特許 7603030 固体－固体積層造形法の利用によるオブジェクトの一層ずつの製造の自動化のための方法および装置

(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】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】固体－固体積層造形法の利用によるオブジェクトの一層ずつの製造の自動化のための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/147 20170101AFI20241212BHJP

   B23P 23/04 20060101ALI20241212BHJP

   B29C 64/194 20170101ALI20241212BHJP

   B29C 64/227 20170101ALI20241212BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241212BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B29C64/147

B23P23/04

B29C64/194

B29C64/227

B33Y30/00

B33Y10/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021577966

(86)(22)【出願日】2020-06-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-05

(86)【国際出願番号】 EP2020068126

(87)【国際公開番号】W WO2020260652

(87)【国際公開日】2020-12-30

【審査請求日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】1907059

(32)【優先日】2019-06-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】521568166

【氏名又は名称】シルテ エスアールシー

(73)【特許権者】

【識別番号】521568177

【氏名又は名称】バーリエ クロード

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】バーリエ クロード

(72)【発明者】

【氏名】ペライングレ シリル

(72)【発明者】

【氏名】ディ ジュゼッペ ダヴィド

(72)【発明者】

【氏名】クニン ドゥニ

(72)【発明者】

【氏名】リカッテ ユーゴ

(72)【発明者】

【氏名】デレベーク ベノワ

(72)【発明者】

【氏名】ギローム トマ

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６７４５４４６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０５８４７９５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第００３６９９０９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】英国特許出願公開第０２０１１８１４（ＧＢ，Ａ）

【文献】特表平１１－５１４３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３１８５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３０５４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５１８２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／１４７

Ｂ３３Ｙ ３０／００－８０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固体／固体積層造形法を用いたオブジェクトの一層ずつの製造の自動化を可能にする装置であって、該装置は、
真空によって維持される機械加工テーブル（２；５）と、
前記機械加工テーブルの上方にて変位移動可能に取り付けられた少なくとも１つの機械加工工具と、
を備え、
前記装置は旋回ステーション（４）を更に備え、該旋回ステーションは、
前記機械加工テーブル（２；５）の上方にて長手方向に移動可能であるとともに、上下方向に移動可能なクロス部材（４２）であって、該クロス部材（４２）に平行な軸に沿って回転運動可能に取り付けられた、プレート（Ｍ）の把持手段（４３；４８）を運ぶ、クロス部材（４２）と、
前記プレート（Ｍ）を、その２つの面（Ｒ，Ｖ）のうちいずれか一方で、前記把持手段（４３）を介して把持可能にし得るように設計された、プレート（Ｍ）の支持手段（４５；４６；２２）と、
プレート（Ｍ）、セット（Ｐ）、またはシート（Ｓ）の、マーキングおよび位置決めを可能にし得る、ＸおよびＹ方向の楔留め手段（２１）と、
を備え、
前記旋回ステーション（４）の前記把持手段（４３）を運ぶ前記クロス部材（４２）は、２つのベンチ（３０，３１）上に移動可能に取り付けられ、一方、工具保持部（３３；８０）は、同じ２つのベンチ上の可動クロス部材（３２；８）に沿って移動可能に取り付けられている、装置。

【請求項2】

プレート（Ｍ）の前記把持手段（４８）は、２つの可動支柱（４７）によって運ばれる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記工具保持部（３３；８０）には、切削したパーツを把持する手段、ならびに接着手段が適用可能である、請求項１または請求項２に記載の装置。

【請求項4】

機械加工手段（３４）も、前記工具保持部（３３）に適用可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

前記工具保持部（３３）に適用可能である、前記機械加工テーブル（２；５）の清掃手段（３５）を更に備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

組み立て領域（９）を備え、該組み立て領域は、製造対象の前記オブジェクト（Ｏ）を、前記機械加工テーブル（２）の高さに依存する高さに維持することが可能な昇降機に関連付けられた、載置テーブル（９０）を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

前記組み立て領域は、組み立て中および接着後に、前記載置テーブル（９０）に対して前記オブジェクト（Ｏ）を締め付ける手段（９３）を備え、該手段は、前記オブジェクト（Ｏ）の押圧を行うために、前記載置テーブル（９０）の前記昇降機と協働する、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

プレート（Ｐ）の前記支持手段（４５；４６）は、前記機械加工テーブル（２）に格納可能に取り付けられている、請求項６または請求項７に記載の装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の装置を用いて、固体／固体積層造形法を用いた前記オブジェクトの一層ずつの製造を自動化する方法であって、
デジタルスライスによって、前記オブジェクトを１つまたは複数の軸と厚みとに沿って、複数の異なるシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）にデジタル的に分解する工程と、
原料プレート（Ｍ）上に、前記複数の異なるシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）をセット（Ｐ）として最適に分布させる工程と、
切削および／または機械加工用の１つまたは複数の工具の複数の軌道を計算する工程と、
前記複数の異なるシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）をデジタルスライスし、続いて、前記セット（Ｐ）の前記複数の異なるシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）の表側を、仕上げにおいてマイクロフライス加工する工程と、
前記セット（Ｐ）を上下反転させる工程と、
前記セットを楔留め、マーキング、および位置決めする工程と、
前記複数の異なるシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）の裏側を、荒加工において、セットでマイクロフライス加工する工程と、
前記セット（Ｐ）のうち第１のシート（Ｓ１）を抜き出し、続いて、いわゆる水平ＸＹ平面において変位させ、載置および仕上げ領域上で前記第１のシート（Ｓ１）を角度位置決めする工程と、
前記第１のシート（Ｓ１）上に接着剤を載置する工程と、
前記セット（Ｐ）のうち第２のシート（Ｓ２）を抜き出し、続いて、前記水平ＸＹ平面に沿って変位させ、前記第２のシート（Ｓ２）を角度位置決めし、前記第１のシート（Ｓ１）の上に載置および維持し、続いて、まだ組み立てられていない前記複数の異なるシートの各々について、接着および抜き出しの工程を繰り返す工程と、
を備える方法。

【請求項10】

前記オブジェクトの内部または外部の複数の組み立て要素の性質、形状、および配置を決定する工程が、前記オブジェクトをデジタル的に分解する工程と、セットで最適に分布させる工程との間に介在する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

接着剤塗布後に１つのシート（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）を別のシートの上に載置する作業の各々に続いて、仕上げと、前記接着に起因する接合部の余分な材料の除去と、積層に関連する欠陥の修正とを目的として、裏側においてマイクロフライス加工する工程が行われる、請求項９または請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

本発明の主題は、Ｓｔｒａｔｏｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ（登録商標）として知られているような、固体－固体積層造形法によるオブジェクトの一層ずつの製造の自動化のための方法および装置である。

【0002】

本出願人により開発された、いわゆる積層造形プロセスＳｔｒａｔｏｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ（登録商標）は、その最も単純なバージョンでは、製造対象のオブジェクトをデジタル化することと、それを複数の異なる相補的な基本層にデジタル的に分解することと、セットにすることと、続いて、これらの複数の異なる層を切削作業および／または機械加工作業によって複製して複数のシートを得ることと、最後に、上記複数の異なるシートを、重ね合わせおよび／または並置、位置決め、組み立て、ならびに一体化して製造対象のオブジェクトを複製することと、から構成される。

【0003】

付随的に、製造対象部分の複雑さによっては、組み立て中にある部分を別の部分に対して指標付けできるように、複数のシートの製造中に、作製される形状に対して、拡張部またはトリガーガードなどの複数の組み立て要素を、後に除去する想定で、追加することが検討され得る。指標付けの目的で、位置決めピンとシート間のリンクとの両機能を果たす、複数のインサートを使用することも検討され得る点に注意されたい。

【0004】

一般に、複数の異なるシートは同じ厚さを有し、単一材料からなる１つまたは複数のプレートから切り抜かれる。プレート上における複数の異なるシートの配置と向きは、最適化を目的として選択され、結果としてシートのセットが構築される。

【0005】

注意すべき更なる難点は、プレートにそもそも厚さのばらつきがあるために、寸法に準拠しない可能性があるという点である。較正済みのプレートを使用したり、使用前にプレートを再較正したりすることは勿論可能であるが、それはコストの増大をもたらす結果となる。

【0006】

他方、接着作業中に各シート間に生成される接合部も考慮に入れる必要がある。接合部の厚さは、載置中に較正されるとはいえ、複製されるオブジェクトの最終的な寸法に影響を与え得るからである。

【0007】

製造対象のオブジェクトによっては、その複雑さ、すなわち複数の異なるシートの複雑さは、プレートを切削することだけにとどまらず、必要に応じて、シートのセットを上下反転させることに関連して、設計されアンダーカットされた部分を作製するために３Ｄフライス作業を実施することも招き得る。

【0008】

このような製造プロセスは、フランス特許出願公開第２７８９１８８号明細書に記載されるように、職人的な方法で実施される場合には生産上の問題をもたらすことはないが、産業化および自動化されなければならない場合には問題となる。当該文献では、Ｓｔｒａｔｏｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ（登録商標）として知られているような、一層ずつの固体／固体積層造形法を、製造の自動化について触れることなく、職人的な、手動的でさえあるバージョンで、提示している。

【0009】

職人的な製造から自動化への移行は、単に手動操作を置き換えることからなるものではないことは、誰もが知るところである。

【0010】

したがって、本発明の主題は、固体／固体積層造形に従うオブジェクトの一層ずつの製造のそのような自動化を可能にする方法を提供することであり、また、いかなる手動的介入をも排除することを目的とする。

【0011】

固体／固体積層造形法を用いたオブジェクトの一層ずつの製造を自動化する方法は、
デジタルスライスによって、前記オブジェクトを１つまたは複数の軸と厚みとに沿って、複数の異なるシートにデジタル的に分解する工程と、
原料プレート上に、前記複数のシートをセットとして最適に分布させる工程と、
切削および／または機械加工用の１つまたは複数の工具の複数の軌道を計算する工程と、
前記複数のシートをデジタルスライスし、続いて、前記セットの前記複数のシートの表側を、仕上げにおいてマイクロフライス加工する工程と、
前記セットを上下反転させる工程と、
前記セットを楔留め、マーキング、および位置決めする工程と、
前記複数のシートの裏側を、荒加工において、セットでマイクロフライス加工する工程と、
前記セットのうち第１のシートを抜き出し、続いて、いわゆる水平ＸＹ平面において変位させ、載置および仕上げ領域上で前記シートを角度位置決めする工程と、
前記第１のシート上に接着剤を載置する工程と、
前記セットのうち第２のシートを抜き出し、続いて、前記ＸＹ平面に沿って変位させ、前記シートを角度位置決めし、前記第１のシートの上に載置および維持し、続いて、まだ組み立てられていない前記複数のシートの各々について、接着および抜き出しの工程を繰り返す工程と、
を備えることを特徴とする。

【0012】

本発明に係る方法の更なる特徴によれば、前記オブジェクトの内部または外部の複数の組み立て要素の性質、形状、および配置を決定する工程が、前記オブジェクトをデジタル的に分解する工程と、セットで最適に分布させる工程との間に介在する。

【0013】

本発明に係る方法の更なる特徴によれば、接着剤塗布後に１つのシートを別のシートの上に載置する作業の各々に続いて、裏側においてマイクロフライス加工する工程が行われる。

【0014】

このマイクロフライス加工の作業の目的は、仕上げに加えて、接着に起因する余分な接合部材料を除去すること、そして何より、すなわち積層に関連する欠陥を修正することである。この作業は、各レベルで寸法パラメータを再調整するために、各シートの積層後に行われる。これは例えば、積層作業の最後にオブジェクトを一度３Ｄ機械加工することは、おそらく効果がない、あるいは実施不可能でさえあるという知見に基づく。

【0015】

一層ずつの固体／固体積層造形法を実施するための複数の作業の一部を実行可能にする自動装置が既に存在する。

【0016】

そのような装置は、好ましくは真空タイプであるテーブルと、例えばクロス部材を介して、このテーブルの上方にて変位移動可能に取り付けられた複数の機械加工工具と、を備え、このクロス部材は、このテーブルの上方にて長手方向に移動可能であるとともに、クロス部材に沿って移動可能な複数の機械加工工具を備え、そのような移動は中央演算装置によって管理される。

【0017】

しかしながら、そのような装置は用途が限定的であり、本発明に係るプロセス全体の実施を可能にするものではない。

【0018】

したがって、本願の主題はまた、このような欠陥を克服するとともに本発明に係る方法を実施することを可能にする装置でもある。

【0019】

本発明に係る、固体／固体積層造形法に従ったオブジェクトの一層ずつの製造の自動化を可能にする装置は、
真空によって保持される機械加工テーブルと、
前記テーブルの上方にて変位移動可能に取り付けられた少なくとも１つの機械加工工具と、
を備え、
前記装置は旋回ステーションを更に備え、該旋回ステーションは、
前記テーブルの上方にて長手方向に移動可能であるとともに、上下方向に移動可能なクロス部材であって、該クロス部材に平行な軸の周りに回転運動可能に取り付けられた、プレートの把持手段を運ぶ、クロス部材と、
前記プレートを、その２つの面のうちいずれか一方で、前記把持手段を介して把持可能にし得るように設計された、プレートの支持手段と、
プレート、セット、またはシートの、マーキングおよび位置決めを可能にし得る、ＸおよびＹ方向の楔留め手段と、
を備える、ことを特徴とする。

【0020】

この旋回ステーションは、セットを上下反転させることに何より適しているが、単なるプレートを上下反転させるのも可能であるのと同様に、必要に応じて、シートを上下反転させるように構成することが十分可能である、ということに注目すべきである。

【0021】

本発明に係る装置の更なる特徴によれば、前記旋回ステーションの前記把持手段が運ぶ前記クロス部材は、２つのベンチ上に移動可能に取り付けられ、一方、工具保持部は、同じ２つのベンチ上の可動クロス部材に沿って移動可能に取り付けられている。

【0022】

本発明に係る装置の別の更なる特徴によれば、前記工具保持部には、切削したパーツを把持する手段、ならびに接着手段などが適用可能である。

【0023】

本発明に係る装置の変形例によれば、機械加工手段も、前記工具保持部に適用可能である。

【0024】

実際、既存の装置はそれぞれ、既に述べたように、テーブルと、このテーブルの上方にて変位移動可能に取り付けられた複数の機械加工工具と、を備える。本発明に適合させることを目的として、これら既存のテーブルを適用することが可能である。したがって、セットを得るためにプレートを切削および機械加工することが可能なこれら既存のテーブルに、一方で旋回手段、ならびに工具保持部、およびセットに由来するパーツを把持および接着する複数の工具が追加される。

【0025】

既存の装置への適応を構成しない装置では、工具保持部は、切削工具および機械加工工具も運ぶように構成される。

【0026】

本発明に係る装置の別の更なる特徴によれば、該装置は、前記工具保持部に関連付けられた、前記テーブルの清掃手段を更に備える。

【0027】

本発明に係る装置の別の更なる特徴によれば、該装置は、組み立て領域を備え、該組み立て領域は、製造対象の前記オブジェクトを、前記機械加工テーブルの高さに依存する高さに維持することが可能な昇降機に関連付けられた、載置テーブルを備える。

【0028】

本発明に係る装置の別の更なる特徴によれば、前記組み立て領域は、組み立て中および接着後に、前記載置テーブルに対して前記オブジェクトを締め付ける手段を備え、該手段は、前記オブジェクトの押圧を行うために、前記テーブルの前記昇降機と協働する。

【0029】

本発明に係る装置の別の更なる特徴によれば、プレートの前記支持手段は、前記機械加工テーブルに格納可能に取り付けられている。

【0030】

本発明に係る方法および装置の利点および特徴は、それらの非限定的な複数の実施形態を表す添付の図面に関連する、以下の説明からより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図2】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図3】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図4】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図5】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図6】本発明に係る方法を用いた、オブジェクトを構築する種々の工程の概略斜視図を示す。

【図7】本発明に係る装置の概略斜視図を示す。

【図8】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図9】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図10】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図11】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図12】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図13】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図14】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図15】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図16】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図17】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図18】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図19】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図20】本発明に係る方法を実施する種々の連続工程における、同装置の概略斜視図を示す。

【図21】本発明に係る装置の変形例の概略斜視図を示す。

【図22】本発明に係る装置の別の変形例の概略斜視図を示す。

【図23】本発明に係る同装置の別の変形例の概略斜視図を示す。

【図24】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【図25】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【図26】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【図27】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【図28】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【図29】特定の使用構成における、本装置のこの同変形例の部分概略斜視図を表す。

【発明を実施するための形態】

【0032】

図１を参照すると、Ｓｔｒａｔｏｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ（登録商標）として知られているような、固体／固体積層造形法を用いてオブジェクトを一層ずつ製造するための材料プレートＭを作製する３つの工程を見ることができる。

【0033】

本発明の方法によれば、複製されるオブジェクトは、この例では１つの軸のみであるが、１つまたは複数の軸と、厚みとに沿って、複数の異なるシートに予めデジタル的に分解されている。これらのシートは、プレートＭ上にセットＰとして配置され、一方、切削および機械加工用の１つまたは複数の工具の複数の軌道が規定されている。

【0034】

図１において、工程Ａは、３Ｄ仕上げにおける、プレートＭの表側Ｒのスライス加工およびマイクロフライス加工に相当し、工程Ｂは、裏側Ｖを工具に露出させるためのプレートＭの上下反転に相当し、工程Ｃは、２Ｄ荒加工における、この例では５つのシートＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、およびＳ５である、複数のシートの裏側のセットに対するマイクロフライス加工に相当する。

【0035】

図２では、シートＳ１がセットＰから抜き出され、位置決めがされ、また、一方で、３Ｄ仕上げのマイクロフライス加工、および、その上縁への接着剤塗布が施される。

【0036】

図３では、シートＳ２がセットＰから抜き出され、シートＳ１に対する載置、位置決め、および組み立てが行われ、続いて、その全体に対して、３Ｄ仕上げのマイクロフライス加工、およびシートＳ２の上縁への接着剤塗布が施される。

【0037】

図４では、シートＳ３がセットＰから抜き出され、シートＳ２に対する載置、位置決め、および組み立てが行われ、続いて、その全体に対して、マイクロフライス加工、３Ｄ仕上げにおける接合部の余剰分の除去、およびシートＳ３の上縁への接着剤塗布が施される。

【0038】

図５では、シートＳ４がセットＰから抜き出され、シートＳ３に対する載置、位置決め、および組み立てが行われ、続いて、その全体に対して、マイクロフライス加工、３Ｄ仕上げにおける接合部の余分な材料の除去、およびシートＳ４の上縁への接着剤塗布が施される。

【0039】

最後に、図６では、シートＳ５がセットＰから抜き出され、シートＳ４に対する載置および組み立てが行われ、続いて、オブジェクトＯを得るために、その全体に対して３Ｄ仕上げのマイクロフライス加工が施される。

【0040】

各工程において、マイクロフライス加工をすることによって、各プレートおよび接合部の厚さの潜在的なばらつきに関連する、ＸＹ平面に直交するいわゆる垂直Ｚ軸に沿った欠陥を修正することも可能になる点に注意されたい。

【0041】

ここで図７を参照すると、上述した方法を自動的に実施することを可能にする、本発明に係る装置１を見ることができる。

【0042】

この装置１は、好ましくは真空テーブルであるテーブル２と、横方向および縦方向にテーブル２に隣接する２つのベンチ３０および３１を含む、デカルトガントリ３と、を備える。デカルトガントリ３上を、可動クロス部材が長手方向に移動可能であり、可動クロス部材上には、可動クロス部材に沿って工具保持部３３が移動可能に取り付けられている。一方、テーブル２の一端には、工具保持部３３に適用することを意図した複数の工具３４が保管されている。

【0043】

本装置の表現は限定的ではなく、本装置は、例えば長手方向の移動がベースのレベルで実行されるように設計され得る、という点に注意されたい。

【0044】

装置１はまた、２つのベンチ３０および３１と協働する搭載／旋回ステーション４を備え、搭載／旋回ステーション４は、それぞれベンチ３０および３１上を変位移動可能な２つの搬送部４０および４１と、搬送部４０および４１上を上下方向に移動可能であるとともに軸回転運動可能であり、把持手段４３を運ぶ、クロス部材４２と、を備える。旋回ステーション４はまた、工具３４が保管されている側とは反対側のテーブル２の端部に配置されたコンソール４４を備え、コンソール４４は、把持手段４３が通過可能な中央の空間を形成するために互いから離隔した、２つのブラケット４５を基本的に備える。

【0045】

別の構成では、２つのブラケット４５は、図２２に示すように、テーブル２の中に格納可能なフォークの複数の歯４６と置き換え可能である。

【0046】

ここで図８～１９を参照して、装置１を用いて実施される製造方法の各工程について説明する。

【0047】

図８では、把持手段４３は、テーブル２の上に載置するために材料プレートＭを保管場所から取り出しており、いわゆる水平ＸＹ平面における位置決めは、この例では複数のスタッド２１に対して押し付けて楔留めすることによって行われる。

【0048】

図９では、セットＰを作製するために、プレートＭの表側Ｒが工具３４を用いてスライス加工され、３Ｄ仕上げにおいて機械加工される。

【0049】

図１０～１４は、セットＰの上下反転に関する。図１０では、プレートＭは把持手段４３によって把持され、続いて図１１では、その裏側Ｖを下にしてコンソール４４の上に載置され、続いて図１２では、その裏側ＶでプレートＭを把持するために、把持手段４３がブラケット４５の間においてプレートＭの下方に位置し、最終的に図１３では、プレートＭは上下反転され、図１４に示すように、その表側Ｒを下にしてテーブル２の上に載置される。

【0050】

図１３において見ることができることとして注目すべき点は、プレートＭを上下反転させる段階で、テーブル２の清掃がマスク期間中に行われ、工具保持部３３は、スクレーパや電気掃除機などの清掃手段３５を把持しており、清掃手段３５は、機械加工残留物をテーブル２から押し出したり吸引したりするために、この例では容器２０の中に落とし込むために、表面上を移動する、という点である。

【0051】

図１５では、プレートＭの裏側Ｖが２Ｄ荒加工において機械加工され、一方、図１６では、層Ｓ１がセットＰから取り出され、図１７では、載置／積層領域においてプレートＭと並べてテーブル２の上に載置される。

【0052】

図面に示された載置／積層領域と機械加工領域とは、例えば図２２に示すように、置き換え可能であり得る点に注意されたい。図１８では、シートＳ２がセットから取り出されてシートＳ１と並べて載置され、一方、図１９では、シートＳ３がセットから取り出され、機械加工後のシートＳ１およびＳ２の上に載置され、次にそれらは接着される。

【0053】

図２０では、工具保持部３３および清掃手段３５が残留物を排出する一方、完成したオブジェクトＯを見ることができる。

【0054】

ここで図２１を参照すると、本発明に係る装置の変形例、より具体的には既存の装置への適用例を見ることができる。

【0055】

この既存の装置は、可動ガントリ６が関連付けられたテーブル５を備え、可動ガントリ６は、テーブル５に沿って移動可能な２つの横方向支柱６０および６１と、それらを接続するクロス部材６２と、を備え、クロス部材６２は、それゆえテーブル５の上方にて移動可能であり、また、テーブル５の端部に保管された機械加工工具６４を把持可能な工具保持部６３が、クロス部材６２に沿って移動可能である。

【0056】

本発明によれば、既存のテーブル５は、本発明に係る方法を再現可能となるために、ガントリ３と、旋回ステーション４とを付加することによって補完される。ガントリ３は、２つのベンチ３０および３１と、工具保持部３３を移動させることを意図する可動クロス部材３２と、を備える。工具保持部３３は、複数のシートを把持、接着、および押圧する作業、ならびに、テーブル５を清掃する作業に供される。旋回ステーション４は、２つの搬送部４０および４１と、クロス部材４２と、把持手段４３と、コンソール４４と、を備える。

【0057】

図示された実施形態では、本装置は、機械加工ステーション７に外付けで関連付けられており、機械加工ステーション７は、仕上げ作業、すなわち、限定されるものではないが、指標付けに使用された拡張部またはトリガーガードの除去を行うことが可能である。

【0058】

ステーション７は、５軸での機械加工のための、２つの回転軸を有する工具保持部、または双回転ヘッドを介して、機械加工工具を工具保持部３３に関連付けることと、有利に置き換えることができることに注意されたい。このような構成は、すなわち、全ての機能を同じ装置に統合することを可能にする。

【0059】

ここで図２２を参照すると、別の変形例、すなわち、図７に示す装置の変形例を見ることができる。

【0060】

この装置には、機械加工／清掃機能と接着／積層機能とを分離できるように、組み立て用の複数のシートの接着および取扱いに特化した工具保持部８０が関連付けられた、更なる可動クロス部材８が追加されている。このように分離することによって、マスク期間中におけるより効率的な処理が可能になる。

【0061】

ここで図２３、ならびに図２４、２５、２６、２７、２８、および２９を参照すると、本発明に係る方法を自動的に実施することを可能にする本装置の変形例を見ることができ、その変形例では、１つまたは複数の作業に特化した種々のステーションは、上述したものとは別様に設計されている。

【0062】

そして、本装置全体を示す図２３では、本装置が、テーブル２と、工具保持部６３を備えた可動式ガントリ６と、把持プレート４８が間を移動可能である２つの可動式支柱４７を備える可動式ガントリからなる、複数のプレートＭのための搭載／旋回ステーション４と、最後に、製造されるオブジェクトを載置することに特化した組み立て領域９と、を備えているのが分かる。

【0063】

図２４および２５においてより詳細に見ることができるように、組み立て領域９は載置テーブル９０を備え、載置テーブル９０は、載置されているオブジェクトが漸進的に下降することができるように昇降機に関連付けられており、その結果、最後に組み立てられたシートは、常に機械加工テーブル２と同じレベルにあることが可能である。

【0064】

更に、載置テーブル９０は、組み立て後のオブジェクトを抜き出すことができるように、複数の穴９２を通して載置テーブル９０を貫通可能な複数の持ち上げスタッド９１と協働する。

【0065】

ここで図２６を参照すると、載置テーブル９０は、その昇降機ならびに搭載／旋回ステーション４の把持プレート４８に関連付けられることで、接着後の押圧作業を容易にし得ることが分かる。

【0066】

そして、把持プレート４８は、載置テーブル９０上に配置された、接着されたばかりの複数のシートの積層体（図示せず）の上で上下反転され、一方で、組み立て領域に含まれる複数のフランジ９３が、載置テーブル９０の周辺部において、把持プレート４８を締め付け、他方で、その昇降機に関連付けられた載置テーブル９０が、下から上へ積層体を押圧する。

【0067】

有利には、この押圧力は、搭載／旋回ステーション４のガントリによってではなく、複数のフランジ９３によって受け止められる。

【0068】

ここで図２７および２８を参照すると、テーブル２にはフォーク２２が組み込まれているのが分かり、フォーク２２はテーブル２から引き出され得て、プレートＭ（図示せず）が表側において機械加工された後にそれを持ち上げる。それにより、プレートＭを上下反転することを視野に入れて、機械加工されていないその裏側でプレートＭを把持するために把持プレート４８がその下方を通過できるようにする。機械加工されていない裏側で把持することは、プレートＭの把持を容易にする。

【0069】

図２９を参照すると、ガントリ６には、３つの把持点６６を備えた把持部６５が装備されており、非常に安定した形で複数のシートを把持することができることが分かる。

【0070】

これらの図面に示す本装置によれば、よりコンパクトで剛性のある設計でありながら、上述した各装置と同じように本発明に係る方法を実行することが可能である。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】