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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-18
(45)【発行日】2023-01-26
(54)【発明の名称】金属積層造形システム、金属積層造形方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
B22F 12/82 20210101AFI20230119BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20230119BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20230119BHJP
B33Y 50/02 20150101ALI20230119BHJP
B22F 10/80 20210101ALI20230119BHJP
B23K 9/04 20060101ALN20230119BHJP
B23K 9/32 20060101ALN20230119BHJP
【ＦＩ】
B22F12/82
B33Y30/00
B33Y10/00
B33Y50/02
B22F10/80
B23K9/04 Z
B23K9/32 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019147009
(22)【出願日】2019-08-09
(65)【公開番号】P2021025120
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2021-10-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100166981
【弁理士】
【氏名又は名称】砂田 岳彦
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 伸志
(72)【発明者】
【氏名】山田 岳史
(72)【発明者】
【氏名】飛田 正俊
(72)【発明者】
【氏名】藤井 達也
【審査官】池ノ谷 秀行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４７６８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１０７８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０６９４４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国実用新案第２０５６３１３９７（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｆ １０／００－１２／９０
Ｂ２２Ｆ ３／１０５、３／１６
Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０
Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋と、前記架台を収容可能であって、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物に加工を施す第２の部屋と、
前記架台を収容可能であって、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋と、
前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの扉を開閉することで、互いの部屋同士を連通させ、または閉鎖させる開閉手段と、
前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの大気における、金属粉の濃度を検出する検出手段と、
いずれかの部屋の大気における前記金属粉の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記開閉手段による互いの部屋同士の連通を禁止する禁止手段と
を含む金属積層造形システム。
【請求項2】
前記禁止手段は、いずれかの部屋における前記金属粉の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋と前記第２の部屋との間での前記架台の移動、当該第２の部屋と前記第３の部屋との間での当該架台の移動、および、当該第３の部屋と当該第１の部屋との間での当該架台の移動を禁止することを特徴とする請求項１記載の金属積層造形システム。
【請求項3】
前記基準濃度が、部屋ごとに異なることを特徴とする請求項１または２記載の金属積層造形システム。
【請求項4】
前記母材を積載する前記架台が複数存在することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の金属積層造形システム。
【請求項5】
前記母材が、複数の架台に跨がって積載されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の金属積層造形システム。
【請求項6】
母材を積載して移動する架台を収容可能な第１の部屋に設けられ、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する形成手段と、前記架台を収容可能な第２の部屋に設けられ、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物に加工を施す加工手段と、
前記架台を収容可能な第３の部屋に設けられ、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物を検査する検査手段と、
前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの扉を開閉することで、互いの部屋同士を連通させ、または閉鎖させる開閉手段と、
前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの大気における、金属粉の濃度を検出する検出手段と、
いずれかの部屋の大気における前記金属粉の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記開閉手段による互いの部屋同士の連通を禁止する禁止手段と
を含む金属積層造形システム。
【請求項7】
母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋の大気における金属粉の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の当該積層造形物に加工を施す第２の部屋の大気における当該金属粉の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋の大気における当該金属粉の濃度とを取得するステップと、いずれかの部屋の大気における前記金属粉の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの扉を閉鎖して互いの部屋同士の連通を禁止するステップと
を有する金属積層造形方法。
【請求項8】
コンピュータに、母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用い複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋の大気における金属粉の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の当該積層造形物に加工を施す第２の部屋の大気における当該金属粉の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋の大気における当該金属粉の濃度とを取得する機能と、
いずれかの部屋の大気における前記金属粉の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれの扉を閉鎖して互いの部屋同士の連通を禁止する機能と
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属積層造形システム、金属積層造形方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、３Ｄプリンタの生産手段としてのニーズが高まっており、特に金属材料での適用については航空機業界等で実用化に向けて研究開発が行われている。金属材料による３Ｄプリンタは、レーザやアーク等の熱源を用いて、金属粉体や金属ワイヤを溶融させ、溶融金属を積層させて造形物を造形する。
【0003】
例えば特許文献１には、粉末材料を用いて成形物を形成するノズルを内蔵する付加加工室と、付加加工室の側方に設けられ、付加加工室で形成された成形物に除去加工を施す除去加工部を内蔵する除去加工室と、２つのパレットを保持する保持機構と、一方のパレットを付加加工室内に位置させるとともに、他方のパレットを除去加工室内に位置させるように、保持機構を旋回させるパレット交換装置と、保持機構の旋回に連動して、付加加工室と除去加工室との間に設けられた開口部を開閉する仕切り部材と、を有する三次元形状物製造装置が記載されている。
また、特許文献１には、付加加工時の付加加工室内に、粉末材料の種に応じて、付加加工室内に窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを供給することが記載されている。
また、特許文献１には、付加加工時の付加加工室内に、粉末材料の種に応じて、付加加工室内に窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－７５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、金属を積層してなる造形物である、積層造形物にて製品を製造する場合、積層造形物の形成および積層造形物の加工に加えて、積層造形物の検査も一連のプロセスとして実行したい、という要請がある。
また、積層造形物の形成、積層造形物の加工および積層造形物の検査を一連のプロセスとして実行するにあたって、例えば積層物の製造等に伴って発生した危険物が、積層物の周囲に残存していると、この危険物に起因する災害が発生するおそれがあった。
また、積層造形物の形成、積層造形物の加工および積層造形物の検査を一連のプロセスとして実行するにあたって、例えば積層物の製造等に伴って発生した危険物が、積層物の周囲に残存していると、この危険物に起因する災害が発生するおそれがあった。
【0006】
本発明は、積層造形物の形成、加工および検査を一連のプロセスとして実行するに際して、積層造形物の製造等に伴って発生した危険物に起因する災害の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
かかる目的のもと、本発明は、母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋と、前記架台を収容可能であって、前記架台に積載された当該母材上の前記積層造形物に加工を施す第２の部屋と、前記架台を収容可能であって、前記架台に積載された当該母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋と、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれを開閉することで、互いの部屋同士を接続および切断する開閉手段と、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれにおける、危険物の濃度を検出する検出手段と、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記開閉手段による互いの部屋の接続を禁止する禁止手段とを含む、金属積層造形システムを提供する。
ここで、前記禁止手段は、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋と前記第２の部屋との間での前記架台の移動、当該第２の部屋と前記第３の部屋との間での当該架台の移動、および、当該第３の部屋と当該第１の部屋との間での当該架台の移動を禁止すること、としてもよい。
また、前記危険物の濃度が、雰囲気中における金属粉の濃度であること、としてもよい。
また、前記基準濃度が、部屋ごとに異なること、としてもよい。
また、前記母材を積載する前記架台が複数存在すること、としてもよい。
また、前記母材が、複数の架台に跨がって積載されること、としてもよい。
ここで、前記禁止手段は、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋と前記第２の部屋との間での前記架台の移動、当該第２の部屋と前記第３の部屋との間での当該架台の移動、および、当該第３の部屋と当該第１の部屋との間での当該架台の移動を禁止すること、としてもよい。
また、前記危険物の濃度が、雰囲気中における金属粉の濃度であること、としてもよい。
また、前記基準濃度が、部屋ごとに異なること、としてもよい。
また、前記母材を積載する前記架台が複数存在すること、としてもよい。
また、前記母材が、複数の架台に跨がって積載されること、としてもよい。
【0008】
また、本発明は、母材を積載して移動する架台を収容可能な第１の部屋に設けられ、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する形成手段と、前記架台を収容可能な第２の部屋に設けられ、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物に加工を施す加工手段と、前記架台を収容可能な第３の部屋に設けられ、当該架台に積載された前記母材上の前記積層造形物を検査する検査手段と、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれを開閉することで、互いの部屋同士を接続および切断する開閉手段と、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋のそれぞれにおける、危険物の濃度を検出する検出手段と、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記開閉手段による互いの部屋の接続を禁止する禁止手段とを含む、金属積層造形システムを提供する。
【0009】
また、本発明は、母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用いて複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋における危険物の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の当該積層造形物に加工を施す第２の部屋における当該危険物の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋における当該危険物の濃度とを取得するステップと、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋を含む互いの部屋の接続を禁止するステップとを有する、金属積層造形方法を提供する。
【0010】
また、本発明は、コンピュータに、母材を積載して移動する架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上に、金属を含む造形材料を用い複数の金属層を積層してなる積層造形物を形成する第１の部屋における危険物の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の当該積層造形物に加工を施す第２の部屋における当該危険物の濃度と、当該架台を収容可能であって、当該架台に積載された当該母材上の前記積層造形物を検査する第３の部屋における当該危険物の濃度とを取得する機能と、いずれかの部屋における前記危険物の濃度が予め定められた基準濃度以上となった場合に、前記第１の部屋、前記第２の部屋および前記第３の部屋を含む互いの部屋の接続を禁止する機能とを実現させるプログラム、を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、積層造形物の形成、加工および検査を一連のプロセスとして実行するに際して、積層造形物の製造等に伴って発生した危険物に起因する災害の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態における金属積層造形システムの概略構成例を示した図である。
【図2】構造体製造装置の概略構成例を示した斜視図である。
【図3】構造体製造装置の概略構成例を示した上面図である。
【図4】構造体製造装置と架台との関係を説明するための図である。
【図5】制御装置のハードウェア構成例を示した図である。
【図6】制御装置の機能構成例を示した図である。
【図7】構造体を説明するための図であって、（ａ）は半製品の構成例を示した斜視図であり、（ｂ）は完成品の構成例を示した斜視図である。
【図8】（ａ）、（ｂ）は、架台と母材との関係を説明するための図である。
【図9】完成品の基本的な製造プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図11】（ａ）～（ｃ）は、積層工程の詳細を説明するための図である。
【図12】構造体製造装置を用いて、２個の完成品を並行して製造する場合の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図13】（ａ）～（ｍ）は、２個の完成品を並行して製造する場合の、各工程での状態を説明するための図である。
【図14】完成品の製造プロセスと並行して実行される監視プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図15】（ａ）～（ｃ）は、構造体製造装置の第１の変形例を説明するための図である。
【図16】（ａ）、（ｂ）は、構造体製造装置の第２の変形例を説明するための図である。
【図17】（ａ）～（ｃ）は、構造体製造装置の第３の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［金属積層造形システム］
図１は、本発明の実施の形態における金属積層造形システム１の概略構成例を示した図である。
本実施の形態の金属積層造形システム１は、構造体（詳細は後述する）を製造する構造体製造装置１０と、構造体を構成する母材（詳細は後述する）等を積載して移動する架台４０を搬送する架台搬送装置６０と、これら構造体製造装置１０および架台搬送装置６０の動作を制御する制御装置８０とを備えている。ここで、図１には、金属積層造形システム１が、複数の架台４０を有している場合を例示している。
［金属積層造形システム］
図１は、本発明の実施の形態における金属積層造形システム１の概略構成例を示した図である。
本実施の形態の金属積層造形システム１は、構造体（詳細は後述する）を製造する構造体製造装置１０と、構造体を構成する母材（詳細は後述する）等を積載して移動する架台４０を搬送する架台搬送装置６０と、これら構造体製造装置１０および架台搬送装置６０の動作を制御する制御装置８０とを備えている。ここで、図１には、金属積層造形システム１が、複数の架台４０を有している場合を例示している。
【0014】
では、金属積層造形システム１を構成する構造体製造装置１０、架台搬送装置６０および制御装置８０のそれぞれについて、説明を行う。
【0015】
（構造体製造装置）
図２は、図１に示す構造体製造装置１０の概略構成例を示した斜視図である。また、図３は、図１に示す構造体製造装置１０の概略構成例を示した上面図である。以下では、図１に加えて、図２および図３も参照しつつ、構造体製造装置１０の構成に関する説明を行う。
図２は、図１に示す構造体製造装置１０の概略構成例を示した斜視図である。また、図３は、図１に示す構造体製造装置１０の概略構成例を示した上面図である。以下では、図１に加えて、図２および図３も参照しつつ、構造体製造装置１０の構成に関する説明を行う。
【0016】
構造体製造装置１０は、待機室１１と、積層室１２と、加工室１３と、検査室１４とを備えている。これら待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、それぞれ、床および天井とこれらの間に設けられた側壁とを有することで仕切られた部屋として構成されている。そして、この例では、図３における図中左下側に待機室１１が、その上側に積層室１２が、その右側に加工室１３が、その下側であって待機室１１の右側に検査室１４が、それぞれ配置されており、２行×２列の配列となっている。
【0017】
また、構造体製造装置１０は、外部シャッタ２０と、第１内部シャッタ２１と、第２内部シャッタ２２と、第３内部シャッタ２３と、第４内部シャッタ２４とを備えている。これら外部シャッタ２０、第１内部シャッタ２１、第２内部シャッタ２２、第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４は、構造体製造装置１０を構成する側壁に、天地方向に対して開閉できるように取り付けられている。そして、これら外部シャッタ２０、第１内部シャッタ２１、第２内部シャッタ２２、第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４は、それぞれが独立して開閉できるように構成されている。ここで、外部シャッタ２０は、構造体製造装置１０の外部と待機室１１との境界部に設置されている。また、第１内部シャッタ２１は、待機室１１と積層室１２との境界部に設置されている。さらに、第２内部シャッタ２２は、積層室１２と加工室１３との境界部に設置されている。さらにまた、第３内部シャッタ２３は、加工室１３と検査室１４との境界部に設置されている。そして、第４内部シャッタ２４は、検査室１４と待機室１１との境界部に設置されている。なお、本実施の形態において、構造体製造装置１０を構成する待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、それぞれ、所謂防爆構造を有している。このため、外部シャッタ２０、第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４も、所謂防爆仕様のものが用いられている。また、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４の床、天井および側壁は、それぞれ、防火仕様のものが用いられており、所謂防火材で構成されている。
【0018】
さらに、構造体製造装置１０は、積層造形装置１２ａと、加工装置１３ａと、検査装置１４ａとを備えている。ここで、積層造形装置１２ａは積層室１２内に、加工装置１３ａは加工室１３内に、検査装置１４ａは検査室１４内に、それぞれ設置されている。
【0019】
さらにまた、構造体製造装置１０は、待機室内濃度計測部１１ｂと、積層室内濃度計測部１２ｂと、加工室内濃度計測部１３ｂと、検査室内濃度計測部１４ｂとを備えている。ここで、待機室内濃度計測部１１ｂは待機室１１内に、積層室内濃度計測部１２ｂは積層室１２内に、加工室内濃度計測部１３ｂは加工室１３内に、検査室内濃度計測部１４ｂは検査室１４内に、それぞれ設置されている。
【0020】
ここで、本実施の形態では、積層室１２が第１の部屋の一例であり、加工室１３が第２の部屋の一例であり、検査室１４が第３の部屋の一例である。また、本実施の形態では、積層造形装置１２ａが形成手段の一例であり、加工装置１３ａが加工手段の一例であり、検査装置１４ａが検査手段の一例である。さらに、本実施の形態では、第１内部シャッタ２１、第２内部シャッタ２２、第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４が、開閉手段の一例である。さらにまた、本実施の形態では、積層室内濃度計測部１２ｂ、加工室内濃度計測部１３ｂおよび検査室内濃度計測部１４ｂが、検出手段の一例である。
【0021】
次に、構造体製造装置１０を構成する各室（各部屋）と、各構成要素との関係に着目して説明を行う。
図４は、図３に示す構造体製造装置１０と架台４０との関係を説明するための図である。以下では、図１～図３に加えて、図４も参照しつつ、構造体製造装置１０と架台４０との関係に関する説明も行う。
図４は、図３に示す構造体製造装置１０と架台４０との関係を説明するための図である。以下では、図１～図３に加えて、図４も参照しつつ、構造体製造装置１０と架台４０との関係に関する説明も行う。
【0022】
〔待機室〕
図３において図中左下側に位置する待機室１１は、外部シャッタ２０を介して外部と、第１内部シャッタ２１を介して積層室１２と、第４内部シャッタ２４を介して検査室１４と、それぞれ接続可能になっている。このため、待機室１１内に存在する架台４０は、外部シャッタ２０を介して外部への搬出が可能であり、第１内部シャッタ２１を介して積層室１２との間での受け渡しが可能であり、第４内部シャッタ２４を介して検査室１４との間での受け渡しが可能である。
図３において図中左下側に位置する待機室１１は、外部シャッタ２０を介して外部と、第１内部シャッタ２１を介して積層室１２と、第４内部シャッタ２４を介して検査室１４と、それぞれ接続可能になっている。このため、待機室１１内に存在する架台４０は、外部シャッタ２０を介して外部への搬出が可能であり、第１内部シャッタ２１を介して積層室１２との間での受け渡しが可能であり、第４内部シャッタ２４を介して検査室１４との間での受け渡しが可能である。
【0023】
また、待機室１１内には、待機室内濃度計測部１１ｂが設置されている。
そして、待機室内濃度計測部１１ｂは、待機室１１内に存在する危険物の濃度の計測を行う。なお、本実施の形態における危険物の詳細については後述する。
そして、待機室内濃度計測部１１ｂは、待機室１１内に存在する危険物の濃度の計測を行う。なお、本実施の形態における危険物の詳細については後述する。
【0024】
〔積層室〕
図３において図中左上側に位置する積層室１２は、第１内部シャッタ２１を介して待機室１１と、第２内部シャッタ２２を介して加工室１３と、それぞれ接続可能になっている。このため、積層室１２内に存在する架台４０は、第１内部シャッタ２１を介して待機室１１との間での受け渡しが可能であり、第２内部シャッタ２２を介して加工室１３との間での受け渡しが可能である。
図３において図中左上側に位置する積層室１２は、第１内部シャッタ２１を介して待機室１１と、第２内部シャッタ２２を介して加工室１３と、それぞれ接続可能になっている。このため、積層室１２内に存在する架台４０は、第１内部シャッタ２１を介して待機室１１との間での受け渡しが可能であり、第２内部シャッタ２２を介して加工室１３との間での受け渡しが可能である。
【0025】
また、積層室１２内には、積層造形装置１２ａと積層室内濃度計測部１２ｂとが設置されている。
まず、積層造形装置１２ａは、積層室１２内の架台４０に積載された母材等に対し、積層造形法を用いた積層造形物の形成（積層）を行う。
ここで、積層造形装置１２ａが実行する積層造形法としては、公知の各種法（材料押出法、材料噴射法、粉末床溶融結合法、結合剤噴射法、液槽光重合法、シート積層法、指向エネルギー堆積法等）を採用することができる。ただし、本実施の形態の場合、金属を含む造形材料を用いることが前提となる。このとき、造形材料を構成する金属の形状としては、粉体状（金属粉）や線状（金属線：ワイヤ）等を挙げることができるが、金属線に対して活性が高くなり易い、金属粉を含む造形材料を用いた場合に適用することがより望ましい。また、金属を含む造形材料を用いた積層造形法においては、通常、造形中あるいは造形後に加熱を行うことで、得られる積層造形物の強度を高める（一体化する）ことが行われる。そして、造形中に加熱を行う手法としては、例えば、アークや、レーザや電子線等の照射が挙げられる。なお、本実施の形態では、積層造形装置１２ａが、所謂アーク溶接の手法を転用した積層造形法（造形材料として金属線を用い、熱源としてアークを用いる）を採用しているものとして、以下の説明を行う。
また、積層室内濃度計測部１２ｂは、積層室１２内に存在する危険物の濃度の計測を行う。
まず、積層造形装置１２ａは、積層室１２内の架台４０に積載された母材等に対し、積層造形法を用いた積層造形物の形成（積層）を行う。
ここで、積層造形装置１２ａが実行する積層造形法としては、公知の各種法（材料押出法、材料噴射法、粉末床溶融結合法、結合剤噴射法、液槽光重合法、シート積層法、指向エネルギー堆積法等）を採用することができる。ただし、本実施の形態の場合、金属を含む造形材料を用いることが前提となる。このとき、造形材料を構成する金属の形状としては、粉体状（金属粉）や線状（金属線：ワイヤ）等を挙げることができるが、金属線に対して活性が高くなり易い、金属粉を含む造形材料を用いた場合に適用することがより望ましい。また、金属を含む造形材料を用いた積層造形法においては、通常、造形中あるいは造形後に加熱を行うことで、得られる積層造形物の強度を高める（一体化する）ことが行われる。そして、造形中に加熱を行う手法としては、例えば、アークや、レーザや電子線等の照射が挙げられる。なお、本実施の形態では、積層造形装置１２ａが、所謂アーク溶接の手法を転用した積層造形法（造形材料として金属線を用い、熱源としてアークを用いる）を採用しているものとして、以下の説明を行う。
また、積層室内濃度計測部１２ｂは、積層室１２内に存在する危険物の濃度の計測を行う。
【0026】
〔加工室〕
図３において図中右上側に位置する加工室１３は、第２内部シャッタ２２を介して積層室１２と、第３内部シャッタ２３を介して検査室１４と、それぞれ接続可能になっている。このため、加工室１３内に存在する架台４０は、第２内部シャッタ２２を介して積層室１２との間での受け渡しが可能であり、第３内部シャッタ２３を介して検査室１４との間での受け渡しが可能である。
図３において図中右上側に位置する加工室１３は、第２内部シャッタ２２を介して積層室１２と、第３内部シャッタ２３を介して検査室１４と、それぞれ接続可能になっている。このため、加工室１３内に存在する架台４０は、第２内部シャッタ２２を介して積層室１２との間での受け渡しが可能であり、第３内部シャッタ２３を介して検査室１４との間での受け渡しが可能である。
【0027】
また、加工室１３内には、加工装置１３ａと加工室内濃度計測部１３ｂとが設置されている。
まず、加工装置１３ａは、加工室１３内の架台４０に積載された母材上に形成された積層造形物等に対し、各種加工法を用いた加工を行う。
ここで、加工装置１３ａが実行する加工法としては、各種機械的加工、各種電気的加工、各種化学的加工等が挙げられる。なお、加工装置１３ａは、一種類の加工のみを行うものを用いてもよいし、複数種類の加工を行えるものを用いてもよい。
また、加工室内濃度計測部１３ｂは、加工室１３内に存在する危険物の濃度を計測する。
まず、加工装置１３ａは、加工室１３内の架台４０に積載された母材上に形成された積層造形物等に対し、各種加工法を用いた加工を行う。
ここで、加工装置１３ａが実行する加工法としては、各種機械的加工、各種電気的加工、各種化学的加工等が挙げられる。なお、加工装置１３ａは、一種類の加工のみを行うものを用いてもよいし、複数種類の加工を行えるものを用いてもよい。
また、加工室内濃度計測部１３ｂは、加工室１３内に存在する危険物の濃度を計測する。
【0028】
〔検査室〕
図３において図中右下側に位置する検査室１４は、第３内部シャッタ２３を介して加工室１３と、第４内部シャッタ２４を介して待機室１１と、それぞれ接続可能になっている。このため、検査室１４内に存在する架台４０は、第３内部シャッタ２３を介して加工室１３との間での受け渡しが可能であり、第４内部シャッタ２４を介して待機室１１との間での受け渡しが可能である。
図３において図中右下側に位置する検査室１４は、第３内部シャッタ２３を介して加工室１３と、第４内部シャッタ２４を介して待機室１１と、それぞれ接続可能になっている。このため、検査室１４内に存在する架台４０は、第３内部シャッタ２３を介して加工室１３との間での受け渡しが可能であり、第４内部シャッタ２４を介して待機室１１との間での受け渡しが可能である。
【0029】
また、検査室１４内には、検査装置１４ａと検査室内濃度計測部１４ｂとが設置されている。
まず、検査装置１４ａは、検査室１４内の架台４０に積載された母材上に形成された積層造形物や積層造形物を加工して得られた加工物等に対し、各種検査法を用いた検査を行う。
ここで、検査装置１４ａが実行する検査法としては、各種機械的検査、各種電気的検査、各種化学的検査等が挙げられる。ここで、検査装置１４ａは、一種類のみの検査を行うものを用いてもよいし、複数種類の検査を行えるものを用いてもよい。
また、検査室内濃度計測部１４ｂは、検査室１４内に存在する危険物の濃度を計測する。
まず、検査装置１４ａは、検査室１４内の架台４０に積載された母材上に形成された積層造形物や積層造形物を加工して得られた加工物等に対し、各種検査法を用いた検査を行う。
ここで、検査装置１４ａが実行する検査法としては、各種機械的検査、各種電気的検査、各種化学的検査等が挙げられる。ここで、検査装置１４ａは、一種類のみの検査を行うものを用いてもよいし、複数種類の検査を行えるものを用いてもよい。
また、検査室内濃度計測部１４ｂは、検査室１４内に存在する危険物の濃度を計測する。
【0030】
〔危険物について〕
ではここで、構造体製造装置１０に設けられた待機室内濃度計測部１１ｂ、積層室内濃度計測部１２ｂ、加工室内濃度計測部１３ｂおよび検査室内濃度計測部１４ｂが濃度の計測を行う、「危険物」について説明を行う。
ではここで、構造体製造装置１０に設けられた待機室内濃度計測部１１ｂ、積層室内濃度計測部１２ｂ、加工室内濃度計測部１３ｂおよび検査室内濃度計測部１４ｂが濃度の計測を行う、「危険物」について説明を行う。
【0031】
本実施の形態の金属積層造形システム１では、上述したように、金属を含む造形材料を用いて積層造形物の形成を行い、また、得られた積層造形物に対して各種加工を施す。このため、構造体製造装置１０の内部では、これらの実行に伴って発生した金属粉が、積層室１２内や加工室１３内に滞留するおそれがある。また、積層室１２内や加工室１３内に滞留する金属粉は、各種内部シャッタが開放された際に、待機室１１や検査室１４内に移動して滞留するおそれもある。そして、このような金属粉は、所謂粉じん爆発を発生させる要因となり得る。特に、積層造形法で使用され得るチタン粉、アルミニウム粉、マグネシウム粉等は、粉じん爆発を生じさせやすいことが知られている。また、鉄粉やステンレス粉等でも、粉じん爆発が起こりうることが知られている。このように、金属粉は、危険物となり得るのである。
【0032】
このため、本実施の形態の金属積層造形システム１では、上述した待機室内濃度計測部１１ｂ、積層室内濃度計測部１２ｂ、加工室内濃度計測部１３ｂおよび検査室内濃度計測部１４ｂが、それぞれ自室内の雰囲気（この例では大気）中での金属粉の濃度の計測を行うとともに、制御装置８０が、これら各計測部の計測結果に基づき、各室内の危険物の濃度を監視するようになっている（詳細は後述する）。
【0033】
なお、ここでは特に説明を行わなかったが、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４のそれぞれには、各部屋内に存在する金属粉等の収集を行う、集塵機を設けておくことが望ましい。
【0034】
（架台搬送装置）
架台搬送装置６０は、構造体製造装置１０の外部と内部との間で、１または複数（この例では２台）の架台４０の搬送（搬入および搬出）を行う。また、架台搬送装置６０は、構造体製造装置１０の内部において、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４の間での架台４０の搬送を行う。
架台搬送装置６０は、構造体製造装置１０の外部と内部との間で、１または複数（この例では２台）の架台４０の搬送（搬入および搬出）を行う。また、架台搬送装置６０は、構造体製造装置１０の内部において、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４の間での架台４０の搬送を行う。
【0035】
（架台）
架台４０は、母材を積載する機能と、積載した母材を自身に固定する機能と、自身が移動する機能とを有している。そして、架台４０は、例えば自身が車輪等を有する台車で構成してもよいし、自身は車輪等を有しない構成としてもかまわない。
架台４０は、母材を積載する機能と、積載した母材を自身に固定する機能と、自身が移動する機能とを有している。そして、架台４０は、例えば自身が車輪等を有する台車で構成してもよいし、自身は車輪等を有しない構成としてもかまわない。
【0036】
（制御装置）
続いて、図１に示す制御装置８０の詳細について説明を行う。
〔ハードウェア構成〕
図５は、本実施の形態の制御装置８０のハードウェア構成を示した図である。
この制御装置８０は、ＯＳや各種アプリケーション等のプログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＣＰＵ８１が実行するプログラムやプログラムを実行する際に使用するデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）８２と、プログラムを実行する際に一時的に生成されるデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）８３とを備えている。また、制御装置８０は、各種プログラムや各種データ等を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）８４と、制御装置８０の外部に設けられた機器（構造体製造装置１０および架台搬送装置６０を含む）との間でデータの送受信を行うＮＩＣ（Network Interface Card）８５と、操作者からの入力を受け付ける入力装置８６と、表示画面に画像を表示する表示装置８７と、これらを接続するバス８８とをさらに備えている。そして、制御装置８０に設けられたＣＰＵ８１が実行するプログラムは、予めＲＯＭ８２やＨＤＤ８４に記憶させておく形態の他、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ８１に提供したり、あるいは、ネットワーク（図示せず）を介してＣＰＵ８１に提供したりすることも可能である。
続いて、図１に示す制御装置８０の詳細について説明を行う。
〔ハードウェア構成〕
図５は、本実施の形態の制御装置８０のハードウェア構成を示した図である。
この制御装置８０は、ＯＳや各種アプリケーション等のプログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＣＰＵ８１が実行するプログラムやプログラムを実行する際に使用するデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）８２と、プログラムを実行する際に一時的に生成されるデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）８３とを備えている。また、制御装置８０は、各種プログラムや各種データ等を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）８４と、制御装置８０の外部に設けられた機器（構造体製造装置１０および架台搬送装置６０を含む）との間でデータの送受信を行うＮＩＣ（Network Interface Card）８５と、操作者からの入力を受け付ける入力装置８６と、表示画面に画像を表示する表示装置８７と、これらを接続するバス８８とをさらに備えている。そして、制御装置８０に設けられたＣＰＵ８１が実行するプログラムは、予めＲＯＭ８２やＨＤＤ８４に記憶させておく形態の他、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ８１に提供したり、あるいは、ネットワーク（図示せず）を介してＣＰＵ８１に提供したりすることも可能である。
【0037】
〔機能構成〕
図６は、本実施の形態の制御装置８０の機能構成例を示した図である。
本実施の形態の制御装置８０は、全体制御部８０１と、積層制御部８０２と、加工制御部８０３と、検査制御部８０４と、開閉制御部８０５と、搬送制御部８０６とを有している。
図６は、本実施の形態の制御装置８０の機能構成例を示した図である。
本実施の形態の制御装置８０は、全体制御部８０１と、積層制御部８０２と、加工制御部８０３と、検査制御部８０４と、開閉制御部８０５と、搬送制御部８０６とを有している。
【0038】
｛全体制御部｝
禁止手段の一例としての全体制御部８０１は、積層制御部８０２、加工制御部８０３、検査制御部８０４、開閉制御部８０５および搬送制御部８０６を介して、金属積層造形システム１の全体的な動作を制御する。また、全体制御部８０１には、待機室内濃度計測部１１ｂから待機室危険物濃度Ｃ１が、積層室内濃度計測部１２ｂから積層室危険物濃度Ｃ２、加工室内濃度計測部１３ｂから加工室危険物濃度Ｃ３が、検査室内濃度計測部１４ｂから検査室危険物濃度Ｃ４が、それぞれ入力されてくる。そして、全体制御部８０１は、これら各種危険物濃度に基づき、金属積層造形システム１の動作を緊急停止させるか否かの監視およびその制御も行う。
禁止手段の一例としての全体制御部８０１は、積層制御部８０２、加工制御部８０３、検査制御部８０４、開閉制御部８０５および搬送制御部８０６を介して、金属積層造形システム１の全体的な動作を制御する。また、全体制御部８０１には、待機室内濃度計測部１１ｂから待機室危険物濃度Ｃ１が、積層室内濃度計測部１２ｂから積層室危険物濃度Ｃ２、加工室内濃度計測部１３ｂから加工室危険物濃度Ｃ３が、検査室内濃度計測部１４ｂから検査室危険物濃度Ｃ４が、それぞれ入力されてくる。そして、全体制御部８０１は、これら各種危険物濃度に基づき、金属積層造形システム１の動作を緊急停止させるか否かの監視およびその制御も行う。
【0039】
｛積層制御部｝
積層制御部８０２は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の積層室１２内に設けられた積層造形装置１２ａの動作を制御する。
積層制御部８０２は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の積層室１２内に設けられた積層造形装置１２ａの動作を制御する。
【0040】
｛加工制御部｝
加工制御部８０３は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の加工室１３内に設けられた加工装置１３ａの動作を制御する。
加工制御部８０３は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の加工室１３内に設けられた加工装置１３ａの動作を制御する。
【0041】
｛検査制御部｝
検査制御部８０４は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の検査室１４内に設けられた検査装置１４ａの動作を制御する。
検査制御部８０４は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０の検査室１４内に設けられた検査装置１４ａの動作を制御する。
【0042】
｛開閉制御部｝
開閉制御部８０５は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０に設けられた、外部シャッタ２０、第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の動作（より具体的には開閉動作）を制御する。
開閉制御部８０５は、全体制御部８０１による制御の下、構造体製造装置１０に設けられた、外部シャッタ２０、第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の動作（より具体的には開閉動作）を制御する。
【0043】
｛搬送制御部｝
搬送制御部８０６は、全体制御部８０１による制御の下、架台搬送装置６０の動作すなわち架台４０の搬送動作を制御する。
搬送制御部８０６は、全体制御部８０１による制御の下、架台搬送装置６０の動作すなわち架台４０の搬送動作を制御する。
【0044】
（構造体）
ではここで、本実施の形態の金属積層造形システム１によって製造される構造体に関する説明を行っておく。
図７は、本実施の形態における構造体の構成例を説明するための図である。ここで、図７（ａ）は、構造体の一例としての半製品１００Ｓの構成例を示した斜視図であり、図７（ｂ）は、構造体の他の一例としての完成品１００Ｆの構成例を示した斜視図である。ここで、図７（ａ）に示す半製品１００Ｓは、例えば上述した積層室１２内で、積層造形装置１２ａを用いて製造される。これに対し、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆは、例えば上述した加工室１３内で、加工装置１３ａを用いて半製品１００Ｓに加工を施すことで製造される。
ではここで、本実施の形態の金属積層造形システム１によって製造される構造体に関する説明を行っておく。
図７は、本実施の形態における構造体の構成例を説明するための図である。ここで、図７（ａ）は、構造体の一例としての半製品１００Ｓの構成例を示した斜視図であり、図７（ｂ）は、構造体の他の一例としての完成品１００Ｆの構成例を示した斜視図である。ここで、図７（ａ）に示す半製品１００Ｓは、例えば上述した積層室１２内で、積層造形装置１２ａを用いて製造される。これに対し、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆは、例えば上述した加工室１３内で、加工装置１３ａを用いて半製品１００Ｓに加工を施すことで製造される。
【0045】
〔半製品〕
まず、図７（ａ）に示す半製品１００Ｓについて説明を行う。
本実施の形態の半製品１００Ｓは、積層対象となる母材１１０と、金属を含む造形材料（ここでは金属線）を用いて母材１１０上に形成される積層造形物１２０とを備えている。
まず、図７（ａ）に示す半製品１００Ｓについて説明を行う。
本実施の形態の半製品１００Ｓは、積層対象となる母材１１０と、金属を含む造形材料（ここでは金属線）を用いて母材１１０上に形成される積層造形物１２０とを備えている。
【0046】
この例において、母材１１０は、金属材料で構成されており、矩形状（板状）を呈するとともに、その表面が鉛直上方を向くように配置されている。また、この例において、金属材料で構成される積層造形物１２０は、円筒状を呈するとともに、母材１１０の表面に、自身に設けられた開口部が鉛直上方を向くように形成されている。この例の場合、積層造形物１２０は、金属線からなる造形材料を用いて得られた複数（ここでは５つ）のビード１２１の積層体で構成されている。より具体的に説明すると、この例の積層造形物１２０は、母材１１０上に積層される１層目のビード１２１（１）と、１層目のビード１２１（１）上に積層される２層目のビード１２１（２１）と、２層目のビード１２１（２）上に積層される３層目のビード１２１（３）と、３層目のビード１２１（３）上に積層される４層目のビード１２１（４）と、４層目のビード１２１（４）上に積層される５層目のビード１２１（５）とを備えている。
【0047】
〔完成品〕
次に、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆについて説明を行う。
本実施の形態の完成品１００Ｆは、上述した母材１１０と、上述した積層造形物１２０に加工を施すことによって得られた加工物１３０とを備えており、当然のことながら、加工物１３０は母材１１０上に形成されている。
次に、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆについて説明を行う。
本実施の形態の完成品１００Ｆは、上述した母材１１０と、上述した積層造形物１２０に加工を施すことによって得られた加工物１３０とを備えており、当然のことながら、加工物１３０は母材１１０上に形成されている。
【0048】
この例において、加工物１３０は、図７（ａ）に示す積層造形物１２０の外周面および内周面に切削加工を施したものであって、積層造形物１２０と同様に、円筒状を呈するとともに、母材１１０の表面に、自身に設けられた開口部が鉛直上方を向くように形成されている。この例の場合、加工物１３０は、上述した切削加工が施されることに伴い、その元となる積層造形物１２０には存在していた表面の凹凸が、取り除かれたものとなっている。
【0049】
【0050】
（架台と母材との関係）
続いて、本実施の形態の金属積層造形システム１で用いられる架台４０と、架台４０に積載される母材１１０との関係について説明を行う。
図８は、架台４０と母材１１０との関係を示す図であって、図８（ａ）は第１の関係例を、また、図８（ｂ）は第２の関係例を、それぞれ示している。
続いて、本実施の形態の金属積層造形システム１で用いられる架台４０と、架台４０に積載される母材１１０との関係について説明を行う。
図８は、架台４０と母材１１０との関係を示す図であって、図８（ａ）は第１の関係例を、また、図８（ｂ）は第２の関係例を、それぞれ示している。
【0051】
〔第１の関係例〕
図８（ａ）に示す第１の関係例の場合、１台の架台４０の上に、１台の母材１１０が積載されている。これは、架台４０の上面（積載面）の面積が、母材１１０の下面（被積載面）の面積よりも大きい場合（通常の場合）に採用される。そして、図８（ａ）に示す状態で、図示しない固定治具により、架台４０上に母材１１０が固定され、構造体製造装置１０での搬送に供される。
図８（ａ）に示す第１の関係例の場合、１台の架台４０の上に、１台の母材１１０が積載されている。これは、架台４０の上面（積載面）の面積が、母材１１０の下面（被積載面）の面積よりも大きい場合（通常の場合）に採用される。そして、図８（ａ）に示す状態で、図示しない固定治具により、架台４０上に母材１１０が固定され、構造体製造装置１０での搬送に供される。
【0052】
〔第２の関係例〕
図８（ｂ）に示す第２の関係例の場合、並べて配置された２台の架台４０の上に、１台の母材１１０が跨がって積載されている。これは、架台４０の上面（積載面）の面積が、母材１１０の下面（被積載面）の面積よりも小さい場合（特殊な場合）に採用される。そして、図８（ｂ）に示す状態で、図示しない固定治具により、２台の架台４０上に母材１１０が固定され、構造体製造装置１０での搬送に供される。なお、ここでは詳細な説明を行わないが、並べて配置された３台以上の架台４０の上に、１台の母材１１０を取り付けた状態で、構造体製造装置１０での搬送に供することも可能である。
図８（ｂ）に示す第２の関係例の場合、並べて配置された２台の架台４０の上に、１台の母材１１０が跨がって積載されている。これは、架台４０の上面（積載面）の面積が、母材１１０の下面（被積載面）の面積よりも小さい場合（特殊な場合）に採用される。そして、図８（ｂ）に示す状態で、図示しない固定治具により、２台の架台４０上に母材１１０が固定され、構造体製造装置１０での搬送に供される。なお、ここでは詳細な説明を行わないが、並べて配置された３台以上の架台４０の上に、１台の母材１１０を取り付けた状態で、構造体製造装置１０での搬送に供することも可能である。
【0053】
［金属積層造形システムの動作］
続いて、本実施の形態の金属積層造形システム１の動作について説明を行う。
本実施の形態の金属積層造形システム１では、制御装置８０が、架台搬送装置６０を介して、構造体製造装置１０に対する架台４０の搬入動作と、構造体製造装置１０からの架台４０の搬出動作とを制御する。このとき、構造体製造装置１０に搬入される架台４０には、母材１１０が積載されており、また、構造体製造装置１０から搬出される架台４０には、母材１１０を含む完成品１００Ｆが積載されている。また、制御装置８０は、架台搬送装置６０を介して、構造体製造装置１０内における架台４０の搬送動作も制御する。このとき、架台４０は、母材１１０等を積載した状態で、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４を行き来する。
続いて、本実施の形態の金属積層造形システム１の動作について説明を行う。
本実施の形態の金属積層造形システム１では、制御装置８０が、架台搬送装置６０を介して、構造体製造装置１０に対する架台４０の搬入動作と、構造体製造装置１０からの架台４０の搬出動作とを制御する。このとき、構造体製造装置１０に搬入される架台４０には、母材１１０が積載されており、また、構造体製造装置１０から搬出される架台４０には、母材１１０を含む完成品１００Ｆが積載されている。また、制御装置８０は、架台搬送装置６０を介して、構造体製造装置１０内における架台４０の搬送動作も制御する。このとき、架台４０は、母材１１０等を積載した状態で、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４を行き来する。
【0054】
また、この金属積層造形システム１では、制御装置８０が、構造体製造装置１０内において、架台４０に積載された母材１１０に対する積層造形物１２０の形成および積層造形物１２０に各種加工を施すことによる加工物１３０の作製と、母材１１０および積層造形物１２０を含む半製品１００Ｓや母材１１０および加工物１３０を含む完成品１００Ｆに対する検査とを制御する。より具体的に説明すると、制御装置８０は、積層造形装置１２ａを用いた、積層室１２内の架台４０に積載された母材１１０に対する積層造形物１２０の形成動作を制御する。また、制御装置８０は、加工装置１３ａを用いた、加工室１３内の架台４０に積載された半製品１００Ｓに対する機械加工すなわち加工物１３０の作製動作を制御する。さらに、制御装置８０は、検査装置１４ａを用いた、検査室１４内の架台４０に積載された半製品１００Ｓまたは完成品１００Ｆに対する検査動作を制御する。
【0055】
［完成品の基本的な製造プロセス］
次に、本実施の形態の金属積層造形システム１を用いた、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆの製造手順について説明を行う。
図９は、完成品１００Ｆの基本的な製造プロセスを説明するためのフローチャートである。また、図１０（ａ）～（ｆ）は、以下に説明する各工程における母材１１０等の状態を説明するための図である。ここで、図１０では、母材１１０を積載する架台４０の記載を省略している。なお、以下に説明する制御は、金属積層造形システム１に設けられた制御装置８０が行う。
次に、本実施の形態の金属積層造形システム１を用いた、図７（ｂ）に示す完成品１００Ｆの製造手順について説明を行う。
図９は、完成品１００Ｆの基本的な製造プロセスを説明するためのフローチャートである。また、図１０（ａ）～（ｆ）は、以下に説明する各工程における母材１１０等の状態を説明するための図である。ここで、図１０では、母材１１０を積載する架台４０の記載を省略している。なお、以下に説明する制御は、金属積層造形システム１に設けられた制御装置８０が行う。
【0056】
（搬入工程）
最初に、母材１１０を積載した架台４０を、構造体製造装置１０の外部から、構造体製造装置１０の内部、より詳細には待機室１１へと搬入する、搬入工程を実行する（ステップ１０、図１０（ａ）参照）。
最初に、母材１１０を積載した架台４０を、構造体製造装置１０の外部から、構造体製造装置１０の内部、より詳細には待機室１１へと搬入する、搬入工程を実行する（ステップ１０、図１０（ａ）参照）。
【0057】
（積層工程）
次に、構造体製造装置１０の内部に搬入された架台４０上の母材１１０に対し、積層室１２において、積層造形装置１２ａを用いてビード１２１の積層を行うことで積層造形物１２０を形成する、積層工程を実行する（ステップ２０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｂ）に示す半製品１００Ｓが積載された状態となる。
次に、構造体製造装置１０の内部に搬入された架台４０上の母材１１０に対し、積層室１２において、積層造形装置１２ａを用いてビード１２１の積層を行うことで積層造形物１２０を形成する、積層工程を実行する（ステップ２０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｂ）に示す半製品１００Ｓが積載された状態となる。
【0058】
（半製品検査工程）
続いて、架台４０上の半製品１００Ｓに対し、検査室１４において、検査装置１４ａを用いて半製品１００Ｓを検査する、半製品検査工程を実行する（ステップ３０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｃ）に示す半製品１００Ｓが、引き続き積載されたままの状態となっている。
続いて、架台４０上の半製品１００Ｓに対し、検査室１４において、検査装置１４ａを用いて半製品１００Ｓを検査する、半製品検査工程を実行する（ステップ３０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｃ）に示す半製品１００Ｓが、引き続き積載されたままの状態となっている。
【0059】
（加工工程）
次いで、架台４０上の半製品１００Ｓに対し、加工室１３において、加工装置１３ａを用いて積層造形物１２０に加工を施すことで加工物１３０を形成する、加工工程を実行する（ステップ４０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｄ）に示す完成品１００Ｆが積載された状態となる。
次いで、架台４０上の半製品１００Ｓに対し、加工室１３において、加工装置１３ａを用いて積層造形物１２０に加工を施すことで加工物１３０を形成する、加工工程を実行する（ステップ４０）。このとき、架台４０上には、図１０（ｄ）に示す完成品１００Ｆが積載された状態となる。
【0060】
（製品検査工程）
それから、架台４０上の完成品１００Ｆに対し、検査室１４において、検査装置１４ａを用いて完成品１００Ｆを検査する、完成品検査工程を実行する（ステップ５０）。このとき、架台４０上には、引き続き、完成品１００Ｆが積載されたままの状態となっている（図１０（ｅ）参照）。
それから、架台４０上の完成品１００Ｆに対し、検査室１４において、検査装置１４ａを用いて完成品１００Ｆを検査する、完成品検査工程を実行する（ステップ５０）。このとき、架台４０上には、引き続き、完成品１００Ｆが積載されたままの状態となっている（図１０（ｅ）参照）。
【0061】
（搬出工程）
最後に、完成品１００Ｆを積載した架台４０を、構造体製造装置１０の内部、より詳細には待機室１１から、構造体製造装置１０の外部へと搬出する、搬出工程を実行する（ステップ６０）。このとき、架台４０上には、引き続き、完成品１００Ｆが積載されたままの状態となっている（図１０（ｆ）参照）。
以上により、完成品１００Ｆの製造が完了する。なお、各工程におけるより詳細な手順については、後述する。
最後に、完成品１００Ｆを積載した架台４０を、構造体製造装置１０の内部、より詳細には待機室１１から、構造体製造装置１０の外部へと搬出する、搬出工程を実行する（ステップ６０）。このとき、架台４０上には、引き続き、完成品１００Ｆが積載されたままの状態となっている（図１０（ｆ）参照）。
以上により、完成品１００Ｆの製造が完了する。なお、各工程におけるより詳細な手順については、後述する。
【0062】
（積層工程の詳細）
ではここで、上述したステップ２０の積層工程について、より具体的な説明を行う。
図１１は、積層工程の詳細すなわち母材１１０に対する積層造形物１２０の形成手順、換言すれば、半製品１００Ｓの製造手順を説明するための図である。
ではここで、上述したステップ２０の積層工程について、より具体的な説明を行う。
図１１は、積層工程の詳細すなわち母材１１０に対する積層造形物１２０の形成手順、換言すれば、半製品１００Ｓの製造手順を説明するための図である。
【0063】
図１１（ａ）は、１層目の層形状データに基づき、母材１１０上に、１層目のビード１２１（１）を形成した後の状態を示す斜視図である。
この例では、１層目の層形状データを用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、母材１１０上に、略円環状を呈する１層目のビード１２１（１）が形成（積層）される。
この例では、１層目の層形状データを用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、母材１１０上に、略円環状を呈する１層目のビード１２１（１）が形成（積層）される。
【0064】
図１１（ｂ）は、２層目の層形状データに基づき、１層目のビード１２１（１）上に、２層目のビード１２１（２）を形成した後の状態を示す斜視図である。
この例では、２層目の層形状データを用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、略円環状を呈する１層目のビード１２１（１）の上に、略円環状を呈する２層目のビード１２１（２）が形成（積層）される。
この例では、２層目の層形状データを用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、略円環状を呈する１層目のビード１２１（１）の上に、略円環状を呈する２層目のビード１２１（２）が形成（積層）される。
【0065】
以降、詳細な説明は省略するが、同様の手順にて、２層目のビード１２１（２）の上には、それぞれが略円環状を呈する３層目のビード１２１（３）および４層目のビード１２１（４）が、順次形成（積層）されていく。
【0066】
図１１（ｃ）は、５層目の層形状データに基づき、４層目のビード１２１（４）の上に、最終層となる５層目のビード１２１（５）を形成した後の状態、すなわち、母材１１０上に積層造形物１２０を形成した後の状態を示す斜視図である。
この例では、５層目のビード１２１（５）を用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、略円環状を呈する５層目のビード１２１（５）が形成される。
以上の手順により、母材１１０と積層造形物１２０とを有する半製品１００Ｓが得られる。
この例では、５層目のビード１２１（５）を用いて積層造形装置１２ａを駆動することにより、略円環状を呈する５層目のビード１２１（５）が形成される。
以上の手順により、母材１１０と積層造形物１２０とを有する半製品１００Ｓが得られる。
【0067】
［完成品の具体的な製造プロセス］
では、具体的な例を挙げつつ、本実施の形態の金属積層造形システム１における完成品１００Ｆの製造プロセスについて説明を行う。なお、ここでは、図１等に示す金属積層造形システム１すなわち１台の構造体製造装置１０を用いて、２個の完成品１００Ｆを並列に製造する場合を例として説明を行う。
では、具体的な例を挙げつつ、本実施の形態の金属積層造形システム１における完成品１００Ｆの製造プロセスについて説明を行う。なお、ここでは、図１等に示す金属積層造形システム１すなわち１台の構造体製造装置１０を用いて、２個の完成品１００Ｆを並列に製造する場合を例として説明を行う。
【0068】
図１２は、構造体製造装置１０を用いて、２個の完成品１００Ｆを並行して製造する場合の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。また、図１３（ａ）～（ｍ）は、２個の完成品１００Ｆを並列に製造する場合の、各工程での状態を説明するための図である。ただし、図１３においては、構造体製造装置１０に設けられた外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の記載を省略しており、以下では、必要に応じて図１～図１１（特に図３および図４）等も参照しながら説明を行う。なお、以下では、説明で用いる２台の架台４０のことを、それぞれ、「第１の架台Ａ」および「第２の架台Ｂ」と称する。そして、図１２において、図中左側は、第１の架台Ａに積載された状態で製造される完成品１００Ｆの製造手順を示しており、図中右側は、第２の架台Ｂに積載された状態で製造される完成品（他の完成品）１００Ｆの製造手順を示している。これらの制御は、制御装置８０が実行する。
【0069】
（初期状態）
また、製造プロセスを開始する前の初期状態において、構造体製造装置１０は、以下に説明するような設定がなされているものとする。
まず、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４は、すべてが閉じられた状態（以下では、「閉扉状態」と称する）に設定されている。これに伴い、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、すべてが閉じられた状態（以下では、「閉鎖状態」と称する）に設定されている。また、積層室１２に設けられた積層造形装置１２ａ、加工室１３に設けられた加工装置１３ａおよび検査室１４に設けられた検査装置１４ａは、すべて稼働していない状態（以下では、「非稼働状態」と称する）に設定されている。さらに、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、すべてが架台４０（第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂ）を収容していない状態に設定されている。したがって、第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂは、ともに構造体製造装置１０の外部（以下では、「室外」と称する）に配置されている。そして、第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂのそれぞれには、母材１１０が積載された状態で固定されている。なお、以下では、第１の架台Ａに取り付けられるものを母材１１０と称することがあり、第２の架台Ｂに取り付けられるものを他の母材１１０と称することがある。
また、製造プロセスを開始する前の初期状態において、構造体製造装置１０は、以下に説明するような設定がなされているものとする。
まず、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４は、すべてが閉じられた状態（以下では、「閉扉状態」と称する）に設定されている。これに伴い、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、すべてが閉じられた状態（以下では、「閉鎖状態」と称する）に設定されている。また、積層室１２に設けられた積層造形装置１２ａ、加工室１３に設けられた加工装置１３ａおよび検査室１４に設けられた検査装置１４ａは、すべて稼働していない状態（以下では、「非稼働状態」と称する）に設定されている。さらに、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、すべてが架台４０（第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂ）を収容していない状態に設定されている。したがって、第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂは、ともに構造体製造装置１０の外部（以下では、「室外」と称する）に配置されている。そして、第１の架台Ａおよび第２の架台Ｂのそれぞれには、母材１１０が積載された状態で固定されている。なお、以下では、第１の架台Ａに取り付けられるものを母材１１０と称することがあり、第２の架台Ｂに取り付けられるものを他の母材１１０と称することがある。
【0070】
【0071】
より具体的に説明すると、まず、外部シャッタ２０が、閉扉状態から開いた状態（以下では、「開扉状態」と称する）へと移行することで、待機室１１は、閉鎖状態から開いた状態（以下では、「開放状態」と称する）へと移行し、室外と待機室１１とが繋がる。この状態で、母材１１０を積載した第１の架台Ａが、室外から待機室１１の室内へと移動する。そして、この状態で、外部シャッタ２０が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、待機室１１は、開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0072】
これらにより、第１工程が終了した時点では、閉鎖状態にある待機室１１に、母材１１０を積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。
【0073】
（第２工程）
第１工程に続いて、第２工程を実行する（図１２のステップＳｂ：図１３（ｂ）も参照）。この第２工程では、待機室１１内に収容される、母材１１０を積載した第１の架台Ａを、待機室１１から積層室１２へと移動させる。
第１工程に続いて、第２工程を実行する（図１２のステップＳｂ：図１３（ｂ）も参照）。この第２工程では、待機室１１内に収容される、母材１１０を積載した第１の架台Ａを、待機室１１から積層室１２へと移動させる。
【0074】
より具体的に説明すると、まず、第１内部シャッタ２１が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、母材１１０を積載した第１の架台Ａが、待機室１１から積層室１２へと移動する。そして、この状態で、第１内部シャッタ２１が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0075】
これらにより、第２工程が終了した時点では、閉鎖状態にある積層室１２に、母材１１０を積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。
【0076】
（第３工程）
第２工程に続いて、第３工程を実行する（図１２のステップＳｃ：図１３（ｃ）も参照）。この第３工程では、積層室１２内に収容される、第１の架台Ａに積載された母材１１０に対し、積層造形物１２０の形成を行う。また、この第３工程では、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、室外から構造体製造装置１０の室内へと移動（搬入）させる。
第２工程に続いて、第３工程を実行する（図１２のステップＳｃ：図１３（ｃ）も参照）。この第３工程では、積層室１２内に収容される、第１の架台Ａに積載された母材１１０に対し、積層造形物１２０の形成を行う。また、この第３工程では、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、室外から構造体製造装置１０の室内へと移動（搬入）させる。
【0077】
より具体的に説明すると、まず、積層室１２では、積層造形装置１２ａが非稼働状態から稼働する状態（以下では、「稼働状態」と称する）へと移行する。この状態で、積層造形装置１２ａは、第１の架台Ａに積載された母材１１０に対し、複数のビード１２１を順次積層することによって積層造形物１２０の形成を行う。この間、積層室１２に設けられた第１内部シャッタ２１および第２内部シャッタ２２はともに閉扉状態に維持され、その結果、積層室１２は閉鎖状態に維持される。そして、積層造形物１２０の形成が完了すると、積層造形装置１２ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。これらの結果、積層室１２内に収容される第１の架台Ａは、母材１１０と積層造形物１２０とを有する半製品１００Ｓを積載した状態となる。
【0078】
また、これと並行して、外部シャッタ２０が、閉扉状態から開扉状態へと移行し、待機室１１は、閉鎖状態から開放状態へと移行し、室外と待機室１１とが繋がる。この状態で、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂが、室外から待機室１１の室内へと移動する。そして、この状態で、外部シャッタ２０が、開扉状態から閉扉状態へと移行し、待機室１１は、開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0079】
これらにより、第３工程が終了した時点では、閉鎖状態にある積層室１２に、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある待機室１１には、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0080】
（第４工程）
第３工程に続いて、第４工程を実行する（図１２のステップＳｄ：図１３（ｄ）も参照）。この第４工程では、積層室１２内に収容される、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａを、積層室１２から加工室１３を介して検査室１４へと移動させる。また、この第４工程では、待機室１１内に収容される、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、待機室１１から積層室１２へと移動させる。
第３工程に続いて、第４工程を実行する（図１２のステップＳｄ：図１３（ｄ）も参照）。この第４工程では、積層室１２内に収容される、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａを、積層室１２から加工室１３を介して検査室１４へと移動させる。また、この第４工程では、待機室１１内に収容される、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、待機室１１から積層室１２へと移動させる。
【0081】
より具体的に説明すると、まず、第２内部シャッタ２２が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、積層室１２から加工室１３へと移動する。そして、この状態で、第２内部シャッタ２２が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂは、閉鎖状態にある待機室１１に収容された状態を維持する。
【0082】
次に、第３内部シャッタ２３が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、加工室１３から検査室１４へと移動する。そして、この状態で、第３内部シャッタ２３が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0083】
また、これと並行して、第１内部シャッタ２１が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、これら両者は連通して接続された状態となる。この状態で、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂが、待機室１１から積層室１２へと移動する。そして、この状態で、第１内部シャッタ２１が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0084】
これらにより、第４工程が終了した時点では、閉鎖状態にある検査室１４に、半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある積層室１２には、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0085】
（第５工程）
第４工程に続いて、第５工程を実行する（図１２のステップＳｅ：図１３（ｅ）も参照）。この第５工程では、検査室１４内に収容される、第１の架台Ａに積載された半製品１００Ｓに対し、積層造形物１２０の検査（１回目）を行う。また、この第５工程では、積層室１２内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の母材１１０に対し、他の積層造形物１２０の形成を行う。
第４工程に続いて、第５工程を実行する（図１２のステップＳｅ：図１３（ｅ）も参照）。この第５工程では、検査室１４内に収容される、第１の架台Ａに積載された半製品１００Ｓに対し、積層造形物１２０の検査（１回目）を行う。また、この第５工程では、積層室１２内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の母材１１０に対し、他の積層造形物１２０の形成を行う。
【0086】
より具体的に説明すると、まず、検査室１４では、検査装置１４ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、検査装置１４ａは、第１の架台Ａに積載された半製品１００Ｓにおける積層造形物１２０に対し、予め定められた検査（半製品検査）を行う。この間、検査室１４に設けられた第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４はともに閉扉状態に設定され、その結果、検査室１４は閉鎖状態に維持される。そして、積層造形物１２０の検査が完了すると、検査装置１４ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、このとき、積層造形物１２０だけでなく、母材１１０を含む半製品１００Ｓの全体の検査を行うようにしてもよい。
【0087】
また、これと並行して、積層室１２では、積層造形装置１２ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、積層造形装置１２ａは、第２の架台Ｂに積載された他の母材１１０に対し、他の複数のビード１２１を順次積層することによって他の積層造形物１２０の形成を行う。この間、積層室１２に設けられた第１内部シャッタ２１および第２内部シャッタ２２はともに閉扉状態に維持され、その結果、積層室１２は閉鎖状態に維持される。そして、積層造形物１２０の形成が完了すると、積層造形装置１２ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。これらの結果、積層室１２内に収容される第２の架台Ｂは、他の母材１１０と他の積層造形物１２０とを有する他の半製品１００Ｓを積載した状態となる。
【0088】
これらにより、第５工程が終了した時点では、閉鎖状態にある検査室１４に、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じ閉鎖状態にある積層室１２には、他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0089】
（第６工程）
第５工程に続いて、第６工程を実行する（図１２のステップＳｆ：図１３（ｆ）も参照）。この第６工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａを、検査室１４から待機室１１および積層室１２を介して加工室１３へと移動させる。また、この第６工程では、積層室１２内に収容される、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、積層室１２から加工室１３を介して検査室１４へと移動させる。
第５工程に続いて、第６工程を実行する（図１２のステップＳｆ：図１３（ｆ）も参照）。この第６工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａを、検査室１４から待機室１１および積層室１２を介して加工室１３へと移動させる。また、この第６工程では、積層室１２内に収容される、他の母材１１０を積載した第２の架台Ｂを、積層室１２から加工室１３を介して検査室１４へと移動させる。
【0090】
より具体的に説明すると、まず、第４内部シャッタ２４が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、検査室１４から待機室１１へと移動する。そして、この状態で、第４内部シャッタ２４が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0091】
また、これと並行して、第２内部シャッタ２２が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、積載室１２から加工室１３へと移動する。そして、この状態で、第２内部シャッタ２２が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0092】
その結果、この時点では、閉鎖状態にある待機室１１には検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、同じく閉鎖状態にある加工室１３には他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、それぞれ収容された状態となる。
【0093】
次に、第１内部シャッタ２１が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、待機室１１から積層室１２へと移動する。そして、この状態で、第１内部シャッタ２１が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0094】
また、これと並行して、第３内部シャッタ２３が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、加工室１３から検査室１４へと移動する。そして、この状態で、第３内部シャッタ２３が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0095】
その結果、この時点では、閉鎖状態にある積層室１２には検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、同じく閉鎖状態にある検査室１４には他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、それぞれ収容された状態となる。
【0096】
続いて、第２内部シャッタ２２が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが、積層室１２から加工室１３へと移動する。そして、この状態で、第２内部シャッタ２２が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂは、閉鎖状態にある検査室１４に設置された状態を維持する。
【0097】
これらにより、第６工程が終了した時点では、閉鎖状態にある加工室１３に、検査済みの半製品１００Ｓを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある検査室１４には、他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0098】
（第７工程）
第６工程に続いて、第７工程を実行する（図１２のステップＳｇ：図１３（ｇ）も参照）。この第７工程では、加工室１３内に収容される、第１の架台Ａに積載された検査済みの半製品１００Ｓに対し、積層造形物１２０の加工を行う。また、この第７工程では、検査室１４内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の半製品１００Ｓに対し、他の積層造形物１２０の検査（１回目）を行う。
第６工程に続いて、第７工程を実行する（図１２のステップＳｇ：図１３（ｇ）も参照）。この第７工程では、加工室１３内に収容される、第１の架台Ａに積載された検査済みの半製品１００Ｓに対し、積層造形物１２０の加工を行う。また、この第７工程では、検査室１４内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の半製品１００Ｓに対し、他の積層造形物１２０の検査（１回目）を行う。
【0099】
より具体的に説明すると、まず、加工室１３では、加工装置１３ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、加工装置１３ａは、第１の架台Ａに積載された検査済みの半製品１００Ｓにおける積層造形物１２０に対し、予め定められた加工（機械的加工）を行う。この間、加工室１３に設けられた第２内部シャッタ２２および第３内部シャッタ２３はともに閉扉状態に設定され、その結果、加工室１３は閉鎖状態に維持される。そして、積層造形物１２０の加工すなわち加工物１３０の形成が完了すると、加工装置１３ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、第７工程では、積層造形物１２０だけでなく、母材１１０に対する加工を行ってもよい。これらの結果、加工室１３内に収容される第１の架台Ａは、母材１１０と加工物１３０とを含む完成品１００Ｆを積載した状態となる。
【0100】
また、これと並行して、検査室１４では、検査装置１４ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、検査装置１４ａは、第２の架台Ｂに積載された他の半製品１００Ｓにおける他の積層造形物１２０に対し、予め定められた検査（半製品検査）を行う。この間、検査室１４に設けられた第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４はともに閉扉状態に設定され、その結果、検査室１４は閉鎖状態に維持される。そして、他の積層造形物１２０の検査が完了すると、検査装置１４ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、このとき、他の積層造形物１２０だけでなく、他の母材１１０を含む他の半製品１００Ｓの全体の検査を行うようにしてもよい。
【0101】
これらにより、第７工程が終了した時点では、閉鎖状態にある加工室１３に、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある検査室１４には、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0102】
（第８工程）
第７工程に続いて、第８工程を実行する（図１２のステップＳｈ：図１３（ｈ）も参照）。この第８工程では、加工室１３内に収容される、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、加工室１３から検査室１４へと移動させる。また、この第８工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂを、検査室１４から待機室１１および積層室１２を介して加工室１３へと移動させる。
第７工程に続いて、第８工程を実行する（図１２のステップＳｈ：図１３（ｈ）も参照）。この第８工程では、加工室１３内に収容される、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、加工室１３から検査室１４へと移動させる。また、この第８工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂを、検査室１４から待機室１１および積層室１２を介して加工室１３へと移動させる。
【0103】
より具体的に説明すると、まず、第４内部シャッタ２４が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、検査室１４から待機室１１へと移動する。そして、この状態で、第４内部シャッタ２４が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａは、閉鎖状態にある加工室１３に収容された状態を維持する。
【0104】
その結果、この時点では、閉鎖状態にある加工室１３には完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、同じく閉鎖状態にある待機室１１には検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、それぞれ収容された状態となる。
【0105】
次に、第３内部シャッタ２３が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、加工室１３から検査室１４へと移動する。そして、この状態で、第３内部シャッタ２３が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0106】
また、これと並行して、第１内部シャッタ２１が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、待機室１１から積層室１２へと移動する。そして、この状態で、第１内部シャッタ２１が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、待機室１１および積層室１２は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0107】
その結果、この時点では、閉鎖状態にある検査室１４には完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、同じく閉鎖状態にある積載室１２には検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、それぞれ収容された状態となる。
【0108】
続いて、第２内部シャッタ２２が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが、積層室１２から加工室１３へと移動する。そして、この状態で、第２内部シャッタ２２が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、積層室１２および加工室１３は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａは、閉鎖状態にある検査室１４に収容された状態を維持する。
【0109】
これらにより、第８工程が終了した時点では、閉鎖状態にある検査室１４に、完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある加工室１３には、検査済みの他の半製品１００Ｓを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0110】
（第９工程）
第８工程に続いて、第９工程を実行する（図１２のステップＳｉ：図１３（ｉ）も参照）。この第９工程では、検査室１４内に収容される、第１の架台Ａに積載された完成品１００Ｆに対し、加工物１３０の検査（２回目）を行う。また、この第９工程では、加工室１３内に収容される、第２の架台Ｂに積載された検査済みの他の半製品１００Ｓに対し、他の積層造形物１２０の加工を行う。
第８工程に続いて、第９工程を実行する（図１２のステップＳｉ：図１３（ｉ）も参照）。この第９工程では、検査室１４内に収容される、第１の架台Ａに積載された完成品１００Ｆに対し、加工物１３０の検査（２回目）を行う。また、この第９工程では、加工室１３内に収容される、第２の架台Ｂに積載された検査済みの他の半製品１００Ｓに対し、他の積層造形物１２０の加工を行う。
【0111】
より具体的に説明すると、まず、検査室１４では、検査装置１４ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、検査装置１４ａは、第１の架台Ａに積載された完成品１００Ｆにおける加工物１３０に対し、予め定められた検査（完成品検査）を行う。この間、検査室１４に設けられた第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４はともに閉扉状態に設定され、その結果、検査室１４は閉鎖状態に維持される。そして、加工物１３０の検査が完了すると、検査装置１４ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、このとき、加工物１３０だけでなく、母材１１０を含む完成品１００Ｆの全体の検査を行うようにしてもよい。
【0112】
また、これと並行して、加工室１３では、加工装置１３ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、加工装置１３ａは、第２の架台Ｂに積載された検査済みの他の半製品１００Ｓにおける他の積層造形物１２０に対し、予め定められた加工（機械的加工）を行う。この間、加工室１３に設けられた第２内部シャッタ２２および第３内部シャッタ２３はともに閉扉状態に設定され、その結果、加工室１３は閉鎖状態に維持される。そして、他の積層造形物１２０の加工すなわち他の加工物１３０の形成が完了すると、加工装置１３ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、第９工程では、他の積層造形物１２０だけでなく、他の母材１１０に対する加工を行ってもよい。これらの結果、加工室１３内に収容される第２の架台Ｂは、他の母材１１０と他の加工物１３０とを含む他の完成品１００Ｆを積載した状態となる。
【0113】
これらにより、第９工程が終了した時点では、閉鎖状態にある検査室１４に、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態となる加工室１３には、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0114】
（第１０工程）
第９工程に続いて、第１０工程を実行する（図１２のステップＳｊ：図１３（ｊ）も参照）。この第１０工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、検査室１４から待機室１１へと移動させる。また、この第１０工程では、加工室１３内に収容される、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、加工室１３から検査室１４へと移動させる。
第９工程に続いて、第１０工程を実行する（図１２のステップＳｊ：図１３（ｊ）も参照）。この第１０工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、検査室１４から待機室１１へと移動させる。また、この第１０工程では、加工室１３内に収容される、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、加工室１３から検査室１４へと移動させる。
【0115】
より具体的に説明すると、まず、第４内部シャッタ２４が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、検査室１４から待機室１１へと移動する。そして、この状態で、第４内部シャッタ２４が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂは、閉鎖状態にある加工室１３に設置された状態を維持する。
【0116】
その結果、この時点では、閉鎖状態にある待機室１１には検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、同じく閉鎖状態にある加工室１３には他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが、それぞれ収容された状態となる。
【0117】
次に、第３内部シャッタ２３が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが、加工室１３から検査室１４へと移動する。そして、この状態で、第３内部シャッタ２３が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、加工室１３および検査室１４は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。この間、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ｂは、閉鎖状態にある待機室１１に設置された状態を維持する。
【0118】
これらにより、第１０工程が終了した時点では、閉鎖状態にある待機室１１に、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが収容された状態となる。また、同じく閉鎖状態にある検査室１４には、他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0119】
（第１１工程）
第１０工程に続いて、第１１工程を実行する（図１２のステップＳｋ：図１３（ｋ）も参照）。この第１１工程では、待機室１１内に収容される、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、待機室１１から構造体製造装置１０の室外へと移動（搬出）させる。また、この第１１工程では、検査室１４内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の完成品１００Ｆに対し、他の加工物１３０の検査（２回目）を行う。
第１０工程に続いて、第１１工程を実行する（図１２のステップＳｋ：図１３（ｋ）も参照）。この第１１工程では、待機室１１内に収容される、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａを、待機室１１から構造体製造装置１０の室外へと移動（搬出）させる。また、この第１１工程では、検査室１４内に収容される、第２の架台Ｂに積載された他の完成品１００Ｆに対し、他の加工物１３０の検査（２回目）を行う。
【0120】
より具体的に説明すると、まず、外部シャッタ２０が、閉扉状態から開扉状態へと移行し、待機室１１は、閉鎖状態から開放状態へと移行し、待機室１１と室外とが繋がる。この状態で、検査済みの完成品１００Ｆを積載した第１の架台Ａが、待機室１１の室内から室外へと移動する。そして、この状態で、外部シャッタ２０が、開扉状態から閉扉状態へと移行し、待機室１１は、開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0121】
また、これと並行して、検査室１４では、検査装置１４ａが非稼働状態から稼働状態へと移行する。この状態で、検査装置１４ａは、第２の架台Ｂに積載された他の完成品１００Ｆにおける他の加工物１３０に対し、予め定められた検査（完成品検査）を行う。この間、検査室１４に設けられた第３内部シャッタ２３および第４内部シャッタ２４はともに閉扉状態に設定され、その結果、検査室１４は閉鎖状態に維持される。そして、他の加工物１３０の検査が完了すると、検査装置１４ａは、稼働状態から非稼働状態へと移行する。なお、このとき、他の加工物１３０だけでなく、他の母材１１０を含む他の完成品１００Ｆの全体の検査を行うようにしてもよい。
【0122】
これらにより、第１１工程が終了した時点では、検査済みの完成品１００Ｆを積載する第１の架台Ａは、構造体製造装置１０の外部に排出された状態となる。また、閉鎖状態にある検査室１４には、検査済みの他の完成品１００Ｆが収容された状態となる。
【0123】
（第１２工程）
第１１工程に続いて、第１２工程を実行する（図１２のステップＳｌ：図１３（ｌ）も参照）。この第１２工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、検査室１４から待機室１１内へと移動させる。なお、以下では、既に搬出されている第１の架台Ａに関する説明を省略する。
第１１工程に続いて、第１２工程を実行する（図１２のステップＳｌ：図１３（ｌ）も参照）。この第１２工程では、検査室１４内に収容される、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、検査室１４から待機室１１内へと移動させる。なお、以下では、既に搬出されている第１の架台Ａに関する説明を省略する。
【0124】
より具体的に説明すると、まず、第４内部シャッタ２４が、閉扉状態から開扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに閉鎖状態から開放状態へと移行し、両者は連通して接続された状態となる。この状態で、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが、検査室１４から待機室１１へと移動する。そして、この状態で、第４内部シャッタ２４が、開扉状態から閉扉状態へと移行することで、検査室１４および待機室１１は、ともに開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0125】
これらにより、第１２工程が終了した時点では、閉鎖状態にある待機室１１に、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが収容された状態となる。
【0126】
（第１３工程）
第１２工程に続いて、第１３工程を実行する（図１２のステップＳｍ：図１３（ｍ）も参照）。この第１３工程では、待機室１１内に収容される、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、待機室１１から構造体製造装置１０の室外へと移動（搬出）させる。
第１２工程に続いて、第１３工程を実行する（図１２のステップＳｍ：図１３（ｍ）も参照）。この第１３工程では、待機室１１内に収容される、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂを、待機室１１から構造体製造装置１０の室外へと移動（搬出）させる。
【0127】
より具体的に説明すると、まず、外部シャッタ２０が、閉扉状態から開扉状態へと移行し、待機室１１は、閉鎖状態から開放状態へと移行する。この状態で、検査済みの他の完成品１００Ｆを積載した第２の架台Ｂが、待機室１１の室内から室外へと移動する。そして、この状態で、外部シャッタ２０が、開扉状態から閉扉状態へと移行し、待機室１１は、開放状態から閉鎖状態へと移行する。
【0128】
以上により、構造体製造装置１０による、２つの架台Ａ、Ｂを用いた２つの完成品１００Ｆの製造が完了する。
【0129】
［完成品の製造における監視プロセス］
本実施の形態の金属積層造形システム１では、上述したような手順によって、半製品１００Ｓを介した完成品１００Ｆの製造が行われる。そして、本実施の形態の金属積層造形システム１では、このような完成品１００Ｆの製造中に、完成品１００Ｆの製造プロセスと並行して、構造体製造装置１０を構成する各部屋における危険物の濃度の監視を行う。
本実施の形態の金属積層造形システム１では、上述したような手順によって、半製品１００Ｓを介した完成品１００Ｆの製造が行われる。そして、本実施の形態の金属積層造形システム１では、このような完成品１００Ｆの製造中に、完成品１００Ｆの製造プロセスと並行して、構造体製造装置１０を構成する各部屋における危険物の濃度の監視を行う。
【0130】
図１４は、完成品１００Ｆの製造プロセスと並行して実行される監視プロセスを説明するためのフローチャートである。なお、これらの制御も、制御装置８０が実行する。
【0131】
構造体製造装置１０を用いた完成品１００Ｆの製造作業が開始されると（ステップ１１０）、全体制御部８０１は、まず、待機室１１に設置された待機室内濃度計測部１１ｂが計測した、待機室危険物濃度Ｃ１を取得する（ステップ１２０）。続いて、全体制御部８０１は、ステップ１２０で取得した待機室危険物濃度Ｃ１が、予め定められた基準値である、基準濃度Ｃ０以上となっているか否か（Ｃ１≧Ｃ０）を判断する（ステップ１３０）。ステップ１３０で肯定の判断（Ｙｅｓ）を行った場合は、後述するステップ２２０へと進む。
【0132】
一方、ステップ１３０で否定の判断（Ｎｏ）を行った場合、全体制御部８０１は、次に、積層室１２に設置された積層室内濃度計測部１２ｂが計測した、積層室危険物濃度Ｃ２を取得する（ステップ１４０）。続いて、全体制御部８０１は、ステップ１４０で取得した積層室危険物濃度Ｃ２が、上述した基準濃度Ｃ０以上となっているか否か（Ｃ２≧Ｃ０）を判断する（ステップ１５０）。ステップ１５０で肯定の判断（Ｙｅｓ）を行った場合は、後述するステップ２２０へと進む。
【0133】
一方、ステップ１５０で否定の判断（Ｎｏ）を行った場合、全体制御部８０１は、次に、加工室１３に設置された加工室内濃度計測部１３ｂが計測した、加工室危険物濃度Ｃ３を取得する（ステップ１６０）。続いて、全体制御部８０１は、ステップ１６０で取得した加工室危険物濃度Ｃ３が、上述した基準濃度Ｃ０以上となっているか否か（Ｃ３≧Ｃ０）を判断する（ステップ１７０）。ステップ１７０で肯定の判断（Ｙｅｓ）を行った場合は、後述するステップ２２０へと進む。
【0134】
一方、ステップ１７０で否定の判断（Ｎｏ）を行った場合、全体制御部８０１は、次に、検査室１４に設置された検査室内濃度計測部１４ｂが計測した、検査室危険物濃度Ｃ４を取得する（ステップ１８０）。続いて、全体制御部８０１は、ステップ１８０で取得した検査室危険物濃度Ｃ４が、上述した基準濃度Ｃ０以上となっているか否か（Ｃ４≧Ｃ０）を判断する（ステップ１９０）。ステップ１９０で肯定の判断（Ｙｅｓ）を行った場合は、後述するステップ２２０へと進む。
【0135】
これに対し、ステップ１９０で否定の判断（Ｎｏ）を行った場合、全体制御部８０１は、構造体製造装置１０を用いた１００Ｆの製造作業が終了したか否かを判断する（ステップ２００）。ステップ２００で否定の判断（Ｎｏ）を行った場合は、ステップ１２０に戻って処理を続行する。
【0136】
一方、ステップ２００で肯定の判断（Ｙｅｓ）を行った場合、全体制御部８０１は、金属積層造形システム１を構成する各部の動作を通常停止させる、『製造作業通常停止動作』を実行する（ステップ２１０）。このとき、全体制御部８０１は、積層制御部８０２を介して積層造形装置１２ａの動作を通常停止させ、加工制御部８０３を介して加工装置１３ａの動作を通常停止させ、検査制御部８０４を介して検査装置１４ａの動作を通常停止させる。また、このとき、全体制御部８０１は、開閉制御部８０５を介して、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の動作を通常停止させ、搬送制御部８０６を介して架台搬送装置６０の動作を通常停止させる。ただし、完成品１００Ｆの製造作業が終了した状態（ステップ２００で肯定の判断がなされた状態）において、これら積層造形装置１２ａ、加工装置１３ａ、検査装置１４ａおよび架台搬送装置６０は、上述したように、既にそれぞれの動作を停止している。また、製品の製造作業が終了した状態において、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４も、上述したように、既にそれぞれの動作を停止しており、これらはすべてが閉扉状態となっている。
【0137】
他方、上記ステップ１３０、上記ステップ１５０、上記ステップ１７０および上記ステップ１９０のいずれかにおいて否定の判断（Ｎｏ）を行った場合、全体制御部８０１は、金属積層造形システム１を構成する各部の動作を緊急停止させる、『製造作業緊急停止動作』を実行する（ステップ２２０）。このとき、全体制御部８０１は、積層制御部８０２を介して積層造形装置１２ａの動作を緊急停止させ、加工制御部８０３を介して加工装置１３ａの動作を緊急停止させ、検査制御部８０４を介して検査装置１４ａの動作を緊急停止させる。また、このとき、全体制御部８０１は、開閉制御部８０５を介して、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の動作を通常停止させ、搬送制御部８０６を介して架台搬送装置６０の動作を通常停止させる。ただし、このとき、搬送制御部８０６は、構造体製造装置１０内に存在するすべての架台４０が、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４のいずれかに収容されるように（２つの部屋に跨がって停止しないように）、架台４０の搬送を制御する。また、このとき、搬送制御部８０６は、１つの部屋に収容される架台４０が１台以下となるように（１つの部屋に複数の架台４０が設置されないように）、架台４０の搬送を制御する。また、このとき、開閉制御部８０５は、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４のすべてが閉扉状態となってから停止するように、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４の動作を制御する。また、このとき、開閉制御部８０５は、構造体製造装置１０内に存在するすべての架台４０が停止してから（２つ部屋に跨がっている架台４０が存在しなくなってから）、外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４のすべてを閉扉状態へと移行させる。
【0138】
このようにすることで、本実施の形態の金属積層造形システム１では、構造体製造装置１０を構成する各部屋での粉じん爆発等の災害の発生を抑制することができる。また、製造作業緊急停止動作の実行に伴って、緊急停止後には、構造体製造装置１０を構成する各部屋を個別に仕切った状態とすることができるため、緊急停止時の危険性をより低下させることが可能になる。
【0139】
［その他］
なお、本実施の形態の説明においては、金属粉を危険物として監視する場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。
例えば、構造体製造装置１０内で、水素ガス等の可燃性ガスを使用するような場合には、各濃度計測部が、可燃性ガスの濃度を計測するようにし、制御装置８０が、可燃性ガスの濃度の計測結果に基づき、金属積層造形システム１の動作を監視するようにしてもよい。
また、例えば、構造体製造装置１０のうちの加工室１３において、切削油を用いた切削加工を施すような場合にあっては、各濃度計測部が、切削油の濃度を計測するようにし、制御装置８０が、切削油の濃度の計測結果に基づき、金属積層造形システム１の動作を監視するようにしてもよい。なお、このような構成を採用する場合にあっては、加工室１３内で、切削油を用いた切削加工を施す工程を実行した後、被加工物に付着した切削油を除去する工程を設けることが望ましい。
なお、本実施の形態の説明においては、金属粉を危険物として監視する場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。
例えば、構造体製造装置１０内で、水素ガス等の可燃性ガスを使用するような場合には、各濃度計測部が、可燃性ガスの濃度を計測するようにし、制御装置８０が、可燃性ガスの濃度の計測結果に基づき、金属積層造形システム１の動作を監視するようにしてもよい。
また、例えば、構造体製造装置１０のうちの加工室１３において、切削油を用いた切削加工を施すような場合にあっては、各濃度計測部が、切削油の濃度を計測するようにし、制御装置８０が、切削油の濃度の計測結果に基づき、金属積層造形システム１の動作を監視するようにしてもよい。なお、このような構成を採用する場合にあっては、加工室１３内で、切削油を用いた切削加工を施す工程を実行した後、被加工物に付着した切削油を除去する工程を設けることが望ましい。
【0140】
また、本実施の形態では、濃度監視において基準となる基準濃度Ｃ０を、一律に設定していたが、これに限られるものではない。
例えば、待機室１１や検査室１４に比べて金属粉が発生しやすい積層室１２や加工室１３における基準濃度を、待機室１１や検査室１４における基準濃度と異ならせる（例えば低くする）ようにしてもかまわない。
例えば、待機室１１や検査室１４に比べて金属粉が発生しやすい積層室１２や加工室１３における基準濃度を、待機室１１や検査室１４における基準濃度と異ならせる（例えば低くする）ようにしてもかまわない。
【0141】
また、本実施の形態では、構造体製造装置１０を構成する待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４のうち、待機室１１だけに、外部と接続するための外部シャッタ２０を取り付けていたが、これに限られるものではない。
例えば、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４のすべてに、外部シャッタ２０を取り付けるようにしてもかまわない。このような構成を採用した場合は、例えば上述した製造作業緊急停止動作が実行された場合に、緊急停止の原因となった、危険物濃度が基準濃度Ｃ０以上となった部屋に対し、構造体製造装置１０の外部から直接に入室することが可能になる。
例えば、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４のすべてに、外部シャッタ２０を取り付けるようにしてもかまわない。このような構成を採用した場合は、例えば上述した製造作業緊急停止動作が実行された場合に、緊急停止の原因となった、危険物濃度が基準濃度Ｃ０以上となった部屋に対し、構造体製造装置１０の外部から直接に入室することが可能になる。
【0142】
また、本実施の形態では、積層室１２において、母材１００上に複数のビード１２１を積層してなる積層造形物１２０を形成することで半製品１００Ｓを製造し、検査室１４において、得られた半製品１００Ｓに対する検査（半製品検査）を行うようにしていたが、これに限られるものではない。
例えば、積層室１２において、母材１００上に１層目のビード１２１（１）を積層し、積層室１２から移動させた検査室１４において、母材１００上の１層目のビード１２１（１）の検査を行い、問題がなければ、検査室１４から移動させた積層室１２において、１層目のビード１２１（１）上に２層目のビード１２１（２）を積層する、というプロセスを採用してもよい。一方、問題があった場合は、検査室１４から移動させた加工室１３において、この１層目のビード１２１（１）を切断し、加工室１３から移動させた積層室１２において、母材１００上に再度１層目のビード１２１（１）を積層する、というプロセスを採用してもよい。
例えば、積層室１２において、母材１００上に１層目のビード１２１（１）を積層し、積層室１２から移動させた検査室１４において、母材１００上の１層目のビード１２１（１）の検査を行い、問題がなければ、検査室１４から移動させた積層室１２において、１層目のビード１２１（１）上に２層目のビード１２１（２）を積層する、というプロセスを採用してもよい。一方、問題があった場合は、検査室１４から移動させた加工室１３において、この１層目のビード１２１（１）を切断し、加工室１３から移動させた積層室１２において、母材１００上に再度１層目のビード１２１（１）を積層する、というプロセスを採用してもよい。
【0143】
また、本実施の形態では、構造体製造装置１０を構成する４つの部屋（待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４）を一体的に配置していたが、これに限られるものではない。
例えば、これら待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４を、互いに、外部空間を隔てて配置するようにしてもかまわない。
例えば、これら待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４を、互いに、外部空間を隔てて配置するようにしてもかまわない。
【0144】
また、本実施の形態では、金属積層造形システム１を用い、２つの完成品１００Ｆを並行して同じプロセスで製造するようにしていたが、これに限られるものではない。
例えば、１番目の完成品１００Ｆについては、上述した手順すなわち、「搬入」→「積層」→「半製品の検査」→「加工」→「完成品の検査」→「搬出」の手順で製造を行い、これに続く２番目の完成品１００Ｆについては、「搬入」→「積層」→「加工」→「搬出」の順で製造を行うようにしてもかまわない。ここで、１番目の完成品１００Ｆの製造においては、「半製品の検査」および「完成品の検査」のそれぞれにおいて、検査記録を残しておき、「半製品の検査」の記録を、２番目の完成品１００Ｆの「積層」プロセスに反映させ、「完成品の検査」の記録を、２番目の完成品１００Ｆの「加工」プロセスに反映させるようにすればよい。
例えば、１番目の完成品１００Ｆについては、上述した手順すなわち、「搬入」→「積層」→「半製品の検査」→「加工」→「完成品の検査」→「搬出」の手順で製造を行い、これに続く２番目の完成品１００Ｆについては、「搬入」→「積層」→「加工」→「搬出」の順で製造を行うようにしてもかまわない。ここで、１番目の完成品１００Ｆの製造においては、「半製品の検査」および「完成品の検査」のそれぞれにおいて、検査記録を残しておき、「半製品の検査」の記録を、２番目の完成品１００Ｆの「積層」プロセスに反映させ、「完成品の検査」の記録を、２番目の完成品１００Ｆの「加工」プロセスに反映させるようにすればよい。
【0145】
また、本実施の形態では、金属積層造形システム１を構成する構造体製造装置１０を、図３に示すような構成としていたが、これに限られるものではない。
【0146】
（第１の変形例）
まず、本実施の形態では、構造体製造装置１０を構成する４つの部屋を、図３において時計回りに、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４の順で配置していたが、これに限られるものではない。
まず、本実施の形態では、構造体製造装置１０を構成する４つの部屋を、図３において時計回りに、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４の順で配置していたが、これに限られるものではない。
【0147】
図１５は、構造体製造装置１０の第１の変形例を説明するための図である。
ここで、図１５（ａ）は、図３に示したものに対し、加工室１３および検査室１４の位置を入れ替えたものである。また、図１５（ｂ）は、図３に示したものに対し、積層室１２および加工室１３の位置を入れ替えたものである。さらに、図１５（ｃ）は、図３に示したものに対し、積層室１２、加工室１３および検査室１４の位置を入れ替えたものである。
ここで、図１５（ａ）は、図３に示したものに対し、加工室１３および検査室１４の位置を入れ替えたものである。また、図１５（ｂ）は、図３に示したものに対し、積層室１２および加工室１３の位置を入れ替えたものである。さらに、図１５（ｃ）は、図３に示したものに対し、積層室１２、加工室１３および検査室１４の位置を入れ替えたものである。
【0148】
これらのような構成を採用した場合にも、本実施の形態で説明したものと略同様な手順にて、半製品１００Ｓの製造および検査と、半製品１００Ｓを用いた完成品１００Ｆの製造および検査を実行することができる。
【0149】
（第２の変形例）
また、本実施の形態では、構造体製造装置１０を４つの部屋（待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４）で構成していたが、これに限られるものではない。
また、本実施の形態では、構造体製造装置１０を４つの部屋（待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４）で構成していたが、これに限られるものではない。
【0150】
図１６は、構造体製造装置１０の第２の変形例を説明するための図である。
ここで、図１６（ａ）は、構造体製造装置１０を、待機室１１を除く積層室１２、加工室１３および検査室１４からなる３つの部屋で構成した場合を例示している。この例において、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、図中左側から順に一列に並べて配置されている。また、この例では、積層室１２に外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１が取り付けられ、加工室１３に第１内部シャッタ２１および第２内部シャッタ２２が取り付けられ、検査室１４に第２内部シャッタ２２および他の外部シャッタ３０が取り付けられている。このため、図１６（ａ）に示す構造体製造装置１０では、例えば、外部から外部シャッタ２０を介して、積層室１２内に架台４０を搬入することができるとともに、検査室１４から他の外部シャッタ３０を介して、外部に架台４０を搬出することができるようになる。
ここで、図１６（ａ）は、構造体製造装置１０を、待機室１１を除く積層室１２、加工室１３および検査室１４からなる３つの部屋で構成した場合を例示している。この例において、積層室１２、加工室１３および検査室１４は、図中左側から順に一列に並べて配置されている。また、この例では、積層室１２に外部シャッタ２０および第１内部シャッタ２１が取り付けられ、加工室１３に第１内部シャッタ２１および第２内部シャッタ２２が取り付けられ、検査室１４に第２内部シャッタ２２および他の外部シャッタ３０が取り付けられている。このため、図１６（ａ）に示す構造体製造装置１０では、例えば、外部から外部シャッタ２０を介して、積層室１２内に架台４０を搬入することができるとともに、検査室１４から他の外部シャッタ３０を介して、外部に架台４０を搬出することができるようになる。
【0151】
また、図１６（ｂ）は、構造体製造装置１０を、待機室１１、積層室１２、加工室１３および検査室１４だけでなく、さらに他の待機室１５を加えた５つの部屋で構成した場合を例示している。この例において、待機室１１、積層室１２、加工室１３、検査室１４および他の待機室１５は、図１６（ａ）に示す例と同じく、図中左側から順に一列に並べて配置されている。また、この例では、検査室１４と他の待機室１５との間に第４内部シャッタ２４が取り付けられ、他の待機室１５に他の外部シャッタ３０が取り付けられている。このため、図１６（ｂ）に示す構造体製造装置１０では、例えば、外部から外部シャッタ２０を介して、待機室１１内に架台４０を搬入することができるとともに、他の待機室１５から他の外部シャッタ３０を介して、外部に架台４０を搬出することができるようになる。
【0152】
（第３の変形例）
さらに、本実施の形態では、構造体製造装置１０に、積層室１２、加工室１３および検査室１４を、それぞれ１部屋ずつ設けていたが、これに限られるものではない。
さらに、本実施の形態では、構造体製造装置１０に、積層室１２、加工室１３および検査室１４を、それぞれ１部屋ずつ設けていたが、これに限られるものではない。
【0153】
図１７は、構造体製造装置１０の第３の変形例を説明するための図である。
ここで、図１７（ａ）は、構造体製造装置１０が、２つの積層室（積層室１２および他の積層室１６）を有している場合を例示している。また、この例では、構造体製造装置１０が、さらに他の待機室１５を有することで、６つの部屋で構成される場合を例示している。この例において、待機室１１、積層室１２、加工室１３、検査室１４、他の待機室１５および他の積層室１６は、２行×３列の配列となっている。また、この例では、これら６つの部屋を接続可能とするために、第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４に加えて、第５内部シャッタ２５、第６内部シャッタ２６および第７内部シャッタ２７をさらに備えている。さらに、この例では、待機室１１に外部シャッタ２０が取り付けられるとともに、他の待機室１５に他の外部シャッタ３０が取り付けられている。
ここで、図１７（ａ）は、構造体製造装置１０が、２つの積層室（積層室１２および他の積層室１６）を有している場合を例示している。また、この例では、構造体製造装置１０が、さらに他の待機室１５を有することで、６つの部屋で構成される場合を例示している。この例において、待機室１１、積層室１２、加工室１３、検査室１４、他の待機室１５および他の積層室１６は、２行×３列の配列となっている。また、この例では、これら６つの部屋を接続可能とするために、第１内部シャッタ２１～第４内部シャッタ２４に加えて、第５内部シャッタ２５、第６内部シャッタ２６および第７内部シャッタ２７をさらに備えている。さらに、この例では、待機室１１に外部シャッタ２０が取り付けられるとともに、他の待機室１５に他の外部シャッタ３０が取り付けられている。
【0154】
また、図１７（ｂ）は、構造体製造装置１０が、２つの加工室（加工室１３および他の加工室１７）と、他の待機室１５とを有している場合を例示している。この例において、他の加工室１７は、図１７（ａ）に示す構造体製造装置１０における他の積層室１６の位置に配置されている。
【0155】
さらに、図１７（ｃ）は、構造体製造装置１０が、２つの検査室（検査室１４および他の検査室１８）と、他の待機室１５とを有している場合を例示している。この例において、他の検査室１８は、図１７（ｂ）に示す構造体製造装置１０における他の加工室１７の位置に配置されている。
【0156】
これらのような構成を採用した場合、図１７（ａ）に示す例では積層造形動作を、図１７（ｂ）に示す例では加工動作を、図１７（ｃ）に示す例では検査動作を、それぞれ並行して実行することが可能になり、完成品１００Ｆの生産効率をさらに向上させることが可能になる。
【0157】
そして、これ以上は詳細な説明を行わないが、構造体製造装置１０については、少なくとも積層室１２、加工室１３および検査室１４をそれぞれ１室以上備えるものであれば、その部屋数や各部屋の配置等については、適宜設計変更してかまわない。
【符号の説明】
【0158】
１…金属積層造形システム、１０…構造体製造装置、１１…待機室、１１ｂ…待機室内濃度計測部、１２…積層室、１２ａ…積層造形装置、１２ｂ…積層室内濃度計測部、１３…加工室、１３ａ…加工装置、１３ｂ…加工室内濃度計測部、１４…検査室、１４ａ…検査装置、１４ｂ…検査室内濃度計測部、２０…外部シャッタ、２１…第１内部シャッタ、２２…第２内部シャッタ、２３…第３内部シャッタ、２４…第４内部シャッタ、４０…架台、６０…架台搬送装置、８０…制御装置、１００Ｓ…半製品、１００Ｆ…完成品、１１０…母材、１２０…積層造形物、１２１…ビード、１３０…加工物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
