JP2015054480A

JP2015054480A - 繊維供給装置

Info

Publication number: JP2015054480A
Application number: JP2013190143A
Authority: JP
Inventors: 哲辻; Satoru Tsuji
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-03-23

Abstract

【課題】ロービングから繰り出された糸がループ状となって絡まり難い繊維供給装置を提供する。【解決手段】ＳＭＣの製造装置に設けられる、ロービング８から糸８１を繰り出す手段と繊維切断散布装置３１とを有する繊維供給装置３である。ロービング８から繰り出される糸８１がループ状となっている場合にこれを検知するループ検知装置３２と、ループ検知装置３２が糸８１がループ状となっていることを検知した場合に糸８１の送り速度を増加させるループ解消装置３３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＳＭＣの製造装置に設けられる繊維供給装置に関するものである。

従来、ＳＭＣの製造装置に設けられる繊維供給装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

繊維供給装置は繊維切断散布装置を有し、繊維切断散布装置が、図４に示すようにロービング８から糸８１を繰り出して切断し、樹脂材料上に散布するものである。

特許第４００１０８６号公報

ロービング８は、円筒状に糸８１が巻き取られて構成されており、巻き取られている糸８１は、円筒状にくせがついている。くせがついた糸８１は、ロービング８から離脱する際、直線状とならず螺旋状に繰り出され易い。このため、ロービング８から螺旋状に繰り出された糸８１は、ループ状の箇所（符号８２参照）が形成され、その交差する部分が絡まり易いという問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ロービングから繰り出された糸がループ状となって絡まり難い繊維供給装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、ＳＭＣの製造装置に設けられる、ロービングから糸を繰り出す手段と繊維切断散布装置とを有する繊維供給装置であって、前記ロービングから繰り出される前記糸がループ状となっている場合にこれを検知するループ検知装置と、前記ループ検知装置が前記糸がループ状となっていることを検知した場合に前記糸の送り速度を増加させるループ解消装置と、を備えることを特徴とする。

また、前記ロービングを構成することによる前記糸の曲がりを矯正する矯正具が設けられることが好ましい。

本発明にあっては、ロービングから繰り出された糸にループ状の箇所が形成されると、これをループ検知装置が検知し、ループ解消装置がループ状の箇所を解消する。これにより、糸が絡まり難くなる。

本実施形態の一実施形態の繊維供給装置を示し、（ａ）はループ解消装置が駆動されない場合の説明図であり、（ｂ）はループ解消装置が駆動される場合の説明図である。同上のＳＭＣの製造装置の全体構成図である。同上の実施形態におけるロービングから繰り出される糸の矯正具による矯正を説明する斜視図である。従来のＳＭＣの製造装置においてロービングから繰り出される糸を示す斜視図である。

本発明は、ＳＭＣの製造装置に設けられる、ロービング８から糸８１を繰り出す手段と繊維切断散布装置３１とを有する繊維供給装置３である。ロービング８から繰り出される糸８１がループ状となっている場合にこれを検知するループ検知装置３２と、ループ検知装置３２が糸８１がループ状となっていることを検知した場合に糸８１の送り速度を増加させるループ解消装置３３と、を備えることを特徴とする。

また、ロービング８を構成することによる糸８１の曲がりを矯正する矯正具３４が設けられることが好ましい。

以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づいて説明する。まず、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）の製造装置および製造工程の全体について、図２に基いて概略説明する。

ＳＭＣの製造装置は、離型フィルム供給装置１と、樹脂材料供給装置２と、繊維供給装置３と、ＳＭＣシート送り装置５と、ＳＭＣシート収納装置６と、を備えるものである。

離型フィルム供給装置１は、本実施形態では図２に示すように、長尺のポロプロピレンフィルムなどの離型フィルム１１、１２が巻かれたロール１３、１４により構成されるが、特に前記構成に限定されず、既存のものが適宜利用可能である。

樹脂材料供給装置２は、本実施形態では図２に示すように、樹脂材料貯留部と、樹脂材料供給部２２と、樹脂材料搬送路２１と、樹脂材料搬送駆動部と、を備えている。前記樹脂材料貯留部は、樹脂材料２０を貯留するタンク等により適宜構成され、樹脂材料供給部２２は、樹脂材料２０を離型フィルム１１、１２上に供給するディップパン等により適宜構成される。樹脂材料搬送路２１は、前記樹脂材料貯留部と樹脂材料供給部２２との間に設けられるパイプ等により適宜構成され、前記樹脂材料搬送駆動部は、樹脂材料搬送路２１に設けられる、モータおよびスクリューを備えたものにより適宜構成される。なお、樹脂材料供給装置２は前記構成に限定されず、既存のものが適宜利用可能である。

繊維供給装置３は、離型フィルム１１、１２に供給された樹脂材料２０に繊維８０を供給するもので、後で詳述する。

本実施形態では図２に示すように、ＳＭＣの製造装置は更に含浸装置４を備えている。含浸装置４は、ＳＭＣシート５１を挟持する上下のベルト４１を備えるネットコンベアにより構成されるが、特に前記構成に限定されず、既存のものが適宜利用可能である。

ＳＭＣシート送り装置５は、樹脂材料２０に繊維８０が含浸されたＳＭＣ材料５０を離型フィルム１１、１２で挟んで形成されるＳＭＣシート５１を送るものである。本実施形態では図２に示すように、ＳＭＣシート送り装置５は、モータ等の駆動源により少なくとも一方が回転駆動される、ＳＭＣシート５１を挟む対をなすロール５２、５３により構成される。なお、ＳＭＣシート送り装置５は前記構成に限定されず、既存のものが適宜利用可能である。

ＳＭＣシート収納装置６は、ＳＭＣシート５１をコンテナ等の収納部７に収納させるものである。本実施形態では図２に示すように、ＳＭＣシート収納装置６は、モータ等の駆動源により駆動される、ＳＭＣシート５１を揺動させる揺動アーム６１により構成され、揺動アーム６１により揺動させながら、収納部７内につづら折り状に収納する。なお、ＳＭＣシート収納装置６は前記構成に限定されず、巻き取りロール等でもよく、既存のものが適宜利用可能である。

ＳＭＣの製造工程について説明する。図２に示すように、第一のロール１３に巻かれた離型フィルム１１が連続して繰り出され、離型フィルム１１上に樹脂材料供給装置２より樹脂材料２０が供給される。樹脂材料２０としては、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）に用いられるフェノール樹脂やメラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が適宜使用され、特に限定されない。また、樹脂材料２０として、樹脂だけでなく、炭酸カルシウムや水酸化アルミニウム、アエロジル等のフィラーや顔料が混合されたものであってもよい。

樹脂材料２０が供給された後、連続して送られる離型フィルム１１の上方に配設された繊維供給装置３の繊維切断散布装置３１（後述する）より、樹脂材料２０に繊維８０が散布される。

また、第二のロール１４に巻かれた離型フィルム１２が連続して繰り出され、離型フィルム１２上に樹脂材料供給装置２より樹脂材料２０が供給される。そして、繊維８０が散布された離型フィルム１１の樹脂材料２０上に、離型フィルム１２の樹脂材料２０が重ね合わせられて、ＳＭＣシート５１が形成される。

その後、ＳＭＣシート５１は、含浸装置４としてのネットコンベアのベルト４１により挟持され、繊維８０の樹脂材料２０への含浸が促進される。

その後、ＳＭＣシート５１は、ロール５２、５３に引っ張られ、ロール５２、５３に達した後は下流側へ押し出され、ＳＭＣシート収納装置６により収納部７に収納される。

以下、繊維供給装置３について図１に基いて説明する。

繊維供給装置３は、円筒状に糸８１が巻き取られてなるロービング８から、糸８１を繰り出して、切断、散布する装置である。本実施形態では、糸８１はガラス繊維からなるが、特に限定されない。本実施形態では、繊維供給装置３は、ロービング８から糸８１を繰り出して切断および散布する繊維切断散布装置３１と、ループ検知装置３２と、ループ解消装置３３と、マイクロコンピュータを有する制御装置（不図示）とを備えたものである。

ロービング８（本実施形態では以下にガラスロービング８として説明する）は、繊維径が数μｍ〜数百μｍのフィラメント（本実施形態ではガラスフィラメント）を数十本〜数百本、バインダーでまとめた糸８１を円筒状に巻き取ったものである。

繊維切断散布装置３１は、本実施形態では図２に示すように、対をなすロールがカッターを備えてなるカッターロール３１ａを有する。カッターロール３１ａのロールのうち少なくとも一方は、モータ等の駆動源により回転駆動される。

そして、糸８１の一端側が、カッターロール３１ａに挟持されて引っ張られ、連続的にガラスロービング８より繰り出される。繰り出される糸８１は、筒状をしたガラスロービング８の内面または外面（本実施形態では内面）において、離脱位置が一周方向に移動しながらガラスロービング８本体より離脱して、繊維切断散布装置３１に向けて繰り出される。すなわち、繊維切断散布装置３１が、ガラスロービング８から糸８１を繰り出す手段を兼用している。なお、ガラスロービング８から糸８１を繰り出す手段が、繊維切断散布装置３１とは別に設けられていてもよい。

ガラスロービング８を構成している糸８１は、円筒状にくせがついている。ここで、くせとは、糸８１に力がかからない状態において、糸８１が直線状にならず曲がることをいうものとする。くせがついた状態でガラスロービング８を構成している糸８１は、ガラスロービング８から離脱する際、通常は（すなわち相当大きな張力がかからない限り）直線状とならず、螺旋状に繰り出される。

ガラスロービング８から螺旋状に繰り出された糸８１は、ループ状の箇所が形成され、その交差する箇所が絡まり易いという問題があった。特に、糸８１がガラスロービング８から離脱した直後に、筒状をしたガラスロービング８の内面においてループ状となって絡まり易いものであった。

そこで、本発明においては、図１に示すように、ループ検知装置３２と、ループ解消装置３３が設けられ、糸８１がループ状となることによる問題が解消されるようになっている。ループ検知装置３２は、ガラスロービング８から繰り出される糸８１がループ状となっている場合にこれを検知するものである。ループ解消装置３３は、ループ検知装置３２がガラスロービング８から繰り出される糸８１がループ状となっていることを検知した場合に、ガラスロービング８から繰り出される糸８１の送り速度を増加させる装置である。

本実施形態では、ループ検知装置３２として、画像処理装置が用いられる。前記画像処理装置は、一例として、撮像装置３２ａと、撮像装置３２ａにより撮像された画像を処理するマイクロコンピュータを有する演算装置（不図示）と、前記演算装置からの画像処理結果を出力する出力装置（不図示）等を備えたものが挙げられる（特開２０１１−１７０８９３号公報）。なお、前記画像処理装置は様々なものが公知であり、これらのうちのいずれかが適宜利用可能である。本実施形態では、筒状をしたガラスロービング８の内部の糸８１を撮像装置３２ａにより撮像しているが、撮像装置３２ａが撮像する箇所は限定されない。

本実施形態では、ループ解消装置３３として、ガラスロービング８から繰り出される糸８１の速度を増加させる増速装置が用いられる。増速装置は、図１に示すように、移動自在に設けられ糸８１が巻かれる駆動ロール３３ａと、駆動ロール３３ａの両側に設けられ糸８１が巻かれる二つの補助ロール３３ｂと、を備えたものである。駆動ロール３３ａは、モータ等の駆動源およびラック・ピニオンあるいはその他の機構を備え、所定のストロークで移動自在となっている。補助ロール３３ｂは、位置が固定されているが、駆動ロール３３ａと同様に移動可能であってもよく、この場合、移動方向が駆動ロール３３ａと反対となるのが好ましい。

上記繊維供給装置３は、ガラスロービング８から繰り出された糸８１にループ状の箇所が形成された場合、これをループ検知装置３２が検知する。そして、ループ検知装置３２がループ状の箇所を検知すると、ループ解消装置３３が糸８１を増速させ、ループ状の箇所を解消する。すなわち、ループ解消装置３３は、図１（ｂ）に示すように、駆動ロール３３ａが補助ロール３３ｂから離れる方に移動させる。この時、ガラスロービング８から繰り出される糸８１の送り速度が増加し、糸８１が撓み難く、張られる状態となり、ループ状の箇所が解消される。この結果、糸８１が絡まる、ループ状の交差する部分の形成が抑制され、糸８１が絡まり難くなるものである。

更に本実施形態では、糸８１のくせを矯正する矯正具３４が設けられる。矯正具３４は、図３に示すように、筒状部材（チューブ）からなり、螺旋状をしたものである。ここで、矯正具３４の螺旋の巻き方向は、ガラスロービング８から離脱して繰り出される糸８１が為す螺旋の巻き方向と、逆になるように形成される。すなわち、繰り出される糸８１を上流側から下流側の方向（図３中の矢印の方向）見た時、糸８１のガラスロービング８からの離脱位置が回る方向と、矯正具３４において上流側から下流側へ行くに従って回る方向（巻き方向）とが、同じ方向となる。

このような矯正具３４により、ガラスロービング８から繰り出される糸８１は、ガラスロービング８でついたくせと逆向きのくせが矯正具３４によりつけられて当初のくせが低減され、ループ状になり難くなる。なお、矯正具３４は、巻き方向が所定の方向であれば、厳密な螺旋状をしていなくてもよい。

１離型フィルム供給装置
１１一の離型フィルム
１２他の離型フィルム
１３ロール
１４ロール
２樹脂材料供給装置
２０樹脂材料
２１樹脂材料搬送路
２２樹脂材料供給部
２３端部塗布装置
３繊維供給装置
３１繊維切断散布装置
３１ａカッターロール
３２ループ検知装置
３２ａ撮像装置
３３ループ解消装置
３３ａ駆動ロール
３３ｂ補助ロール
３４矯正具
４含浸装置
４１ベルト
５ＳＭＣシート送り装置
５０ＳＭＣ材料
５１ＳＭＣシート
５２ロール
５３ロール
６ＳＭＣシート収納装置
６１揺動アーム
７収納部
８ロービング
８０繊維
８１糸

Claims

ＳＭＣの製造装置に設けられる、ロービングから糸を繰り出す手段と繊維切断散布装置とを有する繊維供給装置であって、
前記ロービングから繰り出される前記糸がループ状となっている場合にこれを検知するループ検知装置と、前記ループ検知装置が前記糸がループ状となっていることを検知した場合に前記糸の送り速度を増加させるループ解消装置と、
を備えることを特徴とする繊維供給装置。
前記ロービングを構成することによる前記糸の曲がりを矯正する矯正具が設けられることを特徴とする請求項１記載の繊維供給装置。