JP2876244B2 - 任意繊維方向プリプレグの製造装置 - Google Patents

任意繊維方向プリプレグの製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、UDプリプレグのように繊維方向がプリプレ
グの長手方向に沿っているプリプレグから任意な繊維方
向のプリプレグを製造する装置に関するものである。
(従来の技術) プリプレグは、カーボン繊維、ケブラー繊維、ガラス
繊維等を一定方向に配列し、または織物として形成し、
これに熱硬化性または熱可塑性樹脂を含浸させたもので
ある。
ところで、現在市場にあるプリプレグは、UDプリプレ
グと称するプリプレグの長手方向と繊維方向が同一な、
すなわち繊維角度が零度のプリプレグ原反である。この
ようなプリプレグを例えば、45゜−90゜−45゜−0゜の
ように向きを変えて積層すると、無駄な端布が相当出る
ため、45゜や90゜などの繊維角度を持つプリプレグが望
まれ、従来は、人手によってUDプリプレグから所望の繊
維方向のプリプレグを作っていた。
(発明が解決しようとする課題) UDプリプレグから所望の繊維方向のプリプレグを製造
するには、UDプリプレグを希望する繊維角度の小片に切
断し、それを希望する繊維角度になるように並べ替え、
テープで貼り合わせて作っていたが、手作業であるため
非能率であると共に、貼り合わせ部の隙間がばらつくな
ど貼り合わせ精度に問題があった。
本発明は、例えばUDプリプレグのような所定繊維方向
のプリプレグから任意繊維方向のプリプレグを自動的に
製造するための装置を提供することを目的としている。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明は、プリプレグ原反
を取付ける繰出し装置と、同繰出し装置に取付けられた
プリプレグ原反からプリプレグを所定長さずつ引出す第
1フィード装置と、同第1フィード装置によって引出さ
れたプリプレグをその繊維方向に対し所定角度で切断す
る切断装置と、同切断装置によって切り出されたプリプ
レグ片をその繊維方向が前記第1フィード装置により引
出されるプリプレグの繊維方向と異なる所定の方向とな
るように旋回させる旋回装置と、同旋回装置で旋回され
たプリプレグ片の繊維方向に沿う端部を順次突合わせて
配列する再配列装置と、同再配列装置で互いに突合わさ
れたプリプレグ片の突合わせ部に接着テープを貼付ける
貼付け装置と、同貼付け装置によって互いに接続された
プリプレグ片を所定長さずつ送り出す第2フィード装置
と、同第2フィード装置から送出されるプリプレグを巻
取る巻取り装置とからなるものである。
なお、旋回装置は、プリプレグ片を載せて所定角度旋
回する回転テーブルとしたり、プリプレグ片の下面を空
圧で支持する空圧案内面と、プリプレグ片の縁に向けて
設けられた旋回用の空気ノズルとからなるものとした
り、さらに、プリプレグ片を案内走行させる搬送路であ
ってその途中がプリプレグ片の旋回角に応じた角度に曲
げられているものとしてもよい。
(作 用) 第1フィード装置により繰出し装置から所定長さ繰出
された例えばUDプリプレグは、切断装置によりプリプレ
グの長手方向すなわち繊維方向に対し例えば45゜の方向
に切断される。このように45゜に切断されたプリプレグ
片を旋回装置で45゜旋回させて繊維方向を変え、再配列
装置でプリプレグ片を順次突合わせて配列し、その配列
方向すなわち長手方向に対し繊維方向が45゜となる連続
した帯状のプリプレグとして突合わせ部を接着テープで
接続し、巻取り装置で巻取ることにより、UDプリプレグ
のような所定繊維方向のプリプレグから繊維方向の異な
るプリプレグを自動的に製造することができ、さらに切
断装置の設置角度、旋回装置の旋回角度および貼付け装
置の設置角度を変化させることにより、任意な繊維方向
のプリプレグが得られる。
(実施例) 以下本発明の実施例について第1図および第2図を参
照して説明する。第1図および第2図において、10は繰
出し装置で、ロール状のプリプレグ原反Pを着脱可能に
取付けるようになっている。この繰出し装置10は、紙や
フイルム用の公知の繰出し装置と同様のものである。
20は第1フィード装置で、原反Pから引出したプリプ
レグP1を挾んで回転する2本のロール21,22を有し、後
述する切断装置30によって切断されたプリプレグP1の原
反P側の先端を図示しない検知器で検知するか、または
ロール21,22の回転角度を検知することなどにより、予
じめ定めた所定長さずつプリプレグP1を原反Pから引出
して切断装置30へ送出するようになっている。
切断装置30は、繰出されたプリプレグP1を図示しない
上下に作動するカッタまたはプリプレグP1の表面に沿っ
て移動するカッタなどにより切断するもので、プリプレ
グP1の長手方向に対する切断角度を適宜に設定可能とす
るため、旋回可能になっている。
切断装置30の下流側には、切断されたプリプレグ片P2
を、第1および2図において右方へ搬送するための搬送
路31が設けられている。この搬送路31は、アルミニウム
焼結吸音材や高分子材料フィルタ等の多孔質体で形成さ
れ、内部から微量な空気を均等に吹出して静圧的にプリ
プレグ片P2の下面を受け、搬送路31の上方に設けた空気
ノズル32により、プリプレグ片P2を第1および2図にお
いて右方へ搬送するようになっている。
搬送路31の先には、これに接続されて搬送路31の構造
と同様の構造の半円形の搬送路41を有する旋回装置40が
設けられている。搬送路41上には、切断装置30の切断角
度に合わせて設置される傾斜ガイド42が突出している。
また、搬送路41上には、この搬送路41上にあるプリプレ
グ片P3の第1図において上辺にわずかな隙間を置いて対
向する過旋回防止ピン43が出入可能に設けられている。
なお、前記搬送路31,41およびこれに続く搬送路50
は、第1および2図において、左方から右方へ向って次
第に低くなるように傾斜し、かつ第1図においては上方
より下方の方が低くなるように巾方向にも傾斜してお
り、プリプレグ片P2,P3等が搬送路31,41および50の第1
図において下方の縁に沿って左から右へ移動するように
なっている。
上記搬送路41は、上記のように傾斜しているその搬送
路面と垂直な軸44を中心に旋回可能に設けられており、
第1図に示す位置から傾斜ガイド42を搬送路31,50の第
1図において下方の縁と略同一直線上に位置させる角度
まで旋回されるようになっている。
搬送路50は、旋回装置40によって方向を変えられたプ
リプレグ片P4を、符号P5で示すように、同様に方向を変
えられて先行しているプリプレグ片P6に突合わせて隙間
が最小になるように再配列するための再配列装置を構成
している。
再配列装置50および旋回装置40の上方には、プリプレ
グ片P3,P4を搬送するため、空気ノズル32と同様の図示
しない空気ノズルが設けられている。
再配列装置50の下流側には、貼付け装置60が設置され
ている。この貼付け装置60は、先行するプリプレグ片P6
とこれに続くプリプレグ片P5との突合わせ部の下面に接
着テープを貼付けるもので、切断角度に応じて定まる突
合わせ部の角度に合わせて設置されるようになってい
る。
70は第2フィード装置で、再配列されかつ互に接着テ
ープで接続された繊維方向の異なるプリプレグ片P6をプ
リプレグ片P5の後端が貼付け装置60の貼付け位置に対応
する位置になるまで巻取り装置80に向けて送出すように
なっている。
第2フィード装置70の上方には、第2図に示すよう
に、プリプレグの表面を保護するためのカバーフイルム
91を供給する装置90が設けられ、上記プリプレグ片P6を
カバーフィルム91と一緒に巻取り装置80によって巻取る
ようになっている。
次いで本装置の作用について説明する。繰出し装置10
に例えばUDプリプレグ原反Pを取付け、切断装置30およ
び貼付け装置60の設置角度、旋回装置40の旋回角度なら
びに第1フィード装置20の1回毎の送出し量を設定して
本装置を作動させれば、原反Pから所定長さのUDプリプ
レグ片P1が順次送出され、切断装置30で所定角度に切断
される。切断されたプリプレグ片P2は、空圧案内方式の
傾斜した搬送路31上を空気ノズル32からの空気の吹出し
によって、符号P3で示すように、旋回装置40の搬送路41
上へ送られる。
搬送路41上へ送られたプリプレグ片P3は、傾斜ガイド
42と過旋回防止ピン43によって位置決めされる。次い
で、搬送路41が軸44を中心に第1図において時計方向へ
旋回し、傾斜ガイド42が搬送路50の第1図において下方
の縁に略一致する角度まで旋回する。この旋回により、
プリプレグ片P3は符号P4で示すように旋回され、繊維方
向を第1図において左右方向から右下がりの斜め方向に
変えられる。
次に、過旋回防止ピン43を引込め、搬送路41上に設け
られている図示しない空気ノズルから空気を吹出してプ
リプレグ片P4を再配列装置を構成している搬送路50へ送
出す。
このとき先行しているプリプレグ片P6の後端は貼付け
装置60の貼付け位置に位置決めされて停止している。上
記のように搬送路50へ送出されたプリプレグP4は符号P5
で示すように、先行するプリプレグ片P6の後端に突当っ
て停止する。
両プリプレグ片P5,P6間の隙間が最小になったことを
図示しない検知器で検知後、両プリプレグ片P5,P6の突
合わせ部を貼付け装置60により接着テープで貼付ける。
貼付け動作の終了により、第2フィード装置70、カバー
フィルム供給装置90ならびに巻取り装置80が作動し、互
いに接続されたプリプレグ片P6,P5をカバーフィルムと
一緒に巻取る。
上記動作が順次行なわれ、巻取り装置80には繊維方向
を変えられた新たなプリプレグ原反P7が巻取られる。
第3図は、本発明の他の実施例を示すもので、旋回装
置40Aが上記実施例と異なっている。この旋回装置40A
は、搬送路31,50と一体的に接続されている拡幅した搬
送路45を有している。この搬送路45は空圧案内方式であ
り、プリプレグ片P3を浮上させ、第3図において下方の
縁に沿って該プリプレグ片P3を移動させるようになって
いることは、前述した搬送路41を含め他の搬送路31,50
と同様である。搬送路45の下方の縁に近い位置の上方に
は、搬送方向と逆向きすなわち第3図において左向きに
空気を吹出す停止用空気ノズル46が設けられている。ま
た、上方の縁に近い位置の上方には、プリプレグ片P3の
上縁に向け第3図において右斜め下方へ空気を吹出す旋
回用空気ノズル47が設けられている。
この実施例は、搬送路45へプリプレグ片P3が移動して
きたことを検知して前記両空気ノズル46,47を作動さ
せ、プリプレグ片P3を、第1図に示すプリプレグ片P4の
ように旋回させる。
第4図は、本発明のさらに他の実施例を示したもの
で、搬送路31と搬送路50とを幅方向にずらせて配置し、
両者の間を略三角形の搬送路48で接続し、この搬送路48
にガイド49A,49Bを設け、プリプレグ片P3を符号P4で示
すように向きを変えて搬送路50へ導くようにしたもので
ある。なお、ガイド49A,49Bは、広幅の搬送路48上で設
置位置および向きを適宜に変更設定可能に構成すること
が好ましい。
前述した実施例では、プリプレグ片P2〜P5を空圧案内
方式で受け、空気の吹付けによって搬送する例を示した
が、これに限らずローラコンベア式、往復動する部材に
よる押出式など種々の搬送方式を採用することができ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、プリプレグの切
断、旋回、再配列ならびに貼付け等の各工程を自動的か
つ的確に実行でき、所定繊維方向のプリプレグ片から任
意繊維方向のプリプレグを高能率、高品質で製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2図は第1
図の正面図、第3図および第4図は本発明のそれぞれ異
なる実施例を示す平面図である。 10……繰出し装置、20……第1フィード装置、30……切
断装置、32,46,47……空気ノズル、40……旋回装置、42
……傾斜ガイド、43……過旋回防止ピン、44……軸、50
……再配列装置、60……貼付け装置、70……第2フィー
ド装置、80……巻取り装置、90……カバーフィルム供給
装置。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29B 11/16, B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/24 B29C 70/00 - 70/88

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリプレグ原反を取付ける繰出し装置と、
    同繰出し装置に取付けられたプリプレグ原反からプリプ
    レグを所定長さずつ引出す第1フィード装置と、同第1
    フィード装置によって引出されたプリプレグをその繊維
    方向に対し所定角度で切断する切断装置と、同切断装置
    によって切り出されたプリプレグ片をその繊維方向が前
    記第1フィード装置により引出されるプリプレグの繊維
    方向と異なる所定の方向となるように旋回させる旋回装
    置と、同旋回装置で旋回されたプリプレグ片の繊維方向
    に沿う端部を順次突合わせて配列する再配列装置と、同
    再配列装置で互いに突合わされたプリプレグ片の突合わ
    せ部に接着テープを貼付ける貼付け装置と、同貼付け装
    置によって互いに接着されたプリプレグ片を所定長さず
    つ送り出す第2フィード装置と、同第2フィード装置か
    ら送出されるプリプレグを巻取る巻取り装置とからなる
    任意繊維方向プリプレグの製造装置。
  2. 【請求項2】旋回装置が、プリプレグ片を載せて所定角
    度旋回する回転テーブルであることを特徴とする請求項
    1記載の任意繊維方向プリプレグの製造装置。
  3. 【請求項3】旋回装置が、プリプレグ片の下面を空圧で
    支持するための空圧案内面と、前記プリプレグ片の縁に
    向けて設けられた旋回用の空気ノズルとからなることを
    特徴とする請求項1記載の任意繊維方向プリプレグの製
    造装置。
  4. 【請求項4】旋回装置が、プリプレグ片を案内走行させ
    る搬送路からなり、該搬送路の途中がプリプレグ片の旋
    回角に応じた角度に曲げられているものであることを特
    徴とする請求項1記載の任意繊維方向プリプレグの製造
    装置。
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