JPH04144717A - Method and device for controlling local heating in autoclave molding - Google Patents

Method and device for controlling local heating in autoclave molding

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JPH04144717A
JPH04144717A JP26755490A JP26755490A JPH04144717A JP H04144717 A JPH04144717 A JP H04144717A JP 26755490 A JP26755490 A JP 26755490A JP 26755490 A JP26755490 A JP 26755490A JP H04144717 A JPH04144717 A JP H04144717A
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temperature
local heating
molded material
pressure vessel
molding
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Masahiro Mizuno
水野 正弘
Tsunekichi Ozawa
小澤 常吉
Masashi Nakaji
中路 正士
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Ashida Manufacturing Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Ashida Manufacturing Co Ltd
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  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the dispersion of heating, and to bond and cure the whole molding material uniformly by circulating a high-pressure heating gas while controlling the temperature of the whole even by utilizing a local heating means. CONSTITUTION:The signals of temperature sensors 11 inserted to the proper positions of a molding materials 1 are arithmetically operated by a computer, and the set value of a gas temperature is calculated according to a logic set and the gas temperature is controlled. Temperature sensors 15a, 15b, 15c, 15d are arranged in a gas flow path in an air duct 8b formed in a pressure vessel A and the surfaces of the desired sections of the molding materials 1 or peripheral sections thereof. Local heating means 18 disposed to the peripheral sections of the molding materials 1 and temperature comparison regulators 17 are connected through controllers 16, the detecting signal of a temperature detecting means K is input to the temperature comparison regulators 17 and detecting signal values are compared, and transmitted over the controllers 16 and the local heating means 18 are operated, and the desired sections 1a of the molding materials 1 are heated locally and controlled at required temperatures.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機、宇宙機器などの構造体、構成部品と
しての繊維強化プラスチック(FRP)の成形材をオー
トクレーブ成形するにおいて、その成形材を加熱する際
の温度を局部的に制御する方法及び装置に関するもので
ある。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is directed to autoclave molding of fiber-reinforced plastic (FRP) molding materials for structures and components of aircraft, space equipment, etc. The present invention relates to a method and apparatus for locally controlling temperature during heating.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、繊維強化プラスチック(FRP)をオートクレー
ブ成形するにおいて、その成形材を加熱する技術として
、一般に経験に基づく方法が用いられている。例えば、
特開昭61−94742号公報、特開昭63−7461
3号公報記載のものなど多数が知られている。
Conventionally, when fiber reinforced plastic (FRP) is molded in an autoclave, a method based on experience has generally been used as a technique for heating the molded material. for example,
JP-A-61-94742, JP-A-63-7461
Many such methods are known, including those described in Publication No. 3.

これらの技術は、第7図、第8図に示すように、台車3
上の治具9に配置した成形材1を、台車3ごと収容しJ
ji2bにて密閉する圧力容器Aと、前記圧力容器A内
に高圧ガスを供給して成形材1を加圧する加圧手段Bと
、 前記圧力容器A内に導入された高圧ガスを圧力容器内部
後方に設置したヒーター5とクーラー6とにより加熱、
冷却する加熱冷却手段Cと、前記加熱冷却手段Cにより
加熱または冷却されたガスを圧力容器A内に送風するフ
ァン7を備えたファン駆動装置Eを前記容器内部後方部
で前記加熱冷却手段Cに隣接して設け、前記送風される
ガスを容器Aに沿って設けた風洞8を介して循環させ成
形材1を加熱または冷却するガス循環手段Fと、 前記成形材1を密封する真空バッグ21内を減圧して高
真空にする減圧手段りと、 プリプレグの樹脂の性状や構造体、成形材の形状、肉厚
の変化などを実験により最良と思われる値を見付は出し
、その値を調節計にプログラムして成形プログラムを設
定すると共に成形材の適所に温度センサを挿入し、作業
者が成形材の温度を監視しながらマニュアルで温度修正
を行なうか、または、成形材の適所に温度センサを挿入
し、該温度センサの信号をコンピューターにて演算し、
コンピューターで設定した成形プログラムになるよう制
御する温度制御手段とより構成されている。
These technologies, as shown in Figs. 7 and 8,
The molded material 1 placed on the upper jig 9 is accommodated together with the trolley 3.
A pressure vessel A that is sealed with a pressure vessel A, a pressurizing means B that supplies high pressure gas into the pressure vessel A to pressurize the molded material 1, and a pressurizing means B that supplies high pressure gas into the pressure vessel A to pressurize the molded material 1; heating by heater 5 and cooler 6 installed in
A fan driving device E comprising a heating/cooling means C for cooling and a fan 7 for blowing gas heated or cooled by the heating/cooling means C into the pressure vessel A is connected to the heating/cooling means C at a rear part inside the vessel. a gas circulation means F which is provided adjacently and which circulates the blown gas through a wind tunnel 8 provided along the container A to heat or cool the molded material 1; and a vacuum bag 21 which seals the molded material 1. We find the best values through experiments to find the best values for the properties and structure of the prepreg resin, the shape of the molded material, changes in wall thickness, etc., and then adjust the values. The operator can program the molding program into the molding material and insert a temperature sensor into the molded material at the appropriate location, and the operator can manually adjust the temperature while monitoring the temperature of the molded material. Insert the temperature sensor, calculate the signal of the temperature sensor with a computer,
It consists of a temperature control means that controls the molding program according to the computer-set molding program.

この場合、試験機や少量生産用などの小型オートクレー
ブでは、圧力容器内に収容する成形材(品物)の数も少
なく、また、成形材自体も小さく且つ肉厚の変化も小さ
く、また、形状も比較的単純であり、従って、加熱加圧
して接着硬化させる際、肉厚による温度差も小さく、ま
た、箇所の違いによる温度むらも発生することなく成形
することができる。
In this case, in small autoclaves such as testing machines and small-scale autoclaves, the number of molded materials (items) stored in the pressure vessel is small, and the molded materials themselves are small and change in wall thickness is small, and the shape is also small. It is relatively simple, and therefore, when the adhesive is cured by heating and pressing, there is little temperature difference depending on the wall thickness, and it can be molded without causing temperature unevenness due to differences in location.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、近年、航空機構造体やその構成部品に繊維強
化プラスチック(FRP)製の需要が高まり、生産用と
しての大型オートクレーブが要求されている。この場合
、圧力”容器内部に収容される構造体や部品も大型にな
り、しかも、形状も複雑で肉厚の変化もあり、材質の異
なる成形材を同時に成形する場合もあり得る。また、ガ
スの流れの当たる部分と当たらない部分(ガス流の陰)
も顕著になり、ガス流も風洞内の上流部(吐出し部)と
下流部(吸い込み部)とでは、上流部では高くその温度
に差が生じる。このような成形材を小型のオートクレー
ブと同様な方法で成形すると、前述の肉厚や形状の変化
などに伴い温度むらが発生し、接着性にバラツキが生じ
、宇宙機器、航空機など信頼性を重要視する構造体や部
品には使用できない。
However, in recent years, there has been an increase in demand for aircraft structures and their component parts made of fiber-reinforced plastic (FRP), and large-scale autoclaves for production purposes have been required. In this case, the structures and parts housed inside the pressure vessel also become large, have complex shapes, and vary in wall thickness, and molding materials of different materials may be molded at the same time. Parts that are hit by the flow and parts that are not hit by the gas flow (shade of the gas flow)
The temperature of the gas flow also becomes higher in the upstream part (discharge part) and the downstream part (suction part) of the wind tunnel, resulting in a difference in temperature. If such a molded material is molded using a method similar to that used in a small autoclave, temperature fluctuations will occur due to changes in wall thickness and shape as mentioned above, resulting in variations in adhesion, making reliability critical for space equipment, aircraft, etc. It cannot be used for structures or parts that are visible.

そこで、本願出願人は、本願発明に先立ち、前記温度制
御手段の課、題を解決することを目的として、あるロジ
ックに従って計算してガス温度を設定し、設定値と実際
値を比較して制御するようにした、オートクレーブ成形
における物置制御方法の技術を開発した。
Therefore, prior to the present invention, the applicant calculated and set the gas temperature according to a certain logic, and controlled the temperature by comparing the set value and the actual value, with the aim of solving the problems of the temperature control means. We have developed a storage control method for autoclave molding.

この技術は、第4図に示すように、成形材1の適所に挿
入された温度センサ11により成形材の温度Ptn(全
てのセンサの温度)を検出し、その検出された信号をア
ナログマルチプレクサ−12(アナログマルチプレクサ
−とは熱電対の起電力を実際の温度に変換する変換器)
に伝達する温度検出手段Hと、 アナログマルチプレクサ−12にて変換された信号を入
力し、 XPID%〕 α ここで、 Asp:ガス温度の設定値 Hsp:最高温度設定値で、成形材(物体)1を構成し
ているプリプレグの樹脂部の性状が、加熱するに従って
最大許容される温度の値である6 Pt二使用七ンサ全部の平均値で、成形材1の適所(数
十〜百数十箇所)に挿入された温度センサ(熱電対)全
部の平均値を示したもの。
As shown in FIG. 4, this technology detects the temperature Ptn of the molded material (temperatures of all sensors) using a temperature sensor 11 inserted at a suitable position in the molded material 1, and transmits the detected signal to an analog multiplexer. 12 (Analog multiplexer is a converter that converts the electromotive force of a thermocouple into actual temperature)
Input the signal converted by the analog multiplexer 12 and the temperature detection means H that transmits the signal to The property of the resin part of the prepreg composing the molding material 1 is the maximum allowable temperature value as it is heated. Indicates the average value of all temperature sensors (thermocouples) inserted at

ΔHsp:最高温度設定値の変化量で、第5図に示すよ
うに、時間の変化量Δtnに対する最高温度設定値の上
昇量ΔTan、即ち、ΔHs p =ΔTan/Δtn
の勾配で表したもの。
ΔHsp: The amount of change in the maximum temperature setting value, as shown in FIG.
expressed as the slope of

ΔPt:使用センサ全部の平均値の変化量で、第5図に
示すように、時間の変化量Δtnに対する使用センサ全
部の平均値の上昇量ΔTbn、即ち ΔPt=ΔTbn/Δtnの勾配で表したもの。
ΔPt: The amount of change in the average value of all the sensors used, as shown in Figure 5, the amount of increase ΔTbn in the average value of all the sensors used with respect to the amount of change Δtn over time, that is, expressed as the slope of ΔPt = ΔTbn/Δtn. .

ΔHsp/ΔPt:最高温度設定値Hspに併せて上昇
カーブを保つための上昇速度比である。そして最高温度
設定値Hspにより接近させた上昇速度を保つ役割を果
たす。
ΔHsp/ΔPt: Rising speed ratio for maintaining the rising curve in accordance with the maximum temperature setting value Hsp. It also plays a role in maintaining the rising speed closer to the maximum temperature set value Hsp.

PID%:使用センサ全部の平均値Ptの中で成形材の
最高温度Pmaxと最高温度設定値Hspとを比較して
最高温度Pmaxが最高温度設定値Hspとどれだけず
れているかを示すもので、値は0〜1である。
PID%: This shows how much the maximum temperature Pmax deviates from the maximum temperature setting value Hsp by comparing the maximum temperature Pmax of the molding material and the maximum temperature setting value Hsp among the average value Pt of all the sensors used, The value is 0-1.

α:補正係数で、実験から得られたもので、その値は一
般に1〜5である。
α: Correction coefficient, obtained from experiments, and its value is generally 1 to 5.

成るロジックに従って計算してガス温度の設定値Asp
を算出するコンピューター13と、前記コンピューター
13より算出されたガス温度の、設定値Aspと実際の
ガス温度Apvとを比較して、第4図に示す加熱冷却手
段Cのヒーター5またはクーラー6を作用させて実際の
ガス温度Apvを加熱または冷却し、成形材の温度Pt
nを制御する温度調節計14とより構成したものである
The gas temperature set value Asp is calculated according to the logic of
The computer 13 that calculates the gas temperature compares the set value Asp of the gas temperature calculated by the computer 13 with the actual gas temperature Apv, and operates the heater 5 or cooler 6 of the heating/cooling means C shown in FIG. The actual gas temperature Apv is heated or cooled, and the molding material temperature Pt is
It is composed of a temperature controller 14 for controlling n.

そして、第5図に示すように、成形材の温度Pwaxが
最高温度設定値Hspを超えることなく且つ最高温度設
定値Hspに、より接近させた上昇速度を保ちつつ温度
制御を行なうことにより、特性を把握して作成した成形
材の最高温度設定値Hspを超えることがないため、成
形材の樹脂の特性を損なうことなく成形できる。更に、
その加熱のバラツキが非常に小さくなり、均一に接着硬
化させることができる。
Then, as shown in Fig. 5, the temperature Pwax of the molded material does not exceed the maximum temperature setting value Hsp, and by controlling the temperature while maintaining the rate of increase closer to the maximum temperature setting value Hsp, the characteristics Since the maximum temperature setting value Hsp of the molded material created by understanding this is not exceeded, molding can be performed without impairing the properties of the resin of the molded material. Furthermore,
The variation in heating becomes extremely small, and the adhesive can be cured uniformly.

しかしながら、この開発した初湯制御方法(温度制御手
段)を用いてもなお、下記のような課題が残されている
。即ち、 成形材を加熱ガスの循環のみで加熱し、そのガスの温度
を均一になるよう制御しているため、成る程度複雑な形
状や多少の肉厚の変化には対応することはできるが、材
質の異なる成形材を同時に成形する場合、肉厚の変化が
極度に大きい場合、ガスの流れが当たる部分と当たらな
い部分、例えば、凹状に形成した成形材を風下に位置し
なければならない場合、更に、風洞内の上流部と下流部
とで生ずるガス流の温度差などに対しては、十分に対応
することができない。
However, even if this developed first bath control method (temperature control means) is used, the following problems still remain. In other words, since the molded material is heated only by circulating heating gas and the temperature of the gas is controlled to be uniform, it is possible to accommodate fairly complex shapes and slight changes in wall thickness. When molding materials of different materials are molded at the same time, when the variation in wall thickness is extremely large, when there are parts that are exposed to the gas flow and those that are not, for example, when molding materials formed in a concave shape must be located on the leeward side, Furthermore, it is not possible to adequately cope with the temperature difference between the gas flows occurring between the upstream and downstream parts of the wind tunnel.

本発明は前述の各種課題を解決することを目的として開
発したものである。
The present invention was developed with the aim of solving the various problems mentioned above.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、前記した特許請求の範囲に記載された構成に
より従来の欠点を改養するものであって、高圧加熱ガス
を循環させるとともに、局部加熱手段をも利用して、全
体の温度制御を行なうようにしたものである。
The present invention improves the conventional drawbacks by the configuration described in the above-mentioned claims, and in addition to circulating high-pressure heating gas, it also utilizes local heating means to control the overall temperature. This is what I decided to do.

〔実施例〕〔Example〕

以下添付図面に従い本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

最初に、本発明を理解する上において、成形材を構成し
ているプリプレグ及びその樹脂の特性について説明する
First, in order to understand the present invention, the characteristics of the prepreg and its resin constituting the molding material will be explained.

ここで用いるプリプレグとは、例えば、炭素繊維、ガラ
ス繊維、アラミド繊維などの高強度、高弾性繊維の織物
、一方向材などにエポキシ、ポリイミドなどで熱硬化性
樹脂を含浸させてB−ステージ化(半硬化状態)したも
のである。そして、成形時には、プリプレグのシート状
の成形材1を治具に沿わせて積層し、前記ガスの圧力と
温度により加圧加熱して接着硬化させるものであるが、
この加熱する際、熱硬化性樹脂の特性として、ある温度
(例えば、120℃前後)になると半硬化状態から溶融
状態になり、更に加熱すると硬化する特性を有したもの
である。
The prepreg used here is, for example, a woven fabric made of high-strength, high-elasticity fibers such as carbon fiber, glass fiber, or aramid fiber, or a unidirectional material impregnated with a thermosetting resin using epoxy, polyimide, etc., and then B-staged. (semi-cured state). During molding, prepreg sheet-shaped molding materials 1 are laminated along a jig, and the adhesive is cured by heating and applying pressure using the pressure and temperature of the gas.
When heated, the thermosetting resin has a characteristic that it changes from a semi-cured state to a molten state when it reaches a certain temperature (for example, around 120° C.), and hardens when further heated.

次に、本発明を実施する装置を説明する。Next, an apparatus for implementing the present invention will be described.

本発明を実施する装置は、第1図ないし第6図に示すよ
うに、 台車3上の治具9に配置した成形材1を、台車3ごと収
容しl[2bにて密閉する圧力容器Aと、前記圧力容器
A内に高圧ガスを供給して成形材1を加圧する加圧手段
Bと、 前記圧力容器A内に導入された高圧ガスを圧力容器内部
後方に設置したヒーター5とクーラー6とにより成形材
1を加熱、冷却する加熱冷却手段Cと、 前記成形材1を密封する真空バッグ21内を減圧して高
真空にする減圧手段りと、 前記加熱冷却手段Cにより加熱または冷却されたガスを
圧力容器A内に送風するファン7を備えたファン駆動装
置Eを前記容器内部後方部に設け、前記送風されるガス
を容器Aに沿って設けた風洞8を介して循環させ成形材
1を加熱または冷却するガス循環手段Fと、 成形材1の適所に温度センサ11を挿入し、該温度セン
サの信号をコンピューター13にて演算し、設定したロ
ジックに従ってガス温度の設定値Aspを算出し、該ガ
ス温度の設定値と圧力容器内の実際のガス温度Apvと
を比較して許容温度変化量内で加熱して実際のガス温度
Apvを制御する装置制御手段Gと、 圧力容器A内に設けた風洞内8bのガス流通路の適所と
成形材1の所望する部分の表面またはその周辺部の適所
に温度センサ15a、15b、15C115dを配備す
る局部温度検出手段にと、前記圧力容器A内に収容した
成形材1の周辺部の適所に配設した局部加熱手段りと、 前記局部加熱手段りと制御器16を介して温度比較調節
計17を接続し、該温度比較調節計は前記温度検出手段
にの検出信号を入力でき、前記検出信号値を比較し、そ
の信号を制御器16に伝達し、前記局部加熱手段りを作
動させ、成形材1の所望する部分1aを局部的に加熱し
所要の温度になるよう制御可能に設けた局部温度制御手
段Mとより成る局部加熱制御装置と、 より構成したものである。
As shown in FIGS. 1 to 6, the apparatus for carrying out the present invention includes a pressure vessel A in which a molded material 1 placed on a jig 9 on a truck 3 is housed together with the truck 3 and sealed with l[2b]. , a pressurizing means B for supplying high pressure gas into the pressure vessel A to pressurize the molded material 1, and a heater 5 and a cooler 6 installed at the rear inside the pressure vessel to supply the high pressure gas introduced into the pressure vessel A. Heating and cooling means C that heats and cools the molded material 1 by heating and cooling the molded material 1; A depressurizing means that reduces the pressure in the vacuum bag 21 that seals the molded material 1 to create a high vacuum; A fan drive device E equipped with a fan 7 for blowing the gas into the pressure vessel A is provided at the rear inside the vessel, and the blown gas is circulated through a wind tunnel 8 provided along the vessel A to produce the molded material. A gas circulation means F for heating or cooling the molded material 1, and a temperature sensor 11 inserted into the appropriate position of the molded material 1, the signal of the temperature sensor is calculated by the computer 13, and the set value Asp of the gas temperature is calculated according to the set logic. and device control means G for controlling the actual gas temperature Apv by comparing the set value of the gas temperature and the actual gas temperature Apv in the pressure vessel A and heating within the allowable temperature change amount; As a local temperature detection means, temperature sensors 15a, 15b, 15C115d are disposed at appropriate locations in the gas flow path of the wind tunnel 8b provided in the wind tunnel 8b and at appropriate locations on the surface of a desired portion of the molded material 1 or its periphery. A temperature comparison controller 17 is connected via a controller 16 to a local heating means disposed at a suitable position around the periphery of the molded material 1 housed in the molded material 1; A detection signal can be input to the temperature detection means, the detected signal values are compared, and the signal is transmitted to the controller 16, which operates the local heating means to locally heat the desired portion 1a of the molded material 1. A local heating control device comprising a local temperature control means M that can be controlled to heat to a desired temperature.

次に、各手段、部材及び装置についてその詳細を説明す
る。
Next, details of each means, member, and device will be explained.

圧力容器Aは、第1図、第2図に示すように、本体容器
2aと、治具9上に真空バッグ21にて密封された成形
材1を載置する台車3を搬入、搬出するためのレール4
と、本体容器を密閉するための扉2bとより構成したも
のである。そして、この圧力容器内部にはヒーター5と
クーラー6とを設けると共に、このヒーター5、クーラ
ー6の手前位置で且つ圧力容器Aの内1iAaに沿って
同情状の薄板風洞fi8cにて二重の風洞8(即ち、外
通風路8a、風洞内8b)を形成せしめ、圧力容器Aの
後部位置には、ファン駆動装置Eを配設せしめている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure vessel A is used for carrying in and out a main body vessel 2a and a cart 3 on which a molded material 1 sealed in a vacuum bag 21 is placed on a jig 9. rail 4
and a door 2b for sealing the main container. A heater 5 and a cooler 6 are provided inside this pressure vessel, and a double wind tunnel is installed in a parallel thin plate wind tunnel fi8c at a position in front of the heater 5 and cooler 6 and along 1iAa inside the pressure vessel A. 8 (that is, an outside ventilation passage 8a and an inside wind tunnel 8b), and a fan drive device E is disposed at the rear of the pressure vessel A.

治具9は、第6図に示すように、成形品の形状に合わせ
て形成せしめ、その型に沿わせて成形材1を積層するも
のである。そして、真空バッグ21にて密封された積層
成形材1内の空気を、第2図に示すように、真空継手2
4a、24bを介して外部の減圧手段りに連通、遮断で
きるよう設けたものである。
As shown in FIG. 6, the jig 9 is formed to match the shape of the molded product, and the molded material 1 is laminated along the mold. Then, as shown in FIG.
4a and 24b so as to be able to communicate with and shut off to external pressure reducing means.

加圧手段Bは、第1図に示すように、圧力容器A内に数
十kg / c+!、一般には20 kg / crA
以下の高圧チッソガス、高圧炭酸ガス、高圧空気などの
高圧ガスを高圧ガス供給装置25により自動弁26を介
して供給できるよう設けたもので、前記ガスはヒーター
5及びクーラー6を介して加熱または冷却される。そし
て、自動弁27を介して排気される。また、圧力容器A
内が所定の圧力を超えた時に減圧するための安全弁28
を設けている。
As shown in Fig. 1, the pressurizing means B is placed in the pressure vessel A with a capacity of several tens of kg/c+! , generally 20 kg/crA
A high-pressure gas supply device 25 is provided to supply the following high-pressure gases such as high-pressure nitrogen gas, high-pressure carbon dioxide gas, and high-pressure air through an automatic valve 26, and the gas is heated or cooled through a heater 5 and a cooler 6. be done. The air is then exhausted via the automatic valve 27. In addition, pressure vessel A
Safety valve 28 to reduce the pressure when the inside exceeds a predetermined pressure
has been established.

加熱冷却手段Cは、第1図に示すように、圧力容器Aの
外部より内部後方の第二台車30上にヒーター5とクー
ラー6とを配設し、自動弁29は圧力容器Aを貫通しク
ーラー6に連通させ、更に、該クーラーの下方より圧力
容器Aの下部を連通し自動弁31を介して冷却水が排出
できるよう設けたものである。
As shown in FIG. 1, the heating and cooling means C includes a heater 5 and a cooler 6 disposed on a second truck 30 at the rear of the pressure vessel A from the outside, and the automatic valve 29 penetrates the pressure vessel A. It is connected to the cooler 6 and is further provided so that the lower part of the pressure vessel A is connected from below the cooler so that cooling water can be discharged via an automatic valve 31.

減圧手段りは、第1図、第2図に示すように圧力容器A
の外部に設置された真空ポンプ32から自動弁33を介
して圧力容器A内部へ連通して配管したものである。そ
して、その配管の先端部には、第2図に示すように、真
空継手24aを設け、該真空継手は真空バッグ21内部
より連通して、しかも、気密を保持して接合せしめた真
空継手24bと着脱可能に設けている。そして、真空ポ
ンプ32の作動により成形材1を被覆し密封せしめた真
空バッグ21内部を減圧し高真空にすることができる。
The pressure reducing means is a pressure vessel A as shown in FIGS. 1 and 2.
A vacuum pump 32 installed outside of the pressure vessel A is connected to the inside of the pressure vessel A via an automatic valve 33. As shown in FIG. 2, a vacuum joint 24a is provided at the tip of the piping, and the vacuum joint 24a communicates with the inside of the vacuum bag 21, and is connected to a vacuum joint 24b which is joined in an airtight manner. It is removable. Then, by operating the vacuum pump 32, the pressure inside the vacuum bag 21, which covers and seals the molded material 1, can be reduced to a high vacuum.

ガス循環手段Fは、第1図に示すように、圧力容器Aの
後部にモータ35を内蔵した小型圧力容器36を密封可
能に設けると共に、圧力容器Aの後部内部に突出させた
モータ35の軸に嵌合い固着せしめたファン7とより成
るファン駆動手段工と、小型圧力容器36内のガスの温
度を検出する温度検出器37とその検出信号を自動弁3
8に伝達して小型圧力容器内のモータを許容温度以下に
冷却し制御するモータ冷却手段Jとより成るファン駆動
装置Eと、第1図に示す圧力容器内[Aaと風洞1!8
cとの間に形成された外通風路8a末端より流出するガ
ス流を扉にて反転させて風洞内8bを流れ、吸い込み口
からファン7へと循環できるよう構成したものである。
As shown in FIG. 1, the gas circulation means F includes a small pressure vessel 36 with a built-in motor 35 sealed in the rear part of the pressure vessel A, and a shaft of the motor 35 that protrudes inside the rear part of the pressure vessel A. A fan driving mechanism consisting of a fan 7 fitted and fixed to the fan 7, a temperature detector 37 for detecting the temperature of the gas in the small pressure vessel 36, and a detection signal from the automatic valve 3
8 and a motor cooling means J that cools and controls the motor in the small pressure vessel to below the allowable temperature;
The gas flow flowing out from the end of the external ventilation passage 8a formed between the wind tunnel 8a and the wind tunnel 8b is reversed by the door, flows through the wind tunnel 8b, and is circulated from the suction port to the fan 7.

装置制御手段Gは、第4wiに示すように、成形材1の
適所に挿入された熱電対などの温度センサ11により成
形材の温度Pta(全てのセンサの温度)を検出し、そ
の検出された信号をアナログマルチプレクサ−12(ア
ナログマルチプレクサ−とは熱電対の起電力を実際の温
度に変換する変換器)に伝達する温度検出手段Hと、 アナログマルチプレクサ−12にて変換された信号を入
力し、 Asp=Hsp+ C(Hsp−P t ) xΔHs
 p /ΔPtXPID%〕α 成るロジックに従って計算してガス温度の設定値Asp
を算出するコンピューター13と、前記コンピューター
13より算出されたガス温度の設定値Aspと実際のガ
ス温度Apv <a度センサ15mによる検出値)とを
比較して、第1図に示す加熱冷却手段Cのヒーター5ま
たはクーラー6を作用させて実際のガス温度Apvを加
熱または冷却し、成形材の温度Ptnを制御する温度調
節計14とより構成したものである。
As shown in 4th wi, the device control means G detects the temperature Pta (temperature of all sensors) of the molded material by using a temperature sensor 11 such as a thermocouple inserted in a proper position of the molded material 1, and detects the detected temperature Pta. Temperature detection means H transmits a signal to an analog multiplexer 12 (an analog multiplexer is a converter that converts the electromotive force of a thermocouple into an actual temperature); and inputs the signal converted by the analog multiplexer 12; Asp=Hsp+C(Hsp-Pt) xΔHs
p /ΔPtXPID%]α The gas temperature set value Asp is calculated according to the logic
The computer 13 that calculates the gas temperature set value Asp calculated by the computer 13 and the actual gas temperature Apv (<the value detected by the a degree sensor 15m) are compared, and the heating/cooling means C shown in FIG. The heater 5 or cooler 6 is activated to heat or cool the actual gas temperature Apv, and a temperature controller 14 controls the temperature Ptn of the molded material.

なお、温度制御手段は、本発明実施例では、最近開発し
た装置制御手段を説明したが、従来の技術で説′明した
ように、作業者が成形材の温度を監視しながらマニュア
ルで温度修正を行なうか、または、成形材の適所に温度
センサを挿入し、該温度センナの信号をコンピューター
にて演算し、コンピューターで設定した成形プログラム
になるよう制御する温度制御手段でもよく、装置制御手
段は温度制御手段に包含されるもので、本発明実施例に
限定されない。
As for the temperature control means, in the embodiments of the present invention, a recently developed device control means was explained, but as explained in the conventional technology, the temperature can be adjusted manually by the operator while monitoring the temperature of the molded material. Alternatively, a temperature control means may be used in which a temperature sensor is inserted into a suitable position of the molded material and the signal from the temperature sensor is calculated by a computer to control the molding program set by the computer. This is included in the temperature control means and is not limited to the embodiments of the present invention.

局部温度検出手段には、第1図に示すように、圧力容器
A内に設けた風洞内8bのガス流通路の入口部でガスが
均一に流れる箇所に熱電対などの温度センサ15aを支
持せしめると共に、台車上の治具9にセットされた成形
材1で局部加熱を必要とする部分、例えば、肉厚の厚い
部分や、凹部の形状でガスの流れが当たらない部分、ま
た、材質の異なる成形材の場合は、同時に成形される総
ての成形材の特定した部分に熱電対などの温度センサ1
5bをそれぞれ挿入して取り付ける。なお、肉圧の厚い
場合は温度センサを内側に取付けて。
As shown in FIG. 1, the local temperature detection means includes a temperature sensor 15a such as a thermocouple supported at a location where gas flows uniformly at the entrance of the gas flow passage in the wind tunnel 8b provided in the pressure vessel A. In addition, parts of the molded material 1 set on the jig 9 on the trolley that require local heating, such as thick parts, parts with a concave shape that are not exposed to the gas flow, and parts made of different materials. In the case of molded materials, temperature sensors such as thermocouples 1 are installed at specified parts of all molded materials that are molded at the same time.
5b respectively and attach them. If the meat is thick, attach the temperature sensor inside.

犀い部分でも内部まで十分加熱されるのを確認できるよ
うにする。また、成形材1で局部加熱を必要とする部分
の表面に温度センサ15cを、更に、成形材1で局部加
熱を必要とする部分の周辺部でガスの流れが当たらない
部分にも温度センサ15dを配設せしめ、成形材1に挿
入された温度センサ15bは真空バッグ21からシール
され、それぞれの温度センサ15a、15b、15c、
15dは必要に応じて、第1回に示すように、コンセン
ト19にて脱着可能にして圧力容器の外部に設けた温度
比較調節計17に接続せしめたものである。一方、装置
制御手段の中で代表的な温度センサ11や、第5図に示
す成形プログラムの品物の最高温度設定値Hspを前記
温度比較調節計17に接続しており、これらの温度セン
サや最高温度設定値H8Dのリード線の端子を、例えば
、第1図に示すタップの切り替えにより、基準値用と測
定値用に適宜選択して温度比較調節計17に入力できる
よう構成したものである。
Make it possible to confirm that even the darkest parts are sufficiently heated inside. In addition, a temperature sensor 15c is placed on the surface of a portion of the molded material 1 that requires local heating, and a temperature sensor 15d is also placed on a portion of the molded material 1 that is not exposed to the gas flow around the portion that requires local heating. The temperature sensors 15b inserted into the molded material 1 are sealed from the vacuum bag 21, and the temperature sensors 15a, 15b, 15c,
15d is detachable from an outlet 19 and connected to a temperature comparison controller 17 provided outside the pressure vessel as required, as shown in the first article. On the other hand, a typical temperature sensor 11 in the device control means and the maximum temperature setting value Hsp of the product in the molding program shown in FIG. 5 are connected to the temperature comparison controller 17. The terminal of the lead wire for the temperature setting value H8D is configured so that it can be appropriately selected for the reference value and the measured value and input to the temperature comparison controller 17 by, for example, switching the taps shown in FIG.

なお、前述の成形材1の適所に温度センサ11を、また
、成形材1で局部加熱を必要とする部分に温度センサ1
5bを取付ける場合、実際には成形材自体に温度センサ
を取付けると、成形後、その取付けた部分が傷となり製
品として具合が悪いため、一般には、治具で成形材に接
触するか、または、その近くに取付けている。しかし、
成形後、成形材の温度センサ取り付は部分を除去する場
合は、成形材自体に取付けてもよく、本発明でいう成形
材の温度センサを取付けるとは、第6図で示すように、
この両方を含むものである。
Furthermore, the temperature sensor 11 is placed at an appropriate location on the above-mentioned molded material 1, and the temperature sensor 11 is placed at a portion of the molded material 1 that requires local heating.
When installing 5b, if the temperature sensor is actually attached to the molded material itself, the attached part will be damaged after molding and the product will not be good.In general, it is necessary to contact the molded material with a jig or, It is installed nearby. but,
After molding, if a portion of the temperature sensor is removed from the molded material, it may be attached to the molded material itself.In the present invention, attaching the temperature sensor to the molded material means, as shown in FIG.
It includes both.

局部加熱手段りは、第1図、第2図に示すように、台車
3上の治具9に沿わせて積層してセットした複数個の成
形材1の間で且つ局゛部加熱を行ないたい場所に電気ヒ
ーターなどのヒーター18をセットし、該ヒーターのリ
ード線は風洞壁8Cの内面に19a、19bよりなるコ
ンセント19にて脱着可能に取り付けられ、該コンセン
トからのリード線は圧力容器の壁を貫通して電力可変な
サイリスタや電磁制御器などでヒーターの加熱温度を制
御できる制御器16に連結され、更に、温度比較調節計
17に接続したものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the local heating means performs local heating between a plurality of molded materials 1 stacked and set along a jig 9 on a trolley 3. A heater 18 such as an electric heater is set at the desired location, and the lead wire of the heater is removably attached to the inner surface of the wind tunnel wall 8C through an outlet 19 consisting of 19a and 19b, and the lead wire from the outlet is connected to the inner surface of the wind tunnel wall 8C. It penetrates the wall and is connected to a controller 16 that can control the heating temperature of the heater using a variable power thyristor, electromagnetic controller, etc., and is further connected to a temperature comparison controller 17.

なお、ヒーター18の形状は成形材1の加熱する部分の
大きさや形状に合わせて形成される。例えば、成形材1
の局部加熱の形状が、第3a図、第3b図に示すように
、凹状であれば、それに応じたヒーターを形成せしめる
もので、成形材の形状や設置場所に応じて形成すること
が好ましい。
Note that the shape of the heater 18 is formed in accordance with the size and shape of the portion of the molded material 1 to be heated. For example, molding material 1
If the shape of the local heating is concave as shown in FIGS. 3a and 3b, the heater is formed accordingly, and is preferably formed according to the shape of the molded material and the installation location.

また、ヒーター18も本実施例では、制御性の容易さか
ら電気ヒーターを用いたが、制御可能ならば他のヒータ
ー、例えば、ガスヒーターを用い、制御器16として自
動弁を用いてもよく、本発明実施例に限定されない。
Further, in this embodiment, an electric heater is used as the heater 18 for ease of control, but if it is controllable, another heater such as a gas heater may be used, and an automatic valve may be used as the controller 16. The present invention is not limited to the embodiments.

局部温度制御手段Mは、第1図に示すように、温度比較
調節計17を前述の制御器16を介してヒーター18に
接続すると共に、温度センサ15a、15b、15c、
15d、11や最高温度設定値Hspを適宜選択して温
度比較調節計17に入力できるよう結線されている。そ
して、風洞内のガス流通路に設けた温度センサ15aと
、成形材の所望する部分に設けた温度センサ15bと、
その表面部に設けた温度センサ15cと、その周辺部に
設けた温度センサ15dの中で予め選択された温度を検
出し、その検出値を温度比較調節計17にて比較し、そ
の偏差量ΔXを制御器16に伝達し、局部加熱手段りの
ヒーター18を作動させて成形材1の所望する部分を加
熱する。そして、偏差量が無くなった時点で加熱が停止
するよう、時々刻々と変化する偏差量に応じて温度制御
を行なうよう構成したものである。また、物置制御手段
Gにより加熱冷却手段Cを作動させる以前、予め設定し
ておいた成形プログラムの任意の点の温度まで局部加熱
手段りを単独に作動させて成形材1の所望する部分を局
部的に加熱し、その部分を成形材1の他の部分より先行
して温度上昇させた後、物置制御手段Gを作動させるこ
ともできる。
The local temperature control means M, as shown in FIG.
15d, 11 and the maximum temperature setting value Hsp can be appropriately selected and inputted to the temperature comparison controller 17. A temperature sensor 15a provided in the gas flow path in the wind tunnel, a temperature sensor 15b provided in a desired portion of the molded material,
A preselected temperature is detected between the temperature sensor 15c provided on the surface and the temperature sensor 15d provided around it, and the detected values are compared by the temperature comparison controller 17, and the deviation amount ΔX is transmitted to the controller 16, and the heater 18 of the local heating means is operated to heat a desired portion of the molded material 1. Then, the temperature control is performed according to the amount of deviation that changes from time to time so that heating is stopped when the amount of deviation disappears. In addition, before the heating and cooling means C is activated by the storage control means G, the local heating means is independently activated to locally heat a desired portion of the molded material 1 to a temperature at an arbitrary point in the molding program set in advance. It is also possible to actuate the storage control means G after heating the molded material 1 and raising the temperature of that part before other parts of the molded material 1.

そして、このように加熱を先行させることにより、成形
材1の肉厚が極端に大きい部分を、他の薄い部分とほぼ
同じ程度の温度にすることができる。
By heating in advance in this manner, the extremely thick portion of the molded material 1 can be brought to approximately the same temperature as other thin portions.

次に、その作用を説明する。Next, its effect will be explained.

最初に、第1図、第2図に示すように、台車3上に治具
9を載置し、更に、第6図に示すように、治具9に沿わ
せて成形材1を積層すると共に適所に温度センサを挿入
する。この時、物置制御手段用の温度センサ11と局部
加熱手段用の温度センサ15bとは符号などを付けて区
別して置く。そして、真空バッグ21にて被覆し完全密
封してセットする。次いで、局部加熱用ヒーター18を
成形材1の必要とする場所にセットして圧力容器A内に
搬入する。ここで必要に応じて、この圧力容器の風洞内
8bのガスの流れの適所に温度センサ15aを、成形材
1の所望する部分の表面部に温度センサ15cを、成形
材1の所望する部分の周辺部に温度センサ15dを配備
しておくが、本実施例では温度センサ11と15bとを
用いて説明する。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the jig 9 is placed on the trolley 3, and then the molded material 1 is laminated along the jig 9 as shown in FIG. Insert the temperature sensor in place along with the temperature sensor. At this time, the temperature sensor 11 for the storeroom control means and the temperature sensor 15b for the local heating means are distinguished by a reference numeral or the like. Then, it is covered with a vacuum bag 21, completely sealed, and set. Next, the local heating heater 18 is set at a required location on the molded material 1, and the molded material 1 is carried into the pressure vessel A. Here, if necessary, a temperature sensor 15a is placed at an appropriate position in the gas flow inside the wind tunnel 8b of the pressure vessel, a temperature sensor 15c is placed on the surface of a desired portion of the molded material 1, and a temperature sensor 15c is placed on the surface of a desired portion of the molded material 1. Temperature sensors 15d are provided in the periphery, but this embodiment will be explained using temperature sensors 11 and 15b.

そして、前記温度センサとヒーターのリード線を容器外
部へと連結すると共に真空継手24aを圧力容器内配管
部の真空継手24bに接続して扉2bを閉じ圧力容器A
を密閉する。
Then, the lead wires of the temperature sensor and the heater are connected to the outside of the vessel, and the vacuum joint 24a is connected to the vacuum joint 24b of the piping section inside the pressure vessel, and the door 2b is closed.
Seal it tightly.

次いで、第1図に示す真空ポンプ32と自動弁33とを
作動させて真空バッグ21の内部を減圧する。
Next, the vacuum pump 32 and automatic valve 33 shown in FIG. 1 are operated to reduce the pressure inside the vacuum bag 21.

このように、真空バッグ内部を減圧することにより、先
ず、成形材1を積層する際に介在している空気を真空作
用により真空継手24b〜24aを通じて外部へ排出す
る。
By reducing the pressure inside the vacuum bag in this way, first, the air present when the molded materials 1 are stacked is discharged to the outside through the vacuum joints 24b to 24a by the vacuum action.

次いで、第1図に示す加圧手段Bの自動弁26を作動さ
せて圧力容器A内に高圧ガスを供給し、真空バッグ21
を介して成形材1を加圧すると共に、加熱冷却手段Cの
ヒーター5を作動させて、圧力容器A内の高圧ガスを加
熱する。続いて、ファン駆動手段工のモータ35を作動
させてファン7を回転させ、加熱されたガスは、第1図
に示すように、ファン7により容器内fiAaと風洞壁
8Cとの間に形成された外通風路8aを直進して流れる
Next, the automatic valve 26 of the pressurizing means B shown in FIG. 1 is operated to supply high pressure gas into the pressure vessel A, and the vacuum bag 21 is
The molded material 1 is pressurized via the heating and cooling means C, and the heater 5 of the heating and cooling means C is operated to heat the high pressure gas in the pressure vessel A. Next, the motor 35 of the fan drive means is operated to rotate the fan 7, and the heated gas is formed between the fiAa inside the container and the wind tunnel wall 8C by the fan 7, as shown in FIG. The air flows straight through the outside ventilation passage 8a.

そして、該ガスを外通風路8aの末端部より流出させて
扉内fi2cで反転させ、その反転流は風洞内8bへと
流れ、ガスはヒーター5、クーラー6を介して加熱また
は冷却されて吸い込まれ、ファン7により再び風洞を介
して圧力容器A内を循環する。
Then, the gas flows out from the end of the external ventilation passage 8a and is reversed by the inside fi2c of the door, and the reversed flow flows into the wind tunnel 8b, where the gas is heated or cooled through the heater 5 and the cooler 6 and sucked. The air is then circulated through the pressure vessel A again by the fan 7 through the wind tunnel.

そして、前記ガスを加熱する場合、前述したように、前
記ロジックに従ってガスを加熱する。
When heating the gas, the gas is heated according to the logic as described above.

この時、このロジックに従って温度制御することになる
が、最初に、コンピューター13には最高温度設定値H
spと時間の変化量ΔtQと補正係数αとをプログラム
した成形材1の硬化パターンを記憶させておく。
At this time, the temperature will be controlled according to this logic, but first, the maximum temperature setting value H
The curing pattern of the molded material 1 in which sp, the amount of change in time ΔtQ, and the correction coefficient α are programmed is stored.

次に、第4図に示すように、成形材1に挿入されている
熱電対(温度センサ)11により多数の温度を検出し、
その検出された信号をアナログマルチプレクサ−12に
伝達して熱電対11の起電力を実際の温度に変換し、次
いで、アナログマルチプレクサ−12にて変換された信
号をコンピューター13に入力して多数の温度の値を演
算し、平均値Ptを算出する。
Next, as shown in FIG. 4, a large number of temperatures are detected by a thermocouple (temperature sensor) 11 inserted into the molded material 1,
The detected signal is transmitted to an analog multiplexer 12 to convert the electromotive force of the thermocouple 11 into an actual temperature, and then the signal converted by the analog multiplexer 12 is input to a computer 13 to generate a large number of temperatures. , and calculate the average value Pt.

次に、このコンピューター13内では、最高温度設定値
Hspと成形材の最高温度Pmax とを比較し、その
差に比例してPID%を算出する。
Next, in this computer 13, the maximum temperature setting value Hsp and the maximum temperature Pmax of the molding material are compared, and PID% is calculated in proportion to the difference.

そして、時間の経過に従って測定される前回のデータを
記憶しておく。
Then, previous data measured over time is stored.

以上の値をロジックに従ってコンピューター13にて演
算する。即ち、第5図に示すように、実際に生じている
温度差(Hsp−Pt)に上昇速度比ΔHs p /Δ
ptを乗じ、更に、PID%と補正係数αとを乗じた値
に最高温度設定値Hspを加えることにより、ガス温度
の設定値Aspを算出し、このAspの値を温度調節計
14に伝達する。
The above values are calculated by the computer 13 according to logic. That is, as shown in FIG. 5, the rising speed ratio ΔHs p /Δ
pt, and then add the maximum temperature setting value Hsp to the value multiplied by PID% and the correction coefficient α to calculate the gas temperature setting value Asp, and transmit the value of Asp to the temperature controller 14. .

ここで、この温度調節計14はコンピューター13から
伝送されたAspの値と圧力容器内の実際のガス温度A
pvと比較して加熱冷却手段のヒーター5またはクーラ
ー6を作動させ、実際のガス温度Apvをガス温度の設
定値Aspと一致させる。
Here, this temperature controller 14 uses the value of Asp transmitted from the computer 13 and the actual gas temperature A in the pressure vessel.
The heater 5 or cooler 6 of the heating/cooling means is operated in comparison with pv to make the actual gas temperature Apv coincide with the gas temperature set value Asp.

そして、第5図に示すように、実際のガス温度を制御し
て、成形材の温度P Iaaxが最高温度設定値Hsp
を超えることなく且つ最高温度設定値Hspにより接近
させた上昇速度を保ちつつ温度制御を行う。
Then, as shown in FIG. 5, by controlling the actual gas temperature, the temperature P Iaax of the molding material is adjusted to the maximum temperature setting value Hsp.
Temperature control is performed while maintaining a rate of increase that does not exceed the maximum temperature setting value Hsp and approaches the maximum temperature setting value Hsp.

前記物置制御の進行と同時に、または先行して、局部温
度制御手段Mを作動させて成形材1の局部加熱を行なう
、即ち、第1図に示すように、基準値用として選択した
温度センサ11と成形材の所望する部分に設けた測定用
の温度センサ15bとの検出値を温度比較調節計17に
て比較し、その偏差量ΔXを制御器16に伝達し局部加
熱手段りのヒーター18を作動させて成形材1の所望す
る部分を加熱し、前記偏差量ΔXが無くなった時点で加
熱が停止するよう、時々刻々と変化する偏差量に応じて
温度制御を行なう。そして、成形材1の樹脂部会体が溶
融状態になると、第5図の成形プログラムで示すように
加圧され、更に成形材1の温度をより上昇させ、規定温
度に至ってしばらくその温度を保持し成形材1を接着硬
化させる。
Simultaneously with or in advance of the progress of the storage control, the local temperature control means M is activated to locally heat the molded material 1, that is, as shown in FIG. 1, the temperature sensor 11 selected for the reference value is activated. The temperature comparison controller 17 compares the detected values with the measurement temperature sensor 15b provided at a desired part of the molded material, and transmits the deviation amount ΔX to the controller 16, which turns on the heater 18 as a local heating means. The temperature is controlled in accordance with the constantly changing amount of deviation so that the desired portion of the molded material 1 is heated and the heating is stopped when the amount of deviation ΔX disappears. When the resin part of the molded material 1 is in a molten state, it is pressurized as shown in the molding program in Figure 5, and the temperature of the molded material 1 is further increased until it reaches a specified temperature and is maintained at that temperature for a while. The molding material 1 is adhesively cured.

次に、第1図に示すクーラー6を作動させて圧力容器A
内の加熱高圧ガスを冷却すると共に冷却された高圧ガス
は、ファン7により送風され外通風路8a〜扉内壁20
〜風洞内8bを介して圧力容器A内を循環し成形材1を
均一に冷却する。
Next, the pressure vessel A is operated by operating the cooler 6 shown in FIG.
The heated high-pressure gas inside is cooled, and the cooled high-pressure gas is blown by the fan 7 from the outside ventilation passage 8a to the door inner wall 20.
- The molded material 1 is uniformly cooled by circulating inside the pressure vessel A through the wind tunnel 8b.

次に、自動弁27を作動させて圧力容器A内の圧力を徐
々に低下させる。そして、成形材1が冷却されると、全
ての作動を停止させ、扉2bを開き成形材1を外部へ搬
出し一工程が完了する。
Next, the automatic valve 27 is operated to gradually reduce the pressure inside the pressure vessel A. When the molded material 1 is cooled, all operations are stopped, the door 2b is opened, and the molded material 1 is carried out to the outside, completing one process.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によると、下記のような効果を奏する。 According to the present invention, the following effects are achieved.

本発明は以上のように構成しているから、従来課題とな
っている、材質の異なる成形材を同時に成形する場合、
成形材毎に適切な温度で加熱することができる。また、
非常に大きな肉厚の変化の場合、その肉厚部分を先行し
て加熱するか、その部分を同時並行して加熱することが
できる。また、ガスの流れの当たる部分と当たらない部
分、例えば、凹状に形成した成形材を風下に位置しなけ
ればならない場合、凹状部のみ余分に加熱することがで
きる。更に、風洞内の上流部と下流部とて生するガス流
の温度差があったとしても、温度の低い部分を局部加熱
で補うことができる。
Since the present invention is configured as described above, when molding materials of different materials are molded at the same time, which has been a problem in the past,
Each molding material can be heated at an appropriate temperature. Also,
In the case of very large changes in wall thickness, the thicker sections can be heated first or the sections can be heated in parallel. In addition, when a part of the molded material that is formed in a concave shape and a part that is not in contact with the gas flow must be located on the leeward side, only the concave part can be heated excessively. Furthermore, even if there is a temperature difference between the gas flows generated in the upstream and downstream parts of the wind tunnel, the lower temperature areas can be compensated for by local heating.

その結果、加熱のバラツキが非常に小さくなり、成形材
全体を均一に接着硬化させることができ、宇宙機器、航
空機など信頼性を重要視する構造体や部品には最適であ
る。
As a result, heating variations are extremely small, and the entire molded material can be bonded and cured uniformly, making it ideal for structures and parts where reliability is important, such as space equipment and aircraft.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る装置の一実施例を示す一部破断し
た概略側面図、第2図は第1図のX−X矢視した概略正
面図、第3a図は局部加熱手段における成形材とヒータ
ーとの取り付は位置関係を示す一実施例の概略正面図、
第3b図はヒーター形状の一実施例を示す第3a図の概
略側面図、第4図は本発明実施例の構成の一部を構成す
る初湯制御手段の構成を示すブロック図、第5図は本発
明の一実施例のロジックを説明するための時間−温度・
圧力特性の成形プログラムのパターンを示す図、第6図
は局部温度検出手段における温度センサ取り付けの一実
施例を示す概略側面断面図、第7図は従来の繊維強化プ
ラスチックの成形材を加圧加熱して接着硬化させるオー
トクレーブ成形装置の一部破断した概略側面図、第8図
は第7図の扉を開いた状態の概略正面図、である。 A:圧力容器、   Aa:圧力容器の内壁、B:加圧
手段、    C:加熱冷却手段、D=減圧手段、  
 E:ファン駆動装置、F:ガス循環手段、 G:初湯
制御手段、H:温度検出手段、  I:ファン駆動手段
、J:モータ冷却手段、K:局部温度検出手段、L:局
部加熱手段、 M:局部温度制御手段、1:成形材、 
  1a:成形材の所望する部分、2b:扉、    
 3:台車、 4:レール、     5:ヒーター 6:クーラー、    7:ファン、 8a:外通風路、   8b:風洞内、8C:風洞壁、
   9;治具、 11:成形材の加熱ガス流による通常加熱が行われる箇
所に取付けられた温度センサ、12;アナログマルチプ
レクサ− 13:コンピューター、14.温度調節計、15a:風
洞ガス流通路人口部でガスが均一に流れる箇所に取付け
られた温度センサ、15b:成形材の局部加熱を必要と
する部分に取付けられた温度センサ、 15C:成形材のガス流の影となっているため、加熱が
十分行なわれない部分の表面に 取付けられた温度センサ、 15d:局部加熱を必要とする成形材部分の周辺部に設
けられた温度センサ、 16:制御器、    17:温度比較調節計、18:
ヒーター、   19:コンセント、21:真空バック
、24a、24b:真空継手、25:高圧ガス供給装置
、26.27:自動弁、28:安全弁、    29:
自動弁、30:第二台車、   31:自動弁、32:
真空ポンプ、  33.自動弁、35:モーター、  
 36:小型圧力容器、37:温度検出器。 特許出願人 三菱重工業株式会社 (ほか1名) 第 図 第511 第8 図
Fig. 1 is a partially cutaway schematic side view showing an embodiment of the device according to the present invention, Fig. 2 is a schematic front view taken along the line X-X in Fig. 1, and Fig. 3a is a forming process using local heating means. A schematic front view of an example showing the positional relationship between the material and the heater;
FIG. 3b is a schematic side view of FIG. 3a showing an embodiment of the heater shape, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the initial hot water control means that constitutes a part of the configuration of the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic side view of FIG. A time-temperature graph to explain the logic of an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic side sectional view showing an example of mounting a temperature sensor in a local temperature detection means; Figure 7 is a diagram showing a pattern of a molding program with pressure characteristics; Figure 7 is a diagram showing a conventional molded material of fiber-reinforced plastic being heated under pressure. FIG. 8 is a partially cutaway schematic side view of an autoclave molding apparatus for bonding and curing, and FIG. 8 is a schematic front view of FIG. 7 with the door open. A: Pressure vessel, Aa: Inner wall of pressure vessel, B: Pressurizing means, C: Heating and cooling means, D = Depressurizing means,
E: Fan drive device, F: Gas circulation means, G: First bath control means, H: Temperature detection means, I: Fan drive means, J: Motor cooling means, K: Local temperature detection means, L: Local heating means, M : Local temperature control means, 1: Molding material,
1a: Desired part of molded material, 2b: Door,
3: Trolley, 4: Rail, 5: Heater 6: Cooler, 7: Fan, 8a: Outside ventilation path, 8b: Inside the wind tunnel, 8C: Wind tunnel wall,
9; Jig; 11: Temperature sensor attached to the part of the molding material that is normally heated by the heating gas flow; 12; Analog multiplexer; 13: Computer; 14. Temperature controller, 15a: Temperature sensor attached to a part of the wind tunnel gas flow passage where gas flows uniformly, 15b: Temperature sensor attached to a part of the molded material that requires local heating, 15C: Temperature sensor of the molded material 15d: Temperature sensor attached to the surface of the part of the molded material that requires local heating; 16: Control; 17: Temperature comparison controller, 18:
Heater, 19: Outlet, 21: Vacuum bag, 24a, 24b: Vacuum joint, 25: High pressure gas supply device, 26.27: Automatic valve, 28: Safety valve, 29:
Automatic valve, 30: Second truck, 31: Automatic valve, 32:
Vacuum pump, 33. automatic valve, 35: motor,
36: Small pressure vessel, 37: Temperature detector. Patent applicant: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (and one other person) Figure 511 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブに
おいて、 予め設定した温度プログラムの成形材の最高温度設定値
Hspと成形材の局部加熱を必要とする部分に設けた温
度センサ15bとの検出値を温度比較調節計にて比較し
、その比較した偏差量を制御器に伝達し、局部加熱手段
のヒーターを作動させて成形材の所望する部分を加熱し
、前記偏差量が無くなつた時点で加熱が停止するよう、
時々刻々と変化する偏差量に応じて温度制御を行なうこ
とを特徴とするオートクレーブ成形における局部加熱制
御方法。 2、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブに
おいて、 予め設定した温度プログラムの成形材の最高温度設定値
Hspと、成形材の加熱ガス流の影となって加熱が十分
行なわれない部分の表面に設けた温度センサ15cとの
検出値を温度比較調節計にて比較し、その比較した偏差
量を制御器に伝達し、局部加熱手段を作動させて成形材
の所望する部分を加熱し、前記偏差量が無くなった時点
で加熱が停止するよう、時々刻々と変化する偏差量に応
じて温度制御を行なうことを特徴とするオートクレーブ
成形における局部加熱制御方法。 3、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブに
おいて、 成形材に設けた平均温度測定用温度センサ11と成形材
の局部加熱を必要とする部分に設けた温度センサ15b
との検出値を温度比較調節計にて比較し、その比較した
偏差量を制御器に伝達し、温度制御手段で局部加熱手段
のヒーターを作動させて成形材の所望する部分を加熱し
、前記偏差量が無くなった時点で加熱が停止するよう、
時々刻々と変化する偏差量に応じて温度制御を行なうこ
とを特徴とするオートクレーブ成形における局部加熱制
御方法。 4、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブに
おいて、 風洞内のガス流通路に設けた温度センサ15aと成形材
の加熱流の成形材によるによる影となる部分に設けた温
度センサ15dとの検出値を温度比較調節計にて比較し
、その比較した偏差量を制御器に伝達し、局部加熱手段
を作動させて成形材の所望する部分を加熱し、前記偏差
量が無くなった時点で加熱が停止するよう、時々刻々と
変化する偏差量に応じて温度制御を行なうことを特徴と
するオートクレーブ成形における局部加熱制御方法。 5、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブに
おいて、 予め設定しておいた成形プログラムの任意の点の温度ま
で局部加熱手段を単独に作動させて成形材の局部加熱を
必要とする部分15bを局部的に加熱し、その部分を他
の部分より先行して温度上昇させることを特徴とするオ
ートクレーブ成形における局部加熱制御方法。 6、圧力容器内に設けた風洞を介して高圧加熱ガスを循
環させ、繊維強化プラスチックの成形材を加圧加熱して
接着硬化させる温度制御手段を備えたオートクレーブ成
形装置において、 圧力容器の風洞内に配置した成形材の局部加熱を必要と
する部分及びその周辺部に温度センサを配備すると共に
、それぞれの温度センサよりの検出値と成形材の最高温
度設定値とを比較対比する温度比較調節計に選択入力可
能に接続した局部温度検出手段と、 前記圧力容器内に収容した成形材の所望する部分の周辺
部の適所に配設した局部加熱手段と、前記局部加熱手段
を制御器を介して温度比較調節計に接続させ、該温度比
較調節計は前記温度検出手段で選択された基準値と測定
値とを選択して検出信号を入力でき、前記検出信号値を
比較して、その偏差量の信号を制御器に伝達し、前記局
部加熱手段を作動させて温度制御可能としてなる局部温
度制御手段と、 より構成したことを特徴とするオートクレーブ成形にお
ける局部加熱制御装置。
[Scope of Claims] 1. In an autoclave equipped with a temperature control means for circulating high-pressure heated gas through a wind tunnel provided in a pressure vessel and pressurizing and heating a fiber-reinforced plastic molding material to cure the adhesive, The maximum temperature set value Hsp of the molded material of the set temperature program and the detected value of the temperature sensor 15b provided in the part of the molded material that requires local heating are compared with a temperature comparison controller, and the compared deviation amount is calculated. The information is transmitted to the controller, and the heater of the local heating means is activated to heat the desired part of the molded material, and the heating is stopped when the deviation amount disappears.
A local heating control method in autoclave molding, which is characterized by controlling temperature according to the amount of deviation that changes from moment to moment. 2. Molding with a preset temperature program is carried out in an autoclave equipped with a temperature control means that circulates high-pressure heated gas through a wind tunnel installed in a pressure vessel and pressurizes and heats the fiber-reinforced plastic molding material to harden the adhesive. A temperature comparison controller compares the maximum temperature setting value Hsp of the material with the value detected by the temperature sensor 15c provided on the surface of the part of the forming material that is not sufficiently heated due to the shadow of the heated gas flow. The compared deviation amount is transmitted to the controller, the local heating means is activated to heat the desired part of the molded material, and the deviation amount is changed from time to time so that the heating stops when the deviation amount disappears. A local heating control method in autoclave molding, characterized by controlling temperature accordingly. 3. In an autoclave equipped with a temperature control means that circulates high-pressure heated gas through a wind tunnel installed in a pressure vessel and pressurizes and heats the fiber-reinforced plastic molding material to cure the adhesive, the average temperature set in the molding material is A measuring temperature sensor 11 and a temperature sensor 15b provided at a portion of the molded material that requires local heating.
The detected values are compared with the temperature comparison controller, the compared deviation amount is transmitted to the controller, and the temperature control means operates the heater of the local heating means to heat the desired part of the molded material. Heating is stopped when the deviation amount disappears.
A local heating control method in autoclave molding, which is characterized by controlling temperature according to the amount of deviation that changes from moment to moment. 4. In an autoclave equipped with a temperature control means that circulates high-pressure heated gas through a wind tunnel installed in a pressure vessel and pressurizes and heats the fiber-reinforced plastic molding material to harden the adhesive, the gas flow path in the wind tunnel is A temperature comparison controller compares the detected values between the provided temperature sensor 15a and a temperature sensor 15d provided in a portion shadowed by the heated flow of the forming material, and transmits the compared deviation amount to the controller. The local heating means is operated to heat a desired part of the molded material, and the temperature is controlled according to the amount of deviation that changes from time to time so that heating is stopped when the amount of deviation disappears. Local heating control method in autoclave molding. 5. Preset molding is carried out in an autoclave equipped with a temperature control means that circulates high-pressure heated gas through a wind tunnel installed in a pressure vessel and pressurizes and heats the fiber-reinforced plastic molding material to harden the adhesive. The local heating means is operated independently to the temperature of an arbitrary point in the program to locally heat the part 15b of the molded material that requires local heating, and the temperature of that part is raised before other parts. Features local heating control method in autoclave molding. 6. In an autoclave molding device equipped with a temperature control means that circulates high-pressure heated gas through a wind tunnel installed in the pressure vessel and pressurizes and heats the fiber-reinforced plastic molding material to harden the adhesive. Temperature sensors are installed in the parts of the molded material that require local heating and their surrounding areas, and a temperature comparison controller is installed to compare and contrast the detected values from each temperature sensor with the maximum temperature set value of the molded material. a local temperature detection means connected to the pressure vessel so as to be selectively input; a local heating means disposed at an appropriate position around a desired portion of the molded material housed in the pressure vessel; It is connected to a temperature comparison controller, and the temperature comparison controller can input a detection signal by selecting the reference value and measurement value selected by the temperature detection means, and compare the detection signal values to determine the amount of deviation. A local heating control device for autoclave molding, comprising: a local temperature control means that transmits a signal to a controller and operates the local heating means to enable temperature control.
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