JP5999282B2 - プリプレグシート製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリプレグシート製造装置に関する。
本願は、２０１４年４月２日に日本に出願された特願２０１４−７６０５７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、炭素繊維やガラス繊維を強化繊維として用いたＣＦＲＰやＧＦＲＰは、軽量で高い耐久性を有することから、自動車や航空機などを構成する各種の部材として用いられている。このようなＣＦＲＰやＧＦＲＰを成形する方法としては、まず、強化繊維と樹脂とからなる厚さ数十〜数百μｍ程度のプリプレグシートを複数枚積層してプリプレグシート積層体を製造し、次いで、外形が少しずつ異なるプリプレグシート積層体を複数枚重ねて所望の３次元形状に形成する方法が知られている。

プリプレグシート積層体は、プリプレグシートを複数枚積層して製造される。プリプレグシートはその繊維方向（繊維の長さ方向）、すなわち配向方向においては引張強度や靱性が非常に高いものの、繊維方向（配向方向）と直交する方向では引張強度や靱性が低く、したがって機械的特性が異方性を有する。そこで、プリプレグシート積層体ではプリプレグシートの異方性を緩和するため、繊維方向を異ならせてプリプレグシートを積層している。

繊維方向が異なるプリプレグシートを積層するには、繊維方向を長さ方向に揃えたプリプレグ原反、すなわち繊維角度が０°の原反から、任意の繊維方向のプリプレグ原反を製造し、繊維角度が０°のプリプレグ原反をその幅方向に切断した矩形状のプリプレグシートと、任意の繊維方向のプリプレグ原反をその幅方向に切断した矩形状のプリプレグシートとを積層することが考えられる。

その際、任意の繊維方向のプリプレグ原反を製造する手法として、例えば特許文献１に記載された製造装置による方法が知られている。この特許文献１に記載されたプリプレグの製造装置は、プリプレグ原反を取付ける繰出し装置と、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、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、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、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、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、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、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を備えて構成されている。

日本国特許第２８７６２４４号公報

特許文献１に記載されたプリプレグの製造装置では、プリプレグ片の端部を順次付き合わせて配列し、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ている。しかしながら、単にプリプレグ片の端部を順次付き合わせるだけでは、一方のプリプレグ片が他方のプリプレグ片に乗り上げ、重なってしまう場合がある。

しかし、プリプレグ片の突合わせ部に隙間が形成されるのはある程度許容されるものの、プリプレグ片の突合わせ部に重なり部が形成されると、強度のバラツキが大きくなるともに厚さのバラツキも大きくなる。したがって、このような重なり部が形成されたプリプレグ原反をプリプレグシート積層体の製造に供するには問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、その目的は、裁断された複数のプリプレグカットシートを前後方向に繋ぎ合わせる際に、重なり部を形成することなく繋ぎ合わせてプリプレグシートを製造できる、プリプレグシート製造装置の提供である。

本発明の第１の態様に係るプリプレグシート製造装置は、裁断された複数のプリプレグカットシートをプリプレグ原反上にて前後方向に繋ぎ合わせてプリプレグ原反上に積層したプリプレグシートを製造するプリプレグシート製造装置であって、プリプレグ原反とプリプレグ原反上に載置されたプリプレグカットシートとを走行させるメイン搬送路と、プリプレグ原反上にて先行するプリプレグカットシートと後続するプリプレグカットシートとの間の隙間を検出する隙間検出部と、先行するプリプレグカットシートの後端縁と後続するプリプレグカットシートの前端縁との間を、プリプレグ原反を介して溶着する溶着部と、を備える。また、隙間検出部は、先行するプリプレグカットシートの後端縁を除いた後端部を押さえる下流側押さえ部と、後続するプリプレグカットシートの前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部と、下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間を検出する隙間検出センサと、を有し、上流側押さえ部は、予め設定された高さに位置することで後続するプリプレグカットシートの前端部を上流側押さえ部の下側に案内するとともに、前端部の浮き上がりを規制するように構成されている。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様に係るプリプレグシート製造装置において、上流側押さえ部には、そのメイン搬送路の上流側に、後続するプリプレグカットシートの前端部を上流側押さえ部の下側に案内するテーパ状の案内部が設けられている。

また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に係るプリプレグシート製造装置において、プリプレグカットシートを保持して移動させ、その位置合わせを行う移載ハンドを備える。

また、本発明の第４の態様は、第１ないし第３の態様に係るプリプレグシート製造装置において、隙間検出センサは、下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の、一方の側の端縁間を検出するセンサと他方の側の端縁間を検出するセンサとを有している。

また、本発明の第５の態様は、第１ないし第４の態様に係るプリプレグシート製造装置において、溶着部は、先行するプリプレグカットシートの後端縁と後続するプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の上方をその長さ方向に沿って移動する加熱部を有し、隙間検出センサは、前記の隙間の上方とこの隙間の外方との間を移動可能に設けられている。

本発明のプリプレグシート製造装置によれば、隙間検出部が、後続するプリプレグカットシートの前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部を有し、この上流側押さえ部が、予め設定された高さに位置することで後続するプリプレグカットシートの前端部を上流側押さえ部の下側に案内するよう構成されている。そのため、先行するプリプレグカットシートの後端縁に対して後続するプリプレグカットシートの前端縁を乗り上げさせることなく対峙させ、その状態で隙間検出部によって隙間を検出することができる。よって、プリプレグカットシートを前後方向に繋ぎ合わせる際に、重なり部を形成することなく溶着部で溶着し、繋ぎ合わせてプリプレグシートを製造することができる。

本発明のプリプレグシート製造装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明のプリプレグシート製造装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。 プリプレグシート製造装置によって形成されるプリプレグシート積層物を説明するための模式図である。 切断装置の概略構成を示す斜視図である。 第１のプリプレグカットシートの配置を説明するための模式図である。 隙間検出部を説明するための模式図である。 センサの位置を説明するための模式図である。 隙間検出部を説明するための模式図である。 センサによる隙間検出の動作を説明するための模式図である。 センサによる隙間検出の動作を説明するための模式図である。 溶着機による溶着の動作を説明するための模式図である。 溶着機による溶着の動作を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して本発明のプリプレグシート製造装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明のプリプレグシート製造装置の一実施形態を模式的に示す平面図、図２は、本発明のプリプレグシート製造装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。これらの図において符号１はプリプレグシート製造装置である。

このプリプレグシート製造装置１は、ロール状のプリプレグ原反Ｐ１を繰り出す繰り出し装置２と、この繰り出し装置２から繰り出されたプリプレグ原反Ｐ１を走行させるメイン搬送路３と、メイン搬送路３上を走行してきたプリプレグシート積層物Ｐ５を引き込んでさらに下流側に送る送り装置４とを備え、さらに、第１のプリプレグカットシート形成部５、第２のプリプレグカットシート形成部１４と、前後に配置されたプリプレグカットシート間の隙間を検出する隙間検出部１０、隙間検出部１９と、前後に配置されたプリプレグカットシート間を溶着する溶着部１１、溶着部２０と、を備えている。

プリプレグ原反Ｐ１は、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維（繊維）に熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が含浸させられて５０〜３００μｍ程度の厚さに形成され、強化繊維（繊維）の向きが一定方向に配向するよう揃えられている。

図３は、プリプレグシート製造装置１によって形成されるプリプレグシート積層物Ｐ５を説明するための模式図である。図３に示すように本実施形態では、プリプレグ原反Ｐ１はその強化繊維Ｆの方向（長さ方向）が基準の方向、すなわちプリプレグ原反Ｐ１の長さ方向に概ね一致するように配向して形成されている。したがって、プリプレグ原反Ｐ１は強化繊維Ｆの配向が０°のプリプレグ原反となっている。

図１、図２に示すように繰り出し装置２は、ローラを有し、ロール状に巻かれたプリプレグ原反Ｐ１をその長さ方向に繰り出してメイン搬送路３上に送り出すように構成されている。この場合、プリプレグ原反Ｐ１は、後述する送り装置４に引っ張られることで、メイン搬送路３上に送り出される。

図１に示すようにメイン搬送路３は、プリプレグ原反Ｐ１の幅より広い幅を有する直線状（直板状）の部材で、プリプレグ原反Ｐ１をその上面上にて走行させるように形成されている。このメイン搬送路３の上面は、プリプレグ原反Ｐ１を円滑に走行させることができるように、摩擦抵抗の少ない平滑面に形成されている。

メイン搬送路３の下流側には、図１、図２に示すように上下に配置された一対のローラ４ａ、ローラ４ａと、一対のローラ４ａ、ローラ４ａのうちの一方のローラ４ａに接続してローラ４ａを回転させるモータ等の駆動源４ｂと、を有してなる送り装置４が配置されている。送り装置４は、前述したように一対のローラ４ａ、ローラ４ａ間に、メイン搬送路３上を走行してきたプリプレグシート積層物Ｐ５を挟持し、駆動源４ｂによるローラ４ａの回転によってプリプレグシート積層物Ｐ５を引き込み、下流側に送るように構成されている。これにより、前述したように繰り出し装置２は、それ自身の駆動でプリプレグ原反Ｐ１を送り出すことなく、送り装置４の駆動によって引き出されるプリプレグシート積層物Ｐ５を、メイン搬送路３に繰り出すように構成されている。

ここで、送り装置４に引き込まれるプリプレグシート積層物Ｐ５は、本実施形態では図３に示すように、プリプレグ原反Ｐ１上に第１のプリプレグカットシートＰ２、プリプレグ原反Ｐ３、第２のプリプレグカットシートＰ４を順次積層して構成されている。なお、図３では、図中の左側から右側に向かって原反やシートがメイン搬送路３上を流れていることを示しており、また、左側から右側に向かって原反やシートが順次積層されている状態を示している。

図１に示すようにメイン搬送路３の上流側には、第１のプリプレグカットシート形成部５が配設されている。第１のプリプレグカットシート形成部５は、ロール状のプリプレグ原反Ｐ１を送り出す送り出し装置６と、この送り出し装置６から送り出されたプリプレグ原反Ｐ１を走行させるサブ搬送路７と、サブ搬送路７上を走行してきたプリプレグ原反Ｐ１を予め設定された角度でその幅方向に切断する切断装置８と、を備えて構成されている。送り出し装置６から送り出されるプリプレグ原反Ｐ１は、前記の繰り出し装置２によってメイン搬送路３上に繰り出されるプリプレグ原反Ｐ１と同様の原反である。すなわち、強化繊維Ｆの配向が０°のプリプレグ原反である。

送り出し装置６は、ロール状のプリプレグ原反Ｐ１を繰り出す繰り出し装置６ａと、繰り出し装置６ａによって繰り出されたロール状のプリプレグ原反Ｐ１をサブ搬送路７上に送る送り装置６ｂとによって構成されている。繰り出し装置６ａは、前記の繰り出し装置２と同様に形成され、ロール状に巻かれたプリプレグ原反Ｐ１をその長さ方向に繰り出してサブ搬送路７上に送り出すように構成されている。

送り装置６ｂは、前記の送り装置４と同様に形成され、上下に配置された一対のローラ６ｃ、ローラ６ｃと、一対のローラ６ｃ、ローラ６ｃのうちの一方のローラ６ｃに接続してローラ６ｃを回転させるモータ等の駆動源６ｄと、を有して構成されている。この送り装置６ｂは、繰り出し装置６ａから繰り出されたプリプレグ原反Ｐ１をそのローラ６ｃ、ローラ６ｃ間に挟持し、駆動源６ｄによるローラ６ｃの回転によってプリプレグ原反Ｐ１を引き込み、サブ搬送路７の下流側に送るように構成されている。

サブ搬送路７は、メイン搬送路３の一方の側方に配置され、メイン搬送路３と直交するように延びて配設されている。このサブ搬送路７も、前記のメイン搬送路３と同様にプリプレグ原反Ｐ１の幅より広い幅を有する直線状（直板状）の部材で、プリプレグ原反Ｐ１をその上面上にて走行させるように形成されている。このサブ搬送路７の上面も、プリプレグ原反Ｐ１を円滑に走行させることができるように、摩擦抵抗の少ない平滑面に形成されている。

切断装置８は、サブ搬送路７上を走行してきたプリプレグ原反Ｐ１を、予め設定された角度でその幅方向に切断（裁断）する。本実施形態における切断装置８の概略構成を図４に示す。切断装置８は、カッター８ａと、カッター８ａを移動可能に保持する保持バー８ｂと、保持バー８ｂの両端部を支持する一対の支持部８ｃ、支持部８ｃとを備えて構成されている。カッター８ａは、モータ等の駆動手段によって保持バー８ｂの長さ方向に往復移動するように構成されており、これによって特に往路を移動することでプリプレグ原反Ｐ１を切断し、復路を移動することで初期位置に戻り、新たな切断のために待機する。

保持バー８ｂは、プリプレグ原反Ｐ１の幅よりも充分に長い長さに形成された細長い角柱状の部材で、プリプレグ原反Ｐ１の幅方向を横断してプリプレグ原反Ｐ１の上方に配置されている。これにより、保持バー８ｂはその長さ方向にカッター８ａを案内する。

一対の支持部８ｃ、支持部８ｃは、保持バー８ｂを、そのプリプレグ原反Ｐ１に対する角度が予め設定された角度となるように、保持バー８ｂの両端部を移動可能に支持している。本実施形態では、プリプレグ原反Ｐ１の繊維方向（配向方向）、すなわちプリプレグ原反Ｐ１の長さ方向に対して、保持バー８ｂが４５°（−４５°）に交差するように保持バー８ｂを支持している。したがって、この保持バー８ｂの長さ方向に沿って移動することにより、カッター８ａはプリプレグ原反Ｐ１を、４５°の角度でその幅方向を切断する。

ここで、−４５°の符号の「−」とは、図３に示すように強化繊維Ｆの長さ方向（配向方向）が時計回り方向にシフトしていることを示している。したがって、反時計回り方向にシフトした場合には、「＋」の符号で示される。

また、図４に示すように一対の支持部８ｃ、支持部８ｃは、プリプレグ原反Ｐ１に対する保持バー８ｂの角度を、任意の角度に変えられるように構成されている。すなわち、保持バー８ｂは、保持バー８ｂを直接支持する支持バー８ｄに対して、その両端部が支持バー８ｄの長さ方向の相反する方向にそれぞれ移動するように構成されている。これにより、プリプレグ原反Ｐ１の長さ方向（強化繊維Ｆの長さ方向）に対する角度が可変になっている。したがって、この切断装置８では、例えばプリプレグ原反Ｐ１の切断角度を「＋４５°」で行うのに代えて、例えば「＋３０°」や「＋６０°」で切断することも可能になっている。さらには、「−４５°」で切断することも可能になっている。

なお、この切断装置８は、図示しない制御装置により、カッター８ａの駆動が送り出し装置６の送り装置６ｂの動作に連動するように制御されている。すなわち、送り装置６ｂによるプリプレグ原反Ｐ１の送り動作が一旦停止させられている間に、カッター８ａが駆動してプリプレグ原反Ｐ１が予め設定された角度で切断され、図３に示す平行四辺形の第１のプリプレグカットシートＰ２が形成される。ここで、図４に示したサブ搬送路７には、保持バー８ｂより下流側で、切断によって形成された第１のプリプレグカットシートＰ２が保持される位置に、この第１のプリプレグカットシートＰ２が浮き上がることで生じる位置ずれを防止するため、吸引孔等からなる浮き上がり防止手段が設けられている。

また、カッター８ａの駆動が停止すると、後述する移載ハンド９によって第１のプリプレグカットシートＰ２がピッキングされる。その後、再度送り装置６ｂによりプリプレグ原反Ｐ１が送り出される。その際、カッター８ａで切断する間隔を図３中に辺Ｌ１で示すと、この辺Ｌ１の長さがプリプレグ原反Ｐ１の幅の√２倍の長さとなるように、送り装置６ｂおよびカッター８ａの駆動が制御されている。

図１、図２に示すようにこのような切断装置８の下流側、すなわちサブ搬送路７のメイン搬送路３側には、第１のプリプレグカットシート形成部５で形成したプリプレグシート、すなわち切断装置８で切断（裁断）した図３に示す第１のプリプレグカットシートＰ２を、メイン搬送路３上を走行するプリプレグ原反Ｐ１上に移送する移載ハンド９が設けられている。

移載ハンド９は、図２に示すように第１のプリプレグカットシートＰ２を吸引保持する保持部９ａと、この保持部９ａを水平面上で回転させ、第１のプリプレグカットシートＰ２の強化繊維Ｆの向き（配向）を予め設定された向きにする移動部９ｂと、を備えて構成されている。保持部９ａは、減圧吸引によって第１のプリプレグカットシートＰ２を着脱可能に保持するように構成されている。移動部９ｂは、ロボットアームによって形成され、複数の回動軸を有して保持部９ａを水平面上のＸＹ方向に移動させるとともに垂直な軸周りに回転させ、かつ、保持部９ａを昇降させるように構成されている。

このような構成を有する移載ハンド９は、切断装置８で切り出された平行四辺形の第１のプリプレグカットシートＰ２を保持部９ａによって保持し、保持された第１のプリプレグカットシートＰ２を回転部９ｂによってメイン搬送路３上に移動させ、その後、保持部９ａから脱着させることで第１のプリプレグカットシートＰ２をプリプレグ原反Ｐ１上に載置する。

その際、移動部９ｂは、図３に示すように第１のプリプレグカットシートＰ２の強化繊維の繊維方向（配向方向）が予め設定された向きとなるように、すなわちプリプレグ原反Ｐ１の強化繊維Ｆの向き（配向）とは異なる角度である＋４５°となるように、第１のプリプレグカットシートＰ２を適宜に回転させてプリプレグ原反Ｐ１上に載置する。また、このような回転とは別に、後述するように第１のプリプレグカットシートＰ２をプリプレグ原反Ｐ１の上面に沿わせて、メイン搬送路３の下流側に移動させる。

このようにして第１のプリプレグカットシートＰ２を載置する際、この第１のプリプレグカットシートＰ２の切断辺Ｌ２、切断辺Ｌ２が、それぞれプリプレグ原反Ｐ１の側端縁上に位置するように位置合わせされる。これにより、図３に示すように第１のプリプレグカットシートＰ２が、プリプレグ原反Ｐ１からはみ出ることなく、プリプレグ原反Ｐ１上に載置される。

このような第１のプリプレグカットシート形成部５と、移載ハンド９が、第１のプリプレグカットシートＰ２の形成、および形成した第１のプリプレグカットシートＰ２の移載を連続的に行うことにより、図５に示すようにメイン搬送路３上を走行するプリプレグ原反Ｐ１に対して第１のプリプレグカットシートＰ２が、ほとんど隙間無く、かつ重なることなく連続した状態に配置（載置）される。すなわち、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２に対して、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２が、予め設定された範囲内の隙間Ｓとなり、したがって重なることがないように、連続した状態に配置される。

しかし、プリプレグ原反Ｐ１にはその幅寸法にバラツキがあることなどから、これから得られる第１のプリプレグカットシートＰ２についてもその形状や大きさにバラツキが生じる。したがって、単に第１のプリプレグカットシートＰ２を予め設定された位置に配置するだけでは、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間の隙間Ｓにバラツキが生じる。その結果、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２に対して後続する第１のプリプレグカットシートＰ２が重なってしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では、図１に示すようにメイン搬送路３におけるサブ搬送路７より少し下流側に、隙間検出部１０を配設している。隙間検出部１０は、メイン搬送路３上を走行するプリプレグ原反Ｐ１上において先行する第１のプリプレグカットシートＰ２と、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２との間の隙間Ｓを検出する。隙間検出部１０は、図示しない制御装置に接続されてこれに制御されるように形成され、本実施形態では、図６Ａに示すように一対のセンサ３０、センサ３０からなる隙間検出センサ３１を有して構成されている。また、隙間検出部１０は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端縁を除いた後端部を押さえる下流側押さえ部３２と、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部３３と、を備えている。

センサ３０は、本実施形態ではシートの段差を検出する２次元レーザ変位センサによって形成され、図７Ｂに示すように先行する第１のプリプレグカットシートＰ２と後続する第１のプリプレグカットシートＰ２とが予め設定された位置に到達した際に、これらの間の隙間Ｓの直上に位置するように配置される。なお、センサ３０としては、２次元レーザ変位センサに代えてＣＣＤカメラ等からなる画像センサを用いることもできる。

一対のセンサ３０、センサ３０のうちの一方は、図６Ｂに示すように第１のプリプレグカットシートＰ２の幅方向の一方の側、すなわち隙間Ｓの一方の側端部の直上に配置され、他方は、隙間Ｓの他方の側端部の直上に配置されている。これによって各センサ３０は、その直下の計測位置３０ａにおける隙間Ｓを検出する。
また、これら一対のセンサ３０、センサ３０は、図６Ａに示すようにいずれもスライダ機構３４に保持されており、これによって矢印で示すように隙間Ｓの側端部の直上位置と、隙間Ｓの外方との間を移動する。

下流側押さえ部３２は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、第１のプリプレグカットシートＰ２のうち、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端部の直上に、その切断辺となる後端縁に沿って配置された細板状の部材で、図示しない昇降機構によって昇降可能とされている。すなわち、下流側押さえ部３２は、図１に示したメイン搬送路３上の所定位置に配置され、メイン搬送路３の幅より充分に長く、したがって第１のプリプレグカットシートＰ２の後端縁より長く形成されている。その結果、下流側押さえ部３２により、第１のプリプレグカットシートＰ２の後端部全体を後端縁の長さ方向に沿って押さえることができる。すなわち、下流側押さえ部３２は、図１中に示す隙間検出部１０と同様に、メイン搬送路３に対して所定角度（４５°）傾いた状態で配置されている。

この下流側押さえ部３２は、上昇することによってその下方への第１のプリプレグカットシートＰ２の走行（移動）を可能にし、その後下降することにより、この第１のプリプレグカットシートＰ２の後端縁を除いた後端部を押さえるように構成されている。したがって、下流側押さえ部３２は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端縁よりやや下流側、例えば１０ｍｍ程度下流側に配置されている。

上流側押さえ部３３は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、第１のプリプレグカットシートＰ２のうちの、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の前端部の直上に、その切断辺となる前端縁に沿って配置された細板状の部材で、図示しない昇降機構によって昇降可能とされている。この上流側押さえ部３３も、図１に示したメイン搬送路３上の所定位置に配置さ、メイン搬送路３の幅より充分に長く、したがって第１のプリプレグカットシートＰ２の前端縁より長く形成されている。その結果、上流側押さえ部３３により、第１のプリプレグカットシートＰ２の前端部全体を前端縁の長さ方向に沿って押さえることができる。すなわち、上流側押さえ部３３も、図１中に示す隙間検出部１０と同様に、メイン搬送路３に対して所定角度（４５°）傾いた状態で配置されている。

この上流側押さえ部３３は、予め設定された高さ、すなわち載置する面となる第１のプリプレグカットシートＰ２の上面から０．５ｍｍ以下程度高い位置に上昇して停止することにより、その下方への第１のプリプレグカットシートＰ２の移動を可能して第１のプリプレグカットシートＰ２を案内し、その後下降することにより、この第１のプリプレグカットシートＰ２の前端縁を除いた前端部を押さえるように構成されている。したがって、上流側押さえ部３３は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の前端縁よりやや上流側、例えば１０ｍｍ程度上流側に配置されている。

この上流側押さえ部３３には、図７Ａ、図７Ｂに示すように、その上流側、すなわちメイン搬送路３の上流側に、案内部３３ａが形成されている。案内部３３ａは、本実施形態では上流側押さえ部３３の上流側下端部に形成されたテーパ面によって形成されている。すなわち、上流側押さえ部３３の上流側端面におけるほぼ中間の高さから底面にかけてテーパ面が形成されており、このテーパ面によって案内部３３ａが構成されている。

このような案内部３３ａを有することによって、上流側押さえ部３３は、図７Ａに示すように前記した所定の高さ上昇した状態で、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２を、案内部３３ａによって自らの下側に案内する。すなわち、前記の移載ハンド９で保持され、所定の角度に回転してその強化繊維Ｆの角度が予め設定した角度になるようにその姿勢が調整された第１のプリプレグカットシートＰ２は、強化繊維Ｆの角度が維持されつつ、上流側押さえ部３３の下側に案内される。その際、第１のプリプレグカットシートＰ２の先端が上流側押さえ部３３の案内部３３ａに当接しても、そのテーパ面によって下側に案内されることにより、上流側押さえ部３３の底面側に滑り込む。

したがって、第１のプリプレグカットシートＰ２は、その前端部が上流側押さえ部３３の底面側に滑り込み、移載ハンド９によって予め設定された位置まで移動させられることにより、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端縁に対して適宜な隙間を介して隣接させられる。その際、従来では先行する第１のプリプレグカットシートＰ２に対して後続する第１のプリプレグカットシートＰ２が乗り上がり、重なってしまう可能性があったが、本実施形態では、上流側押さえ部３３がその底面によって後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の浮き上がりを規制しているため、このような重なりが防止されている。

ただし、前述したようにプリプレグ原反Ｐ１の幅寸法のバラツキなどに起因して、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間の隙間Ｓが許容範囲を超えてしまう場合がある。そこで、本実施形態の隙間検出部１０では、図７Ａに示すように先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端部を下流側押さえ部３２で押さえ、続いて図７Ｂに示すように後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の前端部を上流側押さえ部３３の下側（底面側）に滑り込ませ、その状態で一対のセンサ３０、センサ３０によってそれぞれ隙間Ｓの幅を検出する。その際、前述したように上流側押さえ部３３が第１のプリプレグカットシートＰ２の上面から０．５ｍｍ以下程度高い位置にあるため、第１のプリプレグカットシートＰ２の浮き上がりが防止される。

一対のセンサ３０、センサ３０によって検出された隙間Ｓがいずれも許容範囲内である場合には、図示しない制御装置によって前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間の隙間Ｓが適正であると判断され、後述する溶着が行われる。一方、隙間Ｓの少なくとも一方が許容範囲を超えている場合には、再度位置合わせを行うべく、上流側押さえ部３３を一旦上昇させ、移載ハンド９によって第１のプリプレグカットシートＰ２の位置を再調整する。その際、特に一対のセンサ３０、センサ３０によって検出された両側の隙間Ｓが互いに大きく異なる場合には、第１のプリプレグカットシートＰ２が角度ずれを起こしていることになるため、第１のプリプレグカットシートＰ２を回転させて角度ずれを直す。また、両側の隙間Ｓがほぼ同じである場合には、単に先行する第１のプリプレグカットシートＰ２側にずらすことで、隙間Ｓを許容範囲内にする。なお、隙間Ｓの許容範囲の上限は例えば数ｍｍ程度とされ、下限はゼロ、すなわち前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２が重なっていなければ、両者が接している状態も許容範囲内とされる。

このようにして再度位置合わせを行った後、一対のセンサ３０、センサ３０によって隙間Ｓの幅を検出する。これによって前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２は、最終的に一対のセンサ３０、センサ３０で検出される両側の隙間Ｓがいずれも許容範囲内になるように配置される。すなわち、最終的に前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２は、重なることなく、予め設定された範囲に調整された隙間Ｓを介して、前後に連続して配置される。

また、本実施形態では、図６Ａに示すように隙間検出部１０に、溶着機（溶着部）１１が設けられている。溶着機１１は、下流側押さえ部３２と上流側押さえ部３３との間に形成される隙間Ｓの直上に配置され、隙間Ｓとその近傍を加熱する加熱部１１ａと、加熱部１１ａを昇降させる昇降機構１１ｂと、これら加熱部１１ａおよび昇降機構１１ｂを隙間Ｓの長さ方向に移動させる移動機構１１ｃとを備えて構成されている。

加熱部１１ａは、超音波溶着機からなり、この超音波溶着機を隙間Ｓとその近傍、すなわち先行する第１のプリプレグカットシートＰ２の後端部と後続する第１のプリプレグカットシートＰ２の前端部とに当接または近接させて、これらを摩擦熱で加熱する。これによって加熱部１１ａは、第１のプリプレグカットシートＰ２およびその下のプリプレグ原反Ｐ１の樹脂を溶融した後固化させることにより、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間を溶着すると同時に、第１のプリプレグカットシートＰ２とプリプレグ原反Ｐ１とを溶着する。なお、加熱部１１ａとしては、前記の超音波溶着機に代えて、加熱されたローラを転がす構造や、長尺のヒータ線を押し付ける構造を採用することもできる。

ここで、加熱部１１ａは昇降機構１１ｂによって昇降させられることにより、第１のプリプレグカットシートＰ２に接してこれを加熱し、あるいはこれから離間する。すなわち、加熱部１１ａは、図７Ｃに示すように上昇している状態から、図７Ｄに示すように下降して前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２に接することにより、これらを加熱する。

また、加熱部１１ａは、図６Ｃに示すように移動機構１１ｃによって隙間Ｓの長さ方向に移動させられることにより、隙間Ｓとのその近傍を全て加熱できるように構成されている。その際、一対のセンサ３０、センサ３０が隙間Ｓの直上に位置していると、加熱部１１ａの移動に干渉する。そこで、一対のセンサ３０、センサ３０は、前述したように前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間の隙間Ｓが適正であると判定されると、図６Ｃに示すようにスライダ機構３４によって隙間Ｓの直上から隙間Ｓの長さ方向の外方に退避（移動）させられ、加熱部１１ａの移動に干渉しなくなる。

すなわち、本実施形態では、図７Ａ、図７Ｂ、図６Ａに示したように一対のセンサ３０、センサ３０で前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２の間の隙間Ｓを検出（計測）し、これが適正であると判定されると、図６Ｃに示すように一対のセンサ３０、センサ３０が隙間Ｓの直上からその外方に退避（移動）する。そして、上流側押さえ部３３が下降して第１のプリプレグカットシートＰ２の前端部を押さえ、続いて図７Ｄに示すように溶着機１１の加熱部１１ａが下降して隙間Ｓとその近傍を加熱・溶着し、さらに隙間Ｓの長さ方向に移動することで隙間Ｓ全体を溶着する。これにより、第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２とプリプレグ原反Ｐ１とが溶着するとともに、プリプレグ原反Ｐ１を介して前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２間が溶着し、一体化する。その際、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２は、下流側押さえ部３２、上流側押さえ部３３によってそれぞれの位置が固定されているため、適正と判定された隙間Ｓが維持されている。したがって、これら前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２は、適正な隙間Ｓを介して溶着されることにより、良好に一体化される。

溶着機１１（隙間検出部１０）より下流側には、図１、図２に示すように送り出し装置（送り出し部）１２が配設されている。送り出し装置１２は、メイン搬送路３の上方に配置され、メイン搬送路３を走行するプリプレグ原反Ｐ１と第１のプリプレグカットシートＰ２との積層物の上に、他のプリプレグ原反Ｐ３を送り出すように構成されている。ここで、この送り出し装置１２から送り出されるプリプレグ原反Ｐ３も、前記の繰り出し装置２によってメイン搬送路３上に繰り出されるプリプレグ原反Ｐ１と同様の原反であり、強化繊維Ｆの配向が０°のプリプレグ原反である。

また、この送り出し装置１２は、図２に示すようにロール状のプリプレグ原反Ｐ３を繰り出す繰り出し装置１２ａと、繰り出し装置１２ａによって繰り出されたロール状のプリプレグ原反Ｐ３をメイン搬送路３上に送る送り装置１２ｂとによって構成されている。繰り出し装置１２ａは、ロール状に巻かれたプリプレグ原反Ｐ３をその長さ方向に繰り出すとともに、一旦上方に送り出すように構成されている。

送り装置１２ｂは、複数のローラ１２ｃと、これらローラ１２ｃのうちの下流側に配置されたローラ１２ｃに接続してローラ１２ｃを回転させるモータ等の駆動源（図示せず）と、を有して構成されている。この送り装置１２ｂは、繰り出し装置１２ａから繰り出され、一旦上方に送り出されたプリプレグ原反Ｐ３を複数のローラ１２ｃによって上方から下方に送り、メイン搬送路３を走行する前記積層物の上に送り出すように構成されている。

また、このようにしてプリプレグ原反Ｐ３を前記積層物の上に送り出す際、送り出し装置１２は、図３に示すようにプリプレグ原反Ｐ３の両側縁を、積層物における第１のプリプレグカットシートＰ２の切断辺Ｌ２、切断辺Ｌ２上に位置するように位置合わせする。これにより、図３に示すようにプリプレグ原反Ｐ３が、第１のプリプレグカットシートＰ２からはみ出ることなく、第１のプリプレグカットシートＰ２上に載置される。

この送り出し装置１２より下流側には、図１、図２に示すように溶着機１３が配設されている。溶着機１３は、前記の溶着機１１と同様に加熱部を有して形成され、最上層となっているプリプレグ原反Ｐ３とこれの下層となる前記積層物、すなわちプリプレグ原反Ｐ１と第１のプリプレグカットシートＰ２との積層物とを溶着し、一体化する。本実施形態では、図３に示すプリプレグ原反Ｐ３の幅方向、すなわち強化繊維Ｆの長さ方向と直交する方向に加熱部を走行させ、プリプレグ原反Ｐ３とこれの下層となる前記積層物の樹脂を溶融した後固化させ、これらプリプレグ原反Ｐ３と前記積層物とを溶着する。

この溶着機１３より下流側には、図１に示すように第２のプリプレグカットシート形成部１４が配設されている。第２のプリプレグカットシート形成部１４は、第１のプリプレグカットシート形成部５とほぼ同様に構成され、ロール状のプリプレグ原反Ｐ１を送り出す送り出し装置１５と、この送り出し装置１５から送り出されたプリプレグ原反Ｐ１を走行させるサブ搬送路１６と、サブ搬送路１６上を走行してきたプリプレグ原反Ｐ１を予め設定された角度でその幅方向に切断（裁断）する切断装置１７と、を備えている。

ここで、送り出し装置１５から送り出されるプリプレグ原反Ｐ１は、第１のプリプレグカットシート形成部５において用いられるプリプレグ原反Ｐ１と同じく、強化繊維Ｆの配向が０°のプリプレグ原反である。

送り出し装置１５は、第１のプリプレグカットシート形成部５の送り出し装置６と同様に構成され、ロール状のプリプレグ原反Ｐ１を繰り出す繰り出し装置１５ａと、繰り出し装置１５ａによって繰り出されたロール状のプリプレグ原反Ｐ１をサブ搬送路１６上に送る送り装置１５ｂとによって構成されている。繰り出し装置１５ａは、ロール状に巻かれたプリプレグ原反Ｐ１をその長さ方向に繰り出してサブ搬送路１６上に送り出すように構成されている。

送り装置１５ｂは、上下に配置された一対のローラ１５ｃ、ローラ１５ｃと、一対のローラ１５ｃ、ローラ１５ｃのうちの一方のローラ１５ｃに接続してローラ１５ｃを回転させるモータ等の駆動源１５ｄと、を有して構成されている。この送り装置１５ｂも、繰り出し装置１５ａから繰り出されたプリプレグ原反Ｐ１を一対のローラ１５ｃ、ローラ１５ｃ間に挟持し、駆動源１５ｄによるローラ１５ｃの回転によってプリプレグ原反Ｐ１を引き込み、サブ搬送路１６の下流側に送るように構成されている。

サブ搬送路１６は、メイン搬送路３の一方の側方、すなわち第１のプリプレグカットシート形成部５のサブ搬送路７と同じ側方に配置され、メイン搬送路３と直交するように延びて配設されている。このサブ搬送路１６も、プリプレグ原反Ｐ１の幅より広い幅を有する直線状（直板状）の部材で、プリプレグ原反Ｐ１をその上面上にて走行させるように形成されている。このサブ搬送路１６の上面も、プリプレグ原反Ｐ１を円滑に走行させることができるように、摩擦抵抗の少ない平滑面に形成されている。

切断装置１７は、第１のプリプレグカットシート形成部５の切断装置８と同様に、サブ搬送路１６上を走行してきたプリプレグ原反Ｐ１を予め設定された角度でその幅方向に切断する。すなわち、切断装置１７は、図４に示したカッター８ａと、カッター８ａを移動可能に保持する保持バー８ｂと、保持バー８ｂの両端部を支持する一対の支持部８ｃ、支持部８ｃとを備えて構成されている。

ただし、この第２のプリプレグカットシート形成部１４の切断装置１７は、前記の切断装置８がプリプレグ原反Ｐ１を＋４５°の角度でその幅方向を切断し、図３に示した第１のプリプレグカットシートＰ２を形成しているのと異なり、プリプレグ原反Ｐ１を−４５°の角度でその幅方向を切断し、図３に示した第２のプリプレグカットシートＰ４を形成する。

すなわち、この切断装置１７では、図４に示したカッター８ａを移動可能に保持する保持バー８ｂの向きが切断装置８とは異なり、図１に示すようにサブ搬送路１６の長さ方向に対して逆に４５°傾いて配置されている。これにより、切断装置１７で切断されて形成された第２のプリプレグカットシートＰ４は、図３に示すようにその切断辺Ｌ４が強化繊維Ｆの長さ方向に対して４５°傾いて形成される。すなわち、第１のプリプレグカットシートＰ２とは逆の方向に４５°傾いて形成される。

ただし、この切断装置１７でも、前記の切断装置８と同様にプリプレグ原反Ｐ１に対する保持バーの角度を任意の角度に変えられるようになっており、これによってプリプレグ原反Ｐ１の長さ方向（強化繊維Ｆの長さ方向）に対する角度が可変になっている。したがって、この切断装置１７でも、例えばプリプレグ原反Ｐ１の切断角度を「−４５°」で行うのに代えて、例えば「−３０°」や「−６０°」で切断することも可能になっている。さらには、「＋４５°」で切断することも可能になっている。

また、この切断装置１７も、図示しない制御装置により、カッターの駆動が送り出し装置１５の送り装置１５ｂの動作に連動するように制御されている。すなわち、送り装置１５ｂによる送り動作が一旦停止させられている間に、カッターが駆動してプリプレグ原反Ｐ１が予め設定された角度で切断され、図３に示す平行四辺形の第２のプリプレグカットシートＰ４が形成される。ここで、サブ搬送路１６にも、前記のサブ搬送路７と同様に、保持バー８ｂより下流側で、切断によって形成された第２のプリプレグカットシートＰ４が保持される位置に、この第２のプリプレグカットシートＰ４が浮き上がることで生じる位置ずれを防止するため、吸引孔等からなる浮き上がり防止手段が設けられている。

また、カッターの駆動が停止すると、後述する移載ハンド１８によって第２のプリプレグカットシートＰ４がピッキングされる。その後、再度送り装置１５ｂによりプリプレグ原反Ｐ１が送り出される。その際、カッターで切断する間隔を図３中に辺Ｌ３で示すと、この辺Ｌ３の長さがプリプレグ原反Ｐ１の幅の√２倍の長さとなるように、送り装置１５ｂおよびカッターの駆動が制御されている。

図１、図２に示すようにこのような切断装置１７の下流側、すなわちサブ搬送路１６のメイン搬送路３側には、第２のプリプレグカットシート形成部１４で形成したプリプレグシート、すなわち切断装置１７で切断（裁断）した図３に示す第２のプリプレグカットシートＰ４を、メイン搬送路３上を走行する積層物上に移送する移載ハンド１８が設けられている。

移載ハンド１８は、図２に示すように前記の移載ハンド９と同様の構成を有し、第２のプリプレグカットシートＰ４を吸引保持する保持部１８ａと、この保持部１８ａを水平面上で回転させ、第２のプリプレグカットシートＰ４の強化繊維Ｆの向き（配向）を予め設定された向きにする移動部１８ｂと、を備えている。保持部１８ａは、減圧吸引によって第２のプリプレグカットシートＰ４を着脱可能に保持するように構成されている。移動部１８ｂは、ロボットアームによって形成され、複数の回動軸を有して保持部１８ａを水平面内のＸＹ方向に移動させるとともに垂直な軸周りに回転させ、かつ、保持部１８ａを昇降させるように構成されている。

このような構成を有する移載ハンド１８は、切断装置１７で切り出された平行四辺形の第２のプリプレグカットシートＰ４を保持部１８ａによって保持し、保持された第２のプリプレグカットシートＰ４を回転部１８ｂによってメイン搬送路３上に移動させ、その後、保持部１８ａから脱着させることで第２のプリプレグカットシートＰ４をプリプレグ原反Ｐ３（積層物）上に載置する。

その際、保持部１８ａは、図３に示すように第２のプリプレグカットシートＰ４の強化繊維Ｆの向き（配向）が予め設定された向きとなるように、すなわちプリプレグ原反Ｐ１や第１のプリプレグカットシートＰ２、プリプレグ原反Ｐ３の強化繊維Ｆの向き（配向）とは異なる角度である−４５°となるように、第２のプリプレグカットシートＰ４をプリプレグ原反Ｐ３（積層物）上に載置する。また、このような回転とは別に、後述するように第２のプリプレグカットシートＰ４をプリプレグ原反Ｐ１の上面に沿わせて、メイン搬送路３の下流側に移動させる。

また、このようにして第２のプリプレグカットシートＰ４を載置する際、この第２のプリプレグカットシートＰ４の切断辺Ｌ４、切断辺Ｌ４が、それぞれプリプレグ原反Ｐ３の側端縁上に位置するように位置合わせされる。これにより、図３に示すように第２のプリプレグカットシートＰ４が、プリプレグ原反Ｐ３からはみ出ることなく、プリプレグ原反Ｐ３上に載置される。

このような第２のプリプレグカットシート形成部１４と、移載ハンド１８が、第２のプリプレグカットシートＰ４の形成、および形成した第２のプリプレグカットシートＰ４の移載を連続的に行うことにより、メイン搬送路３上を走行する積層物に対して第１のプリプレグカットシートＰ２が、隙間無く、かつ重なることなく連続した状態に配置（載置）される。

ここで、第１のプリプレグカットシート形成部５、移載ハンド９、送り出し装置１２等を経て移載ハンド１８近傍にまで走行する積層物の走行速度と、サブ搬送路１６を経て移載ハンド１８によって積層物上に載置される第２のプリプレグカットシートＰ４の移載速度とが異なってしまい、そのタイミングがずれてしまうことがある。そこで、本実施形態では溶着機１３と移載ハンド１８近傍との間に、例えば積層物を撓ませることで前記のタイミングのずれを無くし、タイミングを合わせるようにしたアキュームレイト部（図示せず）が設けられている。これにより、積層物が走行してくるタイミングに、移載ハンド１８によって第２のプリプレグカットシートＰ４を載置するタイミングを合わせることができる。

図１に示すようにメイン搬送路３におけるサブ搬送路１６より少し下流側には、隙間検出部１９が配設されている。隙間検出部１９は、メイン搬送路３上を走行するプリプレグ原反Ｐ１上において先行する第２のプリプレグカットシートＰ４と、後続する第２のプリプレグカットシートＰ４との間の隙間Ｓを検出し、図示しない制御装置に接続されてこれに制御されている。

すなわち、この隙間検出部１９も前記の隙間検出部１０と同様に、図６Ａに示す一対のセンサ３０、センサ３０からなる隙間検出センサ３１を有し、さらに図７Ａ〜図７Ｄに示すように先行するプリプレグカットシートの後端縁を除いた後端部を押さえる下流側押さえ部３２と、後続するプリプレグカットシートの前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部３３と、を備えて構成されている。

したがって、隙間検出部１９も前記の隙間検出部１０と同様に作動し、これによって前後の第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４は、重なることなく、予め設定された範囲に調整された隙間Ｓを介して前後に連続して配置される。

また、この隙間検出部１９にも、前記の隙間検出部１０と同様に、図２に示すように溶着機（溶着部）２０が配設されている。溶着機２０は、前記の溶着機１１とほぼ同様の構成を備え、図６Ａ、図６Ｃに示すように、加熱部１１ａと、加熱部１１ａを昇降させる昇降機構１１ｂと、これら加熱部１１ａおよび昇降機構１１ｂを隙間Ｓの長さ方向に移動させる移動機構１１ｃとを備えて構成されている。

したがって、溶着機２０も前記の溶着機１１と同様に作動し、これによって前後の第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４間が溶着されるとともに、これら第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４とその下の積層物（プリプレグ原反Ｐ１）とが溶着され、一体化される。その際、前後の第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４は、下流側押さえ部３２、上流側押さえ部３３によってそれぞれの位置が固定されているため、適正と判定された隙間Ｓが維持されている。したがって、これら前後の第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４は、適正な隙間Ｓを介して溶着されることにより、良好に一体化される。

この溶着機２０より下流側には、図１、図２に示すように溶着機（溶着部）２１が配設されている。溶着機２１は、前記の溶着機１３と同様に加熱部を有して形成され、溶着機２０で溶着され一体化された積層物、すなわち最上層の第２のプリプレグカットシートＰ４とこれの下層となる積層物とを再度溶着する。その際、この溶着機２１は、図３に示す第２のプリプレグカットシートＰ４の幅方向、すなわち切断辺Ｌ４と直交する方向に、加熱部を走行させて第２のプリプレグカットシートＰ４とこれの下層となる前記積層物の樹脂を溶融した後固化させ、これら第２のプリプレグカットシートＰ４と前記積層物とを溶着する。つまり、溶着機２０とは異なる角度で溶着することにより、得られる積層物をより強固に一体化する。これにより、図３に示すようにプリプレグシート積層物Ｐ５を形成する。

このようにして形成されたプリプレグシート積層物Ｐ５は、前述したように送り装置４に引き込まれ、メイン搬送路３の下流側に走行させられる。
この送り装置４の下流側には、図１、図２に示すように切断部２２が配設されている。
切断部２２は、前記の切断装置８、切断装置１７と同様にカッターを有し、プリプレグシート積層物Ｐ５をその幅方向、すなわち図３に示すプリプレグ原反Ｐ１、プリプレグ原反Ｐ３の強化繊維Ｆの長さ方向と直交する方向に切断し、図１に示すように矩形状のプリプレグシート積層体Ｐ６を形成する。

このようにして形成されたプリプレグシート積層体Ｐ６は、図２に示すようにメイン搬送路３の下流側に配設された収容箱２３に順次収容された後、次工程に供される。次工程では、プリプレグシート積層体Ｐ６が所望の形状に切断され、得られたプリプレグシート積層体Ｐ６の形状物がさらに複数枚重ねられることにより、所望の３次元形状に形成される。

自動車や航空機などを構成する各種の部材には、例えば左右に配置されるため、面対称に形成される部材がある。このような面対称となる部材を製造する場合には、その強度も面対称性を有する必要があり、したがってプリプレグシート積層物を構成するプリプレグシートの強化繊維の繊維方向（配向方向）も、左右の部材で面対称にする必要がある。

具体的には、図３に示したプリプレグシート積層物Ｐ５から形成されるプリプレグシート積層体Ｐ６に対して、面対称性を付与するべく、図３に示したプリプレグシート積層物Ｐ５における第１のプリプレグカットシートＰ２と第２のプリプレグカットシートＰ４とを入れ換えて、プリプレグシート積層体を製造する。

すなわち、図１に示した第１のプリプレグカットシート形成部５における切断装置８の保持バー８ｂの角度を、第２のプリプレグカットシート形成部１４における切断装置１７の保持バー８ｂの角度となるように変更し、逆に第２のプリプレグカットシート形成部１４における切断装置１７の保持バー８ｂの角度を、第１のプリプレグカットシート形成部５における切断装置８の保持バー８ｂの角度となるように変更する。これにより、図３に示したプリプレグシート積層物Ｐ５における第１のプリプレグカットシートＰ２と第２のプリプレグカットシートＰ４とを容易に入れ換えることができる。したがって、プリプレグシート積層物Ｐ５から形成されるプリプレグシート積層体Ｐ６に対して、強度面で面対称性を有するプリプレグシート積層体を、同じプリプレグシート製造装置１によって容易に製造することができる。

本実施形態のプリプレグシート製造装置１は、隙間検出部１０（隙間検出部１９）が、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部３３を有し、この上流側押さえ部３３が、予め設定された高さに位置することで後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の前端部を上流側押さえ部３３の下側に案内するとともに、前記前端部の浮き上がりを規制するよう構成されている。そのため、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の後端縁に対して後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の前端縁を乗り上げさせることなく隣接させ、その状態で隙間検出部１０（隙間検出部１９）によって隙間Ｓを検出することができる。よって、第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を前後方向に繋ぎ合わせる際に、重なり部を形成することなく溶着機１１（溶着機２０）で溶着し、繋ぎ合わせてプリプレグシート積層物Ｐ５（プリプレグシート）を製造することができる。

また、上流側押さえ部３３の上流側にテーパ状の案内部３３ａを設けているので、後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の前端部を上流側押さえ部３３の下側に案内することができる。したがって、前端部の浮き上がりを確実に規制することができる。

また、本実施形態のプリプレグシート製造装置１は、第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を保持して移動させ、その位置合わせを行う移載ハンド９（移載ハンド１８）を備えている。そのため、この移載ハンド９（移載ハンド１８）によって第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を上流側押さえ部３３の下側に滑り込ませることにより、その位置合わせを容易に行うことができる。

また、隙間検出センサ３１が、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）間の隙間Ｓの、一方の側の端縁間を検出するセンサ３０と他方の側の端縁間を検出するセンサ３０とを有している。そのため、検出した二つの隙間Ｓ間のずれ（差）により、先行する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）に対して後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）が角度ずれを起こしているか否かを容易に判定することができる。したがって、角度ずれを起こしている場合、移載ハンド９（移載ハンド１８）によって後続する第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）の角度を再調整することにより、前後の第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）間を良好に接続することができる。

また、溶着機１１（溶着機２０）が、隙間Ｓの長さ方向に沿って移動する加熱部１１ａを有し、隙間検出センサ３１が、隙間Ｓの上方と隙間Ｓの外方との間を移動可能に設けられている。そのため、隙間Ｓの長さ方向に沿って加熱部１１ａを移動させる際、隙間検出センサ３１を隙間Ｓの外方に移動させておくことにより、隙間検出センサ３１が加熱部１１ａの移動に干渉するのを防止することができる。また、下流側押さえ部３２と上流側押さえ部３３とによって前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４）を固定した状態で、隙間検出センサ３１による隙間Ｓの検出を行った後、続けて溶着機１１（溶着機２０）による溶着を行うことができる。そのため、適正な隙間Ｓを維持した状態で前後の第１のプリプレグカットシートＰ２、第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４、第２のプリプレグカットシートＰ４）を溶着することができ、したがってこれらを良好に一体化することができる。

また、メイン搬送路３が、プリプレグ原反Ｐ１を走行させ、プリプレグ原反Ｐ１の上に第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を積層するように構成されている。そのため、単に第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を繋いでプリプレグシートを製造するのではなく、このプリプレグシートをプリプレグ原反Ｐ１上に積層した積層物を製造することができる。

また、本実施形態のプリプレグシート製造装置１は、第１のプリプレグカットシート形成部５（第２のプリプレグカットシート形成部１４）で形成した第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）を、メイン搬送路３上を走行するプリプレグ原反Ｐ１（プリプレグ原反Ｐ３）上に移送するとともに、その強化繊維Ｆの向きが予め設定された向きとなるようにして、プリプレグ原反Ｐ１（プリプレグ原反Ｐ３）上に載置する移載ハンド９（移載ハンド１８）を備えている。そのため、プリプレグ原反Ｐ１（プリプレグ原反Ｐ３）とこれの上に載置された第１のプリプレグカットシートＰ２（第２のプリプレグカットシートＰ４）とにより、繊維方向（配向方向）が異なるプリプレグシートを積層したプリプレグシート積層体Ｐ６を得ることができる。したがって、プリプレグシート積層体Ｐ６を容易に製造することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では製造するプリプレグシートとして４層構造の積層体を製造する場合について説明したが、例えばメイン搬送路３、第１のプリプレグカットシート形成部５、移載ハンド９、隙間検出部１０、溶着機１１を備えることにより、第１のプリプレグカットシートＰ２を繋ぎ合わせて単層のプリプレグシートを製造することもできる。

また、前記実施形態では、特に第１のプリプレグカットシートＰ２や第２のプリプレグカットシートＰ４の強化繊維Ｆの配向角度を＋４５°もしくは−４５°としたが、切断装置８、切断装置１７の保持バーの角度を調整することにより、例えば＋３０°（−３０°）や＋６０°（−６０°）などとしてもよい。

裁断された複数のプリプレグカットシートを前後方向に繋ぎ合わせる際に、重なり部を形成することなく繋ぎ合わせてプリプレグシートを製造可能な、プリプレグシート製造装置を提供できる。

１ プリプレグシート製造装置
３ メイン搬送路
４ 送り装置
５ 第１のプリプレグカットシート形成部
６，１２,１５ 送り出し装置（送り出し部）
７，１６ サブ搬送路
８，１７ 切断装置
８ａ カッター
８ｂ 保持バー
９，１８ 移載ハンド
１０，１９ 隙間検出部
１１，２０ 溶着機（溶着部）
１１ａ 加熱部
１１ｃ 移動機構
１４ 第２のプリプレグカットシート形成部
２０ 溶着機（溶着部）
２２ 切断部
３０ センサ
３１ 隙間検出センサ
３２ 下流側押さえ部
３３ 上流側押さえ部
３３ａ 案内部
３４ スライダ機構
Ｆ 強化繊維
Ｓ 隙間
Ｐ１，Ｐ３ プリプレグ原反
Ｐ２ 第１のプリプレグカットシート
Ｐ４ 第２のプリプレグカットシート
Ｐ５ プリプレグシート積層物
Ｐ６ プリプレグシート積層体

Claims (9)

1. 裁断された複数のプリプレグカットシートをプリプレグ原反上にて前後方向に繋ぎ合わせてプリプレグ原反上に積層したプリプレグシートを製造するプリプレグシート製造装置であって、
   前記プリプレグ原反とプリプレグ原反上に載置された前記プリプレグカットシートとを走行させるメイン搬送路と、
   前記プリプレグ原反上にて先行するプリプレグカットシートと後続するプリプレグカットシートとの間の隙間を検出する隙間検出部と、
   前記先行するプリプレグカットシートの後端縁と後続するプリプレグカットシートの前端縁との間を、前記プリプレグ原反を介して溶着する溶着部と、を備え、
   前記隙間検出部は、先行するプリプレグカットシートの後端縁を除いた後端部を押さえる下流側押さえ部と、後続するプリプレグカットシートの前端縁を除いた前端部を押さえる上流側押さえ部と、前記下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と前記上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間を検出する隙間検出センサと、を有し、
   前記上流側押さえ部は、予め設定された高さに位置することで前記後続するプリプレグカットシートの前端部を上流側押さえ部の下側に案内するとともに、前記前端部の浮き上がりを規制するように構成されている、プリプレグシート製造装置。
2. 前記上流側押さえ部には、そのメイン搬送路の上流側に、前記後続するプリプレグカットシートの前端部を上流側押さえ部の下側に案内するテーパ状の案内部が設けられている、請求項１に記載のプリプレグシート製造装置。
3. 前記プリプレグカットシートを保持して移動させ、その位置合わせを行う移載ハンドを備える、請求項１に記載のプリプレグシート製造装置。
4. 前記プリプレグカットシートを保持して移動させ、その位置合わせを行う移載ハンドを備える、請求項２に記載のプリプレグシート製造装置。
5. 前記隙間検出センサは、前記下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と前記上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の、一方の側の端縁間を検出するセンサと他方の側の端縁間を検出するセンサとを有している、請求項１に記載のプリプレグシート製造装置。
6. 前記隙間検出センサは、前記下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と前記上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の、一方の側の端縁間を検出するセンサと他方の側の端縁間を検出するセンサとを有している、請求項２に記載のプリプレグシート製造装置。
7. 前記隙間検出センサは、前記下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と前記上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の、一方の側の端縁間を検出するセンサと他方の側の端縁間を検出するセンサとを有している、請求項３に記載のプリプレグシート製造装置。
8. 前記隙間検出センサは、前記下流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの後端縁と前記上流側押さえ部で押さえられたプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の、一方の側の端縁間を検出するセンサと他方の側の端縁間を検出するセンサとを有している、請求項４に記載のプリプレグシート製造装置。
9. 前記溶着部は、先行するプリプレグカットシートの後端縁と後続するプリプレグカットシートの前端縁との間の隙間の上方をその長さ方向に沿って移動する加熱部を有し、
   前記隙間検出センサは、前記隙間の上方と隙間の外方との間を移動可能に設けられている請求項１〜８のいずれか一項に記載のプリプレグシート製造装置。

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