JP2017128056A - Heating device for thermoplastic carbon fiber material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating device for a thermoplastic carbon fiber material where, even without arranging heaters in a matrix shape and performing individual control, temperature increase is possible while suppressing the variation of the temperature distribution of the sheet-shaped object to be heated.SOLUTION: A thermoplastic carbon fiber material mounted at a position prescribed with a positioning member is carried to the vicinities of heaters by a belt conveyer, the heaters being the bar-shaped heaters extending along the carrying passage, a heater group where the heaters obtained by respectively joining bar materials of different kinds of stocks are arranged in parallel in such a manner that the heat generation density of both the edge parts of the respective heaters is made higher than that of the central part is formed, and further, a controller of controlling the respective heaters in such a manner that the conduction quantity of the heaters at both the sides of the carriage passage is increased than that of the heater at the central part side of the carriage passage.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、熱可塑性炭素繊維材用加熱装置に関する。   The present invention relates to a heating device for thermoplastic carbon fiber materials.

近年、炭素繊維を含有した炭素繊維材が普及しつつある。炭素繊維材には、焼成によって硬化する樹脂を用いた熱硬化性炭素繊維材と、加熱すると軟化する樹脂を用いた熱可塑性炭素繊維材とがある。現在普及している炭素繊維材の多くは熱硬化性炭素繊維材であるが、熱硬化性炭素繊維材は、廃棄処分が困難であり、また、金属材の加工において従来から広く用いられているプレス成形とは全く異なる手法で成形されるために、プレス成形で生産されていた部材の代替素材として適用することが容易でないといった種々の問題がある。そこで、最近は、廃棄処分が容易であり、また、プレス成形も容易な熱可塑性炭素繊維材が注目されつつある。熱可塑性炭素繊維材は、プレス成型時に加熱される。物品を加熱する装置は、例えば、飲食物やその他各種の分野で用いられている(例えば、特許文献1〜3を参照)。   In recent years, carbon fiber materials containing carbon fibers are becoming widespread. The carbon fiber material includes a thermosetting carbon fiber material using a resin that is cured by firing, and a thermoplastic carbon fiber material using a resin that softens when heated. Many of the carbon fiber materials currently in widespread use are thermosetting carbon fiber materials. However, thermosetting carbon fiber materials are difficult to dispose of and have been widely used in the processing of metal materials. Since the molding is performed by a completely different technique from the press molding, there are various problems that it is not easy to apply as a substitute material for a member produced by the press molding. Therefore, recently, a thermoplastic carbon fiber material that is easy to dispose of and is easy to press-mold is attracting attention. The thermoplastic carbon fiber material is heated during press molding. An apparatus for heating an article is used in, for example, food and drink and other various fields (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特許第3898100号公報Japanese Patent No. 3898100 特許第4382725号公報Japanese Patent No. 4382725 特許第4412671号公報Japanese Patent No. 4412671

熱可塑性炭素繊維材は、加熱された状態でも高強度なのでプレス機に求められる加圧力は大きい。また、炭素繊維材は、熱硬化性のものと熱可塑性のものとを問わず、鉄等の材料に比べて非常に高価である。よって、熱可塑性炭素繊維材をプレスする際は、熱可塑性炭素繊維材を適正な温度に昇温することが求められる。そして、熱可塑性炭素繊維材の温度分布のばらつきを抑えて均等に昇温することは、プレスする熱可塑性炭素繊維材の寸法の大きさに比例して困難になる。   Since the thermoplastic carbon fiber material has high strength even when heated, the pressing force required for the press machine is large. Carbon fiber materials are extremely expensive compared to materials such as iron, regardless of whether they are thermosetting or thermoplastic. Therefore, when pressing the thermoplastic carbon fiber material, it is required to raise the temperature of the thermoplastic carbon fiber material to an appropriate temperature. And it becomes difficult to raise the temperature uniformly while suppressing variations in the temperature distribution of the thermoplastic carbon fiber material in proportion to the size of the thermoplastic carbon fiber material to be pressed.

ここで、熱可塑性炭素繊維材の温度分布のばらつきを抑えて均等に昇温する方策として、例えば、熱可塑性炭素繊維材の表面に対向する位置にマトリクス状に配列された多数のヒータを配置し、熱可塑性炭素繊維材の表面温度の分布に応じて各ヒータを制御する手法を採ることも考えられるが、熱可塑性炭素繊維材の表面に対向する位置にマトリクス状に配列されたヒータが障害物となるため、熱可塑性炭素繊維材の表面温度の分布を計測することは容易でない。また、多数のヒータを各々独立して制御する装置を構成すると、装置構成が複雑になって装置が高価になる。   Here, as a measure for uniformly raising the temperature of the thermoplastic carbon fiber material while suppressing variations in temperature distribution, for example, a large number of heaters arranged in a matrix are arranged at positions facing the surface of the thermoplastic carbon fiber material. Although it is conceivable to adopt a method of controlling each heater according to the distribution of the surface temperature of the thermoplastic carbon fiber material, the heaters arranged in a matrix at the position facing the surface of the thermoplastic carbon fiber material are obstacles. Therefore, it is not easy to measure the distribution of the surface temperature of the thermoplastic carbon fiber material. Further, if a device that controls each of the multiple heaters independently is configured, the device configuration becomes complicated and the device becomes expensive.

そこで、本願は、ヒータをマトリクス状に並べて個別に制御しなくても、シート状の被加熱物の温度分布のばらつきを抑えながら昇温することができる熱可塑性炭素繊維材用加熱装置を開示する。   Therefore, the present application discloses a heating apparatus for thermoplastic carbon fiber material that can raise the temperature while suppressing variations in the temperature distribution of the sheet-like object to be heated without arranging the heaters in a matrix and controlling them individually. .

上記課題を解決するため、本発明では、位置決め部材に規定される位置に載置された熱可塑性炭素繊維材をベルトコンベアでヒータ付近に搬送することとし、当該ヒータは、搬送経路の方向に沿って延在する棒状のヒータであり、各ヒータの両端部が中心部よりも発熱密度が高くなるように異種素材の棒材同士が接合されてなるヒータを平行に複数並べた
ヒータ群を形成し、更に、搬送経路の中心部側にあるヒータよりも搬送経路の両側部側にあるヒータの方が、通電量が増すように各ヒータを制御させる制御装置を設けることにした。
In order to solve the above problems, in the present invention, the thermoplastic carbon fiber material placed at a position defined by the positioning member is transported to the vicinity of the heater by a belt conveyor, and the heater is along the direction of the transport path. A heater group in which a plurality of heaters in which bar materials of different materials are joined in parallel so that both ends of each heater have a higher heat generation density than the center part is formed. Furthermore, a control device is provided for controlling each heater so that the heaters on both sides of the transport path are more energized than the heaters on the center side of the transport path.

詳細には、本発明は、熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であって、加熱前のシート状の熱可塑性炭素繊維材が搭載される第1領域から、熱可塑性炭素繊維材が加熱される第2領域を経て、熱可塑性炭素繊維材がプレス成形される第3領域へ至る搬送経路を形成するベルトコンベアと、第1領域においてベルトコンベアに載置される熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定する位置決め部材と、第2領域において搬送経路の方向に沿って延在する棒状のヒータであり、各ヒータの両端部が中心部よりも発熱密度が高くなるように異種素材の棒材同士が接合されてなるヒータを平行に複数並べたヒータ群と、ベルトコンベアおよびヒータ群を制御する制御装置であり、第1領域に載置された熱可塑性炭素繊維材の中心が、ヒータ群の中心部に位置するようにベルトコンベアを動かして熱可塑性炭素繊維材を搬送させる第1の機能と、搬送経路の中心部側にあるヒータよりも搬送経路の両側部側にあるヒータの方が単位時間当たりの通電量が増すように各ヒータを制御させる第2の機能と、ベルトコンベアを動かして熱可塑性炭素繊維材を第2領域から第3領域へ搬送させる第3の機能と、を有する制御装置と、を備える。   Specifically, the present invention is a heating apparatus for thermoplastic carbon fiber material, in which the thermoplastic carbon fiber material is heated from a first region where the sheet-like thermoplastic carbon fiber material before heating is mounted. A belt conveyor that forms a conveyance path to the third region where the thermoplastic carbon fiber material is press-molded through two regions, and a placement position of the thermoplastic carbon fiber material placed on the belt conveyor in the first region. A positioning member to be defined, and a rod-shaped heater extending along the direction of the conveyance path in the second region, and the rods of different materials are arranged so that the heat generation density is higher at both ends of each heater than at the center. A control device that controls a heater group in which a plurality of joined heaters are arranged in parallel, a belt conveyor, and the heater group, and the center of the thermoplastic carbon fiber material placed in the first region is the center of the heater group Located in The first function of transporting the thermoplastic carbon fiber material by moving the belt conveyor and the heaters on both sides of the transport path have more energization per unit time than the heaters on the center of the transport path. And a control device having a second function for controlling each heater so as to increase and a third function for moving the belt conveyor to convey the thermoplastic carbon fiber material from the second region to the third region.

上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であれば、棒状のヒータを平行に配列するという、ヒータをマトリクス状に配列したものより簡素な構成でありながら、両端部が中心部よりも多く発熱するように区画されたヒータを用いているが故に、比較的大型のシート状の熱可塑性炭素繊維材であっても、温度分布のばらつきを抑えながら昇温することができる。   With the above-described heating device for thermoplastic carbon fiber material, the rod-shaped heaters are arranged in parallel, which is simpler than that in which the heaters are arranged in a matrix, but both ends generate more heat than the center. Therefore, even if it is a comparatively large sheet-like thermoplastic carbon fiber material, it can raise temperature, suppressing the dispersion | variation in temperature distribution.

なお、上記の制御装置は、予め設定された制御量に従ってベルトコンベアを作動させるものであってもよい。ベルトコンベアが予め設定された制御量に従って作動されるものであれば、熱可塑性炭素繊維材の位置を検出しなくても、両端部が中心部よりも発熱密度が高くなるように異種素材の棒材同士が接合されてなるヒータで構成されるヒータ群に対し、熱可塑性炭素繊維材を適切な位置関係に配置することができる。   In addition, said control apparatus may operate a belt conveyor according to the preset control amount. If the belt conveyor is operated according to a preset control amount, the rods made of different materials can be used so that both ends have higher heat generation density than the center without detecting the position of the thermoplastic carbon fiber material. A thermoplastic carbon fiber material can be arranged in an appropriate positional relationship with respect to a heater group composed of heaters formed by joining materials.

また、上記の第3領域の付近には、ベルトコンベアから繰り出される熱可塑性炭素繊維材の端部が当接して熱可塑性炭素繊維材を把持するストッパ機構が備わっており、位置決め部材は、熱可塑性炭素繊維材を第2領域から第3領域へ搬送中のベルトコンベアが制御装置に予め設定された制御量に従って停止した際に、熱可塑性炭素繊維材の進行方向側の端部がストッパ機構に当接する位置となるように、第1領域における熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定するものであってもよい。このように構成される熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であれば、加熱された熱可塑性炭素繊維材がプレス機の適切な位置に搬送できるので、プレスの歩留まりを向上させることができる。   In addition, a stopper mechanism for holding the thermoplastic carbon fiber material by contacting the end of the thermoplastic carbon fiber material fed from the belt conveyor is provided in the vicinity of the third region. When the belt conveyor that is transporting the carbon fiber material from the second region to the third region stops according to the control amount preset in the control device, the end of the thermoplastic carbon fiber material on the traveling direction side contacts the stopper mechanism. You may prescribe | regulate the mounting position of the thermoplastic carbon fiber material in a 1st area | region so that it may become a contact position. If it is the heating apparatus for thermoplastic carbon fiber materials comprised in this way, since the heated thermoplastic carbon fiber material can be conveyed to the suitable position of a press machine, the yield of a press can be improved.

上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であれば、ヒータをマトリクス状に並べて個別に制御しなくても、シート状の被加熱物の温度分布のばらつきを抑えながら昇温することができる。   If it is said heating apparatus for thermoplastic carbon fiber materials, it can heat up, suppressing the dispersion | variation in the temperature distribution of a sheet-like to-be-heated object, without arranging a heater in a matrix form and controlling separately.

図1は、熱可塑性炭素繊維材用加熱システムを示した図である。FIG. 1 is a view showing a heating system for a thermoplastic carbon fiber material. 図2は、加熱装置のコンベアとヒータとの位置関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the conveyor and the heater of the heating device. 図3は、加熱炉の内部構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the heating furnace. 図4は、ヒータを示した図である。FIG. 4 shows the heater. 図5は、ヒータの制御方法を解説する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a heater control method. 図6は、搬送装置のコンベアとプレス機とストッパ機構との位置関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship among the conveyor, the press, and the stopper mechanism of the transport device. 図7は、ストッパ機構を示した図である。FIG. 7 shows the stopper mechanism. 図8は、ストッパ機構の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory view of the stopper mechanism. 図9は、加熱システムにおける熱可塑性炭素繊維材の動きを示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the movement of the thermoplastic carbon fiber material in the heating system. 図10は、プレス機の付近における熱可塑性炭素繊維材の状態を示した第1の図である。FIG. 10 is a first view showing the state of the thermoplastic carbon fiber material in the vicinity of the press. 図11は、プレス機の付近における熱可塑性炭素繊維材の状態を示した第2の図である。FIG. 11 is a second view showing the state of the thermoplastic carbon fiber material in the vicinity of the press. 図12は、ストッパの横方向の位置調整の様子を示した図である。FIG. 12 is a diagram illustrating how the position of the stopper is adjusted in the lateral direction.

以下、本願発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Embodiment shown below is one aspect | mode of this invention, and does not limit the technical scope of this invention.

図1は、熱可塑性炭素繊維材用加熱システム(以下、単に「加熱システム」という)を示した図である。加熱システム1は、加熱装置2と、加熱装置2から送り出される熱可塑性炭素繊維材をプレス機100へ搬送する搬送装置3とを備える。プレス機100は、加熱された平らな熱可塑性炭素繊維材を圧縮成形する装置であり、様々な金型が装着可能である。加熱システム1は、横幅と長さが共に約1メートル前後の大きさを有するシート状の熱可塑性炭素繊維材を加熱するシステムであり、例えば、自動車のボンネットやドアといった各種の部材をプレス可能な大きさを有する。   FIG. 1 is a view showing a heating system for a thermoplastic carbon fiber material (hereinafter simply referred to as “heating system”). The heating system 1 includes a heating device 2 and a transport device 3 that transports the thermoplastic carbon fiber material fed from the heating device 2 to the press machine 100. The press machine 100 is an apparatus for compression-molding a heated flat thermoplastic carbon fiber material, and various molds can be mounted thereon. The heating system 1 is a system for heating a sheet-like thermoplastic carbon fiber material having a width and length of about 1 meter, and can press various members such as a hood and a door of an automobile, for example. Have a size.

加熱装置2は、ヒータを内蔵した加熱炉4と、熱可塑性炭素繊維材を搬送するコンベア5とを備える。コンベア5は、加熱前のシート状の熱可塑性炭素繊維材を搭載するための第1領域26R1と、熱可塑性炭素繊維材が加熱される加熱炉4内の第2領域26R2とを形成するベルトコンベアである。また、搬送装置3は、熱可塑性炭素繊維材を搬送するコンベア6と、コンベア6に運搬される熱可塑性炭素繊維材を把持するストッパ機構7とを備え、加熱装置2が加熱した熱可塑性炭素繊維材を、プレス機100がある第3領域26R3へ搬送する。   The heating device 2 includes a heating furnace 4 with a built-in heater, and a conveyor 5 that conveys a thermoplastic carbon fiber material. The conveyor 5 is a belt conveyor that forms a first region 26R1 for mounting a sheet-shaped thermoplastic carbon fiber material before heating and a second region 26R2 in the heating furnace 4 in which the thermoplastic carbon fiber material is heated. It is. The transport device 3 includes a conveyor 6 that transports the thermoplastic carbon fiber material, and a stopper mechanism 7 that grips the thermoplastic carbon fiber material transported to the conveyor 6, and the thermoplastic carbon fiber heated by the heating device 2. The material is conveyed to the third region 26R3 where the press machine 100 is located.

加熱装置2のコンベア5は、コンベア5の下側から上側へ向かう熱の放射を妨げにくい金網状のベルトを用いたものが好ましく、例えば、食品を取り扱うコンベア等で多用されるいわゆるチョコネットが好適である。コンベア5の第1領域26R1には、熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定する枠8(本願でいう「位置決め部材」の一例である)が取り付けられている。枠8は、加熱システム1に加熱させる熱可塑性炭素繊維材の形と大きさに合わせた内寸を有しており、熱可塑性炭素繊維材の種類に応じた適宜のものがコンベア5に装着される。コンベア5,6を制御する制御装置は、コンベア5,6を規定の制御量に従って動かすので、枠8は、制御装置がコンベア5,6を規定の制御量に従って動かすと、熱可塑性炭素繊維材が第2領域26R2や第3領域26R3における規定の位置になるよう、第1領域26R1において熱可塑性炭素繊維材を載置すべき位置を規定する。   The conveyor 5 of the heating device 2 is preferably a wire mesh belt that is difficult to prevent radiation of heat from the lower side to the upper side of the conveyor 5, for example, a so-called chocolate net that is frequently used in a conveyor that handles foods is suitable. It is. A frame 8 (which is an example of a “positioning member” in the present application) that defines the placement position of the thermoplastic carbon fiber material is attached to the first region 26 </ b> R <b> 1 of the conveyor 5. The frame 8 has an inner size that matches the shape and size of the thermoplastic carbon fiber material to be heated by the heating system 1, and an appropriate one according to the type of the thermoplastic carbon fiber material is mounted on the conveyor 5. The The control device that controls the conveyors 5 and 6 moves the conveyors 5 and 6 according to a specified control amount. Therefore, when the control device moves the conveyors 5 and 6 according to the specified control amount, the frame 8 is moved to the thermoplastic carbon fiber material. The position where the thermoplastic carbon fiber material is to be placed in the first region 26R1 is defined so as to be the specified position in the second region 26R2 and the third region 26R3.

図2は、加熱装置2のコンベア5とヒータとの位置関係を示した図である。図2に示されるように、加熱炉4の内部には、棒状のヒータを多数並べたヒータ群9が配置されている。コンベア5は、ヒータ群9の中を通過する搬送路を形成している。コンベア5は、加熱装置2内を周回する無端状のベルトを図示しない駆動装置類で回し、熱可塑性炭素繊維材を加熱炉4の内外へ搬送する。なお、加熱装置2には、熱可塑性炭素繊維材が出入りする加熱炉4の出入口に、加熱炉4内の熱が漏出するのを抑制する電動式の扉が備わっていてもよい。   FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the conveyor 5 and the heater of the heating device 2. As shown in FIG. 2, a heater group 9 in which a large number of rod heaters are arranged is arranged inside the heating furnace 4. The conveyor 5 forms a conveyance path that passes through the heater group 9. The conveyor 5 rotates an endless belt that circulates in the heating device 2 with driving devices (not shown), and conveys the thermoplastic carbon fiber material into and out of the heating furnace 4. The heating device 2 may be provided with an electric door that suppresses leakage of heat in the heating furnace 4 at the entrance and exit of the heating furnace 4 through which the thermoplastic carbon fiber material enters and exits.

図3は、加熱炉4の内部構造を示した図である。加熱炉4の内部に配置されているヒータ群9は、図3に示すように、コンベア5の上側と下側に並べた多数の棒状のヒータ10によって構成されている。各ヒータ10は、コンベア5の搬送経路の方向に沿って長手方向が延在するように配置されている。なお、図3では、図面が不鮮明になるのを防ぐため、コンベア5の上側と下側にヒータ10が12本ずつ描かれているが、本実施形態の加熱システム1では、後述するように、コンベア5の上側と下側にはヒータ10が24本ずつ備わっている。   FIG. 3 is a view showing the internal structure of the heating furnace 4. As shown in FIG. 3, the heater group 9 arranged inside the heating furnace 4 is configured by a large number of rod-shaped heaters 10 arranged on the upper side and the lower side of the conveyor 5. Each heater 10 is arranged so that its longitudinal direction extends along the direction of the conveyance path of the conveyor 5. In addition, in FIG. 3, in order to prevent drawing becoming unclear, 12 heaters 10 are drawn on the upper side and the lower side of the conveyor 5, but in the heating system 1 of this embodiment, as described later, 24 heaters 10 are provided on the upper side and the lower side of the conveyor 5, respectively.

加熱炉4には、ヒータ10から放たれる赤外線がコンベア5の熱可塑性炭素繊維材Wへ当たるように、ヒータ群9の上側と下側に反射鏡11,12が備わっている。反射鏡11,12は、棒状のヒータ10から放射状に放たれる赤外線が熱可塑性炭素繊維材Wへ向かって反射するよう、互いに平行に配列されたヒータ10に沿って波打つ波形の板材で形成されている。コンベア5の上側と下側に各々配置される2つの反射鏡11,12のうち、コンベア5の上側に配置される反射鏡12の中心部には放射温度計で熱可塑性炭素繊維材Wの表面温度を測定するための開口部13が設けられている。   The heating furnace 4 is provided with reflecting mirrors 11 and 12 on the upper side and the lower side of the heater group 9 so that the infrared rays emitted from the heater 10 strike the thermoplastic carbon fiber material W of the conveyor 5. The reflecting mirrors 11 and 12 are formed of a corrugated plate material that undulates along the heaters 10 arranged in parallel to each other so that infrared rays emitted radially from the rod-like heater 10 are reflected toward the thermoplastic carbon fiber material W. ing. Of the two reflecting mirrors 11 and 12 respectively disposed on the upper side and the lower side of the conveyor 5, the center of the reflecting mirror 12 disposed on the upper side of the conveyor 5 is a surface of the thermoplastic carbon fiber material W by a radiation thermometer. An opening 13 for measuring the temperature is provided.

図4は、ヒータ10を示した図である。ヒータ10は、図4に示されるように、棒状の電熱ヒータであり、両端に接続される電線を通じて印加される両極間の電位差により発熱する。ヒータ10は、ハロゲンヒータよりも中赤外線を効果的に放射できるカーボンヒータが好ましい。ヒータ10は、外気に触れやすい加熱炉4の出入口付近に放射される中赤外線の放射量が加熱炉4の中心部付近より高くなるよう、2種類の発熱体が用いられており、異種素材の棒材同士を接合して1本の棒材を形成している。すなわち、ヒータ10は、中心区画14と外側区画15,16の3つの区画に区分されており、外側区画15,16にある発熱体が中心区画14の発熱体よりも高い熱量(例えば、2割程度)を発するに構成されている。中心区画14の発熱体と外側区画15,16の発熱体とは直列に接合されており、外観上は1本の発熱体を形成している。なお、熱可塑性炭素繊維材Wの温度の均一性を高めたい場合、中赤外線よりも遠赤外線の方が一般的には好ましい。しかし、遠赤外線を放つヒータは、中赤外線を放つヒータよりも昇温時間が長い。よって、遠赤外線を放つヒータを用いると、オンオフ制御による温度調整が難しい。そこで、本実施形態では、中赤外線を放つヒータ10を採用している。   FIG. 4 is a view showing the heater 10. As shown in FIG. 4, the heater 10 is a rod-shaped electric heater, and generates heat due to a potential difference between both electrodes applied through electric wires connected to both ends. The heater 10 is preferably a carbon heater that can radiate mid-infrared rays more effectively than a halogen heater. The heater 10 uses two types of heating elements so that the amount of mid-infrared radiation radiated near the entrance of the heating furnace 4 that is easily exposed to outside air is higher than that near the center of the heating furnace 4. The bars are joined together to form one bar. That is, the heater 10 is divided into three sections, a central section 14 and outer sections 15 and 16, and the heating elements in the outer sections 15 and 16 have a higher heat amount (for example, 20%) than the heating elements in the central section 14. Degree). The heating element of the central section 14 and the heating elements of the outer sections 15 and 16 are joined in series, and form one heating element in appearance. In addition, when it is desired to improve the temperature uniformity of the thermoplastic carbon fiber material W, far infrared rays are generally preferable to middle infrared rays. However, a heater that emits far infrared rays has a longer temperature rise time than a heater that emits mid-infrared rays. Therefore, if a heater that emits far infrared rays is used, temperature adjustment by on / off control is difficult. Therefore, in the present embodiment, a heater 10 that emits mid-infrared rays is employed.

図5は、ヒータ10の制御方法を解説する図である。ヒータ群9は、既述したように、コンベア5の上側と下側に24本ずつ配置された計48本のヒータ10で構成されている。加熱システム1は、各種の工場に引き込まれている配電線の各相に対応する3つのヒータ10を一つのグループとし、48本のヒータ10を16個のグループ(Gr1〜16)に分けてオンオフ制御している。   FIG. 5 is a diagram for explaining a control method of the heater 10. As described above, the heater group 9 is composed of a total of 48 heaters 10 arranged 24 each on the upper side and the lower side of the conveyor 5. The heating system 1 includes three heaters 10 corresponding to each phase of the distribution lines drawn into various factories as one group, and the 48 heaters 10 are divided into 16 groups (Gr1 to 16). I have control.

各ヒータ10のオンオフ制御は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、各ヒータ10のオンオフ制御を司る制御器は、例えば、2秒を1サイクルとするオンオフ制御を前提とし、1サイクル中にヒータ10の通電をオンにする時間(以下、単に「オン時間」という)の長さがグループ毎に個別に設定されている。例えば、コンベア5の上側にあるヒータ10から放射される赤外線は、コンベア5の下側にあるヒータ10から照射される赤外線のようにコンベア5で遮られることなく熱可塑性炭素繊維材Wへ照射される。よって、コンベア5の上側にあるヒータ10を配下に有するグループ(Gr1〜8)のオン時間は、例えば、コンベア5の下側にあるヒータ10を配下に有するグループ(Gr9〜16)のオン時間より短い時間に設定される。また、コンベア5の中心部に比べて周囲へ放熱しやすいコンベア5の両側部分に位置するグループ(例えば、Gr1,8,9,16)のオン時間は、例えば、中心部側にある他のグループのオン時間より短い時間に設定される。加熱システム1の制御装置は、ヒータの制御器がこのようなパターンの通電を行って
いる間、図示しない放射温度計が開口部13を通じて検出する熱可塑性炭素繊維材Wの表面温度を監視し、熱可塑性炭素繊維材Wが適当な温度に一定時間達したことを確認したら、ヒータの通電を停止させてプレス機100への熱可塑性炭素繊維材Wの搬送を行う。
The on / off control of each heater 10 is performed as follows, for example. That is, the controller that controls the on / off of each heater 10 is based on, for example, an on / off control in which 2 seconds is one cycle, and is a time for turning on the heater 10 during one cycle (hereinafter simply referred to as “on time”). Length) is set individually for each group. For example, infrared rays emitted from the heater 10 on the upper side of the conveyor 5 are irradiated to the thermoplastic carbon fiber material W without being blocked by the conveyor 5 like infrared rays emitted from the heater 10 on the lower side of the conveyor 5. The Therefore, the ON time of the group (Gr1 to 8) having the heater 10 on the upper side of the conveyor 5 is lower than the ON time of the group (Gr9 to 16) having the heater 10 on the lower side of the conveyor 5, for example. Set to a short time. In addition, the on-time of the groups (for example, Gr1, 8, 9, 16) located on both sides of the conveyor 5 that radiates heat to the surroundings more easily than the center of the conveyor 5 is, for example, other groups on the center side. It is set to a time shorter than the ON time. The controller of the heating system 1 monitors the surface temperature of the thermoplastic carbon fiber material W detected by the radiation thermometer (not shown) through the opening 13 while the heater controller energizes such a pattern. When it is confirmed that the thermoplastic carbon fiber material W has reached an appropriate temperature for a certain period of time, the energization of the heater is stopped and the thermoplastic carbon fiber material W is conveyed to the press machine 100.

なお、上記の制御方法は、単なる一例であり、各ヒータ10は上記と異なる各種の制御方法に従って通電されてもよい。   The above control method is merely an example, and each heater 10 may be energized according to various control methods different from the above.

図6は、搬送装置3のコンベア6とプレス機100とストッパ機構7との位置関係を示した図である。図6に示されるように、搬送装置3は、プレス機100に備わっている上側の金型(上型)と下側の金型(下型)との間を通り抜けるような搬送経路を実現する装置であり、加熱炉4から繰り出される熱可塑性炭素繊維材Wがコンベア6に載るよう、加熱装置2のコンベア5の下流側に隣接配置される。また、ストッパ機構7は、コンベア6の下流側に配置されるプレス機100の付近に配置される。   FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship among the conveyor 6, the press machine 100, and the stopper mechanism 7 of the transport device 3. As shown in FIG. 6, the transport device 3 realizes a transport path that passes between the upper mold (upper mold) and the lower mold (lower mold) provided in the press machine 100. It is an apparatus, and is arranged adjacent to the downstream side of the conveyor 5 of the heating apparatus 2 so that the thermoplastic carbon fiber material W fed out from the heating furnace 4 is placed on the conveyor 6. The stopper mechanism 7 is disposed in the vicinity of the press machine 100 disposed on the downstream side of the conveyor 6.

コンベア6は、加熱装置2のコンベア5と同様、加熱された熱可塑性炭素繊維材Wへの接触面積が小さい金網状のベルトを用いたものが好ましく、例えば、いわゆるチョコネットが好適である。コンベア6は、加熱装置2側にある第1ローラ17R1の上側と、ストッパ機構7側にある第2ローラ17R2の上側との間に跨るベルトが、熱可塑性炭素繊維材Wを搬送する搬送路を形成する。そして、コンベア6のベルトの周長は、第1ローラ17R1と第2ローラ17R2を周回する長さよりも長く設定されており、第1ローラ17R1の下側と第2ローラ17R2の下側との間に引き回される余剰分のベルトについては、第3ローラ17R3と第4ローラ17R4の間に架け渡されている。   The conveyor 6 is preferably a wire mesh belt having a small contact area with the heated thermoplastic carbon fiber material W, for example, a so-called chocolate net, like the conveyor 5 of the heating device 2. The conveyor 6 has a conveying path in which a belt straddling between the upper side of the first roller 17R1 on the heating device 2 side and the upper side of the second roller 17R2 on the stopper mechanism 7 side conveys the thermoplastic carbon fiber material W. Form. The circumferential length of the belt of the conveyor 6 is set to be longer than the length of the first roller 17R1 and the second roller 17R2, and between the lower side of the first roller 17R1 and the lower side of the second roller 17R2. The surplus belt routed around is stretched between the third roller 17R3 and the fourth roller 17R4.

そして、搬送装置3は、制御器からの指令に応じて第2ローラ17R2をストッパ機構7側へ動かしたり元の位置へ戻したりするローラ移動機構27を備えている。ローラ移動機構27は、第2ローラ17R2と共に第3ローラ17R3も移動する。よって、第2ローラ17R2と第3ローラ17R3が共にストッパ機構7側へ移動すると、第2ローラ17R2の移動に伴って増大する第1ローラ17R1と第2ローラ17R2との間の距離に応じた分のベルトが、第3ローラ17R3の移動に伴って減少する第3ローラ17R3と第4ローラ17R4との間の距離に応じた分のベルトで補われる。もっとも、ローラ移動機構27が作動中は、コンベア6のベルト自体も図示しない駆動装置類で回されるので、厳密には、ローラ移動機構27の作動前後で、第3ローラ17R3と第4ローラ17R4との間に架け渡されていたベルトが第1ローラ17R1と第2ローラ17R2との間に移動するわけではない。   The transport device 3 includes a roller moving mechanism 27 that moves the second roller 17R2 toward the stopper mechanism 7 or returns it to the original position in accordance with a command from the controller. The roller moving mechanism 27 moves the third roller 17R3 together with the second roller 17R2. Therefore, when both the second roller 17R2 and the third roller 17R3 move to the stopper mechanism 7, the amount corresponding to the distance between the first roller 17R1 and the second roller 17R2 that increases as the second roller 17R2 moves. This belt is supplemented with a belt corresponding to the distance between the third roller 17R3 and the fourth roller 17R4, which decreases as the third roller 17R3 moves. Of course, while the roller moving mechanism 27 is in operation, the belt itself of the conveyor 6 is also rotated by a driving device (not shown). Strictly speaking, before and after the operation of the roller moving mechanism 27, the third roller 17R3 and the fourth roller 17R4. The belt stretched between the first roller 17R1 and the second roller 17R2 does not move.

また、搬送装置3には、ストッパ機構7側のベルト端部を斜め下方へ傾斜させる角度可変機構18が備わっている。角度可変機構18は、第2ローラ17R2よりもやや加熱装置2側に配置された第5ローラ17R5を中心にしてベルト端部が折り下がるように、第5ローラ17R5を中心にして第2ローラ17R2を回転移動させる機構である。角度可変機構18の駆動機構としては電動モータやエアーシリンダ等の各種機構が適用可能であるが、電動モータであれば適切な動作速度を実現できるので好適である。   Further, the transport device 3 is provided with a variable angle mechanism 18 that inclines the belt end on the stopper mechanism 7 side obliquely downward. The variable angle mechanism 18 has the second roller 17R2 centered on the fifth roller 17R5 so that the end of the belt is folded around the fifth roller 17R5 disposed slightly closer to the heating device 2 than the second roller 17R2. This is a mechanism for rotating and moving. Various mechanisms such as an electric motor and an air cylinder can be applied as the driving mechanism of the variable angle mechanism 18, but an electric motor is preferable because an appropriate operation speed can be realized.

図7は、ストッパ機構7を示した図である。ストッパ機構7は、熱可塑性炭素繊維材Wの進行方向側の端部が載る受け板19と、受け板19の上面へ向かって把持部20を出し入れする伸縮装置21とを有するストッパ22を備える。また、ストッパ機構7は、ずれ防止部材28を備える。受け板19は、熱可塑性炭素繊維材Wの端部が当接することになる支柱23(本願でいう「当接部」の一例である)に固定されている。なお、図7では、3つのストッパ22を備えるストッパ機構7が図示されているが、ストッパ機構7は、2つ以下のストッパ22を備えるものであってもよいし、4つ以上のストッパ22を備えるものであってもよい。また、ストッパ機構7は、各ストッパ22を載置する架台24と、
ずれ防止部材28を載置する架台29と、架台24と架台29を各々独立してコンベア6の搬送方向に沿って前後させるスライド装置25とを備える。伸縮装置21やスライド装置25は、図示しない制御器からの指示に応じて作動する。
FIG. 7 is a view showing the stopper mechanism 7. The stopper mechanism 7 includes a stopper 22 having a receiving plate 19 on which an end portion of the thermoplastic carbon fiber material W in the traveling direction is placed, and an expansion / contraction device 21 for taking in and out the holding portion 20 toward the upper surface of the receiving plate 19. The stopper mechanism 7 includes a slip prevention member 28. The backing plate 19 is fixed to a column 23 (an example of a “contact portion” in the present application) with which an end portion of the thermoplastic carbon fiber material W comes into contact. In FIG. 7, the stopper mechanism 7 including three stoppers 22 is illustrated. However, the stopper mechanism 7 may include two or less stoppers 22, and may include four or more stoppers 22. It may be provided. The stopper mechanism 7 includes a gantry 24 on which the stoppers 22 are placed,
A gantry 29 on which the displacement prevention member 28 is placed, and a slide device 25 that moves the gantry 24 and the gantry 29 back and forth independently along the conveying direction of the conveyor 6 are provided. The telescopic device 21 and the slide device 25 operate according to instructions from a controller (not shown).

図8は、ストッパ機構7の動作説明図である。ストッパ機構7は、通常、伸縮装置21が縮んで把持部20が上に上がっており、スライド装置25が架台24をプレス機100側へ寄せた状態になっている(図8(A)を参照)。そして、コンベア6が加熱装置2からプレス機100へ搬送した熱可塑性炭素繊維材Wの進行方向側の端部が受け板19と把持部20との間に進入し、当該端部が支柱23に接触するタイミングで伸縮装置21が伸び、把持部20で当該端部を受け板19に押圧する(図8(B)を参照)。これにより、熱可塑性炭素繊維材Wは各ストッパ22に把持された状態になる。そして、各ストッパ22が熱可塑性炭素繊維材Wを把持している状態でコンベア6による移送が完了し、コンベア6のベルトがプレス機100から退避すると、伸縮装置21が縮んで把持部20が熱可塑性炭素繊維材Wから離れる(図8(C)を参照)。これにより、熱可塑性炭素繊維材Wは各ストッパ22による把持が解除された状態になる。各ストッパ22による把持が解除されると、スライド装置25は、架台29を動かさずに架台24のみをプレス機100の反対側へ寄せ、各ストッパ22を熱可塑性炭素繊維材Wから離す(図8(D)を参照)。このとき、ずれ防止部材28は、熱可塑性炭素繊維材Wの縁に接触しているため、熱可塑性炭素繊維材Wがストッパ22に少々粘着していても、熱可塑性炭素繊維材Wの位置ずれが防止される。次に、スライド装置25は、架台29を架台24と共に動かし、ずれ防止部材28と各ストッパ22を熱可塑性炭素繊維材Wから離す(図8(E)を参照)。   FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the stopper mechanism 7. The stopper mechanism 7 is normally in a state in which the telescopic device 21 is contracted and the gripping portion 20 is raised, and the slide device 25 moves the gantry 24 toward the press 100 (see FIG. 8A). ). And the end part of the advancing direction side of the thermoplastic carbon fiber material W which the conveyor 6 conveyed from the heating apparatus 2 to the press machine 100 approachs between the receiving plate 19 and the holding part 20, and the said edge part goes to the support | pillar 23. The expansion / contraction device 21 is extended at the contact timing, and the end portion is pressed against the receiving plate 19 by the grip portion 20 (see FIG. 8B). As a result, the thermoplastic carbon fiber material W is held by the stoppers 22. Then, when the transfer by the conveyor 6 is completed in a state where each stopper 22 is holding the thermoplastic carbon fiber material W, and the belt of the conveyor 6 is retracted from the press machine 100, the expansion / contraction device 21 is contracted and the holding portion 20 is heated. It leaves | separates from the plastic carbon fiber material W (refer FIG.8 (C)). Thereby, the thermoplastic carbon fiber material W will be in the state by which the holding | grip by each stopper 22 was cancelled | released. When the gripping by each stopper 22 is released, the slide device 25 moves only the gantry 24 to the opposite side of the press 100 without moving the gantry 29 and separates each stopper 22 from the thermoplastic carbon fiber material W (FIG. 8). (See (D)). At this time, since the slip prevention member 28 is in contact with the edge of the thermoplastic carbon fiber material W, even if the thermoplastic carbon fiber material W is slightly adhered to the stopper 22, the displacement of the thermoplastic carbon fiber material W is shifted. Is prevented. Next, the slide device 25 moves the gantry 29 together with the gantry 24 to separate the deviation preventing member 28 and each stopper 22 from the thermoplastic carbon fiber material W (see FIG. 8E).

上記の加熱装置2や搬送装置3は、各機器の動作パターンを予め規定したシーケンスに従って出力される制御装置からの制御信号を受けて作動する。例えば、加熱装置2のコンベア5および搬送装置3のコンベア6は、当該制御装置に予め設定されている制御量に従って作動し、熱可塑性炭素繊維材Wを規定の位置に動かす。   The heating device 2 and the conveying device 3 operate in response to a control signal from a control device that is output in accordance with a sequence in which operation patterns of the devices are defined in advance. For example, the conveyor 5 of the heating device 2 and the conveyor 6 of the transport device 3 operate according to a control amount set in advance in the control device, and move the thermoplastic carbon fiber material W to a specified position.

図9は、加熱システム1における熱可塑性炭素繊維材Wの動きを示した図である。すなわち、加熱システム1は、コンベア5の第1領域26R1に加熱前の熱可塑性炭素繊維材Wが搭載された後にオペレータが行う加熱開始操作を受けると、コンベア5を作動させて熱可塑性炭素繊維材Wを加熱炉4内に搬入する(図9(A)→(B))。そして、加熱システム1は、ヒータ群9を通電して熱可塑性炭素繊維材Wを加熱した後は、コンベア5とコンベア6を作動させて熱可塑性炭素繊維材Wをプレス機100へ搬送しながら、ローラ移動機構27を作動させてコンベア6がストッパ機構7側へ繰り延びるようにコンベア6を延伸させ、そして、コンベア6の下流側の端部がストッパ22の受け板19と把持部20との間に向けて折り下げるように角度可変機構18を適当なタイミングで作動させる(図9(B)→(C))。そして、熱可塑性炭素繊維材Wの進行方向側の端部が支柱23に接触するタイミングでコンベア6を停止すると共に、伸縮装置21を伸ばして熱可塑性炭素繊維材Wをストッパ22で把持する(図9(C)→(D))。加熱システム1は、熱可塑性炭素繊維材Wをストッパ22で把持した後、再びコンベア6とローラ移動機構27を作動させてコンベア6を加熱装置2側へ収縮させる(図9(D)→(E))。熱可塑性炭素繊維材Wは加熱されて柔軟な状態になっているため、プレス機100の下型に覆いかぶさった状態になる。加熱システム1は、コンベア6を加熱装置2側へ収縮させたらコンベア6とローラ移動機構27を停止させ、角度可変機構18を作動させてコンベア6の下流側の端部の角度を元に戻す。また、加熱システム1は、ストッパ22による把持を解除し、ストッパ22をプレス機100の反対側へ寄せる(図9(E)→(F))。   FIG. 9 is a view showing the movement of the thermoplastic carbon fiber material W in the heating system 1. That is, when the heating system 1 receives a heating start operation performed by the operator after the thermoplastic carbon fiber material W before heating is mounted on the first region 26R1 of the conveyor 5, the heating system 1 operates the thermoplastic carbon fiber material. W is carried into the heating furnace 4 (FIG. 9 (A) → (B)). And after heating system 1 energizes heater group 9 and heats thermoplastic carbon fiber material W, while operating conveyor 5 and conveyor 6 and conveying thermoplastic carbon fiber material W to press machine 100, The roller moving mechanism 27 is operated to extend the conveyor 6 so that the conveyor 6 extends toward the stopper mechanism 7, and the downstream end of the conveyor 6 is between the receiving plate 19 of the stopper 22 and the grip 20. The variable angle mechanism 18 is actuated at an appropriate timing so as to be folded toward the center (FIG. 9B → C). The conveyor 6 is stopped at the timing when the end of the thermoplastic carbon fiber material W in the traveling direction comes into contact with the support 23, and the expansion device 21 is extended to hold the thermoplastic carbon fiber material W with the stopper 22 (see FIG. 9 (C) → (D)). The heating system 1 grips the thermoplastic carbon fiber material W with the stopper 22 and then operates the conveyor 6 and the roller moving mechanism 27 again to contract the conveyor 6 toward the heating device 2 (FIG. 9D → (E )). Since the thermoplastic carbon fiber material W is heated and in a flexible state, the thermoplastic carbon fiber material W is covered with the lower mold of the press machine 100. When the conveyor 6 is contracted to the heating device 2 side, the conveyor 6 and the roller moving mechanism 27 are stopped, the angle variable mechanism 18 is operated, and the angle of the end portion on the downstream side of the conveyor 6 is restored. Further, the heating system 1 releases the gripping by the stopper 22 and brings the stopper 22 toward the opposite side of the press machine 100 (FIG. 9 (E) → (F)).

図10は、プレス機100の付近における熱可塑性炭素繊維材Wの状態を示した第1の図である。加熱システム1は、コンベア6の下流側の端部がストッパ22の受け板19と把持部20との間に向けて折り下げるように角度可変機構18を適当なタイミングで作動
させた後、熱可塑性炭素繊維材Wの進行方向側の端部が支柱23に接触するタイミングでコンベア6を停止する(図10(A)→(B))。そして、加熱システム1は、伸縮装置21を伸ばして熱可塑性炭素繊維材Wをストッパ22で把持し、再びコンベア6とローラ移動機構27を作動させてコンベア6を加熱装置2側へ収縮させる(図10(B)→(C))。
FIG. 10 is a first view showing a state of the thermoplastic carbon fiber material W in the vicinity of the press machine 100. The heating system 1 operates after the variable angle mechanism 18 is operated at an appropriate timing so that the downstream end of the conveyor 6 is folded down between the receiving plate 19 of the stopper 22 and the grip 20, and then the thermoplasticity The conveyor 6 is stopped at the timing when the end of the carbon fiber material W in the traveling direction comes into contact with the support column 23 (FIG. 10 (A) → (B)). Then, the heating system 1 extends the expansion / contraction device 21 to grip the thermoplastic carbon fiber material W with the stopper 22 and operates the conveyor 6 and the roller moving mechanism 27 again to contract the conveyor 6 to the heating device 2 side (FIG. 10 (B) → (C)).

図11は、プレス機100の付近における熱可塑性炭素繊維材Wの状態を示した第2の図である。加熱システム1は、コンベア6を加熱装置2側へ収縮させた後、伸縮装置21を縮めて各ストッパ22による把持を解除する(図10(C)→図11(D))。そして、加熱システム1は、ずれ防止部材28を動かさずにスライド装置25で架台24のみをプレス機100の反対側へ寄せる(図11(D)→(E))。次に、加熱システム1は、ずれ防止部材28を架台24と共に動かし、ずれ防止部材28と各ストッパ22を熱可塑性炭素繊維材Wから完全に離す(図11(E)→(F))。   FIG. 11 is a second view showing the state of the thermoplastic carbon fiber material W in the vicinity of the press machine 100. The heating system 1 contracts the conveyor 6 to the heating device 2 side, and then contracts the telescopic device 21 to release the gripping by the stoppers 22 (FIG. 10C → FIG. 11D). Then, the heating system 1 moves only the gantry 24 to the opposite side of the press 100 with the slide device 25 without moving the slip prevention member 28 (FIG. 11D → E). Next, the heating system 1 moves the slip prevention member 28 together with the gantry 24 to completely separate the slip prevention member 28 and each stopper 22 from the thermoplastic carbon fiber material W (FIG. 11 (E) → (F)).

上記の加熱システム1であれば、棒状のヒータ10を加熱炉4内に平行に配列するという、ヒータをマトリクス状に配列したものより簡素な構成でありながら、両端部が中心部よりも多く発熱するように区画された棒状のヒータ10を用いているが故に、比較的大型のシート状の熱可塑性炭素繊維材Wであっても、温度分布のばらつきを抑えながら昇温することができる。よって、上記の加熱システム1であれば、熱可塑性炭素繊維材Wを、温度分布のばらつきを抑えて適正な温度に昇温することが可能であり、プレス機100においてプレスの歩留まりを向上させることができる。   In the case of the heating system 1 described above, the rod-shaped heaters 10 are arranged in parallel in the heating furnace 4 and have a simpler structure than that in which the heaters are arranged in a matrix, but both ends generate more heat than the center. Since the rod-like heater 10 partitioned as described above is used, even a relatively large sheet-like thermoplastic carbon fiber material W can be heated while suppressing variations in temperature distribution. Therefore, with the heating system 1 described above, it is possible to raise the temperature of the thermoplastic carbon fiber material W to an appropriate temperature while suppressing variations in temperature distribution, and to improve the press yield in the press machine 100. Can do.

また、上記の加熱システム1であれば、加熱炉4で適正な温度に加熱された熱可塑性炭素繊維材Wが加熱炉4からプレス機100へ可及的速やかに搬送可能であり、且つ、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材Wが角度可変機構18とストッパ22との連携によってプレス機100の適正な場所に位置決めされる。よって、プレス機100における熱可塑性炭素繊維材Wの位置ずれに起因する成形不良を抑制し、プレス機100においてプレスの歩留まりを向上させることができる。   In the case of the heating system 1 described above, the thermoplastic carbon fiber material W heated to an appropriate temperature in the heating furnace 4 can be conveyed from the heating furnace 4 to the press machine 100 as quickly as possible, Thus, the sheet-like thermoplastic carbon fiber material W in a flexible state is positioned at an appropriate location of the press 100 by the cooperation of the angle variable mechanism 18 and the stopper 22. Therefore, it is possible to suppress molding defects caused by the positional deviation of the thermoplastic carbon fiber material W in the press machine 100, and to improve the press yield in the press machine 100.

なお、枠8の位置や大きさ、各ストッパ22の位置は、熱可塑性炭素繊維材Wの寸法や形状に応じて適宜調整することが望ましい。図11は、ストッパ22の横方向の位置調整の様子を示した図である。架台24に固定されているストッパ22は、例えば、ストッパ22を架台24に固定しているネジを緩め、架台24に設けられている溝に沿って動かして適宜の位置に調整されること好ましい。ストッパ機構7にストッパ22が3つ備わっている場合、例えば、中間にあるストッパ22は熱可塑性炭素繊維材Wの中心線が位置する辺りに固定され、他の2つのストッパ22は熱可塑性炭素繊維材Wの角の付近に固定されることが好ましい。なお、コンベア5,6は、熱可塑性炭素繊維材Wを進行方向に沿って移動するだけなので、進行方向に対する横方向の位置関係は、加熱装置2に設置される枠8が規定する載置位置に応じることになる。   It is desirable that the position and size of the frame 8 and the position of each stopper 22 be appropriately adjusted according to the size and shape of the thermoplastic carbon fiber material W. FIG. 11 is a diagram illustrating how the position of the stopper 22 is adjusted in the horizontal direction. The stopper 22 fixed to the gantry 24 is preferably adjusted to an appropriate position by, for example, loosening a screw fixing the stopper 22 to the gantry 24 and moving it along a groove provided in the gantry 24. When the stopper mechanism 7 includes three stoppers 22, for example, the intermediate stopper 22 is fixed around the center line of the thermoplastic carbon fiber material W, and the other two stoppers 22 are thermoplastic carbon fibers. It is preferable to be fixed near the corner of the material W. In addition, since the conveyors 5 and 6 move only the thermoplastic carbon fiber material W along the advancing direction, the horizontal positional relationship with respect to the advancing direction is the mounting position defined by the frame 8 installed in the heating device 2. Will respond.

また、例えば、第5ローラ17R5付近のように、熱可塑性炭素繊維材Wが曲がる部分には、熱可塑性炭素繊維材Wの意図しない挙動(跳ね上がり等)を上側から押さえつけるための補助的なローラが設けられていてもよい。   In addition, for example, in the vicinity of the fifth roller 17R5, an auxiliary roller for pressing an unintended behavior (such as jumping up) of the thermoplastic carbon fiber material W from the upper side is provided at a portion where the thermoplastic carbon fiber material W is bent. It may be provided.

また、上記の加熱システム1は、1枚の熱可塑性炭素繊維材Wを加熱する使用形態のみならず、例えば、熱可塑性炭素繊維材Wの一部に、小さい他の熱可塑性炭素繊維材を重ね合わせた状態のものを加熱してもよい。   In addition, the heating system 1 is not only used for heating one thermoplastic carbon fiber material W, but also, for example, another thermoplastic carbon fiber material is stacked on a part of the thermoplastic carbon fiber material W. The combined state may be heated.

また、各ヒータ10を制御する制御器には、形状や厚さ、寸法の互いに異なる様々な熱可塑性炭素繊維材の種類毎に用意された加熱レシピが記憶されており、オペレータによる
加熱レシピの切り替え操作が受け付け可能になっていてもよい。
The controller for controlling each heater 10 stores heating recipes prepared for various types of thermoplastic carbon fiber materials having different shapes, thicknesses, and dimensions, and switching of the heating recipes by the operator. The operation may be acceptable.

1・・加熱システム:2・・加熱装置:3・・搬送装置:4・・加熱炉:5,6・・コンベア:7・・ストッパ機構:8・・枠:9・・ヒータ群:10・・ヒータ:11,12・・反射鏡:13・・開口部:14・・中心区画:15,16・・外側区画:17R1・・第1ローラ:17R2・・第2ローラ:17R3・・第3ローラ:17R4・・第4ローラ:17R5・・第5ローラ:18・・角度可変機構:19・・受け板:20・・把持部:21・・伸縮装置:22・・ストッパ:23・・支柱:24,29・・架台:25・・スライド装置:26R1・・第1領域:26R2・・第2領域:26R3・・第3領域:27・・ローラ移動機構:28・・ずれ防止部材:100・・プレス機:W・・熱可塑性炭素繊維材 1. Heating system: 2. Heating device: 3. Transfer device: 4. Heating furnace: 5, 6. Conveyor: 7. Stopper mechanism: 8. Frame: 9. Heater group: 10. Heater: 11, 12 Reflector: 13 Opening section: 14 Central section: 15, 16 Outer section: 17R1 First roller: 17R2 Second roller: 17R3 Third Roller: 17R4 ・ ・ 4th roller: 17R5 ・ ・ 5th roller: 18 ・ ・ Angle variable mechanism: 19 ・ ・ Back plate: 20 ・ ・ Holding part: 21 ・ ・ Extension device: 22 ・ ・ Stopper: 23 ・ ・ Post : 24, 29 ································································ Slide device: 26R1 ··· 1st region: 26R2 ··· 2nd region: 26R3・ ・ Press machine: W ・ ・ Thermoplastic carbon fiber material

Claims (3)

加熱前のシート状の熱可塑性炭素繊維材が搭載される第1領域から、前記熱可塑性炭素繊維材が加熱される第2領域を経て、前記熱可塑性炭素繊維材がプレス成形される第3領域へ至る搬送経路を形成するベルトコンベアと、
前記第1領域において前記ベルトコンベアに載置される前記熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定する位置決め部材と、
前記第2領域において前記搬送経路の方向に沿って延在する棒状のヒータであり、各ヒータの両端部が中心部よりも発熱密度が高くなるように異種素材の棒材同士が接合されてなるヒータを平行に複数並べたヒータ群と、
前記ベルトコンベアおよび前記ヒータ群を制御する制御装置であり、前記第1領域に載置された前記熱可塑性炭素繊維材の中心が、前記ヒータ群の中心部に位置するように前記ベルトコンベアを動かして前記熱可塑性炭素繊維材を搬送させる第1の機能と、前記搬送経路の中心部側にあるヒータよりも前記搬送経路の両側部側にあるヒータの方が単位時間当たりの通電量が増すように前記各ヒータを制御させる第2の機能と、前記ベルトコンベアを動かして前記熱可塑性炭素繊維材を前記第2領域から前記第3領域へ搬送させる第3の機能と、を有する制御装置と、を備える
熱可塑性炭素繊維材用加熱装置。
A third region in which the thermoplastic carbon fiber material is press-molded from a first region in which the sheet-like thermoplastic carbon fiber material is mounted before heating, through a second region in which the thermoplastic carbon fiber material is heated. A belt conveyor that forms a transport path leading to
A positioning member that defines a placement position of the thermoplastic carbon fiber material placed on the belt conveyor in the first region;
It is a rod-shaped heater that extends along the direction of the conveyance path in the second region, and is formed by bonding rods of different materials so that both ends of each heater have a higher heat generation density than the center. A heater group in which a plurality of heaters are arranged in parallel;
A control device for controlling the belt conveyor and the heater group, wherein the belt conveyor is moved so that a center of the thermoplastic carbon fiber material placed in the first region is located at a central portion of the heater group; The first function of transporting the thermoplastic carbon fiber material and the heater on the both sides of the transport path increase the amount of current per unit time than the heater on the center of the transport path. A control device having a second function for controlling each heater, and a third function for moving the belt conveyor to convey the thermoplastic carbon fiber material from the second region to the third region; A heating device for thermoplastic carbon fiber material.
前記制御装置は、予め設定された制御量に従って前記ベルトコンベアを作動させる、
請求項1に記載の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置。
The control device operates the belt conveyor according to a preset control amount.
The heating apparatus for thermoplastic carbon fiber materials according to claim 1.
前記第3領域の付近には、前記ベルトコンベアから繰り出される前記熱可塑性炭素繊維材の端部が当接して前記熱可塑性炭素繊維材を把持するストッパ機構が備わっており、
前記位置決め部材は、前記熱可塑性炭素繊維材を前記第2領域から前記第3領域へ搬送中の前記ベルトコンベアが前記制御装置に予め設定された制御量に従って停止した際に、前記熱可塑性炭素繊維材の進行方向側の端部が前記ストッパ機構に当接する位置となるように、前記第1領域における前記熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定する、
請求項2に記載の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置。
In the vicinity of the third region, there is provided a stopper mechanism for gripping the thermoplastic carbon fiber material by contacting an end portion of the thermoplastic carbon fiber material fed from the belt conveyor,
The positioning member is configured to move the thermoplastic carbon fiber material when the belt conveyor that is transporting the thermoplastic carbon fiber material from the second region to the third region stops according to a control amount preset in the control device. Prescribing the mounting position of the thermoplastic carbon fiber material in the first region so that the end of the material in the traveling direction is a position in contact with the stopper mechanism;
The heating apparatus for thermoplastic carbon fiber materials according to claim 2.
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