JP2002205341A - Composite material molding apparatus and composite material molding method - Google Patents

Composite material molding apparatus and composite material molding method

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JP2002205341A
JP2002205341A JP2001001949A JP2001001949A JP2002205341A JP 2002205341 A JP2002205341 A JP 2002205341A JP 2001001949 A JP2001001949 A JP 2001001949A JP 2001001949 A JP2001001949 A JP 2001001949A JP 2002205341 A JP2002205341 A JP 2002205341A
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fiber
fibers
composite material
molding
guide
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JP2001001949A
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Japanese (ja)
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Ryota Hiura
亮太 日浦
Hirofumi Furukawa
洋文 古河
Akihiro Maekawa
明寛 前川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a molding processing time. SOLUTION: In the composite material molding apparatus for molding a composite material by pressing a plurality of fibers 1 to an object under heating by a head part 8, paired guide rollers 3, 4, 5 and 6, constituted so that the outer peripheral surfaces thereof are made uneven so as to be meshed with each other and the respective fibers are held between the meshed surfaces to be fed out, and a guide 7, which holds a plurality of the fed fibers 1 from both surfaces of them at the position on the upstream side of a pressure roller 9 to guide them to the pressure roller 9, are provided. Each of the paired guide rollers 3, 4, 5 and 6 is formed by laminating a plurality of disc members 14 having different diameters in the axial direction of the roller and the respective disc members 14 can be rotated separately and independently.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合材料をファイ
バープレースメント成形法により成形する複合材成形装
置および複合材成形方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite material molding apparatus and a composite material molding method for molding a composite material by a fiber placement molding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化樹脂による大型製品の製造方法
には、従来から、つぎの三つの成形方法が一般的に知ら
れている。第1の方法としてのフィラメントワインディ
ング成形法では、特開平5−208427号に開示され
た成形装置で利用されているように、樹脂を含浸した繊
維基材を連続的に供給して軸方向に移動するマンドレル
に巻き付ける。そして、マンドレルの外周面全体に均一
に繊維基材を巻き付けたら、この巻き付け状態のまま硬
化させ、その後マンドレルから繊維を引き抜くという成
形法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following three molding methods are generally known as a method for producing a large product using a fiber reinforced resin. In a filament winding molding method as a first method, as used in a molding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-208427, a fiber base material impregnated with a resin is continuously supplied to move in an axial direction. Wrap around the mandrel. Then, when the fiber base material is uniformly wound around the entire outer peripheral surface of the mandrel, it is cured in the wound state, and thereafter, the fiber is pulled out from the mandrel.

【0003】このフィラメントワインディング成形法は
主として円筒状の繊維強化樹脂製品を成形するために利
用されている。フィラメントワインディング成形法は、
フィラメントの巻き付けから成形までを自動化された設
備で行うことができるので低コストでの製造が可能であ
る。しかしながら、繊維基材をマンドレルの外周側から
巻き付けているので、凹面含む面等複雑な形状の製品を
成形することが困難であり、主としてシャフトや円筒状
製品の成形にしか利用できないという欠点がある。
[0003] This filament winding molding method is mainly used for molding a cylindrical fiber reinforced resin product. Filament winding molding method,
Since the process from the winding of the filament to the molding can be performed by an automated facility, the production can be performed at low cost. However, since the fiber base material is wound from the outer peripheral side of the mandrel, it is difficult to mold a product having a complicated shape such as a surface including a concave surface, and has a drawback that it can be mainly used only for molding a shaft or a cylindrical product. .

【0004】第2の成形法としてのオートクレーブ成形
は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ
(成形の用意ができている樹脂、添加物、および繊維状
または繊条状強化剤の混合物)というシートを多数積層
し、真空脱泡してオートクレーブ(高温高圧下で化学反
応、抽出、殺菌等を行うための耐圧容器)中で、不活性
ガスによって加熱・加圧して成形する方法である。この
方法では、例えば飛行機の翼面等比較的簡単な形状の部
品を、幅100mm程度のプリプレグをローラによって
積層して製造することができる。
[0004] Autoclave molding as a second molding method is a prepreg in which a reinforcing fiber is impregnated with a thermosetting resin (a mixture of a resin, additives, and a fibrous or filamentous reinforcing agent ready for molding). ) Are stacked, heated and pressurized with an inert gas in an autoclave (a pressure vessel for performing chemical reaction, extraction, sterilization, etc. under high temperature and high pressure) and molded. . In this method, for example, parts having a relatively simple shape such as the wing surface of an airplane can be manufactured by laminating a prepreg having a width of about 100 mm using a roller.

【0005】この場合、製品表面の緩やかな凹凸部分は
プリプレグの伸縮の範囲で吸収してしまうため、曲率の
小さな製品では問題ないが、曲率の大きな製品ではプリ
プレグに弛みが生じてしまうので、複雑な形状の成形を
行うことはできないという欠点がある。また、オートク
レーブ成形法では、成形後製品の端部でプリプレグを切
断する必要があるため、大量のプリプレグが無駄になる
という欠点がある。
In this case, the gently uneven portion of the product surface is absorbed in the range of expansion and contraction of the prepreg, so that there is no problem with a product having a small curvature. However, a product with a large curvature causes slack in the prepreg. There is a drawback that it is not possible to perform molding of a complicated shape. In addition, the autoclave molding method has a disadvantage that a large amount of prepreg is wasted because it is necessary to cut the prepreg at the end of the product after molding.

【0006】これら二つの成形法の欠点を補強する成形
方法として、近年、ファイバープレースメント成形法が
利用されている。この方法を利用した従来の成形装置と
しては、図9(a)および(b)に示す成形装置が一般
的に知られている。図9に示す従来の成形装置では、装
置上部から複数のワイヤー状または幅1〜10mm、厚
さ0.5〜1mmの幅狭のテープ状ファイバー901を
一定間隔で並列してヘッド部902へ搬送している。あ
るいはワイヤー状または幅狭のテープ状ファイバー90
1を一つまたは複数の案内ローラを介してヘッド部へ繰
り出し(搬送し)ている。
In recent years, a fiber placement molding method has been used as a molding method for reinforcing the disadvantages of these two molding methods. As a conventional molding apparatus using this method, a molding apparatus shown in FIGS. 9A and 9B is generally known. In the conventional molding apparatus shown in FIG. 9, a plurality of wire-shaped or narrow tape-shaped fibers 901 having a width of 1 to 10 mm and a thickness of 0.5 to 1 mm are conveyed to the head unit 902 from the upper part of the apparatus at regular intervals. are doing. Or a wire-shaped or narrow tape-shaped fiber 90
1 is fed (conveyed) to the head section via one or a plurality of guide rollers.

【0007】そして、ヘッド部902の成形ローラ90
3の手前位置でガイド部材904により各ファイバー間
を狭い幅に揃えた後、ヒータ906でファイバーを加熱
する。そして、成形ローラ903を回転させながら加熱
された複数のファイバー901を対象物907に貼付し
ていく。ファイバー901は熱硬化性樹脂を含浸してい
るので、対象物907に弱い接着力で貼付されていく。
成形ローラ903はファイバー901を対象物に貼付し
ながら移動し対象物の端部に達すると、カッター905
でファイバーを切断する。そして、つぎの成形を開始す
る前に、ファイバーをコンベア状のローラ908で挟持
して送り出し、ファイバー先端を成形ローラ903まで
導入している。
The forming roller 90 of the head 902
After the fibers are aligned to a narrow width by the guide member 904 at a position before the third position, the fibers are heated by the heater 906. Then, the plurality of heated fibers 901 are attached to the object 907 while rotating the forming roller 903. Since the fiber 901 is impregnated with a thermosetting resin, the fiber 901 is attached to the object 907 with a weak adhesive force.
The forming roller 903 moves while adhering the fiber 901 to the object, and when reaching the end of the object, the cutter 905.
Cut the fiber with. Then, before starting the next molding, the fiber is sandwiched by a conveyor-shaped roller 908 and sent out, and the fiber tip is introduced to the molding roller 903.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のファイバープレースメント成形法を利用した
成形装置では、使用するファイバーがワイヤー状または
幅狭のテープ状であるため、一度に成形できる幅を広く
とることができず、このため一定の面積を有する対象物
を成形するためには時間を要してしまうという問題があ
る。一度に成形できる幅を広く取るため、幅広のテープ
状ファイバーを使用することも考えられる。しかしなが
ら、図9に示す従来の成形装置では、複数のファイバー
を整列させるためガイド部材によりファイバーを外方か
ら幅方向に押圧しているので、幅広のテープ状ファイバ
ーを整列するために作用させる押圧力が過大となり、幅
広のファイバーを使用することができない。
However, in such a molding apparatus utilizing the conventional fiber placement molding method, the fiber used is in the form of a wire or a narrow tape, so that the width that can be molded at a time is limited. There is a problem that it cannot be widened, and it takes time to mold an object having a certain area. In order to increase the width that can be formed at a time, it is conceivable to use a wide tape-like fiber. However, in the conventional molding apparatus shown in FIG. 9, since the fibers are pressed in the width direction from the outside by the guide member in order to align the plurality of fibers, the pressing force applied to align the wide tape-like fibers is used. Is too large to use wide fibers.

【0009】また、成形中、案内ローラ間にはヘッド位
置を移動させるための回転軸の動作により捻れが生じ
る。また、案内ローラのファイバーの送り側ロールと受
け側ロールとの間に捻れが生じる場合もある。このため
従来の成型装置において幅広のテープ状ファイバーを複
数使用した場合には、装置上部からガイド部材の中間部
分でファイバー配列全体の幅が狭くなるため隣接するフ
ァイバーが接触しやすくなる。ファイバーは熱硬化性樹
脂を含浸しているので、互いに接触すると接着して絡み
合ってしまう。
During the molding, a twist is generated between the guide rollers due to the operation of the rotating shaft for moving the head position. Further, there is also a case where the twist is generated between the feed roller and the receiver roller of the fiber of the guide roller. For this reason, when a plurality of wide tape-shaped fibers are used in the conventional molding device, the width of the entire fiber array is narrowed from the upper portion of the device to the intermediate portion of the guide member, so that adjacent fibers are easily brought into contact. Since the fibers are impregnated with a thermosetting resin, they come into contact and entangle when they come into contact with each other.

【0010】また、従来の装置では、ガイド部材により
ファイバーを外方から幅方向に押圧しているので、ファ
イバーがガイド部材内部で詰まってしまうおそれがあ
る。このように従来の成形装置において、複数の幅広テ
ープ状ファイバーを使用した場合には、ファイバーの絡
み合いやガイド部材内部での詰まり等により、複数のフ
ァイバーをヘッド部へ安定して供給することができない
という問題がある。
Further, in the conventional apparatus, since the fiber is pressed in the width direction from the outside by the guide member, the fiber may be clogged inside the guide member. As described above, in the conventional molding apparatus, when a plurality of wide tape-shaped fibers are used, the plurality of fibers cannot be stably supplied to the head portion due to entanglement of the fibers or clogging in the guide member. There is a problem.

【0011】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、複数の幅広のテープ状ファイバーを同時に搬送する
ことにより成形の処理時間を短縮することができる複合
材成形装置および複合材成形方法を提供することを主な
目的とする。本発明の他の目的は複数のテープ状ファイ
バーのヘッド部への安定した供給を行える複合材成形装
置および複合材成形方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above, and has an object to provide a composite material molding apparatus and a composite material molding method capable of shortening a molding processing time by simultaneously transporting a plurality of wide tape-shaped fibers. The main purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a composite material forming apparatus and a composite material forming method capable of stably supplying a plurality of tape-like fibers to a head portion.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1にかかる発明は、複数のファイバーを加熱
下でヘッド部により対象物に加圧することにより複合材
を成形する複合材成形装置において、複数のテープ状フ
ァイバーを、その厚み方向に交互にずらした状態でヘッ
ド部へ搬送する搬送手段を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a composite material molding method in which a composite material is molded by pressing a plurality of fibers to an object under heating by a head portion. The apparatus is characterized in that a transport means is provided for transporting the plurality of tape-shaped fibers to the head section while being alternately shifted in the thickness direction thereof.

【0013】この請求項1にかかる発明において、「厚
み方向に交互にずらした状態」とは、隣接するファイバ
ーがその厚み方向に間隔を有する状態をいう。本発明で
は、このように搬送手段が複数のテープ状ファイバー
を、その厚み方向に交互にずらした状態でヘッド部へ搬
送するので、搬送中にテープ状ファイバー間の幅が狭く
なっても互いに接触して絡み合うことがなく、ファイバ
ーのヘッド部への安定した供給が可能となる。また、複
数のファイバーは搬送中に接触することはないので、従
来の成形装置で使用されているファイバーよりも幅広の
ものを使用することができ、さらに交互に厚み方向にず
れた状態であれば、ファイバーの幅方向の間隔を設ける
必要もないので、広い面積の対象物にファイバーを貼付
する場合でも何度も対象物の表面を往復する必要はな
く、成形の処理時間を短縮することができる。
In the invention according to the first aspect, "a state in which the fibers are alternately shifted in the thickness direction" means a state in which adjacent fibers have an interval in the thickness direction. In the present invention, since the transporting means transports the plurality of tape-like fibers to the head portion while being alternately shifted in the thickness direction, even if the width between the tape-like fibers becomes narrower during the transport, they come into contact with each other. As a result, the fiber can be stably supplied to the head. Also, since the plurality of fibers do not come into contact during transportation, it is possible to use fibers wider than the fibers used in the conventional molding apparatus, and if the fibers are alternately shifted in the thickness direction. Since there is no need to provide an interval in the width direction of the fiber, there is no need to reciprocate on the surface of the object many times even when attaching the fiber to an object having a large area, and the processing time for molding can be reduced. .

【0014】本発明における搬送手段は複数のテープ状
ファイバーを厚み方向に交互にずらした状態でヘッド部
へ搬送するものであれば、その構成は特に限定されるも
のではない。このような搬送手段としては、複数のファ
イバーを挟み込んで送り出す一対のローラであって、そ
の外周面がファイバーのずれに対応した複数の異なる径
を有するものを使用したり、ファイバーのずれに対応し
て別個に設けられた複数のローラを用いることが可能で
ある。また、単に厚み方向に交互にずらした案内穴を穿
ったガイド板を通じて案内することも可能である。ま
た、隣接するファイバーが厚み方向に間隔を有する状態
であれば、幅方向に間隔を開けるか否かは任意に構成す
ることができる。
The configuration of the transport means in the present invention is not particularly limited as long as the transport means transports the plurality of tape-like fibers to the head portion while being alternately shifted in the thickness direction. As such a conveying means, a pair of rollers which sandwich and feed a plurality of fibers and whose outer peripheral surfaces have a plurality of different diameters corresponding to the deviation of the fiber may be used, or may be adapted to the deviation of the fiber. It is possible to use a plurality of separately provided rollers. Further, it is also possible to simply guide through a guide plate having a guide hole alternately shifted in the thickness direction. In addition, if adjacent fibers have an interval in the thickness direction, it can be arbitrarily configured whether or not the interval is provided in the width direction.

【0015】また、請求項2にかかる発明は、請求項1
に記載の複合材成形装置において、前記搬送手段は、前
記各ファイバーを別個独立に搬送するものであることを
特徴とする。
[0015] The invention according to claim 2 is based on claim 1.
In the composite material molding apparatus described in the above, the transport means transports each of the fibers separately and independently.

【0016】この請求項2にかかる発明では、搬送手段
は各ファイバーを別個独立に搬送するので、一つのファ
イバーが他のいずれかのファイバーの搬送に追従したり
影響を受けたりすることがない。このため、他のファイ
バーの搬送に伴うファイバーの滑りを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, the transporting means transports each fiber independently, so that one fiber does not follow or be affected by the transport of any other fiber. For this reason, it is possible to prevent the fiber from slipping due to the transport of another fiber.

【0017】また、請求項3にかかる発明は、請求項1
または2に記載の複合材成形装置において、前記搬送手
段は、外周面が互いに噛合する凹凸状に形成され、各噛
合面で各ファイバーを挟持して送り出す一対のロール
と、前記搬送される複数のファイバーを、ヘッド部に対
する上流位置で両面側から挟み込んでヘッド部へ導入す
るガイド部と、を備えたものであることを特徴とする
[0017] The invention according to claim 3 is based on claim 1.
Or in the composite material forming apparatus according to 2, the conveying means is formed in a concavo-convex shape in which an outer peripheral surface is meshed with each other, and a pair of rolls which sandwich and send out each fiber at each meshing surface; And a guide section for sandwiching the fiber from both sides at an upstream position with respect to the head section and introducing the fiber into the head section.

【0018】この請求項3にかかる発明では、一対のロ
ールの外周面が互いに噛合する凹凸状を形成し、噛み合
い面で各ファイバーを挟持するので、複数のファイバー
は交互に厚み方向にずれた状態でヘッド部に搬送されて
いく。そして、ヘッド部に対する上流位置ではガイド部
が複数のファイバーをその両面側から挟み込む。ここで
ファイバーの両面側とは、ファイバーの厚み方向の側を
意味する。このため、交互に厚み方向にずれた状態で搬
送されてきた複数のファイバーはガイド部を通過するこ
とにより一列に整列されてヘッド部に導入される。
According to the third aspect of the present invention, since the outer peripheral surfaces of the pair of rolls are formed in an irregular shape that meshes with each other and each fiber is sandwiched between the meshing surfaces, the plurality of fibers are alternately shifted in the thickness direction. To the head section. Then, at the upstream position with respect to the head portion, the guide portion sandwiches the plurality of fibers from both sides thereof. Here, both sides of the fiber mean the side in the thickness direction of the fiber. For this reason, the plurality of fibers conveyed in a state of being alternately displaced in the thickness direction pass through the guide portion, are aligned in a line, and are introduced into the head portion.

【0019】本発明では、このようにファイバーがガイ
ド部に導入される直前までは厚み方向に交互にずれた状
態で搬送されるので、一対のロールにねじれが生じた場
合等でも、搬送途中で隣接するファイバーと接触し絡み
合うことを防止することができる。また、ガイド部はテ
ープ状ファイバーをその厚み方向から挟み込んで整列さ
せるので、ファイバーの幅方向から押圧して整列させる
従来の成形装置に比べて、ガイド部からファイバーに作
用させる押圧力は微小程度で済み、この結果ファイバー
がガイド部内で詰まることもない。このように本発明に
よれば、ファイバーの絡み合いや詰まりを防止できるの
で、ファイバーのヘッド部への安定した供給を実現でき
る。また、このため幅広のテープ状ファイバーを使用す
ることができ、広い面積の対象物であっても成形の処理
時間を短縮することが可能となる。
In the present invention, the fibers are conveyed in a state of being alternately shifted in the thickness direction until immediately before the fibers are introduced into the guide portion. Therefore, even when the pair of rolls are twisted, the fibers are conveyed during the conveyance. It is possible to prevent the fiber from coming into contact with the adjacent fiber and becoming entangled. In addition, the guide section sandwiches and aligns the tape-shaped fiber from its thickness direction, so that the pressing force applied to the fiber from the guide section is very small compared to the conventional molding device that presses and aligns the fiber from the width direction of the fiber. As a result, the fiber does not clog in the guide portion. As described above, according to the present invention, the entanglement and clogging of the fibers can be prevented, so that a stable supply of the fibers to the head portion can be realized. In addition, a wide tape-shaped fiber can be used, and the processing time for molding can be reduced even for an object having a large area.

【0020】また、請求項4にかかる発明は、請求項3
に記載の複合材成形装置において、前記一対のロールの
それぞれは、径の異なる複数の円盤部材をローラ軸方向
に積層したものであり、各円盤部材は別個独立に回転可
能であることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3.
In the composite material forming apparatus according to the above, each of the pair of rolls, a plurality of disk members having different diameters are laminated in the roller axis direction, and each disk member is rotatable independently and independently. I do.

【0021】成形中は、ヘッド部の成形ロールと対象物
に張力を受けて、複数のファイバーの全てがほぼ同一速
度で搬送される。この場合、各円盤部材が全て同一の回
転速度で回転していると、円盤部材の径が異なるため小
径の円盤部材はファイバーの送り速度に対して速い速度
で回転しようとし、逆に大径の円盤部材はファイバーの
送り速度に対して遅い速度で回転しようとするため、小
径円盤部材または大径円盤部材のいずれか一方で、円盤
部材外周面とファイバーとの間で滑りが生じやすくな
り、ファイバー表面の樹脂が剥がれて円盤部材(ロー
ル)に付着したり、ファイバーの張力が過大になったり
あるいは過小になって、ファイバーに弛みを生じる場合
がある。本発明では、各円盤部材を別個独立に回転可能
としているので、ファイバーごとの送り速度の相違や各
円盤部材の回転速度の相違を吸収することができ、円盤
部材外周面とファイバーとの間の滑りを防止することが
できる。このため、滑りに起因するファイバーから剥離
した樹脂のロールへの付着やファイバーの弛みを防止す
ることができ、ファイバーのヘッド部の安定した供給が
可能となる。
During the forming, all of the plurality of fibers are conveyed at substantially the same speed under the tension of the forming roll of the head portion and the object. In this case, if all the disk members are rotating at the same rotational speed, the diameter of the disk members is different, so the small-diameter disk member attempts to rotate at a speed higher than the fiber feed speed, and conversely, the large-diameter disk member Since the disc member tries to rotate at a speed slower than the fiber feed speed, slipping easily occurs between the disc member outer peripheral surface and the fiber in either the small-diameter disc member or the large-diameter disc member, and the fiber In some cases, the resin on the surface is peeled off and adheres to the disk member (roll), or the tension of the fiber becomes too large or too small, causing the fiber to be loosened. In the present invention, since each disk member is independently rotatable, it is possible to absorb the difference in the feed speed for each fiber and the difference in the rotation speed of each disk member. Slip can be prevented. For this reason, adhesion of the resin peeled from the fiber to the roll and slackening of the fiber due to slippage can be prevented, and stable supply of the fiber head can be achieved.

【0022】また、請求項5にかかる発明は、請求項3
または4に記載の複合材成形装置において、前記ガイド
部は、複数のファイバーの通路を各ファイバーごとに仕
切る仕切部材を備えていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3.
In the composite material forming apparatus according to the fourth aspect, the guide unit includes a partition member that partitions a plurality of fiber passages for each fiber.

【0023】この請求項5にかかる発明では、ガイド部
内のファイバーの通路が仕切部材によって仕切られてい
るので、ファイバーがガイド部内を通過する間にも互い
に接触して絡み合うことを完全に防止することができ、
ファイバーのより安定した供給を実現できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the fiber passage in the guide portion is partitioned by the partition member, it is possible to completely prevent the fibers from coming into contact with each other while they pass through the guide portion and becoming entangled with each other. Can be
More stable supply of fiber can be realized.

【0024】また、複雑な形状の複合材を成形する場合
にはファイバーごとに異なる送り量で搬送する必要があ
るが、本発明では仕切部材によってファイバーの通路が
分割されているので、隣接するファイバー間の摩擦を防
止しながら、各ファイバーごとに異なる送り量で搬送す
ることが可能となる。
In the case of molding a composite material having a complicated shape, it is necessary to carry a different feed amount for each fiber. However, in the present invention, since the fiber passage is divided by the partition member, the adjacent fibers are separated. It is possible to convey a different feed amount for each fiber while preventing friction between them.

【0025】また、請求項6にかかる発明は、複数のフ
ァイバーを加熱下でヘッド部により対象物に加圧するこ
とにより成形する複合材成形方法において、複数のテー
プ状ファイバーを、その厚み方向に交互にずらした状態
で、各ファイバーを別個独立に搬送する搬送工程と、前
記搬送される複数のファイバーをヘッド部に対する上流
位置で両面から挟み込むことにより整列してヘッド部に
導入する案内工程とを備えたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a composite material molding method for molding a plurality of fibers by pressing a plurality of fibers against an object by a head under heating, wherein the plurality of tape-like fibers are alternately arranged in the thickness direction. A transporting step of transporting each fiber separately and independently, and a guiding step of aligning and inserting the plurality of transported fibers into the head section by sandwiching them from both sides at an upstream position with respect to the head section. It is characterized by having.

【0026】この請求項6にかかる発明では、請求項1
および請求項2にかかる発明と同様に、複数のテープ状
ファイバーをその厚み方向に交互にずらした状態で搬送
されるので、搬送中にテープ状ファイバー間の幅が狭く
なっても互いに接触して絡み合うことがなく、ファイバ
ーのヘッド部への安定した供給が可能となる。また、複
数のファイバーは搬送中に接触することはないので、従
来の成形装置で使用されているファイバーよりも幅広の
ものを使用することができ、成形の処理時間を短縮する
ことができる。また各ファイバーを別個独立に搬送され
るので、他のファイバーの搬送に伴うファイバーの滑り
を防止できる。さらに、交互にずれた状態で搬送された
ファイバーは案内工程により両面から挟み込まれて一列
に整列されるので、ファイバーに作用させる押圧力は微
小程度で済み、ファイバーの詰まりを防止してヘッド部
への安定した供給を行える。
In the invention according to claim 6, claim 1 is
Similarly to the invention according to claim 2, since a plurality of tape-like fibers are conveyed while being alternately shifted in the thickness direction, even if the width between the tape-like fibers becomes narrower during the conveyance, the tape-like fibers come into contact with each other. The fibers can be stably supplied to the head without being entangled. Further, since the plurality of fibers do not come into contact with each other during transportation, a wider fiber than that used in the conventional molding apparatus can be used, and the processing time for molding can be reduced. In addition, since each fiber is transported independently, it is possible to prevent the fiber from slipping due to the transport of another fiber. Furthermore, the fibers conveyed in an alternately displaced state are sandwiched from both sides by the guiding process and aligned in a line, so that the pressing force applied to the fibers is minimal, and the clogging of the fibers is prevented and the fibers are transferred to the head. Can be supplied stably.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかる複合材成形装置および複合材成形方法の好
適な実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a composite material forming apparatus and a composite material forming method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0028】(実施の形態1)図1は、実施の形態1に
かかる複合材成形装置の全体構成図である。本実施の形
態の複合材成形装置は、幅約1〜10mmのテープ状フ
ァイバー1を複数同時に搬送して成形を行うものであ
る。図1に示すように本実施の形態の複合材成形装置
は、供給ロール2と、4個の一対の案内ローラ3,4,
5,6と、案内ガイド7と、一対のピンチローラ13
と、成形ヘッド8とを主に備えている。
(First Embodiment) FIG. 1 is an overall configuration diagram of a composite material molding apparatus according to a first embodiment. The composite material molding apparatus according to the present embodiment is configured to simultaneously transport a plurality of tape-like fibers 1 having a width of about 1 to 10 mm to perform molding. As shown in FIG. 1, the composite material forming apparatus of the present embodiment includes a supply roll 2 and a pair of four guide rollers 3, 4,
5, 6, a guide 7 and a pair of pinch rollers 13
And a molding head 8.

【0029】供給ロール2は複数のロールの軸回転によ
り複数のテープ状ファイバー1を同時に成形ヘッド8に
供給するものである。一対の案内ローラ3,4,5,6
はテープ状ファイバー1をその両面から挟持して供給ロ
ール2から成形ヘッド8へ搬送する。図2は、本実施の
形態の複合成型装置における搬送中の複数のテープ状フ
ァイバー1の配列を示す断面図である。図3は、一対の
案内ローラ3,4,5,6の構成を示す構成図である。
The supply roll 2 supplies a plurality of tape-shaped fibers 1 to the forming head 8 simultaneously by rotating the plurality of rolls axially. A pair of guide rollers 3, 4, 5, 6
Transports the tape-like fiber 1 from the supply roll 2 to the forming head 8 while holding the tape-like fiber 1 from both sides. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement of a plurality of tape-like fibers 1 being conveyed in the composite molding apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of the pair of guide rollers 3, 4, 5, and 6. As shown in FIG.

【0030】図2に示すように複数のテープファイバー
1は、その厚さ方向に間隔を設け交互にずれた状態で、
かつ幅方向には間隔を開けない状態で搬送される。一対
の案内ローラ3,4,5,6は、その外周面で複数のフ
ァイバー1を両面から挟み込んで成形ヘッド8に繰り出
すものである。一対の案内ローラ3,4,5,6は、図
3に示すように、径の異なる2種類の円盤部材14を交
互に積層して構成されており、このため案内ローラ3,
4,5,6全体の外周は搬送される複数のファイバー1
のずれに対応した凹凸状になっている。言い換えれば、
各円盤部材14の径の差が搬送される複数のファイバー
1の厚さ方向のずれ(間隔)に対応したものとなってい
る。各円盤部材14はローラ軸に夫々ベアリング18介
して取り付けられており、このため各円盤部材14は夫
々別個独立に軸回転可能となっている。
As shown in FIG. 2, the plurality of tape fibers 1 are spaced from each other in the thickness direction and are alternately shifted.
In addition, the sheet is conveyed without leaving an interval in the width direction. The pair of guide rollers 3, 4, 5, and 6 have a plurality of fibers 1 sandwiched from both sides on the outer peripheral surface thereof and are fed to a forming head 8. As shown in FIG. 3, the pair of guide rollers 3, 4, 5, and 6 are configured by alternately stacking two types of disk members 14 having different diameters.
The outer circumference of the entire 4,5,6 is a plurality of conveyed fibers 1
It has an irregular shape corresponding to the deviation. In other words,
The difference in the diameter of each disk member 14 corresponds to the displacement (interval) in the thickness direction of the plurality of fibers 1 to be conveyed. Each of the disk members 14 is mounted on a roller shaft via a bearing 18, so that each of the disk members 14 can be independently and independently rotatable.

【0031】このように各円盤部材14は別個独立に回
転可能であるため、ファイバー1ごとの送り速度の相違
や大径円盤部材14の回転速度と小径円盤部材14の回
転速度の相違を吸収することができ、円盤部材14外周
面とファイバー1との間の滑りを防止することができ
る。このため、滑りに起因するファイバー1から剥離し
た樹脂のロールへの付着やファイバー1の弛みを防止す
ることができ、ファイバー1のヘッドの安定した供給が
可能となる。
As described above, since each of the disk members 14 can rotate independently, the difference in the feed speed of each fiber 1 and the difference between the rotation speed of the large-diameter disk member 14 and the rotation speed of the small-diameter disk member 14 are absorbed. The slip between the outer peripheral surface of the disk member 14 and the fiber 1 can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the resin peeled from the fiber 1 from adhering to the roll and loosening of the fiber 1 due to the slip, and it is possible to stably supply the head of the fiber 1.

【0032】一対のピンチローラ13は、成形終了によ
りファイバー1が切断されてから、つぎの成形開始まで
の間に切断後案内ローラ3,4,5,6間に残存してい
る複数のファイバー1をその両面から挟み込んで軸回転
することにより成形ヘッド8まで繰り出すものである
(以下、この切断後のファイバー1を成形ヘッド8まで
繰り出すことを「空送り」という)。図4は空送り時に
おける一対のピンチローラ13の状態を示す説明図であ
り、図5は成形時における一対のピンチローラ13の状
態を示す説明図である。
The pair of pinch rollers 13 form a plurality of fibers 1 remaining between the guide rollers 3, 4, 5, and 6 after cutting after the fiber 1 is cut by the end of molding and before the start of the next molding. Is fed out to the forming head 8 by rotating the shaft while sandwiching it from both sides (hereinafter, feeding out the cut fiber 1 to the forming head 8 is referred to as "idling"). FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of the pair of pinch rollers 13 during idle feeding, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the state of the pair of pinch rollers 13 during molding.

【0033】図4および図5に示すように一対のピンチ
ローラ13は駆動装置(図示せず)に連結され、駆動装
置の駆動により軸回転する駆動側ローラ13bと、ファ
イバー1の空送り時に駆動側ローラ13bの軸回転に従
動回転する従動側ローラ13aとから構成される。ファ
イバー1の空送り時には駆動側ローラ13bと従動側ロ
ーラ13aとにより複数のファイバー1を挟み込んで繰
り出すようになっているが、ファイバー1の成形中に
は、従動側ローラ13aに軸15cを駆動側ローラ13
bと離れる方向に移動させて外周面には間隙が存在す
る。このためファイバー1の成形中は、ファイバー1に
対し繰り出し動作を行わないようになっている。また、
図4に示すように、駆動側ローラ13bおよび従動側ロ
ーラ13aは、案内ローラ3,4,5,6と同様に別個
独立に軸回転可能な径の異なる円盤部材14を積層した
ものとなっており、径の相違が搬送される複数のファイ
バー1の厚さ方向のずれ(間隔)と対応したものとなっ
ている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the pair of pinch rollers 13 are connected to a driving device (not shown), and a driving roller 13b which rotates by driving the driving device, and a driving device which drives the fiber 1 at idle. And a driven-side roller 13a that rotates following the shaft rotation of the side roller 13b. During the idle feeding of the fiber 1, the plurality of fibers 1 are sandwiched and fed out by the driving roller 13 b and the driven roller 13 a. During the formation of the fiber 1, the shaft 15 c is connected to the driven roller 13 a by the driving side. Roller 13
There is a gap on the outer peripheral surface by moving in the direction away from b. For this reason, the feeding operation is not performed on the fiber 1 during the molding of the fiber 1. Also,
As shown in FIG. 4, the drive-side roller 13b and the driven-side roller 13a are formed by laminating disk members 14 having different diameters which can be rotated independently and independently, similarly to the guide rollers 3, 4, 5, and 6. The difference in diameter corresponds to the displacement (interval) in the thickness direction of the plurality of conveyed fibers 1.

【0034】案内ガイド7は、厚さ方向に交互にずれて
搬送されてくる複数のファイバー1を、加圧ローラ9に
対する上流位置(加圧ローラ9の手前位置)で両面側か
ら挟み込んで整列させ(ずれをなくし)加圧ローラ9へ
導入する。図6(a)は案内ガイド7の入口側の端面図
であり、図6(b)は出口側端面図、図6(c)は側面
透視図、図6(d)はX−X矢視断面図である。図6
(a)〜(d)に示すように、案内ガイド7のファイバ
ー1の通路15の高さは入口側から出口側に向けて次第
に狭まっており、この通路15の高さ方向がファイバー
1の厚み方向に相当する。このため、搬送される複数の
ファイバー1は厚さ方向にずれた状態で案内ガイド7の
入口に搬送されてくるが、案内ガイド7を通過中に上下
方向(厚さ方向)から押圧されて、出口側ではファイバ
ー1の厚さ方向のずれが解消された状態で一列に整列さ
れて導出される。
The guide 7 sandwiches and aligns a plurality of fibers 1 conveyed alternately in the thickness direction from both sides at an upstream position with respect to the pressure roller 9 (a position in front of the pressure roller 9). It is introduced into the pressure roller 9 (to eliminate the deviation). 6A is an end view on the entrance side of the guide 7, FIG. 6B is an end view on the exit side, FIG. 6C is a side perspective view, and FIG. 6D is an arrow XX. It is sectional drawing. FIG.
As shown in (a) to (d), the height of the passage 15 of the fiber 1 of the guide 7 gradually decreases from the entrance side to the exit side, and the height direction of the passage 15 is the thickness of the fiber 1. Corresponds to the direction. For this reason, the plurality of conveyed fibers 1 are conveyed to the entrance of the guide guide 7 while being shifted in the thickness direction, but are pressed from above and below (thickness direction) while passing through the guide guide 7, On the exit side, the fibers 1 are aligned and led out in a state where the displacement of the fibers 1 in the thickness direction has been eliminated.

【0035】成形ヘッド8はモータM1の駆動により回
転軸周りに回転可能であり、モータM2の駆動により図
1の上下方向に伸縮移動可能となっている。このモータ
M1とモータM2の駆動により成形ヘッド8は所望の位
置に配置される。また、成形ヘッド8には、図1に示す
ように、加圧ローラ9が設けられている。この加圧ロー
ラ9は案内ガイド7から導出される複数のファイバー1
を対象物に加圧しながら回転することによりファイバー
1を対象物に貼付(圧着)する。
The molding head 8 is rotatable around a rotation axis by driving a motor M1, and is movable up and down in FIG. 1 by driving a motor M2. The molding head 8 is arranged at a desired position by driving the motors M1 and M2. Further, a pressure roller 9 is provided on the forming head 8 as shown in FIG. The pressure roller 9 is composed of a plurality of fibers 1 derived from the guide 7.
The fiber 1 is attached (press-bonded) to the object by rotating while pressing on the object.

【0036】以上のように構成された複合材成形装置を
使用した成形方法について説明する。まず、モータM1
およびモータM2を駆動して、成形ヘッド8を対象物の
位置に合わせて所望の位置に移動する。そして、供給ロ
ール2から複数のテープ状ファイバー1を引き出して、
案内ローラ3,4,5,6を介して成形ヘッド8に導入
する。このとき、ピンチローラ13の従動側ローラ13
aを移動して一対のピンチローラ13(従動側ローラ1
3aと駆動側ローラ13b)で複数のファイバー1を挟
み込み、駆動側ローラ13bを回転させる。これによ
り、複数のファイバー1にはピンチローラ13によって
一定の張力が付与され、ファイバー1は加圧ローラ9に
空送りされる。
A molding method using the composite material molding apparatus configured as described above will be described. First, the motor M1
Then, the molding head 8 is moved to a desired position in accordance with the position of the object by driving the motor M2. Then, a plurality of tape-like fibers 1 are pulled out from the supply roll 2,
It is introduced into the forming head 8 via the guide rollers 3, 4, 5, 6. At this time, the driven roller 13 of the pinch roller 13
a to move the pair of pinch rollers 13 (the driven roller 1).
The plurality of fibers 1 are sandwiched between 3a and the driving roller 13b), and the driving roller 13b is rotated. As a result, a certain tension is applied to the plurality of fibers 1 by the pinch roller 13, and the fibers 1 are idlely fed to the pressure roller 9.

【0037】このような初期設定が完了したら、従動側
ローラ13aを移動して従動側ローラ13aと駆動側ロ
ーラ13bとを離し、加圧ローラ9を回転しながら対象
物上を移動する。このとき複数のファイバー1は、加圧
ローラ9の移動に伴って供給ロール2から繰り出され
て、加圧ローラ9へ搬送される。ここで、案内ローラ
3,4,5,6と一対のピンチローラ13は、径の異な
る円盤部材14を積層して構成されているので、複数の
ファイバー1はその厚み方向に交互にずれた状態で、か
つ幅方向へのずれはない状態で搬送される。
When the initial setting is completed, the driven roller 13a is moved to separate the driven roller 13a from the driving roller 13b, and the target roller is moved while rotating the pressure roller 9. At this time, the plurality of fibers 1 are unwound from the supply roll 2 with the movement of the pressure roller 9 and are conveyed to the pressure roller 9. Here, since the guide rollers 3, 4, 5, 6 and the pair of pinch rollers 13 are formed by laminating disk members 14 having different diameters, the plurality of fibers 1 are alternately shifted in the thickness direction. , And is conveyed without any deviation in the width direction.

【0038】このように厚み方向に交互にずれた状態で
搬送される複数のファイバー1は、案内ガイド7内部の
通路15を通過することにより、案内ガイド通路内壁面
からファイバー1の厚み方向への押圧力が作用する。こ
のため、厚み方向にずれた状態のファイバー1は通路1
5を通過するに従ってそのずれが解消され、案内ガイド
出口から導出されたときには、一列に整列した状態とな
っている。複数のファイバー1は、加圧ローラ9に導入
されるときは、このように一列に整列した状態となって
いるので、ファイバー1を加圧ローラ9により対象物に
貼付することは可能である。
The plurality of fibers 1 conveyed in such a manner that they are alternately displaced in the thickness direction pass through the passage 15 inside the guide 7 so that the fiber 1 moves from the inner wall surface of the guide guide in the thickness direction of the fiber 1. The pressing force acts. For this reason, the fiber 1 that is shifted in the thickness direction passes through the passage 1.
5, the deviation is eliminated as the vehicle passes through the guide guide outlet. When the plurality of fibers 1 are introduced into the pressure roller 9, the fibers 1 are aligned in such a manner as described above, so that the fibers 1 can be attached to the object by the pressure roller 9.

【0039】このように本実施の形態では、案内ガイド
7がテープ状ファイバー1をその厚み方向から挟み込ん
で整列させるので、案内ガイド7からファイバー1に作
用させる押圧力は微小程度で済み、ファイバー1が案内
ガイド7部内で詰まることもない。このため、ファイバ
ー1の成形ヘッド8への安定した供給を実現できる。
As described above, in the present embodiment, since the guide 7 sandwiches and aligns the tape-like fiber 1 from its thickness direction, the pressing force applied to the fiber 1 from the guide 7 is only small, and the fiber 1 Is not clogged in the guide guide 7 part. Therefore, stable supply of the fiber 1 to the molding head 8 can be realized.

【0040】加圧ローラ9によるファイバー1の対象物
への貼付が所望の量だけ完了したら、加圧ローラ9の回
転を停止して、ファイバー1を切断する。そして、一対
のピンチローラ13で切断後ロール間に残っているファ
イバー1を挟み込み、このファイバー1を加圧ローラ9
へ空送りする。そして、上述と同様の方法で、対象物へ
ファイバー1を貼付する。
When the application of the fiber 1 to the object by the pressure roller 9 is completed by a desired amount, the rotation of the pressure roller 9 is stopped and the fiber 1 is cut. Then, the fiber 1 remaining between the rolls after being cut by the pair of pinch rollers 13 is sandwiched, and the fiber 1 is
To empty. Then, the fiber 1 is attached to the object in the same manner as described above.

【0041】このように本実施の形態の複合材成形装置
では、案内ローラ3,4,5,6が複数のテープ状ファ
イバー1を、その厚み方向に交互にずらした状態で成形
ヘッド8の加圧ローラ9へ搬送するので、搬送中にテー
プ状ファイバー1間の幅が狭くなっても互いに接触して
絡み合うことがなく、ファイバー1の成形ヘッド8への
安定した供給が行える。
As described above, in the composite material molding apparatus according to the present embodiment, the guide rollers 3, 4, 5, and 6 move the plurality of tape-shaped fibers 1 alternately in the thickness direction of the molding head 8 so as to be applied. Since the tape-shaped fibers 1 are conveyed to the pressure roller 9, they do not come into contact with each other even if the width between the tape-shaped fibers 1 becomes narrower during the conveyance, so that the fibers 1 can be stably supplied to the forming head 8.

【0042】また、複数のファイバー1は搬送中に接触
することはないので幅広のものを使用することができ、
広い面積の対象物にファイバー1を貼付する場合でも何
度も対象物の表面を加圧ローラ9は往復する必要はな
く、成形の処理時間を短縮することができる。
Further, since the plurality of fibers 1 do not come into contact during transportation, a wide fiber can be used.
Even when the fiber 1 is adhered to an object having a large area, the pressure roller 9 does not need to reciprocate over the surface of the object many times, and the processing time for molding can be reduced.

【0043】(実施の形態2)つぎに、実施の形態2の
複合材成形装置について説明する。実施の形態2の複合
材成形装置は、案内ガイドの構成のみが実施の形態1の
装置と異なるので、全体構成図および案内ガイド以外の
各部については実施の形態1と同じ図を用い説明を省略
する。図7は、実施の形態2の複合成形装置で用いる案
内ガイド7の構成図であり、図7(a)がファイバー1
の入口側から見た端面図、図7(b)がファイバー1の
出口側から見た端面図、図7(c)が側面透視図、図7
(d)が平面透視図である。
(Embodiment 2) Next, a composite material forming apparatus according to Embodiment 2 will be described. The composite material forming apparatus according to the second embodiment is different from the apparatus according to the first embodiment only in the configuration of the guide. Therefore, the description of the overall configuration diagram and the components other than the guide is omitted using the same drawings as in the first embodiment. I do. FIG. 7 is a configuration diagram of a guide 7 used in the composite molding apparatus according to the second embodiment, and FIG.
7 (b) is an end view as viewed from the outlet side of the fiber 1, FIG. 7 (c) is a side perspective view, and FIG.
(D) is a perspective plan view.

【0044】本実施の形態における案内ガイド7も、実
施の形態1で成形装置で使用する案内ガイドと同様に、
厚さ方向に交互にずれて搬送されてくる複数のファイバ
ー1を、加圧ローラ9に対する上流位置(加圧ローラ9
の手前位置)で両面側から挟み込んで整列させて加圧ロ
ーラ9へ導入するものであり、案内ガイド7のファイバ
ー1の通路高さは入口側から出口側に向けて次第に狭ま
ってる。さらに本実施の形態では、図7に示すように、
ファイバー1の通路15をファイバー1ごとに分割する
厚さ約1〜10mmの仕切部材を備えている。このた
め、各ファイバー1は仕切部材で仕切られた分割通路1
5aを通過しながら整列される。尚、仕切部材に厚み分
だけファイバー1間に幅方向の隙間を生じるが、加圧ロ
ーラでファイバー1を対象物に圧着した際に繊維および
樹脂が幅方向にわずかに広がるため、かかる隙間は結果
的に解消され問題は生じない。
The guide 7 in the present embodiment is also similar to the guide used in the molding apparatus in the first embodiment.
The plurality of fibers 1 conveyed alternately displaced in the thickness direction are moved to an upstream position with respect to the pressure roller 9 (the pressure roller 9).
At the front of the guide roller 7), the fibers are sandwiched and aligned from both sides and introduced into the pressure roller 9. The passage height of the fiber 1 of the guide 7 gradually decreases from the entrance side to the exit side. Further, in the present embodiment, as shown in FIG.
A partition member having a thickness of about 1 to 10 mm for dividing the passage 15 of the fiber 1 for each fiber 1 is provided. For this reason, each fiber 1 is divided into divided passages 1 by a partition member.
It is aligned while passing through 5a. Although a gap in the width direction is generated between the fibers 1 by the thickness of the partition member, the fiber and the resin slightly spread in the width direction when the fiber 1 is pressed against the object by the pressing roller. The problem is solved and no problem occurs.

【0045】このように本実施の形態では、案内ガイド
7のファイバー1の通路15が仕切部材によって分割さ
れているので、ファイバー1が案内ガイド内を通過する
間にも互いに接触して絡み合うことを完全に防止するこ
とができ、ファイバー1のより安定した供給を実現でき
る。隣接するファイバー1間に摩擦が生じることがない
ので、各ファイバー1ごとに異なる送り量で搬送するこ
とが可能となり、複雑な形状の複合材の成形を容易に行
うことができる。 (実施の形態3)
As described above, in the present embodiment, since the passage 15 of the fiber 1 of the guide 7 is divided by the partition member, it is possible to prevent the fibers 1 from coming into contact with each other even while passing through the guide. This can be completely prevented, and a more stable supply of the fiber 1 can be realized. Since there is no friction between the adjacent fibers 1, it is possible to carry each fiber 1 with a different feed amount, and it is possible to easily form a composite material having a complicated shape. (Embodiment 3)

【0046】つぎに、実施の形態3の複合材成形装置に
ついて説明する。実施の形態3の複合材成形装置は、案
内ローラの構成のみが実施の形態1の装置と異なるの
で、全体構成図および案内ローラ以外の各部については
実施の形態1と同じ図を用い説明を省略する。図8は、
実施の形態3の複合成形装置で用いる案内ローラ17
a,17bの構成図である。実施の形態1では、一対の
案内ローラは径の異なる円盤部材14を積層し、径の差
がファイバー1の厚さ方向にずれに対応していたが、本
実施の形態で使用する案内ローラは、図8に示すよう
に、2対1組の案内ローラ17a,17bで構成されて
おり、各対の案内ローラ17a,17bの外周面の距離
がファイバー1の厚み方向のずれに対応している。
Next, a composite material forming apparatus according to the third embodiment will be described. The composite material forming apparatus according to the third embodiment differs from the apparatus according to the first embodiment only in the configuration of the guide rollers. Therefore, the entire configuration diagram and each part other than the guide rollers are the same as those in the first embodiment, and description thereof is omitted. I do. FIG.
Guide Roller 17 Used in Composite Molding Apparatus of Third Embodiment
It is a block diagram of a and 17b. In the first embodiment, the pair of guide rollers are formed by laminating the disc members 14 having different diameters, and the difference in the diameter corresponds to the displacement in the thickness direction of the fiber 1. However, the guide rollers used in the present embodiment are: As shown in FIG. 8, the pair of guide rollers 17a and 17b is constituted by a pair of guide rollers 17a and 17b, and the distance between the outer peripheral surfaces of each pair of guide rollers 17a and 17b corresponds to the displacement of the fiber 1 in the thickness direction. .

【0047】このように本実施の形態の複合材成形装置
では、案内ローラが複数のテープ状ファイバー1を、そ
の厚み方向に交互にずらした状態で成形ヘッド8の加圧
ローラ9へ搬送するので、搬送中にテープ状ファイバー
1間の幅が狭くなっても互いに接触して絡み合うことが
なく、ファイバー1の成形ヘッド8への安定した供給が
行える。
As described above, in the composite material forming apparatus according to the present embodiment, the guide roller conveys the plurality of tape-like fibers 1 to the pressing roller 9 of the forming head 8 while being alternately shifted in the thickness direction. Even when the width between the tape-shaped fibers 1 is reduced during the conveyance, the fibers 1 do not come into contact with each other and become entangled with each other, so that the fibers 1 can be stably supplied to the molding head 8.

【0048】また、複数のファイバー1は搬送中に接触
することはないので幅広のものを使用することができ、
広い面積の対象物にファイバー1を貼付する場合でも何
度も対象物の表面を加圧ローラ9は往復する必要はな
く、成形の処理時間を短縮することができる。
Further, since the plurality of fibers 1 do not come into contact during transportation, a wide fiber can be used.
Even when the fiber 1 is adhered to an object having a large area, the pressure roller 9 does not need to reciprocate over the surface of the object many times, and the processing time for molding can be reduced.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明によれば、搬送手段が複数のテープ状ファイバー
を、その厚み方向に交互にずらした状態でヘッド部へ搬
送するので、搬送中にテープ状ファイバー間の幅が狭く
なっても互いに接触して絡み合うことがなく、ファイバ
ーのヘッド部への安定した供給ができるという効果を有
する。また、複数のファイバーは搬送中に接触すること
はないので、幅広のファイバーを使用することができ、
広い面積の対象物にファイバーを貼付する場合でも成形
の処理時間を短縮することができるという効果を奏す
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the transporting means transports the plurality of tape-like fibers to the head portion while being alternately shifted in the thickness direction. Even if the width between the tape-shaped fibers becomes narrower, the fibers do not come into contact with each other and become entangled with each other, so that the fibers can be stably supplied to the head portion. Also, since multiple fibers do not come in contact during transport, wider fibers can be used,
Even when affixing the fiber to an object having a large area, the processing time of molding can be shortened.

【0050】また,請求項2にかかる発明によれば、搬
送手段は各ファイバーを別個独立に搬送するので、他の
ファイバーの搬送に伴うファイバーの滑りを防止できる
という効果を奏する。
Further, according to the second aspect of the present invention, since the transport means transports each fiber independently, it is possible to prevent the fiber from slipping due to the transport of other fibers.

【0051】また,請求項3にかかる発明によれば、一
対のロールの外周面が互いに噛合する凹凸状を形成し、
噛み合い面で各ファイバーを挟持するので、ファイバー
の絡み合いや詰まりを防止して、ファイバーのヘッド部
への安定した供給を実現できるという効果を有する。ま
た、このため幅広のテープ状ファイバーを使用すること
ができ、広い面積の対象物であっても成形の処理時間を
短縮できるという効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, the outer peripheral surfaces of the pair of rolls are formed with an irregular shape that meshes with each other,
Since each fiber is held between the meshing surfaces, it is possible to prevent the fiber from being entangled or clogged, and to achieve an effect of stably supplying the fiber to the head portion. In addition, a wide tape-shaped fiber can be used, and the processing time of molding can be shortened even for an object having a large area.

【0052】また,請求項4にかかる発明によれば、各
円盤部材を別個独立に回転可能としているので、ファイ
バーごとの送り速度の相違や各円盤部材の回転速度の相
違を吸収することができ、円盤部材外周面とファイバー
との間の滑りを防止できるという効果を有する。このた
め、滑りに起因するファイバーから剥離した樹脂のロー
ルへの付着やファイバーの弛みを防止することができ、
ファイバーのヘッド部の安定した供給ができるという効
果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, since each disk member is rotatable independently and independently, it is possible to absorb a difference in feed speed for each fiber and a difference in rotation speed of each disk member. This has the effect that slip between the outer peripheral surface of the disk member and the fiber can be prevented. For this reason, it is possible to prevent adhesion of the resin peeled from the fiber to the roll and loosening of the fiber due to slippage,
This has the effect that the fiber head can be supplied stably.

【0053】また,請求項5にかかる発明によれば、ガ
イド部内のファイバーの通路が仕切部材によって仕切ら
れているので、ファイバーがガイド部内を通過する間に
も互いに接触して絡み合うことを完全に防止することが
でき、ファイバーのより安定した供給を実現できるとい
う効果を有する。また、隣接するファイバー間の摩擦を
防止しながら、各ファイバーごとに異なる送り量で搬送
でき、複雑形状の複合材を容易に成形することができる
という効果を奏する。
According to the fifth aspect of the present invention, since the fiber passage in the guide portion is partitioned by the partition member, it is possible to completely prevent the fibers from coming into contact with each other while passing through the guide portion and becoming entangled with each other. This has the effect that the fiber can be prevented and a more stable supply of the fiber can be realized. In addition, it is possible to convey a different feed amount for each fiber while preventing friction between adjacent fibers, and it is possible to easily form a composite material having a complicated shape.

【0054】また,請求項6にかかる発明によれば、複
数のテープ状ファイバーをその厚み方向に交互にずらし
た状態で搬送されるので、ファイバーのヘッド部への安
定した供給ができるという効果を有する。また、複数の
ファイバーは搬送中に接触することはないので、幅広の
ファイバーを使用でき、成形の処理時間を短縮すること
ができるという効果を有する。また各ファイバーを別個
独立に搬送されるので、他のファイバーの搬送に伴うフ
ァイバーの滑りを防止できるという効果を有する。さら
に、交互にずれた状態で搬送されたファイバーは案内工
程により両面から挟み込まれて一列に整列されるので、
ファイバーの詰まりを防止してヘッド部への安定した供
給を行えるという効果を奏する。
Further, according to the invention of claim 6, since a plurality of tape-like fibers are conveyed while being alternately shifted in the thickness direction, the effect that the fibers can be stably supplied to the head portion can be obtained. Have. In addition, since the plurality of fibers do not come into contact with each other during transportation, a wide fiber can be used, and the processing time of molding can be shortened. Further, since each fiber is transported independently, there is an effect that the slip of the fiber accompanying the transport of another fiber can be prevented. Furthermore, the fibers conveyed in an alternately shifted state are sandwiched from both sides by the guiding process and aligned in a line,
There is an effect that the clogging of the fiber can be prevented and the stable supply to the head can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1にかかる複合材成形装置の全体構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a composite material forming apparatus according to a first embodiment.

【図2】実施の形態1の複合成型装置における搬送中の
複数のテープ状ファイバー1の配列を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement of a plurality of tape-like fibers 1 being conveyed in the composite molding apparatus according to the first embodiment.

【図3】実施の形態1の複合成型装置における一対の案
内ローラの構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a pair of guide rollers in the composite molding apparatus according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1の複合成型装置の空送り時におけ
る一対のピンチローラの状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state of a pair of pinch rollers during idle feeding of the composite molding apparatus according to the first embodiment.

【図5】実施の形態1の複合成型装置の成形時における
一対のピンチローラの状態を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a state of a pair of pinch rollers during molding of the composite molding apparatus according to the first embodiment.

【図6】図6(a)は案内ガイドの入口側の端面を示す
図であり、図6(b)は出口側の端面を示す図であり、
図6(c)は側面を示す透視図であり,図6(d)はX
−X矢視を示す断面図である。
6 (a) is a view showing an end face on the entrance side of the guide, FIG. 6 (b) is a view showing an end face on the exit side,
FIG. 6C is a perspective view showing the side surface, and FIG.
It is sectional drawing which shows -X arrow.

【図7】図7(a)は実施の形態2の複合成形装置で用
いる案内ガイドのファイバー1の入口側から見た端面を
示す図であり、図7(b)はファイバー1の出口側から
見た端面を示す図であり、図7(c)は側面を示す透視
図であり、図7(d)は平面を示す透視図である。
FIG. 7 (a) is a diagram showing an end face of a guide used in the composite molding apparatus according to the second embodiment as viewed from the inlet side of the fiber 1, and FIG. 7 (b) is a view from the outlet side of the fiber 1; It is a figure which shows the end surface seen, FIG.7 (c) is a perspective view which shows a side surface, and FIG.7 (d) is a perspective view which shows a plane.

【図8】実施の形態3の複合成形装置で用いる案内ロー
ラの構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a guide roller used in the composite molding apparatus according to the third embodiment.

【図9】図9(a)は従来例としての複合材成形装置の
構成を示す図であり、図9(b)はその成形ヘッドの構
成を示す図である。
FIG. 9A is a diagram showing a configuration of a composite material molding apparatus as a conventional example, and FIG. 9B is a diagram showing a configuration of a molding head thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファイバー 2 供給ロール 3,4,5,6 案内ローラ 3a ローラ軸 7 案内ガイド 8 成形ヘッド 9 加圧ローラ 10,11 回転軸 12 伸縮軸 13 ピンチローラ 13a 従動側ローラ 13b 駆動側ローラ 13c ローラ軸 14 円盤部材 15 通路 15a 分割通路 16 仕切部材 17a,17b 案内ローラ 18 ベアリング REFERENCE SIGNS LIST 1 fiber 2 supply roll 3, 4, 5, 6 guide roller 3 a roller shaft 7 guide guide 8 forming head 9 pressure roller 10, 11 rotation shaft 12 telescopic shaft 13 pinch roller 13 a driven roller 13 b drive roller 13 c roller shaft 14 Disc member 15 Passage 15a Split passage 16 Partition member 17a, 17b Guide roller 18 Bearing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 明寛 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Fターム(参考) 4F205 AD16 AH31 HA17 HA22 HA37 HA46 HB01 HE16 HG04 HK01 HK22 HK29  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Akihiro Maekawa 2-1-1 Shinhama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo F-term in Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 4F205 AD16 AH31 HA17 HA22 HA37 HA46 HB01 HE16 HG04 HK01 HK22 HK29

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のファイバーを加熱下でヘッド部に
より対象物に加圧することにより複合材を成形する複合
材成形装置において、 複数のテープ状ファイバーを、その厚み方向に交互にず
らした状態でヘッド部へ搬送する搬送手段を備えたこと
を特徴とする複合材成形装置。
A composite material molding apparatus for molding a composite material by pressing a plurality of fibers against an object under heating by a head unit, wherein a plurality of tape-like fibers are alternately shifted in a thickness direction thereof. A composite material molding apparatus, comprising: a transport unit that transports the composite material to a head unit.
【請求項2】 前記搬送手段は、前記各ファイバーを別
個独立に搬送するものであることを特徴とする請求項1
に記載の複合材成形装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said transport means transports each of said fibers separately and independently.
A composite material molding apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記搬送手段は、 外周面が互いに噛合する凹凸状に形成され、各噛合面で
各ファイバーを挟持して送り出す一対のロールと、 前記搬送される複数のファイバーを、ヘッド部に対する
上流位置で両面側から挟み込んでヘッド部へ導入するガ
イド部と、 を備えたものであることを特徴とする請求項1または2
に記載の複合材成形装置。
3. The transporting means comprises: a pair of rolls, each of which has an outer peripheral surface formed into an uneven shape that meshes with each other, sandwiches and sends out each fiber at each meshing surface, and 3. A guide portion which is inserted from both sides at the upstream position and is introduced into the head portion.
A composite material molding apparatus according to claim 1.
【請求項4】 前記一対のロールのそれぞれは、径の異
なる複数の円盤部材をローラ軸方向に積層したものであ
り、各円盤部材は別個独立に回転可能であることを特徴
とする請求項3に記載の複合材成形装置。
4. Each of the pair of rolls is formed by laminating a plurality of disk members having different diameters in a roller axial direction, and each of the disk members is independently rotatable. A composite material molding apparatus according to claim 1.
【請求項5】 前記ガイド部は、複数のファイバーの通
路を各ファイバーごとに仕切る仕切部材を備えているこ
とを特徴とする請求項3または4に記載の複合材成形装
置。
5. The composite material forming apparatus according to claim 3, wherein the guide section includes a partition member that partitions a plurality of fiber passages for each fiber.
【請求項6】 複数のファイバーを加熱下でヘッド部に
より対象物に加圧することにより複合材を成形する複合
材成形方法において、 複数のテープ状ファイバーを、その厚み方向に交互にず
らした状態で、各ファイバーを別個独立に搬送する搬送
工程と、 前記搬送される複数のファイバーをヘッド部に対する上
流位置で両面から挟み込むことにより整列してヘッド部
に導入する案内工程と、 を含むことを特徴とする複合材成形方法。
6. A composite material molding method for molding a composite material by pressing a plurality of fibers against an object under heating by a head portion, wherein a plurality of tape-like fibers are alternately shifted in a thickness direction thereof. A transporting step of independently transporting each fiber, and a guiding step of aligning and introducing the plurality of transported fibers into the head portion by sandwiching them from both sides at an upstream position with respect to the head portion. Composite molding method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180057364A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 주식회사 하이인텍 Apparatus for manufacturing carbon fiber preform

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