JP6116175B2 - 積層装置及び積層体製造システム - Google Patents

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Description

本発明は、複数個の構成部材を積層して一体化する積層装置及び積層体製造システムに関する。
従来、フープ状の長尺の被加工材を長手方向に順送りし、複数個のステージにおいて積層体の外形輪郭内に逃げ穴またはこの逃げ穴と対応する位置に突起部を形成し、所定の外形輪郭を有する構成部材を非分離押込加工によりそれらの外形輪郭の少なくとも一部を被加工材に係止した状態に成形し、被加工材の順送り最終ステージにおいて構成部材を順次押抜いて積層すると共に、突起部を下方の構成部材の逃げ穴を貫通させ非隣接状態の他の構成部材と溶接して積層一体化する積層体製造装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００２−４５９３７号公報 特開２０００−２６３１４８号公報
本発明は、さらに精度及び生産性の高い積層装置及び積層体製造システムを提供することを目的としている。
本発明にかかる一実施形態の積層装置は、
第１被積層材及び第２被積層材を重ねて載置する台部と、
前記台部に対して上下方向に移動可能であって、前記台部との間に前記第１被積層材及び前記第２被積層材を挟持する挟持部材と、
前記挟持部材に対して上下方向に移動可能であって、前記第１被積層材及び前記第２被積層材を重ねた状態で同時にプレスして打ち抜き一体化するプレス部材と、
前記プレス部材に挿通され、前記プレス部材に対して上下動可能であって、前記第１被積層材及び前記第２被積層材にあらかじめ加工してある第１孔及び第２孔を貫通して前記プレス部材にプレスされ一体となった第１積層体及び第２積層体を、前記台部へ案内するガイドピンと、
を備える
ことを特徴とする。
本発明にかかる一実施形態の積層体製造システムは、
前記積層装置と、
前記第１被積層材を加工する第１加工ユニットと、
前記第２被積層材を加工する第２加工ユニットと、
を備える
ことを特徴とする積層体製造システム。
本発明にかかる一実施形態の積層体製造システムでは、
前記第１加工ユニットは、前記第１被積層材のうち前記プレス部材に打ち抜かれる第１積層体の外形輪郭の少なくとも一部が、前記第１被積層材のうち前記第１積層体以外の第１スクラップ部に係止された状態で整形する被分離押込加工を行い、
前記第２加工ユニットは、前記第２被積層材のうち前記プレス部材に打ち抜かれる第２積層体の外形輪郭の少なくとも一部が、前記第２被積層材のうち前記第２積層体以外の第２スクラップ部に係止された状態で整形する被分離押込加工を行う。
本発明にかかる一実施形態の積層体製造システムでは、
前記第１加工ユニットが前記第１被積層材を搬送する方向及び前記第２加工ユニットが前記第２被積層材を搬送する方向は、前記台部を中心として放射状に配置される
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の積層体製造システム。
本発明によれば、精度及び生産性の高い積層装置及び積層体製造システムを提供することが可能となる。
積層体製造システムの一実施形態を示す正面図である。 積層体製造システムの一実施形態を示す側面図である。 積層体製造システムの一実施形態を示す平面図である。 本発明に係る一実施形態の図１における積層部付近のＡ−Ａ断面を示す図である。 本発明に係る一実施形態の積層部付近の第１被積層材９１及び第２被積層材９２を示す図である。 本発明に係る一実施形態の積層部５０の作動を示す図である。 本発明に係る一実施形態の積層部５０の作動を示す図である。 本発明に係る一実施形態の積層部５０の作動を示す図である。 積層部５０の一部を拡大した図である。 本発明に係る一実施形態の積層装置によって積層された積層体を示す図である。 本発明に係る一実施形態の積層体製造システムの工程を示すフローチャートである。 本発明に係る他の実施形態の図１における積層部付近のＡ−Ａ断面を示す図である。 図１２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
図１は積層体製造システムの一実施形態を示す正面図である。図２は積層体製造システムの一実施形態を示す側面図である。図３は積層体製造システムの一実施形態を示す平面図である。
積層体製造システム１００は、積層装置１０、被積層材設置部７０を備える。
被積層材設置部７０は、加工前の被積層材９０を設置する部分である。本実施形態の被積層材設置部７０は、加工前の被積層材９０をコイル状にして外周に巻き付けた円盤状の部材を用いる。
なお、被積層材設置部７０の数は、被積層材９０の積層構造に応じて少なくとも２つの被積層材設置部７０を備えればよい。例えば、２つの部材を同時に打ち抜いて積層体を形成する場合、２つの被積層材設置部７０を用いればよく、３つの部材を同時に打ち抜いて積層体を形成する場合、３つの被積層材設置部７０を用いればよい。
なお、積層体製造システム１００は、被積層材設置部７０から送られた後、積層装置１０で積層する前に、あらかじめ被積層材９０の一部を加工する図示しない加工ユニットを備えてもよい。加工ユニットは、被積層材設置部７０から送られた被積層材９０を加工するユニットである。加工ユニットは、特許文献１及び特許文献２に記載された技術と同様に、順送りで被積層材９０を加工する。加工ユニットでの加工機は、プレス機に限らず、切削機等の加工機械を含んでもよい。
次に、積層装置１０について説明する。
積層装置１０は、ベッド１、支柱２、クラウン３、目盛柱４、第１のスライドとしてのインナー・スライド１１、第１側の駆動源としてのインナー用モータ１２、第１側の送り部材としてのインナー用ボールネジ１３、第１側の位置検出部材としてのインナー用リニア・スケール１４、第２のスライドとしてのアウター・スライド２１、第２側の駆動源としてのアウター用モータ２２、第２の第２側の送り部材としてのアウター用ボールネジ２３、第２側の位置検出部材としてのアウター用リニア・スケール２４を備える。
ベッド１は、積層装置１０を地面に載置するための基台となる部材である。支柱２は、ベッド１から上方に向かって延びる柱である。本実施形態の支柱２は４本あり、ベッド１の４隅にそれぞれ設置される。クラウン３は、支柱２に載置されインナー用モータ１２及びアウター用モータ２２を載置する。ベッド１、支柱２及びクラウン３で積層装置１０の枠体を形成する。なお、支柱２は４本に限らず、少なくとも２本有し、クラウン３を支えられればよい。また、柱状のものに限らず、板状のものでもよい。
インナー・スライド１１は、支柱２に対して移動可能に取り付けられる台状部１１ａ及び台状部１１ａから下方に延びる凸部１１ｂを有する。本実施形態では、台状部１１ａの４隅を支柱２に摺動可能に設置し、凸部１１ｂを台状部１１ａの中央から下方に延びるように設置する。
インナー用モータ１２は、クラウン３の上に載置され、インナー用ボールネジ１３を駆動する。インナー用ボールネジ１３は、図示しないネジ軸１３ａと、ナット部１３ｂとを有する。ネジ軸１３ａは、クラウン３を貫通してインナー用モータ１２の出力軸に連結される。ナット部１３ｂは、インナー・スライド１１に取り付けられ、図示しない循環する鋼球を内蔵する。
本実施形態では、インナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、クラウン３及びインナー・スライド１１の４隅に対応してそれぞれ４つ有する。４つのインナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、それぞれ独立して作動する。なお、インナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、それぞれ４つに限らず、少なくとも２つあればよい。
インナー用リニア・スケール１４は、目盛柱４を読み取り、インナー・スライド１１がベッド１に対して位置する高さを測定する。本実施形態では、インナー・スライド１１の４隅に対応して４つ有する。なお、インナー用リニア・スケール１４は、少なくとも２つあればよい。
アウター・スライド２１は、インナー・スライド１１の下方で、支柱２に対して移動可能に取り付けられる台状部２１ａ及び台状部２１ａの上下方向にインナー・スライド１１の凸部１１ｂが移動可能に貫通する孔部２１ｂを有する。本実施形態では、台状部２１ａの４隅を支柱２に摺動可能に設置し、孔部２１ｂを台状部２１ａの中央にインナー・スライド１１の凸部１１ｂが摺動可能に貫通するように設ける。
アウター用モータ２２は、クラウン３の上に載置され、アウター用ボールネジ２３を駆動する。アウター用ボールネジ２３は、ネジ軸２３ａと、ナット部２３ｂとを有する。ネジ軸２３ａは、クラウン３及びインナー・スライド１１を貫通してアウター用モータ２２の出力軸に連結される。ナット部２３ｂは、アウター・スライド２１に取り付けられ、図示しない循環する鋼球を内蔵する。
本実施形態では、アウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、クラウン３及びアウター・スライド２１の４隅に対応してそれぞれ４つ有する。４つのアウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、それぞれ独立して作動する。なお、アウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、それぞれ４つに限らず、少なくとも２つあればよい。
アウター用リニア・スケール２４は、目盛柱４を読み取り、アウター・スライド２１がベッド１に対して位置する高さを測定する。本実施形態では、アウター・スライド２１の４隅に対応して４つ有する。なお、アウター用リニア・スケール２４は、少なくとも２つあればよい。
目盛柱４は、一方をベッド１に、他方をクラウン３に鉛直方向に取り付けられる。本実施形態では、インナー・スライド１１及びアウター・スライド２１の外側の４隅に取り付けられる。インナー用リニア・スケール１４及びアウター用リニア・スケール２４は、目盛柱４を共通に利用する。したがって、目盛柱４、インナー用リニア・スケール１４及びアウター用リニア・スケール２４は、それぞれ同数設けられる。
本実施形態は、被成形品をプレス加工する動作が繰り返し自動的に行われるが、本番でのプレス加工期間で、１回ごとの当該プレス加工動作中の各段階ごとに、インナー・スライド１１やアウター・スライド２１が高精度で水平状態を保つことができるようにされている。
すなわち、本番でのプレス加工期間に先立ってのティーチング加工期間において、プレス加工の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド１１を水平に保つことができるように、インナー用リニア・スケール１４の測定結果を取り込んで、インナー・スライド１１を駆動する４つのインナー用モータ１２の夫々に供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにインナー用モータ１２の夫々に供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させ、（ii）アウター・スライド２１を水平に保つことができるように、アウター用リニア・スケール２４の測定結果を取り込んで、アウター・スライド２１を駆動する４つのアウター用モータ２２のそれぞれに供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにアウター用モータ２２のそれぞれに供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させておく。
続いて、本番加工期間におけるプレス加工中の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド１１を駆動するインナー用モータ１２の夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給し、（ii）アウター・スライド２１を駆動するアウター用モータ２２の夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給する。
本実施形態では、このような制御が行われることから、１回ごとのプレス加工動作の各段階ごとにおいても、インナー・スライド１１やアウター・スライド２１は高精度で水平状態を保持している。この結果として、インナー・スライド１１の４隅の摺動孔と支柱２との間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍに決定することができる。
次に、積層部５０について説明する。
図４は、本発明に係る一実施形態の図１における積層部５０付近のＡ−Ａ断面を示す図である。
台部４０は、テーブル４１、支持台４２、アクチュエータ４３、ガイドベース４４を備える。テーブル４１は、支持台４２を設置する水平な平面が形成された部材である。
テーブル４１の上には支持台４２が設置されている。支持台４２は、円筒又は角筒状の支持筒４２ａと、支持筒４２ａの上に設置された中心に開口を有する平板部４２ｂと、を含む。アクチュエータ４３は、伸縮可能な構造であり、テーブル４１に設置される。本実施形態では、アクチュエータ４３をテーブル４１に設けた孔部４１ａに設置して、アクチュエータ４３の伸縮する作動距離を大きくしている。
アクチュエータ４３の上方には、ガイドベース４４が設置される。ガイドベース４４は、アクチュエータ４３によって上下方向に移動可能となっている。ガイドベース４４の上面には、凸部４４ａが形成されている。凸部４４ａは、第１被積層材９１の厚みよりも小さい寸法で突き出ている。
このように、アクチュエータ４３によってガイドベース４４を上下方向に移動可能にすることによって、ガイドベース４４の上に積層された積層体９０ａの枚数が多くなったとしても、ガイドベース４４上の積層体９０ａの枚数にあわせてアクチュエータ４３を伸縮作動させて、ガイドベース４４の位置を調整できるので、積層体９０ａを的確に積層させることが可能となる。
押圧部３０は、図１におけるアウター・スライド２１に相当する挟持部材３１、図１におけるインナー・スライド１１の台状部１１ａに相当する押圧部材３２、図１におけるインナー・スライド１１の凸部１１ｂに相当するプレス部材３３、ガイドピン３４、及び弾性部材としてのスプリング３５を備える。
挟持部材３１は、図１に示したアウター用モータ２２によって上下動可能であり、支持台４２との間で第１被積層材９１の第１スクラップ部９１ｂ及び第２被積層材９２の第２スクラップ部９２ｂを挟むことが可能である。押圧部材３２は、プレス部材３３を保持する。押圧部材３２及びプレス部材３３は、挟持部材３１に対して、インナー用モータ１２によって、一体で上下動可能である。プレス部材３３は、第１被積層材９１及び第２被積層材９２をプレスし、第１スクラップ部９１ｂ及び第２スクラップ部９２ｂに対して、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを同時に打ち抜く部材である。ガイドピン３４は、プレス部材３３に挿通され、プレス部材３３に対して上下動可能である。ガイドピン３４は、第１被積層材９１及び第２被積層材９２にあらかじめ加工してある第１孔９１ｃ及び第２孔９２ｃを貫通してプレス部材３３にプレスされ切断された第１被積層材９１及び第２被積層材９２を案内する。スプリング３５は、押圧部材３２に対してガイドピン３４を上方から付勢しており、押圧部材３２が下方から押された場合に弾性支持することが可能である。
このような構造によって、ガイドピン３４は、プレス部材３３が第１被積層材９１及び第２被積層材９２を同時にプレスして打ち抜いて一体となった第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを、すでに打ち抜かれてガイドベース４４に載置され一体となった積層体９０ａ上へ的確に案内することが可能である。なお、ガイドピン３４の水平断面の形状は、第１積層体９１ａの第１孔９１ｃ及び第２積層体９２ａの第２孔９２ｃに対応した形状で設けることが好ましい。ガイドピン３４の水平断面の形状を、第１積層体９１ａの第１孔９１ｃ及び第２積層体９２ａの第２孔９２ｃに対応した形状とすることで、ガイドピン３４は、プレス部材３３が第１被積層材９１をプレスして打ち抜いた第１積層体９１ａ及び第２被積層材９２をプレスして打ち抜いた第２積層体９２ａを、さらに的確に案内することが可能となる。なお、ガイドピン３４は、必ずしも設ける必要はない。
また、スプリング３５は、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを、すでに打ち抜かれてガイドベース４４に載置された積層体９０ａ上へ積層する際に、ガイドピン３４がガイドベース４４又は積層体９０ａに衝突する衝撃を和らげることが可能である。
なお、ガイドベース４４の上面の凸部４４ａの水平断面の形状は、第１積層体９１ａの第１孔９１ｃ及び第２積層体９２ａの第２孔９２ｃに対応した形状で設けることが好ましい。このように凸部４４ａを第１積層体９１ａの第１孔９１ｃ及び第２積層体９２ａの第２孔９２ｃに対応した形状で設けることで、ガイドベース４４は、打ち抜かれた第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを上面に安定して保持することが可能となる。
図５は、本発明に係る一実施形態の積層部付近の第１被積層材９１及び第２被積層材９２を示す図である。
本実施形態の積層体製造システムは、第１被積層材９１と第２被積層材９２とが積層装置１０の積層部５０付近を交点として直交するように配置される。
第１被積層材９１は、第１の矢印αの方向から積層装置１０へ搬送される。第１被積層材９１は、積層装置１０へ搬送される前にあらかじめ図示しない加工ユニットにおいて加工されてもよい。例えば、第１スクラップ部９１ｂに対して、あらかじめ第１積層体９１ａを半抜き状態にすると共に、第１孔９１ｃを半抜き又は打ち抜き状態とすることが好ましい。
第２被積層材９２は、第２の矢印βの方向から積層装置１０へ搬送される。第２被積層材９２は、積層装置１０へ搬送される前にあらかじめ図示しない加工ユニットにおいて加工されてもよい。例えば、第２スクラップ部９２ｂに対して、あらかじめ第２積層体９２ａを半抜き状態にすると共に、第２孔９２ｃを半抜き又は打ち抜き状態とすることが好ましい。
第１被積層材９１と第２被積層材９２とは、積層装置１０の積層部５０で第１積層体９１ａと第２積層体９２ａとが上下に重なるように搬送される。そして、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａは、第１スクラップ部９１ｂ及び第２スクラップ部９２ｂに対して、ほぼ同時に打ち抜かれ、一体となる。第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａが打ち抜かれた後の第１スクラップ部９１ｂ及び第２スクラップ部９２ｂは、そのまま搬送されて廃棄される。
次に、本発明に係る一実施形態の積層装置１０の作動方法について説明する。
図６、図７、及び図８は、本発明に係る一実施形態の積層部５０の作動を示す図である。図９は、積層部５０の一部を拡大した図である。
図６（ａ）は、第１被積層材９１の第１積層体９１ａ及び第２被積層材９２の第２積層体９２ａが、積層部５０に搬送された状態を示している。第１被積層材９１及び第２被積層材９２は、図５に示したように、直交する方向から搬送される。そして、第１積層体９１ａの第１孔９１ｃ及び第２積層体９２ａの第２孔９２ｃがガイドピン３４の下方で重なるように位置決めされる。
この時点で、第１被積層材９１の第１積層体９１ａは、凸部９１ｄ及び凹部９１ｅが形成されている。及び第２被積層材９２の第２積層体９２ａは、凸部９２ｄ及び凹部９２ｅが形成されている。ただし、１枚目の第１積層体９１ａには凸部９１ｄが形成されなくてもよい。また、第１被積層材９１及び第２被積層材９２は、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａの外形輪郭の少なくとも一部が第１スクラップ部９１ｂ及び第２スクラップ部９２ｂに係止された状態で整形される、いわゆる半抜きという被分離押込加工の状態となっていることが好ましい。
図６（ｂ）は、押圧部３０が下方へ移動し、挟持部材３１が第２被積層材９２の第２スクラップ部９２ｂに当接すると共に、ガイドピン３４が第２被積層材９２の第２孔９２ｃを挿通した状態を示している。
図６（ｃ）は、押圧部３０がさらに下方へ移動し、第２被積層材９２の第２スクラップ部９２ｂが第１被積層材９１の第１スクラップ部９１ｂに当接すると共に、ガイドピン３４が第２被積層材９２の第２孔９２ｃ及び第１被積層材９１の第１孔９１ｃを挿通した状態を示している。この時点では、第２積層体９２ａの凸部９２ｄと第１積層体９１ａの凹部９１ｅは、結合していてもいなくてもよい。
図７（ａ）は、押圧部３０がさらに下方へ移動し、第１被積層材９１の第１スクラップ部９１ｂが、支持台４２に当接した状態を示している。すなわち、第１被積層材９１の第１スクラップ部９１ｂ及び第２被積層材９２の第２スクラップ部９２ｂは、重なった状態で、挟持部材３１と支持台４２に狭持される。この状態では、プレス部材３３は、第２積層体９２ａに当接しているか当接する直前であることが好ましい。
図７（ｂ）は、押圧部３０がさらに下方へ移動し、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａがプレス部材３３によって切断される状態を示している。
図９は、図７（ｂ）の一部を拡大した図である。
図９に示すように、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａがプレス部材３３によって切断される際には、プレス部材３３が第２積層体９２ａをパンチし、第２積層体９２ａが第１積層体９１ａをパンチするような状態となる。また、支持台４２が第１積層体９１ａのダイとなり、第１スクラップ部９１ｂが第２積層体９２ａのダイのような状態となる。この段階で、第２積層体９２ａの凸部９２ｄと第１積層体９１ａの凹部９１ｅは、結合され、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａが一体となる。
図７（ｃ）は、押圧部３０がさらに下方へ移動し、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａがプレス部材３３によって完全に切断されると共に、ガイドピン３４がガイドベース４４に当接した状態を示している。
図８（ａ）は、押圧部３０がさらに下方へ移動し、一体となった第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａがガイドベース４４に当接した状態を示している。この状態では、ガイドピン３４がガイドベース４４に押されるが、スプリング３５が収縮することでガイドピン３４の移動を吸収することが可能である。
図８（ｂ）は、押圧部３０が上方へ移動した状態である。プレス部材３３に打ち抜かれて一体となった第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａは、ガイドベース４４上にそのまま載置された状態となる。そして、第１被積層材９１の第１スクラップ部９１ｂ及び第２被積層材９２の第２スクラップ部９２ｂは、それぞれ第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを打ち抜かれた状態で残っている。
図８（ｃ）は、第１被積層材９１の新たな第１積層体９１ａ及び第２被積層材９２の第２積層体９２ａがそれぞれプレス部材３３の下方に搬送された状態を示している。この後、図６（ａ）からの工程と同じように積層する。
積層を続けていき、図７（ａ）で示したような凸部９１ｄが形成されていない第１積層体９１ａが搬送されてきた時に、積層体９０ａが完成し、排出されて、また新たな積層がはじまる。
図１０は、本発明に係る一実施形態の積層装置によって積層された積層体を示す図である。
図６〜図８に示した工程を、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａに対して４回実行すると、図１０に示すような積層体９０ａが完成する。ここで、１回目のプレスで積層された部分は、第１積層体９１ａ1及び第２積層体９２ａ1、２回目のプレスで積層された部分は、第１積層体９１ａ2及び第２積層体９２ａ2、３回目のプレスで積層された部分は、第１積層体９１ａ3及び第２積層体９２ａ3、４回目のプレスで積層された部分は、第１積層体９１ａ4及び第２積層体９２ａ4である。なお、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａは、本実施形態の枚数に限らず、何枚ずつ積層してもよい。
次に、積層体製造システムによる積層体製造方法について説明する。
図１１は、本発明に係る一実施形態の積層体製造システムの工程を示すフローチャートである。
まず、ステップ１で、第１被積層材９１は、図３に示した第１被積層材設置部７１から図示しない第１加工ユニットに送られ、第２被積層材９２は、図３に示した第２被積層材設置部７２から図示しない第２加工ユニットに送られる（ＳＴ１）。
続いて、ステップ２で、第１被積層材９１は、第１加工ユニットで加工され、第２被積層材９２は、第２加工ユニットで加工される（ＳＴ２）。
ここで、第１被積層材９１の第１加工ユニットでの最終加工状態は、前述した通り、第１積層体９１ａの外形輪郭の少なくとも一部が第１スクラップ部９１ｂに係止された状態で整形される、いわゆる半抜き状態という被分離押込加工の状態が好ましい。また、第２被積層材９２の第２加工ユニットでの最終加工状態は、前述した通り、第２積層体９２ａの外形輪郭の少なくとも一部が第２スクラップ部９２ｂに係止された状態で整形される、いわゆる半抜き状態という被分離押込加工の状態が好ましい。
さらに、第１被積層材９１は、ガイドピン３３が挿入される第１孔９１ｃを加工しておくことが好ましい。また、第２被積層材９２は、ガイドピン３３が挿入される第２孔９２ｃを加工しておくことが好ましい。
次に、ステップ３で、加工された第１被積層材９１及び第２被積層材９２は、積層装置１０に搬送される（ＳＴ３）。
なお、各加工ユニットによる加工工程は、第１加工ユニット、第２加工ユニットの順に行う必要はない。あらかじめ、加工した状態で、積層部５０に搬送されればよい。
次に、ステップ４として、積層部５０で第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを同時にプレスして打ち抜き一体化して積層する（ＳＴ４）。
このステップ１〜４を随時行うことで、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを複数枚積層し、図７（ａ）で示したような凸部９１ｄが形成されていない第１積層体９１ａが搬送されてきた時に、積層体９０ａが完成する。
最後に、ステップ５として、図１０に示した完成した積層体９０ａを排出する（ＳＴ５）。
図１２は、本発明に係る他の実施形態の図１における積層部付近のＡ−Ａ断面を示す図である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
図１２に示す実施形態の積層装置１０は、テーブル４１に代えて、かしめリング４５によって積層体９０ａを保持する構造を有する。図１２に示す実施形態の台部４０は、テーブル４１、支持台４２、かしめリング４５、及びベルトコンベア４６を備える。
テーブル４１は、支持台４２を設置する水平な平面が形成された部材である。テーブル４１の上には支持台４２が設置されている。支持台４２は、円筒又は角筒状の支持筒４２ａと、支持筒４２ａの上に設置された中心に開口を有する平板部４２ｂと、を含む。
かしめリング４５は、図１３に示すように、積層体９０ａの形状にあわせて、外周を覆うように形成された部材である。かしめリング４５は、ダイとしての平板部４２ｂの内寸よりも片側につき０．００５ｍｍ程度小さく形成されている。また、かしめリング４５は、上方の内側にテーパ部４５ａを有する。
したがって、図１２に示すように、積層された積層体９０ａは、かしめリング４５に嵌り保持される。この時、かしめリング４５は、テーパ部４５ａを有するので、積層体９０ａがかしめリング４５内に嵌りやすい構造となっている。
このような構造によって、プレス部材３３が第１被積層材９１及び第２被積層材９２を同時にプレスして打ち抜いて一体となった第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを、すでに打ち抜かれてかしめリング４５に嵌り、保持されている一体となった積層体９０ａ上へ積層する。
積層を続けていき、図７（ａ）で示したような凸部９１ｄが形成されていない第１積層体９１ａが搬送されプレスされた時に、積層体９０ａが完成する。次にプレスされる凸部９１が形成されていない第１積層体９１ａは、完成した積層体９０ａの一番上の第２積層体９２ａの凹部９２ｅに結合することができないため、完成した積層体９０ａは、かしめリング４５からベルトコンベア４６に落下して運ばれる。
このように、一実施形態の積層装置１０は、第１被積層材９１及び第２被積層材９２を重ねて載置する台部４と、台部４に対して上下方向に移動可能であって、台部４との間に第１被積層材９１及び第２被積層材９２を挟持する挟持部材１１と、挟持部材１１に対して上下方向に移動可能であって、第１被積層材９１及び第２被積層材９２を同時にプレスするプレス部材１３と、を備えるので、プレス部材３３が第１被積層材９１及び第２被積層材９２を同時にプレスし、１度のプレスで複数の被積層材を積層することが可能となり、精度及び生産性を高めることが可能となる。
さらに、一実施形態の積層体製造システム１００は、前記積層装置１０と、第１被積層材９１を加工する第１加工ユニットと、第２被積層材９２を加工する第２加工ユニットと、を備えるので、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを、それぞれ異寸法、異形状、異材質に積層直前に加工することが可能となり、設計の自由度が増すと共に、第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａの、寸法、形状、材質等の変更に対して迅速に対応することが可能となる。
また、一実施形態の積層体製造システム１００では、第１加工ユニットは、第１被積層材９１のうちプレス部材３３に打ち抜かれる第１積層体９１ａの外形輪郭の少なくとも一部が、第１被積層材９１のうち第１積層体９１ａ以外の第１スクラップ部９１ｂに係止された状態で整形する被分離押込加工を行い、第２加工ユニットは、第２被積層材９２のうちプレス部材３３に打ち抜かれる第２積層体９２ａの外形輪郭の少なくとも一部が、第２被積層材９２のうち第２積層体９２ａ以外の第２スクラップ部９２ｂに係止された状態で整形する被分離押込加工を行うので、プレス部材３３が第１積層体９１ａ及び第２積層体９２ａを打ち抜く際の荷重を小さくすることが可能となり、精度を更に向上させることができる。
また、一実施形態の積層体製造システム１００では、第１加工ユニットが第１被積層材９１を搬送する方向及び第２加工ユニットが第２被積層材９２を搬送する方向は、台部４０を中心として放射状に配置されるので、効率的に作業を進めることが可能であると共に、スペースを有効に活用することが可能となる。
なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えてもよい。
１００…積層体製造システム
１０…積層装置
３０…押圧部
４０…台部
５０…積層部
７０…被積層体設置部
９０…被積層材

Claims (4)

  1. 第１被積層材及び第２被積層材を重ねて載置する台部と、
    前記台部に対して上下方向に移動可能であって、前記台部との間に前記第１被積層材及び前記第２被積層材を挟持する挟持部材と、
    前記挟持部材に対して上下方向に移動可能であって、前記第１被積層材及び前記第２被積層材を重ねた状態で同時にプレスして打ち抜き一体化するプレス部材と、
    前記プレス部材に挿通され、前記プレス部材に対して上下動可能であって、前記第１被積層材及び前記第２被積層材にあらかじめ加工してある第１孔及び第２孔を貫通して前記プレス部材にプレスされ一体となった第１積層体及び第２積層体を、前記台部へ案内するガイドピンと、
    を備える
    ことを特徴とする積層装置。
  2. 請求項１に記載の積層装置と、
    前記第１被積層材を加工する第１加工ユニットと、
    前記第２被積層材を加工する第２加工ユニットと、
    を備える
    ことを特徴とする積層体製造システム。
  3. 前記第１加工ユニットは、前記第１被積層材のうち前記プレス部材に打ち抜かれる第１積層体の外形輪郭の少なくとも一部が、前記第１被積層材のうち前記第１積層体以外の第１スクラップ部に係止された状態で整形する被分離押込加工を行い、
    前記第２加工ユニットは、前記第２被積層材のうち前記プレス部材に打ち抜かれる第２積層体の外形輪郭の少なくとも一部が、前記第２被積層材のうち前記第２積層体以外の第２スクラップ部に係止された状態で整形する被分離押込加工を行う
    ことを特徴とする請求項２に記載の積層体製造システム。
  4. 前記第１加工ユニットが前記第１被積層材を搬送する方向及び前記第２加工ユニットが前記第２被積層材を搬送する方向は、前記台部を中心として放射状に配置される
    ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の積層体製造システム。
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