JP2020117333A - トウプリプレグ搬送装置、トウプリプレグ製造装置、及びトウプリプレグ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制する。【解決手段】強化繊維束に樹脂を含浸させたトウプリプレグTをその周面に沿わせながら搬送する搬送ローラ21、22、40、62と、前記トウプリプレグTを巻き取る巻取りローラ50を備えたトウプリプレグ搬送装置であって、前記巻取りローラ50は、前記搬送ローラ21、22、40、62を支持する第1支持部材70の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されている。【選択図】図2
Description
本発明は、トウプリプレグ搬送装置、トウプリプレグ製造装置、及びトウプリプレグ製造方法に関する。
繊維強化樹脂材料からなる成形品は、軽量でありながら強度に優れていることから様々な分野で広く利用されている。こうした成形品は、通常、複数本の強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグと呼ばれるシート状基材を積層し、加圧及び加熱により樹脂を熱硬化させて賦形することにより製造される。プリプレグとしては、複数本の強化繊維を一方向に並行して配列させたものにマトリックス樹脂を含浸させたシート状のシートプリプレグや、より細幅のトウプリプレグが知られている。
特許文献1には、トウプリプレグを製造するためのトウプリプレグ製造装置として、外周面に樹脂が塗布されたオイリングローラに、複数の強化繊維からなる繊維束(強化繊維束)を供給しながら樹脂を含浸させるいわゆるキスコート方式のものが記載されている。こうしたトウプリプレグ製造装置では、例えば、図5に示すように、給糸ボビン101から供給された強化繊維束を、樹脂が塗布されたオイリングローラ102の周面に沿って移動させることによってトウプリプレグTを製造する。オイリングローラ102には、図示しない制御部によって、樹脂タンク103から一定量の樹脂が供給されるように制御されている。そして、樹脂が含浸されたトウプリプレグTは、オイリングローラ102の下流側に設けられた複数のガイドローラ104に沿って搬送され、最下流に設けられた巻取りローラ105に巻き取られる。トウプリプレグTは、巻取りローラ105近傍に設置されたダンサーローラ106の位置調整によって、その張力が調整されている。なお、図5のトウプリプレグ製造装置100では、オイリングローラ102、ガイドローラ104、巻取りローラ105等の上下方向の位置関係を模式図として示しており、これらを支持する支持部材や装置筐体等、トウプリプレグ製造装置100を構成する他の構造体の図示を略している。
ところで、オイリングローラ102に塗布された樹脂は液体状態であって粘稠である。そのため、図6に示すように、トウプリプレグTを搬送するガイドローラ104では、トウプリプレグTがガイドローラ104の周面から離れる際に、トウプリプレグT中の樹脂の一部が引き剥がされた状態となる場合がある。これは、樹脂の粘性が高いために、搬送方向Aに移動するトウプリプレグT中の一部の樹脂がガイドローラ104の周面に付着しやすく、トウプリプレグT中の樹脂とガイドローラ104の周面に付着した樹脂とが切れにくいことによる。これにより、トウプリプレグTとガイドローラ104の周面との間で粘稠な樹脂の糸引き(糸引き状樹脂P)が発生する。ガイドローラ104がさらに回転していって糸引き状樹脂Pがその伸びの限界を超えると、ちぎれて空中に飛散して飛散樹脂Psとなったり落下したりすることになる。また、ガイドローラ104が高速で回転すると、トウプリプレグT中の一部の樹脂がガイドローラ104の周囲に撒き散らされて飛散樹脂Psとなる場合もある。こうした飛散樹脂Psは、オイリングローラ102やダンサーローラ106でも同様に発生し得る。
発生した飛散樹脂Psは、ガイドローラ104を支持するアーム107や、トウプリプレグ製造装置を構成するフレーム108等の支持部材、或いはガイドローラ104の側面等に付着して硬化することにより硬化樹脂Pcとなる。硬化樹脂Pcは、例えば、トウプリプレグTの搬送中の振動等によって落下する場合があり、巻取りローラ105に落下するとトウプリプレグT中に異物として混入してしまう。そして、硬化樹脂Pcが混入したトウプリプレグTでは、図7に示すように、その幅方向の一部が硬化樹脂Pc上に乗り上げ、硬化樹脂Pcに乗り上げた部分では、強化繊維束や樹脂がない部分に応力集中が発生してトウプリプレグT中に空隙が生じることになる。また、硬化樹脂Pcに乗り上げなかった部分では、強化繊維束にたるみが生じることになる。その結果、硬化樹脂Pcが混入したトウプリプレグTを使用して成形品を製造すると、上記のような空隙やたるみを生じさせる要因となって問題である。
本発明は、従来のこうした問題を解決するためになされたものであり、その目的は、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制することのできるトウプリプレグ搬送装置、トウプリプレグ製造装置、及びトウプリプレグ製造方法を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、強化繊維束に樹脂を含浸させたトウプリプレグをその周面に沿わせながら搬送する搬送ローラと、前記トウプリプレグを巻き取る巻取りローラを備えたトウプリプレグ搬送装置であって、前記巻取りローラは、前記搬送ローラを支持する第1支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、巻取りローラは、搬送ローラを支持する第1支持部材の真下を除く位置に配置されている。そのため、第1支持部材に付着した硬化樹脂が何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラ上に落下することが回避され、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグに巻き込まれることが回避される。これにより、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制することができる。なお、搬送ローラとは、トウプリプレグをその周面に沿わせながら搬送する部材をいうものとする。例えば、上記従来のトウプリプレグ製造装置100を例に挙げると、搬送ローラには、ガイドローラ104だけでなくダンサーローラ106も含まれる。
上記の構成において、前記巻取りローラは、前記第1支持部材の真上に配置されていることが好ましい。
上記の構成によれば、第1支持部材に付着した硬化樹脂の落下による巻取りローラへの影響をより確実に回避することができる。硬化樹脂の落下に起因するトウプリプレグへの異物の混入をより好適に抑制することができる。
上記の構成によれば、第1支持部材に付着した硬化樹脂の落下による巻取りローラへの影響をより確実に回避することができる。硬化樹脂の落下に起因するトウプリプレグへの異物の混入をより好適に抑制することができる。
上記課題を解決するため、本発明は、上記のトウプリプレグ搬送装置を備えるトウプリプレグ製造装置であって、強化繊維束に樹脂を含浸させるオイリングローラを備え、前記巻取りローラは、前記オイリングローラを支持する第2支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、巻取りローラは、オイリングローラを支持する第2支持部材の真下を除く位置に配置されている。そのため、第2支持部材に付着した硬化樹脂が何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグに巻き込まれることが回避される。巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制することができる。
上記課題を解決するため、本発明は、強化繊維束に樹脂を含浸させてトウプリプレグを得る含浸工程と、前記トウプリプレグを搬送ローラの周面に沿わせて搬送する搬送工程と、搬送された前記トウプリプレグを巻取りローラに巻き取る巻取り工程を備えたトウプリプレグ製造方法であって、前記搬送ローラからの樹脂の飛散距離をトウプリプレグの最大速度での搬送中に測定する飛散情報測定工程を備え、前記飛散情報測定工程で測定した情報に基づいて、前記巻取りローラの位置を調整することを特徴とする。
上記の構成によれば、トウプリプレグの最大速度での搬送中に飛散情報測定工程で測定された搬送ローラからの樹脂の飛散距離の情報に基づいて、巻取りローラの位置を調整する。そのため、巻取りローラを、搬送ローラから飛散する飛散樹脂が付着しやすい距離に存在する構造体との位置関係を考慮して配置したりすることができる。これにより、巻取りローラへの硬化樹脂の落下を抑制することができ、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制することができる。
本発明によれば、巻取りローラに巻き取られたトウプリプレグへの異物の混入を抑制することができる。
以下、本発明を具体化したトウプリプレグ製造装置について、図1〜図3に従って説明する。
まず、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10の全体構成について説明する。図1に示すように、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10を構成する構造体の種類は、図5に示す従来のトウプリプレグ製造装置100と基本的に同様であるが、トウプリプレグTの搬送経路における構造体の位置関係が異なっている。この点については後述する。
まず、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10の全体構成について説明する。図1に示すように、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10を構成する構造体の種類は、図5に示す従来のトウプリプレグ製造装置100と基本的に同様であるが、トウプリプレグTの搬送経路における構造体の位置関係が異なっている。この点については後述する。
図1に示すように、トウプリプレグ製造装置10の上流側には給糸ボビン11が配置され、給糸ボビン11から引き出された強化繊維束Fは、複数のガイドローラ12間を搬送されてオイリングローラ13に送られる。強化繊維束Fは、オイリングローラ13に搬送されるまでに、ある程度開繊されて引き揃えられた状態とされている。
オイリングローラ13の下部には樹脂タンク14が配置されている。樹脂タンク14はオイリングローラ13の下部に当接する箱状部材である。オイリングローラ13の表面と樹脂タンク14の下壁及び側壁との間には、樹脂を貯留する貯留空間が形成されている。オイリングローラ13は、その外周面の回転軌跡の一部において、樹脂タンク14に貯留された樹脂を通過して外周面に樹脂を付着させることによって、樹脂タンク14からの樹脂の供給を受ける。
オイリングローラ13は、その外周面が搬送される強化繊維束Fに接触する位置に配置されるとともに、強化繊維束Fの搬送方向に沿って回転するように構成されている。オイリングローラ13の回転速度は、樹脂タンク14からの強化繊維束Fへの樹脂の含浸量が所定の目標値となるように制御されている。また、オイリングローラ13の表面に供給された樹脂は、オイリングローラ13の側部に配置されたスクレーパー15によって所定厚みに調整されている。オイリングローラ13に送られた強化繊維束Fは、オイリングローラ13上に塗布された樹脂が含浸されてトウプリプレグTとなる。
オイリングローラ13の下流側には、トウプリプレグTを搬送するための複数の搬送ローラが配置されている。本実施形態の搬送ローラは、複数のガイドローラ20(本実施形態では4つ)、フィードローラ31、ニップローラ32、及びダンサーローラ40で構成されている。樹脂が含浸されたトウプリプレグTは、これらの搬送ローラの間を搬送されて巻取りローラ50に巻き取られる。
フィードローラ31の内部には図示しないモータが配設されており、トウプリプレグTを所定の糸速で搬送するように調整されている。ニップローラ32はフィードローラ31に近接する位置に配置されており、フィードローラ31にトウプリプレグTを密着させてフィードローラ31による回転速度を効率よくトウプリプレグTに伝達させる。また、ダンサーローラ40は、その位置調整による張力制御機構によってトウプリプレグTに対する張力を調整する。ガイドローラ20は、フィードローラ31及びニップローラ32による糸速の管理、及びダンサーローラ40による張力の調整によって、フリーの状態でトウプリプレグTとともに所定速度で回転する。
このように、トウプリプレグ製造装置10では、給糸ボビン11から引き出された強化繊維束Fが、ガイドローラ12によるガイドを受けながらオイリングローラ13の外周面に沿って搬送され、オイリングローラ13から所定量の樹脂が供給されてトウプリプレグTとなる。トウプリプレグTは、オイリングローラ13の下流側のガイドローラ20によるガイドを受けるとともにフィードローラ31、ニップローラ32、及びダンサーローラ40によって糸速及び張力を調整されながら搬送されて巻取りローラ50に巻き取られる。
本実施形態のトウプリプレグ製造装置10は、トウプリプレグTを巻き取るための巻取りローラ50の位置に特徴を有している。具体的には、オイリングローラ13、オイリングローラ13より下流側に配置された複数の搬送ローラ、及びそれらを支持する支持部材と、巻取りローラ50との位置関係に特徴を有している。
図2は、トウプリプレグ製造装置10におけるフィードローラ31及びニップローラ32より下流側の構造を示す模式図である。図1に示すように、ここでは、フィードローラ31及びニップローラ32の下流側の2つのガイドローラ20のうち上流側のものをガイドローラ21、下流側のものをガイドローラ22として説明する。
図2(a)に示すように、ガイドローラ21、22、ダンサーローラ40、及び巻取りローラ50は、ニップローラ32から搬送されたトウプリプレグTの搬送方向に対して直交する方向に延びる平面に沿うように配設されている。ガイドローラ21、22、ダンサーローラ40、及び巻取りローラ50は、トウプリプレグ製造装置10の骨格の一部を構成する支持部材70に支持されている。支持部材70は、トウプリプレグ製造装置10の後方側に立設された支持壁74、及び支持壁74から前方に延びるフレーム71、72、73を備えている。
図2(a)及び図2(b)に示すように、ガイドローラ21は、ガイドローラ21を支持する支持部材としてのアーム21a及び取付部材21bを介して、支持壁74の下部に設けられたフレーム71に取り付けられている。フレーム71の上方であって支持壁74の上下方向中間部にはフレーム72が設けられており、ガイドローラ22は、ガイドローラ22を支持する支持部材としてのアーム22a及び取付部材22bを介してフレーム72に取り付けられている。ガイドローラ22は、その回転軸がガイドローラ21の回転軸と直交する方向に延びるように取り付けられている。フレーム71とフレーム72の上下方向中間部には、フレーム73が設けられており、ダンサーローラ40は、ダンサーローラ40を支持する支持部材としてのダンサーレバー41を介してフレーム73に取り付けられている。ダンサーローラ40は、ダンサーレバー41の操作によって上下方向の位置調整が可能であり、これによってトウプリプレグTに対する張力が調整される。ダンサーローラ40の回転軸は、ガイドローラ22の回転軸と同じ方向に延びている。
支持壁74の上部には、トウプリプレグTをトラバースしながら巻取りローラ50に巻き取るためのトラバース部60が、巻取りローラ50とともに巻取りローラ50の側方及び斜め側方に設けられている。トラバース部60は、トラバースガイド61、複数のローラ62(本実施形態では4つ)、及びタッチローラ63を備えている。トラバースガイド61は、前後方向に移動可能に設けられている。トラバースガイド61上でトウプリプレグTを搬送する4つのローラ62は、下側の2つのローラ62a、62bの回転軸が上側の2つのローラ62c、62dの回転軸と直交する方向に延びるように取り付けられている。タッチローラ63は、巻取りローラ50の斜め側方に近接して配置され、巻取りローラ50上のトウプリプレグTが適切な角度で平滑に巻き取られるように巻取りローラ50方向に所定の圧力を掛ける構成とされている。
図2(a)及び図2(b)に示すように、ニップローラ32から搬送されたトウプリプレグTは、ガイドローラ21の周面に沿って搬送された後、90゜捩られて、ガイドローラ21の上方に設けられたガイドローラ22の周面に沿って搬送される。ガイドローラ22から搬送されたトウプリプレグTは、ガイドローラ22の後下方のダンサーローラ40の周面に沿って搬送された後、支持壁74の最上部に支持されたトラバース部60に向かって搬送される。トラバース部60では、ローラ62のガイドを受けるとともにタッチローラ63からの圧力を受けながら、巻取りローラ50に対して前後方向にトラバースされて巻取りローラ50に巻き取られる。トラバース部60では、トラバースガイド61上のローラ62間を搬送される際、ローラ62a、62bとローラ62c、62dの間で90゜捩られて搬送される。
ニップローラ32より下流側のトウプリプレグTの搬送経路では、巻取りローラ50が最も高い位置で支持されており、巻取りローラ50の上方には、ガイドローラ21、22、ダンサーローラ40等の搬送ローラ、それらを支持する支持部材70、及びトラバース部60が設けられていない。また、図示は略しているが、ニップローラ32を含んだ上流側においても、トウプリプレグTの搬送経路を構成する各種の構造体は、巻取りローラ50に対して上方や斜め上方となる位置には設けられていない。さらに、オイリングローラ13及びその支持部材も、巻取りローラ50に対して上方や斜め上方となる位置には設けられていない。つまり、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、巻取りローラ50の上方にはトウプリプレグTの搬送経路を構成する各種の構造体が設けられていない。
次に、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10の作用、特に、トウプリプレグTを搬送する部分の作用について説明する。
給糸ボビン11から引き出された強化繊維束Fは、ガイドローラ12によるガイドを受けながらオイリングローラ13の外周面に沿って搬送されてトウプリプレグTとなる。トウプリプレグTは、オイリングローラ13の下流側のガイドローラ20によるガイドを受けるとともにフィードローラ31、ニップローラ32、及びダンサーローラ40によって糸速及び張力を調整されながら搬送されて巻取りローラ50に巻き取られる。
給糸ボビン11から引き出された強化繊維束Fは、ガイドローラ12によるガイドを受けながらオイリングローラ13の外周面に沿って搬送されてトウプリプレグTとなる。トウプリプレグTは、オイリングローラ13の下流側のガイドローラ20によるガイドを受けるとともにフィードローラ31、ニップローラ32、及びダンサーローラ40によって糸速及び張力を調整されながら搬送されて巻取りローラ50に巻き取られる。
オイリングローラ13の下流側では、トウプリプレグTがガイドローラ20、フィードローラ31、ニップローラ32、ダンサーローラ40、トラバース部60のローラ62といった複数の搬送ローラの周面に沿って搬送される際、トウプリプレグTと搬送ローラの周面との間で粘稠な樹脂の糸引き(糸引き状樹脂P)が発生する。搬送ローラの回転に伴って糸引き状樹脂Pはその伸びの限界を超えてちぎれ、空中に飛散して飛散樹脂Psとなったり落下したりする。また、搬送ローラの回転に伴ってトウプリプレグT中の一部の樹脂が搬送ローラの周囲に撒き散らされて飛散樹脂Psとなる場合もある。飛散樹脂Psは、搬送ローラを支持する支持部材に付着して硬化することにより硬化樹脂Pcとなる。例えば、支持部材として、ニップローラ32の下流側で言えば、ガイドローラ21、22を支持するアーム21a、22a、取付部材21b、22b、及びフレーム71、72や、ダンサーローラ40を支持するダンサーレバー41、及びフレーム73や、トラバース部60におけるトラバースガイド61等が挙げられる。これらの支持部材に付着した硬化樹脂Pcは、トウプリプレグTの搬送中の振動や、ダンサーレバー41の操作による振動等により、付着箇所から落下する。こうした現象は、搬送ローラを支持する支持部材だけでなく、搬送ローラ自体や、オイリングローラ13及びその支持部材でも発生する場合がある。
本実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、トウプリプレグTを巻き取る巻取りローラ50が、図2に示すトウプリプレグ搬送経路下流側の部分において、最も高い位置に設けられており、巻取りローラ50の上方には、ガイドローラ21、22、ダンサーローラ40等の搬送ローラやそれらの支持部材70、及びトラバース部60が設けられていない。また、図2の上流側の搬送経路、つまり、オイリングローラ13、及びオイリングローラ13からニップローラ32までの搬送経路中の搬送ローラ(ガイドローラ20、フィードローラ31、ニップローラ32)やそれらの支持部材も、巻取りローラ50の上方や斜め上方となる位置に設けられていない。そのため、トウプリプレグ製造装置10においてトウプリプレグTの搬送中に発生した飛散樹脂Psに起因する硬化樹脂Pcが、何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラ50の上に落下するといった事態が回避される。これにより、巻取りローラ50に巻き取られたトウプリプレグT中に硬化樹脂Pcが異物として混入することが抑制される。
このように、本実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、硬化樹脂Pcが付着する可能性のある搬送ローラ及びその支持部材等が巻取りローラ50の真上以外の位置に配置されている、換言すれば、巻取りローラ50が、硬化樹脂Pcが付着する可能性のある搬送ローラ及びその支持部材等の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されている。これにより、トウプリプレグT中への硬化樹脂Pcの混入が好適に抑制される。
ここで、図3(a)及び図3(b)に従って、巻取りローラ50とトウプリプレグTを搬送する搬送ローラ及びその支持部材等の位置関係について説明する。巻取りローラ50が径方向及び軸方向に占める空間に対して、その上方領域(1)が巻取りローラ50の真上であり、巻取りローラ50が径方向及び軸方向に占める空間に対して、その下方領域(2)が巻取りローラ50の真下であり、巻取りローラ50が上下方向及び軸方向に占める空間に対して、その側方領域(3)が巻取りローラ50の側方であり、それ以外が斜め側方領域(4)である。そして、巻取りローラ50に対して、トウプリプレグTを搬送する搬送ローラ及びその支持部材等が、下方領域(2)、側方領域(3)、及び斜め側方領域(4)に存在しており、上方領域(1)に存在していないことが、トウプリプレグT中への硬化樹脂Pcの混入の抑制に効果的である。
次に、上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10の効果について説明する。
(1)上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10は、巻取りローラ50が、トウプリプレグTを搬送するためのガイドローラ20、フィードローラ31、ニップローラ32、ダンサーローラ40、及びトラバースガイド61上のローラ62を支持するための支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかの位置に配置されている。
(1)上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10は、巻取りローラ50が、トウプリプレグTを搬送するためのガイドローラ20、フィードローラ31、ニップローラ32、ダンサーローラ40、及びトラバースガイド61上のローラ62を支持するための支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかの位置に配置されている。
そのため、トウプリプレグTの搬送中にこれらの支持部材に付着した硬化樹脂Pcが何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラ50に巻き取られたトウプリプレグTに巻き込まれることを抑制することができる。
(2)上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10は、巻取りローラ50が、トウプリプレグTを搬送する搬送ローラとしてのガイドローラ20、フィードローラ31、ニップローラ32、ダンサーローラ40、及びトラバースガイド61上のローラ62の側方、斜め側方、及び真上のいずれかの位置に配置されている。
そのため、トウプリプレグTの搬送中に搬送ローラに付着した硬化樹脂Pcが何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラ50に巻き取られたトウプリプレグTに巻き込まれることを抑制することができる。
(3)巻取りローラ50は、トウプリプレグ製造装置10でトウプリプレグTを搬送する搬送経路において最も高い位置に支持されている。そのため、硬化樹脂Pcが落下したとしても巻取りローラ50に巻き取られたトウプリプレグTに巻き込まれることを回避することができる。
(4)オイリングローラ13の周辺でも飛散樹脂Psが発生する可能性があり、オイリングローラ13やオイリングローラ13を支持する支持部材に対しても硬化樹脂Pcが付着する可能性がある。本実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、オイリングローラ13及びその支持部材が巻取りローラ50の上方や斜め上方となる位置に設けられていない。そのため、オイリングローラ13やその支持部材に付着した硬化樹脂Pcが何らかの原因によって落下したとしても、巻取りローラ50に巻き取られたトウプリプレグTに巻き込まれることを抑制することができる。
上記実施形態は、次のように変更することができる。なお、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。
・上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、巻取りローラ50が最も高い位置に設けられているが、巻取りローラ50が最も高い位置でなくてもよい。巻取りローラ50より高い位置に、トウプリプレグTの搬送経路を構成する巻取りローラ50以外の他の構造体が存在していてもよい。この場合、硬化樹脂Pcの巻取りローラ50への影響を抑制するために、他の構造体は巻取りローラ50の真上ではなく斜め上方の位置に設けられていることが好ましい。巻取りローラ50の位置がより低い位置にあると、重量物である巻取りローラ50の搬出がしやすく、作業性が向上する。
・上記実施形態のトウプリプレグ製造装置10では、巻取りローラ50が最も高い位置に設けられているが、巻取りローラ50が最も高い位置でなくてもよい。巻取りローラ50より高い位置に、トウプリプレグTの搬送経路を構成する巻取りローラ50以外の他の構造体が存在していてもよい。この場合、硬化樹脂Pcの巻取りローラ50への影響を抑制するために、他の構造体は巻取りローラ50の真上ではなく斜め上方の位置に設けられていることが好ましい。巻取りローラ50の位置がより低い位置にあると、重量物である巻取りローラ50の搬出がしやすく、作業性が向上する。
・図4に示すように、巻取りローラ50の真上にトウプリプレグTの搬送経路を構成する構造体80(搬送ローラや支持部材等)が設けられていてもよい。巻取りローラ50の真上に設けられた構造体80が、ガイドローラ20等の搬送ローラやオイリングローラ13と十分な距離離間しており、構造体80に対する硬化樹脂Pcの付着量が許容できる程度であれば、その構造体80の真下に巻取りローラ50を配置したとしても硬化樹脂Pcの影響を抑制することができる。
構造体80に対する硬化樹脂Pcの付着量は、トウプリプレグTの搬送速度やトウプリプレグTに含浸された樹脂の条件等によって変動する。そのため、構造体80に対する巻取りローラ50の位置の特定は、搬送ローラでのトウプリプレグTの搬送を所定の条件下で行ったときの飛散樹脂Psの飛散距離Lを確認することにより行うことができる。例えば、トウプリプレグTを最大速度で搬送したときにガイドローラ20からの飛散樹脂Psの飛散距離Lを測定して、構造体80に対する硬化樹脂Pcの付着の可能性を確認する。飛散樹脂Psの飛散距離Lの測定結果に基づいて、構造体80に対する硬化樹脂Pcの付着量が許容範囲内であると判断できれば、その構造体80の真下に巻取りローラ50を配置したとしても硬化樹脂Pcの影響を抑制することができる。また、構造体80に対する硬化樹脂Pcの付着量が許容範囲を超えていると判断されれば、巻取りローラ50をその構造体80の真下を避けた位置に配置すればよい。
・構造体80に対する巻取りローラ50の位置は、空気中の飛散樹脂Psの影響範囲を確認し、その結果に基づいて調整してもよい。図4に示すように、巻取りローラ50の真上に構造体80が存在する場合、トウプリプレグTを最大速度で搬送したときに構造体80の近傍の空間M1が飛散樹脂Psの影響範囲外であれば、その構造体80の真下に巻取りローラ50を配置しても異物の混入を抑制することができる。なお、ここでの飛散樹脂Psの影響範囲の確認は、例えば、空間M1における飛散樹脂Psの濃度を測定することによって行ってもよい。
・巻取りローラ50の真上に構造体80が存在する場合、構造体80が飛散樹脂Psの発生源から十分に離間していれば、その構造体80の真下に巻取りローラ50を配置しても異物の混入を抑制することができる。
・巻取りローラ50の真上に構造体80が設けられていない場合であっても、飛散樹脂Psの影響範囲を確認するようにしてもよい。
・飛散樹脂Psの影響範囲の確認はトウプリプレグTの最大速度での搬送中でなくてもよい。所定の速度での搬送中に影響範囲の確認を行い、巻取りローラ50の位置調整をするようにしてもよい。
・飛散樹脂Psの影響範囲の確認はトウプリプレグTの最大速度での搬送中でなくてもよい。所定の速度での搬送中に影響範囲の確認を行い、巻取りローラ50の位置調整をするようにしてもよい。
・トウプリプレグ製造装置10の構成は上記実施形態のものに限定されない。例えば、樹脂を含浸する工程は、オイリングローラ13に沿わせて行ういわゆるキスコート方式ではなく、樹脂タンクに浸漬するいわゆるディッピング方式であってもよい。
・複数の搬送ローラの構成は上記実施形態のものに限定されない。ガイドローラ12やガイドローラ20の数は適宜設定することができる。また、フィードローラ31及びニップローラ32を省略したり、ダンサーローラ40を省略したりしてもよい。この場合、トウプリプレグTの張力調整機構を別途設けてもよい。また、各搬送ローラの位置も適宜変更することができる。巻取りローラ50が硬化樹脂Pcの影響を受けにくい位置に設けられていればよい。
上記実施形態及び変更例から導き出せる技術思想を以下に追記する。
(イ)トウプリプレグを搬送ローラの周面に沿わせて搬送する搬送工程と、搬送された前記トウプリプレグを巻取りローラに巻き取る巻取り工程を備えたトウプリプレグ搬送方法であって、前記搬送ローラからの樹脂の飛散距離を測定する飛散情報測定工程を備え、前記飛散情報測定工程で測定した情報に基づいて、前記巻取りローラの位置を調整することを特徴とするトウプリプレグ搬送方法。
(イ)トウプリプレグを搬送ローラの周面に沿わせて搬送する搬送工程と、搬送された前記トウプリプレグを巻取りローラに巻き取る巻取り工程を備えたトウプリプレグ搬送方法であって、前記搬送ローラからの樹脂の飛散距離を測定する飛散情報測定工程を備え、前記飛散情報測定工程で測定した情報に基づいて、前記巻取りローラの位置を調整することを特徴とするトウプリプレグ搬送方法。
(ロ)トウプリプレグ製造装置を使用してトウプリプレグを製造するトウプリプレグ製造方法であって、強化繊維束に樹脂を含浸させてトウプリプレグを得る含浸工程と、前記トウプリプレグを搬送ローラの周面に沿わせて搬送する搬送工程と、搬送された前記トウプリプレグを巻取りローラに巻き取る巻取り工程と、前記搬送ローラからの樹脂の飛散距離を測定する飛散情報測定工程を備え、前記飛散情報測定工程で測定した情報に基づいて、前記トウプリプレグ製造装置を構成する構造体に対する前記巻取りローラの位置を調整することを特徴とするトウプリプレグ製造方法。
(ハ)強化繊維束に樹脂を含浸させたトウプリプレグをその周面に沿わせながら搬送する搬送ローラと、前記トウプリプレグを巻き取る巻取りローラを備えたトウプリプレグ搬送装置であって、前記巻取りローラは、当該トウプリプレグ搬送装置を構成する構造体の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とするトウプリプレグ搬送装置。
(ニ)強化繊維束に樹脂を含浸させてトウプリプレグとするオイリングローラと、前記トウプリプレグをその周面に沿わせながら搬送する搬送ローラと、前記トウプリプレグを巻き取る巻取りローラを備えたトウプリプレグ製造装置であって、前記巻取りローラは、当該トウプリプレグ製造装置を構成する構造体の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とするトウプリプレグ製造装置。
P…糸引き状樹脂、Pc…硬化樹脂、Ps…飛散樹脂、T…トウプリプレグ、10…トウプリプレグ製造装置、11…給糸ボビン、12…ガイドローラ、13…オイリングローラ、14…樹脂タンク、20…ガイドローラ(搬送ローラ)、21…ガイドローラ(搬送ローラ)、22…ガイドローラ(搬送ローラ)、31…フィードローラ(搬送ローラ)、32…ニップローラ(搬送ローラ)、40…ダンサーローラ(搬送ローラ)、50…巻取りローラ、60…トラバース部、61…トラバースガイド、62、62a、62b、62c、62d…ローラ(搬送ローラ)、63…タッチローラ、70…支持部材、71…フレーム(支持部材)、72…フレーム(支持部材)、73…フレーム(支持部材)、74…支持壁(支持部材)、80…構造体。
Claims (4)
- 強化繊維束に樹脂を含浸させたトウプリプレグをその周面に沿わせながら搬送する搬送ローラと、前記トウプリプレグを巻き取る巻取りローラを備えたトウプリプレグ搬送装置であって、
前記巻取りローラは、前記搬送ローラを支持する第1支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とするトウプリプレグ搬送装置。 - 前記巻取りローラは、前記第1支持部材の真上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のトウプリプレグ搬送装置。
- 請求項1又は2に記載されるトウプリプレグ搬送装置を備えるトウプリプレグ製造装置であって、
強化繊維束に樹脂を含浸させるオイリングローラを備え、
前記巻取りローラは、前記オイリングローラを支持する第2支持部材の側方、斜め側方、及び真上のいずれかに配置されていることを特徴とするトウプリプレグ製造装置。 - 強化繊維束に樹脂を含浸させてトウプリプレグを得る含浸工程と、
前記トウプリプレグを搬送ローラの周面に沿わせて搬送する搬送工程と、
搬送された前記トウプリプレグを巻取りローラに巻き取る巻取り工程を備えたトウプリプレグ製造方法であって、
前記搬送ローラからの樹脂の飛散距離をトウプリプレグの最大速度での搬送中に測定する飛散情報測定工程を備え、
前記飛散情報測定工程で測定した情報に基づいて、前記巻取りローラの位置を調整することを特徴とするトウプリプレグ製造方法。
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