JP6334095B2 - コーティングの質、効率性及び再現性を最適化するための、ロボット動作のためのスプレイプルーム位置のフィードバック - Google Patents

Description

本開示はコーティングに関し、詳細には、物品にコーティングを施すために塗工技術の組合せを使用するための方法及びシステムに関する。

燃焼タービンとも呼ばれるガスタービンは、ガスを加速する内燃機関であり、燃焼室にガスを押し込み、加熱してガスの量を増加させる。次いで、膨張したガスがタービンの方向に誘導されて、膨張したガスによって生成されるエネルギーを抽出する。ガスタービンには、ジェットエンジンとしての使用及び産業用発電システムにおける使用を含む、多くの実際的な用途例がある。

ガスタービン内のガスの加速及び誘導は、動翼を使用して実現されることが多い。通常、エネルギーの抽出は、燃焼室からガスタービン翼の方向に膨張したガスを推し出すことによって実現され、ガスタービン翼は、タービン翼を通じてガスタービンから出る膨張したガスの力によって回転される。出てくるガスは高温なので、ガスタービン翼は限界動作条件に耐えられるように構成されなければならない。通常、ガスタービン翼は金属で構成されるが、現在は、このような翼にセラミック及びセラミックマトリックス複合材料などのより先進材料が使用されている。セラミックマトリックス複合材料は、極限環境条件にさらされる可能性が高い他のコンポーネント及び物品を構成するためにも使用される。

極限環境条件にさらされる可能性がある製品を構成する際に、このような先進材料又は単なる金属を使用する場合、製品にさらなる保護を提供して、このような製品の耐熱性及び耐久性を高めるためにコーティングが施されうる。このようなコーティングは溶射技術を使用して施されることが多い。溶射する際、液状の材料（通常、塗工する前に粉末又は固体を溶融することによって作成される）が製品の表面にスプレイされる。溶射処理は、一貫し制御されたコーティングの施行を提供するように設計されたシステムによって、自動的に実行されることが多い。

このようなシステムのコンポーネントは時間の経過とともに劣化したり、位置合せが狂ったり又は設定された要件を満たさなくなる場合がある。様々な場所に複数のシステムが導入される場合、導入方法及び／又はそれぞれの場所の条件の違いによって、同様の溶射装置が様々な方法で材料を塗工する場合があり、したがって、材料の塗工が一貫しない場合があり、また、意図した設計にかかわらず、場所によっては仕様外である場合がある。さらに、システムを位置合せするために使用される１つ以上のコンポーネントが正しく位置合せされた状態で、かつ正しい位置にあっても、結果として生じるスプレイは、意図する場所に材料を塗工しない場合がある。例えば、溶射トーチは、トーチの中心線が特定の点と位置合せされるように正確に位置合せされうるが、トーチの内部コンポーネントなどの他の装置の違いによって、結果として生じるスプレイはトーチの中心線と位置合せがなされない場合があり、したがって、トーチが明らかに位置合せしていても、正確な領域に材料が塗工されない場合がある。

指定された又は所望の要件を満たさないコンポーネント又は処理を使用してコーティングが施されると、コーティングされた製品を手修正することが必要になることや又は溶射システムによって適切にコーティングされなかったことが検出されないままに製品が使用されてしまうこともある。この問題は、３次元の製品をコーティングする際に、このような製品の全ての領域に適切なコーティングを提供するためにスプレイプルーム（ｓｐｒａｙ ｐｌｕｍｅ）を正確に位置決定することが特に重要なので、とりわけ深刻である。形状が複雑であり、表面の特徴（例えば内部半径、フィレット、エッジ等）が異なるガスタービンエーロフォイルなどの製品は、製品の領域ごとの特定のコーティング要件が満たされるために、高度に制御された溶射位置決定が必要である。タービンのコンポーネント、一般的には任意の溶射された製品に、コーティングが不適切に施されると、コーティングされた製品には、コストがより高くかかり、製造時間がより長くなり、また耐用年数がより短くなる場合がある。

溶射システムは、材料の放出をもたらすように構成された溶射トーチと、溶射トーチによって放出される材料の放出の画像を撮るように構成された１以上のカメラと、１以上のカメラと通信可能に結合された診断デバイスと、診断デバイスと通信可能に結合されたコントローラとを含むことができる。カメラは材料の放出の画像を診断デバイスに送信するように構成することができ、診断デバイスはその画像に基づいて材料の放出の特性を決定するように構成することができる。診断デバイスはその特性をコントローラに送信することができ、コントローラはその特性に基づいて溶射トーチの位置を制御することができる。

溶射トーチを用いて表面に向かって材料の放出をもたらすステップと、材料の放出の画像を撮るステップと、その画像に基づいて材料の放出の特性を決定するステップと、その特性に基づいて溶射トーチの位置を調整するステップとによって、溶射システムを操作するための方法が開示される。

溶射トーチを用いて表面に向かって材料の放出をもたらすステップと、材料の放出の画像を撮るステップと、その画像に基づいて材料の放出の中心点を決定するステップとによって、溶射システムを操作するための方法が開示される。放出の正確な中心点を決定することができ、材料の放出の中心点が析出の正確な中心点と位置合せされるように、放出の中心点に基づいて溶射トーチを調整することができる。

上述の要約、並びに以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読めば、より良く理解される。特許請求されている主題を説明するために、様々な実施形態を説明する例を図面に示す。しかし、本発明は開示された特定のシステム及び方法に限定されない。

本主題のこれら並びに他の特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読めば、より良く理解されよう。

非限定的な例示的溶射システムのブロック図である。 放出される材料及びその特性の非限定的な例を示す図である。 本開示による実施形態を実施する非限定的な例示的方法を示す図である。 本明細書に開示した方法及びシステムの態様を組み込むことができる汎用コンピュータシステムを表す例示的ブロック図である。

ある実施形態では、溶射システムを使用して、耐環境コーティング（ＥＢＣ）の１つ以上の層などのコーティングを物品に施すことができる。物品は、ガスタービン翼を含む任意の物品であってもよいが、これに限定されず、物品は、セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）及びＮｉ／Ｆｅ／Ｃｏ基合金を含む任意の材料で構成されうるが、これに限定されない。本開示は、ＥＢＣの塗工及びその様々な態様に関する例示的目的で記述されうるが、本開示はＥＢＣに限定されず、遮熱コーティング、耐摩耗性及び耐食コーティングなどの、溶射によって施されうる任意のコーティングにも適用されうるが、これに限定されない。

ある実施形態では、スプレイプルーム位置を識別して、特徴付けることができるように、溶射システムに処理監視装置を組み込むことができる。スプレイプルーム位置データをロボットコーティング動作コントローラにフィードバックして、コーティングされるべき製品にプルームを位置合せすることができる。図１は、処理監視装置を含むことができる、非限定的な例示的溶射システム１００を示している。システム１００は、本明細書に記載の実施形態を説明する際に役立つコンポーネント及びサブシステムだけを示す簡略化されたシステムである点に留意されたい。本明細書に記載の実施形態のいずれかを実装する任意のシステムに、他のコンポーネント、デバイス及びサブシステムを含むことができ、このような全てのシステムは本開示の範囲内であると企図される。

製品１０１は、システム１００によってコーティングされるべき又はコーティングされている製品とすることができる。溶射プルーム、溶射トーチによる放出及び／又は結果として生じる任意の析出が分析される、或いはある実施形態によって溶射システムが操作される、本明細書に開示した実施形態のうちのいずれにおいても、コーティングを施すためのシステム内で構成された製品の有無にかかわらず、このような実施形態を実装して使用することができる点に留意されたい。図１に、システム１００などのシステム内で製品が構成されうる方法を説明するために製品１０１を示す。

システム１００は、製品１０１などの製品にスプレイすることができるように材料を加熱及び／又は溶融する溶射システムコンポーネントとすることができる溶射トーチ１１０で構成されうる。溶射トーチ１１０及び本明細書で参照される任意の溶射トーチは、移動、位置決定、並びに／或いは製品の表面の特定の領域又は溶射システムの特定の領域に材料を析出又は放出する際にこのようなトーチを支援することができるコンポーネントを含むことができる。溶射トーチ１１０の動作及び位置は、コントローラ１１３によって、ロボット制御で又は他の方法で制御されうる。コントローラ１１３は、トーチ１１０の動き及び位置を制御することができる、任意のデバイス、システム、コンポーネント又はそれらの任意の組合せでもよい。ある実施形態では、コントローラ１１３は、１つ以上のコンピュータプロセッサ、メモリデバイス、データストレージデバイス及び入力／出力デバイスで構成されうる。

溶射トーチ１１０は、任意のタイプの材料の放出とすることができる材料のプルーム１１１を放出することができる。プルーム１１１はプルームの中心１１２を有することができる。プルームの中心１１２は、溶射トーチ１１０によって放出される材料の最も中心の点とすることができ、したがって、溶射トーチ１１０によって施される析出の中心点を表すことができる。例えば、ここで図２を参照すると、放出もしくは塗工される材料２００はトーチによって放出されていてもよく又はトーチ１１０によって放出されるプルーム１１１などの、トーチによって放出されるプルームを介して製品の表面に析出されていてもよく、中心２１０は、放出されるプルームの中心であっても又はプルームの中心１１２などの、放出されるプルームの中心によって塗工される材料の中心であってもよい。

再び図１を参照すると、システム１００は、システム１００のコンポーネントを正確に位置合せするために、溶射プルーム及び／又は結果として生じる材料の析出を特徴付けるために使用可能な処理監視装置を含むことができる。このような装置は、カメラ１２１及び１２３などのカメラを含むことができる。カメラ１２１及び１２３は、ラインスキャンカメラを含む任意のタイプのカメラでもよい。カメラ１２１は、領域１２２内の１つ以上の画像をスキャンするか又は別の形でそれを取得するように構成することができ、カメラ１２３は、領域１２４内の１つ以上の画像をスキャンするか又は別の形でそれを取得するように構成することができる。例えば、図１に示されるように、カメラ１２１は析出領域を垂直に（例えば、縦軸１３０に沿って）スキャンして、トーチ１１０から放出されている材料及び／又はトーチ１１０によって析出される材料の画像を撮るように構成することができ、カメラ１２３は析出領域を水平に（例えば、横軸１４０に沿って）スキャンして、トーチ１１０から放出されている材料及び／又はトーチ１１０によって析出される材料の画像を撮るように構成することができる。このように、析出領域の完全な画像及びその中の任意の析出を取得することができる。領域１２２及び１２４は一致しても又は重複してもよく、空間内の同じ領域であるが、２つの直角に交わる角度（例えば、横軸と縦軸）から見ることができる。

それぞれのカメラ１２１及び１２３は、フィルタ又は溶射システムにおけるカメラの操作を支援する他のコンポーネントで構成されうる点に留意されたい。例えば、カメラ１２１及び１２３は赤外線フィルタを装着して、赤外光波長を減少又はフィルタ除去することができる。これにより、溶射処理は、このようなフィルタなしで画像を撮ることをより困難にする高温を含みうるので、溶射環境における性能を改善することができる。さらに又はその代わりに、このようなカメラで他の任意のフィルタ又はコンポーネントを使用することができ、このようなカメラはフィルタ又は追加コンポーネントを備えていなくてもよい。このような全ての実施形態は、本開示の範囲内であると企図される。

カメラ１２１及び１２３がスキャンするように構成された領域内には、トーチ１１０によってスプレイされて、プルーム１１１を介して析出された、材料の析出のポイントがある場合がある。カメラ１２１及び１２３によって取得されたスキャン画像を、診断デバイス１２５に送信することができる。診断デバイス１２５は、これらの画像を処理及び／又は分析して、材料の放出及び／又は析出を特徴付けることができる。例えば、診断デバイス１２５は、トーチ１１０から放出されるときの材料の放出又はトーチ１１０によって表面に析出されるときの材料の析出の大きさ、位置、中心、形状及び他の任意の特性を決定することができる。これは、任意の方法、手段又はアルゴリズムを使用して行うことができる。例えば、診断デバイス１２５は、トーチ１１０によって材料の放出内の材料の最密集領域を垂直に又は最も深刻な析出の線を垂直に決定することができ（アーク１３１によって表され、ラインスキャンカメラ１２１によって撮影された画像から決定される）、トーチ１１０によって材料の放出内の材料の最密集領域を水平に又は最も深刻な析出の線を水平に決定することができる（アーク１４１によって表され、ラインスキャンカメラ１２３によって撮影された画像から決定される）。次いで、診断デバイス１２５は、これらの領域又は線の交差がプルームの中心１１２、すなわちトーチ１１０及びプルーム１１１によって材料が放出される際の放出又は析出の中心点であることを決定することができる。

プルームの中心１１２及び／又はトーチ１１０によって材料が放出される際の析出の中心点など、プルーム１１１の所望の特性及び／或いは関連する放出又は結果として生じる析出を決定すると、このような特性又は決定された特性に関連する他のデータの座標が、診断デバイス１２５によってコントローラ１１３に送信されうる。次いで、コントローラ１１３は、これらの座標及び／又は診断デバイス１２５から受信した他の任意のデータを使用して、トーチ１１０の位置及び動作を調整することができる。例えば、コントローラ１１３は、トーチ１１０によって適用された析出の中心点の現在検出された位置の座標を表す変数を受け付けるコーティング動作プログラムなどのアルゴリズムを使用して動作することができる。ある実施形態では、アルゴリズムは、プロセッサにおいて実行するソフトウェアによって実施されうる。診断デバイス１２５によって決定及び送信されたこのような中心点の座標をこのアルゴリズムに入力することができ、次いでアルゴリズムは、トーチ１１０の位置及び動作に必要な任意の調整を決定して実施するために使用されうる。このようなアルゴリズムは、診断デバイスからのデータを使用して、材料が放出されうる特定の進行経路においてトーチが実行すべきいくつかのパス、このような経路の幅及び／又は間隔、並びに／或いは自動スプレイ処理の他の任意のパラメータ又はアルゴリズム又は自動スプレイ処理を制御するコンピュータ実行可能プログラムを決定することもできる。

再び図２を参照すると、放出又は塗工される材料２００が、診断デバイス１２５などの診断デバイスによって分析されうる。放出又は塗工される材料２００は、実際に放出される材料でも又は実際に塗工される材料でもよく、１つ以上のカメラによって検出される及び／或いはカメラ１２１及び１２３などの１つ以上のカメラによって検出される画像の処理から生じる、放出又は塗工される材料を表現するものであってもよい点に留意されたい。診断デバイスは、放出又は塗工される材料２００を分析して、放出又は塗工される材料２００の放出又は析出の特性を決定することができる。このような特性を、座標及び座標系２２０と比較して提示されうる他のデータの点から提示することができる。座標系２２０は、溶射トーチを位置決定して移動させるために使用される座標系とすることができる。座標系２２０は、溶射システムに物理的に構成されてもよく、溶射システムのデバイス及びコンポーネントによって内部的に使用される仮想の座標系でもよい。ある実施形態では、１つ以上のレーザが、診断画像を撮るために使用される領域にビームを放出することができ、このようなビームの位置は、診断システムによって座標系２２０が決定されうる点を提供することができる。別の実施形態では、このようなシステム内に、他の任意のタイプの基準の目印を放出、塗工又は提示して、座標系２２０を決定するための基準点を提供するために使用することができる。或いは又はそれに加えて、中心点座標などの、診断システムによって生成された任意のデータが、溶射システム内の検出されたレーザビーム又は基準の目印と関連しているものであってもよい。このような全ての実施形態は、本開示の範囲内であると企図される。

ある実施形態では、診断デバイスは、座標系２２０上の、放出又は塗工される材料２００の中心２１０の座標を決定することができる。これらの座標は、トーチのロボットコントローラ、或いは溶射トーチの動作及び位置を制御する他の任意のデバイス、コンポーネント又はそれらの組合せと通信することができる。次いで、コントローラは、中心２１０の座標と、材料放出／析出の中心の正確な位置の座標とを比較して、それにしたがってトーチの位置を調整することができる。例えば、正確な中心２２１は、溶射トーチプルームを介して放出又は塗工される材料の正確な中心点とすることができる。コントローラはトーチの位置を調整して、次に材料を塗工するときに、中心２１０が正確な中心２２１と位置合せされるようにすることができる。座標系を決定するために又は析出特性の座標を決定するために、１つ以上のレーザビームが使用されるある実施形態では、コントローラは、ビームの位置を決定して、その位置データを特性データと組み合わせて使用して、調整を実行することもできる。診断デバイスは、溶射トーチプルームの正確度の決定を実行することができ、必要な調整をコントローラに送信することができる点に留意されたい。或いは、全てのこのような機能を、単一のデバイス又はコンポーネントに組み合わせてもよく、トーチの位置合せの同じ結果を達成するためにデバイス及び／又はコンポーネント間で分散してもよい。このような全ての実施形態は、本開示の範囲内であると企図される。

放出又は塗工される材料２００の他の特性は、トーチを調整するために決定及び使用されうる。例えば、放出又は塗工される材料２００の幅２１１を決定することができ、指定された幅に適合するように、コントローラが必要に応じてスプレイ幅を調整することができる。同様に、放出又は塗工される材料２００の形状、大きさ及び／又は他の任意の特性は、溶射システムの調整を決定するために決定及び使用されうる。自動スプレイ処理の任意のパラメータは、診断デバイスによって生成されたデータを使用して調整することができる点にも留意されたい。例えば、診断デバイスからのデータを使用して、材料が放出されうる特定の進行経路においてトーチが実行すべきいくつかのパス、このような経路の幅及び／又は自動スプレイ処理の他の任意のパラメータを決定することができる。このような全ての実施形態は、本開示の範囲内であると企図される。

図３は、本開示による実施形態を実施する、非限定的な例示的方法３００を示している。ブロック３１０で、スプレイ処理を開始することができ、診断目的で材料が塗工されうる。塗工される材料は、診断材料析出を目的とした溶射システム内の又はそれに隣接した領域などの診断用表面に塗工することができるので、溶射処理の最終製品になることを目的とした製品には析出物（ｄｅｐｏｓｉｔ）は塗工されない。或いは、塗工される材料は、最終的にはその材料によってコーティングされることになる製品に直接塗工されてもよい。

ブロック３２０で、診断目的で塗工される材料の１つ以上の画像を撮ることができる。本明細書に記載されるように、このような画像は、溶射システムで構成された１つ以上のカメラによって撮ることができる。ある実施形態では、撮られた画像は、溶射トーチから放出される際の、空中の材料の粒子画像でもよい。或いは、画像は、診断用表面又は製品への材料の析出によって作成された析出物の画像でもよい。ブロック３３０で、このような画像を分析することができ、塗工又は放出される材料を特徴付けることができる。本明細書に記載されるように、このような分析は、材料放出／析出の中心点、並びに／或いは、材料放出又は析出の大きさ、形状及び／又は位置を決定することができる。このような特徴付けデータは、溶射システムのデバイス及び／又はコンポーネント間で使用される共通座標系を示す形態で提供されうる。いくつかの実施形態では、特徴付けデータはコントローラによって行われるべき調整も含むことができ、他の実施形態では、特徴付けデータは塗工又は放出される材料の現在の特性に関するデータだけを含むことができ、コントローラが必要な調整を決定することができるようにする。いくつかの実施形態では、ブロック３３０で、座標系の決定又は基準点を決定して、特徴付けデータの決定を容易にすることもできる。例えば、カメラによって供給される画像は、放出及び／又は塗工される材料の特性の座標系及び／又は関連位置を決定するための基準点として使用可能な、レーザビーム又は他の基準の目印を撮ることもできる。このような全ての実施形態は、本開示の範囲内であると企図される。

ブロック３４０で、このような分析の結果を、溶射トーチの動き及び／又は位置を制御するコントローラに提供することができる。上述のように、コントローラは必要な調整を決定することができ、必要な調整はデータとともに又はその代わりに、コントローラに提供されうる。ブロック３５０で、溶射システムの任意のコンポーネントへの任意の調整を行うことができる。これは、トーチの位置、トーチが従うべきスプレイパターン、材料が放出されうる任意の特定の運動経路においてトーチが実行すべきいくつかのパス、このような経路の幅及び／又は間隔を調整するステップ、並びに／或いは自動スプレイ処理の他の任意のパラメータを含むことができる。任意のコンポーネント、デバイス、ハードウェア、ソフトウェア及びそれらの任意の組合せの任意の調整は、ブロック３３０で実行されるものなどの分析の結果を使用して行うことができ、本開示の範囲内であると企図される。

ブロック３６０で、適切な位置合せが存在することを確認するためにコンポーネントを調整した後で、製品をコーティングするための溶射処理を開始することができる。単一の製品又は製品のセットのコーティングの後で、方法３００はブロック３１０に戻ることができ、別の製品又は製品のセットがスプレイされる前に位置合せ補正処理を再び実行することができる。それぞれの製品コーティングの間に溶射装置の正確な位置合せ及び位置決定を確認することによって、コーティングを施す際のエラーを最小限にすることができ、コーティングされた製品間の一貫性を改善することができる。或いは、本明細書に開示した位置合せ補正処理は、定期的に又はシステムのオペレータの指示によって実行することができる。

本明細書で説明したシステム及び方法の技術的効果は、溶射システムコンポーネントの位置合せ及び位置決定であり、したがって、溶射される材料の正確かつ精密な塗工を実現することができる。当業者には理解されるように、溶射システムにおける又はそれと組み合わせた処理監視装置の使用によって、製品への不適切な材料の塗工を減少又はなくすことができ、それによって、このような製品を修正する必要性を減少又はなくすことができ、このような製品及び／又はそれに施されたコーティングの性能及び耐用年数が向上する。

図４及び以下の記述は、本明細書に開示した方法及びシステム及び／又はそれらの一部を実施可能な、適切なコンピューティング環境の簡単な概要を提供することを意図するものである。任意であるが、本明細書に開示した方法及びシステムは、クライアントワークステーション、サーバ又はパーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実行されている、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の概括的な文脈で記述することができる。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象データタイプを実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、などを含む。さらに、本明細書に開示した方法及びシステム及び／又はその一部は、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラム可能家庭用電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、他のコンピュータシステム構成で実施可能であることを理解すべきである。本明細書に開示した方法及びシステムは、通信ネットワークを通じてリンクされた遠隔処理デバイスによってタスクが実行される、分散コンピューティング環境で実施することもできる。分散コンピューティング環境では、ローカルメモリストレージデバイスとリモートメモリストレージデバイスの両方にプログラムモジュールを配置することができる。

図４は、本明細書に開示した方法及びシステムの態様及び／又はその一部を組み込むことができる汎用コンピュータシステムを表すブロック図である。図示されるように、例示的汎用コンピューティングシステムは、処理装置５２１、システムメモリ５２２及び処理装置５２１へのシステムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを連結するシステムバス５２３を含む、コンピュータ５２０などを含む。システムバス５２３は、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス及び様々なバスアーキテクチャのうちのいずれかを使用するローカルバスを含む、複数のタイプのバス構造のうちのいずれでもよい。システムメモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５２４及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２５を含むことができる。起動中などに、コンピュータ５２０内の要素間の情報の転送に役立つ基本ルーチンを含むことができる基本入力／出力システム５２６（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ５２４に格納することができる。

コンピュータ５２０は、ハードディスク（図示せず）から読み出す及びハードディスクに書き込むためのハードディスクドライブ５２７、リムーバブル磁気ディスク５２９から読み出す又はリムーバブル磁気ディスク５２９に書き込むための磁気ディスクドライブ５２８、並びにＣＤ−ＲＯＭ又は他の光学式媒体などのリムーバブル光学式ディスク５３１から読み出す又はリムーバブル光学式ディスク５３１に書き込むための光学式ディスクドライブ５３０をさらに含むことができる。ハードディスクドライブ５２７、磁気ディスクドライブ５２８及び光学式ディスクドライブ５３０は、それぞれハードディスクドライブインターフェース５３２、磁気ディスクドライブインターフェース５３３及び光学式ドライブインターフェース５３４によって、システムバス５２３に接続することができる。ドライブ及びそれらの関連コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令の不揮発性ストレージ、データ構造、プログラムモジュール及びコンピュータ５２０についての他のデータを提供する。

本明細書に記載の例示的環境は、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク５２９及びリムーバブル光学式ディスク５３１を使用するが、例示的動作環境において、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納することができる他のタイプのコンピュータ可読媒体も使用可能であることを理解すべきである。このような他のタイプの媒体には、これに限定されないが、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオ又は多用途ディスク、ベルヌーイカートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、などがある。

オペレーティングシステム５３５、１つ以上のアプリケーションプログラム５３６、他のプログラムモジュール５３７及びプログラムデータ５３８を含む、いくつかのプログラムモジュールは、ハードディスクドライブ５２７、磁気ディスク５２９、光学式ディスク５３１、ＲＯＭ５２４及び／又はＲＡＭ５２５に格納することができる。ユーザは、キーボード５４０及びポインティングデバイス５４２などの入力デバイスを通じて、コマンド及び情報をコンピュータ５２０に入力することができる。他の入力デバイス（図示せず）は、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライトディスク又はスキャナなどを含むことができる。これら及び他の入力デバイスは、システムバスに連結されたシリアルポートインターフェース５４６を通じて処理装置５２１に接続されることが多いが、パラレルポート、ゲームポート又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）などの他のインターフェースによって接続されてもよい。モニタ５４７又は他のタイプのディスプレイデバイスも、ビデオアダプタ５４８などのインターフェースを介してシステムバス５２３に接続することができる。モニタ５４７に加えて、コンピュータは、スピーカ及びプリンタなどの他の周辺出力デバイス（図示せず）を含むことができる。図４の例示的システムは、ホストアダプタ５５５、小型コンピュータ用システムインターフェース（ＳＣＳＩ）バス５５６及びＳＣＳＩバス５５６に接続されうる外部ストレージデバイス５６２を含むこともできる。

コンピュータ５２０は、リモートコンピュータ５４９などの１つ以上のリモートコンピュータへの論理的な接続を使用してネットワーク環境で動作することができる。リモートコンピュータ５４９は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイス又は他の共通ネットワークノードでもよく、図４にはメモリストレージデバイス５５０だけが示されているが、コンピュータ５２０に関して上述した要素の多く又は全てを含むことができる。図４に示した論理的な接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５５１及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）５５２を含むことができる。このようなネットワーキング環境は、オフィス、企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット及びインターネットでは一般的である。

ＬＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ５２０は、ネットワークインターフェース又はアダプタ５５３を通じてＬＡＮ５５１に接続されうる。ＷＡＮネットワーキング環境で使用される場合、コンピュータ５２０は、モデム５５４又はワイドエリアネットワーク５５２を介して通信を確立するための、インターネットなどの他の手段を含むことができる。内部にあっても外部にあってもよいモデム５５４は、シリアルポートインターフェース５４６を介してシステムバス５２３に接続することができる。ネットワーク環境では、コンピュータ５２０に関連して記述したプログラムモジュール又はその一部を、リモートメモリストレージデバイスに格納することができる。図示したネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間に通信リンクを確立する他の手段を使用可能であることが理解されよう。

コンピュータ５２０は、様々なコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ５２０によってアクセスすることができる、並びに揮発性媒体及び不揮発性媒体、リムーバブル媒体及び非リムーバブル媒体の両方を含む、任意の利用可能な媒体でもよい。例を挙げると、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含むことができるが、これに限定されない。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータなどの情報を格納するための任意の方法或いは技術で実装された、揮発性及び不揮発性の、リムーバブル媒体と非リムーバブル媒体の両方を含む。コンピュータ記憶媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）又は他の光学式ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又は他の磁気ストレージデバイス、或いは所望の情報を格納するために使用可能な、かつコンピュータ５２０によってアクセス可能な他の任意の媒体が挙げられるが、これに限定されない。上記のうちの任意の組合せも、本明細書に開示した方法及びシステムを実装するためのソースコードを格納するために使用可能なコンピュータ可読媒体の範囲内に含むべきである。本明細書に開示した特徴又は要素の任意の組合せは、１つ以上の実施形態において使用することができる。

本明細書は、本明細書に含まれる対象を開示するために、最良の形態を含めた例を使用しており、この例はまた、全ての当業者が、任意のデバイス又はシステムの作成及び使用、並びに任意の組み込まれた方法の実行を含めて、本発明を実施することができるようにするためのものである。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない部品を備えていれば、或いは、特許請求の範囲の文言とほとんど異ならない同等の部品を含んでいれば、特許請求の範囲の範囲内であることとする。

１００ 溶射システム
１０１ 製品
１１０ 溶射トーチ
１１１ プルーム
１１２ プルームの中心
１１３ コントローラ
１２１ カメラ、ラインスキャンカメラ
１２２ 領域
１２３ カメラ、ラインスキャンカメラ
１２４ 領域
１２５ 診断デバイス
１３０ 縦軸
１３１ アーク
１４０ 横軸
１４１ アーク
２００ 材料
２１０ 中心
２１１ 幅
２２０ 座標系
２２１ 正確な中心
３００ 方法
３１０ ブロック
３２０ ブロック
３３０ ブロック
３４０ ブロック
３５０ ブロック
３６０ ブロック
５２０ コンピュータ
５２１ 処理装置
５２２ システムメモリ
５２３ システムバス
５２４ 読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
５２５ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
５２６ 基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）
５２７ ハードディスクドライブ
５２８ 磁気ディスクドライブ
５２９ リムーバブル磁気ディスク
５３０ 光学式ディスクドライブ
５３１ リムーバブル光学式ディスク
５３２ ハードディスクドライブインターフェース
５３３ 磁気ディスクドライブインターフェース
５３４ 光学式ドライブインターフェース
５３５ オペレーティングシステム
５３６ アプリケーションプログラム
５３７ 他のプログラムモジュール
５３８ プログラムデータ
５４０ キーボード
５４２ ポインティングデバイス
５４６ シリアルポートインターフェース
５４７ モニタ
５４８ ビデオアダプタ
５４９ リモートコンピュータ
５５０ メモリストレージデバイス
５５１ ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
５５２ ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）
５５３ ネットワークインターフェース又はアダプタ
５５４ モデム
５５５ ホストアダプタ
５５６ 小型コンピュータ用システムインターフェース（ＳＣＳＩ）バス
５６２ 外部ストレージデバイス

Claims (12)

1. 溶射システム（１００）であって、
   表面に向かって材料（２００）の放出（１１１）をもたらすように構成された溶射トーチ（１１０）と、
   溶射トーチ（１１０）によって放出される材料の放出の画像であって、溶射トーチ（１１０）から放出される材料及び前記表面に析出する材料の画像を含む画像を撮るように構成された１以上のカメラ（１２１，１２３）と、
   １以上のカメラ（１２１，１２３）と通信可能に結合された診断デバイスと、
   診断デバイスと通信可能に結合されたコントローラと
   を備え、
   １以上のカメラ（１２１，１２３）が、前記画像を診断デバイスに送信するように構成され、材料の放出を第１の方向にスキャンして材料の放出の第１の画像を撮るように構成された第１のカメラ（１２１）と、材料の放出を第２の方向にスキャンして材料の放出の第２の画像を撮るように構成された第２のラインスキャンカメラ（１２３）とを含んでいて、第１の方向と第２の方向とが直角に交わり、
   診断デバイスが、前記画像に基づいて材料の放出の特性を決定し、特性をコントローラに送信するように構成され、材料の放出の特性を決定することが特性に関連付けられる座標を決定することを含み、
   コントローラが、特性に基づいて溶射トーチ（１１０）の位置を制御するように構成され、前記表面に照射されたレーザビームを基準点として診断システムによって座標系が決定される、溶射システム。
2. 材料の放出の特性が、前記表面における材料の放出の中心点、前記表面における材料の放出の幅、前記表面における材料の放出の大きさ又は前記表面における材料の放出の形状のうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載の溶射システム。
3. 材料の放出の特性を決定するように構成された診断デバイスが、特性に関連付けられる座標を決定するように構成された診断デバイスを含む、請求項１又は請求項２記載の溶射システム。
4. 溶射トーチ（１１０）の位置を制御するように構成されたコントローラが、特性に基づいて溶射トーチ（１１０）の進行路を調整するように構成されたコントローラを含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の溶射システム。
5. 溶射システムを操作する方法であって、
   溶射トーチ（１１０）を用いて表面に向かって材料（２００）の放出（１１１）をもたらすステップと、
   材料の放出の画像であって、溶射トーチ（１１０）から放出される材料及び前記表面に析出する材料の画像を含む画像を撮るステップであって、第１の方向の材料の放出をスキャンするように構成された第１のカメラ（１２１）を用いて材料の放出の第１の画像を撮るステップと、第２の方向の材料の放出をスキャンするように構成された第２のラインスキャンカメラを用いて材料の放出の第２の画像を撮るステップとを含み、第１の方向が第２の方向と直角に交わる、ステップと、
   前記画像に基づいて材料の放出の特性を決定するステップであって、特性に関連付けられる座標を決定することを含むステップと、
   特性に基づいて、溶射トーチ（１１０）の位置を調整するステップと
   を含み、前記表面に照射されたレーザビームを基準点として診断システムによって座標系を決定するステップをさらに含む、方法。
6. 画像が、１以上のラインスキャンカメラによって撮られる、請求項５記載の方法。
7. 材料の放出の特性が、前記表面における材料の放出の中心点、前記表面における材料の放出の幅、前記表面における材料の放出の大きさ又は前記表面における材料の放出の形状のうちの少なくとも１つを含む、請求項５又は請求項６記載の方法。
8. 特性が前記表面における材料の放出の中心点であり、特性に基づいて溶射トーチ（１１０）の位置を調整するステップが、前記表面における材料の放出の中心点が放出のあらかじめ定められた中心点に変更されるように溶射トーチ（１１０）を調整するステップを含む、請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
9. 材料の放出の画像が、レーザビームの画像を含む、請求項５乃至請求項８のいずれか１項記載の方法。
10. 溶射システムを操作する方法であって、
    溶射トーチ（１１０）を用いて表面に向かって材料（２００）の放出（１１１）をもたらすステップと、
    材料の放出の画像であって、溶射トーチ（１１０）から放出される材料及び前記表面に析出する材料の画像を含む画像を撮るステップであって、第１の方向の材料の放出をスキャンするように構成された第１のカメラ（１２１）を用いて材料の放出の第１の画像を撮るステップと、第２の方向の材料の放出をスキャンするように構成された第２のラインスキャンカメラを用いて材料の放出の第２の画像を撮るステップとを含み、第１の方向が第２の方向と直角に交わる、ステップと、
    前記画像に基づいて前記表面における材料の放出の中心点を決定するステップと、
    前記表面における材料の放出の正確な中心点を決定するステップであって、座標系における材料の放出の中心点の座標を決定することを含むステップと、
    前記表面における材料の放出の中心点が析出の正確な中心点と位置合せされるように、前記表面における材料の放出の中心点に基づいて溶射トーチ（１１０）を調整するステップと
    を含み、前記表面に照射されたレーザビームを基準点として診断システムによって座標系を決定するステップをさらに含む、方法。
11. 溶射トーチ（１１０）を用いて材料（２００）を製品上に放出するステップをさらに含む、請求項１０記載の方法。
12. 溶射トーチ（１１０）の進行路を調整するステップをさらに含む、請求項１０又は請求項１１記載の方法。