、ポストプロセッサ１０は、配列通路点、個々の経路点および製造ツール表面または更新された表面正規データに基づいて機械軸位置解を生成するための典型的な機械運動学論理を実現することができる。機械軸解は、複合材料使用ヘッド、ツールキャリッジまたは製造ツールのモーションを生成するために、サーボモータまたは好適なアクチュエータによって複合材料使用機械の運動を制御するために使用することができる。

しかしながら、既存のＣＮＣコントローラは、単一の捕間グループの比較的多数の軸を捕間するための能力を有さない。つまり、既存のＣＮＣコントローラの軸カウントの制限を克服するために、ＣＮＣコントローラではなく、ポストプロセッサ１０は、すべての点における、個々の機械軸位置、速度、加速度、およびジャークまたはサージを算出することができる。ポストプロセッサ１０はさらに、機械軸解が機械の制限または仕様に違反しないことを確認し、機械軸解に小さな調節を行なって滑らかな物理的な遷移を生成することができ、一方で、正確な複合材料適用経路を維持することができる。したがって、ポストプロセッサは複合材料使用ヘッドの機械軸解の同期を厳密にとることができる。さらに
、ポストプロセッサ１０は、正確な複合材料使用ヘッド制御を維持するために個々のヘッドの機械軸解をツールキャリッジおよび製造ツールの機械軸解に厳密に同期させることができる。

ポストプロセッサ１０の好ましい実施例では、比較的多数の協調された機械軸を管理するために、複数の分散されたＣＮＣコントローラにわたるマスタ−スレーブの軸関係が実現され得る。たとえば、マルチヘッド複合材料使用機械はマスタＣＮＣコントローラおよび複数のスレーブＣＮＣコントローラによって制御され得る。マスタコントローラおよびスレーブコントローラは、各捕間サイクル中にさまざまなコントローラ間での関連データの交換を容易にすることができる高速バス上でネットワークされ得る。したがって、マスタコントローラは個々のＣＮＣ捕間サイクルを調整することができる。

さらに、全体的な複合材料使用率を向上するため、ポストプロセッサ１０は、配列レート、またはマスタ軸のモーションのレートを−これはたとえばツールキャリッジのモーション、製造ツールのモーションまたはツールキャリッジのモーションと製造ツールのモーションの組合せに対応することがあり得るが−各ツールキャリッジパスに対するさまざまな複合材料使用機械の動作に対応するいくつかの予め定められたレートのうちの１つに設定することができる。たとえば、好ましい実施例では、配列レートは、複合材料の「追加」、「配置」および「切断」の機械の動作に対応する３つの基本的なレートのうちの１つに調節され得る。一般に、配列レートは、ツールキャリッジパスの時間におけるあらゆる点におけるアクティブな複合材料使用ヘッドの最悪の場合の力学によって制限されることがあり、加速または減速の時間が考慮される。

さらに、ポストプロセッサ１０は、すべての複合材料使用ヘッド、ツールキャリッジおよび製造ツール機械軸に対して機械軸制限を調べて機械軸の制限がいかなるときも超過されないことを確認することができる。さらに、ポストプロセッサ１０は、すべての複合材料使用ヘッドの位置を調べて複合材料使用ヘッドのモーション経路に衝突がないようにすることができる。さらに、ポストプロセッサ１０は、複合部品プログラムのために複合材料の使用の合計を算出および報告することができる。

結果的に、ポストプロセッサ１０は、特定の複合材料使用機械とともに使用されるＣＮＣコントローラと互換性のあるデータフォーマットの機械軸解の結果を含む出力ファイルまたは出力ファイルのセットを作成することができる。たとえば、ポストプロセッサ１０の好ましい実施例では、出力ファイルは、シーメンス（Siemens） ８４０Ｄ ＣＮＣコントローラファミリーと互換性のある一義的なカーブテーブルフォーマットで書かれ得る。一部の実施例では、出力ファイルまたは出力ファイルのセットは、複合部品プログラムによって規定された各ツールキャリッジパスに対して作成され得る。

たとえば、各ツールキャリッジパスに対して、ポストプロセッサ１０は、各機械軸に対するカーブテーブルファイルを生成して、必要なマスタ-スレーブ関係を含む線形補間座標点の対または多項式関数定義などの位置データを提供することができる。さらに、各ツールキャリッジパスに対して、ポストプロセッサ１０は、各複合材料使用ヘッドに対する追加的なカーブテーブルファイルを生成して、複合材料供給制御データ、カッター制御データ等の補助コード定義を提供することができる。したがって、ポストプロセッサ１０は、ＣＮＣコントローラおよび複合部品を製造するための複合テープ積層機械または自動化された繊維配置（ＡＦＰ）機械などの複合材料使用機械と使用するための複数の同時に実行可能な複合部品プログラムを作成することができる。

いくつかの実施例においては、出力ファイルデータフォーマットは、ここで開示されているようなマスタ−スレーブＣＮＣ制御方式と互換性があり得る。たとえば、好ましい実
施例においては、シーメンス８４０Ｄカーブテーブルフォーマットは、マルチヘッド複合材料使用機械のマスタ−スレーブ軸関係を実現し得る。これが可能であるのは、カーブテーブルが、各々の機械軸に適用される従来のＣＮＣ制御変数に加えて、先行する変数と、機械軸の対の両方に適用され得るスレーブ変数との間の数学的定義を提供できるからである。

この発明の好ましい実施例においては、ポストプロセッサ１０は、出力ファイルまたは補足的な出力ファイルを受取ることのできる機械シミュレータと互換性のあるデータフォーマットで補足的な出力ファイルまたは補足的な出力ファイルの組を作成し、複数の機械軸を備えた複数の複合材料使用ヘッドを含め、複合材料使用機械動作をシミュレートし得る。たとえば、ポストプロセッサ１０は、たとえばシーメンス８４０Ｄカーブテーブルフォーマットで複合部品プログラムを翻訳できない可能性のある機械シミュレータによって用いられる機械軸位置データの時間ベースのサンプリングを含む出力ファイルを作成することができる。

図３は、複合部品プログラムを作成するために複合部品プログラムポストプロセッサによって実行することができるステップのシーケンスを示すフローチャートである。そのプロセスはステップ番号４２の「定義を受取る」から始められ得る。ここでは、複合部品プログラムポストプロセッサは、複合部品を形成するために複合材料使用ヘッドが製造ツール面または先行の層面の上に複合材料を使用するために追従し得る経路定義を含むデータファイルを受取り得る。加えて、ポストプロセッサは、複合材料セグメント定義とヘッドへの経路およびツールキャリッジパスの割当とに関するデータを受取り得る。

入力定義を受取った後、ステップ４４の「接近／離脱プロファイルを追加」において、ポストプロセッサは、各々の複合材料使用経路または当該経路の各々に沿った各複合材料セグメントのために、表面への接近定義またはモーションプロファイル、および表面からの離脱定義またはモーションプロファイルを追加し得る。次いで、ステップ４６の「補助機能を規定」において、ポストプロセッサは、複合材料供給制御データ、カッター制御データなどの補助コード定義でプログラムを増強し得る。

次いで、ステップ４８の「配列通路を描く」において、ポストプロセッサは配列通路を描き得る。たとえば、上述のとおり、ポストプロセッサはツールキャリッジパスのための複合材料使用ヘッドの適切な配列構成を規定し、ツールキャリッジパスのために割当てられた経路を有する各々の複合材料使用ヘッドに関する理想的な配列通路を決定し得る。理想的な経路の組に基づいて、ポストプロセッサは、各々のツールキャリッジパスのための中間配列通路を決定し、結果として得られる配列通路を、連続的な一連の指向性の通路または単一の連続的な通路に接続し得る。このステップ中に、ポストプロセッサは、配列通路に基づいてツールキャリッジルートおよび製造ツールルートを描き得る。次に、ステップ５０の「ヘッド相対経路を決定」において、ポストプロセッサは、個々の経路を配列通路に関係付ける各々の複合材料使用ヘッドのための相対経路を規定し得る。

制御は、ステップ５２の「機械軸位置を計算」に進む。ここでは、複合部品プログラムポストプロセッサは、相対経路に基づいてツールキャリッジに対する個々のヘッド運動を制御し、ツールキャリッジ運動を制御し、製造ツール運動を制御するよう機械軸解を決定し得る。たとえば、上述のとおり、ポストプロセッサは、配列通路点、個々の経路点および製造ツール面または更新された表面公称データに基づいて複合材料使用ヘッド機械軸位置解を生成するための典型的な機械運動学論理を実現することができる。こうして、上に説明したとおり、複合材料使用ヘッド、ツールキャリッジおよび製造ツールのための機械軸解を厳密に同期させることができる。

ここで、ステップ５４の「制限をチェック」において、ポストプロセッサは、いかなるときにも機械軸の制限が超過されないことを確認し、ヘッドの移動経路に衝突がないことを確実にするためにすべての複合材料使用ヘッド位置をチェックし得る。このステップ中に、ポストプロセッサは、すべての点における個々の機械軸位置、速度、加速度およびジャークまたはサージを算出し、かつ、滑らかな物理的遷移をもたらすために機械軸解に微調整を加えつつも、正確な複合材料使用経路を維持し得る。

ステップ５６の「ＣＮＣ出力ファイルを書込」において、上述のとおり、複合部品プログラムポストプロセッサは、たとえばシーメンス８４０Ｄカーブテーブルフォーマットで特定の複合材料使用機械とともに用いられるＣＮＣコントローラと互換性のあるデータフォーマットである機械軸解の結果を含む出力ファイルの組を含む複合部品プログラムを作成し得る。最後に、ステップ５８の「シミュレーション出力ファイルを書込」において、ポストプロセッサは、選択的に、たとえば物理的な機械をモデル化するのにシミュレータによって用いられ得るシミュレーションデータフォーマットである機械軸位置データの時間ベースのサンプリングを含む補足的な出力ファイルの組を作成し、ＣＮＣコントローラ機能を複製し、機械の衝突の回避およびプロセスの改善を容易にするようにサイクル情報を作成し得る。

図１および図３は、この発明のさまざまな実施例に従った方法、装置およびコンピュータプログラムプロダクトを示すブロック図およびフローチャートである。ブロック図、フローチャートおよび制御フロー図の各ブロックまたはステップ、ならびに、ブロック図、フローチャートおよび制御フロー図におけるブロックの組合せがコンピュータプログラム命令または他の手段によって実現され得ることが理解されるだろう。コンピュータプログラム命令について述べているが、この発明に従った装置は、開示された機能を実行するための、１つ以上のプロセッサまたはコントローラを含むハードウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの何らかの組合せなどの他の手段を含み得る。

この点で、図１は、この発明の実施例が実現され得る汎用コンピュータの主要な構成要素のうちのいくつかを含む一実施例の装置を示す。コンピュータが図１に示されるよりも多くの構成要素を含み得ることを当業者は認識するだろう。しかしながら、この発明を実施するための具体的な実施例を開示するためにこれらの一般的に従来の構成要素がすべて示されているとは限らない。汎用コンピュータは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ（random access memory））および読出専用メモリ（ＲＯＭ（read-only memory））を含み得る処理ユニット１２およびシステムメモリ１４を含み得る。当該コンピュータはまた、付加的なデータを記憶することのできるハードディスクドライブなどの不揮発性記憶メモリを含み得る。

この発明の実施例はまた、マウス、キーボード、モニタなどの１つ以上の入力または出力装置を含み得る。テキストおよび画像データを示すためのディスプレイ、ならびに、ユーザからの特定の動作の要求を可能にするユーザインターフェイスが設けられてもよい。さらに、この発明の実施例は、ネットワークインターフェイスを介して１つ以上のリモートコンピュータに接続され得る。この接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ（local area network））ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ（wide area network））を介していてもよく、このような接続のために必要な回路をすべて含み得る。この発明の一実施例においては、文書のコレクションは、インターネットを介して受取られる文書を含む。ローカルな文書のコレクション、すなわち、１つのコンピュータ上のすべての文書、サーバまたはネットワーク環境におけるクライアントに記憶される文書などを含めて、他の実施例が実現可能である。

典型的には、コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能
な機械上で実行される命令がブロック図、概略図またはフローチャートにおいて特定される機能を実現するための手段を作成するように、特化された機械を作成するようコンピュータまたは他の汎用のプログラム可能な機械にロードされ得る。このようなコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ読取可能媒体に記憶された命令がブロック図、概略図またはフローチャートにおいて特定される機能を実現する命令手段を含む製造物を作り出すように、コンピュータまたは他のプログラム可能な機械にロードされると特定の態様で機能するよう当該機械に命じ得るコンピュータ読取可能媒体に記憶され得る。

加えて、コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能な機械上で実行される命令がブロック図、概略図、フローチャートブロックまたはステップにおいて特定される機能を実現するためのステップを提供するように、コンピュータによって実現されるプロセスをもたらすようコンピュータまたは他のプログラム可能な機械によって一連の演算ステップを実行させるためにコンピュータまたは他のプログラム可能な機械にロードされ得る。

したがって、ブロック図、フローチャートまたは制御フロー図のブロックまたはステップは、特定された機能を実行するための手段の組合せ、特定された機能を実行するためのステップの組合せ、および、特定された機能を実行するためのプログラム命令手段をサポートする。ブロック図、概略図またはフローチャートの各ブロックまたはステップ、ならびにブロックまたはステップの組合せが、特定された機能またはステップを実行する特殊用途のハードウェアベースのコンピュータシステムまたは特殊用途のハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せによって実現され得ることも理解されるだろう。

例示だけを目的として提供される一例として、サーチエンジンアプリケーションのデータ入力ソフトウェアツールは、１つ以上のサーチ用語を含む問合せを受取るための代表的な手段であり得る。アプリケーションの同様のソフトウェアツール、またはこの発明の実施例の実現例は、特定された機能を実行するための手段であり得る。たとえば、この発明の実施例は、マウス、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、スキャナなどのユーザ制御の入力装置と処理要素とをインターフェイスで接続するためのコンピュータソフトウェアを含み得る。同様に、この発明の実施例の出力は、たとえば、ディスプレイソフトウェアとビデオカードハードウェアとディスプレイハードウェアとの組合せを含み得る。処理要素は、たとえば、中央処理装置（ＣＰＵ（central processing unit））、算術論理ユニット（ＡＬＵ（arithmetic logic unit））または制御ユニットなどのコントローラまたはマイクロプロセッサを含み得る。

この発明の多くの特徴および利点が詳細な明細書から明らかであり、このため、添付の特許請求の範囲により、この発明の真の精神および範囲内に収まるこの発明のこのような特徴および利点をすべて包含することが意図されている。さらに、多数の変更例および変形例が当業者に容易に見出されるので、この発明を図示および記載される正確な構造および動作に限定することは所望されず、したがって、この発明の範囲内で、好適なすべての変更例および同等例が用いられてもよい。

この発明の実施例の機能を実行するのに適した種類の複合部品プログラムポストプロセッサを示すブロック図である。 この発明の好ましい実施例によってプログラムされ得る指定された複合材料使用経路およびテープコースを示す概して円筒形で大きな複合部品を示す斜視図である。 方法またはプロセスの一実施例に従った複合部品プログラムを作成するために追従され得るステップを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 複合部品プログラムポストプロセッサ、１２ プロセッサ、１４ メモリ、１６
定義受信器、１８ ルートデリニエータ、２０ 接近および離脱プロファイラ、２２ 機械軸解コンピュータ、２４ 出力ファイルコンポーザ、２６ 入出力装置、２７ データリンク。

Claims (36)

1. マルチヘッド複合材料貼付け機械を動かすプログラムを作成する、コンピュータによって実現される方法であって、
   前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に使用するための複合部品プログラムを生成する複合部品プログラム生成器から、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上のツールキャリッジに取り付けられた複数の複合材料貼付けヘッドに割当てられ、前記複数の複合材料貼付けヘッドのそれぞれの貼付け経路を規定する複数の経路定義を受取るステップ、前記複数の経路定義は、前記複数の複合材料貼付けヘッドのうちの第１の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第１の経路定義を含み、
   前記複数の経路定義から、前記複数の複合材料貼付けヘッドの全ての貼付け経路の平均の経路を規定する中間の通路を決定するステップ、
   前記中間の通路に基づいて前記複数の複合材料貼付けヘッドの配列構成を規定するステップ、
   前記配列構成の決定に応じて前記第１の複合材料貼付けヘッドを第１の配列位置に割当てるステップ、
   前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算するステップ、及び、
   前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むステップを含む、コンピュータによって実現される方法。
2. 前記複数の経路定義は、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上の前記ツールキャリッジに関連付けられる第２の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第２の経路定義をさらに含み、
   前記方法は、前記第２の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第２の機械軸位置解を計算するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
3. 前記複数の経路定義は、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上の前記ツールキャリッジに関連付けられる第３の複合材料貼付けヘッドに割当てられた少なくとも第３の経路定義を含み、
   前記方法は、前記第３の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも前記第３の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第３の機械軸位置解を計算するステップをさらに含む、請求項２に記載の、コンピュータによって実現される方法。
4. 前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを層面に案内する接近プロファイルを追加するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
5. 前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給開始プロファイルおよび圧縮オン位置を特定するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
6. 前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給停止プロファイルおよび圧縮オフ位置を特定するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
7. 前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、層面から離れるよう前記第１の複合材料貼付けヘッドを案内する離脱プロファイルを追加するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
8. 前記配列構成、前記第１の経路定義および少なくとも１つの追加の経路定義に基づいて配列通路を決定するステップを含み、前記第１の機械軸位置解はさらに、前記配列通路に対する前記第１の経路定義の関係に少なくとも部分的に基づいている、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
9. 前記配列通路に基づいてツールキャリッジルートを描くステップと、
   前記配列通路に基づいて製造ツールルートを描くステップとをさらに含み、前記ツールキャリッジルートおよび前記製造ツールルートは相互依存している、請求項８に記載の、コンピュータによって実現される方法。
10. 前記ツールキャリッジルートに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドおよび少なくとも第２の複合材料貼付けヘッドに関連付けられるツールキャリッジを制御する複数のキャリッジ機械軸位置解を計算するステップをさらに含む、請求項９に記載の、コンピュータによって実現される方法。
11. 前記製造ツールルートに少なくとも部分的に基づいて、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に関連付けられる製造ツールを制御する複数のツール機械軸位置解を計算するステップをさらに含む、請求項９に記載の、コンピュータによって実現される方法。
12. 前記機械軸位置解が機械の制限に違反しないことを確認するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
13. 機械軸速度、機械軸加速度および機械軸ジャークから選択される少なくとも１つを算出するステップをさらに含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
14. 前記出力データファイルは複数のカーブテーブルを含む、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
15. 前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいて補足的な出力データファイルを書込むステップをさらに含み、前記出力データファイルはシミュレータと互換性がある、請求項１に記載の、コンピュータによって実現される方法。
16. 予め定められた動作を実行するために、プロセッサによって実行されるよう構成された命令でコード化されたコンピュータ読取可能媒体を含む、マルチヘッド複合材料貼付け機械をプログラムするためのコンピュータプログラムであって、前記予め定められた動作は、
    前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に使用するための複合部品プログラムを生成する複合部品プログラム生成器から、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上のツールキャリッジに取り付けられた複数の複合材料貼付けヘッドに割当てられ、前記複数の複合材料貼付けヘッドのそれぞれの貼付け経路を規定する複数の経路定義を受取ること、前記複数の経路定義は、前記複数の複合材料貼付けヘッドのうちの第１の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第１の経路定義を含み、
    前記複数の経路定義から、前記複数の複合材料貼付けヘッドの全ての貼付け経路の平均の経路を規定する中間の通路を決定すること、
    前記中間の通路に基づいて前記複数の複合材料貼付けヘッドの配列構成を規定すること、
    前記配列構成の決定に応じて前記第１の複合材料貼付けヘッドを第１の配列位置に割当てること、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算すること、及び、
    前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むことを含む、コンピュータプログラム。
17. 前記複数の経路定義は、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上の前記ツールキャリッジに関連付けられる第２の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第２の経路定義をさらに含み、
    前記予め定められた動作は、前記第２の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第２の機械軸位置解を計算することをさらに含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
18. 前記予め定められた動作はさらに、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを層面に案内する接近プロファイルを追加することと、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給開始プロファイルおよび圧縮オン位置を特定することとを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
19. 前記予め定められた動作はさらに、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給停止プロファイルおよび圧縮オフ位置を特定することと、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、層面から離れるよう前記第１の複合材料貼付けヘッドを案内する離脱プロファイルを追加することとを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
20. 前記予め定められた動作はさらに、
    前記配列構成、前記第１の経路定義および少なくとも１つの追加の経路定義に基づいて配列通路を決定することを含み、前記第１の機械軸位置解はさらに、前記配列通路に対する前記第１の経路定義の関係に少なくとも部分的に基づいている、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
21. 前記予め定められた動作はさらに、
    前記配列通路に基づいてツールキャリッジルートを描くことと、
    前記ツールキャリッジルートに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドおよび少なくとも第２の複合材料貼付けヘッドに関連付けられるツールキャリッジを制御する複数のキャリッジ機械軸位置解を計算することとを含む、請求項２０に記載のコンピュータプログラム。
22. 前記予め定められた動作はさらに、
    前記配列通路に基づいて製造ツールルートを描くことを含み、前記ツールキャリッジルートおよび前記製造ツールルートは相互依存しており、前記予め定められた動作はさらに、
    前記製造ツールルートに少なくとも部分的に基づいて、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に関連付けられる製造ツールを制御する複数のツール機械軸位置解を計算することを含む、請求項２１に記載のコンピュータプログラム。
23. 前記予め定められた動作はさらに、
    機械軸速度、機械軸加速度および機械軸ジャークから選択される少なくとも１つを算出することと、
    前記機械軸位置解が機械の制限に違反しないことを確認することとを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
24. 前記出力データファイルは複数のカーブテーブルを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
25. 前記予め定められた動作はさらに、前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいて補足的な出力データファイルを書込むことを含み、前記出力データファイルはシミュレータと互換性がある、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
26. マルチヘッド複合材料貼付け機械を動かすプログラムを作成するための複合部品プログラムポストプロセッサであって、
    前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に使用するための複合部品プログラムを生成する複合部品プログラム生成器から、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上のツールキャリッジに取り付けられた複数の複合材料貼付けヘッドに割当てられ、前記複数の複合材料貼付けヘッドのそれぞれの貼付け経路を規定する複数の経路定義を受取るよう構成された定義受信器、前記複数の経路定義は、前記複数の複合材料貼付けヘッドのうちの第１の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第１の経路定義を含み、
    前記複数の経路定義から、前記複数の複合材料貼付けヘッドの全ての貼付け経路の平均の経路を規定する中間の通路を決定し、前記中間の通路に基づいて前記複数の複合材料貼付けヘッドの配列構成を規定するよう構成されたルートデリニエータ、
    前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第１の機械軸位置解を計算するよう構成された機械軸解コンピュータ、及び、
    前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいてコンピュータ数値制御出力データファイルを書込むよう構成された出力ファイルコンポーザを含む、複合部品プログラムポストプロセッサ。
27. 前記複数の経路定義は、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上の前記ツールキャリッジに関連付けられる第２の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第２の経路定義をさらに含み、前記機械軸解コンピュータはさらに、前記第２の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第２の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第２の機械軸位置解を計算するよう構成される、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
28. 前記複数の経路定義は、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械上の前記ツールキャリッジに関連付けられる第３の複合材料貼付けヘッドに割当てられた第３の経路定義をさらに含み、前記機械軸解コンピュータはさらに、前記第３の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第３の複合材料貼付けヘッドを制御する複数の第３の機械軸位置解を計算するよう構成される、請求項２７に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
29. 前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドを層面に案内する接近プロファイルを追加し、前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給開始プロファイルおよび圧縮オン位置を特定するよう構成された接近および離脱プロファイラをさらに含む、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
30. 前記接近および離脱プロファイラはさらに、前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて材料供給停止プロファイルおよび圧縮オフ位置を特定し、前記第１の経路定義に少なくとも部分的に基づいて、層面から離れるよう前記第１の複合材料貼付けヘッドを案内する離脱プロファイルを追加するよう構成される、請求項２９に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
31. 前記ルートデリニエータはさらに、前記配列通路に基づいてツールキャリッジルートを描き、前記ツールキャリッジルートに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の複合材料貼付けヘッドおよび少なくとも第２の複合材料貼付けヘッドに関連付けられるツールキャリッジを制御する複数のキャリッジ機械軸位置解を計算するよう構成される、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
32. 前記ルートデリニエータはさらに、前記配列通路に基づいて製造ツールルートを描くよう構成され、前記ツールキャリッジルートおよび前記製造ツールルートは相互依存しており、前記ルートデリニエータはさらに、前記製造ツールルートに少なくとも部分的に基づいて、前記マルチヘッド複合材料貼付け機械に関連付けられる製造ツールを制御する複数のツール機械軸位置解を計算するよう構成される、請求項３１に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
33. 前記機械軸解コンピュータはさらに、機械軸速度、機械軸加速度および機械軸ジャークから選択される少なくとも１つを算出し、前記機械軸位置解が機械の制限に違反しないことを確認するよう構成される、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
34. 前記機械軸解コンピュータがさらに構成される、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
35. 前記出力データファイルは複数のカーブテーブルを含む、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。
36. 前記出力ファイルコンポーザはさらに、前記機械軸位置解に少なくとも部分的に基づいて補足的な出力データファイルを書込むよう構成され、前記出力データファイルはシミュレータと互換性がある、請求項２６に記載の複合部品プログラムポストプロセッサ。

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