JP7556837B2 - 造形物の製造方法及び連結器の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをベース材上に積層させ、柱状部の周面に少なくとも複数の突出部を有する造形物を製造する造形物の製造方法であって、
水平方向に沿う軸線を中心に傾動可能な回転軸を有する回転テーブルを備えた2軸のポジショナにおける前記回転テーブル上に前記ベース材を設置する工程と、
前記ベース材の上部に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部を造形する工程と、
前記回転テーブルの前記回転軸を傾動させて前記柱状部の周面における前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
前記回転テーブルを回転させて前記柱状部の周面における他の前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
を含む造形物の製造方法。
(2) (1)に記載の造形物の製造方法によって、
前記柱状部からなるアーム部と、
前記柱状部の先端部分と前記突出部とからなるヘッド部と、
を備えた連結器を造形する連結器の製造方法。
まず、造形物を造形する製造システム100について説明する。
図1に示すように、本構成の造形物の製造システム100は、溶接ロボット11と、ロボットコントローラ13と、溶加材供給部15と、溶接電源19と、制御部21と、を備える。また、製造システム100は、ポジショナ200を備えている。
図3(A)及び図3(B)に示すように、造形物Wは、アーム部61と、ヘッド部63とを有している。この造形物Wは、鉄道車両に用いられる連結器である。アーム部61は、断面矩形状の棒状に形成されており、一端部に連結孔65が形成されている。ヘッド部63は、アーム部61の他端部に一体に形成されている。このヘッド部63は、ヘッド部本体71と、ヘッド部本体71の一側部に形成されたリブ部73と、ヘッド部本体71他側部に形成された爪部75とを有している。爪部75は、互いに間隔をあけて配置された一対のリンク部77を有しており、一方のリンク部77には、貫通孔79が形成されている。
例えば、図11に示すように、先端機能部87を造形する際に、溝部89が形成されるように溶着ビードBを積層させ、この溝部89を覆うように、凹状のサポート材91を被せるように載せる。その後、このサポート材91を覆うように溶着ビードBを積層させる。このようにすると、溶着ビードBに形成した溝部89と凹状のサポート材91とからなる貫通孔79を有するリンク部77を造形できる。
図13に示すように、参考例では、ベース材51の上面に溶着ビードBからなるビード層BLを単純に積層させ、アーム部61が水平方向に延びるように造形物Wを造形している。この方法では、ヘッド部63からアーム部61が側方へ延在することとなるため、アーム部61がオーバーハング部位となってしまう。したがって、参考例では、オーバーハング部位となるアーム部61を造形する際に溶着ビードBが脱落するため、支持部材などを下方に配置して支持しなければ造形することが困難である。しかも、オーバーハング部位を造形する場合、重力の影響を考慮して溶着ビードBを形成しなければならず、積層計画が複雑化してしまう。
(1) 溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをベース材上に積層させ、柱状部の周面に少なくとも複数の突出部を有する造形物を製造する造形物の製造方法であって、
水平方向に沿う軸線を中心に傾動可能な回転軸を有する回転テーブルを備えた2軸のポジショナにおける前記回転テーブル上に前記ベース材を設置する工程と、
前記ベース材の上部に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部を造形する工程と、
前記回転テーブルの前記回転軸を傾動させて前記柱状部の周面における前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
前記回転テーブルを回転させて前記柱状部の周面における他の前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
を含む造形物の製造方法。
この構成の造形物の製造方法によれば、水平方向に沿う軸線を中心に傾動可能な回転軸を有する回転テーブルを備えた2軸のポジショナを用い、柱状部及び突出部を造形する際の溶着ビードの積層方向を鉛直方向に沿う方向に向けるので、溶着ビードを積層させる際のオーバーハング部位を大幅に減らしつつ造形できる。また、溶着ビードを形成するトーチの姿勢を下向きに固定して造形できるので、トーチ姿勢変更後の位置合わせなどの付帯的作業の発生を抑えることができる。これにより、複雑形状の造形物を積層造形によって容易にかつ高品質に製造できる。
この構成の造形物の製造方法によれば、先端機能部を備えた突出部を有する複雑形状の造形物を容易に製造できる。
この構成の造形物の製造方法によれば、柱状部の余肉に起因する突出部の余肉量の増大及び高さの補正作業の発生を抑制できる。
この構成の造形物の製造方法によれば、突出部造形予定箇所を平滑化することで、突出部の造形時における凹凸に起因する狙い位置及び高さのずれを抑制できる。
前記孔部の造形箇所に、前記孔部の一部又は全部の形状を有するサポート材を配置させ、積層させる前記溶着ビードによって接合させる、(1)~(4)のいずれか一つに記載の造形物の製造方法。
この構成の造形物の製造方法によれば、孔部の造形箇所に配置させたサポート材を溶着ビードによって接合させることにより、孔部を容易にかつ短時間で造形することができ、生産性を向上させることができる。
この構成の造形物の製造方法によれば、枠体と枠体内部とを別途に形成し、枠体内部を流動性の高い溶着ビードで充填させることで、未溶着部の発生を抑えつつ枠体の内側を迅速に埋めることができる。
前記柱状部からなるアーム部と、
前記柱状部の先端部分と前記突出部とからなるヘッド部と、
を備えた連結器を造形する、連結器の製造方法。
この構成の連結器の製造方法によれば、複雑形状の連結器を積層造形によって容易にかつ高品質に製造できる。
51 ベース材
61 アーム部
63 ヘッド部
71a,71b 突出部造形予定箇所
79 貫通孔(孔部)
81 柱状部
81a 枠体
81b 枠体内部
83,85 突出部
87 先端機能部
91,93 サポート材
200 ポジショナ
B 溶着ビード
M 溶加材
α 軸線
β 回転軸
Claims (6)
- 溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードをベース材上に積層させ、柱状部の周面に少なくとも複数の突出部を有する造形物を製造する造形物の製造方法であって、
水平方向に沿う軸線を中心に傾動可能な回転軸を有する回転テーブルを備えた2軸のポジショナにおける前記回転テーブル上に前記ベース材を設置する工程と、
前記ベース材の上部に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部を造形する工程と、
前記回転テーブルの前記回転軸を傾動させて前記柱状部の周面における前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
前記回転テーブルを回転させて前記柱状部の周面における他の前記突出部を造形する突出部造形予定箇所を上方に向け、前記突出部造形予定箇所に前記溶着ビードを積層させて前記柱状部の周面に前記突出部を造形する工程と、
前記回転テーブルの前記回転軸を傾動させて前記柱状部を鉛直方向に沿わせ、前記柱状部の周面に造形した前記突出部に上方から前記溶着ビードを積層させて先端機能部を造形することにより、前記先端機能部を備えた前記突出部を造形する工程と、
を含む造形物の製造方法。 - 前記柱状部を造形する際に、前記突出部の形状に応じて前記突出部造形予定箇所の余肉量を調整する、
請求項1に記載の造形物の製造方法。 - 前記突出部造形予定箇所を平滑化する工程を含む、
請求項1又は2に記載の造形物の製造方法。 - 前記柱状部及び前記突出部の少なくとも一方を造形する際に孔部を造形する工程を含み、
前記孔部の造形箇所に、前記孔部の一部又は全部の形状を有するサポート材を配置させ、積層させる前記溶着ビードによって接合させる、
請求項1~3のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。 - 前記柱状部及び前記突出部の少なくとも一方を造形する際に、前記溶着ビードによって枠体を造形し、前記枠体内に前記溶着ビードよりも流動性の高い溶着ビードを充填させる、
請求項1~4のいずれか一項に記載の造形物の製造方法。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の造形物の製造方法によって、
前記柱状部からなるアーム部と、
前記柱状部の先端部分と前記突出部とからなるヘッド部と、
を備えた連結器を造形する連結器の製造方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017144446A (ja) | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 富士通アイソテック株式会社 | 金属3dプリンタ及び金属3dプリンタを用いた造形方法 |
JP2019084553A (ja) | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 金属積層造形方法 |
JP2019151119A (ja) | 2016-08-22 | 2019-09-12 | ストラタシス,インコーポレイテッド | ロボット付加製造システムを用いて中空部品を印刷する方法及びこれにより印刷された製品 |
JP2019199049A (ja) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の造形手順設計方法、積層造形物の造形方法及び製造装置、並びにプログラム |
JP2021024260A (ja) | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造システム、積層造形物の製造方法 |
JP2021059771A (ja) | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造方法及び積層造形物 |
JP6912636B1 (ja) | 2020-08-19 | 2021-08-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造システム、積層造形物の製造方法、及び積層造形物の製造プログラム |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017144446A (ja) | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 富士通アイソテック株式会社 | 金属3dプリンタ及び金属3dプリンタを用いた造形方法 |
JP2019151119A (ja) | 2016-08-22 | 2019-09-12 | ストラタシス,インコーポレイテッド | ロボット付加製造システムを用いて中空部品を印刷する方法及びこれにより印刷された製品 |
JP2019084553A (ja) | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 金属積層造形方法 |
JP2019199049A (ja) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の造形手順設計方法、積層造形物の造形方法及び製造装置、並びにプログラム |
JP2021024260A (ja) | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造システム、積層造形物の製造方法 |
JP2021059771A (ja) | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造方法及び積層造形物 |
JP6912636B1 (ja) | 2020-08-19 | 2021-08-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造システム、積層造形物の製造方法、及び積層造形物の製造プログラム |
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