JP2021079578A - 複合材製造装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】限られた設置スペースであってもより多くの複合材を製造できる複合材製造装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明による複合材製造装置は、下型３１０Ｌと下型３１０Ｌの上方に配置された上型３１０Ｕとをそれぞれ有し、上下方向に並べて設けられた複数の金型３１０を備え、各金型３１０において、下型３１０Ｌが、上型３１０Ｕの直下位置と、上型３１０Ｕの直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられており、各金型３１０の下型３１０Ｌが突出位置に位置している時、下型３１０Ｌに表基材２が載せられるとともに、表基材２の凹部内に樹脂剤４０が注入可能であり、各金型３１０の下型３１０Ｌが直下位置に位置している時、下型３１０Ｌと上型３１０Ｕとの間で樹脂剤４０が発泡されることにより、表基材２と裏基材３との間の空間に芯材４が充填可能とされている。【選択図】図６

Description

本発明は、複合材を製造するための複合材製造装置及び方法に関する。

本発明者らは、下記の特許文献１に示されているような複合材、すなわち金属板を素材とする表基材、表基材の裏側に配置された裏基材、及び表基材と裏基材との間に充填された発泡樹脂からなる芯材を備えた複合材の実用化を試みている。表基材と裏基材との間の芯材が充填される充填空間は、複合材の幅方向及び奥行方向に広く、かつ複合材の高さ方向に薄いという特徴を有している。

芯材を形成する方法として、クローズ注入方式とオープン注入方式とが考えられる。クローズ注入方式は、下型及び上型により表基材及び裏基材を挟み込んだ状態で、表基材と裏基材との隙間から充填空間に樹脂剤を注入する方法である。しかしながら、上述のように充填空間が広くかつ薄い空間であるため、表基材と裏基材との隙間から充填空間に樹脂剤を注入しても、充填空間に発泡樹脂を満遍なく充填させることが難しい。一方、オープン注入方式は、下型に表基材を載せた後、表基材に裏基材を載せられていない状態で、表基材の凹部内に樹脂剤を注入する方法である。表基材の凹部内に樹脂剤が注入された後、表基材の上に裏基材が載せられて充填空間が形成されるとともに、下型及び上型により表基材及び裏基材を挟み込んだ状態で樹脂剤が発泡される。オープン注入方式では、クローズ注入方式と比較して樹脂剤を幅広く注入できるため、充填空間に発泡樹脂を満遍なく充填させることが可能となる。

従来用いられているオープン注入方式の装置としては、例えば下記の特許文献２等に示される構成を挙げることができる。従来構成では、下型の上方に上型が配置されている。上型は、一端に設けられた軸部を中心に回動可能に設けられている。上型が上方に向けて回動されることにより下型が開放され、下型に表基材等の部材を載せることが可能となる。

特許第５８６４０１５号公報 特開２００５−１３８３８０号公報

限られた時間でより多くの複合材を製造できるようにすることが必要となる。一方、発泡樹脂からなる芯材の形状が安定するまで、下型及び上型により表基材及び裏基材を挟み込んだ状態を継続する必要がある。このため、複数組の上型及び下型を設けて、複数の複合材を並行して製造できるようにすることが必要となる。

上記のような特許文献２に記載されたような従来装置では、上型の回動により下型の開閉が行われるので、上型が回動できるように上型の上方にスペースを確保する必要がある。このため、複数組の上型及び下型を上下方向に重ねて配置することが難しく、広い設置スペースが無ければ、従来装置を複合材の製造に適用することが難しい。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、限られた設置スペースであってもより多くの複合材を製造できる複合材製造装置及び方法を提供することである。

本発明に係る複合材製造装置は、金属板を素材とする表基材、表基材の裏側に配置された裏基材、及び表基材と裏基材との間に充填された発泡樹脂からなる芯材を有する複合材を製造するための複合材製造装置であって、下型と下型の上方に配置された上型とをそれぞれ有し、上下方向に並べて設けられた複数の金型を備え、各金型において、下型が、上型の直下位置と、上型の直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられており、各金型の下型が突出位置に位置している時、下型に表基材が載せられるとともに、表基材の凹部内に樹脂剤が注入可能であり、各金型の下型が直下位置に位置している時、下型と上型との間で樹脂剤が発泡されることにより、表基材と裏基材との間の空間に芯材が充填可能とされている。

本発明に係る複合材製造方法は、上述の複合材製造装置を用いて複合材を製造することを含む。

本発明の複合材製造装置及び方法によれば、下型と下型の上方に配置された上型とをそれぞれ有する複数の金型が上下方向に並べて設けられており、各金型において、下型が、上型の直下位置と、上型の直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられているので、限られた設置スペースであってもより多くの複合材を製造できる。

本発明の実施の形態による複合材製造装置によって製造される複合材を示す平面図である。 図１の複合材を示す底面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う複合材の断面図である。 本発明の実施の形態による複合材製造装置を示す斜視図である。 図４の複合材製造装置を示す平面図である。 図４の金型スタンドを示す斜視図である。 図６の金型スタンドを示す側面図である。 図６の金型スタンドを示す平面図である。 図６の下型及び上型を示す説明図である。 図４の制御装置による複合材の製造制御動作を示すフロチャートである。 図１０の選定工程で使用されるスケジュールデータの一例を示す説明図である。 図１０の準備動作を示すフロチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は本発明の実施の形態による複合材製造装置１００によって製造される複合材１を示す平面図であり、図２は図１の複合材１を示す底面図であり、図３は図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う複合材１の断面図である。

図１〜図３に示す複合材１は、幅方向１Ｗ（長手方向）及び奥行方向１Ｄ（短手方向）を有する平面視矩形の部材である。複合材１は、限定はされないが、家屋等の建物の屋根下地又は壁下地の表面上に他の複合材とともに配置される部材として使用することができる。複合材１を屋根上に配置する場合、複合材１は、幅方向１Ｗが屋根の軒方向に延在するとともに、奥行方向１Ｄが屋根の軒棟方向に延在するように配置され得る。また、複合材１は、屋根の軒棟方向に関して軒側の複合材に重ねて配置され得る。複合材１は、例えばビス又は釘等の緊結部材が打ち込まれることで屋根下地に緊結され得る。

図３に特に表れているように、複合材１は、表基材２、裏基材３及び芯材４を有している。

表基材２は、金属板を素材とするものであり、複合材１が屋根下地の上に配置された際に屋根の外面に表れる部材である。表基材２の素材である金属板としては、溶融Ｚｎ系めっき鋼板、溶融Ａｌめっき鋼板、溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、ステンレス鋼板、Ａｌ板、Ｔｉ板、塗装溶融Ｚｎ系めっき鋼板、塗装溶融Ａｌめっき鋼板、塗装溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、塗装溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、塗装ステンレス鋼板、塗装Ａｌ板又は塗装Ｔｉ板を用いることができる。

表基材２には、天板５０及び周壁５１を有する箱形の本体部５が設けられている。本体部５は、絞り加工又は張り出し加工を含む成形加工を平板状の金属板に施すことで形成されることができる。天板５０は、表基材２の表面に現れる板部であり、幅方向１Ｗ及び奥行方向１Ｄに延在する略矩形の外形を有している。周壁５１は、天板５０の外縁から複合材１の裏面側に向けて延出された壁である。本実施の形態の周壁５１は、表基材２の周方向に連続されている。表基材２の周囲は、裏基材３を抱え込むように折り返されている。

裏基材３は、本体部５の開口を塞ぐように表基材２の裏側に配置された部材である。裏基材３としては、アルミ箔、アルミ蒸着紙、水酸化アルミ紙、炭酸カルシウム紙、樹脂フィルム又はガラス繊維紙等の軽量な素材を用いることができる。これらの軽量な素材を裏基材３に用いることで、複合材１の重量が増大することを回避することができる。裏基材３として表基材２と同様の金属板を用いてもよい。

芯材４は、発泡樹脂により構成されるものであり、表基材２の本体部５と裏基材３との間の充填空間に充填されている。芯材４の素材としては、特に制限が無く、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、イソシアヌレートフォーム等を用いることができる。ただし、屋根材においては不燃認定材料を使用することが必須となる。不燃材料認定試験は、ＩＳＯ５６６０−１コーンカロリーメーター試験法に準拠した発熱性試験が実施される。

芯材４が充填される充填空間の高さは、２ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であり得る。また、充填空間の高さは、３ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下であり得る。さらに、充填空間の高さは、４ｍｍ以上かつ７ｍｍ以下であり得る。

次に、図４は本発明の実施の形態による複合材製造装置１００を示す斜視図であり、図５は図４の複合材製造装置１００を示す平面図である。また、図６は図４の金型スタンド３００を示す斜視図であり、図７は図６の金型スタンド３００を示す側面図であり、図８は図６の金型スタンド３００を示す平面図である。

図４に示す複合材製造装置１００は、図１〜図３に示す複合材１を製造するための装置である。より具体的には、複合材製造装置１００は、表基材２と裏基材３との間の充填空間に芯材４を充填させるための装置である。本実施の形態の複合材製造装置１００は、ターンテーブル２００、複数の金型スタンド３００、第１載置装置４１０、樹脂注入装置５００、第２載置装置４２０、取出装置６００及び制御装置７００を有している。

ターンテーブル２００は、テーブルベース２１０及び駆動装置２２０を有している。

テーブルベース２１０は、センタシャフト２１１を中心に回転可能に設けられた円板状基台である。図示はしないが、テーブルベース２１０の下部には円環状のレールが設けられており、レールに案内されてテーブルベース２１０が回転可能とされている。テーブルベース２１０の上面は水平に延在されている。

駆動装置２２０は、テーブルベース２１０を回転駆動するための装置である。本実施の形態の駆動装置２２０は、テーブルベース２１０の外周に配置されている。本実施の形態の駆動装置２２０には、テーブルベース２１０の外周面に接するように配置された駆動ロール（図示せず）が設けられている。例えば回転電機等のアクチュエータの駆動力を受けて駆動ロールがテーブルベース２１０の外周面上で転動されることにより、テーブルベース２１０が回転駆動される。

テーブルベース２１０上には、テーブルベース２１０の周方向に互いに間隔を置いて複数の金型スタンド３００が配置されている。本実施の形態の複合材製造装置１００では、８つの金型スタンド３００が等間隔に配置されている。また、テーブルベース２１０の外周には、テーブルベース２１０の周方向に互いに間隔を置いて第１載置装置４１０、樹脂注入装置５００、第２載置装置４２０及び取出装置６００が配置されている。各金型スタンド３００は、テーブルベース２１０上に配置されていることにより、第１載置装置４１０、樹脂注入装置５００、第２載置装置４２０及び取出装置６００の前を通過するように円軌道に沿って移動可能に設けられている。

図６〜図８に示すように、金型スタンド３００は、複数の金型３１０を有している。各金型３１０は、１つの下型３１０Ｌと、その下型３１０Ｌの上方に配置された１つの上型３１０Ｕとによってそれぞれ構成されている。複数の金型３１０は、上下方向に並べて配置されている。各下型３１０Ｌは、各上型３１０Ｕの直下位置と、各上型３１０Ｕの直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられている。図６〜図８では、上段の下型３１０Ｌが突出位置に位置している状態を示している。図４及び図５に表れているように、金型スタンド３００は、上型３１０Ｕの直下からテーブルベース２１０の径方向外方に向かって下型３１０Ｌが突出するように配置されている。図６及び図８に表れているように、下型３１０Ｌには表基材２の本体部５の外形に適合した枠体３１１Ｌが設けられている。

図４及び図５に表れている第１載置装置４１０は、下型３１０Ｌが突出位置に位置している時、その下型３１０Ｌに複合材１の表基材２を載せるための装置である。但し、第１載置装置４１０が下型３１０Ｌに載せる表基材２は、本体部５の周囲に平板部が形成されたものであり、図３に示すように裏基材３を抱え込むように折り返されてはいない。第１載置装置４１０が下型３１０Ｌに載せる表基材２は、表基材２の中間体である表基材素体と呼ぶこともできる。

図示はしないが、第１載置装置４１０の近傍には、表基材２が集められた材料プールが設けられている。第１載置装置４１０は、材料プールの表基材２を保持し、第１載置装置４１０の前を通過する下型３１０Ｌに表基材２を載せる。この時、天板５０を下側に位置させるとともに本体部５の開口を上方に向けた状態で表基材２の本体部５が下型３１０Ｌの枠体３１１Ｌに嵌められる。本体部５は、表基材２の凹部を構成する。第１載置装置４１０は、負圧又は磁力等により表基材２を保持することができる。本実施の形態の第１載置装置４１０は、ロボットアーム等により構成され得る。

樹脂注入装置５００は、下型３１０Ｌが突出位置に位置している時、その下型３１０Ｌに載せられた表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０（図９参照）を注入するための装置である。樹脂剤４０は、少なくとも２種類の樹脂剤原液の混合体であり、表基材２の凹部内で発泡可能なものである。後に詳しく説明するように、下型３１０Ｌ及び上型３１０Ｕにより表基材２及び裏基材３が挟みこまれた状態で表基材２と裏基材３との間の充填空間で樹脂剤４０が発泡されることにより、表基材２と裏基材３との間の充填空間に芯材４が充填される。樹脂注入装置５００は、各金型スタンド３００の移動と同期して円軌道に沿って変位しながら表基材２の凹部内に樹脂剤を注入することができる。すなわち、樹脂注入装置５００は、複合材１の幅方向１Ｗに延びる直線に沿って表基材２の凹部内に樹脂剤を注入することができる。また、樹脂注入装置５００は、複合材１の幅方向１Ｗに延びる直線に限らず、他の任意の軌道に沿って、又は任意のパターンに従って表基材２の凹部内に樹脂剤を注入してもよい。本実施の形態の樹脂注入装置５００は、ロボットアーム等により構成され得る。

第２載置装置４２０は、樹脂注入装置５００により表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０（図９参照）が注入された後に表基材２に裏基材３を載せるための装置である。本実施の形態の第２載置装置４２０は、樹脂注入装置５００と取出装置６００との間に配置されている。図示はしないが、第２載置装置４２０の近傍には、裏基材３が集められた材料プールが設けられている。第２載置装置４２０は、材料プールの裏基材３を保持し、第２載置装置４２０の前を通過する下型３１０Ｌに表基材２を載せる。第２載置装置４２０は、負圧又は磁力等により裏基材３を保持することができる。本実施の形態の第２載置装置４２０は、ロボットアーム等により構成され得る。なお、第２載置装置４２０を設ける代わりに、裏基材３を保持する部分を樹脂注入装置５００に設け、樹脂注入装置５００が表基材２の凹部内に樹脂剤を注入した際に、その樹脂注入装置５００が表基材２に裏基材３を載せてもよい。

なお、以上の説明では、第１載置装置４１０が下型３１０Ｌに表基材２を載せ、表基材２の凹部内に樹脂剤４０が注入された後に第２載置装置４２０が表基材２に裏基材３を載せるように説明している。しかしながら、上型３１０Ｕに裏基材３を保持する装置を設ければ、第２載置装置４２０を省略し、第１載置装置４１０が表基材２及び裏基材３を下型３１０Ｌに載せてもよい。第１載置装置４１０が表基材２及び裏基材３を下型３１０Ｌに載せた後であって、表基材２の凹部内に樹脂剤４０が注入される前に、裏基材３が上型３１０Ｕに保持されることにより、表基材２の凹部内への樹脂剤４０の注入に裏基材３が支障となることを回避することができる。

取出装置６００は、表基材２と裏基材３との間の充填空間に芯材４が充填された後、突出位置に位置している下型３１０Ｌから複合材１（表基材２、裏基材３及び芯材４）を取り出すための装置である。取出装置６００は、負圧又は磁力等により複合材１を保持することができる。本実施の形態の取出装置６００は、ロボットアーム等により構成され得る。但し、下型３１０Ｌから複合材１が取り出される段階では、表基材２の周囲は裏基材３を抱え込むように折り返されてはいない。この段階の複合材１は、複合材１の中間体である複合材素体と呼ぶこともできる。なお、この段階の複合材１では、表基材２及び裏基材３が芯材４にそれぞれ接着されており、芯材４を介して表基材２及び裏基材３が互いに固定されている。取出装置６００により取り出された複合材１は、取出装置６００の近傍に設けられた複合材プールに貯められるか、又は図示しないコンベアに載せられて次工程に送られる。

制御装置７００は、複合材製造装置１００の各部の動作を制御するための装置である。制御装置７００は、例えばプログラムに基づき演算処理を行うコンピューター又は専用回路等によって構成することができる。制御装置７００の制御動作については、後に図を用いて説明する。

次に、図９は、図６の下型３１０Ｌ及び上型３１０Ｕを示す説明図である。図９では、下型３１０Ｌに載せられた表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入された後に、下型３１０Ｌが直下位置に戻された状態を示している。

下型３１０Ｌには、下型本体３１２Ｌ、昇降装置３１３Ｌ及び下型加熱装置３１４Ｌが設けられている。

下型本体３１２Ｌは、直下位置と突出位置との間を進退可能に設けられた平板体である。上述の枠体３１１Ｌは下型本体３１２Ｌの上面に固定されている。下型本体３１２Ｌの下方に昇降装置３１３Ｌ及び下型加熱装置３１４Ｌが配置されている。

昇降装置３１３Ｌは、下型加熱装置３１４Ｌを昇降させるための装置である。また、昇降装置３１３Ｌは、下型加熱装置３１４Ｌを介して下型本体３１２Ｌを昇降させることができる。昇降装置３１３Ｌにより下型本体３１２Ｌが押し上げられることで、下型３１０Ｌ及び上型３１０Ｕが表基材２及び裏基材３を挟みこむことができる。また、昇降装置３１３Ｌにより下型本体３１２Ｌが押し上げられることで、表基材２及び裏基材３に圧力を加えながら樹脂剤４０を発泡させることができる。昇降装置３１３Ｌは、油圧プランジャ、電動機器又はエアバッグ等の任意の機器により構成することができる。

下型加熱装置３１４Ｌは、下型本体３１２Ｌを介して表基材２又は樹脂剤４０を加熱するための装置である。下型加熱装置３１４Ｌは、昇降装置３１３Ｌにより下型本体３１２Ｌに押し当てられることにより下型本体３１２Ｌを介して表基材２又は樹脂剤４０を加熱することができる。本実施の形態の下型加熱装置３１４Ｌは、電熱線が内蔵された板体によって構成されている。しかしながら、下型加熱装置３１４Ｌの構成は任意であり、例えば温調水又は温調油を循環する装置等の他の装置を下型加熱装置３１４Ｌとして採用してもよい。

上型３１０Ｕには、上型本体３１１Ｕ及び上型加熱装置３１３Ｕが設けられている。

上型本体３１１Ｕは、下型３１０Ｌの枠体３１１Ｌとの間に表基材２及び裏基材３を挟み込むための構成である。

上型加熱装置３１３Ｕは、上型本体３１１Ｕを介して裏基材３又は樹脂剤４０を加熱するための装置である。上型加熱装置３１３Ｕは、上型本体３１１Ｕが下型３１０Ｌの枠体３１１Ｌとの間に表基材２及び裏基材３を挟み込んでいるとき、上型本体３１１Ｕを介して裏基材３又は樹脂剤４０を加熱することができる。本実施の形態の上型加熱装置３１３Ｕは、電熱線が内蔵された板体によって構成されている。しかしながら、上型加熱装置３１３Ｕの構成は任意であり、例えば温調水又は温調油を循環する装置等の他の装置を上型加熱装置３１３Ｕとして採用してもよい。

次に、図１０は図４の制御装置７００による複合材１の製造制御動作を示すフロチャートであり、図１１は図１０の選定工程で使用されるスケジュールデータの一例を示す説明図である。図１０に示す製造制御動作は、制御装置７００に開始指令が入力された際に開始される。開始指令は、オペレーターによる制御盤の操作等に応じて制御装置７００に入力され得る。

制御装置７００は、製造制御動作を開始すると選定工程を行う（ステップＳ１）。選定動作では、複数の下型３１０Ｌの中から１つの下型３１０Ｌが選定される。制御装置７００は、図１１に示すようなスケジュールデータを保持している。スケジュールデータには各下型３１０Ｌを選定する順番を示す情報が含まれており、制御装置７００は、スケジュールデータに基づいて下型３１０Ｌを順に選定する。制御装置７００は、１つの下型３１０Ｌを選定した後、別の下型３１０Ｌを順に選定する（ステップＳ２，Ｓ３）。

上述のように、本実施の形態の複合材製造装置１００には８つの金型スタンド３００が設けられており、各金型スタンド３００に３つの金型３１０（下型３１０Ｌ）が設けられている。すなわち、本実施の形態の複合材製造装置１００には２４個の下型３１０Ｌが設けられている。図１０では下型３１０Ｌの選定を３回行うように示しているが、２４回等のより多くの回数の下型３１０Ｌの選定が順次行われる。

図１１に示すスケジュールデータは、各金型スタンド３００の第１段目の下型３１０Ｌを順に選定し、第１段目のすべての下型３１０Ｌを選定した後に各金型スタンド３００の第２段の下型３１０Ｌを順に選定し、第２段目のすべての下型３１０Ｌを選定した後に各金型スタンド３００の第３段の下型３１０Ｌを順に選定する順番を示している。第３段目のすべての下型３１０Ｌを選定した後は、第１段目の下型３１０Ｌから改めて順に選定する。図１１における第１〜第８スタンドは、テーブルベース２１０の周方向に順に位置する８つの金型スタンド３００である。また、図１１における第１〜第３段目は、例えば金型スタンド３００の上段、中段及び下段等の金型スタンド３００の各段を意味する。図１１のスケジュールデータは、スパイラル状に下型３１０Ｌを選定することを示している。但し、図１１のスケジュールデータが示す順番は例示であり、他の順番に従って下型３１０Ｌを選定してもよい。

制御装置７００は、下型３１０Ｌを選定した後、選定した各下型３１０Ｌに関して準備工程（ステップＳ４〜Ｓ６）、発泡工程（ステップＳ７〜Ｓ９）及び取出工程（ステップＳ１０〜Ｓ１２）を順次行う。

準備工程（ステップＳ４〜Ｓ６）は、第１載置装置４１０、樹脂注入装置５００及び第２載置装置４２０等により、表基材２と裏基材３との間の充填空間で樹脂剤４０を発泡させるための準備を行う動作である。準備工程（ステップＳ４〜Ｓ６）については後に図を用いて説明する。

発泡工程（ステップＳ７〜Ｓ９）は、表基材２と裏基材３との間の充填空間で樹脂剤４０を発泡させるための工程である。発泡工程では、制御装置７００は、図９に示す昇降装置３１３Ｌにより下型本体３１２Ｌを上型３１０Ｕに向けて押し上げることにより圧力を加えながら樹脂剤４０を発泡させる。また、制御装置７００は、下型加熱装置３１４Ｌ及び上型加熱装置３１３Ｕにより表基材２、裏基材３及び樹脂剤４０を加熱する。

取出工程（ステップＳ１０〜Ｓ１２）は、樹脂剤４０の発泡が完了した金型３１０から複合材１（表基材２、裏基材３及び芯材４）を取出装置６００により取り出すための工程である。制御装置７００は、樹脂剤４０の発泡が完了した金型３１０において、下型３１０Ｌを突出位置に位置させてその下型３１０Ｌから複合材１を取出装置６００により取り出す。

次に、図１２は、図１０の準備工程（ステップＳ４〜Ｓ６）を示すフロチャートである。制御装置７００は、下型３１０Ｌを選定した後、その下型３１０Ｌを突出位置に突出させる（ステップＳ２０）。その次に、制御装置７００は、突出させた下型３１０Ｌが第１載置装置４１０の前を通過する時に、第１載置装置４１０により表基材２をその下型３１０Ｌに載せる（ステップＳ２１）。

その次に、制御装置７００は、その下型３１０Ｌが樹脂注入装置５００の前を通過する時に、樹脂注入装置５００により表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０を注入する（ステップＳ２２）。また、制御装置７００は、その下型３１０Ｌが第２載置装置４２０の前を通過する時に、第２載置装置４２０により表基材２に裏基材３を載せる（ステップＳ２３）。

その次に、制御装置７００は、下型３１０Ｌを直下位置に戻すとともに（ステップＳ２４）、下型３１０Ｌ及び上型３１０Ｕにより表基材２及び裏基材３を挟み込む（ステップＳ２５）。

制御装置７００は、下型３１０Ｌに表基材２が載せられた後であって、表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入される前に、下型加熱装置３１４Ｌにより表基材２を加熱することができる。また、制御装置７００は、表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入された後であって、図１０の発泡工程（ステップＳ７〜Ｓ９）を開始する前に、下型加熱装置３１４Ｌにより表基材２を介して樹脂剤４０を加熱することができる。

本実施の形態の複合材製造方法は、上述の複合材製造装置１００を用いて複合材１を製造することを含む。本実施の形態の複合材製造方法は、図１０及び図１１に示す工程を含む。

このような複合材製造装置１００及び複合材製造方法では、下型３１０Ｌと下型３１０Ｌの上方に配置された上型３１０Ｕとをそれぞれ有する複数の金型３１０が上下方向に並べて設けられており、各金型３１０において、下型３１０Ｌが、上型３１０Ｕの直下位置と、上型３１０Ｕの直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられているので、限られた設置スペースであってもより多くの複合材を製造できる。

また、下型３１０Ｌが直下位置に位置している時、下型３１０Ｌを上型３１０Ｕに向けて押し上げる昇降装置３１３Ｌが設けられているので、上型３１０Ｕから離した状態で下型３１０Ｌを水平方向に進退させることができ、下型３１０Ｌの進退をより円滑に行うことができる。また、樹脂剤４０を発泡させる際の型締め圧力を調整することができる。

また、下型３１０Ｌに表基材２が載せられた後であって、表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入される前に、下型加熱装置３１４Ｌが表基材２を加熱するので、樹脂剤４０をより円滑に発泡させることができる。

また、各金型スタンド３００が樹脂注入装置５００の前を通過するように所定軌道に沿って移動可能に設けられているので、１つの樹脂注入装置５００によりすべての下型３１０Ｌに載せられている表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入することができ、設備コストを抑えることができる。

また、所定軌道が円軌道であるので、１方向に金型スタンド３００を移動させることですべての金型スタンド３００が樹脂注入装置５００の前を通過することができる。金型スタンド３００を往復動させる態様と比較して、設備に不具合が生じる虞を低減できる。

また、樹脂注入装置５００は、各金型スタンド３００の移動と同期して所定軌道に沿って変位しながら表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０を注入するので、複合材１の幅方向１Ｗに延びる直線に沿って表基材２の凹部内に樹脂剤４０を注入でき、樹脂剤４０をより満遍なく発泡させることができる。

なお、実施の形態では、下型３１０Ｌに表基材２が載せられた後であって、表基材２の凹部内（本体部５の内側）に樹脂剤４０が注入される前に、下型加熱装置３１４Ｌが表基材２を加熱するように説明している。しかしながら、上型加熱装置３１３Ｕ等の他の加熱装置により表基材２を加熱してもよい。

また、実施の形態では、テーブルベース２１０上に複数の金型スタンド３００を配置することにより各金型スタンド３００が樹脂注入装置５００の前を通過するように円軌道に沿って移動可能に設けられているように説明している。しかしながら、例えば直線状のレールの上に金型スタンド３００を配置して、直線状に金型スタンド３００を移動可能にする等、金型スタンド３００の軌道は他の態様を採ってもよい。

１ 複合材
２ 表基材
３ 裏基材
４ 芯材
４０ 樹脂剤
１００ 複合材製造装置
３００ 金型スタンド
３１０ 金型
３１０Ｌ 下型
３１４Ｌ 下型加熱装置（加熱装置）
３１０Ｕ 上型
５００ 樹脂注入装置

Claims (7)

1. 金属板を素材とする表基材、前記表基材の裏側に配置された裏基材、及び前記表基材と前記裏基材との間に充填された発泡樹脂からなる芯材を有する複合材を製造するための複合材製造装置であって、
   下型と前記下型の上方に配置された上型とをそれぞれ有し、上下方向に並べて設けられた複数の金型
   を備え、
   各金型において、前記下型が、前記上型の直下位置と、前記上型の直下から突き出た突出位置との間を水平方向に進退可能に設けられており、
   各金型の前記下型が前記突出位置に位置している時、前記下型に前記表基材が載せられるとともに、前記表基材の凹部内に樹脂剤が注入可能であり、
   各金型の前記下型が前記直下位置に位置している時、前記下型と前記上型との間で前記樹脂剤が発泡されることにより、前記表基材と前記裏基材との間の空間に前記芯材が充填可能とされている、
   複合材製造装置。
2. 前記下型が前記直下位置に位置している時、前記下型を前記上型に向けて押し上げる昇降装置
   をさらに備えている、
   請求項１記載の複合材製造装置。
3. 前記下型に前記表基材が載せられた後であって、前記表基材の凹部内に前記樹脂剤が注入される前に、前記表基材を加熱する加熱装置
   をさらに備える
   請求項１又は請求項２に記載の複合材製造装置。
4. 前記複数の金型をそれぞれ有する複数の金型スタンドと、
   前記下型に載せられた前記表基材の凹部内に前記樹脂剤を注入する樹脂注入装置と
   を備え、
   各金型スタンドは、前記樹脂注入装置の前を通過するように所定軌道に沿って移動可能に設けられている、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の複合材製造装置。
5. 前記所定軌道は円軌道である、
   請求項４記載の複合材製造装置。
6. 前記樹脂注入装置は、各金型スタンドの移動と同期して前記所定軌道に沿って変位しながら前記表基材の凹部内に前記樹脂剤を注入する
   請求項４又は請求項５に記載の複合材製造装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の複合材製造装置を用いて前記複合材を製造することを含む、複合材製造方法。

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