JP2012102268A - Prepreg tape and method for setting tape control data - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable sticking and lamination of a prepreg tape on various curved surfaces without forming any wrinkles when sticking the prepreg tape.SOLUTION: The prepreg tape is divided into a plurality of strips of tape divided parts that are equally divided in tape width direction and is stuck onto a three-dimensionally curved surface. A method for setting a tape control data for setting at least one element of the tape control data needed for sticking the prepreg tape comprises: lay-up path generation steps S1 and S6 wherein a lay-up path set on the curved surface onto which the prepreg tape is to be stuck is generated; a calculation starting point setting step S101 wherein a calculation starting point is set on the lay-up path generated in the lay-up path generation steps S1 and S6; and a tape control point setting step S7 wherein a tape control point is set at a point where a transversal line and a longitudinal line intersect with each other, provided that the transversal line passes through the calculation starting point and perpendicularly intersects with the lay-up path along the curved surface, and the longitudinal line passes through the center of a divided zone onto which each tape divided part is to be stuck.

Description

本発明は、プリプレグテープ並びにテープ制御情報設定方法に関する。   The present invention relates to a prepreg tape and a tape control information setting method.

複合材料、特に、繊維材料に樹脂を含浸させたプリプレグテープ(prepreg tape)の使用は、自動車、海洋、航空宇宙産業を含む種々の産業界で増加している。プリプレグテープは、車両の筐体を構成する貼付型(例えばマンドレル)等の被貼付体の表面に貼着され、積層される。   The use of composite materials, particularly prepreg tapes in which fiber materials are impregnated with resin, is increasing in various industries including the automotive, marine and aerospace industries. The prepreg tape is stuck and laminated on the surface of an adherend such as a sticking mold (for example, a mandrel) that constitutes a vehicle casing.

この貼着作業を自動で行うテープレイアップマシンは、平坦レイアップマシンと曲面レイアップマシンとに分類される。平坦レイアップマシンは、プリプレグテープの貼着時の制御が容易であるため、航空機のストリンガー等に利用されている。これに対し、曲面レイアップマシンは、プリプレグテープの貼着(積層)時に、たるみが生じやすく、皺が寄る傾向があり、その解決が困難な課題として残っている。レイアップマシンが適用できない場合、プリプレグテープは、やむなく手張りによって積層されている。そのため、皺の寄りを効果的に防止するため、曲面に適合したテープ経路(または、「レイアップパス」とも呼ばれている)を算出する方法を実用化する必要があった。   Tape layup machines that automatically perform this sticking operation are classified into flat layup machines and curved layup machines. The flat layup machine is used for aircraft stringers and the like because it is easy to control when a prepreg tape is attached. On the other hand, the curved surface lay-up machine tends to sag during sticking (lamination) of the prepreg tape, tends to wrinkle, and remains a difficult problem to solve. When a layup machine cannot be applied, the prepreg tape is unavoidably laminated by hand. Therefore, in order to effectively prevent wrinkles, it is necessary to put into practical use a method for calculating a tape path (or also called “lay-up path”) adapted to a curved surface.

かかるニーズに応えて、例えば、特許文献1には、複合材料を曲面に貼着するに当たり、テープ経路を算出する方法が開示されている。特許文献1の方法では、製造対象となる製品の三次元に湾曲する曲面を、当該曲面の境界線も含めて二次元の参照面(reference plane)にマッピングし、この参照面上でテープ経路を算出し、その座標を三次元に変換して、最終的な座標とする方法を採用している。   In response to such needs, for example, Patent Document 1 discloses a method for calculating a tape path when sticking a composite material to a curved surface. In the method of Patent Document 1, a curved surface that is curved in three dimensions of a product to be manufactured is mapped to a two-dimensional reference plane including a boundary line of the curved surface, and a tape path is defined on the reference plane. A method of calculating and converting the coordinates into three dimensions to obtain final coordinates is adopted.

特開2007−185947号公報JP 2007-185947 A

特許文献1の方法では、皺や弛みの解消が充分ではなかった。   The method of Patent Document 1 is not sufficient to eliminate wrinkles and slack.

図1及び図2を参照して、加工対象となる製品WSの曲面が各図の(A)に示すような円筒形、または円錐形の場合、これを各図の(B)に示すように、製品WSの曲面Sを比較的精緻に平面に展開することができ、この平面上で最短距離を辿る経路を算出して、テープ経路とすれば、この平面上で最短距離を辿る経路は、概ね直線状に設定され、プリプレグテープの幅方向全域にわたって均等な荷重配分でテープを貼着することが可能になる。   Referring to FIGS. 1 and 2, when the curved surface of the product WS to be processed is cylindrical or conical as shown in (A) of each figure, this is shown in (B) of each figure. The curved surface S of the product WS can be developed on a flat surface relatively precisely. When a route that follows the shortest distance on this plane is calculated and a tape route is obtained, the route that follows the shortest distance on this plane is It is set to be substantially linear, and the tape can be attached with a uniform load distribution over the entire width direction of the prepreg tape.

しかしながら、図3に示したように、昨今の製品WSによっては、複雑に湾曲した曲面Sを有するものも多数増加している。このような曲面Sは、精緻な2次元平面に展開することが困難であるため、自動化が実現されていなかった。   However, as shown in FIG. 3, many products having a curved surface S that is curved in a complicated manner are increasing depending on recent products WS. Since it is difficult to develop such a curved surface S on a precise two-dimensional plane, automation has not been realized.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、様々な曲面に対応して皺無く貼着や積層を図ることのできるプリプレグテープ、並びに該プリプレグテープを貼着するための諸要素のうち、少なくとも一要素を設定することのできるテープ制御情報設定方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and includes a prepreg tape that can be applied and laminated without any problem corresponding to various curved surfaces, and various elements for attaching the prepreg tape. Among them, it is an object to provide a tape control information setting method capable of setting at least one element.

かかる課題を解決する方法として、プリプレグテープを複数条のテープ分割体に分割可能に構成し、プリプレグテープのテープ分割体毎に貼着長さを変更することが考えられる。本願発明者は、鋭意研究の結果、そのようなプリプレグテープの開発に成功した。すなわち、本発明の最初の態様は、三次元に湾曲した曲面に貼着される貼着面を片面に有するプリプレグテープであって、前記貼着面のテープ幅を等分するように分断された複数条のテープ分割体と、各テープ分割体を一体に支承する支承体とを備えているものであることを特徴とするプリプレグテープである。この態様では、プリプレグテープのテープ分割体毎にテープ制御点(貼着時に押し付け荷重を付加するポイント)を設定することにより、従来のプリプレグテープに生じていた皺を逃がし、三次元に湾曲した様々な曲面に対しても、皺無く貼着や積層を図ることができる。   As a method for solving such a problem, it is conceivable that the prepreg tape can be divided into a plurality of strips of tape, and the sticking length is changed for each tape split of the prepreg tape. As a result of earnest research, the present inventors have succeeded in developing such a prepreg tape. That is, the first aspect of the present invention is a prepreg tape having an adhesive surface that is attached to a curved surface curved in three dimensions on one side, and is divided so as to equally divide the tape width of the adhesive surface. A prepreg tape comprising a plurality of tape divided bodies and a support body that integrally supports the tape divided bodies. In this mode, by setting a tape control point (point to which a pressing load is applied at the time of sticking) for each tape segment of the prepreg tape, the wrinkles generated in the conventional prepreg tape are released and various three-dimensionally curved Even for curved surfaces, it is possible to achieve sticking and lamination without any wrinkles.

好ましい態様において、前記支承体は、前記テープ分割体の貼着面と反対側に重ね合わされて、各テープ分割体と一体的に巻回される台紙である。また、前記支承体を兼ねる巻き芯を備えていてもよい。   In a preferred aspect, the support body is a mount that is superimposed on the side opposite to the sticking surface of the tape divided body and is integrally wound with each tape divided body. Moreover, you may provide the winding core which serves as the said support body.

別の態様に係るプリプレグテープは、三次元に湾曲した曲面に貼着される貼着面を片面に有するプリプレグテープであって、テープ幅を等分するミシン目で分断可能に連結された複数条のテープ分割体を備えていることを特徴としている。   A prepreg tape according to another aspect is a prepreg tape having a sticking surface to be attached to a curved surface curved in three dimensions on one side, and is connected to a plurality of strips that can be divided by perforations that equally divide the tape width. It is characterized by having a tape division body.

好ましい態様において、前記プリプレグテープは、前記テープ分割体の貼着面と反対側に重ね合わされて、長手方向に平行に分断された各テープ分割体と一体的に巻回される台紙を備えている。この態様では、台紙によって、テープ分割体が一体的に担持され、取り扱いやすくなる。   In a preferred embodiment, the prepreg tape includes a mount that is overlapped on the side opposite to the sticking surface of the tape divided body and wound integrally with each tape divided body that is divided in parallel to the longitudinal direction. . In this aspect, the tape divided body is integrally supported by the mount and is easy to handle.

好ましい態様において、前記プリプレグテープは、前記台紙は、前記テープ分割体毎に分断されるものである。この態様では、テープ分割体が分断される際に、台紙を追従させることができるので、貼着後次工程までの間、台紙でテープ分割体を保護する等、台紙の取り扱いが容易になる。   In a preferred embodiment, the mount of the prepreg tape is divided for each of the tape divided bodies. In this aspect, since the mount can be followed when the tape divided body is divided, it is easy to handle the mount such as protecting the tape divided body with the mount until the next process after sticking.

上述のようなプリプレグテープを実用化するためには、当該テープ分割体毎に適切な押し付け荷重を付加するポイント(以下、「テープ制御点」という)や、或いは、プリプレグテープのエッジの座標(これらテープ制御点やエッジの座標を「テープ制御情報と総称する」)を演算することが不可欠であり、本件発明者は、鋭意研究の結果、テープ制御情報を精緻に演算することに成功した。   In order to put the above-described prepreg tape into practical use, a point for applying an appropriate pressing load (hereinafter referred to as “tape control point”) for each of the tape divided bodies, or the coordinates of the edge of the prepreg tape (these It is indispensable to calculate the coordinates of the tape control points and edges as “tape control information”, and the present inventor succeeded in calculating the tape control information precisely as a result of earnest research.

すなわち、本発明の別の態様は、前記プリプレグテープの貼着に要するテープ制御情報のうち少なくとも一要素を設定するテープ制御情報設定方法であって、前記プリプレグテープを前記曲面に貼着する経路であるレイアップパスを当該曲面のCADデータから取得するレイアップパス取得ステップと、前記レイアップパス取得ステップで取得したレイアップパス上に演算開始点を設定する演算開始点設定ステップと、前記演算開始点を通り且つ前記レイアップパスに対して曲面沿いに直交する横断ラインと、各テープ分割体が貼着される分割ゾーンの中心を通る縦断ラインとが交差する点にテープ制御点を設定するテープ制御点設定ステップとを備えていることを特徴とするテープ制御情報設定方法である。   That is, another aspect of the present invention is a tape control information setting method for setting at least one element of tape control information required for adhering the prepreg tape, wherein the prepreg tape is adhered to the curved surface. A layup path acquisition step of acquiring a layup path from CAD data of the curved surface, a calculation start point setting step of setting a calculation start point on the layup path acquired in the layup path acquisition step, and the calculation start A tape that sets a tape control point at a point where a crossing line passing through a point and perpendicular to the lay-up path along the curved surface intersects with a longitudinal line passing through the center of the division zone to which each tape division is attached. A tape control information setting method comprising a control point setting step.

この態様では、レイアップパスに設定された分割ゾーン毎にテープ制御点が設定されるので、各テープ分割体をきめ細かく湾曲させることができる。なお、プリプレグテープを湾曲させて貼着する場合には、曲面の内周側と外周側とでプリプレグテープを押圧すべきテープ分割体が周方向にずれることになるが、テープ分割体毎に長手方向の繰出し量(貼着量)を変更し、上記ずれに対応した位置にテープ制御点を設定することができるので、プリプレグテープをより皺無く綺麗に貼着することができる。また、レイアップ取得処理では、予め演算されたレイアップパスを読み取る処理であってもよく、或いは、与えられた演算開始点を基点として、レイアップパスを演算する処理であってもよい。   In this aspect, since the tape control point is set for each divided zone set in the layup path, each tape divided body can be finely curved. In addition, when the prepreg tape is curved and pasted, the tape divided bodies that should press the prepreg tape on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the curved surface are displaced in the circumferential direction. By changing the feeding amount (sticking amount) of the direction and setting the tape control point at a position corresponding to the above deviation, it is possible to stick the prepreg tape more cleanly. The layup acquisition process may be a process of reading a layup path calculated in advance, or may be a process of calculating a layup path using a given calculation start point as a base point.

好ましい態様において、前記テープ制御点設定ステップは、前記演算開始点を始点として、前記横断ラインに沿う微小大きさの探索ベクトルを演算する探索ベクトル演算ステップと、演算された探索ベクトルの終点から前記曲面に下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップと、前記垂線の足に基づいて、前記曲面上の探索点を演算する探索点演算ステップと、所定の終了条件が成立するまで、前記ベクトル始点と前記探索点とから、当該探索点をベクトル始点とする新たな探索ベクトルを演算し、前記垂線演算ステップと前記探索点演算ステップとを繰り返す回帰演算ステップを備えている。この態様では、多様に湾曲する曲面を微小な探索ベクトルで探索し、その探索点を計算の基準として回帰的に探索ベクトルを演算することによって、曲面に精緻に沿う経路を計算することができ、テープ制御点を正確に演算することが可能になる。   In a preferred aspect, the tape control point setting step includes a search vector calculation step for calculating a search vector having a very small size along the crossing line starting from the calculation start point, and the curved surface from the end point of the calculated search vector. A step of calculating a foot of a perpendicular line, a step of calculating a search point on the curved surface based on the foot of the perpendicular line, and the vector start point until a predetermined end condition is satisfied. And a search step that calculates a new search vector having the search point as a vector start point, and repeats the perpendicular calculation step and the search point calculation step. In this aspect, a curved surface that is curved in various ways can be calculated by searching for a curved surface that is curved variously with a small search vector, and calculating the search vector recursively using the search point as a reference for calculation, It becomes possible to calculate the tape control point accurately.

好ましい態様は、前記分割ゾーン毎に、当該縦断ラインのエッジの座標を演算するエッジ座標演算ステップをさらに備えている。この態様では、縦断ライン毎にエッジの座標を演算することができるので、曲面に貼着されるプリプレグテープのエッジの座標をテープ貼着装置にティーチングしやすくなり、より好適で無駄のない座標にプリプレグテープを繰出し、裁断することが可能になる。   A preferable aspect further includes an edge coordinate calculation step of calculating the edge coordinates of the longitudinal line for each of the divided zones. In this aspect, since the coordinates of the edge can be calculated for each longitudinal line, it becomes easier to teach the coordinates of the edge of the prepreg tape attached to the curved surface to the tape attaching device, and the coordinates are more suitable and useless. The prepreg tape can be fed out and cut.

好ましい態様において、前記エッジ座標演算ステップは、前記縦断ラインのエッジに最も近いテープ制御点を始点として、当該縦断ラインに沿う微小大きさの探索ベクトルを演算する探索ベクトル演算ステップと、演算された探索ベクトルの終点から前記曲面に下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップと、前記垂線の足に基づいて、前記曲面上の探索点を演算する探索点演算ステップと、当該縦断ラインのエッジに達するまで、前記ベクトル始点と前記探索点とから、当該探索点をベクトル始点とする新たな探索ベクトルを演算し、前記垂線演算ステップと前記探索点演算ステップとを繰り返す回帰演算ステップを備えている。この態様では、各縦断ラインに設定されたテープ制御点を基点として、多様に湾曲する曲面を微小な探索ベクトルで探索し、その探索点を回帰的に演算することによって、曲面に精緻に沿う経路を計算することができる。その結果、分割ゾーン毎にエッジの座標を正確に演算することが可能になる。   In a preferred aspect, the edge coordinate calculation step includes a search vector calculation step for calculating a search vector having a very small size along the vertical line, starting from a tape control point closest to the edge of the vertical line, and a calculated search. A vertical calculation step for calculating a vertical foot drawn from the end point of the vector to the curved surface, a search point calculating step for calculating a search point on the curved surface based on the vertical foot, and an edge of the vertical line A new search vector having the search point as the vector start point is calculated from the vector start point and the search point, and the normal calculation step and the search point calculation step are repeated. In this aspect, a path along a curved surface is obtained by searching for a curved surface that is curved in various ways with a small search vector using a tape control point set for each longitudinal line as a base point, and calculating the search point recursively. Can be calculated. As a result, the coordinates of the edge can be accurately calculated for each divided zone.

以上説明したように、本発明によれば、分断可能なプリプレグテープを三次元に湾曲する曲面に貼着して皺の発生を防止することができるという顕著な効果を奏する。   As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of wrinkles by sticking a prepreg tape that can be cut to a curved surface that is curved in three dimensions.

加工対象となる製品の曲面に対するテープレイアップパスを説明する図であり、(A)は、円筒形製品の斜視図、(B)は円筒形製品の展開図である。It is a figure explaining the tape layup path | pass with respect to the curved surface of the product used as a process target, (A) is a perspective view of a cylindrical product, (B) is an expanded view of a cylindrical product. 加工対象となる製品の曲面に対するテープレイアップパスを説明する図であり、(A)は、円錐形製品の斜視図、(B)は円錐形製品の展開図である。It is a figure explaining the tape lay-up path | pass with respect to the curved surface of the product used as a process target, (A) is a perspective view of a cone-shaped product, (B) is an expanded view of a cone-shaped product. 加工対象となる製品の曲面に対するテープレイアップパスを説明する図であって曲面を有する製品の斜視図である。It is a figure explaining the tape lay-up path | pass with respect to the curved surface of the product used as a process target, Comprising: It is a perspective view of the product which has a curved surface. 本発明の実施形態に係るプリプレグテープの第1の態様を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st aspect of the prepreg tape which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプリプレグテープの第2の態様を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd aspect of the prepreg tape which concerns on embodiment of this invention. 本発明に係るプリプレグテープの経路計算装置の構成図である。It is a block diagram of the path | route calculation apparatus of the prepreg tape which concerns on this invention. 曲面を有する製品のテープレイアッププランの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the tape layup plan of the product which has a curved surface. 本発明に係る全体フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow which concerns on this invention. 回帰演算ステップとしてのナビゲーティングモジュールの探索動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the search operation | movement of the navigation module as a regression calculation step. 図9の続きを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a continuation of FIG. 9. ナビゲーティングモジュールによる探索動作を示す説明図であり、(A)は曲面上での探索、(B)は、曲面からオフセットされた曲面での探索を示す。It is explanatory drawing which shows the search operation | movement by a navigating module, (A) shows the search on a curved surface, (B) shows the search on the curved surface offset from the curved surface. ナビゲーティングモジュールによる探索動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the search operation | movement by a navigating module. ナビゲーティングモジュールによる探索動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the search operation | movement by a navigating module. プリプレグテープを貼着する経路の一部をモデル化して示した説明図である。It is explanatory drawing which modeled and showed a part of path | route which sticks a prepreg tape. 図9のフローチャートにおけるテープ制御点演算サブルーチンを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a tape control point calculation subroutine in the flowchart of FIG. 9. 図15のテープ制御点演算サブルーチンを実行する際の説明図(斜視図)である。It is explanatory drawing (perspective view) at the time of performing the tape control point calculation subroutine of FIG. 図15のテープ制御点演算サブルーチンの実行結果例をモデル化して示す説明図(平面略図)である。FIG. 16 is an explanatory diagram (plan view schematically) showing an example of the execution result of the tape control point calculation subroutine of FIG. 15; 図15のテープ制御点演算サブルーチンの実行結果例を示すビュー表である。16 is a view table showing an example of the execution result of the tape control point calculation subroutine of FIG. 図9のフローチャートにおけるエッジ座標演算サブルーチンを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an edge coordinate calculation subroutine in the flowchart of FIG. 9. 図19の続きを示すフローチャートである。20 is a flowchart showing a continuation of FIG. 図19および図20のエッジ座標演算サブルーチンで実行可能な距離演算処理を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing distance calculation processing that can be executed by the edge coordinate calculation subroutine of FIGS. 19 and 20. FIG. 図19および図20のエッジ座標演算サブルーチンの実行過程を示すビュー表である。FIG. 21 is a view table showing an execution process of the edge coordinate calculation subroutine of FIGS. 19 and 20. FIG. 図19および図20のエッジ座標演算サブルーチンを実行する際の説明図(始点側平面略図)である。FIG. 21 is an explanatory diagram (a schematic plan view of a start point side) when the edge coordinate calculation subroutine of FIGS. 19 and 20 is executed. 図19および図20のエッジ座標演算サブルーチンを実行する際の説明図(終点側平面略図)である。FIG. 21 is an explanatory diagram (schematic diagram of the end point side plane) when the edge coordinate calculation subroutine of FIGS. 19 and 20 is executed. 図19および図20のエッジ座標演算サブルーチンの実行結果例を示すビュー表である。FIG. 21 is a view table showing an example of execution results of the edge coordinate calculation subroutine of FIGS. 19 and 20. FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明に係るプリプレグテープ10は、図4に示すように、三次元に湾曲した曲面Sに貼着されるプリプレグテープ10であって、テープ幅dを等分した複数条のテープ分割体11に分断されるものである。   First, as shown in FIG. 4, a prepreg tape 10 according to the present invention is a prepreg tape 10 that is attached to a curved surface S that is curved in three dimensions, and is a plurality of strips of tape that are equally divided into tape widths d. 11 is divided.

各テープ分割体11は、貼着面10aが内向きになって巻回されている。テープ分割体11は、例えば、炭素繊維やアラミド繊維等の補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた含浸テープが好適である。なお、図4の構成では、テープ分割体11は、予め取り扱いを容易にするために分断されているが、ミシン目等を入れて分離しやすい状態で一体化させていてもよい。   Each tape divided body 11 is wound with the sticking surface 10a facing inward. The tape divided body 11 is preferably an impregnated tape obtained by impregnating a reinforcing fiber such as carbon fiber or aramid fiber with a thermosetting resin. In the configuration of FIG. 4, the tape divided body 11 is divided in advance for easy handling. However, the tape divided body 11 may be integrated with a perforation or the like so as to be easily separated.

各テープ分割体11の貼着面10aと反対側には、台紙12が重ね合わされている。台紙12は、剥離が容易な貼着剤でテープ分割体11に貼着されており、テープ分割体11を一体に担持してテープ分割体11とともに巻回されている。台紙12の材質は、伸縮しがたい特性を有するもの、例えば、剥離性の高い樹脂コーティングが施された紙が好適である。   On the opposite side of each tape divided body 11 from the sticking surface 10a, a mount 12 is superimposed. The mount 12 is attached to the tape divided body 11 with an adhesive that can be easily peeled off, and is wound together with the tape divided body 11 while supporting the tape divided body 11 integrally. As the material of the mount 12, a material having a property that is difficult to expand and contract, for example, a paper coated with a highly releasable resin coating is suitable.

図4に示したプリプレグテープ10は、長手方向に平行に分断され、片面に貼着面10aを有するテープ分割体11と、このテープ分割体11の貼着面10aと反対側に重ね合わされて、各テープ分割体11と一体的に巻回される台紙12とを備えている。このため台紙12によって、テープ分割体11が一体的に担持され、取り扱いやすくなる。   The prepreg tape 10 shown in FIG. 4 is divided in parallel with the longitudinal direction, and the tape divided body 11 having the sticking surface 10a on one side and the tape split body 11 on the opposite side of the sticking surface 10a, Each tape division body 11 is provided with a mount 12 wound integrally. For this reason, the tape divided body 11 is integrally supported by the mount 12 and is easy to handle.

また、プリプレグテープ10の別の態様としては、図5の態様が例示される。図5に示す例では、テープ分割体11をミシン目11aで分断しやすいようにつないでいる一方、台紙12については、ミシン目11a沿いに分断可能なミシン目が入っている。このように図5に示した実施形態では、長手方向に平行に分断可能に連結され、片面に貼着面10aを有するテープ分割体11と、このテープ分割体11の貼着面10aと反対側に重ね合わされて、各テープ分割体11と一体的に巻回される台紙12とを備え、台紙12は、テープ分割体11毎に分断されている。このため図5に示した本実施形態では、テープ分割体11が分断される際に、台紙12を追従させることができるので、貼着後、次工程までの間、台紙12でテープ分割体11を保護する等、台紙12の取り扱いが容易になり、好適なテープ積層面を得ることができる。   Moreover, as another aspect of the prepreg tape 10, the aspect of FIG. 5 is illustrated. In the example shown in FIG. 5, the tape divided body 11 is connected so as to be easily divided at the perforation 11 a, while the mount 12 has a perforation that can be divided along the perforation 11 a. As described above, in the embodiment shown in FIG. 5, the tape divided body 11 which is connected so as to be severable in parallel with the longitudinal direction and has the sticking surface 10 a on one side, and the side opposite to the sticking surface 10 a of the tape divided body 11. And a mount 12 wound integrally with each tape divided body 11, and the mount 12 is divided for each tape divided body 11. For this reason, in this embodiment shown in FIG. 5, since the mount 12 can be made to follow when the tape division | segmentation body 11 is divided | segmented, the tape division | segmentation body 11 is used by the mount 12 after sticking until the following process. For example, it is easy to handle the mount 12, and a suitable tape laminated surface can be obtained.

なお、図4の変形例として、台紙12にミシン目を入れて、テープ分割体11とともに分断できるようにしていてもよい。或いは、図5の変形例として、台紙12を予め分断していてもよい。貼着面は、必ずしも貼着剤が塗布されていることを要しない。尤も、製品の仕様に応じて、貼着剤が塗布されていてもよい。   As a modification of FIG. 4, a perforation may be made in the mount 12 so that it can be divided together with the tape divided body 11. Alternatively, as a modification of FIG. 5, the mount 12 may be divided in advance. The sticking surface does not necessarily require that the sticking agent is applied. However, an adhesive may be applied according to the specifications of the product.

図4や図5に示したプリプレグテープ10の利点は、図3に示したような三次元に湾曲する曲面Sに沿って貼着作業を行う際、長手方向に各テープ分割体11を相対的にずらし、テープ分割体11毎に裁断長(あるいは貼着される長さ)(後述する縦断ラインLvの長さLy)を変更することができる点にある。そのような貼着が可能になれば、湾曲している面の曲率に応じてテープ分割体11の貼着位置をずらすことができるので、幅方向に寄る皺を伸ばすことができ、全体として皺のない滑らかな表面を得ることができる。また、テープ分割体11は、プリプレグテープ10としては、一体的に扱うことができるので、複数のテープを並置する方法よりも取り扱いが容易になる。さらに、一本のテープ幅を分割するテープ分割体11を構成しているので、テープ分割体11一本当たりのテープ幅が短くなり、しわ防止に大きく貢献することができる。   The advantage of the prepreg tape 10 shown in FIG. 4 and FIG. 5 is that when the sticking operation is performed along the curved surface S curved in three dimensions as shown in FIG. In other words, the cutting length (or the sticking length) (the length Ly of the longitudinal line Lv described later) can be changed for each tape divided body 11. If such sticking becomes possible, the sticking position of the tape divided body 11 can be shifted according to the curvature of the curved surface, so that the wrinkles close to the width direction can be extended, and the wrinkles as a whole Smooth surface can be obtained. Moreover, since the tape division body 11 can be handled integrally as the prepreg tape 10, handling becomes easier than the method of juxtaposing a plurality of tapes. Furthermore, since the tape division body 11 which divides | segments one tape width is comprised, the tape width per tape division body 11 becomes short, and it can contribute greatly to wrinkle prevention.

プリプレグテープ10の分割数については、4から6が好ましい。尤も、それ以外の数、例えば、奇数であってもよい。   The number of divisions of the prepreg tape 10 is preferably 4 to 6. However, other numbers, for example, odd numbers may be used.

テープ分割体11毎に裁断長を変更してプリプレグテープ10を三次元に湾曲する曲面に貼着するためには、各テープ分割体11にテープ制御点CP(図14参照)が設定されていることが好ましい。また、テープ分割体11毎に裁断長が演算されていること、別の観点でいえば、繰り出されたときの基端部分の各始点座標Scut(エッジ座標の一例)と先端部分の各終点座標Ecut(エッジ座標の別の例)とが精緻に演算されていることが好ましい。 A tape control point CP (see FIG. 14) is set on each tape segment 11 in order to change the cutting length for each tape segment 11 and attach the prepreg tape 10 to a curved surface that is curved in three dimensions. It is preferable. In addition, the cutting length is calculated for each tape divided body 11, and from another viewpoint, each start point coordinate S cut (an example of edge coordinates) of the base end portion when it is fed out and each end point of the tip end portion It is preferable that the coordinates E cut (another example of edge coordinates) are precisely calculated.

そのような始点座標Scutや終点座標Ecutが設定されたプリプレグテープ10は、繰出し時に予めエッジTPs、TPeの座標に合わせてテープ分割体11を裁断し、その後、裁断長に対応する長さに繰り出して、始点座標Scutに合わせて裁断することにより、曲面に沿うプリプレグテープ10を無駄なく消費することができる。また、テープ制御点CPがテープ分割体11毎に設定されている場合には、そのテープ制御点CP毎にテープ分割体11を個別に押さえ込んで変形させ、曲面に沿うように各テープ分割体11を個別に滑らかに押さえ込んで貼着作業を行うことが可能になる。 The prepreg tape 10 having such start point coordinates S cut and end point coordinates E cut is preliminarily cut into the tape divided body 11 according to the coordinates of the edges TPs and TPe at the time of feeding, and then the length corresponding to the cutting length. The prepreg tape 10 along the curved surface can be consumed without waste by cutting out according to the start point coordinates S cut . When the tape control point CP is set for each tape divided body 11, the tape divided body 11 is pressed and deformed individually for each tape control point CP, and each tape divided body 11 is along the curved surface. It becomes possible to carry out the sticking work by pressing down individually individually.

そこで、本実施形態では、これらテープ制御点やエッジ座標等のテープ制御情報を演算するテープ制御情報設定方法を提供する。   Therefore, in the present embodiment, a tape control information setting method for calculating tape control information such as these tape control points and edge coordinates is provided.

次に、本実施形態のテープ制御情報設定方法に係るシステムについて説明する。   Next, a system according to the tape control information setting method of the present embodiment will be described.

図6を参照して、本発明に係るシステムは、CADデータベース30と、CADデータベース30からデータを交換可能に接続されたテープ制御情報演算モジュール40とを備えている。   Referring to FIG. 6, the system according to the present invention includes a CAD database 30 and a tape control information calculation module 40 connected so that data can be exchanged from the CAD database 30.

CADデータベース30は、プリプレグテープ10が貼着される製品WSのCADデータを保存しており、このCADデータをインターフェース(又はネットワーク)経由でテープ制御情報演算モジュール40に送信することが可能になっている。CADデータは、一般にNURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)等のフォーマットで、3次元で曲面を定義することのできるデータが使用される。本実施形態において、CADデータには、後述するテープレイアップパスプランが関連づけられている。テープレイアッププランには、レイアップパスTPの座標データが関連づけられている。   The CAD database 30 stores CAD data of the product WS to which the prepreg tape 10 is attached, and this CAD data can be transmitted to the tape control information calculation module 40 via an interface (or network). Yes. The CAD data is generally a format such as NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines), and data that can define a curved surface in three dimensions is used. In the present embodiment, a later-described tape layup path plan is associated with CAD data. The coordinate data of the layup path TP is associated with the tape layup plan.

テープ制御情報演算モジュール40は、ファクトリコンピュータ等の計算機で実現される論理的なモジュールであり、ハード的には、図略のCPU、ROM、RAMの他、入出力装置41、表示装置42、外部記憶装置43を備えている。   The tape control information calculation module 40 is a logical module realized by a computer such as a factory computer. In terms of hardware, in addition to a CPU, ROM, and RAM (not shown), an input / output device 41, a display device 42, and an external device. A storage device 43 is provided.

テープ制御情報演算モジュール40は、CADデータベース30からCADデータの読み取り等を実行するCADデータ操作モジュール24と、読み取ったCADデータに対し、所定のテープレイアッププランを処理するテープレイアッププラン処理モジュール25と、テープレイアッププラン処理モジュール25に基づいて、平面または曲面を含む面上の座標を探索するナビゲーティングモジュール44と、プリプレグテープ10のテープ制御点CPを演算するテープ制御点演算モジュール45と、プリプレグテープ10のエッジ座標を演算するエッジ座標演算モジュール46とを論理的に有している。これらは、テープ制御情報演算モジュール40を構成するハード資源(例えば、CPU、ROM、RAM)と、このハード資源によって実行されるソフト資源(例えば、ソースコード、オブジェクトコード、プログラミングコード等)との組み合わせによって実現される。   The tape control information calculation module 40 includes a CAD data operation module 24 that reads CAD data from the CAD database 30 and a tape layup plan processing module 25 that processes a predetermined tape layup plan for the read CAD data. And a navigating module 44 that searches for coordinates on a plane or curved surface based on the tape layup plan processing module 25, a tape control point calculation module 45 that calculates a tape control point CP of the prepreg tape 10, and An edge coordinate calculation module 46 for calculating the edge coordinates of the prepreg tape 10 is logically included. These are combinations of hardware resources (for example, CPU, ROM, RAM) constituting the tape control information calculation module 40 and software resources (for example, source code, object code, programming code, etc.) executed by the hardware resources. It is realized by.

次に、テープレイアッププラン処理モジュール25によるテープレイアッププランについて説明する。なお、以下の説明では、演算処理に関連する要素(ベクトル、距離、個数、順番等)について、各要素を変数として表す必要がある場合には、表1の変数欄に従って標記することとし、これらのうち、値を示す必要がある場合には、表1の値欄に従って標記することとする。   Next, a tape layup plan by the tape layup plan processing module 25 will be described. In the following explanation, elements (vector, distance, number, order, etc.) related to arithmetic processing are marked according to the variable column in Table 1 when it is necessary to represent each element as a variable. Of these, if it is necessary to indicate a value, it shall be marked according to the value column in Table 1.

Figure 2012102268
Figure 2012102268

図7を参照して、同図に例示する製品WSは、車両の筐体部分を構成する矩形の部品である。この部品を製造する過程では、図略のマンドレルによって規定される曲面Sに対し、i番目の層毎に貼着方向Vが入力される。具体的には、最初に曲面Sの一辺に沿う貼着方向V(0)方向に沿ってプリプレグテープ10を貼着し、次いで、最初の貼着方向V(0)と直交する貼着方向V(1)に沿って、その後、最初の貼着方向V(0)と45°で交差する貼着方向V(2)に沿ってプリプレグテープ10を貼着し、層毎に経路を変更してテープ層を形成(テープレイアップ)する設定(このプリプレグテープ10の貼着手順に関する設定要件を「テープレイアッププラン」という)が実行されることになっている。この場合、図6に示したテープ制御情報演算モジュール40は、図8以下のフローチャートにそって、製品WSのテープレイアッププランを読み取り、読み取ったテープレイアッププランのレイアップパスTP(図15参照)毎にテープ分割体11に対応するテープ制御点CPとエッジ座標を演算する。CADデータのテープレイアッププランに関連づけられた座標情報を参照することにより、テープ制御情報演算モジュール40は、製品WSの層毎に複数本設定された各レイアップパスTPを一意に特定できるように構成されている。   With reference to FIG. 7, a product WS illustrated in FIG. 7 is a rectangular part constituting a housing portion of a vehicle. In the process of manufacturing this component, the sticking direction V is input for each i-th layer with respect to the curved surface S defined by a mandrel (not shown). Specifically, first, the prepreg tape 10 is attached along the direction of attachment V (0) along one side of the curved surface S, and then the attachment direction V orthogonal to the first attachment direction V (0). Then, along (1), the prepreg tape 10 is stuck along the sticking direction V (2) that intersects the first sticking direction V (0) at 45 °, and the path is changed for each layer. The setting for forming a tape layer (tape layup) (the setting requirement regarding the attaching procedure of the prepreg tape 10 is referred to as “tape layup plan”) is to be executed. In this case, the tape control information calculation module 40 shown in FIG. 6 reads the tape layup plan of the product WS according to the flowchart shown in FIG. 8 and the subsequent drawings, and the layup path TP of the read tape layup plan (see FIG. 15). ), The tape control point CP and the edge coordinate corresponding to the tape division body 11 are calculated. By referring to the coordinate information associated with the tape layup plan of the CAD data, the tape control information calculation module 40 can uniquely identify each layup path TP set in plural for each layer of the product WS. It is configured.

図8を参照して、まず、テープ制御情報演算モジュール40は、CADデータ操作モジュール24によって製品のCADデータをCADデータベース30から読み取る(ステップS1)。本実施形態では、このステップS1が、レイアップパスTPを取得するレイアップパス取得ステップとなる。このデータ読み取り処理により、図7に例示されたテープレイアッププランが入力される。テープレイアッププラン処理モジュール25は、入力されたテープレイアッププランをGUIによって表示装置42に表示する。   With reference to FIG. 8, first, the tape control information calculation module 40 reads the CAD data of the product from the CAD database 30 by the CAD data operation module 24 (step S1). In the present embodiment, this step S1 is a layup path acquisition step for acquiring the layup path TP. By this data reading process, the tape layup plan illustrated in FIG. 7 is input. The tape layup plan processing module 25 displays the input tape layup plan on the display device 42 by GUI.

また、テープレイアッププラン処理モジュール25は、読み取りが完了した段階で、テープレイアップの層数niをカウントする(ステップS2)。次いで、演算の基準となる最初の層を一意に表す変数iが初期設定される(ステップS3)。   Further, the tape layup plan processing module 25 counts the number of tape layup layers ni when reading is completed (step S2). Next, a variable i that uniquely represents the first layer serving as a reference for calculation is initialized (step S3).

次に、i番目の層について、レイアップパスTPのパス数njがカウントされる(ステップS4)。次いで、i番目の層について、レイアップパスTPを一意に表す変数jが初期設定される(ステップS5)。このように本実施形態では、層に関する変数i、レイアップパスTPに関する変数jをメインルーチン(ステップS3、S5)で設定し、レイアップパスTPに関連する変数k,cを後述するサブルーチンで設定することにより、演算された全ての座標を三次元で一意に特定することができるようになっている。以下の説明では、表1に示した凡例に基づき、必要に応じてレイアップパスTP上の座標Pを配列変数でP(i,j,k)と標記することとする。また、データ処理としての説明が必要な場合には、配列変数P(i,j,k)の値をタプルとも呼称する。ここでタプルとは、ある配列変数(例えば、P(i,j,k))の一つの値を構成する変数i、j、kの値の集合を表す集合数詞である。   Next, for the i-th layer, the number nj of layup paths TP is counted (step S4). Next, a variable j that uniquely represents the layup path TP is initialized for the i-th layer (step S5). As described above, in this embodiment, the variable i related to the layer and the variable j related to the layup path TP are set in the main routine (steps S3 and S5), and the variables k and c related to the layup path TP are set in a subroutine described later. By doing so, all the calculated coordinates can be uniquely specified in three dimensions. In the following description, based on the legend shown in Table 1, the coordinates P on the layup path TP are denoted as P (i, j, k) as an array variable as necessary. Further, when explanation as data processing is necessary, the value of the array variable P (i, j, k) is also called a tuple. Here, a tuple is a set number representing a set of values of variables i, j, and k constituting one value of an array variable (for example, P (i, j, k)).

次に、i番目の層において、j番目のレイアップパスTPのデータが参照される(ステップS6)。次いで、参照されたデータに基づき、テープ制御点演算サブルーチン(ステップS7)と、エッジ座標演算サブルーチン(ステップS8)とが実行され、レイアップパスTPの変数jがインクリメントされる(ステップS9)。次いで、全てのレイアップパスTPが終了したか否かが、変数jとパス数njとの比較によって判別され(ステップS10)、終了していなければ、ステップS6に復帰して上述した処理を繰り返し、終了していれば、層に関する変数iがインクリメントされる(ステップS11)。次いで、全ての層が終了したか否かが、変数iと層数niとの比較によって判別され(ステップS12)、終了していなければ、ステップS4に復帰して上述した処理を繰り返し、終了していれば、プログラムを終了する。無論、図8のフローチャートは、一例であり、例えば、終了後に演算結果をGUIで表示装置42に表示するようにしてもよい。或いは、ステップS12の終了後に引き続いて、演算されたテープ制御点CPやエッジ座標をNC装置にティーチングするポストプロセスステップを実行してもよい。詳しくは後述するように、演算されるテープ制御点CPやエッジ座標は、CADデータに基づく座標データであるので、図略のポストプロセスステップでは、これら座標データをNC装置の制御座標に対応させる座標変換処理を実行することになる。   Next, in the i-th layer, data on the j-th layup path TP is referred to (step S6). Next, the tape control point calculation subroutine (step S7) and the edge coordinate calculation subroutine (step S8) are executed based on the referenced data, and the variable j of the layup path TP is incremented (step S9). Next, whether or not all layup paths TP have been completed is determined by comparing the variable j and the number of paths nj (step S10). If not completed, the process returns to step S6 and the above-described processing is repeated. If completed, the variable i for the layer is incremented (step S11). Next, it is determined whether or not all layers have been completed by comparing the variable i with the number of layers ni (step S12). If not completed, the process returns to step S4 and repeats the above-described processing. If so, exit the program. Of course, the flowchart of FIG. 8 is an example. For example, the calculation result may be displayed on the display device 42 using a GUI after the end. Or you may perform the post-process step which teaches the calculated tape control point CP and edge coordinate to NC apparatus after completion | finish of step S12. As will be described in detail later, the calculated tape control points CP and edge coordinates are coordinate data based on CAD data. Therefore, in the post-processing step (not shown), the coordinates that correspond to the coordinate coordinates of the NC device in the post-processing step (not shown). Conversion processing is executed.

テープ制御点演算サブルーチン(ステップS7)やエッジ座標演算サブルーチン(ステップS8)では、レイアップパスTPの各座標Pを基礎として、基礎となった座標Pから一定間隔隔てた座標Pが演算される。このため、曲面Sが複雑に起伏している場合でも、その起伏に沿って、重なりや皺が生じにくい状態でプリプレグテープをすることのできるレイアップパスを演算することが可能になる。そして、本実施形態においては、より精緻な演算を実現するため、個々のステップの随所でナビゲーティングモジュール44が呼び出される。ナビゲーティングモジュール44は、複雑な曲面上で曲面S上の所定の座標Pを探索するための関数群であり、以下に示す処理が可能になっている。   In the tape control point calculation subroutine (step S7) and the edge coordinate calculation subroutine (step S8), the coordinates P spaced apart from the base coordinates P are calculated based on the coordinates P of the layup path TP. For this reason, even when the curved surface S is intricately undulated, it is possible to calculate a layup path that allows the prepreg tape to be formed along the undulation in a state where overlap and wrinkle are unlikely to occur. And in this embodiment, in order to implement | achieve a more precise calculation, the navigation module 44 is called everywhere of each step. The navigating module 44 is a function group for searching for a predetermined coordinate P on the curved surface S on a complex curved surface, and the following processing is possible.

図9及び図11を参照して、ナビゲーティングモジュール44は、オフセット量h、微小移動量Δa、積算探索長m、単位探索ベクトルnV等を引数として含んでいる。オフセット量hとは、プリプレグテープの厚さtを考慮した曲面Sからの法線方向の浮揚量であり、i番目の層については、i×tで演算される変数である。微小移動量Δaは、探索方向のベクトル(探索ベクトルSV)のスカラであり、例えば、0.001mmに設定される。積算探索長mは、最初の探索ベクトルSVの演算開始点としてのベクトル始点P0から現在まで探索した探索点Psまでの探索経路の積算値である。単位探索ベクトルnVは、探索ベクトルSVを演算するための単位ベクトルであり、ナビゲーティングモジュール44を呼び出すプログラムによって設定されるものである。単位探索ベクトルnVは、可及的に曲面Sに接するように設定される(図11参照)。これら引数は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出すプログラムによって、即ち、演算される経路の種類等によって、適宜変更される。   9 and 11, the navigating module 44 includes an offset amount h, a minute movement amount Δa, an integrated search length m, a unit search vector nV, and the like as arguments. The offset amount h is a floating amount in the normal direction from the curved surface S considering the thickness t of the prepreg tape, and is a variable calculated by i × t for the i-th layer. The minute movement amount Δa is a scalar of a search direction vector (search vector SV), and is set to 0.001 mm, for example. The integrated search length m is an integrated value of the search path from the vector start point P0 as the calculation start point of the first search vector SV to the search point Ps searched from the present. The unit search vector nV is a unit vector for calculating the search vector SV, and is set by a program that calls the navigation module 44. The unit search vector nV is set so as to contact the curved surface S as much as possible (see FIG. 11). These arguments are appropriately changed by a program that calls the navigation module 44, that is, depending on the type of route to be calculated.

ナビゲーティングモジュール44が呼び出されると、まず、引数の初期設定が実行される(ステップS100)。この初期設定では、微小移動量Δaが0.001mmに、積算探索長mが0.0mmに、変数kが0にそれぞれ設定され、この変数kの値に基づいて、ベクトル始点P0(i,j,k)が設定される。なお、微小移動量Δaや積算探索長mの初期設定は、ユーザが設定画面を表示装置42に表示させ、この設定画面上で適宜変更できるようになっている。   When the navigating module 44 is called, first, initialization of arguments is executed (step S100). In this initial setting, the minute movement amount Δa is set to 0.001 mm, the integrated search length m is set to 0.0 mm, and the variable k is set to 0. Based on the value of the variable k, the vector starting point P0 (i, j , K) is set. The initial setting of the minute movement amount Δa and the integrated search length m can be changed as appropriate on the setting screen by the user displaying the setting screen on the display device 42.

次いで、探索ベクトルSVが演算される(ステップS101)。この処理では、探索ベクトルSVを、微小移動量Δaと単位探索ベクトルnVとの積で求め、探索ベクトルSVの始点となるベクトル始点P0から探索ベクトルSVの終点となるベクトル終点Peを演算する。演算の基礎となるベクトル始点P0は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出すプログラムによって設定される。たとえば、i番目の層にあるj番目のレイアップパスTP(i,j)についてテープ制御点CPの演算を開始する場合、ベクトル始点P0の値は、テープ制御点演算サブルーチンS7(図8、図15参照)によって、レイアップパスTP(i,j)上に事前に特定される座標P(i,j,b)の値(x,y)である。この場合のベクトル始点P0は、レイアップパスTPのテープ貼着方向Vの上流端が好適である。尤も、ベクトル始点P0をレイアップパスTPの中間点に設定することも不可能ではない。   Next, the search vector SV is calculated (step S101). In this process, the search vector SV is obtained by the product of the small movement amount Δa and the unit search vector nV, and the vector end point Pe that is the end point of the search vector SV is calculated from the vector start point P0 that is the start point of the search vector SV. The vector starting point P0 that is the basis of the calculation is set by a program that calls the navigating module 44. For example, when the calculation of the tape control point CP is started for the j-th layup path TP (i, j) in the i-th layer, the value of the vector start point P0 is set to the tape control point calculation subroutine S7 (FIG. 8, FIG. 15), the value (x, y) of the coordinates P (i, j, b) specified in advance on the layup path TP (i, j). In this case, the vector starting point P0 is preferably the upstream end of the layup path TP in the tape adhering direction V. However, it is not impossible to set the vector starting point P0 as an intermediate point of the layup path TP.

次に、演算されたベクトル終点Peから曲面Sに垂線の足ptemp1を演算し(ステップS102)、ptemp1が演算可能な座標であるか否かを判別する(ステップS103)。 Next, a perpendicular foot p temp1 is calculated on the curved surface S from the calculated vector end point Pe (step S102), and it is determined whether or not p temp1 is an operable coordinate (step S103).

temp1の座標Pが演算可能である場合、垂線の足ptemp1+(hV*h(i))を演算する(ステップS104)。ここで、hVは、ptemp1を通る曲面Sの法線単位ベクトルであり、h(i)は、i*tで演算されるオフセット量hであることから、最初の層においては、垂線の足ptemp1がPsで示す座標になる(図11(A)参照)。他方、2番目以降のi番目の層については、オフセット量hが0よりも大きくなるので、図11(B)に示すように、演算される座標Psは、垂線の足ptemp1からh(i)だけ法線方向に浮揚した値をとることになる。垂線の足ptemp1から演算した座標Ps(i,j,k)を特に探索点という。 If the coordinates P of p temp1 can be calculated, the vertical foot p temp1 + (hV * h (i)) is calculated (step S104). Here, hV is the normal unit vector of the curved surface S passing through p temp1 , and h (i) is the offset amount h calculated by i * t. p temp1 becomes a coordinate indicated by Ps (see FIG. 11A). On the other hand, for the second and subsequent i-th layers, the offset amount h is larger than 0, so that the calculated coordinate Ps is represented by h (i) from the vertical foot p temp1 as shown in FIG. ) Only takes the value levitated in the normal direction. The coordinates Ps (i, j, k) calculated from the perpendicular foot p temp1 are particularly referred to as search points.

次いで、始点となる座標Pから探索点Ps(i,j,k)までの探索長Δmを演算する(ステップS105)。   Next, the search length Δm from the starting point coordinate P to the search point Ps (i, j, k) is calculated (step S105).

その後、探索距離Lhが設定されているか否かをチェックする(ステップS106)。この探索距離Lhは、詳しくは後述するように、ナビゲーティングモジュール44で探索対象となる座標Pを演算する際、最初のベクトル始点P0となる座標Pから探索対象となる座標Pまでの間隔を算出するための値であり、ナビゲーティングモジュール44を呼び出すプログラムによって設定されるものである。   Thereafter, it is checked whether or not the search distance Lh is set (step S106). As will be described in detail later, this search distance Lh is calculated as an interval from the coordinate P as the first vector starting point P0 to the coordinate P as the search target when the navigation module 44 calculates the coordinates P as the search target. This value is set by a program that calls the navigation module 44.

探索距離Lhが設定されていない場合、或いは、設定されているが、積算探索長mの更新値(m+Δm)未満である場合(ステップS107)、探索点Psを登録するための変数kをインクリメントし(ステップS108)、新たな探索点Ps(i,j,k)のタプルを追加して、その値(x,y)を登録する(ステップS109)。   When the search distance Lh is not set, or is set but is less than the update value (m + Δm) of the integrated search length m (step S107), the variable k for registering the search point Ps is incremented. (Step S108), a tuple of a new search point Ps (i, j, k) is added, and its value (x, y) is registered (Step S109).

次いで、ベクトル始点P0と探索点Psから、次の探索ベクトルSVを次式   Next, from the vector start point P0 and the search point Ps, the next search vector SV is

Figure 2012102268
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によって演算し(ステップS110)、積算探索長mを探索長Δmでインクリメントする(ステップS111)。   (Step S110), and the accumulated search length m is incremented by the search length Δm (step S111).

その後、現在の探索点Psを次の演算のベクトル始点P0とし(ステップS112)、ステップS101に復帰して、上述したステップを繰り返す。   Thereafter, the current search point Ps is set as the vector start point P0 of the next calculation (step S112), the process returns to step S101, and the above-described steps are repeated.

また、ステップS107において、探索距離Lhが積算探索長mの更新値(m+Δm)を超えている場合、積算探索長mが探索距離Lh未満であるか否かが判別され(ステップS113)、積算探索長mが探索距離Lh未満である場合には、ベクトル始点P0から探索ベクトルSVの方向に進んで到達するエッジの座標を探索点Psとして求める(ステップS114)。次いで、変数kをインクリメントして(ステップS115)、探索終点Pf(i,j,k)を登録する新たなタプルを追加し、このタプルPf(i,j,k)に探索点Psの値(x,y)を登録する(ステップS116)。これらのステップS113〜S116により、探索距離Lhが設定されている場合には、その終点まで正確に目標となる座標Pを演算することが可能になる。その後、探索終点Pfを所定の記憶領域に登録し(ステップS117)、元のルーチンに復帰する。なお、ステップS113で積算探索長mが探索距離Lhと等しい場合には、そのままステップS115に移行する。   If the search distance Lh exceeds the update value (m + Δm) of the integrated search length m in step S107, it is determined whether or not the integrated search length m is less than the search distance Lh (step S113). If the length m is less than the search distance Lh, the coordinates of the edge that reaches from the vector start point P0 in the direction of the search vector SV and arrives are obtained as the search point Ps (step S114). Next, the variable k is incremented (step S115), a new tuple for registering the search end point Pf (i, j, k) is added, and the value of the search point Ps (in this tuple Pf (i, j, k) ( x, y) are registered (step S116). By these steps S113 to S116, when the search distance Lh is set, the target coordinate P can be accurately calculated up to the end point. Thereafter, the search end point Pf is registered in a predetermined storage area (step S117), and the process returns to the original routine. If the accumulated search length m is equal to the search distance Lh in step S113, the process proceeds to step S115 as it is.

次に、ステップS103において、垂線の足ptemp1を演算することができない場合について、図10、図12を参照しながら説明する。 Next, the case where the perpendicular p ptemp1 cannot be calculated in step S103 will be described with reference to FIGS.

図12に示すように、例えば曲面Sに稜線RLが存在し、二つの面Sb、Snに分断されている場合、面Sb上で演算された探索ベクトルSVのベクトル終点Peが、面Sbと直角な稜線RL上の面L1を通過すると、面Sb上には、垂線の足ptemp1を演算することができなくなる。そこで、ptemp1を演算することができない場合には、図10に示すように、まず、隣接する面Snの有無を判別し(ステップS120)、面Snが存在する場合には、探索されたベクトル終点Peから面Snに垂線の足ptemp2を演算する(ステップS121)。ここで、さらに、面Sn上に垂線の足ptemp2が演算可能であったか否かを判別し(ステップS122)、演算が可能であった場合(例えば、図12に示すように、面Snと、この面Snと直角な稜線RL上の面L2とに挟まれた領域内にベクトル終点Peがある場合)には、曲面Sとしての面Snに下ろした垂線の足ptemp2に基づいて演算し(ステップS123)、ステップS105に復帰する。ここで、ステップS123のhVは、ptemp2における面Snの法線単位ベクトルである。 As shown in FIG. 12, for example, when the ridge line RL exists on the curved surface S and is divided into two surfaces Sb and Sn, the vector end point Pe of the search vector SV calculated on the surface Sb is perpendicular to the surface Sb. If the plane L1 on the ridgeline RL is passed, the perpendicular foot ptemp1 cannot be calculated on the plane Sb. Therefore, if p temp1 cannot be calculated, as shown in FIG. 10, first, the presence or absence of the adjacent surface Sn is determined (step S120), and if the surface Sn exists, the searched vector A perpendicular foot p temp2 is calculated from the end point Pe to the surface Sn (step S121). Here, it is further determined whether or not the vertical foot p temp2 can be calculated on the surface Sn (step S122). If the calculation is possible (for example, as shown in FIG. In the case where the vector end point Pe is in the region sandwiched between the surface L2 on the ridge line RL perpendicular to the surface Sn), an operation is performed based on the foot p temp2 of the perpendicular drawn to the surface Sn as the curved surface S ( Step S123) and return to Step S105. Here, hV in step S123 is a normal unit vector of the surface Sn at p temp2 .

他方、図13に示したように、探索ベクトルSVのベクトル終点Peが、面L1、L2間に位置する場合、何れの面Sb、Sn上にも垂線の足を演算することができなくなる。この場合には、ステップS122で垂線の足ptemp2を演算不可と判定してベクトル終点Peから稜線RL上に垂線の足temp3を演算し(ステップS124)、この垂線の足temp3を基礎にして座標Pを演算し(ステップS125)、ステップS105に移行する。ここで、ステップS125のhvは、ptemp3から探索ベクトルSVのベクトル終点Peに向かう垂直単位ベクトルである。 On the other hand, as shown in FIG. 13, when the vector end point Pe of the search vector SV is located between the planes L1 and L2, it becomes impossible to calculate a perpendicular foot on any plane Sb or Sn. In this case, it is determined in step S122 that the vertical foot p temp2 cannot be calculated, and the vertical foot temp3 is calculated from the vector end point Pe onto the ridge line RL (step S124), and coordinates based on the vertical foot temp3 are calculated. P is calculated (step S125), and the process proceeds to step S105. Here, hv in step S125 is a vertical unit vector from p temp3 toward the vector end point Pe of the search vector SV.

なお、ステップS120において、隣接する面Snが存在しない場合には、探索ベクトルSVのベクトル終点Peが面Sbの境界を超えた場合であるので、その場合には、ステップS113に移行し、処理を終了する。   In step S120, when there is no adjacent surface Sn, the vector end point Pe of the search vector SV exceeds the boundary of the surface Sb. In this case, the process proceeds to step S113, and the process is performed. finish.

次に、テープ制御点CPの演算の具体例について説明する。   Next, a specific example of the calculation of the tape control point CP will be described.

まず、図14を参照して、同図に示すレイアップパスTPは、6条に分断されるプリプレグテープ10を貼着する経路の一部をモデル化して示したものである。図中、dTPは、プリプレグテープ10のテープ分割体11が貼着される分割ゾーンを示す。以下の説明では、分割ゾーンdTP(従って、テープ分割体11)を一意に特定する変数をcとする。   First, referring to FIG. 14, the lay-up path TP shown in FIG. 14 is a model of a part of the path for attaching the prepreg tape 10 divided into six strips. In the figure, dTP indicates a divided zone to which the tape divided body 11 of the prepreg tape 10 is attached. In the following description, let c be a variable that uniquely identifies the divided zone dTP (and hence the tape divided body 11).

図示のように、プリプレグテープ10が反時計回りに湾曲する経路を有する場合、プリプレグテープ10に対して貼着方向Vに作用する応力の分布は、斜線で示すように、内周側が大きくなり、外周側が小さくなる。そのため、皺を防止するために、内周側の裁断長を短くし、外周側の裁断長を長くして、プリプレグテープ10のテープ分割体11毎に長手方向の位置を相対的にずらすことが必要となる。かかる制御を実施するためには、レイアップパスTP上に点在する座標Pを通ってプリプレグテープ10を直角に横断する横断ラインLp毎に、テープ分割体11の長手方向中心線(縦断ライン)Lv(c)と交差する座標CP(p,c)を求めて、これをテープ制御点CPとすることが好ましい。そこで、本実施形態では、レイアップパスTPの座標P毎に、横断ラインLpと縦断ラインLv(c)とが交差する座標CP(p,c)を演算することとしている。   As shown in the figure, when the prepreg tape 10 has a path that curves counterclockwise, the distribution of stress acting on the prepreg tape 10 in the adhering direction V is larger on the inner peripheral side, as shown by diagonal lines, The outer peripheral side becomes smaller. Therefore, in order to prevent wrinkles, it is possible to relatively shorten the position in the longitudinal direction for each tape segment 11 of the prepreg tape 10 by shortening the cutting length on the inner peripheral side and increasing the cutting length on the outer peripheral side. Necessary. In order to implement such control, the longitudinal center line (longitudinal line) of the tape divided body 11 for each transverse line Lp that crosses the prepreg tape 10 at right angles through the coordinates P scattered on the layup path TP. It is preferable that a coordinate CP (p, c) intersecting with Lv (c) is obtained and used as the tape control point CP. Therefore, in this embodiment, for each coordinate P of the layup path TP, a coordinate CP (p, c) at which the transverse line Lp and the longitudinal line Lv (c) intersect is calculated.

次に、図15を参照して、テープ制御点演算サブルーチンS7を実行する際、テープ制御点演算モジュール45は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出すために必要な引数を設定する(ステップS700〜S707)。具体的には、ステップS700において、テープ制御点演算モジュール45は、レイアップパス上の積算距離Lnを初期化し、演算間隔ΔLnを設定する。演算間隔ΔLnは、プログラムで予め設定されているが、ユーザが任意の値を設定できるようにしてもよい。また、ステップS700において、テープ制御点演算モジュール45は、レイアップパスTP上の演算個数NNを設定する。この演算個数NNは、当該レイアップパスTPの全長Lを演算間隔ΔLnで割ったものである。ここで、演算個数NNが端数とならないよう、演算間隔ΔLnは、MOD(L,ΔLn)=0を充足する値に設定される。   Next, referring to FIG. 15, when executing the tape control point calculation subroutine S7, the tape control point calculation module 45 sets arguments necessary for calling the navigation module 44 (steps S700 to S707). Specifically, in step S700, the tape control point calculation module 45 initializes the accumulated distance Ln on the layup path and sets the calculation interval ΔLn. The calculation interval ΔLn is set in advance by a program, but the user may be able to set an arbitrary value. In step S700, the tape control point calculation module 45 sets the calculation number NN on the layup path TP. The calculation number NN is obtained by dividing the total length L of the layup path TP by the calculation interval ΔLn. Here, the calculation interval ΔLn is set to a value satisfying MOD (L, ΔLn) = 0 so that the calculation number NN does not become a fraction.

次に、ステップS701において、テープ制御点演算モジュール45は、変数bを0に初期化する。変数bは、レイアップパスTP上の演算回数をカウントするためのものであり、座標Pの変数kに対応している。本実施形態では、図17に示したように、貼着方向Vの上流側から下流側に行くに連れて、変数b(従って、kの値)が大きくなるように設定されている。   Next, in step S701, the tape control point calculation module 45 initializes the variable b to 0. The variable b is for counting the number of computations on the layup path TP, and corresponds to the variable k of the coordinate P. In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the variable b (and hence the value of k) is set to increase from the upstream side to the downstream side in the sticking direction V.

次いで、ステップS702において、テープ制御点演算モジュール45は、ナビゲーティングモジュール44が演算の基礎とする初期のベクトル始点P0の座標P0をP0(i,j,b)に設定する。また、変数cを0に初期化する。本実施形態では、図17に示したように、貼着方向Vの上流側から下流側に向かって左側から順にcの値が大きくなるように設定されている。   Next, in step S702, the tape control point calculation module 45 sets the coordinate P0 of the initial vector start point P0, which is the basis of the calculation by the navigating module 44, to P0 (i, j, b). Also, the variable c is initialized to 0. In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the value c is set so as to increase sequentially from the left side toward the downstream side in the sticking direction V.

次いで、ステップS703において、テープ制御点演算モジュール45は、単位探索ベクトルnVを演算する。図16に示したように、単位探索ベクトルnVは、レイアップパスTP上の座標Pの法線ベクトルhVNLとレイアップパスTPに沿う単位ベクトルnVNLの外積によって求められる。 Next, in step S703, the tape control point calculation module 45 calculates a unit search vector nV. As shown in FIG. 16, the unit search vector nV is obtained by the outer product of the normal vector hV NL of the coordinate P on the layup path TP and the unit vector nV NL along the layup path TP.

次いで、ステップS704において、テープ制御点演算モジュール45は、次式   Next, in step S704, the tape control point calculation module 45 calculates:

Figure 2012102268
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により、演算されるべきテープ制御点CPまでの距離を演算する。この(2)式は、レイアップパスTP上の座標Pを通る横断ラインLpが、各テープ分割体11の縦断ラインLv(c)と直交する座標までの距離を示している。本実施形態では、図17に示したように、レイアップパスTP上の座標Pを境にし、貼着方向Vの上流側から下流側に向かって左側を−に設定し、右側を+に設定している。   To calculate the distance to the tape control point CP to be calculated. This equation (2) indicates the distance to the coordinate at which the transverse line Lp passing the coordinate P on the layup path TP is orthogonal to the longitudinal line Lv (c) of each tape divided body 11. In this embodiment, as shown in FIG. 17, the left side is set to − and the right side is set to + from the upstream side to the downstream side in the sticking direction V with the coordinate P on the layup path TP as a boundary. is doing.

次いで、ステップS705において、テープ制御点演算モジュール45は、(2)式の演算結果の正負を判別する。仮に演算結果が+に反転した場合、テープ制御点演算モジュール45は、単位探索ベクトルnVの符号を反転し(ステップS706)、ナビゲーティングモジュール44の探索方向を逆向きにする。   Next, in step S705, the tape control point calculation module 45 determines whether the calculation result of equation (2) is positive or negative. If the calculation result is inverted to +, the tape control point calculation module 45 inverts the sign of the unit search vector nV (step S706) and reverses the search direction of the navigation module 44.

これらの設定処理を実行した後、テープ制御点演算モジュール45は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出し(ステップS707)、図17に示すように、横断ラインLp(k)と縦断ラインLv(c)との交点を探索する(ステップS708)。このとき、ナビゲーティングモジュール44による探索の終了は、次の2通りである。   After executing these setting processes, the tape control point calculation module 45 calls the navigating module 44 (step S707), and as shown in FIG. 17, the crossing line Lp (k) and the longitudinal line Lv (c) The intersection is searched (step S708). At this time, the search is ended by the navigation module 44 in the following two ways.

第1は、演算された探索終点Pfが(2)式の演算結果に対応する縦断ラインLv(c)に到達した場合であり、第2は、演算された探索終点Pfが、(2)式の演算結果に対応する縦断ラインLv(c)に到達する前に、プリプレグテープ10のエッジTPs、TPeに到達した場合である。   The first is when the calculated search end point Pf reaches the vertical line Lv (c) corresponding to the calculation result of the equation (2), and the second is when the calculated search end point Pf is the equation (2). This is a case where the edges TPs and TPe of the prepreg tape 10 are reached before reaching the vertical line Lv (c) corresponding to the calculation result.

図17を参照して、プリプレグテープ10のエッジTPs、TPeは、必ずしもレイアップパスTPの座標Pを通る横断ラインLpと平行になっているわけではない。そのため、例えば、図17に示すように、エッジTPs、TPeが横断ラインLpと斜行しているプリプレグテープ10の場合、このプリプレグテープ10に設定されたレイアップパスTPの座標P(0,0,0)、P(0,0,NN)に関し、一部が横断ラインLp(0)、Lp(NN)と交差しないところで途切れている。このため、レイアップパスTPの座標P(0,0,0)について、変数cが4番目以降の縦断ラインLv(3)〜Lv(5)に対してテープ制御点CPを探索した場合や、レイアップパスTPの座標P(0,0,NN)について、変数cが1番目から3番目の縦断ラインLv(0)〜Lv(2)に対してテープ制御点CPを探索した場合には、探索距離Lhに到達する前に探索点Psがプリプレグテープ10のエッジTPs、TPeに到達してしまい、座標P(0,0,0)に関する縦断ラインLv(3)〜Lv(5)や、座標P(0,0,NN)に関する縦断ラインLv(0)〜Lv(2)のテープ制御点CPは、演算されないことになる。   Referring to FIG. 17, the edges TPs and TPe of the prepreg tape 10 are not necessarily parallel to the transverse line Lp passing through the coordinates P of the layup path TP. Therefore, for example, as shown in FIG. 17, in the case of the prepreg tape 10 in which the edges TPs and TPe are oblique to the transverse line Lp, the coordinates P (0, 0) of the layup path TP set in the prepreg tape 10. , 0) and P (0, 0, NN) are interrupted at portions where they do not intersect the crossing lines Lp (0) and Lp (NN). For this reason, when coordinates c (0, 0, 0) of the layup path TP are searched for the tape control point CP with respect to the vertical lines Lv (3) to Lv (5) with the variable c being the fourth or later, For the coordinates P (0, 0, NN) of the layup path TP, when the tape control point CP is searched for the first to third vertical lines Lv (0) to Lv (2) of the variable c, Before reaching the search distance Lh, the search point Ps reaches the edges TPs and TPe of the prepreg tape 10, and the longitudinal lines Lv (3) to Lv (5) and the coordinates regarding the coordinates P (0, 0, 0) The tape control points CP of the longitudinal lines Lv (0) to Lv (2) relating to P (0, 0, NN) are not calculated.

テープ制御点演算モジュール45は、ナビゲーティングモジュール44による演算が終了した時点で、レイアップパスTPの座標Pからナビゲーティングモジュール44が探索した探索終点Pfまでの積算探索長mが探索距離Lh以上であるか否かを判別する(ステップS709)。積算探索長mが探索距離Lh以上である場合には、探索終点Pfの値(x,y)をテープ制御点CP(p,c)として登録する(ステップS710)。他方、積算探索長mが探索距離Lh未満である場合には、変数cについて、テープ制御点CP(p,c)の記憶領域にnullのタプルを追加する(ステップS711)。かかる制御により、例えば、図17に例示した座標のプリプレグテープ10のテープ制御点CPを演算した場合には、図18のビュー表Vtに示すように、一部のタプル(CP(P(0,0,0),3)〜CP(P(0,0,0),5)、CP(P(0,0,NN),0)〜CP(P(0,0,NN),3))がnullに設定される。なお、データ処理の際に、null設定による不具合を回避するため、nullに代えて、m≧Lhのときのテープ制御点CPと弁別可能な非nullの値を登録することとしてもよい。   When the calculation by the navigating module 44 is completed, the tape control point calculation module 45 has an accumulated search length m from the coordinates P of the layup path TP to the search end point Pf searched by the navigating module 44 is equal to or greater than the search distance Lh. It is determined whether or not there is (step S709). If the integrated search length m is greater than or equal to the search distance Lh, the value (x, y) of the search end point Pf is registered as the tape control point CP (p, c) (step S710). On the other hand, if the integrated search length m is less than the search distance Lh, a null tuple is added to the storage area of the tape control point CP (p, c) for the variable c (step S711). For example, when the tape control point CP of the prepreg tape 10 having the coordinates illustrated in FIG. 17 is calculated by such control, as shown in the view table Vt in FIG. 18, some tuples (CP (P (0, 0,0), 3) to CP (P (0,0,0), 5), CP (P (0,0, NN), 0) to CP (P (0,0, NN), 3)) Is set to null. In order to avoid problems due to null setting during data processing, a non-null value that can be distinguished from the tape control point CP when m ≧ Lh may be registered instead of null.

ステップS710またはステップS711を終了した後、テープ制御点演算モジュール45は、変数cをインクリメントし(ステップS712)、変数cの値をプリプレグテープ10の分割数Nから1を引いた数と比較して、全てのテープ分割体11について、テープ制御点CPを演算したか否かを判別する(ステップS713)。仮に演算が未終了の分割ゾーンdTPが残っている場合には、ステップS703に戻って上述した処理を繰り返す。仮に全ての分割ゾーンdTPについて演算が終了した場合には、積算距離Lnの値を演算間隔ΔLnでインクリメントし、同時に変数bの値をインクリメントする(ステップS714)。   After completing step S710 or step S711, the tape control point calculation module 45 increments the variable c (step S712), and compares the value of the variable c with the number obtained by subtracting 1 from the division number N of the prepreg tape 10. Then, it is determined whether or not the tape control point CP has been calculated for all the tape divided bodies 11 (step S713). If there is a division zone dTP that has not been calculated yet, the process returns to step S703 and the above-described processing is repeated. If the calculation is completed for all the divided zones dTP, the value of the integrated distance Ln is incremented by the calculation interval ΔLn, and at the same time, the value of the variable b is incremented (step S714).

次いで、テープ制御点演算モジュール45は、変数bの値を演算個数NNと比較して、レイアップパスTPの全長にわたって、テープ制御点CPを演算したか否かを判別する(ステップS715)。仮にレイアップパスTP上に未処理の座標Pが残っている場合には、ステップS702に戻って上述した処理を繰り返す。仮に全てのテープ分割体11について演算が終了した場合には、メインルーチンに復帰する。   Next, the tape control point calculation module 45 compares the value of the variable b with the calculation number NN, and determines whether or not the tape control point CP has been calculated over the entire length of the layup path TP (step S715). If unprocessed coordinates P remain on the layup path TP, the process returns to step S702 and the above-described processing is repeated. If the calculation is completed for all the tape divided bodies 11, the process returns to the main routine.

以上の演算により、図17の黒点で示すテープ制御点CPが、図18のビュー表Vtに示すように演算される。他方、ステップS711が実行された場合には、NullのタプルCP(p,c)が、図17の白点で示す座標に対応して登録されている。   With the above calculation, the tape control point CP indicated by the black dot in FIG. 17 is calculated as shown in the view table Vt in FIG. On the other hand, when step S711 is executed, a null tuple CP (p, c) is registered corresponding to the coordinates indicated by the white point in FIG.

次に、エッジ座標演算サブルーチンについて説明する。   Next, the edge coordinate calculation subroutine will be described.

図19を参照して、エッジ座標演算サブルーチンS8を実行する際、エッジ座標演算モジュール46は、変数kのドメインを拡張し、テープ制御点CPの記憶領域に始点用タプルCP(P(i,j,−1),c)と終点用タプルCP(P(i,j,NN+1),c)とを追加する。これにより、図22に示したように、プリプレグテープ10の分割ゾーンdTP(c)毎(c=0〜5)に、始点座標Scutの値(x,y)と終点座標Ecutの値(x,y)とをそれぞれ格納することが可能になる。 Referring to FIG. 19, when executing the edge coordinate calculation subroutine S8, the edge coordinate calculation module 46 expands the domain of the variable k and stores the tuple CP (P (i, j) for the start point in the storage area of the tape control point CP. , -1), c) and the end point tuple CP (P (i, j, NN + 1), c) are added. Thus, as shown in FIG. 22, the value (x, y) of the start point coordinate S cut and the value of the end point coordinate E cut (for each divided zone dTP (c) (c = 0 to 5) of the prepreg tape 10 ( x, y) can be stored respectively.

次に、エッジ座標演算モジュール46は、変数cを0に初期化し(ステップS801)、次いで、変数kを0に初期化する(ステップS802)。   Next, the edge coordinate calculation module 46 initializes the variable c to 0 (step S801), and then initializes the variable k to 0 (step S802).

次に、エッジ座標演算モジュール46は、k番目の横断ラインLp(k)について、c番目の配列変数CP(p,c)のタプルがnullか否かを判別する(ステップS803)。この判別は、ナビゲーティングモジュール44を用いて始点座標Scutを探索する際、そのベクトル始点P0に設定することのできるテープ制御点CPを特定するためである。仮にk番目の横断ラインLp(k)について、CP(p,0)のタプルがnullである場合、エッジ座標演算モジュール46は、変数kをインクリメントして、再度、ステップS803に復帰し、c番目の分割ゾーンdTPについて、始点座標Scutの演算の基礎となるテープ制御点CPを検索する。 Next, the edge coordinate calculation module 46 determines whether or not the tuple of the c-th array variable CP (p, c) is null for the k-th transverse line Lp (k) (step S803). This determination is for specifying the tape control point CP that can be set to the vector start point P0 when searching for the start point coordinate S cut using the navigating module 44. If the tuple of CP (p, 0) is null for the kth crossing line Lp (k), the edge coordinate calculation module 46 increments the variable k and returns to step S803 again to return to the cth For the divided zone dTP, the tape control point CP that is the basis of the calculation of the start point coordinate S cut is searched.

図22および図23に示すように、c=0のとき、タプルCP(p,0)は、非Null値(x0,y0)である。このように、ステップS803の判別の結果、非null値(x0,y0)のタプルがある場合には、エッジ座標演算モジュール46は、ナビゲーティングモジュール44の演算のベクトル始点P0を当該タプルCP(p,c)に登録されたテープ制御点CPに設定する(ステップS805)。また、このステップS805のタイミングで、探索ベクトルSVが下流側のテープ制御点CP(P(i,j,k+1),c)から上流側のテープ制御点CP(P(i,j,k),c)に向かうように単位探索ベクトルnVを設定する(図23参照)。さらに、探索距離Lhを比較的大きな値に設定し、必ず、探索点PsがエッジTPsに到達するようにしている。   As shown in FIGS. 22 and 23, when c = 0, the tuple CP (p, 0) is a non-null value (x0, y0). As described above, when there is a tuple of non-null values (x0, y0) as a result of the determination in step S803, the edge coordinate computation module 46 determines the vector start point P0 of the computation of the navigation module 44 as the tuple CP (p , C) is set to the tape control point CP registered in step S805. Further, at the timing of this step S805, the search vector SV is changed from the downstream tape control point CP (P (i, j, k + 1), c) to the upstream tape control point CP (P (i, j, k), The unit search vector nV is set so as to go to c) (see FIG. 23). Further, the search distance Lh is set to a relatively large value so that the search point Ps always reaches the edge TPs.

次いで、エッジ座標演算モジュール46は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出し(ステップS806)、ベクトル始点P0の座標CP(P(i,j,k),c)から単位探索ベクトルnV方向にエッジTPsを探索する(ステップS807)。これにより、図23に示すように、ナビゲーティングモジュール44は、テープ制御点CP(p,c)からテープ貼着方向Vの逆向きに座標Pを探索し、遂には、エッジTPsに到達する。エッジ座標演算モジュール46は、このエッジTPsに到達した探索終点Pfを始点座標Scutとして、当該探索終点Pfの値をCP(P(i,j,−1),c)に登録する(ステップS808)。 Next, the edge coordinate calculation module 46 calls the navigating module 44 (step S806), and searches for the edge TPs in the unit search vector nV direction from the coordinate CP (P (i, j, k), c) of the vector start point P0. (Step S807). Thereby, as shown in FIG. 23, the navigating module 44 searches the coordinate P in the direction opposite to the tape sticking direction V from the tape control point CP (p, c), and finally reaches the edge TPs. The edge coordinate calculation module 46 registers the value of the search end point Pf in CP (P (i, j, −1), c) with the search end point Pf reaching the edge TPs as the start point coordinate S cut (step S808). ).

次に、図20を参照して、エッジ座標演算モジュール46は、終点座標演算処理に移行する。具体的には、縦断ラインLv(c)に沿って、当該縦断ラインLv(c)の終点を探索するために、エッジ座標演算モジュール46は、変数kをインクリメントし(ステップS810)、インクリメントされた変数kが演算個数NN(図15のステップS700参照)よりも大きいか否か、並びにインクリメントされた変数kに相当するタプルCP(P(i,j,k),c)がnullであるか否かを判別する(ステップS811)。インクリメントされた変数kが演算個数NNよりも大きく、且つ、インクリメントされた変数kに相当するタプルCP(P(i,j,k),c)が非nullである場合、さらにステップS810に復帰して処理を繰り返す。図17並びに図22に示すように、変数kの値をインクリメントしていくことによって、エッジ座標演算モジュール46は、縦断ラインLv(c)に沿って、貼着方向Vの下流側のテープ制御点CPを探索し、遂には、null値のタプル(例えば、CP(P(0,0,NN),0))に到達する。   Next, with reference to FIG. 20, the edge coordinate calculation module 46 proceeds to the end point coordinate calculation process. Specifically, in order to search for the end point of the longitudinal line Lv (c) along the longitudinal line Lv (c), the edge coordinate calculation module 46 increments the variable k (step S810) and increments the variable k. Whether or not the variable k is larger than the operation number NN (see step S700 in FIG. 15), and whether or not the tuple CP (P (i, j, k), c) corresponding to the incremented variable k is null. Is determined (step S811). When the incremented variable k is larger than the operation number NN and the tuple CP (P (i, j, k), c) corresponding to the incremented variable k is non-null, the process returns to step S810. Repeat the process. As shown in FIG. 17 and FIG. 22, by incrementing the value of the variable k, the edge coordinate calculation module 46 causes the tape control point on the downstream side in the sticking direction V along the vertical line Lv (c). The CP is searched, and finally a tuple of null values (for example, CP (P (0, 0, NN), 0)) is reached.

インクリメントされた変数kが演算個数NNの値を越える場合、或いは、インクリメントされた変数kに係るタプルCP(P(i,j,k),c)がnullの場合、エッジ座標演算モジュール46は、ベクトル始点P0をCP(P(i,j,k−1),c)に設定する(ステップS812)。また、このステップS812のタイミングで、探索ベクトルSVが上流側のテープ制御点CP(P(i,j,k−1),c)から下流側のテープ制御点CP(P(i,j,k),c)に向かうように単位探索ベクトルnVを設定する(図24参照)。さらに、探索距離Lhを比較的大きな値に設定し、必ず、エッジTPeに到達するようにしている。   When the incremented variable k exceeds the value of the calculation number NN, or when the tuple CP (P (i, j, k), c) related to the incremented variable k is null, the edge coordinate calculation module 46 The vector starting point P0 is set to CP (P (i, j, k-1), c) (step S812). At the timing of step S812, the search vector SV is changed from the upstream tape control point CP (P (i, j, k-1), c) to the downstream tape control point CP (P (i, j, k). ) And c), the unit search vector nV is set (see FIG. 24). Furthermore, the search distance Lh is set to a relatively large value so that the search distance Lh is always reached.

次いで、エッジ座標演算モジュール46は、ナビゲーティングモジュール44を呼び出し(ステップS813)、ベクトル始点P0の座標CP(P(i,j,k−1),c)から単位探索ベクトルnV方向にエッジTPeを探索する(ステップS814)。これにより、図24に示すように、ナビゲーティングモジュール44は、テープ制御点CP(p,c)からテープ貼着方向Vに沿って座標Pを探索し、遂には、エッジTPeに到達する。エッジ座標演算モジュール46は、このエッジTPeに到達した探索終点Pfを終点座標Ecutとして、当該探索終点Pfの値をCP(P(i,j,NN+1),c)に登録する(ステップS815)。 Next, the edge coordinate calculation module 46 calls the navigating module 44 (step S813), and sets the edge Tpe in the unit search vector nV direction from the coordinate CP (P (i, j, k−1), c) of the vector start point P0. Search is performed (step S814). Thereby, as shown in FIG. 24, the navigating module 44 searches for the coordinate P along the tape adhering direction V from the tape control point CP (p, c), and finally reaches the edge Tpe. The edge coordinate calculation module 46 registers the value of the search end point Pf in CP (P (i, j, NN + 1), c) with the search end point Pf reaching the edge Tpe as the end point coordinate E cut (step S815). .

次いで、エッジ座標演算モジュール46は、変数cをインクリメントし(ステップS816)、全ての分割ゾーンdTPが終了したか否かを判別する(ステップS817)。仮に未処理の分割ゾーンdTPがある場合には、ステップS802に移行して、上述した処理を繰り返し、全ての分割ゾーンdTPが終了した場合には、メインルーチンに復帰する。   Next, the edge coordinate calculation module 46 increments the variable c (step S816), and determines whether all the divided zones dTP have ended (step S817). If there is an unprocessed divided zone dTP, the process proceeds to step S802, and the above-described processing is repeated. If all the divided zones dTP are completed, the process returns to the main routine.

なお、エッジ座標演算サブルーチンにおいて、プリプレグテープ10のテープ分割体11毎に縦断ラインLv(c)の長さを求めるようにしてもよい。縦断ラインLv(c)の長さは、例えば、図21に示す手順で演算することが可能である。   In the edge coordinate calculation subroutine, the length of the longitudinal line Lv (c) may be obtained for each tape divided body 11 of the prepreg tape 10. The length of the vertical line Lv (c) can be calculated, for example, according to the procedure shown in FIG.

図21の手順において、エッジ座標演算モジュール46は、始点座標Scutが演算された時点で、次式 In the procedure of FIG. 21, the edge coordinate calculation module 46 calculates the following equation when the start point coordinate S cut is calculated.

Figure 2012102268
Figure 2012102268

に基づき、始点座標Scutと、この始点座標Scutを通る横断ラインLp(k)がレイアップパスTPと交差する座標Pとの長さLx(c)を演算する(ステップS820)。次いで、エッジ座標演算モジュール46は、この長さLx(c)をレイアップパスTPから横断ラインに沿う始点座標Scutまでの長さLx(s)、並びにレイアップパスTPから横断ラインに沿う終点座標Ecutまでの長さLx(e)として、それぞれ登録する(ステップS821)。ステップS821の実行は、始点座標Scut並びに終点座標Ecutを演算し終わってから実行してもよく、或いは、始点座標Scutが演算された時点で、終点座標Ecutに先立ち、長さLx(s)の演算を実行し、終点座標Ecutを演算し終わった時点で、長さLx(c)を長さLx(e)として登録する態様をとってもよい。 The basis to calculate the start point coordinates S cut, the length Lx (c) the coordinates P transverse line Lp of (k) crosses the layup path TP through the starting point coordinate S cut (step S820). Next, the edge coordinate calculation module 46 uses this length Lx (c) as the length Lx (s) from the layup path TP to the start point coordinate S cut along the transverse line, and the end point along the transverse line from the layup path TP. Each is registered as a length Lx (e) up to the coordinate E cut (step S821). The execution of step S821 may be executed after the start point coordinate S cut and the end point coordinate E cut have been calculated, or when the start point coordinate S cut is calculated, the length Lx is set prior to the end point coordinate E cut. When the calculation of (s) is executed and the end point coordinates E cut are calculated, the length Lx (c) may be registered as the length Lx (e).

次に、エッジ座標演算モジュール46は、変数kの値をksに設定する(ステップS822)。ここで、値ksは、始点座標Scutをナビゲーティングモジュール44で演算する際に、引数として採用したテープ制御点CP(P(i,j,k),c)の変数kの値である。次いで、エッジ座標演算モジュール46は、CP(P(i,j,−1),c)から始点座標Scutまでの距離Lsをナビゲーティングモジュール44の履歴に基づいて演算し(ステップS823)、距離Lsの絶対値を縦断ラインLv(c)の長さLyの初期値に設定する(ステップS824)。ステップS822からステップS824は、始点座標Scutの演算終了後、終点座標演算処理前(図19のステップS808と図20のステップS810の間)に好適に実行することができる。また、その場合には、ステップS822を省略することができる。 Next, the edge coordinate calculation module 46 sets the value of the variable k to ks (step S822). Here, the value ks is the value of the variable k of the tape control point CP (P (i, j, k), c) employed as an argument when the start point coordinate S cut is calculated by the navigating module 44. Next, the edge coordinate calculation module 46 calculates the distance Ls from CP (P (i, j, −1), c) to the start point coordinate S cut based on the history of the navigation module 44 (step S823). The absolute value of Ls is set to the initial value of the length Ly of the vertical line Lv (c) (step S824). Steps S822 to S824 can be suitably executed after the calculation of the start point coordinate S cut and before the end point coordinate calculation process (between step S808 in FIG. 19 and step S810 in FIG. 20). In that case, step S822 can be omitted.

次に、エッジ座標演算モジュール46は、変数kをインクリメントする(ステップS825)。縦断ラインLv(c)の長さLyをエッジ座標演算サブルーチンの中で行う場合、このステップS825は、図20のステップS810で代用することができる。   Next, the edge coordinate calculation module 46 increments the variable k (step S825). When the length Ly of the vertical line Lv (c) is performed in the edge coordinate calculation subroutine, this step S825 can be replaced with step S810 in FIG.

変数kをインクリメントした時点で、エッジ座標演算モジュール46は、当該テープ制御点CPが終点座標Ecutであるかどうかを判別する(ステップS826)。仮に当該テープ制御点CPが終点座標Ecutではない場合、縦断ラインLv(c)の長さLyに演算間隔ΔLn(図17参照)を積算し(ステップS827)、ステップS825に復帰して処理を繰り返す。縦断ラインLv(c)の長さLyをエッジ座標演算サブルーチンの中で行う場合、ステップS826は、図20のステップS811の判別で代用することができ、ステップS827は、ステップS811の判別でNO(False)の場合に実行することができる。 When the variable k is incremented, the edge coordinate calculation module 46 determines whether or not the tape control point CP is the end point coordinate E cut (step S826). If the tape control point CP is not the end point coordinate E cut , the calculation interval ΔLn (see FIG. 17) is added to the length Ly of the longitudinal line Lv (c) (step S827), and the process returns to step S825 to perform processing. repeat. When the length Ly of the vertical line Lv (c) is performed in the edge coordinate calculation subroutine, step S826 can be substituted by the determination of step S811 of FIG. 20, and step S827 is NO (determination of step S811). It can be executed in the case of False).

終点座標Ecutを判別するステップで、当該テープ制御点CPが終点座標Ecutであると判別した場合、エッジ座標演算モジュール46は、距離Leを演算する(ステップS828)。距離Leは、終点座標Ecutをナビゲーティングモジュール44で演算する際に、最初のベクトル始点P0として採用したテープ制御点CP、即ち(P(i,j,k−1),c)から終点座標Ecutまでの長さである。次いで、エッジ座標演算モジュール46は、縦断ラインLv(c)の長さLyに演算された距離Leを加算して(ステップS829)、その値を登録する(ステップS830)。これにより、演算対象となる縦断ラインLv(c)について、長さLyを精緻に演算することができる。縦断ラインLv(c)の長さLyをエッジ座標演算サブルーチンの中で行う場合、ステップS828以降の処理は、終点座標Ecutを演算した後、適宜、実行することができる。 If it is determined in the step of determining the end point coordinate E cut that the tape control point CP is the end point coordinate E cut , the edge coordinate calculation module 46 calculates the distance Le (step S828). The distance Le is the end point coordinate from the tape control point CP adopted as the first vector start point P0 when calculating the end point coordinate E cut by the navigating module 44, that is, (P (i, j, k-1), c). It is the length up to E cut . Next, the edge coordinate calculation module 46 adds the calculated distance Le to the length Ly of the longitudinal line Lv (c) (step S829) and registers the value (step S830). Thereby, the length Ly can be precisely calculated for the longitudinal line Lv (c) to be calculated. When the length Ly of the vertical line Lv (c) is performed in the edge coordinate calculation subroutine, the processing after step S828 can be appropriately executed after calculating the end point coordinate E cut .

レイアップパスTPから各縦断ラインLvまでの距離や、縦断ラインLvの長さLyを演算した場合には、テープ貼着装置の制御座標に対してテープ制御点CPやエッジTPs、TPeの座標をティーチングする作業が容易になる。   When calculating the distance from the lay-up path TP to each longitudinal line Lv and the length Ly of the longitudinal line Lv, the coordinates of the tape control point CP and the edges TPs and Tpe are set with respect to the control coordinates of the tape sticking device. Teaching work becomes easy.

テープ貼着装置としては、本件出願人が先に提案した特公平7−25143号公報に開示されているものを原理的に応用することにより、図4や図5に例示したプリプレグテープ10を製品WSの曲面に好適に貼着することが可能になる。同装置の原理を用いることにより、プリプレグテープ10のテープ分割体11毎に押し付け作業を行うことのできる押し付けローラと、テープ分割体11毎に長さを変更して裁断することのできるカッタと、各テープ分割体11から台紙12を回収する手段が構成可能であることが容易に理解されよう。また、カッタとしては、超音波ナイフが好適である。   As a tape sticking device, the prepreg tape 10 illustrated in FIGS. 4 and 5 is manufactured by applying in principle the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-25143 previously proposed by the applicant. It becomes possible to adhere suitably to the curved surface of WS. By using the principle of the apparatus, a pressing roller capable of performing a pressing operation for each tape divided body 11 of the prepreg tape 10, a cutter capable of cutting by changing the length for each tape divided body 11, and It will be easily understood that means for collecting the mount 12 from each tape division 11 can be configured. Moreover, an ultrasonic knife is suitable as the cutter.

貼着作業に際しては、プリプレグテープ10の各テープ分割体11を繰り出して分断し、貼着に先立って、カッタで各テープ分割体11を裁断する。この裁断の際に、上述した始点座標Scutや終点座標Ecutに基づく精緻な寸法制御が実行され、過不足のない長さと座標にプリプレグテープ10が裁断される。 In the sticking operation, each tape divided body 11 of the prepreg tape 10 is fed out and divided, and each tape divided body 11 is cut with a cutter prior to sticking. At the time of this cutting, precise dimensional control based on the above-described start point coordinates S cut and end point coordinates E cut is executed, and the prepreg tape 10 is cut into lengths and coordinates without excess or deficiency.

裁断されたプリプレグテープ10は、押し付けローラでテープ制御点CP毎に押さえつけられて、製品WSの曲面に沿うように貼着される。このとき、各押し付けローラによる押し付け動作によって、プリプレグテープ10の各テープ分割体11は、縦断ラインLv沿いにずれることになる。このずれにより、プリプレグテープ10は、全体として、皺無く曲面に沿って綺麗に貼着される。従って、球面の場合等のように、平面展開できない自由曲面を有する製品WSに対して、プリプレグテープ10を皺無く綺麗に貼着することができる。   The cut prepreg tape 10 is pressed by the pressing roller for each tape control point CP, and is stuck along the curved surface of the product WS. At this time, the tape division bodies 11 of the prepreg tape 10 are displaced along the longitudinal line Lv by the pressing operation by the pressing rollers. Due to this deviation, the prepreg tape 10 as a whole is neatly adhered along the curved surface without any wrinkles. Therefore, the prepreg tape 10 can be neatly adhered to the product WS having a free curved surface that cannot be developed in a plane as in the case of a spherical surface.

以上説明したように、本実施形態に係るプリプレグテープ10によれば、プリプレグテープ10のテープ分割体11毎にテープ制御点CP(貼着時に押し付け荷重を付加するポイント)を設定することにより、従来のプリプレグテープ10に生じていた皺を逃がし、三次元に湾曲した面を有する様々な曲面Sに対しても、皺無く貼着や積層を図ることができる。   As described above, according to the prepreg tape 10 according to the present embodiment, by setting the tape control point CP (point to which a pressing load is applied at the time of sticking) for each tape divided body 11 of the prepreg tape 10, The wrinkles generated in the prepreg tape 10 can be released, and even various curved surfaces S having a three-dimensionally curved surface can be adhered and laminated without wrinkles.

また、本発明の実施形態に係るテープ制御情報設定方法は、プリプレグテープ10が貼着される曲面Sに設定されるレイアップパスTPを取得するレイアップパスTP取得ステップ(ステップS1、S6)と、レイアップパスTP取得ステップ(ステップS1、S6)で取得したレイアップパスTP上に演算開始点としてのベクトル始点P0を設定する演算開始点設定ステップ(ステップS101)と、ベクトル始点P0を通り且つレイアップパスTPに対して曲面S沿いに直交する横断ラインLpと、各テープ分割体11が貼着される分割ゾーンdTPの中心を通る縦断ラインLvとが交差する点にテープ制御点CPを設定するテープ制御点設定ステップ(ステップS7)とを備えている。   The tape control information setting method according to the embodiment of the present invention includes a layup path TP acquisition step (steps S1 and S6) for acquiring a layup path TP set on the curved surface S to which the prepreg tape 10 is attached. A calculation start point setting step (step S101) for setting a vector start point P0 as a calculation start point on the layup path TP acquired in the layup path TP acquisition step (steps S1, S6), and passing through the vector start point P0. A tape control point CP is set at a point where a transverse line Lp perpendicular to the layup path TP along the curved surface S intersects with a longitudinal line Lv passing through the center of the divided zone dTP to which each tape divided body 11 is attached. And a tape control point setting step (step S7).

このため本実施形態では、レイアップパスTPに設定された分割ゾーンdTP毎に、テープ制御点CPが設定されるので、各テープ分割体11をきめ細かく湾曲させることができる。なお、プリプレグテープ10を湾曲させて貼着する場合には、曲面Sの内周側と外周側とでプリプレグテープ10を押圧すべきテープ分割体11が周方向にずれることになるが、テープ分割体11毎に長手方向の繰出し量(貼着量)を変更し、上記ずれに対応した位置にテープ制御点CPが設定されるので、プリプレグテープ10をより皺無く綺麗に貼着することができる。また、レイアップ取得処理では、予め演算されたレイアップパスTPを読み取る処理であってもよく、或いは、与えられたベクトル始点P0を基点として、レイアップパスTPを演算する処理であってもよい。その場合、上述したナビゲーティングモジュール44を採用し、面S上に任意の点と、その点から面Sを網羅可能な方向に探索ベクトルを演算することにより、レイアップパスTPを精緻に演算することが可能となる。   For this reason, in this embodiment, since the tape control point CP is set for each divided zone dTP set in the layup path TP, each tape divided body 11 can be finely curved. When the prepreg tape 10 is curved and stuck, the tape divided body 11 that should press the prepreg tape 10 on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the curved surface S is displaced in the circumferential direction. Since the feeding amount (sticking amount) in the longitudinal direction is changed for each body 11 and the tape control point CP is set at a position corresponding to the above-described deviation, the prepreg tape 10 can be stuck more beautifully. . The layup acquisition process may be a process of reading a layup path TP calculated in advance, or a process of calculating the layup path TP using a given vector start point P0 as a base point. . In that case, the above-described navigation module 44 is employed, and the lay-up path TP is precisely calculated by calculating a search vector in a direction that can cover the surface S from any point on the surface S. It becomes possible.

また、本実施形態では、テープ制御点設定ステップ(ステップS7)は、ベクトル始点P0を始点として、横断ラインLpに沿う微小大きさの探索ベクトルSVを演算する探索ベクトル演算ステップ(ステップS101〜S111)と、演算された探索ベクトルSVのベクトル終点Peから曲面Sに下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップ(ステップS102、S121、S124)と、垂線の足に基づいて、曲面S上の探索点Psを演算する探索点演算ステップ(ステップS104、と123、S125)と、所定の終了条件が成立するまで、ベクトル始点P0と探索点Psとから、当該探索点Psをベクトル始点P0とする新たな探索ベクトルSVを演算し、垂線演算ステップ(ステップS102、S121、S124)と探索点演算ステップ(ステップS104、と123、S125)とを繰り返す回帰演算ステップ(ステップS101〜S112)とを備えている。このため本実施形態では、多様に湾曲する曲面Sを微少な探索ベクトルSVで探索し、その探索点Pfを計算の基準として回帰的に探索ベクトルSVを演算することによって、曲面Sに精緻に沿う経路を計算することができ、テープ制御点CPを正確に演算することが可能になる。   In the present embodiment, the tape control point setting step (step S7) is a search vector calculation step (steps S101 to S111) for calculating a very small search vector SV along the crossing line Lp, starting from the vector start point P0. A vertical leg calculation step (steps S102, S121, and S124) for calculating a vertical foot that descends from the vector end point Pe of the calculated search vector SV to the curved surface S, and a search on the curved surface S based on the vertical foot From the search point calculation step (steps S104, 123, S125) for calculating the point Ps, and the vector start point P0 and the search point Ps until the predetermined end condition is satisfied, a new search point Ps is set as the vector start point P0. A simple search vector SV, a perpendicular calculation step (steps S102, S121, S124) and a search point Calculation step and a (step S104, and 123, S125) repeating the regression calculation step (step S101~S112). For this reason, in the present embodiment, the curved surface S that is curved in various ways is searched with a small search vector SV, and the search vector SV is calculated recursively using the search point Pf as a reference for calculation, thereby precisely following the curved surface S. The path can be calculated, and the tape control point CP can be accurately calculated.

また本実施形態は、分割ゾーンdTP毎に、当該縦断ラインLvのエッジTPs、TPeの座標を演算するエッジ座標演算ステップ(ステップS8)をさらに備えている。このため本実施形態では、縦断ラインLv毎にエッジ座標(エッジTPs若しくはTPeの座標、或いはエッジTPsおよびエッジTPeの座標)を演算することができるので、曲面Sに貼着されるプリプレグテープ10のエッジTPs、TPeの座標をテープ貼着装置にティーチングしやすくなり、より好適で無駄のない座標にプリプレグテープ10を繰出し、裁断することが可能になる。   The present embodiment further includes an edge coordinate calculation step (step S8) for calculating the coordinates of the edges TPs and TPe of the longitudinal line Lv for each divided zone dTP. For this reason, in this embodiment, since the edge coordinates (the coordinates of the edges TPs or Tpe, or the coordinates of the edges TPs and Tpe) can be calculated for each longitudinal line Lv, the prepreg tape 10 attached to the curved surface S can be calculated. It becomes easy to teach the coordinates of the edges TPs and TPe to the tape sticking device, and the prepreg tape 10 can be fed and cut to more suitable and lean coordinates.

また、本実施形態では、エッジ座標演算ステップ(ステップS8)は、縦断ラインLvのエッジTPs、TPeに最も近いテープ制御点CPを始点として、当該縦断ラインLvに沿う微小大きさの探索ベクトルSVを演算する探索ベクトル演算ステップ(ステップS101〜S111)と、演算された探索ベクトルSVのベクトル終点Peから曲面Sに下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップ(ステップS102、S121、S124)と、垂線の足に基づいて、曲面S上の探索点Psを演算する探索点演算ステップ(ステップS104、と123、S125)と、当該縦断ラインLvのエッジTPs、TPeに達するまで、ベクトル始点P0と探索点Psとから、当該探索点Psをベクトル始点P0とする新たな探索ベクトルSVを演算し、垂線演算ステップ(ステップS102、S121、S124)と探索点演算ステップ(ステップS104、と123、S125)とを繰り返す回帰演算ステップ(ステップS101〜S112)とを備えている。このため本実施形態では、各縦断ラインLv(c)に設定されたテープ制御点CPを基点として、多様に湾曲する曲面Sを微小な探索ベクトルSVで探索し、その探索点Pfを回帰的に演算することによって、曲面Sに精緻に沿う経路を計算することができる。その結果、分割ゾーンdTP毎にエッジTPs、TPeの座標を正確に演算することが可能になる。   In this embodiment, the edge coordinate calculation step (step S8) uses a tape control point CP closest to the edges TPs and Tpe of the vertical line Lv as a starting point, and uses a search vector SV having a very small size along the vertical line Lv. A search vector calculation step (steps S101 to S111) to be calculated, a vertical leg calculation step (steps S102, S121, and S124) to calculate a perpendicular foot drawn from the vector end point Pe of the calculated search vector SV to the curved surface S; A search point calculation step (steps S104, 123, and S125) for calculating the search point Ps on the curved surface S based on the legs of the perpendicular line, and the search from the vector start point P0 until the edges TPs and Tpe of the vertical line Lv are reached. From the point Ps, a new search vector SV having the search point Ps as the vector start point P0 is Calculated and, and a perpendicular line calculating step (step S102, S121, S124) a search point calculation step (step S104, and 123, S125) repeating the regression calculation step (step S101~S112). For this reason, in the present embodiment, a curved surface S that is curved in various ways is searched with a small search vector SV using the tape control point CP set in each longitudinal line Lv (c) as a base point, and the search point Pf is recursively. By calculating, a route along the curved surface S can be calculated. As a result, the coordinates of the edges TPs and TPe can be accurately calculated for each divided zone dTP.

上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。   The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. It goes without saying that various modifications are possible within the scope of the claims of the present invention.

10 プリプレグテープ
11 テープ分割体
11a ミシン目
12 台紙
30 CADデータベース
40 テープ制御情報演算モジュール
44 ナビゲーティングモジュール
45 テープ制御点演算モジュール
46
エッジ座標演算モジュール
b 変数
c 変数
CP テープ制御点
d テープ幅
dTP 分割ゾーン
cut 終点座標
Ln レイアップパス上の積算距離
Lp 横断ライン
Lv 縦断ライン
N プリプレグテープの分割数
P 座標
S 曲面
S7 テープ制御点演算サブルーチン
S8 エッジ座標演算サブルーチン
cut 始点座標
SV 探索ベクトル
t テープの厚さ
temp1−3 垂線の足
V テープ貼着方向
WS 製品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Prepreg tape 11 Tape division body 11a Perforation 12 Mount 30 CAD database 40 Tape control information calculation module 44 Navigation module 45 Tape control point calculation module 46
Edge coordinate calculation module b variable c variable CP tape control point d tape width dTP division zone E cut end point coordinate Ln accumulated distance on layup path Lp crossing line Lv longitudinal line N number of divisions of prepreg tape P coordinate S curved surface S7 tape control point Calculation Subroutine S8 Edge Coordinate Calculation Subroutine S Cut Start Point Coordinate SV Search Vector t Tape Thickness p temp1-3 Vertical Foot V Tape Adhesion Direction WS Product

Claims (10)

三次元に湾曲した曲面に貼着される貼着面を片面に有するプリプレグテープであって、
前記貼着面のテープ幅を等分するように分断された複数条のテープ分割体と、
各テープ分割体を一体に支承する支承体と
を備えているものであることを特徴とするプリプレグテープ。
A prepreg tape having an adhesive surface on one side, which is attached to a curved surface curved in three dimensions,
A plurality of strips of tape divided so as to equally divide the tape width of the sticking surface;
A prepreg tape characterized by comprising a support body that supports each tape divided body integrally.
請求項1記載のプリプレグテープにおいて、
前記支承体は、前記テープ分割体の貼着面と反対側に重ね合わされて、各テープ分割体と一体的に巻回される台紙である
ことを特徴とするプリプレグテープ。
In the prepreg tape according to claim 1,
The prepreg tape is characterized in that the support body is a mount that is superimposed on the side opposite to the sticking surface of the tape divided body and is wound integrally with each tape divided body.
請求項1または2記載のプリプレグテープにおいて、
前記支承体を兼ねる巻き芯を備えている
ことを特徴とするプリプレグテープ。
The prepreg tape according to claim 1 or 2,
A prepreg tape comprising a winding core that also serves as the support body.
三次元に湾曲した曲面に貼着される貼着面を片面に有するプリプレグテープであって、
テープ幅を等分するミシン目で分断可能に連結された複数条のテープ分割体を備えている
ことを特徴とするプリプレグテープ。
A prepreg tape having an adhesive surface on one side, which is attached to a curved surface curved in three dimensions,
A prepreg tape comprising a plurality of strips of tape that are connected so as to be cut by perforations that equally divide the tape width.
請求項4記載のプリプレグテープにおいて、
前記テープ分割体の貼着面と反対側に重ね合わされて一体的に巻回される台紙を備えている
ことを特徴とするプリプレグテープ。
In the prepreg tape according to claim 4,
A prepreg tape comprising a mount that is overlapped and integrally wound on the side opposite to the sticking surface of the tape divided body.
請求項5記載のプリプレグテープにおいて、
前記台紙は、前記テープ分割体毎に分断されている
ことを特徴とするプリプレグテープ。
In the prepreg tape according to claim 5,
The said mount is divided | segmented for every said tape division body. The prepreg tape characterized by the above-mentioned.
請求項1から6の何れか1項に記載のプリプレグテープの貼着に要するテープ制御情報のうち少なくとも一要素を設定するテープ制御情報設定方法であって、
前記プリプレグテープを前記曲面に貼着する経路であるレイアップパスを当該曲面のCADデータから取得するレイアップパス取得ステップと、
前記レイアップパス取得ステップで取得したレイアップパス上に演算開始点を設定する演算開始点設定ステップと、
前記演算開始点を通り且つ前記レイアップパスに対して曲面沿いに直交する横断ラインと、各テープ分割体が貼着される分割ゾーンの中心を通る縦断ラインとが交差する点にテープ制御点を設定するテープ制御点設定ステップと
を備えていることを特徴とするテープ制御情報設定方法。
A tape control information setting method for setting at least one element among tape control information required for adhering the prepreg tape according to any one of claims 1 to 6,
A layup path acquisition step of acquiring a layup path, which is a path for attaching the prepreg tape to the curved surface, from CAD data of the curved surface;
A calculation start point setting step for setting a calculation start point on the layup path acquired in the layup path acquisition step;
A tape control point is set at a point where a transverse line passing through the calculation start point and perpendicular to the lay-up path along the curved surface intersects with a vertical line passing through the center of the divided zone to which each tape divided body is attached. A tape control information setting method comprising: a tape control point setting step for setting.
請求項7記載のテープ制御情報設定方法において、
前記テープ制御点設定ステップは、
前記演算開始点を始点として、前記横断ラインに沿う微小大きさの探索ベクトルを演算する探索ベクトル演算ステップと、
演算された探索ベクトルの終点から前記曲面に下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップと、
前記垂線の足に基づいて、前記曲面上の探索点を演算する探索点演算ステップと、
所定の終了条件が成立するまで、前記ベクトル始点と前記探索点とから、当該探索点をベクトル始点とする新たな探索ベクトルを演算し、前記垂線演算ステップと前記探索点演算ステップとを繰り返す回帰演算ステップと
を備えている
ことを特徴とするテープ制御情報設定方法。
The tape control information setting method according to claim 7,
The tape control point setting step includes:
A search vector calculation step for calculating a search vector having a very small size along the crossing line, starting from the calculation start point;
A droop calculation step of calculating a vertical line drawn from the end point of the calculated search vector to the curved surface;
A search point calculation step for calculating a search point on the curved surface based on the leg of the perpendicular,
Until the predetermined end condition is satisfied, a new search vector having the search point as the vector start point is calculated from the vector start point and the search point, and the regression calculation step and the search point calculation step are repeated. A tape control information setting method comprising: steps.
請求項7または8記載のテープ制御情報設定方法において、
前記分割ゾーン毎に、当該縦断ラインのエッジの座標を演算するエッジ座標演算ステップをさらに備えている
ことを特徴とするテープ制御情報設定方法。
The tape control information setting method according to claim 7 or 8,
A tape control information setting method, further comprising an edge coordinate calculation step of calculating the edge coordinates of the longitudinal line for each of the divided zones.
請求項9記載のテープ制御情報設定方法において、
前記エッジ座標演算ステップは、
前記縦断ラインのエッジに最も近いテープ制御点を始点として、当該縦断ラインに沿う微小大きさの探索ベクトルを演算する探索ベクトル演算ステップと、
演算された探索ベクトルの終点から前記曲面に下ろした垂線の足を演算する垂足演算ステップと、
前記垂線の足に基づいて、前記曲面上の探索点を演算する探索点演算ステップと、
当該縦断ラインのエッジに達するまで、前記ベクトル始点と前記探索点とから、当該探索点をベクトル始点とする新たな探索ベクトルを演算し、前記垂線演算ステップと前記探索点演算ステップとを繰り返す回帰演算ステップと
を備えている
ことを特徴とするテープ制御情報設定方法。
In the tape control information setting method according to claim 9,
The edge coordinate calculation step includes:
A search vector calculation step for calculating a search vector having a minute size along the vertical line, starting from the tape control point closest to the edge of the vertical line,
A droop calculation step of calculating a vertical line drawn from the end point of the calculated search vector to the curved surface;
A search point calculation step for calculating a search point on the curved surface based on the leg of the perpendicular,
Until the edge of the vertical line is reached, a new search vector having the search point as the vector start point is calculated from the vector start point and the search point, and the perpendicular calculation step and the search point calculation step are repeated. A tape control information setting method comprising: steps.
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