JPH10244650A - 積層体の製造方法および製造装置 - Google Patents
積層体の製造方法および製造装置Info
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- JPH10244650A JPH10244650A JP9048625A JP4862597A JPH10244650A JP H10244650 A JPH10244650 A JP H10244650A JP 9048625 A JP9048625 A JP 9048625A JP 4862597 A JP4862597 A JP 4862597A JP H10244650 A JPH10244650 A JP H10244650A
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- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 板材からなる複数個の構成部材を容易かつ確
実に積層一体化できる積層体の製造方法および製造装置
を提供する。 【解決手段】 積層体の横断面形状に対応する外形輪郭
を有する構成部材を板材の打抜きによって形成し、この
構成部材を順次積層して一体化する積層体の製造方法に
おいて、構成部材の打抜成形と共にこの構成部材を貫通
する逃げ穴を設け、複数個の構成部材を積層してレーザ
光を出射して溶接一体化した後、その上方に積層する構
成部材をその逃げ穴が下方の構成部材の溶接盛上り部に
合致するように積層して押圧し、構成部材の前記逃げ穴
を除く他の位置にレーザ光を出射して順次一体化する。
実に積層一体化できる積層体の製造方法および製造装置
を提供する。 【解決手段】 積層体の横断面形状に対応する外形輪郭
を有する構成部材を板材の打抜きによって形成し、この
構成部材を順次積層して一体化する積層体の製造方法に
おいて、構成部材の打抜成形と共にこの構成部材を貫通
する逃げ穴を設け、複数個の構成部材を積層してレーザ
光を出射して溶接一体化した後、その上方に積層する構
成部材をその逃げ穴が下方の構成部材の溶接盛上り部に
合致するように積層して押圧し、構成部材の前記逃げ穴
を除く他の位置にレーザ光を出射して順次一体化する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸線方向または高
さ方向の積層体の横断面形状に対応する外形輪郭を有す
る構成部材を板材の打抜きによって形成し、この構成部
材を順次積層して一体化する積層体の製造方法および製
造装置に関するものであり、特に積層一体化を容易かつ
確実に行い得る積層体の製造方法および製造装置に関す
るものである。
さ方向の積層体の横断面形状に対応する外形輪郭を有す
る構成部材を板材の打抜きによって形成し、この構成部
材を順次積層して一体化する積層体の製造方法および製
造装置に関するものであり、特に積層一体化を容易かつ
確実に行い得る積層体の製造方法および製造装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図1は本発明の対象である積層体の例を
示す説明図であり、(a)は積層体の縦断面、(b)な
いし(e)は夫々積層体を構成する構成部材の平面を示
す。図1において、積層体200は例えば鉄板から公知
のパンチ・ダイセットにより打抜き成形された構成部材
201〜204により積層一体化されて構成される。
示す説明図であり、(a)は積層体の縦断面、(b)な
いし(e)は夫々積層体を構成する構成部材の平面を示
す。図1において、積層体200は例えば鉄板から公知
のパンチ・ダイセットにより打抜き成形された構成部材
201〜204により積層一体化されて構成される。
【0003】205はダボ穴(半抜き穴とも称される)
であり、夫々の構成部材201〜204の例えば上面に
形成され、それらの下面にはダボ穴205と同軸的にダ
ボ(図示せず)が突出するように形成されている。これ
らのダボ穴205およびダボは、同一の相対位置にかつ
同一の形状寸法に形成される。206はガイド穴であ
り、夫々の構成部材201〜204に貫通して設けら
れ、積層圧着時において積層装置に立設されたガイドピ
ンに係合させることにより、前記構成部材201〜20
4の位置決め精度をより向上させるためのものである。
なお207は中空穴、208はスプライン穴であり、構
成部材201および構成部材202〜204の中心部に
貫通して設けられる。
であり、夫々の構成部材201〜204の例えば上面に
形成され、それらの下面にはダボ穴205と同軸的にダ
ボ(図示せず)が突出するように形成されている。これ
らのダボ穴205およびダボは、同一の相対位置にかつ
同一の形状寸法に形成される。206はガイド穴であ
り、夫々の構成部材201〜204に貫通して設けら
れ、積層圧着時において積層装置に立設されたガイドピ
ンに係合させることにより、前記構成部材201〜20
4の位置決め精度をより向上させるためのものである。
なお207は中空穴、208はスプライン穴であり、構
成部材201および構成部材202〜204の中心部に
貫通して設けられる。
【0004】上記のようにして成形した構成部材201
〜204を図1(a)に示すように順次積層一体化すれ
ば、夫々複数個の構成部材201〜204により積層体
200が形成される。すなわち、構成部材202,20
4によって歯車部が、また構成部材203によってカム
部が夫々外周面に形成され、カム部と歯車部との間にス
ペーサ部が形成され得るのである。
〜204を図1(a)に示すように順次積層一体化すれ
ば、夫々複数個の構成部材201〜204により積層体
200が形成される。すなわち、構成部材202,20
4によって歯車部が、また構成部材203によってカム
部が夫々外周面に形成され、カム部と歯車部との間にス
ペーサ部が形成され得るのである。
【0005】この場合において、ダボ穴205とダボは
夫々の構成部材201〜204の中央部に、かつ同一の
相対位置にかつ同一の形状寸法に形成されて設けられて
いるから、積層時において夫々係合することにより、隣
接する構成部材間の接合固着強度を確保し得ると共に、
積層一体化における位置決めとなる。なお構成部材20
1〜204に貫通して設けられたガイド穴206が、積
層装置に立設されたガイドピンに係合することにより、
位置決め精度がより向上されるから、上記のカム部およ
び歯車部の外周表面が正確に合致し、高精度に形成さ
れ、積層体としての所定の機能を充分に発揮させ得るの
である。
夫々の構成部材201〜204の中央部に、かつ同一の
相対位置にかつ同一の形状寸法に形成されて設けられて
いるから、積層時において夫々係合することにより、隣
接する構成部材間の接合固着強度を確保し得ると共に、
積層一体化における位置決めとなる。なお構成部材20
1〜204に貫通して設けられたガイド穴206が、積
層装置に立設されたガイドピンに係合することにより、
位置決め精度がより向上されるから、上記のカム部およ
び歯車部の外周表面が正確に合致し、高精度に形成さ
れ、積層体としての所定の機能を充分に発揮させ得るの
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような積層体200を製造する場合には、夫々の構成部
材201〜204の積層作業を手作業によって行うのが
通常であり、構成部材の外形輪郭形状が同一のものであ
っても積層組立作業に多大の工数と時間を要し、製造コ
ストを高騰させる原因となっている。ましてや、図1に
示すような異形状の構成部材201〜204を積層組立
する場合には、それらの位置決めがより煩雑であり、更
に製造コストを高騰させることとなるのである。
ような積層体200を製造する場合には、夫々の構成部
材201〜204の積層作業を手作業によって行うのが
通常であり、構成部材の外形輪郭形状が同一のものであ
っても積層組立作業に多大の工数と時間を要し、製造コ
ストを高騰させる原因となっている。ましてや、図1に
示すような異形状の構成部材201〜204を積層組立
する場合には、それらの位置決めがより煩雑であり、更
に製造コストを高騰させることとなるのである。
【0007】なお上記構成部材201〜204の積層一
体化手段として、スポット溶接やレーザ溶接等の手段が
あるが、溶接個所が局部的に変形したり、溶接部に局部
的な溶接盛上り部が形成されるため、夫々の構成部材間
に隙間が発生し、積層体200の積層密度が低下した
り、寸法精度が低下し、極端な場合には積層体200と
しての所定の機能を喪失することとなる等の問題点があ
る。
体化手段として、スポット溶接やレーザ溶接等の手段が
あるが、溶接個所が局部的に変形したり、溶接部に局部
的な溶接盛上り部が形成されるため、夫々の構成部材間
に隙間が発生し、積層体200の積層密度が低下した
り、寸法精度が低下し、極端な場合には積層体200と
しての所定の機能を喪失することとなる等の問題点があ
る。
【0008】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、板材からなる複数個の構成部材を容易かつ確
実に積層一体化できる積層体の製造方法および製造装置
を提供することを課題とする。
を解決し、板材からなる複数個の構成部材を容易かつ確
実に積層一体化できる積層体の製造方法および製造装置
を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、まず第1の発明においては、積層体の横断面形状
に対応する外形輪郭を有する構成部材を板材の打抜きに
よって形成し、この構成部材を順次積層して一体化する
積層体の製造方法において、構成部材の打抜成形と共に
この構成部材を貫通する逃げ穴を設け、複数個の構成部
材を積層してレーザ光を出射して溶接一体化した後、そ
の上方に積層する構成部材をその逃げ穴が下方の構成部
材の溶接盛上り部に合致するように積層して押圧し、構
成部材の前記逃げ穴を除く他の位置にレーザ光を出射し
て順次一体化する、という技術的手段を採用した。
めに、まず第1の発明においては、積層体の横断面形状
に対応する外形輪郭を有する構成部材を板材の打抜きに
よって形成し、この構成部材を順次積層して一体化する
積層体の製造方法において、構成部材の打抜成形と共に
この構成部材を貫通する逃げ穴を設け、複数個の構成部
材を積層してレーザ光を出射して溶接一体化した後、そ
の上方に積層する構成部材をその逃げ穴が下方の構成部
材の溶接盛上り部に合致するように積層して押圧し、構
成部材の前記逃げ穴を除く他の位置にレーザ光を出射し
て順次一体化する、という技術的手段を採用した。
【0010】上記の発明において、外形輪郭形状および
/または外形寸法の異なる複数種類の構成部材により、
高さ方向の位置における横断面形状が異なる異形状の積
層体を形成することができる。
/または外形寸法の異なる複数種類の構成部材により、
高さ方向の位置における横断面形状が異なる異形状の積
層体を形成することができる。
【0011】また上記の発明において、構成部材を厚さ
寸法の異なる板材によって形成することができる。次に
第2の発明においては、積層体の横断面形状に対応する
外形輪郭を有する構成部材を板材の打抜きによって形成
し、この構成部材を順次積層して一体化する積層体の製
造装置において、ガイド穴および逃げ穴を設けると共
に、ガイド穴に対する逃げ穴の相対位置が異なるように
形成された複数種類の構成部材を収容する収容装置と、
前記構成部材を載置可能にかつ上下動可能に形成された
支持部材とこの支持部材を貫通して上方に突出し上下動
可能でありかつ前記ガイド穴と係合するガイドピンとを
備えてなる支持装置と、この支持装置に前記収容装置か
ら特定の構成部材を抽出載置可能に形成された把持部材
と前記支持部材上に載置された構成部材を押圧する押圧
部材とを備えてなる把持押圧装置と、前記支持部材上の
構成部材にレーザ光を上方から出射可能にかつその出射
位置を水平方向移動可能に形成された出射ユニットとに
よって構成すると共に、前記支持部材上に積層載置され
た複数個の構成部材を前記出射ユニットの作動により溶
接一体化した後、その上方に積層する構成部材として積
層した場合に下方の構成部材の溶接盛上り部に逃げ穴が
合致する特定の構成部材を選択抽出可能に前記把持押圧
装置および/または収容装置を形成し、構成部材を積層
押圧した状態で出射ユニットの作動により順次一体化す
るように構成する、という技術的手段を採用した。
寸法の異なる板材によって形成することができる。次に
第2の発明においては、積層体の横断面形状に対応する
外形輪郭を有する構成部材を板材の打抜きによって形成
し、この構成部材を順次積層して一体化する積層体の製
造装置において、ガイド穴および逃げ穴を設けると共
に、ガイド穴に対する逃げ穴の相対位置が異なるように
形成された複数種類の構成部材を収容する収容装置と、
前記構成部材を載置可能にかつ上下動可能に形成された
支持部材とこの支持部材を貫通して上方に突出し上下動
可能でありかつ前記ガイド穴と係合するガイドピンとを
備えてなる支持装置と、この支持装置に前記収容装置か
ら特定の構成部材を抽出載置可能に形成された把持部材
と前記支持部材上に載置された構成部材を押圧する押圧
部材とを備えてなる把持押圧装置と、前記支持部材上の
構成部材にレーザ光を上方から出射可能にかつその出射
位置を水平方向移動可能に形成された出射ユニットとに
よって構成すると共に、前記支持部材上に積層載置され
た複数個の構成部材を前記出射ユニットの作動により溶
接一体化した後、その上方に積層する構成部材として積
層した場合に下方の構成部材の溶接盛上り部に逃げ穴が
合致する特定の構成部材を選択抽出可能に前記把持押圧
装置および/または収容装置を形成し、構成部材を積層
押圧した状態で出射ユニットの作動により順次一体化す
るように構成する、という技術的手段を採用した。
【0012】上記の発明において、出射ユニットによる
溶接毎に支持部材が溶接された構成部材の厚さ寸法相当
量下降しその位置で停止するように構成することができ
る。また上記の発明において、把持押圧装置を、垂直軸
を有しかつ回転可能に形成したアームの両端部に把持部
材と押圧部材とを設けると共に上下動可能に構成するこ
とができる。
溶接毎に支持部材が溶接された構成部材の厚さ寸法相当
量下降しその位置で停止するように構成することができ
る。また上記の発明において、把持押圧装置を、垂直軸
を有しかつ回転可能に形成したアームの両端部に把持部
材と押圧部材とを設けると共に上下動可能に構成するこ
とができる。
【0013】更に上記の発明において、押圧部材に出射
ユニットからのレーザ光が通過可能な複数個の貫通穴を
設けることができる。
ユニットからのレーザ光が通過可能な複数個の貫通穴を
設けることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図2は本発明の実施の形態におけ
る積層体の例を示す拡大縦断面図である。図2におい
て、積層体10は、例えば鉄板からなる6個の構成部材
11〜16からなり、これらの構成部材11〜16を下
から順次積層し、上方からのレーザ光出射により、順次
積層一体化する。17は溶接部、18は溶接盛上り部で
ある。19は逃げ穴であり、構成部材11〜16の例え
ばプレス打抜成形時において、成形と同時に形成される
ものである。
る積層体の例を示す拡大縦断面図である。図2におい
て、積層体10は、例えば鉄板からなる6個の構成部材
11〜16からなり、これらの構成部材11〜16を下
から順次積層し、上方からのレーザ光出射により、順次
積層一体化する。17は溶接部、18は溶接盛上り部で
ある。19は逃げ穴であり、構成部材11〜16の例え
ばプレス打抜成形時において、成形と同時に形成される
ものである。
【0015】図2において、まず構成部材11と12と
を積層しかつ位置決めした状態で、適宜の手段により両
者を押圧固定する。次に例えばYAG(Y3 Al
5 O12;Nd3+)レーザにより、上方からレーザ光を出
射して上記構成部材11,12を溶接部17を介して溶
接一体化する。この溶接により溶接部17の上端部には
溶接盛上り部18が形成される。次に構成部材13を積
層して溶接一体化するのであるが、この場合、構成部材
12の溶接盛上り部18には、構成部材13の逃げ穴1
9が合致するように積層して押圧固定すると共に、この
逃げ穴19を除く他の位置にレーザ光を出射して溶接部
17を形成する。
を積層しかつ位置決めした状態で、適宜の手段により両
者を押圧固定する。次に例えばYAG(Y3 Al
5 O12;Nd3+)レーザにより、上方からレーザ光を出
射して上記構成部材11,12を溶接部17を介して溶
接一体化する。この溶接により溶接部17の上端部には
溶接盛上り部18が形成される。次に構成部材13を積
層して溶接一体化するのであるが、この場合、構成部材
12の溶接盛上り部18には、構成部材13の逃げ穴1
9が合致するように積層して押圧固定すると共に、この
逃げ穴19を除く他の位置にレーザ光を出射して溶接部
17を形成する。
【0016】以下同様にして、順次構成部材14〜16
を逐次積層一体化するのである。このようなレーザ溶接
により、夫々の構成部材は隣接する構成部材間に隙間を
生ずることなく密着し、高精度かつ確実に積層一体化さ
れるのである。なお溶接盛上り部18の直径は例えば
1.0mm程度であるため、逃げ穴19の直径は 2.0mm程度
あれば充分であり、逃げ穴19を設けても構成部材11
〜16の機能には全く影響を与えることがない。
を逐次積層一体化するのである。このようなレーザ溶接
により、夫々の構成部材は隣接する構成部材間に隙間を
生ずることなく密着し、高精度かつ確実に積層一体化さ
れるのである。なお溶接盛上り部18の直径は例えば
1.0mm程度であるため、逃げ穴19の直径は 2.0mm程度
あれば充分であり、逃げ穴19を設けても構成部材11
〜16の機能には全く影響を与えることがない。
【0017】図3は本発明の実施の形態における溶接盛
上り部回避例を示す要部斜視図である。図3において、
21〜25は構成部材であり、例えば鉄板から外形輪郭
形状を円形に打抜き成形すると共に、外周の近傍に4個
の逃げ穴26が夫々形成されている。27は溶接盛上り
部であり、例えば前記逃げ穴26と同一の円周上に形成
される。
上り部回避例を示す要部斜視図である。図3において、
21〜25は構成部材であり、例えば鉄板から外形輪郭
形状を円形に打抜き成形すると共に、外周の近傍に4個
の逃げ穴26が夫々形成されている。27は溶接盛上り
部であり、例えば前記逃げ穴26と同一の円周上に形成
される。
【0018】まず前記図2に示すものと同様の要領で図
3における構成部材21と22とを積層位置決めし、押
圧固定して実線28にて示すようにレーザ光を出射し、
構成部材21,22を溶接一体化する。次に積層する構
成部材23は、その逃げ穴26が直下の構成部材22に
形成された溶接盛上り部27と合致するようにして積層
し、鎖線29にて示すようにレーザ光を出射し、構成部
材23の逃げ穴26を除く他の位置で溶接一体化する。
3における構成部材21と22とを積層位置決めし、押
圧固定して実線28にて示すようにレーザ光を出射し、
構成部材21,22を溶接一体化する。次に積層する構
成部材23は、その逃げ穴26が直下の構成部材22に
形成された溶接盛上り部27と合致するようにして積層
し、鎖線29にて示すようにレーザ光を出射し、構成部
材23の逃げ穴26を除く他の位置で溶接一体化する。
【0019】更に次の構成部材24についても、構成部
材23上の溶接盛上り部27と逃げ穴26とが合致する
ように位置決めし、破線30にて示すようにレーザ光の
出射により溶接一体化する。以後同様にして所定個数の
構成部材を積層一体化するのである。
材23上の溶接盛上り部27と逃げ穴26とが合致する
ように位置決めし、破線30にて示すようにレーザ光の
出射により溶接一体化する。以後同様にして所定個数の
構成部材を積層一体化するのである。
【0020】上記の実施の形態においては、構成部材が
夫々同一の厚さ寸法に形成されたものについて説明した
が、夫々が異なる厚さ寸法のものであってもよく、また
1回の溶接により複数個数の構成部材を溶接一体化する
ものであってもよい。更に構成部材の外形輪郭形状およ
び/または外形寸法が異なる複数種類のものであっても
よい。
夫々同一の厚さ寸法に形成されたものについて説明した
が、夫々が異なる厚さ寸法のものであってもよく、また
1回の溶接により複数個数の構成部材を溶接一体化する
ものであってもよい。更に構成部材の外形輪郭形状およ
び/または外形寸法が異なる複数種類のものであっても
よい。
【0021】図4は本発明の実施の形態における製造装
置の例を示す一部断面正面図、図5は図4におけるA方
向要部矢視拡大図である。図4および図5において、3
1は支持装置であり、全体をベース32上に設けられた
ベース板33を介して支持棒34および支持プレート3
5によってベース32内に介装支持されている。
置の例を示す一部断面正面図、図5は図4におけるA方
向要部矢視拡大図である。図4および図5において、3
1は支持装置であり、全体をベース32上に設けられた
ベース板33を介して支持棒34および支持プレート3
5によってベース32内に介装支持されている。
【0022】36は載置台であり、ベース板33を貫通
して設けられたガイドバー37およびガイドプレート3
8ならびに支持プレート35に立設され上端部におねじ
39を備えてなる支持シャフト40を介して支持されて
いる。41はめねじ部材であり、ガイドプレート38に
一体に設けられ、前記おねじ39と螺合する。なお前記
おねじ39およびめねじ部材41のめねじは多条ねじと
し、リードが大になるように形成することが好ましい。
して設けられたガイドバー37およびガイドプレート3
8ならびに支持プレート35に立設され上端部におねじ
39を備えてなる支持シャフト40を介して支持されて
いる。41はめねじ部材であり、ガイドプレート38に
一体に設けられ、前記おねじ39と螺合する。なお前記
おねじ39およびめねじ部材41のめねじは多条ねじと
し、リードが大になるように形成することが好ましい。
【0023】42はブレーキ装置であり、支持プレート
35の下方に取付部材43および取付板44を介して設
けられ、前記支持シャフト40の下端部と係合し、支持
シャフト40の回転を制動解除可能に形成する。45は
駆動モータであり、支持プレート35に取付部材46を
介して設けられ、前記支持シャフト40を正逆回転可能
に構成する。
35の下方に取付部材43および取付板44を介して設
けられ、前記支持シャフト40の下端部と係合し、支持
シャフト40の回転を制動解除可能に形成する。45は
駆動モータであり、支持プレート35に取付部材46を
介して設けられ、前記支持シャフト40を正逆回転可能
に構成する。
【0024】次に47は油圧シリンダであり、ベース板
33に設けられると共に、その作動桿48を上方に突出
させ、かつ作動桿48の上端部には支持部材49を設け
て、載置台36を貫通するガイドピン51を上下動させ
得るように構成する。
33に設けられると共に、その作動桿48を上方に突出
させ、かつ作動桿48の上端部には支持部材49を設け
て、載置台36を貫通するガイドピン51を上下動させ
得るように構成する。
【0025】52は把持押圧装置であり、回動シャフト
53とアーム54とによって構成され、ベース板33上
において前記支持装置31の近傍に設けられている。回
動シャフト53は例えば中空円筒状に形成された支持筒
55内に回動および上下動可能に支持され、その下端部
に接続されたロボットシリンダ56により駆動され得る
ように形成する。
53とアーム54とによって構成され、ベース板33上
において前記支持装置31の近傍に設けられている。回
動シャフト53は例えば中空円筒状に形成された支持筒
55内に回動および上下動可能に支持され、その下端部
に接続されたロボットシリンダ56により駆動され得る
ように形成する。
【0026】次に前記回動シャフト53の上端部に固着
されたアーム54の両端部には把持部材57と押圧部材
58とを設け、アーム54の回動により、これらの把持
部材57および押圧部材58が各々収容装置59および
支持装置31の上方に臨むように形成する。すなわち把
持部材57には、収容装置59内に収容された構成部材
200aを把持解放可能に形成された爪60を設けると
共に、押圧部材58には後述するレーザ光の通過を許容
する貫通穴61と前記ガイドピン51と係合するガイド
穴62とを設ける。
されたアーム54の両端部には把持部材57と押圧部材
58とを設け、アーム54の回動により、これらの把持
部材57および押圧部材58が各々収容装置59および
支持装置31の上方に臨むように形成する。すなわち把
持部材57には、収容装置59内に収容された構成部材
200aを把持解放可能に形成された爪60を設けると
共に、押圧部材58には後述するレーザ光の通過を許容
する貫通穴61と前記ガイドピン51と係合するガイド
穴62とを設ける。
【0027】63はXYテーブルであり、ベース板33
上に支持台64を介して設けられ、例えばNC制御装置
を介して各々駆動モータ65,66により直交するXY
方向に移動可能に形成されている。XYテーブル63に
は取付部材67を介して出射ユニット68が載置台36
の上方に臨むように設けられ、この出射ユニット68に
はケーブル69を介してレーザ発振器70が接続されて
いる。
上に支持台64を介して設けられ、例えばNC制御装置
を介して各々駆動モータ65,66により直交するXY
方向に移動可能に形成されている。XYテーブル63に
は取付部材67を介して出射ユニット68が載置台36
の上方に臨むように設けられ、この出射ユニット68に
はケーブル69を介してレーザ発振器70が接続されて
いる。
【0028】上記の構成により、例えば前記図1に示す
ような積層体200を製造する態様について説明する。
まず例えば図1に示す構成部材201〜204を例えば
公知のパンチ・ダイセットによって打抜き成形して、夫
々の種類毎に図4に示す収容装置59内に収容する。こ
の場合、上記構成部材201〜204にはダボ穴205
およびこれと同軸のダボを形成せず、これらに代わって
図2および図3に示すような逃げ穴19,26に対応す
る逃げ穴を設けておく。図4において構成部材は符号2
00aによって示してある。
ような積層体200を製造する態様について説明する。
まず例えば図1に示す構成部材201〜204を例えば
公知のパンチ・ダイセットによって打抜き成形して、夫
々の種類毎に図4に示す収容装置59内に収容する。こ
の場合、上記構成部材201〜204にはダボ穴205
およびこれと同軸のダボを形成せず、これらに代わって
図2および図3に示すような逃げ穴19,26に対応す
る逃げ穴を設けておく。図4において構成部材は符号2
00aによって示してある。
【0029】なお収容装置59内に構成部材200aを
収容する場合に、構成部材200aを予め積層する順序
に仮積層しておいてもよく、更に収容装置59内に前記
ガイドピン51に相当するガイドピンを設け、このガイ
ドピンを介して位置決め仮積層しておいてもよい。
収容する場合に、構成部材200aを予め積層する順序
に仮積層しておいてもよく、更に収容装置59内に前記
ガイドピン51に相当するガイドピンを設け、このガイ
ドピンを介して位置決め仮積層しておいてもよい。
【0030】次に図4において、駆動モータ45の作動
により支持シャフト40を回転させて載置台36を最上
端位置に上昇させた後、駆動モータ45を不作動にする
と共にブレーキ装置42を制動状態にすることにより、
載置台36をその位置に確保する。一方油圧シリンダ4
7の作動によりガイドピン51を載置台36の上方に少
なくとも積層すべき構成部材200aの厚さ寸法相当分
を突出させておく。
により支持シャフト40を回転させて載置台36を最上
端位置に上昇させた後、駆動モータ45を不作動にする
と共にブレーキ装置42を制動状態にすることにより、
載置台36をその位置に確保する。一方油圧シリンダ4
7の作動によりガイドピン51を載置台36の上方に少
なくとも積層すべき構成部材200aの厚さ寸法相当分
を突出させておく。
【0031】上記の状態においてロボットシリンダ56
の作動により、回動シャフト53を介してアーム54を
下降させ、把持部材57の爪60を介して収容装置59
内の構成部材200aを例えば1個把持する。そしてロ
ボットシリンダの作動によりアーム54を上昇させ、回
動シャフト53の回りに180°回動させて構成部材2
00aを支持装置31の上方に臨ませ、アーム54の下
降により構成部材200aを載置台36上に載置する。
この場合、構成部材200aには前記図1に示すような
ガイド穴206が設けられているため、このガイド穴2
06がガイドピン51に係合することにより構成部材2
00aが載置台36上において位置決めされる。
の作動により、回動シャフト53を介してアーム54を
下降させ、把持部材57の爪60を介して収容装置59
内の構成部材200aを例えば1個把持する。そしてロ
ボットシリンダの作動によりアーム54を上昇させ、回
動シャフト53の回りに180°回動させて構成部材2
00aを支持装置31の上方に臨ませ、アーム54の下
降により構成部材200aを載置台36上に載置する。
この場合、構成部材200aには前記図1に示すような
ガイド穴206が設けられているため、このガイド穴2
06がガイドピン51に係合することにより構成部材2
00aが載置台36上において位置決めされる。
【0032】上記構成部材200aの載置台36への載
置後、爪60を解放して再びアーム54は上昇し、18
0°回動して次の構成部材200aを把持するために収
容装置59に下降する。上記と同様にして2個目の構成
部材200aを先の構成部材200a上に位置決め載置
した後、再びアーム54の回動により把持部材57が収
容装置59上に臨んだ状態で下降すると、アーム54の
他方の端部に設けられた押圧部材58は、図4に示すよ
うに載置台36上の構成部材200a(図4では積層体
200として示されている)を押圧固定する。
置後、爪60を解放して再びアーム54は上昇し、18
0°回動して次の構成部材200aを把持するために収
容装置59に下降する。上記と同様にして2個目の構成
部材200aを先の構成部材200a上に位置決め載置
した後、再びアーム54の回動により把持部材57が収
容装置59上に臨んだ状態で下降すると、アーム54の
他方の端部に設けられた押圧部材58は、図4に示すよ
うに載置台36上の構成部材200a(図4では積層体
200として示されている)を押圧固定する。
【0033】次にXYテーブル63の作動により、出射
ユニット68から出射されるレーザ光が図5に示す貫通
穴61の直上に臨むように出射ユニット68を制御移動
させ、レーザ発振器70を作動させて前記貫通穴61を
介してレーザ光を出射し、載置台36上の構成部材20
0aを溶接一体化する。以後同様にして順次構成部材2
00aを収容装置59から抽出して載置台36上に載置
し、押圧部材58を介して押圧固定し、レーザ光により
溶接一体化し、最終的には積層体200を形成できるの
である。
ユニット68から出射されるレーザ光が図5に示す貫通
穴61の直上に臨むように出射ユニット68を制御移動
させ、レーザ発振器70を作動させて前記貫通穴61を
介してレーザ光を出射し、載置台36上の構成部材20
0aを溶接一体化する。以後同様にして順次構成部材2
00aを収容装置59から抽出して載置台36上に載置
し、押圧部材58を介して押圧固定し、レーザ光により
溶接一体化し、最終的には積層体200を形成できるの
である。
【0034】図6は本発明の実施の形態におけるレーザ
溶接の状態を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は
前記図4および図5と同一の参照符号で示す。すなわち
載置台36上の構成部材200aを押圧部材58によっ
て押圧固定し、出射ユニット68からレーザ光を出射す
れば、レーザ光が構成部材200aに貫通穴61を介し
て出射され、溶接部17が形成されるから、構成部材2
00aを溶接一体化され得るのである。なお貫通穴61
の内法寸法は、形成されるべき溶接部17の外形寸法よ
り大に形成しておくことが好ましい。
溶接の状態を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は
前記図4および図5と同一の参照符号で示す。すなわち
載置台36上の構成部材200aを押圧部材58によっ
て押圧固定し、出射ユニット68からレーザ光を出射す
れば、レーザ光が構成部材200aに貫通穴61を介し
て出射され、溶接部17が形成されるから、構成部材2
00aを溶接一体化され得るのである。なお貫通穴61
の内法寸法は、形成されるべき溶接部17の外形寸法よ
り大に形成しておくことが好ましい。
【0035】次に図4において、構成部材200aの積
層押圧時においては、駆動モータ45は不作動状態にし
てあるが、ブレーキ装置42を作動状態にしておくこと
により、載置台36をその位置で停止させておくことが
でき、上記レーザ溶接を円滑かつ確実に遂行できる。そ
して押圧部材58による構成部材200aの積層押圧時
の押圧力により、めねじ部材41を介してこれと螺合す
るおねじ39が回動され、載置台36が構成部材200
aの1枚の厚さ寸法相当量だけ下降し、その位置で停止
する。
層押圧時においては、駆動モータ45は不作動状態にし
てあるが、ブレーキ装置42を作動状態にしておくこと
により、載置台36をその位置で停止させておくことが
でき、上記レーザ溶接を円滑かつ確実に遂行できる。そ
して押圧部材58による構成部材200aの積層押圧時
の押圧力により、めねじ部材41を介してこれと螺合す
るおねじ39が回動され、載置台36が構成部材200
aの1枚の厚さ寸法相当量だけ下降し、その位置で停止
する。
【0036】すなわち、押圧部材58の押圧力(ロボッ
トシリンダ56の下方への作動力)をブレーキ装置42
の制動力より大になるように構成しておくことにより、
上記のように構成部材200aを載置する載置台36の
逐次下降、停止を繰り返すことができ、所定個数の構成
部材200aを積層一体化してなる積層体200を円滑
かつ確実に形成することができるのである。
トシリンダ56の下方への作動力)をブレーキ装置42
の制動力より大になるように構成しておくことにより、
上記のように構成部材200aを載置する載置台36の
逐次下降、停止を繰り返すことができ、所定個数の構成
部材200aを積層一体化してなる積層体200を円滑
かつ確実に形成することができるのである。
【0037】上記のようにして積層体200を形成した
後、油圧シリンダ47の作動により、ガイドピン51を
載置台36の下方に下降させ、図示省略した排出装置に
より積層体200を排出する。積層体200を載置台3
6から排出した後、ブレーキ装置42を解除した状態で
駆動モータ45を作動させ、支持シャフト40の回転に
より、おねじ39およびめねじ部材41の係合関係によ
り、載置台36を当初の最上端位置まで上昇させ、駆動
モータ45を停止し、同時にブレーキ装置42を制動状
態とし、載置台36をその位置に確保する。次に油圧シ
リンダ47の作動により、ガイドピン51を載置台36
上に突出させ、次の構成部材200aを受け入れ可能に
し、以下上記動作を繰り返すのである。
後、油圧シリンダ47の作動により、ガイドピン51を
載置台36の下方に下降させ、図示省略した排出装置に
より積層体200を排出する。積層体200を載置台3
6から排出した後、ブレーキ装置42を解除した状態で
駆動モータ45を作動させ、支持シャフト40の回転に
より、おねじ39およびめねじ部材41の係合関係によ
り、載置台36を当初の最上端位置まで上昇させ、駆動
モータ45を停止し、同時にブレーキ装置42を制動状
態とし、載置台36をその位置に確保する。次に油圧シ
リンダ47の作動により、ガイドピン51を載置台36
上に突出させ、次の構成部材200aを受け入れ可能に
し、以下上記動作を繰り返すのである。
【0038】なお上記の構成部材200aの順次積層に
際しては、前記図3に示すように先の構成部材の溶接部
17に次の構成部材の逃げ穴26が合致するようにする
ことが肝要である。このため、例えば図1に示す構成部
材201〜204には、ガイド穴206に対する上記逃
げ穴26の相対位置が異なるものを少なくとも2種類準
備しておき、上記のように溶接部17に逃げ穴26が合
致するように、図4に示す収容装置59内に予め仮積層
しておくことが好ましい。また前記図5に示す貫通穴6
1を更に多数個設けてもよく、または例えば同一円周上
に存在する円弧状に形成した貫通穴としてもよい。
際しては、前記図3に示すように先の構成部材の溶接部
17に次の構成部材の逃げ穴26が合致するようにする
ことが肝要である。このため、例えば図1に示す構成部
材201〜204には、ガイド穴206に対する上記逃
げ穴26の相対位置が異なるものを少なくとも2種類準
備しておき、上記のように溶接部17に逃げ穴26が合
致するように、図4に示す収容装置59内に予め仮積層
しておくことが好ましい。また前記図5に示す貫通穴6
1を更に多数個設けてもよく、または例えば同一円周上
に存在する円弧状に形成した貫通穴としてもよい。
【0039】上記の実施の形態においては、構成部材を
1個宛積層する例について記述したが、複数個宛積層す
ることも当然に可能であり、レーザ発振器70からのレ
ーザ光のパワーとの関連において適宜に選定できる。ま
た図4に示す油圧シリンダ47およびロボットシリンダ
56に代えて他の駆動手段を使用してもよく、要するに
ガイドピン51の上下動およびアーム54の上下動およ
び回動が可能なものであればよい。更にアーム54に代
えてターンテーブルとし、このターンテーブルに、例え
ば同一円周上に複数個の把持部材および押圧部材を設け
た構成としてもよい。
1個宛積層する例について記述したが、複数個宛積層す
ることも当然に可能であり、レーザ発振器70からのレ
ーザ光のパワーとの関連において適宜に選定できる。ま
た図4に示す油圧シリンダ47およびロボットシリンダ
56に代えて他の駆動手段を使用してもよく、要するに
ガイドピン51の上下動およびアーム54の上下動およ
び回動が可能なものであればよい。更にアーム54に代
えてターンテーブルとし、このターンテーブルに、例え
ば同一円周上に複数個の把持部材および押圧部材を設け
た構成としてもよい。
【0040】
【発明の効果】本発明は、以上記述するような構成およ
び作用であるから、下記の効果を奏することができる。 (1)通常の機械加工では不可能であるような横断面を
有する積層体であっても、比較的容易に製造することが
できる。 (2)積層体の局部的仕様変更に対しても、構成部材の
一部を変更することにより迅速に対応でき、多品種少量
生産も可能である。 (3)板材を積層したものに拘らず、夫々の構成部材間
の固着強度が大であり、高機能の積層体の製造が可能で
ある。 (4)複数種類の構成部材を選択的に抽出積層できるた
め、高効率かつ低コストの生産が可能である。
び作用であるから、下記の効果を奏することができる。 (1)通常の機械加工では不可能であるような横断面を
有する積層体であっても、比較的容易に製造することが
できる。 (2)積層体の局部的仕様変更に対しても、構成部材の
一部を変更することにより迅速に対応でき、多品種少量
生産も可能である。 (3)板材を積層したものに拘らず、夫々の構成部材間
の固着強度が大であり、高機能の積層体の製造が可能で
ある。 (4)複数種類の構成部材を選択的に抽出積層できるた
め、高効率かつ低コストの生産が可能である。
【図1】本発明の対象である積層体の例を示す説明図で
あり、(a)は積層体の縦断面、(b)ないし(e)は
夫々積層体を構成する構成部材の平面を示す。
あり、(a)は積層体の縦断面、(b)ないし(e)は
夫々積層体を構成する構成部材の平面を示す。
【図2】本発明の実施の形態における積層体の例を示す
拡大縦断面図である。
拡大縦断面図である。
【図3】本発明の実施の形態における溶接盛上り部回避
例を示す要部斜視図である。
例を示す要部斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態における製造装置の例を示
す一部断面正面図である。
す一部断面正面図である。
【図5】図4におけるA方向要部矢視拡大図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるレーザ溶接の状態
を示す要部拡大縦断面図である。
を示す要部拡大縦断面図である。
10,200 積層体 17 溶接部 18 溶接盛上り部 19,26 逃げ穴 31 支持装置 52 把持押圧装置 68 出射ユニット
Claims (7)
- 【請求項1】 積層体の横断面形状に対応する外形輪郭
を有する構成部材を板材の打抜きによって形成し、この
構成部材を順次積層して一体化する積層体の製造方法に
おいて、 構成部材の打抜成形と共にこの構成部材を貫通する逃げ
穴を設け、複数個の構成部材を積層してレーザ光を出射
して溶接一体化した後、その上方に積層する構成部材を
その逃げ穴が下方の構成部材の溶接盛上り部に合致する
ように積層して押圧し、構成部材の前記逃げ穴を除く他
の位置にレーザ光を出射して順次一体化することを特徴
とする積層体の製造方法。 - 【請求項2】 外形輪郭形状および/または外形寸法の
異なる複数種類の構成部材により、高さ方向の位置にお
ける横断面形状が異なる異形状の積層体を形成すること
を特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。 - 【請求項3】 構成部材を厚さ寸法の異なる板材によっ
て形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の
積層体の製造方法。 - 【請求項4】 積層体の横断面形状に対応する外形輪郭
を有する構成部材を板材の打抜きによって形成し、この
構成部材を順次積層して一体化する積層体の製造装置に
おいて、 ガイド穴および逃げ穴を設けると共に、ガイド穴に対す
る逃げ穴の相対位置が異なるように形成された複数種類
の構成部材を収容する収容装置と、前記構成部材を載置
可能にかつ上下動可能に形成された支持部材とこの支持
部材を貫通して上方に突出し上下動可能でありかつ前記
ガイド穴と係合するガイドピンとを備えてなる支持装置
と、この支持装置に前記収容装置から特定の構成部材を
抽出載置可能に形成された把持部材と前記支持部材上に
載置された構成部材を押圧する押圧部材とを備えてなる
把持押圧装置と、前記支持部材上の構成部材にレーザ光
を上方から出射可能にかつその出射位置を水平方向移動
可能に形成された出射ユニットとによって構成すると共
に、前記支持部材上に積層載置された複数個の構成部材
を前記出射ユニットの作動により溶接一体化した後、そ
の上方に積層する構成部材として積層した場合に下方の
構成部材の溶接盛上り部に逃げ穴が合致する特定の構成
部材を選択抽出可能に前記把持押圧装置および/または
収容装置を形成し、構成部材を積層押圧した状態で出射
ユニットの作動により順次一体化するように構成したこ
とを特徴とする積層体の製造装置。 - 【請求項5】 出射ユニットによる溶接毎に支持部材が
溶接された構成部材の厚さ寸法相当量下降しその位置で
停止するように構成したことを特徴とする請求項4に記
載の積層体の製造装置。 - 【請求項6】 把持押圧装置を、垂直軸を有しかつ回転
可能に形成したアームの両端部に把持部材と押圧部材と
を設けると共に上下動可能に構成したことを特徴とする
請求項4または5に記載の積層体の製造装置。 - 【請求項7】 押圧部材に出射ユニットからのレーザ光
が通過可能な複数個の貫通穴を設けたことを特徴とする
請求項4ないし6の何れかに記載の積層体の製造装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9048625A JPH10244650A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 積層体の製造方法および製造装置 |
EP98904418A EP0919306B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | Method and apparatus for manufacturing profiles and laminates |
PCT/JP1998/000729 WO1998037993A1 (fr) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | Element a formes differentes et procede et appareil de fabrication d'un corps construit par couches |
US09/171,997 US6682625B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | Method and apparatus for manufacturing profiles and laminates |
DE69840926T DE69840926D1 (de) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von profilen und laminaten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9048625A JPH10244650A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 積層体の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10244650A true JPH10244650A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12808591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9048625A Pending JPH10244650A (ja) | 1997-02-25 | 1997-03-04 | 積層体の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10244650A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8187721B2 (en) * | 2004-10-07 | 2012-05-29 | Johnson Controls Gmbh | Laser welded seat structure |
JP2015112643A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | 積層形成ダイ |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP9048625A patent/JPH10244650A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8187721B2 (en) * | 2004-10-07 | 2012-05-29 | Johnson Controls Gmbh | Laser welded seat structure |
JP2015112643A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | 積層形成ダイ |
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