JP6914764B2 - ドレープ成形に関するシステム及び方法 - Google Patents

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Description

本開示は、概して、ドレープ成形に関するシステム及び方法に関する。
ドレープ成形には、ドレープ真空成形やドレープ熱成形などがあり、いずれも複合部品（例えば複合材料から成る部品）を作製するプロセスである。ドレープ成形を行う際は、作製しようとする複合部品の形状を有するドレープツール（draping tool）に、プライなどの複合材料を配置する。ドレープ成形のプロセスは、真空圧を利用してブラダ（例えば、弾性及び可撓性を有する膜）をドレープツール（例えばダイ）に沿って変形させることを含む。ブラダがドレープツールに沿って変形するのに伴って、ブラダから複合材料に押圧力が作用して複合材料をドレープツールの形状に適合させ、これにより複合材料の成形が行われる。ドレープ熱成形プロセスでは、ブラダでドレープツールを覆う（例えば減圧して下降させる）際に、複合材料に熱を加えて複合材料の伸縮性を高める。
ドレープツールの形状によっては、ブラダが複合材料をドレープツールの形状に押圧する過程で欠陥が生じうる。作製した部品の欠陥を検査するには、多くの費用と時間が必要である。コンピュータによるモデリングやシミュレーションを用いれば検出（又は予測）が可能な欠陥もあるが、欠陥の中には、現在のコンピュータモデリング技術では、シミュレーションが困難（例えば予測不能）なものもある。このため、欠陥のない部品を設計するために何度も設計変更を行う場合もあるので、全体の製造コストが増加する。
一の実施態様では、システムは、変形することによってドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むよう構成されたブラダを含む。前記ブラダは、当該ブラダの変形に伴ってゆがむ模様を有している。本システムは、さらに、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記模様の連続画像の画像データを生成するよう構成されたイメージングデバイスを含む。
別の実施態様では、コントロールシステムは、イメージングデバイスから画像データを受信するよう構成されたインターフェースを含む。前記画像データは、ブラダがドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の、当該ブラダの模様の連続画像を表す。本コントロールシステムは、さらに、前記画像データに基づいて表面固定データを生成するよう構成されたプロセッサを含む。前記表面固定データは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す。前記プロセッサは、さらに、前記表面固定データに基づいて、前記ブラダにおける引張領域を示すデータを出力するよう構成することができる。
別の実施態様では、画像データに基づいて表面固定データを特定することを含む方法が提供される。例えば、前記画像データは、ブラダがドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の、当該ブラダの模様の連続画像を表す。前記表面固定データは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す。本方法は、さらに、前記表面固定データに基づいて、前記ブラダにおける引張領域を示すデータを出力することを含む。
ドレープ成形システムの一実施例を示すブロック図である。 ドレープツールに沿って変形するブラダを示す図である。 ドレープ成形による部品の成形を示す図である。 ブラダの模様の実施例を示す図である。 ブラダの模様に生じる変形の例を示す図である。 圧縮シーケンスを特定する実施例を示す図である。 ドレープツールのモデルを表示するユーザインターフェースの実施例を示す図である。 ドレープ支持体の実施例及びドレープ支持体を調整する実施例を示す図である。 ドレープ成形システムの例示的な実施態様を示すブロック図である。 ドレープ成形における圧縮シーケンスを特定する方法の実施例を示すフローチャートである。
本開示の実施態様によれば、ドレープ成形における圧縮シーケンスを特定することが可能である。圧縮シーケンス（これは「表面固定データ（surface fixation data）」等で示される）は、例えば、部品（複合部品等）の成形シミュレーション（例えばコンピュータモデル）に利用することにより、当該部品に発生する可能性のある欠陥を特定することができる。特に、ドレープ成形システムを用いてドレープ成形の実シミュレーション（仮想的なシミュレーションとは対照的に実部品を使った試験等）を行うことにより、潜在的な欠陥の特定に利用しうる圧縮シーケンスを取得することができる。具体的には、例えば、所定の模様（パターン）が付されたブラダをドレープツールの上に配置する（例えば覆いかける）。そして、模様付ブラダとドレープツールとの間の空気をポンプで排気する。排気が進むにつれ、模様付ブラダがドレープツールに押し付けられて、ブラダの模様（複数の線、参照点群など）にゆがみが生じる。模様がゆがむのに伴って、模様の連続画像をイメージングデバイスで取得する。連続画像における模様の変化をプロセッサで分析し、この変化に基づいて圧縮シーケンス（すなわち、模様付ブラダにおける複数の領域がドレープツールに密着した順序を示す表面固定データ等）を特定することができる。例えば、プロセッサは、連続画像のうちの一の画像を別の画像と比較することで、模様付ブラダの様々な領域に生じているひずみ（strain）（又はひずみの変化）を判定することができ、また、ブラダの特定の領域においてひずみの変化が止まった時点で、その領域が固定されたと判定することができる。
圧縮シーケンスをモデリングプログラム（例えば、シミュレーションツール）で利用することにより、部品の成形をシミュレートする（あるいは、より正確にシミュレートする）ことができる。例えば、モデリングプログラムは、部品において欠陥が発生又は進展しうる領域（例えば、点、領域、頂点、エッジなど）を特定し又は表示することができる。検出された欠陥又は潜在的な欠陥（例えば、しわ、圧縮領域、引張領域など）は、部品又はドレープツールの形状（例えば寸法や曲率）を修正することで解消又は軽減することが可能である。このプロセスは、修正後の部品又は修正後のドレープツールに対して、再度実行してもよい。これにより、欠陥の軽減の確認又は新たな欠陥の特定、あるいはその両方を行うことができる。欠陥が軽減されたこと、及び、新たな欠陥が発生していないことが確認されたのちは、ツールの現寸作製を実行することができる。現寸作製で作製されるツールは、原型ツール（prototype tool）よりも大型であるか、または原型ツールよりも高価な材料から成るが、その両方であってもよい。
システム１００は、さらに、ドレープツール１０４、真空プレート１０６、ポンプ１０８及びコントロールシステム１１４を含む。なお、ブラダ１０２、ドレープツール１０４、真空プレート１０６及びポンプ１０８は、部品（例えば、車両、航空機、機械、電子機器などに含まれうる複合部品）の成形が可能なドレープ成形装置（drape forming equipment）を構成する個々のコンポーネントに対応するものであってもよい。本明細書においてさらに説明するように、システム１００は、ドレープ成形における圧縮シーケンスを特定するよう構成されている。より具体的には、システム１００は、部品の作製に用いられる複合材料がドレープ成形中に圧縮される順序を特定することができる。圧縮シーケンス（本明細書においてさらに説明するように、圧縮シーケンスは、例えば「表面固定データ」により示される）は、例えば、ブラダ１０２のそれぞれの領域が、ドレープツール１０４に対して表面固定される順序を示す。一例として、表面固定順序は、複合材料（例えばプライ）が部品になるまでの変形に対応する、又はこれを表すものである。例えば、表面固定順序は、部品成形のために複合材料に加えられる力を表す、又はこれを示唆するものである。限定するものではないが、一実施例では、表面固定順序を利用して、ブラダ１０２の各領域から複合材料に加えられる応力値を生成することができる。一実施例として、特に、システム１００は、発熱装置を含んでもよい。この場合、システム１００はドレープ熱成形システムに対応する。あるいは、発熱装置を含まない構成としてもよい（例えば、システム１００が「冷間」真空ドレープ成形システムに対応する場合など）。
ブラダ１０２は、変形して（例えば、伸長して）、ドレープツール１０４を少なくとも部分的に取り囲むように構成されている。ブラダ１０２は、例えば、圧縮ブラダ又は真空ブラダである。ブラダ１０２は、可撓性又は弾性の材料を含んで構成される。例えば、ブラダ１０２は、ゴム、ポリマー又はその組み合わせを含むものでもよい。ブラダ１０２は、表面に模様１２２を有しており、この模様は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形するのに伴ってゆがむ。本明細書において、また、図４及び図５を参照してさらに説明するように、ブラダが「有する」模様１２２は、ブラダ１０２の作製とともに形成された模様１２２（例えば、ブラダ１０２のゴムを硬化させて形成した模様１２２）でもよいし、（例えば、プリント、吹き付け塗装（spray painting）又はその他のマーキング工法により）ブラダに「付加された」模様１２２でもよい。一例として、ブラダ１０２は、第１表面及び第２表面を有する。第１表面は、ドレープツール１０４に対向する面であり、第２表面は、第１表面と反対側（例えば、逆向き）の面である。模様１２２は、（例えば、プリント、配設、エンボス加工などにより）第２表面に含まれている。模様１２２は、例えば、複数の線、グリッド柄、柄の繰り返し配列又はノイズ模様（例えば、ランダムに配置された参照点から成る模様）を含む。特定の実施態様では、模様１２２は、ブラダ１０２の第２表面に（刷毛塗り又は吹付けにより）被着させた反射膜に含まれている。例えば、いくつかのイメージングデバイス（例えば、３次元（３Ｄ）スキャナ）は、反射膜の変形やひずみを３Ｄ形式で判定する機能を有しており、また、反射膜を備えるブラダ１０２は、より多くの光をイメージングデバイスに反射する（例えば、光の吸収をより少なくする）ことができる。これにより、反射膜を備えないブラダに比べて高解像度の画像が得られる。
実施態様によっては、ブラダ１０２は、図１に示すように、枠１０３を含んでもよいし、あるいは、枠１０３に取り付けられていてもよい。例えば、枠１０３によってブラダ１０２を囲ってもよいし、あるいは、ブラダ１０２を引張状態、又は、張力がかかった状態に保持してもよい。枠１０３は、ドレープツール１０４に対して移動可能である。例えば、図１に示すように、枠１０３を下方向に移動、又は、押し下げて、真空プレート１０６に近づけることができる。枠１０３は、ドレープ成形プロセス開始に先立って真空プレート１０６と結合又は接触した状態にしておく場合も、ドレープ成形プロセス中に真空プレート１０６と接触させる場合もある。いくつかの実施態様では、ブラダ１０２は、ドレープツール１０４に向かって移動し、また、ドレープツール１０４に沿って変形するのに伴って、ブラダ１０２から複合材料（例えばプライ）に力が加わるよう構成されている。別の実施態様では、ブラダ１０２は、枠１０３を含んでおらず、また、枠に取り付けられていない。例えば、ブラダ１０２は、ドレープツール１０４及び真空プレート１０６に覆いかけられてもよいし、ブラダ１０２は、真空プレート１０６、又はブラダ１０２の上側に配置された外枠により、定位置に保持されてもよい。
部品（例えば複合部品）は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形すると、ドレープツール１０４の形状に成形される。例えば、ドレープツール１０４の形状は部品の相似形状であり、変形状態のブラダ１０２が、複合材料（例えばプライ）をドレープツール１０４の形状に沿わせることで部品が成形される。いくつかの実施態様では、ドレープツール１０４は、例えば、１つ又は複数種類の金属を含む（又は含んで構成される）。ドレープツール及びブラダを用いた部品成形プロセスの実施例については、図３を参照してさらに説明する。
いくつかの実施態様では、ドレープツール１０４は、原型ドレープツール（prototype draping tool）に対応する。原型ドレープツールは、部品の製造に用いるドレープツール（例えば製造用ドレープツール）に比べて安価な材料で形成してもよい。例えば、原型ドレープツールは、プラスチック、木材、又は、複合材料で形成されうる。これに加えて、又は、これに代えて、原型ドレープツールは、作製用ドレープツールよりも小さいスケールで（例えば、実サイズより小さいスケールで）形成されうる。限定するものではないが、一実施例では、原型ドレープツールを３次元プリンタで作成してもよく、また、製造用ドレープツールの半分の大きさのモデル品として作成してもよい。原型ドレープツールを用いることにより、製造用ドレープツールを用いるよりも安価に圧縮シーケンスを特定することができる。
ブラダ１０２及びドレープツール１０４は、真空プレート１０６の上方に配置してもよい。ドレープツール１０４は、ブラダ１０２と真空プレート１０６との間に配置してもよい。真空プレート１０６は、ドレープツール１０４を支持してもよい（例えば、ドレープツール１０４は、真空プレート１０６上に配置されてもよい）。真空プレート１０６は、流体（例えば、空気）を導入するよう構成された１つ又は複数の入口ポートを含みうる。真空プレート１０６は、さらに、流体を排出するよう構成された１つ又は複数の出口ポートを含みうる。
ポンプ１０８は、１つ又は複数の出口ポートを介して真空プレート１０６に接続されていてもよく、また、真空圧を発生させるよう構成されていてもよい。真空プレート１０６及びポンプ１０８は、ブラダ１０２と真空プレート１０６との間の空間から流体（例えば、空気）を排出するよう構成されていてもよい。例えば、ポンプ１０８は、ブラダ１０２と真空プレート１０６との間の空間から流体（例えば、空気）を排出（又は、吸い出す）ことができる。限定するものではないが、いくつかの実施例では、ポンプ１０８は、アスピレーター、エゼクタポンプ又はベンチュリポンプを含む、又は、これに対応するものである。
イメージングデバイス１１２は、ドレープ成形装置の近傍に設置されている。イメージングデバイス１１２は、ブラダ１０２（及び模様１２２）がドレープツール１０４に沿って変形する際に、ブラダ１０２の模様１２２を表すデータを取得するよう配置されている。例えば、イメージングデバイス１１２は、ブラダ１０２の上方の位置で、模様１２２に向けて配置することができる。イメージングデバイス１１２は、ドレープツール１０４に沿って変形するブラダ１０２の連続画像（例えば、一連の静止画像、動画像フレームなど）を表す生データ（例えば、光データ、輝度データなど）を取得するよう構成することができる。イメージングデバイス１１２は、取得した生データを処理して、連続画像の画像データ１２４を生成する。連続画像における模様１２２の変形状態を、変形前の元の模様１２２、及び／又は、より早い段階の画像における模様１２２の変形状態と比較すれば、減圧プロセスの際にブラダ１０２がどのように変形したかが示される。さらに説明すると、このような画像の比較により、ブラダ１０２の特定の部分が、ブラダ１０２の他の部分よりも速く変形したこと、ブラダ１０２の特定の部分がブラダ１０２の他の部分より先に変形を停止したこと（つまり、ドレープツール１０４に密着したこと）、ブラダ１０２における異なる部分の相対的な変形速度などが示される。つまり、画像データ１２４は、変形プロセスの間にブラダ１０２に発生したあるいは加えられたひずみを示しうる。
イメージングデバイス１１２は、例えば、３Ｄ画像キャプチャシステムを含む、又は、これに対応する。イメージングデバイス１１２は、第１カメラと、第１カメラから（例えば、既知の距離）離間した第２カメラと、を有する複数のキャプチャデバイスを含むことができる。さらに説明すると、例えば、第１カメラは、第１角度で模様１２２に向けられており、第２カメラは、第１角度とは異なる第２角度で模様１２２に向けられている。いくつかの実施態様では、イメージングデバイス１１２は、３Ｄスキャナ装置を含む。３Ｄスキャナ装置には、例えば、座標測定機などの接触式３Ｄスキャナ装置があり、また、レーザスキャナ装置、構造化光（structured light）を利用する装置、Ｘ線装置又は超音波装置などの非接触式３Ｄスキャナ装置があるが、これらの例に限定されない。
コントロールシステム１１４は、イメージングデバイス１１２に接続されており、画像データ１２４を受信することができる。コントロールシステム１１４及びイメージングデバイス１１２は、３Ｄ画像相関システム（3D image correlation system）を構成するものでもよい。コントロールシステム１１４は、例えば、インターフェース１３２（例えば、入力及び／又は出力インターフェース）、プロセッサ１３４、メモリ１３６及びユーザインターフェース１３８を含む。インターフェース１３２は、有線インターフェース、無線インターフェース又はその両方を含む、又は、これに対応する。インターフェース１３２は、データの送受信を行うよう構成されている。例えば、インターフェース１３２は、イメージングデバイス１１２から画像データ１２４を受信することができる。別の実施例では、コントロールシステム１１４は、図９を参照して説明するように、ドレープ成形装置にコマンドや命令を送出したり、他の装置にデータを出力したりすることができる。
コントロールシステム１１４は、画像データ１２４に基づいてひずみデータ（strain data）１４２を特定又は算出するよう構成されている。例えば、プロセッサ１３４は、画像データ１２４に対する処理として、連続画像の画像間の比較、及び／又は、予め格納しておいた変形前の模様１２２の画像との比較を行う。さらに説明すると、プロセッサ１３４は、連続画像の第１画像における模様１２２を、連続画像の第２画像における模様１２２と比較して、模様１２２のゆがみ（例えば、第１偏移（deviation））を判定することができる。プロセッサ１３４は、模様１２２のゆがみに基づいて変形を特定することができ、その変形に基づいて、ひずみデータ１４２を特定することができる。ひずみデータ１４２は、ブラダ１０２における複数の点や領域におけるひずみを示す。さらに説明すると、ブラダ１０２のある部分についてのひずみデータ１４２がゼロ以外の値であれば、ひずみデータ１４２は、ブラダ１０２の該当部分が、前回対象とした画像から変形していることを示す。これに対し、ブラダ１０２のある部分についてのひずみデータ１４２の値がゼロであれば、ひずみデータ１４２は、ブラダ１０２の該当部分が、前回対象とした画像から変形していない（例えば、ドレープツール１０４に対して既に密着した、又は、固定された状態になっている）ことを示す。
このように、コントロールシステム１１４は、ひずみデータ１４２に基づいて表面固定データ１４４を生成するよう構成されている。例えば、プロセッサ１３４は、画像データ１２４、ひずみデータ１４２又はその両方に基づいて、ブラダ１０２の各領域の変形が停止した順序を判定し、これにより表面固定データ１４４を特定することができる。さらに説明すると、プロセッサ１３４は、画像の比較（又は、画像から特定されたひずみデータ）に基づいて、模様１２２の特定の領域の変形が停止したこと（例えば、その領域についてのひずみデータ１４２の値がゼロになったこと）を判定することができる。表面固定データ１４４は、模様１２２の各領域の変形が停止した順序（例えば、各領域に対応するひずみデータ１４２の値がゼロになった順序）を示す。
メモリ１３６は、プロセッサ１３４に接続されており、ひずみデータ１４２、表面固定データ１４４、通知データ（notification data）１４６、その他のデータ又はその組み合わせを格納するよう構成されている。メモリ１３６は、例えば、揮発性メモリ又は不揮発性メモリを含む、又は、これに対応する。プロセッサ１３４は、図７を参照して説明するように、通知データ１４６、表面固定データ１４４又はその両方により示される複数の通知のうちの１つ又は複数を抽出するよう構成することができる。これに加えて、又は、これに代えて、プロセッサ１３４は、図７を参照して説明するように、通知データ１４６に基づいて、１つ又は複数の通知を生成するよう構成することができる。
プロセッサ１３４は、画像データ１２４、ひずみデータ１４２及び／又は表面固定データ１４４に基づいて、ドレープ成形プロセスにおいて発生する欠陥を特定するよう構成されている。例えば、プロセッサ１３４は、システム１００の操作パラメータ又は制限値と比較して、ブラダ１０２（又は、その領域）の変形が速すぎる、変形が遅すぎる、過度に尖った又は鋭角な形状に沿って変形している、過度な丸みや曲率を有する形状に沿って変形している、ドレープツール１０４に対する密着が強すぎる状態で変形している、ドレープツール１０４に対する密着が弱すぎる状態で変形している、などの状況を判定することができる。このような状況は、しわ、圧縮領域、引張領域などの欠陥を生じさせるおそれがある。このような場合、プロセッサ１３４は、１つ又は複数の通知を生成してもよい。このような通知は、システム１００の操作パラメータ又は制限値に適合する修正であって、ドレープ成形プロセスの部品又は変数について実施可能な修正を、少なくとも１つ提示するものである。提示された少なくとも１つの修正によれば、作製された部材に発生するしわ、圧縮領域、引張領域又はその組み合わせなどの欠陥を少なくする（又は、なくす）ことが可能である。限定するものではないが、例を挙げると、ドレープ成形プロセスのコンポーネントの修正には、ドレープツール１０４の形状を修正すること、複合材料の位置や配置を修正すること、部品の形状を修正すること、ドレープツール１０４に隣接させてドレープ支持体を挿入すること、ドレープ支持体の形状を修正すること、又は、これらの組み合わせがある。ドレープ支持体及びドレープ支持体の調整については、図８を参照してさらに説明する。いくつかの実施例では、温度や真空圧を調整することによってドレープ成形プロセスを修正する。例えば、発熱装置（図示せず）により加えられる熱量、又は、ポンプ１０８により生成される真空圧に対する調整又は変更を、ドレープ成形プロセス中に行うことができる。
ユーザインターフェース１３８は、例えば、１つ又は複数の通知を出力するよう構成されている。ユーザインターフェース１３８は、例えば、表示装置、入力装置又はその組み合わせに対応する、又は、これを含む。限定するものではないが、ユーザインターフェース１３８の例には、モニター、タッチスクリーン、キーボード、マウスなどが含まれる。いくつかの実施例では、ユーザインターフェース１３８は、ドレープツール１０４について検出された欠陥の位置及び／又は種類を、（図７に示すように）視覚的に表示することができる。別の実施例では、通知及び／又は欠陥は、グラフィカルな表現に依らずに（例えば、文字及び／又は音声で）提示される。
システム１００の動作において、ブラダ１０２が、ドレープツール１０４及び真空プレート１０６上に配置され（覆いかけられ）、ポンプ１０８及びイメージングデバイス１１２が起動される。ポンプ１０８は、ブラダ１０２と真空プレート１０６との間の空気を排気する。排気が進むと、真空圧によってブラダ１０２がドレープツール１０４及び真空プレート１０６に対して押し付けられる。この際、ブラダ１０２にひずみが生じ、ドレープツール１０４上で、これに沿った変形が生じる。ブラダ１０２の複数の領域は、それぞれ特定の順序（例えば上述した圧縮シーケンス）でドレープツール１０４に沿って変形し、最終的には当接状態で静止する。ブラダ１０２が変形するのに伴って、ブラダ１０２の模様１２２がゆがむ。イメージングデバイス１１２は、ドレープ成形プロセス中に生じる模様１２２のゆがみ（例えば、一連の変化又は偏移）を、画像の比較により判定できるような連続画像を表す生データを取得する。例えば、連続画像の各画像は、模様１２２のゆがみにおける特定の偏移を示す。イメージングデバイス１１２は、連続画像を表す画像データ１２４を生成し、画像データ１２４をコントロールシステム１１４に送信する。
プロセッサ１３４は、連続画像の第１画像における模様１２２を、連続画像の第２画像における模様１２２と比較する。プロセッサ１３４は、第１画像と第２画像との間の模様１２２の変化（例えば、模様１２２のゆがみ）を判定する。例えば、プロセッサ１３４は、模様１２２の変化に基づいて、ブラダ１０２のある特定の範囲や領域の長さを特定する。プロセッサ１３４は、長さの変化に基づいて、ブラダ１０２のその特定の範囲や領域について、ひずみ値を算出することができる。
コントロールシステム１１４は、ひずみデータ１４２に基づいて表面固定データ１４４を特定又は生成する。例えば、プロセッサ１３４は、ブラダ１０２における複数の領域がドレープツール１０４に対して固定された順序（例えば、表面固定データ１４４）を、各領域においてひずみの変化が停止（例えば、ひずみ値がゼロであることにより示される）した順序に基づいて特定する。別の実施態様では、コントロールシステム１１４は、ひずみデータ１４２には依存せず、画像データ１２４に基づいて表面固定データ１４４を特定する。例えば、プロセッサ１３４は、コンピュータビジョンアルゴリズムを用いて連続画像を比較することができ、画素の比較に基づいて、連続画像ブラダ１０２の各領域における変形が停止した（例えば、ドレープツール１０４に固定された）時点を特定することができる。一例として、プロセッサ１３４は、画像データ１２４が表す内容に基づいて、ある領域において模様１２２が変化していなければ、その領域の変化が止まったと判定することができる。
コントロールシステム１１４又はモデリングプログラム（例えば、シミュレーションプログラム）は、ひずみデータ１４２、表面固定データ１４４又はその両方に基づいて、部品の成形をシミュレートする（あるいは、より正確にシミュレートする）。例えば、コントロールシステム１１４又はモデリングプログラムは、プライ（例えば複合材料）がドレープツールに沿って変形する際に、異常や欠陥が発生又は進展しうる部品の領域（例えば、点、領域、頂部、エッジなど）を提示又は表示する。このような領域は、部品成形のシミュレーションにより生成されたモデリングデータに基づいて、あるいは、ひずみデータ１４２に基づいて特定又は判定される。さらに説明すると、モデリングデータは、限定するものではないが、例えば、幾何学的モデリング（geometric modeling）、運動学的モデリング（kinematic modeling）、又は、有限要素モデリング（finite element modeling）などによる部品成形のシミュレーションに基づき領域を特定する。別の例としては、ひずみデータ１４２は、例えば、閾値を超えるひずみ値に対応する領域を特定する。いくつかの実施例では、図８を参照してさらに説明するように、部品又はドレープツール１０４の形状を修正することで、発生しうる異常又は欠陥（例えば、しわ、圧縮領域、引張領域など）を解消又は軽減することができる。修正後の部品又は修正済みドレープツールを用いて上記プロセスを再度実行してもよい。このようにして、発生しうる異常及び欠陥が軽減されたことの確認や、新たな異常及び欠陥の特定、あるいは、その両方を行うことができる。
別の実施態様では、ブラダ１０２は、空気などの流体の除去を可能にするよう構成されたポート（例えば、真空ポート）を有していてもよい。そのような実施態様では、真空プレート１０６を用いる必要はなく、ポンプ１０８はブラダ１０２のポートに接続される。
いくつかの実施態様では、複合材料（例えばプライ）をドレープツール１０４の上に配置してもよい。そのような実施態様で特定される圧縮シーケンスは、複合材料を用いずに特定された圧縮シーケンスに比べて、より正確に作製時の圧縮シーケンスを表している。
このように、図１に示すシステムでは、イメージングデバイスは、ブラダがドレープツールに沿って変形するのに伴ってブラダの模様が変形する際の画像を取得する。これらの画像を用いて、ブラダの領域がドレープツールに当接する表面固定順序が特定される。この表面固定順序を利用して部品の成形をモデリングして、潜在的なしわ、引張領域又は圧縮領域などの欠陥を予測することができる。表面固定順序に基づいて部品の成形をモデリングすることで、模様の比較を伴わない完全に仮想的なシミュレーションに比べ、より正確にシミュレーションを行うことができる。さらに、このシミュレーションは、ユーザが手作業でプライをドレープツール上に配置することを必要としないので、より迅速な部品の試験及び作製が可能である。加えて、表面固定順序を（実験に基づいて画像データから決定する代わりに）予測により決定してモデリングを行う場合に比べて、より多くの欠陥を特定することができる。よって、最終的なドレープツールを用いて作製される部品における欠陥をより多く軽減（例えば、回避又は防止）することができる。したがって、部品及びドレープツールの設計時の設計変更の回数、部品に発生する欠陥、又は、その両方を少なくすることができる。
図２は、ドレープ成形プロセスにおいて、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形する段階２１０、２２０、２３０及び２４０を示す模式図２００である。図２に示す段階２１０〜２４０は、例えば、圧縮シーケンス（例えば、図１の表面固定データ１４４により示される順序）を特定するシミュレーション動作に対応する。図１を参照して説明したように、ある特定の実施態様では、ドレープツール１０４は原型ツールである。
図２の模式図２００の第１段階２１０は、ドレープ成形プロセス開始前のドレープ成形装置の状態を示す。よって、第１段階２１０で取得される画像は、ブラダ１０２が変形する前の模様１２２を示す。第２段階２２０は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形し始めた状態を示す。例えば、ブラダ１０２とドレープツール１０４との間に介在する空気の排気を開始すると、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形し始める。ブラダ１０２の変形に伴って、ブラダ１０２の模様１２２にも変化及びゆがみが生じ始める。図１のイメージングデバイス１１２などのイメージングデバイスは、連続画像の画像データ１２４を生成するのに用いられる生データを取得する。この連続画像は、ブラダ１０２の模様１２２がゆがむにつれて模様１２２に生じる変化（例えば、偏移）を表すものである。図では、ブラダ１０２の枠１０３は真空プレート１０６から離間しているが、別の実施態様では、ドレープ成形プロセス（例えば、段階２２０、２３０、２４０のうちの１つ又は複数の段階）において、ブラダ１０２を真空プレート１０６と係合又は接触させてもよい。
第３段階２３０は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿ってさらに変形した状態を示している。ブラダ１０２とドレープツール１０４との間に介在する空気は引き続き排気され、イメージングデバイス１１２は、引き続き画像データ１２４を追加生成する。特定の実施態様では、発熱装置によりブラダ１０２を加熱して、ブラダ１０２の変形速度を速める。例えば、加熱により、ブラダ１０２の伸縮性を高めることができる。
第４段階２４０は、ドレープツール１０４に沿ったブラダ１０２の変形が完了した状態を示している。イメージングデバイス１１２は、連続画像（例えば、画像データ）をコントロールシステム１１４に送信して、分析に供する。コントロールシステム１１４は、図１を参照して説明したように、連続画像における各画像の画像データ１２４を、同じく連続画像における少なくとも別の１つの画像と比較して圧縮シーケンス（例えば、表面固定データ１４４）を特定する。図１を参照して説明したように、圧縮シーケンスをコンピュータモデリングプログラムで利用して、ドレープツール１０４及びドレープ成形プロセスにより作製された部品における欠陥を特定することができる。
図２は、「模擬試行（dry run）」においてブラダ１０２が変形する様子を示している（なお、ポンプの駆動が停止すると、ブラダはバネの復元と同じく、元の形状に戻る）。これに対し、図３の模式図３００は、複合材料３０２をドレープツール１０４に沿って変形させて部品３４２を成形する各段階３１０、３２０、３３０、３４０及び３５０を示している。部品３４２は、例えば、原型部品又は試験用部品を含む、又はこれに対応するものである。
第１段階３１０は、ドレープ成形プロセス開始前のドレープ成形装置の状態を示す。複合材料３０２は、ドレープツール１０４（例えば原型ドレープツール）上に位置（例えば、所定の基準に基づき配置）される。複合材料３０２は、例えば、プライを含む、又はこれに対応するものである。いくつかの実施態様では、プライは、予め溶剤又は樹脂を含侵させて形成したプリプレグプライである。これに加えて、又は、これに代えて、複合材料３０２は、織物状のプライ（woven plies）、積層されたプライ（laminated plies）、積重ねプライ（stacks of plies）又はこれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施態様では、複合材料３０２を、例えば、ハンドレイアップ法などのように手作業でドレープツール１０４上に設置する。別の実施態様では、複合材料３０２を自動レイアップ法により（例えばレイアップ機により）ドレープツール１０４上に設置してもよい。
第２段階３２０は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って部分的に変形した状態を示す。ブラダ１０２、複合材料３０２及びドレープツール１０４それぞれの間に介在する空気を排気して、ブラダ１０２を複合材料３０２及びドレープツール１０４に沿って変形を開始させる。この結果、実質的に複合材料３０２を「下降させて」ドレープツール１０４に「押し当てる」ことになる。ブラダ１０２が変形するのに伴って、ブラダ１０２から複合材料３０２に力と圧力が作用する。この力と圧力により、複合材料３０２は、ドレープツール１０４の形状に適合するように変形し始める。図２を参照して説明したように、イメージングデバイス１１２は、模様がゆがむ様子（及び、ブラダが透過性（non-opaque）の場合には、複合材料３０２がゆがむ様子）を示す連続画像の画像データ１２４を生成することができる。加えて、発熱装置によりブラダ１０２及び複合材料３０２を加熱して、ブラダ１０２及び複合材料３０２の変形速度を速めることもできる。例えば、加熱すると、ブラダ１０２、複合材料３０２又はその両方の伸縮性を高めることができる。
第３段階３３０は、ブラダ１０２が原型ドレープツールに沿って完全に変形した状態を示している。ブラダ１０２が完全に変形する間、ブラダ１０２は複合材料３０２に対して引き続き力と圧力を加える。この力と圧力により、複合材料３０２をドレープツール１０４の形状に適合させる変形が完了し、部品３４２が成形される。
第４段階３４０は、ドレープ成形プロセスにより成形された部品３４２を示しており、ドレープツール１０４が取り外される前の状態である。真空を解除すると、部品３４２及びドレープツール１０４をブラダ１０２から取り外すことができる。第５段階３５０は、ドレープツール１０４を取り外した状態の成形完了部品３４２を示している。図３に示すように、部品３４２はドレープツール１０４の形状に適合している。つまり、部品３４２は、ドレープツール１０４の形状の相似形を有している。図２を参照して説明したように、圧縮シーケンスは、連続画像に基づいて判定される。よって、圧縮シーケンスをコンピュータモデリングプログラムで利用すれば、製造用ドレープツール及びドレープ成形プロセスにより作製される部品の欠陥を特定することができる。図２の「模擬試行」プロセスに比べ、図３のプロセスによれば、より正確な圧縮シーケンスを得ることができるが、コスト（例えば、複合材料３０２のコスト）は高くなる。ただし、図３のプロセスを利用すれば、先に特定した圧縮シーケンスを実部品３４２の成形を介して実証することができる。加えて、部品３４２（例えば原型品）に欠陥が認めらなかった場合でも、部品３４２を大量生産すると生じうる欠陥についても、図３のプロセスを利用すれば予測することができる。
図４は、ブラダ４０２に「含まれる」模様４１０、４２０、４３０の例を示す模式図４００である。ブラダ４０２は、例えば、図１のブラダ１０２を含む、又はこれに対応するものである。ブラダ４０２は、第１表面４０４及び第２表面４０６を有する。第２表面４０６には、図１の模様１２２などの模様が含まれる。この模様は、例えば、参照点群であり、これを利用して連続画像の画像を順に比較することで、イメージングデバイス１１２及びコントロールシステム１１４が位置の変化を特定できるものである。
これらの線４１２の配置（向き）は、図４に示すように縦方向であってもよい。別の実施態様では、複数の線４１２は、横方向、斜め又は同心円状に配置されていてもよい。また、複数の線４１２は、等間隔であっても、等間隔でなくてもよい。第１模様４１０がゆがむと、複数の線４１２の太さ、複数の線４１２の間隔、及び／又は、複数の線４１２における互いの向きが変化する。この詳細は、図５を参照して後述する。
第２模様４２０は、複数の交差線４２２を含む。複数の交差線４２２は、図４に示すように、グリッド柄を形成するものでもよい。複数の交差線４２２は、等間隔であっても、等間隔でなくてもよい。さらに、これらの線４２２は矩形のグリッドを形成するものでなくてもよく、線４２２の互いの向きは、どのような向きであってもよい。第２模様４２０がゆがむと、複数の交差線４２２の太さ、複数の交差線４２２の間隔、複数の交差線４２２における互いの向き、及び／又は、グリッドの「マス目」の大きさ／形状に変化が生じうる。
第３模様４３０は、柄４３２の繰り返し配列を含む。図４に示す第３模様４３０（例えば、柄４３２の繰り返し配列）は、三角形の繰り返しを含むが、他の実施態様では、配列する柄４３２は、円形（例えば、ドット）、矩形、六角形又はその他の形状の柄や図形であってもよい。第３模様４３０がゆがむと、配列されている柄４３２の輪郭線の太さ、配列されている柄４３２の間隔、配列されている柄４３２の互いの向き、及び／又は、柄４３２の大きさに変化が生じうる。
模様４１０、４２０、４３０は、第２表面４０６に含まれ、プリントされ、印づけされ、配設され、又は、エンボス加工されたものであってもよい。限定するものではないが、例えば、第１模様４１０の複数の線４１２は、第２表面４０６にプリント又は描画されたものでもよい。別の例では、第３模様４３０において配列されている柄４３２は、ブラダ４０２の作製時に第２表面４０６をエンボス加工されたものでもよい。
実施態様によっては、ブラダ４０２の第２表面４０６に被膜を設けることで模様を形成することができる。例えば、被膜によって、ストカスティック模様（stochastic pattern）又はノイズ模様（たとえば、参照点をランダムに配置した「模様」）を形成することができる。特定の実施態様では、被膜は、反射膜であってもよい。ブラダ４０２の第２表面４０６に模様があることにより、イメージングデバイスは、模様に含まれる参照点間の距離が、画像間で変化していることを判定できる。参照点間の距離の変化（及び／又は、模様の面や領域の長さの変化）を利用して、ひずみ（例えば、ひずみデータ）を算出したり、ブラダ４０２の圧縮シーケンスを特定したり、あるいは、その両方が可能になる。
図５は、ブラダの模様に生じる変形を示す画像についての例５００を示す。ブラダは、例えば、図１のブラダ１０２又は図４のブラダ４０２を含む、又は、これに対応する。模様は、例えば、図１の模様１２２、図４の模様４１０、４２０、４３０のいずれかを含む、又は、これに対応する。図５に示す例５００では、第１画像５１０（例えば、図１のイメージングデバイス１１２により生成されたもの）に示されるブラダは、線４１２を含む模様４１０などのように、複数の線を含む模様を有する。図５の例では、模様は、１０本の線を含む。第１画像５１０は、例えば、図２の第１段階２１０又は図３の第１段階３１０に対応する。模様に含まれる線は、等間隔であっても、等間隔でなくてもよいが、図５に示す例では、線と線との間は等間隔である。隣接する線と線（例えば、模様における５番目の線と６番目の線）は、第１長さ（Ｌ１）の間隔又は間隙を有する。
第２画像５２０は、ブラダがドレープツールに沿って変形（例えば、伸長）し始めたことにより、模様がゆがむ様子を示している。第２画像５２０は、例えば、図２の第２段階２２０又は図３の第２段階３２０に対応する。この第２画像５２０では、領域５２２（例えば、５番目の線と６番目の線の間の領域）が変形（伸長）している。このため、ブラダの模様の４番目の線、５番目の線、６番目の線及び７番目の線が部分的に変位して、縞模様がゆがんでいる。具体的には、４番目の線と５番目の線は、部分的に第１方向（図５においては左側）にずれており、６番目の線と７番目の線は、部分的に第２方向（図５においては右側）にずれている。第２画像５２０における領域５２２のひずみは、第１長さＬ１（例えば、元の長さ、又は、以前の長さ）と、領域５２２の変形後における領域５２２の第２長さ（Ｌ２）と、に基づいて算出することができる。ひずみは、例えば、長さの変化量（例えば、Ｌ２−Ｌ１）を第１長さＬ１で割った値により表される（あるいは、この値に比例する）。
第３画像５３０は、ブラダがドレープツールに沿って変形し続けるのに伴って、さらに大きくゆがんだ模様を示している。第３画像５３０は、例えば、図２の第３段階２３０又は図３の第２段階３２０に対応する。第３画像５３０では、領域５２２はさらに変形（伸長）している。このため、ブラダの模様の３番目の線及び８番目の線が部分的にさらに変位し、また、ブラダの模様の４番目の線、５番目の線、６番目の線、７番目の線がさらに変位して、縞模様がさらにゆがんでいる。具体的には、３番目の線は部分的に第１方向（図５においては、左側）にずれており、８番目の線は部分的に第２方向（図５においては右側）にずれている。４番目の線と第５番の線は部分的に第１方向にさらにずれており、６番目の線と７番目の線は、部分的に第２方向にさらにずれている。第３画像５３０における領域５２２のひずみは、第２長さＬ２と、領域５２２の変形後における領域５２２の第３長さ（Ｌ３）とに基づいて算出することができる。ひずみは、例えば、長さの変化量（例えば、Ｌ３−Ｌ２）を第３長さＬ２で割った値により表される（あるいは、この値に比例する）。
図６の模式図６００は、ドレープ成形プロセスにおいて、ブラダ６０２の複数の領域がドレープツール６０４に当接して固定される際の圧縮シーケンスを特定する例を示す。例えば、ドレープ成形プロセスは、図１のシステム１００により実行することができる。ブラダ６０２は、例えば、図１のブラダ１０２を含む、又は、これに対応する。また、ドレープツール６０４は、例えば、図１のドレープツール１０４を含む、又は、これに対応する。
図６は、ドレープ成形プロセスの段階６１０、６２０、６３０、６４０を示しており、このプロセスで、ブラダ６０２がドレープツール６０４に沿って次第に変形している。第１段階６１０は、ドレープ成形プロセスの開始前のブラダ６０２の状態を示す。第１段階６１０は、例えば、図２の第１段階２１０、図３の第１段階３１０、又は、図５の第１画像５１０に対応する。
第２段階６２０は、ブラダ６０２の特定の領域（例えば、領域Ａ）が、ドレープ成形プロセスの間にドレープツール６０４に押し付けられた（当接して固定された）状態を示している。図１のコントロールシステム１１４などのコントロールシステムは、ブラダ６０２のその領域の変形が止まった時点で、ブラダ６０２のその領域がドレープツール６０４に押し付けられたと特定する。ブラダ６０２の変形は、ひずみにより生じるものであり、ブラダ６０２の模様の変化により視覚的に特定可能である。したがって、特定の領域（領域Ａ）がドレープツール６０４に押し付けられた状態になったことを特定するには、コントロールシステムは、領域Ａに対するひずみが解消された（例えば、ひずみ値がゼロである）ことを判定、あるいは、ブラダ６０２の領域Ａにおける模様のゆがみの進行が停止したことを判定（例えば、画像間の画素比較により判定）すればよい。
第３段階６３０は、ブラダ６０２の別の領域（例えば、領域Ｂ）が、ドレープ成形プロセスの間にドレープツール６０４に押し付けられた状態を示している。コントロールシステムは、領域Ｂに対するひずみが解消されたことを判定、あるいは、ブラダ６０２の領域Ｂにおける模様のゆがみの進行が停止したことを判定することで、領域Ｂがドレープツール６０４に押し付けられた状態になったことを特定することができる。
第４段階６４０は、ドレープ成形プロセスにおいて、ブラダ６０２の複数の領域（例えば、領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｚ）においてドレープツール６０４に対して圧縮が生じる順序を示している。下記の表１に示す表面固定データは、領域Ａ〜Ｚがドレープツール６０４に対して固定される、あるいは、密着する順序に対応する。
Figure 0006914764
圧縮シーケンス（例えば、表１に示した表面固定データに示される順序）を利用すれば、ドレープツール６０４により作製された部品における潜在的な欠陥を特定することができる。例えば、コントロールシステムは、算出されたひずみ値を閾値と比較することで、部品における潜在的な欠陥を特定することができる。例えば、ブラダ６０２のある領域についての１つ又は複数のひずみ値が閾値以上の場合、コントロールシステムは、作製された部品においてブラダ６０２のその領域に対応する箇所に潜在的な欠陥を示すことができる。これに加えて、又は、これに代えて、モデリングプログラム（例えば、シミュレーションツール）を実行するよう構成された別のコンピュータデバイスに、圧縮シーケンス（又は表面固定データ）を送信することもできる。モデリングプログラムは、圧縮シーケンスに基づいてドレープ成形プロセスをシミュレートすることができ、加えて、１つ又は複数の通知（例えば、潜在的な欠陥、推奨される修正、又は、その両方）を出力することができる。いくつかの実施例では、モデリングプログラムは、表面固定データに実施可能な修正に基づくドレープ成形プロセスのシミュレーションを行ってもよい。また、何らかの欠陥が特定されると、１つ又は複数の「修正」候補についてモデリングを（例えば、繰り返し）行って、欠陥を軽減させる効果のある修正を特定することもできる。モデリング、修正候補の特定、及び、ドレープ成形のパラメータの修正の実施例を、図７〜図９を参照してさらに説明する。
図７は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）などのユーザインターフェース７０１の例を示す模式図７００である。このユーザインターフェースは、コントロールシステム（例えば、図１のコントロールシステム１１４）により、あるいは、コントロールシステムに接続された別のコンピュータデバイスにより生成及び／又は表示可能である。ユーザインターフェース７０１は、例えば、図１のユーザインターフェース１３８を含む、又は、これに対応する。ユーザインターフェース７０１は、表示装置に表示することができる。いくつかの実施例では、ユーザインターフェース７０１は、インタラクティブなものであり、入力装置を介して受け付けた入力に応答する構成であってもよい。特定の実施例では、入力装置は、タッチパネルなどのように表示装置に一体化されたものでもよい。
ユーザインターフェース７０１は、例えば、出力データ、通知データ、修正データ、モデルデータ又はその組み合わせのデータを含む。出力データは、例えば、図１のひずみデータ１４２及び表面固定データ１４４などのひずみデータ、表面固定データ又はその両方を含む、あるいは、これに対応する。通知データは、例えば、視覚的な通知、文字による通知、又は、その両方の通知を１つ又は複数含む。通知データは、例えば、図１の通知データ１４６を含む、又は、これに対応する。修正データは、例えば、１つ又は複数の通知に対応して推奨される修正を含む、又は、これに対応する。特定の実施態様では、修正データは、例えば、図１の通知データ１４６を含む、又は、これに対応する。モデルデータは、例えば、ブラダ、部品又はドレープツールについてコンピュータで生成したモデルを含む、又は、これに対応する。モデルデータは、モデリングプログラム（例えば、シミュレーションツール）により生成又は調整することができる。
図７の実施例では、ユーザインターフェース７０１は、部品モデル（modeled part）７０２を視覚的に表す表示を含む。部品モデル７０２は、モデリングプログラムにより生成可能であり、潜在的な欠陥７１２、７１４、７１６を視覚的に示す表示を含んでもよい。図７では、部品モデル７０２は、第１の潜在的欠陥７１２（例えば、潜在的なしわ）、第２の潜在的欠陥７１４（例えば、潜在的な引張領域）及び第３の潜在的欠陥７１６（潜在的な圧縮領域）を含む。図７に示すように、潜在的欠陥７１２〜７１６は、部品モデル７０２上にハイライトやその他の態様で表示されており、これにより部品モデル７０２に発生しうる欠陥の位置が可視化されている。ユーザインターフェース７０１は、図示のように、潜在的欠陥７１２、７１４、７１６に対応する１つ又は複数の通知７２０を表示することができる。
これに加えて、又は、これに代えて、ユーザインターフェース７０１は、通知７２０に基づいて１つ又は複数の修正７３０を表示してもよい。図７では、ユーザインターフェース７０１は、第１の修正としてドレープツールの形状変更を、第２の修正として、ドレープ支持体の位置調整を提示している。いくつかの実施態様では、１つ又は複数の修正７３０は、図１の通知データ１４６に基づいてプロセッサにより又はモデリングプログラムにより生成される推奨事項に対応する。さらに説明すると、ドレープツールの形状変更及びドレープ支持体の位置調整が推奨される修正事項として生成されるのは、潜在的なしわ、潜在的な引張領域、及び、潜在的な圧縮領域が特定されたことによる。実施例によっては、特定の潜在的欠陥の軽減する修正として、特定の修正が推奨されるよう設定することができる。
別の実施態様では、ユーザインターフェース７０１は、ドレープツールに沿って変形したブラダを視覚的に表す表示を含む。そのような実施態様では、図１のコントロールシステム１１４などのコントロールシステムに接続された表示装置に、ユーザインターフェース７０１を表示することができる。ドレープツールに沿って変形したブラダの視覚的な表示は、図１の画像データ１２４に基づいて生成することができる。ブラダを視覚的に表す表示において、１つ又は複数の欠陥が示されている場合がある。例えば、ユーザインターフェース７０１は、欠陥を発生させる要因となりうるひずみがブラダの１つ又は複数の領域に生じていることを示すことができる。特定の実施態様では、異なる時点でブラダの様々な領域に生じるひずみを、視覚的に表示されたブラダにおいて示すことができる。このような表示は、ひずみデータに基づいて生成することができる。
図８の模式図８００は、ドレープ成形システム８１０のドレープ支持体８０６、８０８、ドレープ支持体８０６、８０８の調整、及び、修正済みドレープツール８０４の使用を示す。ドレープ成形システム８１０は、例えば、図１のシステム１００を含む、又は、これに対応する。例えば、ドレープ成形システム８１０は、ブラダ１０２（模様１２２を有する）及び真空プレート１０６を含む。
ドレープ支持体８０６、８０８は、例えば、修正済みドレープツール８０４に隣接させて真空プレート１０６上に配置される。ドレープ支持体８０６、８０８は、ブラダ１０２の変形を調整又は適正化するよう構成されている。例えば、ドレープ支持体は、ブラダ１０２の１つ又は複数の領域における変形及び表面固定を遅らせたり、あるいは、小さくしたりできる。したがって、ドレープ支持体８０６、８０８の形状、又は、ドレープツール８０４に対するドレープ支持体８０６、８０８の相対位置を調整することによって欠陥を軽減することが可能である。加えて、修正ドレープツール８０４の形状は、図１のドレープツール１０４を修正したものである。いくつかの実施例では、図１のドレープツール１０４を用いて先に行ったブラダ１０２（及び／又は、図３の複合材料３０２）の変形試験においてコントロールシステム１１４が１つ又は複数の潜在的欠陥を特定すると、これに応じて、ドレープ支持体８０６、８０８を真空プレート１０６上に自動的に配置するようにしてよいし、及び／又は、ドレープツール１０４の形状を修正して、修正済みドレープツール８０４を得るようにしてもよい。
図８に含まれる模式図８２０、８３０、８４０は、修正済みドレープツール８０４に沿ってブラダ１０２を変形させるドレープ成形プロセス中のドレープ成形システム８１０を示す。第１模式図８２０では、ドレープ成形プロセスが完了した状態で、修正済みドレープツール８０４及びドレープ支持体８０６、８０８に沿って変形したブラダ１０２を示している。第１模式図８２０に示すように、ドレープ支持体８０６、８０８は矩形の形状を有し、第１のドレープ支持体８０６は、ドレープツール８０４から第１距離８２２離間して配置され、第２のドレープ支持体８０８は、ドレープツール８０４から第２距離８２４離間して配置されている。
第２模式図８３０では、第１模式図８２０に対して第２のドレープ支持体８０８の位置が調整されており、この状態で、修正済みドレープツール８０４及びドレープ支持体８０６、８０８に沿って変形したブラダ１０２を示している。第２のドレープ支持体８０８は、例えば、修正済みドレープツール８０４から第３距離８３２だけ離間して（例えば、第１模式図８２０に比べ、修正済みドレープツール８０４からより離れた位置に）配置されている。第２のドレープ支持体８０８の位置調整の結果、ブラダ１０２に生じる変形が変化しうる（例えば、ブラダ１０２がドレープツール８０４に対してより均一に、また、より緊密に押し付けられている）。実施例によっては、第２のドレープ支持体８０８を修正済みドレープツール８０４から第２距離８２４だけ離間して配置した状態で潜在的欠陥が検出された場合、第２のドレープ支持体８０８の位置を自動的に調整するようにしてもよい。
第３模式図８４０では、両ドレープ支持体８０６、８０８の位置が第１模式図８２０に比べて調整されており、また、第２のドレープ支持体８０８の形状が第１模式図８２０に比べて調整されており、この状態で、修正済みドレープツール８０４及びドレープ支持体８０６、８０８に沿って変形したブラダ１０２を示している。第３模式図８４０に示すように、第２のドレープ支持体８０８の形状が（例えば、矩形から三角形に）調整されている。第１のドレープ支持体８０６は、修正済みドレープツール８０４から第４距離８４２離間して（例えば、第１模式図８２０の状態に比べ、修正済みドレープツール８０４からより離れた位置に）配置されており、第２のドレープ支持体８０８は、修正済みドレープツール８０４から第５距離８４４だけ離間して（例えば、第１模式図８２０の状態に比べ、修正済みドレープツール８０４により近い位置に）配置されている。ドレープ支持体８０６、８０８の形状及び位置調整の結果、ブラダ１０２に生じる変形が変化しうる（例えば、ブラダ１０２がドレープツール８０４に対してより均一に、また、より緊密に押し付けられている）。実施例によっては、第１模式図８２０又は第２模式図８３０の配置において潜在的欠陥が検出されると、ドレープ支持体８０６、８０８の各位置及び／又は第２のドレープ支持体８０８の形状を自動的に調整するようにしてもよい。
このように図８に示すドレープ成形プロセスのパラメータの調整は、特定された潜在的欠陥が軽減され、且つ、新たな欠陥が検出されなくなるまで繰り返される。例えば、第３模式図８４０に示した配置で潜在的欠陥が特定されなければ、現寸部品の作製を実行することができる。作製においては、矩形のドレープ支持体を１つ、三角形のドレープ支持体を１つ、及び、修正済みドレープツールを用い、また、ドレープ支持体８０６、８０８と修正済みドレープツール８０４とをそれぞれ距離８４２、８４４だけ離間させて配置する。
図９は、ドレープ成形システム９００を示す模式図である。システム９００は、例えば、図１のシステム１００を含む、又は、これに対応する。システム９００は、ドレープ成形装置９０２、イメージングデバイス１１２、コントロールシステム１１４及びコンピュータデバイス９０４を含む。
ドレープ成形装置９０２は、図１を参照して説明したように、（模様１２２を含む）ブラダ１０２、ドレープツール１０４、真空プレート１０６及びポンプ１０８を含む。ドレープ成形装置９０２は、さらに発熱装置９１０を含んでもよく、この発熱装置は、ドレープ成形プロセスにおいて熱を生成して、ブラダ１０２、複合材料（例えば、図３の複合材料３０２）又はその両方を加熱するよう構成されている。イメージングデバイス１１２は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形するのに伴って模様１２２がゆがむ際に、ブラダ１０２の模様１２２の連続画像を生成するよう配置されている。イメージングデバイス１１２は、連続画像の画像データ１２４を生成する。イメージングデバイス１１２は、図示の通り、画像データ１２４をコントロールシステム１１４に送信する。
コントロールシステム１１４は、図１を参照して説明したように、ひずみデータ、表面固定データ又はその両方を画像データ１２４に基づいて特定する。例えば、コントロールシステム１１４は、図１、図５及び図６を参照して説明したように、ひずみデータを画像データ１２４に基づいて特定し、表面固定データを画像データ１２４及びひずみデータに基づいて特定することができる。別の実施例では、コントロールシステム１１４は、図１、図５及び図６を参照して説明したように、表面固定データを画像データ１２４に基づいて特定することができる。ひずみデータ及び表面固定データは、例えば、図１のひずみデータ１４２及び表面固定データ１４４を含む、又は、これに対応する。
コントロールシステム１１４は、出力データ９５２を生成し、コンピュータデバイス９０４に送信する。出力データ９５２は、例えば、画像データ１２４、ひずみデータ、表面固定データ、通知データ（例えば、通知データ１４６）又はその組み合わせを含む。特定の実施例では、出力データ９５２は、図７のユーザインターフェース７０１を含む、あるいは、その生成に用いられる。
コンピュータデバイス９０４は、例えば、入／出力インターフェース９３２、プロセッサ９３４、メモリ９３６及びディスプレイ９３８を含む。コンピュータデバイス９０４は、例えば、出力データ９５２をコントロールシステム１１４からＩ／Ｏインターフェース９３２を介して受信する。メモリ９３６は、例えば、プロセッサ９３４に接続されており、データを格納するよう構成されている。例えば、メモリ９３６は、モデリング又はシミュレーションプログラム９４２、設計ファイル９４４、通知データ９４６を格納する。モデリング又はシミュレーションプログラム９４２は、限定するものではないが、例えば、幾何学モデリングツール、動力学モデリングツール、有限要素モデリングツールを含む、又は、これに対応する。実施態様によっては、メモリ９３６は、コントロールシステムから受信した出力データ９５２（あるいは、その一部）を格納することができる。
プロセッサ９３４は、図１及び図７を参照して説明したように、１つ又は複数の通知、修正又はその両方を生成するよう構成することができる。また、プロセッサ９３４は、モデリング又はシミュレーションプログラム９４２を実行するよう構成することができる。例えば、プロセッサ９３４は、ドレープ成形装置９０２で作製する部品の成形をシミュレートすることができる。プロセッサ９３４は、例えば、ドレープ成形装置９０２で作製される部品のモデル、ドレープツール１０４のモデル、又はその両方を生成するよう構成することができる。また、プロセッサ９３４は、部品又はドレープツール１０４のモデルに対して、１つ又は複数の調整を自動で開始するよう構成することができる。さらに、プロセッサ９３４は、部品又はドレープツール１０４のモデルに対して行った調整に基づいて、設計ファイル９４４を生成又は更新する構成としてもよい。
別の実施態様では、ドレープ成形装置９０２はコントローラを含む。そのような実施態様では、コントローラは、コマンド９２４を生成して、ドレープ成形装置９０２のコンポーネントに送出し、これにより、ドレープ成形プロセスの制御、調整又はその両方を実現することができる。
いくつかの実施例では、コントロールシステム１１４は、ドレープ成形装置の１つ又は複数のコンポーネントにコマンド９２４を送出して、ドレープ成形プロセスの制御及び／又は調整を実現することができる。例えば、コントロールシステム１１４は、ポンプ１０８が発生させる真空圧を高くするように、ポンプ１０８に対してコマンドを送出することができる。別の実施例では、コントロールシステム１１４が送出しうるコマンドには、ドレープ支持体を真空プレート１０６上に配置させるコマンド、ドレープ支持体を真空プレート１０６から除去させるコマンド、ドレープ支持体の形状を変更させるコマンド、ドレープ支持体とドレープツール１０４との間の距離を変更させるコマンド、ドレープツール１０４の形状を変更させるコマンド（あるいは、ドレープツールを、図８に示す修正済みドレープツール８０４などの修正済みドレープツールに交換させるコマンド）などがある。コマンド９２４は、例えば、コントロールシステム１１４により自動的に作成されてもよいし、コンピュータデバイス９０４により自動的に作成されてもよいし、コンピュータデバイス９０４が受け付けたユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて（例えば、図７のユーザインターフェース７０１に応答して）作成されてもよい。
図９は、自動フィードバック駆動型のシステム９００の例を示す図である。このシステムでは、ドレープ成形プロセス中に発生しうる潜在的欠陥を、画像データを用いて特定する。また、潜在的欠陥が軽減されるまでドレープ成形に関する変更を、モデリングプログラムを用いて繰り返しモデリングする。また、ドレープ成形装置にコマンドを自動で送信して、上記変更を実施する。したがって、図９のシステム９００によれば、ドレープ成形プロセス及びドレープ成形装置の機能性を改善することができる。
図１０に、方法１０００の具体例を示す。方法１０００は、図１のシステム１００、図９のシステム９００又はその組み合わせにより実行可能である。方法１０００は、例えば、ドレープ成形中にブラダに生じる圧縮の順序を特定する方法を含む、又は、これに対応する。
方法１０００は、１００２において、ブラダの模様の変形に関連づけられた画像データに基づいて表面固定データを特定することを含む。いくつかの実施態様では、画像データは、ブラダが変形して少なくとも部分的にドレープツールを取り囲む際のブラダの模様の連続画像を表す。特定の実施態様では、表面固定データは、ブラダがドレープツールに沿って変形するのに伴って、ドレープツールに対してブラダの表面が当接して固定される順序を表す。例えば、ブラダは、図１、図２、図８及び図９のブラダ１０２、図４のブラダ４０２、又は、図６のブラダ６０２を含む、又は、これに対応する。画像データは、例えば、図１及び図９の画像データ１２４を含む、又は、これに対応する。模様は、例えば、図１の模様１２２、又は、図４の模様４１０、４２０、４３０のいずれかを含む、又は、これに対応する。ドレープツールは、例えば、図１及び図９のドレープツール１０４、図６のドレープツール６０４、又は、図８のドレープツール８０４を含む、又は、これに対応する。
図１を参照して説明すると、イメージングデバイス１１２は、ブラダ１０２がドレープツール１０４に沿って変形するのに伴って、ブラダ１０２の模様１２２の連続画像を生成する（画像データ１２４を生成する）。コントロールシステム１１４は、画像データ１２４に基づいて表面固定データ１４４を特定することができる。例えば、プロセッサ１３４は、連続画像の第１画像を第２画像と比較して、模様１２２のゆがみが停止した時点を判定し、これにより表面固定データ１４４を生成することができる。図１を参照して別の説明をすれば、コントロールシステム１１４は、ひずみデータ１４２に基づいて表面固定データ１４４を生成することができる。例えば、プロセッサ１３４は、ブラダ１０２の各領域のひずみに変化がないことを示すひずみデータ１４２に基づいて、表面固定データ１４４を生成することができる。
方法１０００は、１００４において、表面固定データに基づいて出力データを生成することを含む。例えば、出力データは、図１の通知データ１４６、図７の通知７２０、図７の修正７３０、図９の通知データ９４６、図９の出力データ９５２、又は、これらの組み合わせを含む、あるいは、これに対応する。図９を参照して説明すると、コントロールシステム１１４は、例えば、出力データ９５２を生成し、その出力データをコンピュータデバイス９０４に送信することができる。図９を参照して別の説明をすると、コンピュータデバイス９０４は、出力データ９５２に基づいて、通知又は修正を生成することができる。特定の実施態様では、出力データは、ブラダにおける引張領域を示す。引張領域は、例えば、ドレープツールで成形される部品に生じうる潜在的なしわ、潜在的な引張領域、潜在的な圧縮領域、又は、これらの組み合わせを示しうる。
いくつかの実施態様では、方法１０００は、ブラダの表面に被膜を設けることをさらに含んでもよい。被膜は、例えば、ブラダの表面に模様を形成する、あるいは、そのような模様を含む。特定の実施例では、被膜は、例えば、ストカスティック模様、又は、ランダムに生成した参照点群などのノイズ模様をブラダの表面に形成するものでもよい。また、方法１０００は、１つ又は複数のイメージングデバイスから画像データを受信することを含みうる。１つ又は複数のイメージングデバイスは、ブラダがドレープツールに沿って変形する間、ブラダの複数の画像を撮像することができる。１つ又は複数のイメージングデバイスは、例えば、図１及び図９のイメージングデバイス１１２を含む、又は、これに対応する。複数の画像は、例えば、連続画像及び画像データ１２４を含む、又は、これに対応する。
実施態様によっては、方法１０００は、出力データに基づいて部品の成形をシミュレートしてシミュレーション部品（simulated part）を模擬的に生成することをさらに含んでもよい。例えば、図９を参照すると、コンピュータデバイス９０４が、モデリング又はシミュレーションプログラム９４２を実行し、また、設計ファイル９４４に基づいて、シミュレーション部品を模擬的に生成することができる。また、方法１０００は、シミュレーション部品に基づいて、ドレープ成形プロセスのコンポーネント又は変数の修正を提示する通知を生成することを含んでもよい。通知及び修正は、例えば、図７の通知７２０及び図７の修正７３０をそれぞれ含む、又は、これに対応する。特定の実施態様では、方法１０００は、出力データに基づいて、ドレープツールの形状を修正すること、ドレープツールに隣接させてドレープ支持体を挿入すること、ドレープ支持体の形状を修正すること、あるいは、その組み合わせを含みうる。例えば、コンピュータデバイス９０４は、設計ファイル９４４を修正して、部品又はドレープツールの形状を修正することができる。特定の実施態様では、方法１０００は、出力データに基づいて、ドレープ成形プロセスの温度又は真空圧を変更することを含んでもよい。例えば、コントロールシステム１１４は、ドレープ成形装置にコマンド９２４を送出して、発熱装置９１０の温度設定、又は、ポンプ１０８の真空圧設定を調整することができる。
実施態様によっては、方法１０００は、連続画像の第１画像における模様の参照点群の各第１位置を、連続画像の第２画像における模様の参照点群の各第２位置と比較し、これにより模様のゆがみを判定することを含んでもよい。方法１０００は、模様のゆがみに基づいて変形を判定することを含んでもよい。方法１０００は、さらに、その変形に基づいてひずみを判定することを含んでもよい。特定の実施態様では、表面固定順序を判定することは、画像データに基づいて、ブラダの複数の領域の各々について、これら複数の領域の変形が停止した（例えば、ドレープツールに対して固定された）順序を特定することを含む。
実施態様によっては、方法１０００は、出力データに基づいて、ドレープ成形プロセスのコンポーネントや変数について実施しうる修正を少なくとも１つを示す通知を生成することを含みうる。例えば、通知は、出力データ、モデリングデータ又はその両方に基づいて、メモリに格納された通知データから抽出してもよい。通知は、表示装置又はユーザインターフェースにより出力してもよい。ユーザインターフェースは、例えば、図１のユーザインターフェース１３８を含む、又は、これに対応する。表示装置は、例えば、図９のディスプレイ９３８を含む、又は、これに対応する。通知は、しわ、圧縮領域、引張領域、又はその組み合わせを軽減するための、ドレープ成形プロセスのコンポーネント又は変数に対する修正を提示するものでもよい。
さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を包含する。
付記１． システムは、変形によりドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むよう構成されたブラダであって、その変形に伴ってゆがむように構成された模様を有しているブラダと、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記模様の連続画像の画像データを生成するよう構成されたイメージングデバイスと、を含む。
付記２． 前記ブラダは、前記ドレープツールに面する第１表面及び前記第１表面とは反対側の第２表面を有し、前記第２表面が前記模様を有し、前記模様は、複数の線、グリッド柄、柄の繰り返し配列又はノイズ模様を含む、付記１に記載のシステム。
付記３． 前記模様は、前記ブラダの前記第２表面に設けられた被覆に含まれる、あるいは前記被覆で形成されている、付記２に記載のシステム。
付記４． 前記ドレープツールを支持するプレートと、前記プレートに接続されているとともに、前記ブラダを前記ドレープツールに沿って変形させる負圧を生成するよう構成されたポンプと、をさらに含む、付記１〜３のいずれか１つに記載のシステム。
付記５． 前記ドレープツールに沿った前記ブラダの変形を修正するよう構成された、１つ又は複数のドレープ支持体をさらに含む、付記１〜４のいずれか１つに記載のシステム。
付記６． 前記ドレープツール上に配置された１つ又は複数のプライであって、前記ブラダの移動に応じて前記ドレープツールに沿って変形し部品として成形されるよう構成されたプライと、前記ブラダ、前記１つ又は複数のプライ、又は、その両方を加熱するよう構成された発熱装置と、をさらに含む、付記１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
付記７． 前記画像データに基づいて、前記ブラダにおけるひずみを示すひずみデータを生成するよう構成されたコントロールシステムをさらに含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のシステム。
付記８． 前記コントロールシステムは、さらに、前記ひずみデータ、前記画像データ又はその両方に基づいて、表面固定データを生成するよう構成されており、前記表面固定データは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す、付記７に記載のシステム。
付記９． 前記コントロールシステムは、さらに、前記ドレープツール、ドレープ支持体あるいはドレープ成形プロセスの変数、に対する少なくとも１つの修正を提示するよう構成されており、前記少なくとも１つの修正は、前記表面固定データに基づく通知データから導出される、付記７又は８に記載のシステム。
付記１０． コントロールシステムは、ブラダがドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の当該ブラダの模様の連続画像を表す画像データをイメージングデバイスから受信するよう構成されたインターフェースと、プロセッサと、を具備しており、前記プロセッサは、前記画像データに基づいて表面固定データを生成するよう構成されており、前記表面固定データは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示し、前記プロセッサは、さらに、前記表面固定データに基づいて、前記ブラダにおける引張領域を示すデータを出力するよう構成されている。
付記１１． 前記プロセッサは、さらに、前記出力データに基づいて、ドレープ成形プロセスのコンポーネント又は変数に対して可能な少なくとも１つの修正を提示する通知を生成するよう構成されており、前記プロセッサは、さらに、当該プロセッサに接続されているとともに、１つ又は複数の通知を示す通知データを格納するよう構成されたメモリを含む、付記１０に記載のコントロールシステム。
付記１２． 前記通知を含むグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成された表示装置をさらに含む、付記１１に記載のコントロールシステム。
付記１３． 引張領域は、前記ドレープツールで成形される部品に生じうる潜在的なしわ、潜在的な引張領域、潜在的な圧縮領域又はその組み合わせを示す、付記１０〜１２のいずれか１つに記載のコントロールシステム。
付記１４． 方法は、ブラダがドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の前記ブラダの模様の連続画像を表す画像データに基づく表面固定データであって、前記ブラダが変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す表面固定データを特定することと、前記表面固定データに基づいて、前記ブラダにおける引張領域を示す出力データを生成することと、を含む。
付記１５． ノイズ模様を形成する被覆を前記ブラダの表面に設けることと、前記画像データを１つ又は複数のイメージングデバイスから受信することと、をさらに含み、前記１つ又は複数のイメージングデバイスは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形する間の前記ブラダの複数の画像を取得する構成とされている、付記１４に記載の方法。
付記１６． 前記出力データに基づいて部品の成形をシミュレートしてシミュレーション部品を模擬的に生成することと、前記出力データに基づいて、コンポーネントの修正又はドレープ成形プロセスの変数に対する修正を提示する通知を生成することと、をさらに含む、付記１４又は１５に記載の方法。
付記１７． 前記出力データに基づいて、前記ドレープツールの形状を修正し、前記ドレープツールに隣接させてドレープ支持体を挿入し、ドレープ支持体の形状を修正し、又は、これらの組み合わせを行って、前記ドレープ成形プロセスにより作製される部品のしわ、圧縮領域、引張領域、又は、これらの組み合わせを低減することをさらに含む、付記１４〜１６のいずれか１つに記載の方法。
付記１８． 前記出力データに基づいてドレープ成形プロセスの温度又は真空圧を修正するようドレープ成形装置に命令するコマンドを前記ドレープ成形装置に送出することをさらに含む、付記１４〜１７のいずれか１つに記載の方法。
付記１９． 前記連続画像の第１画像における前記模様の参照点群の各第１位置を、前記連続画像の第２画像における前記模様の前記参照点群の各第２位置と比較して、前記模様のゆがみを判定することと、前記模様の前記ゆがみに基づいて変形を判定することと、前記変形に基づいてひずみを判定することと、をさらに含む、付記１４〜１８のいずれか１つに記載の方法。
付記２０． 前記表面固定順序を判定することは、前記画像データに基づいて、前記ブラダの複数の領域の各々について、これら複数の領域が前記ドレープツールに対して固定された順序を判定することを含む、付記１４〜１９のいずれか１つに記載の方法。
付記２１． 付記７〜９のいずれか１つに記載のシステムにおいて、前記コントロールシステムは、前記ブラダが前記ドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の前記ブラダの前記模様の連続画像を表す前記画像データを前記イメージングデバイスから受信するよう構成されたインターフェースと、プロセッサと、を含み、前記プロセッサは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する表面固定順序を示す表面固定データを前記画像データに基づいて生成するとともに、前記表面固定データに基づいて前記ブラダにおける引張領域を示すデータを出力するよう構成されている。
本明細書における説明及び実施例は、様々な実施態様の構成の概略の把握を目的として記載されており、これらの説明は、本開示の構成又は方法を用いた装置及びシステムの要素及び特徴をすべて網羅することを意図したものではない。当業者が本開示を検討すれば、他にも多く実施態様が明らかであろう。他の実施態様も本開示において利用及び導出可能であり、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な代替及び変更が可能である。例えば、方法における各種工程は、図示した以外の実行も可能であり、あるいは、１つ又は複数の方法工程を省くことも可能である。したがって、本開示及び図面は、説明的なものであると理解すべきであり、限定を課すものであると理解すべきでない。
加えて、本明細書では具体的な実施例について説明及び記載したが、開示した具体的な実施態様を、同一又は類似の結果を得るよう後から設計された構成に置き換え可能であることは理解されよう。本開示は、様々な実施態様について後からなされたいかなる改変あるいは変形もすべて包含することを意図している。上述の実施態様の組み合わせ及び本明細書では具体的に記載しなかったその他の実施態様も、本開示の記載を検討すれば、当業者は明らかになろう。
本開示の要約書は、請求項の範囲や意味の解釈や意味の限定に要約書が用いられることはないとの理解に基づき提出される。加えて、上述の詳細な説明において、開示の簡易化を目的として様々な特徴を１つの実施態様にまとめたり、あるいは、１つの実施態様において説明したりしている場合がある。記載した実施例は、あくまでも説明を目的としており、本開示を限定するものではない。本開示の原理に基づいて、多くの改変及び変形が可能であることは理解されよう。添付の請求の範囲に反映されるように、請求の範囲の主題は、開示した実施例のすべての特徴のうちのいくつかに関連する場合もある。したがって、本開示の範囲は、添付の請求の範囲及びその均等物により定義される。

Claims (11)

  1. ドレープ成形における圧縮シーケンスを特定するためのシステムであって、
    変形によりドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むよう構成されたブラダであって、当該ブラダの変形に伴ってゆがむように構成された模様を有するブラダと、
    前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダの前記模様の連続画像の画像データを生成するよう構成されたイメージングデバイスと、
    を具備するシステム。
  2. 前記ブラダは、前記ドレープツールに面する第１表面及び前記第１表面とは反対側の第２表面を有し、前記第２表面が前記模様を有し、前記模様は、複数の線、グリッド柄、複数の形状の配列、又はノイズ模様を含む、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記ドレープツールを支持するプレートと、
    前記プレートに接続されているとともに、前記ブラダを前記ドレープツールに沿って変形させる負圧を生成するよう構成されたポンプと、
    をさらに含む、請求項１又は２に記載のシステム。
  4. 前記ドレープツール上に配置された１つ又は複数のプライであって、前記ブラダの移動に応じて前記ドレープツールに沿って変形して部品として成形されるよう構成された１つ又は複数のプライと、
    前記ブラダ、前記１つ又は複数のプライ、又は、これらの両方を加熱するよう構成された発熱装置と、
    をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１つに記載のシステム。
  5. 前記画像データに基づいて、前記ブラダにおけるひずみを示すひずみデータを生成するよう構成されたコントロールシステムをさらに含み、前記コントロールシステムは、さらに、前記ひずみデータ、前記画像データ又はこれらの両方に基づいて、表面固定データを生成するよう構成されており、前記表面固定データは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す、請求項１〜４のいずれか１つに記載のシステム。
  6. 前記コントロールシステムは、前記ドレープツール、ドレープ支持体、あるいはドレープ成形プロセスの変数、に対する少なくとも１つの修正を提示するよう構成されており、前記少なくとも１つの修正は、前記表面固定データに基づく通知データから導出される、請求項５に記載のシステム。
  7. ドレープ成形プロセスにおける圧縮シーケンスを特定するための方法であって、
    ブラダがドレープツールを少なくとも部分的に取り囲むように変形する際の前記ブラダの模様の連続画像を表す画像データに基づく表面固定データであって、前記ブラダが変形するのに伴って、前記ブラダにおける複数の領域が前記ドレープツールに当接する際の表面固定順序を示す表面固定データを特定することと、
    前記表面固定データに基づいて、前記ブラダにおける引張領域を示す出力データを生成することと、を含む方法。
  8. ノイズ模様を形成する被覆を前記ブラダの表面に設けることと、
    前記画像データを１つ又は複数のイメージングデバイスから受信することと、をさらに含み、前記１つ又は複数のイメージングデバイスは、前記ブラダが前記ドレープツールに沿って変形する間の前記ブラダの複数の画像を取得する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記出力データに基づいて部品の成形をシミュレートしてシミュレーション部品を模擬的に生成することと、
    前記出力データに基づいて、コンポーネントの修正又は前記ドレープ成形プロセスの変数の修正を示す通知を生成することと、
    をさらに含む、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 前記出力データに基づいて、前記ドレープツールの形状を修正し、又は前記ドレープツールに隣接させてドレープ支持体を挿入し、又はドレープ支持体の形状を修正し、又はこれらの組み合わせを行って、前記ドレープ成形プロセスにより作製される部品のしわ、又は圧縮領域、又は引張領域、又はこれらの組み合わせを低減することをさらに含む、請求項７〜９のいずれか１つに記載の方法。
  11. 前記表面固定順序を判定することは、前記画像データに基づいて、前記ブラダの複数の領域の各々について、これら複数の領域が前記ドレープツールに対して固定された順序を判定することを含む、請求項７〜１０のいずれか１つに記載の方法。
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