JP6991898B2 - 複合材積層装置、及び複合材積層方法 - Google Patents

複合材積層装置、及び複合材積層方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6991898B2
JP6991898B2 JP2018045834A JP2018045834A JP6991898B2 JP 6991898 B2 JP6991898 B2 JP 6991898B2 JP 2018045834 A JP2018045834 A JP 2018045834A JP 2018045834 A JP2018045834 A JP 2018045834A JP 6991898 B2 JP6991898 B2 JP 6991898B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite material
robot
laminating
connector
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018045834A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019155739A (ja
Inventor
章仁 鈴木
和希 石田
浩平 武藤
正彦 清水
剛 大川原
賢二 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2018045834A priority Critical patent/JP6991898B2/ja
Priority to EP19768478.0A priority patent/EP3698951A4/en
Priority to US16/769,626 priority patent/US20200316878A1/en
Priority to PCT/JP2019/009430 priority patent/WO2019176793A1/ja
Publication of JP2019155739A publication Critical patent/JP2019155739A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6991898B2 publication Critical patent/JP6991898B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10—Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0027—Cutting off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts
    • B29L2031/3082—Fuselages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04—Punching, slitting or perforating
    • B32B2038/045—Slitting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

本発明は、複合材積層装置、及び複合材積層方法に関する。
航空機の主翼や胴体の外板として、複合材が積層された複合材積層部材が用いられている。複合材積層部材を形成する際には、自動で複合材を積層させる複合材積層装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。
複合材積層装置を用いて航空機の主翼や胴体等を製造する場合、凸形状とされ、側面が湾曲またはテーパー形状とされた金型の外面、または該金型上に配置された積層体の外面に複合材を積層させる。
複合材積層装置には、例えば、ガントリー型の複合材積層装置（以下、「ガントリー型積層装置」という）やロボットアーム型の複合材積層装置（以下、「ロボットアーム型積層装置」という）等がある。
特許第５５５０８５１号公報
ガントリー型積層装置を用いて上記金型の外面に沿う形状とされた複合材積層部材を製造する場合、ガントリー型積層装置のヘッドは、金型の両側面に対応する部分に容易にアクセスすることが可能である。
しかし、ガントリー型積層装置は、基礎工事費用や装置等のコストが増加するとともに、装置がかなり大型化する可能性があった。
一方、ロボットアーム型積層装置は、ガントリー型積層装置よりも小型の装置であるため、基礎工事費用やコストの増加を抑制することが可能となる。
しかし、金型の一方の側面側に設置されたロボットアーム型積層装置を用いる場合、ロボットアーム（複合材上を転がるコンパクションローラも含む）が金型の他方の側面にアクセスすることが難しいという問題があった。
なお、金型が側面を有していない場合であっても、ロボットアームが配置された一方の側から他方の側までの距離が長い場合には、同様な問題が発生する可能性があった。
そこで、本発明は、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることの可能な複合材積層装置、及び複合材積層方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る複合材積層装置は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、を備え、前記第１のロボットは、第１のロボットアームと、該第１のロボットアームの先端部に設けられ、前記複合材を供給する第１の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、前記第１の複合材供給部は、前記複合材が巻回された複合材巻回部材を備え、前記第２のロボットは、第２のロボットアームと、該第２のロボットアームの先端部に設けられ、前記第１の複合材供給部から前記複合材巻回部材を受け取るとともに、前記複合材を供給する第２の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２のコンパクションローラと、を有する。
本発明によれば、金型の一方の側面側に配置された積層面の一部に複合材の一部を積層させる第１のロボットと、金型の他方の側面側に配置され、積層面の残部に複合材を積層させる第２のロボットと、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、複合材巻回部材を有する第１の複合材供給部と、第１の複合材供給部から複合材巻回部材を受け取るとともに、該複合材巻回部材から複合材を供給する第２の複合材供給部とを、備えることで、金型の一方の側から他方の側（または、金型の他方の側から一方の側）に向かう方向に複合材を連続供給して、積層面に複合材を積層させることができる。
また、第１及び第２のコンパクションローラを有することで、第１及び第２のコンパクションローラを用いて、積層面に積層される複合材の外面全体を押圧することが可能となるので、積層面に対して複合材を精度良く圧着させることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層装置において、前記第１の複合材供給部は、前記複合材巻回部材を回転可能な状態で支持する支持部と、前記積層面に供給される前記複合材を案内するガイド部と、前記支持部と前記ガイド部との間に設けられ、前記ガイド部に前記複合材を供給する供給用ローラと、前記供給用ローラと前記ガイド部との間に設けられ、前記複合材を切断する切断部と、を有してもよい。
このように、上記支持部、ガイド部、及び供給用ローラを有することで、複合材をガイド部から積層面に供給することができる。また、切断部を有することで、複合材を所望の長さで切断することができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層装置は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、を備え、前記第１のロボットは、第１のロボットアームと、該第１のロボットアームの先端部に設けられ、前記複合材を供給する第１の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、前記第２のロボットは、第２のロボットアームと、該第２のロボットアームの先端部に設けられ、前記第１の複合材供給部から供給された前記複合材を前記積層面に供給する第２の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２ のコンパクションローラと、を有し、前記第２の複合材供給部は、前記第１の複合材供給部の外側に供給された前記複合材の幅方向に延び、該複合材の幅方向において、該複合材と接触した状態で該複合材を引っ掛ける複合材引掛部を有する。
本発明によれば、金型の一方の側面側に配置された積層面の一部に複合材の一部を積層させる第１のロボットと、金型の他方の側面側に配置され、積層面の残部に複合材を積層させる第２のロボットと、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、複合材の幅方向において複合材と接触した状態で該複合材を引っ掛ける複合材引掛部を有することで、第１の複合材供給部から第２の複合材供給部へ複合材巻回部材を受け渡すことなく、第２の複合材供給部を用いて、複合材を引き出しながら積層面の残部に複合材を積層させることができる。
また、第１の複合材供給部から第２の複合材供給部へ複合材巻回部材を受け渡す場合と比較して、第２の複合材供給部の構成を簡略化させることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層装置は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、を備え、前記第１のロボットは、先端部に第１のコネクタを有する第１のロボットアームと、該第１のコネクタに対して着脱可能で、かつ該第１のコネクタに装着された状態で該第１のコネクタと電気的に接続される第２のコネクタ、及び前記第１のロボットアームに装着された状態で該第１のロボットアームから露出された第３のコネクタを含み、かつ前記複合材を供給する複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、前記第２のロボットは、前記第３のコネクタに対して着脱可能で、かつ該第３のコネクタが装着された状態で該第３のコネクタと電気的に接続される第４のコネクタが先端部に設けられた第２のロボットアームと、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２のコンパクションローラと、を有する。
本発明によれば、金型の一方の側面側に配置された積層面の一部に複合材の一部を積層させる第１のロボットと、金型の他方の側面側に配置され、積層面の残部に複合材を積層させる第２のロボットと、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、上記構成とされた第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを有することで、１つの複合材供給部を第１及び第２のロボットアームに装着して使用することが可能となる。
これにより、第１及び第２のロボットアームに対してそれぞれ複合材供給部を設ける必要がなくなるため、複合材供給部の数の削減により、複合材積層装置のコストを低減することができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層装置において、前記複合材供給部は、前記複合材巻回部材を回転可能な状態で支持する支持部と、前記積層面上に供給される前記複合材を案内するガイド部と、前記支持部と前記ガイド部との間に設けられ、前記ガイド部に前記複合材を供給する供給用ローラと、前記供給用ローラと前記ガイド部との間に設けられ、前記複合材を切断する切断部と、を有してもよい。
このように、上記支持部、ガイド部、及び供給用ローラを有することで、複合材を供給する方向をガイド部で案内しながら複合材を供給することができる。また、切断部を有することで、複合材を所望の長さで切断することができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層装置において、前記金型は、前記金型の一方の側に配置された一方の側面と、前記金型の他方の側に配置された他方の側面と、を有し、前記金型の外面は、前記一方の側面、及び前記他方の側面を含んでもよい。
このように、金型の外面が一方の側面及び他方の側面を含む場合でも、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側面から他方の側面まで容易にアクセスすることができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る複合材積層方法は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、を備え、前記第１の積層工程では、第１のコンパクションローラを用いて前記積層面の一部に前記複合材を圧着させ、前記第２の積層工程では、第２のコンパクションローラを用いて前記積層面の残部に前記複合材を圧着させる。
本発明によれば、金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、一方の側に位置する積層面に複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、積層面の残部に複合材を積層させる第２の積層工程と、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、第１の積層工程において、第１のコンパクションローラを用いて、一方の側に位置する積層面の一部に配置された複合材の外面全体に所定の荷重を加えることで、積層面の一部と複合材とを精度良く圧着させることができる。
また、第２の積層工程において、第２のコンパクションローラを用いて、他方の側に位置する積層面の残部に配置された複合材の外面全体に所定の荷重を加えることで、積層面の残部と複合材とを精度良く圧着させることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層方法において、前記第２の積層工程では、前記第１のロボットが有する前記複合材が巻回された複合材巻回部材を第２のロボットが受け取った後、前記複合材巻回部材から前記複合材を供給してもよい。
このように、第１のロボットが有する複合材が巻回された複合材巻回部材を第２のロボットが受け取った後、複合材巻回部材から複合材を供給することで、第１のロボットから第２のロボットに向かう方向に複合材を連続供給して、積層面に複合材を積層させることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層方法において、前記第２の積層工程では、前記第１のロボットの外側に配置された前記複合材を前記第２のロボットが引き出しながら前記積層面の残部に前記複合材の残部を供給してもよい。
このように、第２のロボットが第１のロボットから複合材を引き出しながら積層面に複合材を供給することで、第１のロボットから第２のロボットに複合材巻回部材を受け渡す必要がなくなるため、第２のロボットの構成を簡略化して、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る複合材積層方法は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、を備え、前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させる。
本発明によれば、金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、一方の側に位置する積層面に複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、積層面の残部に複合材を積層させる第２の積層工程と、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、第１及び第２のロボットに対して電気的に接続することの可能な複合材供給部を用いて、積層面に複合材を積層させることで、２つの複合材供給部を設ける必要がないため、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層方法において、前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させてもよい。
このように、第１及び第２のロボットに対して電気的に接続することの可能な複合材供給部を用いて、積層面に複合材を積層させることで、２つの複合材供給部を設ける必要がないため、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る複合材積層方法は、金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、を備え、前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す受渡工程を有し、前記受渡工程では、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続させた状態で、前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを接続させ、その後、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続を解除することで、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す。
本発明によれば、金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、一方の側に位置する積層面に複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、積層面の残部に複合材を積層させる第２の積層工程と、を備えることで、第１のロボットがアクセスすることの困難な金型の他方の側に配置された積層面に第２のロボットがアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボットがアクセスすることの困難な金型の一方の側に配置された積層面に第１のロボットがアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボットを用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
また、このように、第１及び第２のロボットに対して電気的に接続することの可能な複合材供給部を用いて、積層面に複合材を積層させることで、２つの複合材供給部を設ける必要がないため、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、このような方法を用いて、第１のロボットから第２のロボットに複合材供給部を受け渡すことで、別途、複合材供給部を受け渡すための機構を設ける必要がないため、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層方法において、前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す受渡工程を有し、前記受渡工程では、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続させた状態で、前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを接続させ、その後、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続を解除することで、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡してもよい。
このような方法を用いて、第１のロボットから第２のロボットに複合材供給部を受け渡すことで、別途、複合材供給部を受け渡すための機構を設ける必要がないため、複合材積層装置の小型化を図ることができる。
また、上記本発明の一態様に係る複合材積層方法において、前記金型は、凸形状とされており、前記金型の外面は、前記一方の側に配置された一方の側面と、前記他方の側に配置された他方の側面と、を含んでもよい。
このように、金型の外面が一方の側面及び他方の側面を含む場合でも、装置の大型化を抑制した上で、金型の一方の側面から他方の側面まで容易にアクセスすることができる。
本発明によれば、装置の大型化を抑制した上で、ロボットアームが金型の一方の側から他方の側まで容易にアクセスすることができる。
本発明の第１の実施形態に係る複合材積層装置を模式的に示す平面図である。 図１に示す第１及び第２の複合材供給部の内部構成を説明するための平面図である。 図２に示す金型及び第１のロボットアームをＡ方向から視た側面図である。 第１のロボットから第２のロボットに複合材巻回部材が受け渡された状態を模式的に示す平面図である。 第２のロボットが金型の平面の上方に配置された積層面に複合材を積層させている状態を模式的に示す側面図である。 第２のロボットが金型の他方の側面の上方に配置された積層面への複合材の積層を完了させた状態を模式的に示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る複合材積層方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る複合材積層装置を模式的に示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る複合材積層装置を模式的に示す側面図（その１）であり、第１のロボットアームのみに複合材供給部が装着された状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る複合材積層装置を模式的に示す側面図（その２）であり、第１及び第２のロボットアームに複合材供給部が装着された状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る複合材積層装置を模式的に示す側面図（その３）であり、第２のロボットアームのみに複合材供給部が装着された状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る複合材積層方法を説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１～図６を参照して、第１の実施形態の複合材積層装置１０について説明する。図１～図６では、説明の便宜上、複合材積層装置１０の構成要素ではない金型１を図示する。また、図１では、図２に示す第１及び第２のコンパクションローラ２１，５１の図示を省略する。図３では、図２に示す鍔部２７Ａの図示を省略する。
図１～図６において、Ｘ方向は、金型１の外面１ａを構成する平面１ａｂの長さ方向を示している。図１、図２、及び図４において、Ｙ方向は、Ｙ方向に対して直交する金型１の幅方向（複合材２２の幅方向でもある）を示している。図３、図５、及び図６において、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に対して直交する金型１及び複合材積層装置１０の高さ方向を示している。
図１～図６において、同一構成部分には、同一符号を付す。
なお、第１の実施形態では、一例として、金型１の外面１ａに配置された構造体２（例えば、複合材料が積層された積層構造体）の外面２ａに複合材２２を積層させる場合を例に挙げて以下の説明を行う。
複合材積層装置１０は、第１のロボット１１と、第２のロボット１２と、を有する。
第１のロボット１１は、金型１の一方の側面１ａａ側に配置されている。
ここで、第１のロボット１１の具体的な構成について説明する前に、金型１と、金型１上に配置される構造体２と、について順次説明する。
金型１は、凸形状とされている。金型１は、側面視した状態において、台形とされている。金型１は、複合材２２が積層される構造体２が配置される外面１ａを有する。外面１ａは、Ｘ方向に配置された一方の側面１ａａ、平面１ａｂ、及び他方の側面１ａｃを有する。
一方の側面１ａａは、平面１ａｂに対して傾斜する面である。
平面１ａｂは、一方の側面１ａａと他方の側面１ａｃとの間に配置されている。平面１ａｂは、Ｘ方向に配置された一方の端が一方の側面１ａａと接続されており、Ｘ方向に配置された他方の端部が他方の側面１ａｃと接続されている。
他方の側面１ａｃは、平面１ａｂに対して傾斜する面である。
なお、第１の実施形態では、一例として、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃが傾斜する平面である場合を例に挙げて以下の説明を行うが、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃの形状は、これに限定されない。例えば、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃは、湾曲した湾曲面であってもよい。
また、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃと平面１ａｂとの境界部分の形状が丸みを帯びた形状であってもよい。さらに、平面１ａｂが湾曲した形状であってもよい。
金型１の外面１ａは、目的とする複合部材の形状に応じて、適宜設定することが可能である。
構造体２は、金型１の外面１ａに配置されている。構造体２は、一方の側面１ａａ、平面１ａｂ、及び他方の側面１ａｃ（外面１ａ）に沿って配置されている。
構造体２は、外面１ａと接触する面とは反対側に配置された外面２ａを有する。外面２ａは、複合材積層装置１０から供給される複合材２２が積層される積層面３として機能する。
構造体２は、例えば、航空機の主翼や胴体等の一部となる部材であり、構造体２の外面２ａに複数の複合材を積層することで、航空機の主翼や胴体等が製造される。
次に、第１のロボット１１の構成について説明する。
第1のロボット１１は、第１の支持機構１５と、第１のロボットアーム１７と、アーム駆動部（図示せず）と、第１の複合材供給部１９と、第１のコンパクションローラ２１と、ローラ駆動部（図示せず）と、を有する。
第１の支持機構１５は、金型１の一方の側面１ａａ側に配置されている。第１の支持機構１５は、第１のロボットアーム１７の基端部を支持するとともに、第１のロボットアーム１７をＹ方向にスライドさせる機構を有する。
第１のロボットアーム１７は、アーム駆動部（図示せず）によりＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能な構成とされている。第１のロボット１１は、金型１の一方の側面１ａａから金型１の一方の側面１ａａ側に位置する平面１ａｂまでアクセス可能な構成とされている。
第１の複合材供給部１９は、筐体２５と、支持部２７と、複合材巻回部材２９と、引き出し用ローラ３２と、供給用ローラ３５，３６と、ローラ制御部（図示せず）と、ガイド部３８と、切断部４１と、を有する。
筐体２５は、第１のロボットアーム１７の先端部に設けられている。筐体２５は、Ｙ方向に延びる筒状の部材であり、Ｙ方向に位置する両端が開放端とされている。筐体２５は、筐体２５の上端から下端に向かうにつれて、Ｘ方向の幅が狭くなる形状とされている。筐体２５内には、収容空間２５Ａが区画されている。
筐体２５の下端には、Ｙ方向に延びる溝部２５Ｂが形成されている。溝部２５Ｂは、収容空間２５Ａと連通している。
上記構成とされた筐体２５は、支持部２７、複合材巻回部材２９、引き出し用ローラ３２、供給用ローラ３５，３６、ローラ駆動部（図示せず）、ガイド部３８、及び切断部４１を収容している。つまり、支持部２７、複合材巻回部材２９、引き出し用ローラ３２、供給用ローラ３５，３６、ガイド部３８、及び切断部４１は、収容空間２５Ａに配置されている。
なお、第１の実施形態では、Ｙ方向に位置する筐体２５の両端が開放端の場合を例に挙げて説明したが、例えば、Ｙ方向に位置する筐体２５の両端に開閉可能な扉を設けてもよい。
支持部２７は、収容空間２５Ａのうち、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置されている。支持部２７は、支持部本体２７Ａと、鍔部２７Ｂと、を有する。
支持部本体２７Ａは、Ｙ方向に延びる棒状の部材であり、筐体２５により支持されている。第１のロボット１１が積層面３に複合材２２を積層させる際、支持部本体２７Ａは、複合材巻回部材２９の中心部に形成された中空部に挿入される。
支持部本体２７Ａは、複合材２２が巻回された複合材巻回部材２９が回転可能な状態で、複合材巻回部材２９を支持する。支持部本体２７Ａの径は、複合材巻回部材２９の中空部の径よりも小さくなるように構成されている。支持部本体２７Ａは、支持部本体２７Ａの先端側から複合材巻回部材２９の中空部に挿入される。
鍔部２７Ｂは、支持部本体２７Ａの基端部側に設けられている。鍔部２７Ｂは、支持部本体２７Ａの径方向外側に突出したリング状の部材である。鍔部２７Ｂは、Ｙ方向に配置された複合材巻回部材２９の一方の端が当接される部分である。鍔部２７Ｂは、Ｙ方向における複合材巻回部材２９の位置を規制するための部材である。
上記構成とされた支持部２７は、複合材巻回部材２９を着脱することが可能な構成とされている。
複合材巻回部材２９は、複合材２２がロール状に巻回された部材であり、中央部にＹ方向に延びる中空部が形成されている。
引き出し用ローラ３２は、収容空間２５Ａの上部で、かつ支持部２７よりも第１のロボットアーム１７側に配置されている。
引き出し用ローラ３２は、軸部３２Ａと、ローラ本体３２Ｂと、を有する。軸部３２Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部３２Ａは、ローラ本体３２Ｂが回転可能な状態でローラ本体３２Ｂを支持している。軸部３２Ａは、回転可能な状態で筐体２５に支持されている。
ローラ本体３２Ｂは、Ｙ方向に延びる円柱形状とされたローラである。ローラ本体３２Ｂは、支持部２７から引き出し用ローラ３２に向かう方向（Ｘ方向）に、複合材巻回部材２９に巻回された複合材２２を引き出す。複合材巻回部材２９から引き出された複合材２２は、ローラ本体３２Ｂの外面３２Ｂａと接触している。
供給用ローラ３５は、引き出し用ローラ３２の下方に配置されている。供給用ローラ３５は、Ｙ方向に延びている。
供給用ローラ３５は、軸部３５Ａと、ローラ本体３５Ｂと、を有する。軸部３５Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部３５Ａは、ローラ本体３５Ｂが回転可能な状態でローラ本体３５Ｂを支持している。軸部３５Ａは、回転可能な状態で筐体２５に支持されている。
ローラ本体３５Ｂは、円柱形状とされた部材であり、複合材２２と接触する外面３５Ｂａを有する。
供給用ローラ３６は、軸部３６Ａと、ローラ本体３６Ｂと、を有する。軸部３６Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部３６Ａは、Ｘ方向において、軸部３５Ａと対向している。
軸部３６Ａは、ローラ本体３６Ｂが回転可能な状態でローラ本体３６Ｂを支持している。軸部３６Ａは、回転可能な状態で筐体２５に支持されている。
ローラ本体３６Ｂは、円柱形状とされた部材であり、複合材２２と接触する外面３６Ｂａを有する。ローラ本体３６Ｂは、Ｘ方向に延びている。ローラ本体３６Ｂは、Ｘ方向において、複合材２２を挟んで、ローラ本体３６Ｂと対向している。
上記構成とされた供給用ローラ３５，３６は、ローラ駆動部（図示せず）により、図３に示す矢印方向に回転させられることで、複合材巻回部材２９から複合材２２を引き出し、ガイド部３８に複合材２２を供給する。
ガイド部３８は、第１の板部３８Ａと、第２の板部３８Ｂと、溝３８Ｃと、を有する。
第１及び第２の板部３８Ａ，３８Ｂは、Ｘ方向において対向するように、筐体２５の溝２５Ｂに設けられている。
溝３８Ｃは、第１の板部３８Ａと第２の板部３８Ｂとの間に形成されている。Ｙ方向における溝３８Ｃの両端は、開放端とされている。Ｘ方向における溝３８Ｃの幅は、複合材２２を通過させることが可能な大きさとされている。
上記構成とされたガイド部３８は、積層面３に複合材２２を案内する。
上述したように、Ｙ方向における筐体２５の両端、及びＹ方向におけるガイド部３８の両端は、開放端とされている。これにより、第１のロボット１１は、複合材巻回部材２９
を除いた第１の複合材供給部１９の構成をＹ方向にスライドさせることで、筐体２５の外側に、一部の複合材２２が積層面３に積層された複合材巻回部材２９を移動させることが可能な構成とされている。
切断部４１は、供給用ローラ３５，３６とガイド部３８との間に設けられており、筐体２５により支持されている。切断部４１は、複合材２２を挟み込むように配置されている。切断部４１は、必要に応じて複合材２２を切断する。
第１のコンパクションローラ２１は、第１の複合材供給部１９の外側に設けられている。第１のコンパクションローラ２１は、回転可能なローラ本体２１Ａを有する。
積層面３への複合材２２の積層時において、ローラ本体２１Ａは、複合材２２の外面２２ａに当接された状態で、外面２２ａを転がりながら移動することで、所定の圧力を複合材２２に加え、積層面３に複合材２２を圧着させる。
ローラ制御部（図示せず）は、第１のコンパクションローラ２１の位置やローラ本体２１Ａに加える荷重等の制御を行う。
第２のロボット１２は、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置されている。
第２のロボット１２は、第２の支持機構４５と、第２のロボットアーム４７と、アーム駆動部（図示せず）と、第２の複合材供給部４９と、第２のコンパクションローラ５１と、ローラ駆動部（図示せず）と、を有する。
第２の支持機構４５は、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置されている。第２の支持機構４５は、第２のロボットアーム４７の基端部を支持するとともに、第２のロボットアーム４７をＹ方向にスライドさせる機構を有する。
第２のロボットアーム４７は、アーム駆動部（図示せず）によりＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能な構成とされている。第２のロボットアーム４７は、第２のロボットアーム４７及び第２の複合材供給部４９が第１のロボットアーム１７及び第１の複合材供給部１９と衝突しない位置に移動している。
例えば、第１のロボット１１が積層面３に複合材２２を積層させている段階において、第２のロボットアーム４７及び第２の複合材供給部４９は、Ｙ方向に退避している（図１参照）。
第２のロボット１２は、第１のロボット１１がアクセス可能な金型１の平面１ａｂ上の位置から他方の側面１ａｃまでアクセス可能な構成とされている。
第２の複合材供給部４９は、筐体５５と、支持部５７と、引き出し用ローラ６２と、供給用ローラ６５，６６と、ローラ制御部（図示せず）と、ガイド部６８と、複合材２２が配置される切断空間７１Ａを形成する切断部７１と、を有する。
第２の複合材供給部４９は、複合材２２を積層途中の第１の複合材供給部１９から複合材巻回部材２９を受け取り、複合材２２を供給させながら残りの積層面３に複合材を積層させる。
筐体５５は、第２のロボットアーム４７の先端部に設けられている。筐体５５は、Ｙ方向に延びる筒状の部材であり、Ｙ方向に位置する両端が開放端とされている。筐体５５は、筐体５５の上端から下端に向かうにつれて、Ｘ方向の幅が狭くなる形状とされている。筐体５５内には、収容空間５５Ａが区画されている。
筐体５５の下端には、Ｙ方向に延びる溝部５５Ｂが形成されている。溝部５５Ｂは、収容空間５５Ａと連通している。
上記構成とされた筐体５５は、第１のロボット１１が複合材２２を積層させている状態（図１及び図２に示す状態）において、支持部５７、引き出し用ローラ６２、供給用ローラ６５，６６、ローラ駆動部（図示せず）、ガイド部６８、及び切断部７１を収容している。つまり、この状態において、収容空間５５Ａには、支持部５７、引き出し用ローラ６２、供給用ローラ６５，６６、ローラ駆動部（図示せず）、ガイド部６８、及び切断部７１が配置されている。
そして、第２のロボット１２が複合材を積層させる際（図４～図６に示す状態）、筐体５５は、上記構成の他に、第１の複合材供給部１９から受け取った複合材巻回部材２９をさらに収容する。つまり、この段階では、収容空間５５Ａに複合材巻回部材２９が配置される。
支持部５７は、収容空間５５Ａのうち、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置されている。支持部５７は、支持部本体５７Ａと、鍔部５７Ｂと、を有する。
支持部本体５７Ａは、Ｙ方向に延びる棒状の部材であり、筐体５５により支持されている。第２のロボット１２が積層面３に複合材２２を積層させる際、支持部本体５７Ａは、複合材巻回部材２９の中心部に形成された中空部に挿入される。
支持部本体５７Ａは、複合材２２が巻回された複合材巻回部材２９が回転可能な状態で、複合材巻回部材２９を支持する。支持部本体５７Ａの径は、複合材巻回部材２９の中空部の径よりも小さくなるように構成されている。支持部本体５７Ａの径は、例えば、支持部本体２７Ａの径と同じ大きさにすることが可能である。支持部本体５７Ａは、支持部本体５７Ａの先端側から複合材巻回部材２９の中空部に挿入される。
鍔部５７Ｂは、支持部本体５７Ａの基端部側に設けられている。鍔部５７Ｂは、支持部本体５７Ａの径方向外側に突出したリング状の部材である。鍔部５７Ｂは、Ｙ方向に配置された複合材巻回部材２９の一方の端が当接される部分である。鍔部５７Ｂは、Ｙ方向における複合材巻回部材２９の位置を規制するための部材である。
上記構成とされた支持部５７は、複合材巻回部材２９を着脱することが可能な構成とされている。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、支持部本体５７Ａの先端は、支持部本体２７Ａの先端と対向している。また、支持部本体５７Ａの先端は、Ｙ方向において支持部本体２７Ａの先端と対向している。また、支持部本体５７Ａの軸線は、支持部本体２７Ａの軸線の延長線上に配置されている。
引き出し用ローラ６２は、収容空間５５Ａの上部で、かつ支持部５７よりも金型１の一方の側面１ａａ側に配置されている。
引き出し用ローラ６２は、軸部６２Ａと、ローラ本体６２Ｂと、を有する。軸部６２Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部６２Ａは、ローラ本体６２Ｂが回転可能な状態でローラ本体６２Ｂを支持している。軸部６２Ａは、回転可能な状態で筐体５５に支持されている。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、軸部６２Ａの端は、軸部３２Ａの端と対向している。また、軸部６２Ａの軸線は、軸部３２Ａの軸線の延長線上に配置されている。
ローラ本体６２Ｂは、Ｙ方向に延びる円柱形状とされたローラである。ローラ本体６２Ｂは、支持部５７から引き出し用ローラ６２に向かう方向（Ｘ方向）に、複合材巻回部材２９に巻回された複合材２２を引き出す。複合材巻回部材２９から引き出された複合材２２は、ローラ本体６２Ｂの外面６２Ｂａと接触している。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、ローラ本体６２Ｂの端は、ローラ本体３２Ｂの端と対向している。また、ローラ本体６２Ｂの軸線は、ローラ本体３２Ｂの軸線の延長線上に配置されている。
ローラ本体６２Ｂの外径は、ローラ本体３２Ｂの外径と等しくなるように構成されている。
供給用ローラ６５は、引き出し用ローラ６２の下方に配置されている。供給用ローラ６５は、Ｙ方向に延びている。
供給用ローラ６５は、軸部６５Ａと、ローラ本体６５Ｂと、を有する。軸部６５Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部６５Ａは、ローラ本体６５Ｂが回転可能な状態でローラ本体６５Ｂを支持している。軸部６５Ａは、回転可能な状態で筐体５５に支持されている。
ローラ本体６５Ｂは、円柱形状とされた部材であり、複合材２２と接触する外面６５Ｂａを有する。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、軸部６５Ａの端は、軸部３５Ａの端と対向している。また、軸部６５Ａの軸線は、軸部３５Ａの軸線の延長線上に配置されている。
また、筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態において、ローラ本体６５Ｂの端は、ローラ本体３５Ｂの端と対向している。また、ローラ本体６５Ｂの軸線は、ローラ本体３５Ｂの軸線の延長線上に配置されている。
ローラ本体６５Ｂの外径は、ローラ本体３５Ｂの外径と等しくなるように構成されている。
供給用ローラ６６は、軸部６６Ａと、ローラ本体６６Ｂと、を有する。軸部６６Ａは、Ｙ方向に延びている。軸部６６Ａは、Ｘ方向において、軸部６５Ａと対向している。
軸部６６Ａは、ローラ本体６６Ｂが回転可能な状態でローラ本体６６Ｂを支持している。軸部６６Ａは、回転可能な状態で筐体５５に支持されている。
ローラ本体６６Ｂは、複合材２２と接触する外面６６Ｂａを有する。ローラ本体６６Ｂは、Ｙ方向に延びている。ローラ本体６６Ｂは、Ｘ方向において、複合材２２を挟んで、ローラ本体６６Ｂと対向している。
ローラ本体６６Ｂは、円柱形状とされた部材であり、複合材２２と接触する外面６６Ｂａを有する。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、軸部６６Ａの端は、軸部３６Ａの端と対向している。また、軸部６６Ａの軸線は、軸部３６Ａの軸線の延長線上に配置されている。
また、筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態において、ローラ本体６６Ｂの端は、ローラ本体３６Ｂの端と対向している。また、ローラ本体６６Ｂの軸線は、ローラ本体３６Ｂの軸線の延長線上に配置されている。
ローラ本体６６Ｂの外径は、ローラ本体３６Ｂの外径と等しくなるように構成されている。
上記構成とされた供給用ローラ６５，６６は、ローラ駆動部（図示せず）により、図５に示す矢印方向に回転させられることで、複合材巻回部材２９から複合材２２を引き出し、ガイド部６８に複合材２２を供給する。
ガイド部６８は、第１の板部６８Ａと、第２の板部６８Ｂと、溝６８Ｃと、を有する。
第１及び第２の板部６８Ａ，６８Ｂは、Ｘ方向において対向するように、筐体５５の溝部５５Ｂ設けられている。
溝６８Ｃは、第１の板部６８Ａと第２の板部６８Ｂとの間に形成されている。Ｙ方向における溝６８Ｃの両端は、開放端とされている。Ｘ方向における溝６８Ｃの幅は、複合材２２を通過させることが可能な大きさとされている。上記構成とされたガイド部６８は、積層面３に複合材２２を案内する。
筐体２５と筐体５５とがＹ方向において向かい合った状態（図１、図２、及び図４に示す状態）において、第１の板部６８Ａの端面は、Ｙ方向において第１の板部３８Ａの端面と対向しており、第２の板部６８Ｂの端面は、Ｙ方向において第２の板部３８Ｂの端面と対向している。
溝６８Ｃは、Ｙ方向において溝３８Ｃと対向している。Ｘ方向における溝６８Ｃの幅は、溝３８Ｃの幅と等しくなるように構成されている。
切断部７１は、供給用ローラ６５，６６とガイド部６８との間に設けられており、筐体５５により支持されている。切断部７１は、複合材２２を挟み込むように配置されている。切断部７１は、必要に応じて切断空間７１Ａに配置された複合材２２を切断する。
第２のコンパクションローラ５１は、第２の複合材供給部４９の外側に設けられている。第２のコンパクションローラ５１は、回転可能なローラ本体５１Ａを有する。
積層面３への複合材２２の積層時において、ローラ本体５１Ａは、複合材２２の外面２２ａに対して所定の荷重を加えた状態で、外面２２ａを転がりながら移動することで、積層面３に複合材２２を圧着させる。
ローラ制御部（図示せず）は、第２のコンパクションローラ５１の位置やローラ本体５１Ａに加える荷重等の制御を行う。
ここで、図２及び図４を参照して、第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部４９への複合材巻回部材２９の受け渡し方法について説明する。
初めに、第１の複合材供給部１９がアクセス可能な位置まで、第１の複合材供給部１９を用いて、積層面３に複合材を積層させ、その後、第１の複合材供給部１９を静止させる。
次いで、図２に示すように、Ｙ方向において筐体２５と筐体５５とが対向するように、第２の複合材供給部４９を移動させる。
次いで、Ｙ方向のうち、第２の複合材供給部４９から離間する方向に第１の複合材供給部１９を徐々に移動させる。このとき、Ｙ方向のうち、第１の複合材供給部１９に近づく方向に第２の複合材供給部４９を徐々に移動させる。
このように、第１及び第２の複合材供給部１９，４９を同一方向（Ｙ方向）に移動させることで、支持部本体２７Ａにより支持された複合材巻回部材２９の中空部に支持部本体５７Ａを挿入して、第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部４９に複合材巻回部材２９の巻回された部分を受け渡すことができる。
また、第１及び第２の複合材供給部１９，４９を同一方向（Ｙ方向）に移動させることで、引き出し用ローラ３２、供給用ローラ３５，３６、ガイド部３８、及び切断部４１から引き出し用ローラ６２、供給用ローラ６５，６６、ガイド部６８、及び切断部７１の切断空間７１Ａへ複合材巻回部材２９から引き出された複合材２２を引き渡すことができる。
これにより、第２の複合材供給部４９は、第１の複合材供給部１９で使用した複合材巻回部材２９を用いて、第１の複合材供給部１９がアクセスすることが困難な平面１ａｂの一部及び他方の側面１ａｃに配置された構造体２の積層面３に複合材２２を積層させることができる。
なお、第２の複合材供給部４９から第１の複合材供給部１９に複合材巻回部材２９を受け渡す場合には、第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部４９に複合材巻回部材２９を受け渡す際に第１及び第２の複合材供給部１９，４９を移動させる方向とは逆の方向（Ｙ方向）に第１及び第２の複合材供給部１９，４９を移動させることで行う。
第１の実施形態の複合材積層装置１０によれば、金型１の一方の側面１ａａ側に配置された積層面３の一部に複合材２２の一部を積層させる第１のロボット１１と、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置され、積層面３の残部に複合材２２を積層させる第２のロボット１２と、を備えることで、第１のロボット１１がアクセスすることの困難な金型１の他方の側面１ａｃ側に配置された積層面３に第２のロボット１２がアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボット１２がアクセスすることの困難な金型１の一方の側面１ａａに配置された積層面３に第１のロボット１１がアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボット１１，１２を用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型１の両側面（一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃ）に容易にアクセスすることができる。
また、複合材巻回部材を有する第１の複合材供給部１９と、第１の複合材供給部１９から複合材巻回部材２９を受け取るとともに、該複合材巻回部材２９から複合材２２を供給する第２の複合材供給部４９を備えることで、第１のロボット１１から第２のロボット１２に向かう方向に複合材２２を連続供給して、積層面３に複合材２２を積層させることができる。
さらに、第1及び第２のコンパクションローラ２１，５１を有することで、第1及び第２のコンパクションローラ２１，５１を用いて、積層面３に積層される複合材２２の外面２２ａ全体を押圧することが可能となるので、積層面３に対して複合材２２を精度良く圧着させることができる。
ここで、図１～図７を参照して、上述した複合材積層装置１０を用いた第１の実施形態の複合材積層方法について説明する。
初めに、図７に示す処理が開始されると、Ｓ１では、第１の積層工程が行われる。
第１の積層工程では、金型１の一方の側面１ａａ側に配置された第１のロボット１１を用いて、一方の側面１ａａ側に位置する積層面３の一部（一方の側面１ａａ、及び一方の側面１ａａ側に配置された平面１ａｂの一部に配置された構造体２の積層面３）に複合材２２の一部を積層させる（図３参照）。
このとき、第１のコンパクションローラ２１を用いて、一方の側面１ａａ側に位置する積層面３の一部に配置された複合材２２の外面２２ａ全体に所定の荷重を加えることで、積層面３の一部と複合材２２とを精度良く圧着させることができる。
次いで、Ｓ２では、第２の積層工程が行われる。
第２の積層工程では、上述した手法により、第１の複合材供給部１９の複合材巻回部材２９を第２の複合材供給部４９に受け渡す。
その後、第２の複合材供給部４９に受け渡された複合材巻回部材２９から複合材２２を供給することで、他方の側面１ａｃ側に位置する積層面３の残部（他方の側面１ａｃ、及び他方の側面１ａｃ側に配置された平面１ａｂの残部に配置された構造体２の積層面３）に複合材２２の残部を積層させる（図５及び図６参照）。
このとき、第２のコンパクションローラ５１を用いて、他方の側面１ａｃ側に位置する積層面３の残部に配置された複合材２２の外面２２ａ全体に所定の荷重を加えることで、積層面３の残部と複合材２２とを精度良く圧着させることができる。
また、第１の複合材供給部１９の複合材巻回部材２９を第２の複合材供給部４９が受け取った後、複合材巻回部材２９から複合材２２を供給することで、第１のロボット１１から第２のロボット１２に向かう方向に複合材２２を連続供給して、積層面３に複合材２２を積層させることができる。
Ｓ２が終了すると、図７に示す処理が終了する。
第１の実施形態の複合材積層方法によれば、金型１の一方の側面１ａａ側に配置された第１のロボット１１を用いて、一方の側面１ａａ側に位置する積層面３に複合材２２の一部を積層させる第１の積層工程と、金型１の他方の側面１ａｃ側に配置された第２のロボット１２を用いて、積層面３の残部に複合材２２を積層させる第２の積層工程と、を備えることで、第１のロボット１１がアクセスすることの困難な金型１の他方の側面１ａｃ側に配置された積層面３に第２のロボット１２がアクセスすることが可能になるととともに、第２のロボット１２がアクセスすることの困難な金型１の一方の側面１ａａ側に配置された積層面３に第１のロボット１１がアクセスすることが可能になる。
これにより、第１及び第２のロボット１１，１２を用いて、装置の大型化を抑制した上で、金型１の両側面（一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃ）に容易にアクセスすることができる。
なお、第１の実施形態では、積層面３に一層の複合材２２を積層させる場合を例に挙げて説明したが、第１の複合材供給部１９と第２の複合材供給部４９との間で複合材巻回部材２９の受け渡しを行いながら、上述したＳ１と、Ｓ２と、を繰り返し行うことで、積層面３上に複数層の複合材２２を積層させてもよい。
また、積層面３上に複数層の複合材２２を積層させる場合、第１のロボット１１から第２のロボット１２に向かう方向に複合材２２を積層させた後、第２のロボット１２から第１のロボット１１に向かう方向に複合材２２を積層させてもよい。
また、第１の実施形態では、複合材積層装置の一例として、筐体２５内に支持部２７が配置された複合材積層装置１０を例に挙げて説明したが、筐体２５の外側に支持部２７が配置され、かつ支持部５７を有していない第２の複合材供給部を備えた複合積層装置にも適用可能である。
また、第１の実施形態では、積層面３の一例として、構造体２の外面２ａを例に挙げて説明したが、金型１の外面１ａを積層面３として用いてもよい。
（第２の実施形態）
図８を参照して、本発明の第２の実施形態の複合材積層装置７５について説明する。図８において、図１～図６に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
複合材積層装置７５は、第１の実施形態の複合材積層装置１０を構成する第２のロボット１２に替えて、第２のロボット７６を有すること以外は、複合材積層装置１０と同様な構成とされている。
第２のロボット７６は、第２のロボット１２を構成する第２の複合材供給部４９に替えて、第２の複合材供給部７７を有すること以外は、第２のロボット１２と同様に構成されている。
第２の複合材供給部７７は、第２の複合材供給部４９を構成する筐体５５、支持部５７、引き出し用ローラ６２、供給用ローラ６５，６６に替えて、筐体７８、複合材引掛部８１、及び引掛部駆動機構（図示せず）を有すること以外は、第２の複合材供給部４９と同様に構成されている。
筐体７８は、第１の実施形態で説明した筐体５５のうち、第１のロボット１１側に位置する側面板に開口部７８Ｂを形成したこと以外は、筐体５５と同様に構成されている。
開口部７８Ｂは、複合材２２を通過させるための窓として機能する。
複合材引掛部８１は、軸部８１Ａと、ローラ８１Ｂと、を有する。軸部８１Ａは、複合材２２の幅方向に延びている。ローラ８１Ｂは、軸部８１Ａの外側に設けられており、複合材２２の幅方向に延びている。ローラ８１Ｂの形状は、円柱形状とされている。ローラ８１Ｂは、軸部８１Ａとともに回転する。
ローラ８１Ｂは、第１の複合材供給部１９の外側に供給された複合材２２と接触する外面８１Ｂａを有する。
引掛部駆動機構（図示せず）は、複合材引掛部８１を回転可能な状態で支持するとともに、Ｘ方向、Ｚ方向、及び複合材２２の幅方向（Ｘ方向及びＺ方向に対して直交する方向）に複合材引掛部８１を移動させるための機構である。
引掛部駆動機構は、筐体７８、ガイド部６８、及び切断部７１からなる構造体とは独立して、複合材引掛部８１を移動させる。
ここで、第１の複合材供給部１９のガイド部３８の外側に供給された複合材２２を第２の複合材供給部７７の筐体７８内に導く方法について説明する。
初めに、第１のロボット１１が積層面３の一部に複合材２２の一部を積層させた段階で、金型１から離間するＺ方向に第１の複合材供給部１９を退避させる。
次いで、Ｚ方向において、第１の複合材供給部１９の下方に第２の複合材供給部７７が位置するように第２の複合材供給部７７を移動させた後、第２の複合材供給部７７をＸ方向に移動させる。このとき、複合材２２の幅方向から視て、複合材引掛部８１が複合材２２の外面２２ａよりも第１のロボット１１側に位置するように、第２の複合材供給部７７を移動させる。
この段階において、筐体７８、ガイド部６８、切断部７１、及び複合材引掛部８１は、複合材２２の幅方向一方側に位置している。
次に、筐体７８、ガイド部６８、及び切断部７１からなる構造体の位置はそのままで、Ｘ方向において、複合材引掛部８１のローラ８１Ｂの外面８１Ｂａと複合材２２の外面２２ａとが対向するように、複合材２２の幅方向他方側に複合材引掛部８１を移動させる。
次いで、金型１の一方の側面１ａａから他方の側面１ａｃに向かう方向に、筐体７８、ガイド部６８、切断部７１、及び複合材引掛部８１を移動させる。
この段階では、ローラ８１Ｂの外面８１Ｂａと複合材２２の外面２２ａとが接触し、金型１の一方の側面１ａａから他方の側面１ａｃに向かう方向に複合材２２の一部が移動させられる。
この時点では、複合材引掛部８１のみが金型１の上方に配置されており、筐体７８、ガイド部６８、及び切断部７１からなる構造体は、複合材２２の幅方向一方側に配置されている。
また、複合材２２の幅方向から視た際に、複合材引掛部８１の下方に位置する複合材２２が溝６８Ｃ及び切断空間７１Ａと対向するように、筐体７８、ガイド部６８、切断部７１、及び複合材引掛部８１を移動させる。
次いで、筐体７８、ガイド部６８、及び切断部７１からなる構造体を複合材２２の幅方向他方側に移動させることで、筐体７８内に複合材２２及び複合材引掛部８１を収容させるとともに、切断空間７１Ａ及び溝６８Ｃに複合材２２を配置させる（図８参照）。
これにより、ガイド部３８の外側に供給された複合材２２が第２の複合材供給部７７に受け渡される。
第２の実施形態の複合材積層装置７５によれば、第１の複合材供給部１９の外側に供給された複合材２２の幅方向に延び、複合材２２の幅方向において、複合材２２と接触した状態で複合材２２を引っ掛ける複合材引掛部８１を有することで、第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部７７へ複合材巻回部材２９を受け渡すことなく、第２の複合材供給部７７を用いて、複合材２２を引き出しながら積層面３の残部に複合材２２を積層させることができる。
また、第１の実施形態で説明した第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部４９へ複合材巻回部材２９を受け渡す場合と比較して、第２の複合材供給部７７の構成を簡略化させることができる。
なお、第２の実施形態では、第２の複合材供給部の一例として、第２の複合材供給部７７を例に挙げて説明したが、第２の複合材供給部７７に替えて、複合材２２を吸着することの可能な吸着機構を有する第２の複合材供給部を用いてもよい。
また、第２の実施形態では、金型１の一方の側面１ａａ側に第１のロボット１１を配置させ、他方の側面１ａｃ側に第２のロボット７６を配置させた場合を例に挙げて説明したが、一方の側面１ａａ側に第２のロボット７６を配置させ、他方の側面１ａｃ側に第１のロボット１１を配置させてもよい。
次に、上述した複合材積層装置７５を用いた第２の実施形態の複合材積層方法について説明する。
第２の実施形態の複合材積層方法は、図７に示す第２の積層工程（Ｓ２）で行う第１の複合材供給部１９から第２の複合材供給部４９に複合材巻回部材２９を受け渡す処理に替えて、切断空間７１Ａ及びガイド部６８の溝６８Ｃに複合材２２を配置させる処理を行うとともに、複合材引掛部８１により複合材巻回部材２９から複合材２２を引き出しながら積層面３の残部に複合材２２の残部を積層させること以外は、第１の実施形態の複合材積層方法と同様な手法で行うことができる。
第２の実施形態の複合材積層方法によれば、第２のロボット７６が第１のロボット１１から複合材２２を引き出しながら積層面３に複合材２２を供給することで、第１のロボット１１から第２のロボットに複合材巻回部材２９を受け渡す必要がなくなる。これにより、第２のロボット７６の構成を簡略化することが可能となるため、複合材積層装置７５の小型化を図ることができる。
（第３の実施形態）
図９～図１１を参照して、本発明の第３の実施形態に係る複合材積層装置９０について説明する。図９において、図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。また、図１０及び図１１において、図９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
複合材積層装置９０は、第１のロボット９１と、第２のロボット９２と、を有する。
第１のロボット９１は、第１の実施形態で説明した第１のロボット１１を構成する第１のロボットアーム１７及び第１の複合材供給部１９に替えて、第１のロボットアーム９４及び複合材供給部９５を有すること以外は、第１のロボット１１と同様に構成されている。
第１のロボットアーム９４は、先端部に第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂを有すること以外は第１のロボットアーム１７と同様な構成とされている。
第１のコネクタ９４Ａは、電源供給用のコネクタである。第１のコネクタ９４Ｂは、通信用のコネクタである。第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂは、凹んだ形状のコネクタである。
複合材供給部９５は、第１の実施形態で説明した第１の複合材供給部１９の構成要素に、さらに第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂ、及び第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂを有すること以外は、第１の複合材供給部１９と同様に構成されている。
第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂは、第１のロボット９１側に位置する筐体２５の側壁から第１のロボット９１に向かう方向に突出するように設けられている。
第２のコネクタ９９Ａは、電源供給用のコネクタであり、第１のコネクタ９４Ａに対して着脱可能な構成とされている。
第２のコネクタ９９Ｂは、通信用のコネクタであり、第１のコネクタ９４Ｂに対して着脱可能な構成とされている。
第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂは、第２のロボット９２側に位置する筐体２５の側壁から第２のロボット９２に向かう方向に突出するように設けられている。
第３のコネクタ１０１Ａは、電源供給用のコネクタである。第３のコネクタ１０１Ｂは、通信用のコネクタである。
第２のロボットアーム９７は、先端部に第４のコネクタ９７Ａ，９７Ｂを有すること以外は第２のロボットアーム４７と同様な構成とされている。
第４のコネクタ９７Ａは、電源供給用のコネクタであり、第３のコネクタ１０１Ａに対して着脱可能な構成とされている。
第４のコネクタ９７Ｂは、通信用のコネクタであり、第３のコネクタ１０１Ｂに対して着脱可能な構成とされている。
上述した複合材供給部９５は、第１及び第２のロボットアーム９７，９７に対して着脱可能な構成とされている。
図９に示すように、第１のロボットアーム９４の第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂに複合材供給部９５の第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂが装着され、かつ複合材供給部９５に第２のロボットアーム９７が装着されていない状態において、第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂは、第１のロボットアーム９４から露出されている。
また、図１１に示すように、第２のロボットアーム９７の第４のコネクタ９７Ａ，９７Ｂに複合材供給部９５の第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂが装着され、かつ複合材供給部９５に第１のロボットアーム９４が装着されていない状態において、第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂは、第２のロボットアーム９７から露出されている。
第３の実施形態の複合材積層装置９０によれば、上記構成とされた第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂ、第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂ、第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂ、及び第４のコネクタ９７Ａ，９７Ｂを有することで、１つの複合材供給部９５を第１及び第２のロボットアーム９７，９７に装着して使用することが可能となる。
これにより、第１及び第２のロボットアーム９４，９７に対してそれぞれ複合材供給部を設ける必要がなくなるため、複合材供給部の数の削減することが可能となる。これにより、複合材積層装置９０の小型化を図ることができる。
次に、図１２を参照して、上述した複合材積層装置９０を用いた第３の実施形態の複合材積層方法について説明する。図１２において、図７に示すフローチャートと同一のステップには、同一の符号を付す。
第３の実施形態の複合材積層方法は、Ｓ１（第１の積層工程）とＳ２（第２の積層工程）との間に、Ｓ３（受渡工程）を設けたこと以外は、第１の実施形態の複合材積層方法と同様に構成されている。
Ｓ３では、第１のロボットアーム９４から第２のロボットアーム９７に複合材供給部９５を受け渡す処理が行われる（受渡工程）。
図９～図１１に示すように、受渡工程では、第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂに第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂを接続させた状態で、第３のコネクタ１０１Ａ，１０１Ｂと第４のコネクタ９７Ａ，９７Ｂとを接続させ、その後、第１のコネクタ９４Ａ，９４Ｂと第２のコネクタ９９Ａ，９９Ｂとの接続を解除することで、第１のロボットアーム９４から第２のロボットアーム９７に複合材供給部９５を受け渡す。
第３の実施形態の複合材積層方法によれば、上述した手法を用いて、第１のロボットアーム９４から第２のロボットアーム９７に複合材供給部９５を受け渡すことで、別途、複合材供給部を受け渡すための機構を設ける必要がないため、複合材積層装置９０のコストを低減させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、第１～第３の実施形態では、一例として、筐体２５内に支持部２７及び複合材巻回部材２９が収容された場合を例に挙げて説明したが、支持部２７及び複合材巻回部材２９を筐体２５の外側に配置させてもよい。本発明は、このような構成とされた複合材積層装置にも適用可能である。
また、第１～第３の実施形態では、金型の一例として、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃを有する金型１を例に挙げて説明した、本発明は、一方の側面１ａａ及び他方の側面１ａｃを有していなくて、かつＸ方向の平面１ａｂの長さが長い金型にも適用可能である。
１…金型
１ａ，２ａ，２２ａ，３２Ｂａ，３５Ｂａ，３６Ｂａ，６２Ｂａ，６５Ｂａ，６６Ｂａ，８１Ｂａ…外面
１ａａ…一方の側面
１ａｂ…平面
１ａｃ…他方の側面
２…構造体
３…積層面
１０，７５，９０…複合材積層装置
１１，９１…第１のロボット
１２，７６，９２…第２のロボット
１５…第１の支持機構
１７，９４…第１のロボットアーム
１９…第１の複合材供給部
２１…第１のコンパクションローラ
２２…複合材
２５，５５，７８…筐体
２５Ａ，５５Ａ…収容空間
２５Ｂ，５５Ｂ…溝部
２７，５７…支持部
２７Ａ，５７Ａ…支持部本体
２７Ｂ，５７Ｂ…鍔部
２９…複合材巻回部材
３２，６２…引き出し用ローラ
３２Ａ，３５Ａ，３６Ａ，６２Ａ，６５Ａ，６６Ａ，８１Ａ…軸部
２１Ａ，３２Ｂ，３５Ｂ，３６Ｂ，５１Ａ，６２Ｂ，６５Ｂ，６６Ｂ…ローラ本体
３５，３６，６５，６６…供給用ローラ
３８，６８…ガイド部
３８Ａ，６８Ａ…第１の板部
３８Ｂ，６８Ｂ…第２の板部
３８Ｃ，６８Ｃ…溝
４１，７１…切断部
４５…第２の支持機構
４７，９７…第２のロボットアーム
４９，７７…第２の複合材供給部
５１…第２のコンパクションローラ
７１Ａ…切断空間
７８Ｂ…開口部
８１…複合材引掛部
８１Ｂ…ローラ
９４Ａ，９４Ｂ…第１のコネクタ
９５…複合材供給部
９７Ａ，９７Ｂ…第４のコネクタ
９９Ａ，９９Ｂ…第２のコネクタ
１０１Ａ，１０１Ｂ…第３のコネクタ

Claims (14)

  1. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、
    前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、
    前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、
    を備え、
    前記第１のロボットは、第１のロボットアームと、該第１のロボットアームの先端部に設けられ、前記複合材を供給する第１の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、
    前記第１の複合材供給部は、前記複合材が巻回された複合材巻回部材を備え、
    前記第２のロボットは、第２のロボットアームと、該第２のロボットアームの先端部に設けられ、前記第１の複合材供給部から前記複合材巻回部材を受け取るとともに、前記複合材を供給する第２の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２のコンパクションローラと、を有する複合材積層装置。
  2. 前記第１の複合材供給部は、前記複合材巻回部材を回転可能な状態で支持する支持部と、
    前記積層面に供給される前記複合材を案内するガイド部と、
    前記支持部と前記ガイド部との間に設けられ、前記ガイド部に前記複合材を供給する供給用ローラと、
    前記供給用ローラと前記ガイド部との間に設けられ、前記複合材を切断する切断部と、
    を有する請求項１記載の複合材積層装置。
  3. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、
    前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、
    前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、
    を備え、
    前記第１のロボットは、第１のロボットアームと、該第１のロボットアームの先端部に設けられ、前記複合材を供給する第１の複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、
    前記第２のロボットは、第２のロボットアームと、該第２のロボットアームの先端部に設けられ、前記第１の複合材供給部から供給された前記複合材を前記積層面に供給する第２の複合材供給部と、
    前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２のコンパクションローラと、を有し、
    前記第２の複合材供給部は、前記第１の複合材供給部の外側に供給された前記複合材の幅方向に延び、該複合材の幅方向において、該複合材と接触した状態で該複合材を引っ掛ける複合材引掛部を有する複合材積層装置。
  4. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層装置であって、
    前記金型の一方の側に配置された前記積層面の一部に前記複合材の一部を積層させる第１のロボットと、
    前記金型の他方の側に配置され、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２のロボットと、
    を備え、
    前記第１のロボットは、先端部に第１のコネクタを有する第１のロボットアームと、該第１のコネクタに対して着脱可能で、かつ該第１のコネクタに装着された状態で該第１のコネクタと電気的に接続される第２のコネクタ、及び前記第１のロボットアームに装着された状態で該第１のロボットアームから露出された第３のコネクタを含み、かつ前記複合材を供給する複合材供給部と、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第１のコンパクションローラと、を有し、
    前記第２のロボットは、前記第３のコネクタに対して着脱可能で、かつ該第３のコネクタが装着された状態で該第３のコネクタと電気的に接続される第４のコネクタが先端部に設けられた第２のロボットアームと、前記複合材の外面側から該複合材を前記積層面に押し当てる第２のコンパクションローラと、
    を有する複合材積層装置。
  5. 前記複合材供給部は、前記複合材が巻回された複合材巻回部材を回転可能な状態で支持する支持部と、
    前記積層面に供給される前記複合材を案内するガイド部と、
    前記支持部と前記ガイド部との間に設けられ、前記ガイド部に前記複合材を供給する供給用ローラと、
    前記供給用ローラと前記ガイド部との間に設けられ、前記複合材を切断する切断部と、
    を有する請求項４記載の複合材積層装置。
  6. 前記金型は、前記金型の一方の側に配置された一方の側面と、前記金型の他方の側に配置された他方の側面と、を有し、
    前記金型の外面は、前記一方の側面、及び前記他方の側面を含む請求項１から５のうち、いずれか一項記載の複合材積層装置。
  7. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、
    前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、
    前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、
    を備え、
    前記第１の積層工程では、第１のコンパクションローラを用いて前記積層面の一部に前記複合材を圧着させ、
    前記第２の積層工程では、第２のコンパクションローラを用いて前記積層面の残部に前記複合材を圧着させる複合材積層方法。
  8. 前記第２の積層工程では、前記第１のロボットが有する前記複合材が巻回された複合材巻回部材を第２のロボットが受け取った後、前記複合材巻回部材から前記複合材を供給する請求項７記載の複合材積層方法。
  9. 前記第２の積層工程では、前記第１のロボットの外側に配置された前記複合材を前記第２のロボットが引き出しながら前記積層面の残部に前記複合材の残部を供給させる請求項７記載の複合材積層方法。
  10. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、
    前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、
    前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、
    を備え、
    前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、
    前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させる複合材積層方法。
  11. 前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、
    前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させる請求項７記載の複合材積層方法。
  12. 金型の外面、または該金型の外面に配置された構造体の外面である積層面に複合材を積層させる複合材積層方法であって、
    前記金型の一方の側に配置された第１のロボットを用いて、前記一方の側に位置する積層面に前記複合材の一部を積層させる第１の積層工程と、
    前記金型の他方の側に配置された第２のロボットを用いて、前記積層面の残部に前記複合材の残部を積層させる第２の積層工程と、
    を備え、
    前記第１の積層工程では、前記第１のロボットの第１のコネクタと複合材供給部の第２のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、
    前記第２の積層工程では、前記第１のロボットから取り外された前記複合材供給部を構成する第３のコネクタと前記第２のロボットの第４のコネクタとを接続させた状態で、前記複合材供給部から前記複合材を供給させ、
    前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す受渡工程を有し、
    前記受渡工程では、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続させた状態で、前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを接続させ、その後、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続を解除することで、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す複合材積層方法。
  13. 前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す受渡工程を有し、
    前記受渡工程では、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続させた状態で、前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを接続させ、その後、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続を解除することで、前記第１のロボットから前記第２のロボットに前記複合材供給部を受け渡す請求項１１記載の複合材積層方法。
  14. 前記金型は、凸形状とされており、
    前記金型の外面は、前記一方の側に配置された一方の側面と、前記他方の側に配置された他方の側面と、を含む請求項７から１３のうち、いずれか一項記載の複合材積層方法。
JP2018045834A 2018-03-13 2018-03-13 複合材積層装置、及び複合材積層方法 Active JP6991898B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045834A JP6991898B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 複合材積層装置、及び複合材積層方法
EP19768478.0A EP3698951A4 (en) 2018-03-13 2019-03-08 COMPOSITE LAMINATION DEVICE AND COMPOSITE LAMINATION METHOD
US16/769,626 US20200316878A1 (en) 2018-03-13 2019-03-08 Composite material lamination device and composite material lamination method
PCT/JP2019/009430 WO2019176793A1 (ja) 2018-03-13 2019-03-08 複合材積層装置、及び複合材積層方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045834A JP6991898B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 複合材積層装置、及び複合材積層方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019155739A JP2019155739A (ja) 2019-09-19
JP6991898B2 true JP6991898B2 (ja) 2022-02-03

Family

ID=67908253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018045834A Active JP6991898B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 複合材積層装置、及び複合材積層方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200316878A1 (ja)
EP (1) EP3698951A4 (ja)
JP (1) JP6991898B2 (ja)
WO (1) WO2019176793A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004017625A (ja) 2002-06-20 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd プリプレグ高速積層方法及びその装置
JP2006335049A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材シート加工装置、複合構造材の形成方法
JP2013525140A (ja) 2010-04-16 2013-06-20 コンポジテンス ゲーエムベーハー ノンクリンプ織物の製造装置および製造方法
WO2015075079A2 (en) 2013-11-21 2015-05-28 Airbus Operation GmbH A laying device and a method for the laying down of fibre tapes
JP2015140428A (ja) 2014-01-30 2015-08-03 三菱重工業株式会社 プリプレグ自動積層装置
JP2016505413A (ja) 2012-11-30 2016-02-25 ディーフェンバッハー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マシーネン− ウント アンラーゲンバウＤｉｅｆｆｅｎｂａｃｈｅｒ ＧｍｂＨ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ− ｕｎｄ Ａｎｌａｇｅｎｂａｕ 製造すべき部品に帯材部分を載置し、取り付ける方法及び載置機
US20160176123A1 (en) 2014-03-21 2016-06-23 The Boeing Company Manufacturing System for Composite Structures

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5420567A (en) 1977-07-14 1979-02-16 Tokiwa Kogyo Kk Automatic feeder
FR2630422B1 (fr) * 1988-04-25 1990-08-10 Aerospatiale Dispositif pour appliquer un enroulement filamentaire sur un support de forme quelconque et machine a bobiner universelle en comportant application
JP2018045834A (ja) 2016-09-13 2018-03-22 光 北澤 直管型ｌｅｄランプ用ソケット

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004017625A (ja) 2002-06-20 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd プリプレグ高速積層方法及びその装置
JP2006335049A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材シート加工装置、複合構造材の形成方法
JP2013525140A (ja) 2010-04-16 2013-06-20 コンポジテンス ゲーエムベーハー ノンクリンプ織物の製造装置および製造方法
JP2016505413A (ja) 2012-11-30 2016-02-25 ディーフェンバッハー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マシーネン− ウント アンラーゲンバウＤｉｅｆｆｅｎｂａｃｈｅｒ ＧｍｂＨ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ− ｕｎｄ Ａｎｌａｇｅｎｂａｕ 製造すべき部品に帯材部分を載置し、取り付ける方法及び載置機
WO2015075079A2 (en) 2013-11-21 2015-05-28 Airbus Operation GmbH A laying device and a method for the laying down of fibre tapes
JP2015140428A (ja) 2014-01-30 2015-08-03 三菱重工業株式会社 プリプレグ自動積層装置
US20160176123A1 (en) 2014-03-21 2016-06-23 The Boeing Company Manufacturing System for Composite Structures

Also Published As

Publication number Publication date
EP3698951A4 (en) 2021-08-25
US20200316878A1 (en) 2020-10-08
JP2019155739A (ja) 2019-09-19
WO2019176793A1 (ja) 2019-09-19
EP3698951A1 (en) 2020-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7717151B2 (en) Material placement method and apparatus
CA2511518C (fr) Architecture de dispositif de bobinage d'ensemble de stockage d'energie electrique
US7591294B2 (en) Material placement method and apparatus
US4907754A (en) Fiber placement machine
US7083698B2 (en) Automated composite lay-up to an internal fuselage mandrel
CN101657317B (zh) 制造由合成材料制成的组件、特别是飞机机身部件的方法和装置
US7048024B2 (en) Unidirectional, multi-head fiber placement
JP6892227B2 (ja) 起伏のある補強材を形成するための方法及び装置
JP2012080037A (ja) コイル巻線装置及びコイル巻線方法
CN113085223A (zh) 一种平板自动铺带设备及其控制方法
CN213976303U (zh) 一种包装薄膜收卷换辊切割装置
JP2008277606A (ja) 平角線の連結コイル巻線装置
CN109677972A (zh) 换卷机构
JP6593877B2 (ja) コイルの製造装置及びその製造方法
CN106825109A (zh) 薄壁筒体的加工装置
JP6212756B2 (ja) 巻取装置
WO2018228304A1 (zh) 短应力线式极片辊压机和锂电池极片制造一体机设备
JP6991898B2 (ja) 複合材積層装置、及び複合材積層方法
JP2501497B2 (ja) ロ―ビング材積層装置
MX2007005958A (es) Dispositivo moldeador de neumatico.
CN223413944U (zh) 一种包铜箔装置
CN117735299B (zh) 一种xpe片材收卷装置
KR20110135212A (ko) 벨트 래퍼를 이용한 고강도 스트립 권취 장치
CN213162563U (zh) 一种钢板卷制筒体装置
CN115467536B (zh) 一种建筑外墙保温层施工装置及施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6991898

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150