JPH0444566B2 - - Google Patents
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- JPH0444566B2 JPH0444566B2 JP3891784A JP3891784A JPH0444566B2 JP H0444566 B2 JPH0444566 B2 JP H0444566B2 JP 3891784 A JP3891784 A JP 3891784A JP 3891784 A JP3891784 A JP 3891784A JP H0444566 B2 JPH0444566 B2 JP H0444566B2
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- 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
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動テープレイアツプ装置に関する
ものである。例えば、ガラスまたはカーボン材料
のフアイバーによつて補強したプラスチツク材料
の1個以上の層によつて物品を形成する場合、成
形工具の表面上に未硬化層を重ね合わしてレイア
ツプし、硬化させて剛性の物品を形成し、この物
品を成形工具から取り外ずす。未硬化層は所定長
さの多数のテープを並べて配列して形成される。
ものである。例えば、ガラスまたはカーボン材料
のフアイバーによつて補強したプラスチツク材料
の1個以上の層によつて物品を形成する場合、成
形工具の表面上に未硬化層を重ね合わしてレイア
ツプし、硬化させて剛性の物品を形成し、この物
品を成形工具から取り外ずす。未硬化層は所定長
さの多数のテープを並べて配列して形成される。
形成すべき物品が平らな場合には容易にレイア
ツプされるが、彎曲した物品を形成しようとする
場合には、相当困難な問題が存在する。
ツプされるが、彎曲した物品を形成しようとする
場合には、相当困難な問題が存在する。
所定の長さのテープを彎曲表面上にレイアツプ
する場合には、中心線が位置する傾向がある自然
の線が存在する。始めの長さのテープの一側に他
の長さのテープをレイアツプしてその自然の線に
追従させる場合には、隣接するエツジ間が平行に
ならない。同様に、他の長さのテープを並べてレ
イアツプする場合にも、平行にならない。
する場合には、中心線が位置する傾向がある自然
の線が存在する。始めの長さのテープの一側に他
の長さのテープをレイアツプしてその自然の線に
追従させる場合には、隣接するエツジ間が平行に
ならない。同様に、他の長さのテープを並べてレ
イアツプする場合にも、平行にならない。
かかる問題を解決する一つの方法は、各所定長
のテープのエツジを補償させるよう僅かに彎曲し
て切断することである。かかる方法は、或る場合
には全く問題がなく、また、望ましいことでもあ
るが、製造工程上一般に望ましくなく、この理由
は各曲線をプログラムしなければならないこと
と、個々に切断しなければならず、この結果、時
間および費用がかかるからである。これがため、
本発明の目的は、両エツジが平行なテープ部分を
衝合させて並べて正確にレイアツプすることがで
き、しかも、他の形状のテープ部分をもレイアツ
プし得る自動テープレイアツプ装置を提供しよう
とするものである。さらに、本発明の重要な目的
は、テープ層の下側に空気が閉じ込められないよ
うテープ部分を順次に位置させる装置を提供しよ
うとするものである。
のテープのエツジを補償させるよう僅かに彎曲し
て切断することである。かかる方法は、或る場合
には全く問題がなく、また、望ましいことでもあ
るが、製造工程上一般に望ましくなく、この理由
は各曲線をプログラムしなければならないこと
と、個々に切断しなければならず、この結果、時
間および費用がかかるからである。これがため、
本発明の目的は、両エツジが平行なテープ部分を
衝合させて並べて正確にレイアツプすることがで
き、しかも、他の形状のテープ部分をもレイアツ
プし得る自動テープレイアツプ装置を提供しよう
とするものである。さらに、本発明の重要な目的
は、テープ層の下側に空気が閉じ込められないよ
うテープ部分を順次に位置させる装置を提供しよ
うとするものである。
装置は種々の成形工具を用い得るようにするこ
とが要求され、したがつて、テープ部分は平面内
でプロフイル形成された部分を有することが要求
され、また、テープはかかるプロフイル形成の前
に疵を目で検査することを要求されるから、本発
明による装置には、テープをレイアツプする前に
準備するため最初にのせる表面装置を設ける。か
ようして所定長のテープを準備した後は、邪魔が
できるだけ入らないようにすることが望ましく、
この理由は、テープを取り上げる毎に、位置誤差
が生ずるからである。これがため、本発明の目的
は、プロフイル形成した所定長さのテープを表面
装置から取り上げてテープ部分の可撓性の限界内
で高い精度で成形工具にテープ部分を移送する移
送装置を提供しようとするものである。
とが要求され、したがつて、テープ部分は平面内
でプロフイル形成された部分を有することが要求
され、また、テープはかかるプロフイル形成の前
に疵を目で検査することを要求されるから、本発
明による装置には、テープをレイアツプする前に
準備するため最初にのせる表面装置を設ける。か
ようして所定長のテープを準備した後は、邪魔が
できるだけ入らないようにすることが望ましく、
この理由は、テープを取り上げる毎に、位置誤差
が生ずるからである。これがため、本発明の目的
は、プロフイル形成した所定長さのテープを表面
装置から取り上げてテープ部分の可撓性の限界内
で高い精度で成形工具にテープ部分を移送する移
送装置を提供しようとするものである。
本発明による自動テープレイアツプ装置は、テ
ープ部分を所定の形状および寸法にプロフイル形
成するために支持する表面装置と、プロフイル形
成テープ部分をレイアツプして硬化すべき物品を
形成するためのレイアツプ用工具装置と、プロフ
イル形成テープ部分を表面装置から工具装置に移
送して工具装置上にレイアツプする移送装置とを
具え、この移送装置がほぼ円弧状の表面区域を有
するキヤリヤ装置と、表面装置上のテープ部分上
にキヤリヤ装置を転動させるよう駆動する装置
と、キヤリヤ装置がテープ部分上に転動される際
にキヤリヤ装置の円弧状表面に対してテープ部分
を保持するよう構成された保持装置と、キヤリヤ
装置を工具装置上のレイアツプ位置に移動させる
移動装置とを具え、駆動装置がキヤリヤ装置を工
具装置上に転動させるよう構成され、また、キヤ
リヤ装置の円弧状表面上に保持されてこの円弧状
表面と装具装置との間に位置するテープ部分を順
次に解放してテープ部分を工具装置上に順次にレ
イアツプする解放装置を具える。
ープ部分を所定の形状および寸法にプロフイル形
成するために支持する表面装置と、プロフイル形
成テープ部分をレイアツプして硬化すべき物品を
形成するためのレイアツプ用工具装置と、プロフ
イル形成テープ部分を表面装置から工具装置に移
送して工具装置上にレイアツプする移送装置とを
具え、この移送装置がほぼ円弧状の表面区域を有
するキヤリヤ装置と、表面装置上のテープ部分上
にキヤリヤ装置を転動させるよう駆動する装置
と、キヤリヤ装置がテープ部分上に転動される際
にキヤリヤ装置の円弧状表面に対してテープ部分
を保持するよう構成された保持装置と、キヤリヤ
装置を工具装置上のレイアツプ位置に移動させる
移動装置とを具え、駆動装置がキヤリヤ装置を工
具装置上に転動させるよう構成され、また、キヤ
リヤ装置の円弧状表面上に保持されてこの円弧状
表面と装具装置との間に位置するテープ部分を順
次に解放してテープ部分を工具装置上に順次にレ
イアツプする解放装置を具える。
好ましくは、キヤリヤ装置の円弧状表面を連続
させてキヤリヤ装置をローラまたはドラムの形で
構成する。
させてキヤリヤ装置をローラまたはドラムの形で
構成する。
好ましくは、保持装置が吸引装置を具え、この
場合、円弧状表面に多数の孔を設けてテープ部分
を円弧状表面に吸引し得るよう構成する。
場合、円弧状表面に多数の孔を設けてテープ部分
を円弧状表面に吸引し得るよう構成する。
円弧状表面は好ましくは可撓性として工具装置
の種々の外形に適合するようにする。
の種々の外形に適合するようにする。
以下、本発明の1実施例を図面につき説明す
る。
る。
図面に示すように、自動テープ配列装置は4個
の部分を具えている。第1部分は供給部分1であ
る。
の部分を具えている。第1部分は供給部分1であ
る。
例えば、樹脂含浸カーボンフアイバーのテープ
を標準リール上に製造者により受け取る。これが
ため、供給部分にはリールが固定して設けられて
いてテープが目で検査され、レイアツプの目的で
一緒に用い得る良質の細条片または部分として供
給されるよう構成されている。
を標準リール上に製造者により受け取る。これが
ため、供給部分にはリールが固定して設けられて
いてテープが目で検査され、レイアツプの目的で
一緒に用い得る良質の細条片または部分として供
給されるよう構成されている。
第2部分はテープ部分を受取るプロフイル部分
2で、データ表面を有し、この表面上でテープ部
分を所定形状に形成することができる。この第2
部分の他の機能は屑片を除去すること、すなわ
ち、製品の最終レイアツプに用いられないテープ
片を除去することと、プロフイルの精度をチエツ
クすることである。
2で、データ表面を有し、この表面上でテープ部
分を所定形状に形成することができる。この第2
部分の他の機能は屑片を除去すること、すなわ
ち、製品の最終レイアツプに用いられないテープ
片を除去することと、プロフイルの精度をチエツ
クすることである。
第3部分は移送部分3で、プロフイル部分から
形成後の個々のテープ部分を取り上げ成形工具の
近くに移送し、個々のテープ部分を成形工具上の
特定の位置に正確に組合せて配列する、すなわち
レイアツプする機能を有する。
形成後の個々のテープ部分を取り上げ成形工具の
近くに移送し、個々のテープ部分を成形工具上の
特定の位置に正確に組合せて配列する、すなわち
レイアツプする機能を有する。
第4部分は工具部分4で、個々の工具およびキ
ヤリヤーならびにその方向位置決め器を選択する
機能を有する。
ヤリヤーならびにその方向位置決め器を選択する
機能を有する。
供給部分1は標準のテープリールが取付けられ
る2個のテープ供給器を具えている。一方のテー
プ供給器は所定の長さのテープを供給するために
用いられ、他方のテープ供給器は新しいテープリ
ールを取付けるために用いることができる。
る2個のテープ供給器を具えている。一方のテー
プ供給器は所定の長さのテープを供給するために
用いられ、他方のテープ供給器は新しいテープリ
ールを取付けるために用いることができる。
テープ供給器はプロフイル部分2を横切つて移
動してプロフイル部分上にテープを供給し、製造
者によつてすでにマークされているかまたは供給
中に発見されたテープ材料上の疵を計算に入れて
所望のケ所でテープを切断するよう構成されてい
る。テープが、通常のように、入手時に、保護シ
ートによつて裏側から保護されている樹脂含浸カ
ーボンフアイバー層を有する場合には、供給中
に、保護シートは自動的に除去される。所定長さ
のテープがプロフイル部分2上に供給され終つた
際、供給器5は第2図に示すように一端または他
端に停留保持され、プロフイル形成作業および次
の移送を行なうための空間をあけておく、プロフ
イル形成作業はテープの一方の端縁を基準にして
行なわれ、プロフイル部分のテープ位置は注意深
く制御される必要がある。したがつて、供給され
ているテープの横方向の動きを規制する補償機能
を有する光学的または機械的エツジセンサーが設
けられている。
動してプロフイル部分上にテープを供給し、製造
者によつてすでにマークされているかまたは供給
中に発見されたテープ材料上の疵を計算に入れて
所望のケ所でテープを切断するよう構成されてい
る。テープが、通常のように、入手時に、保護シ
ートによつて裏側から保護されている樹脂含浸カ
ーボンフアイバー層を有する場合には、供給中
に、保護シートは自動的に除去される。所定長さ
のテープがプロフイル部分2上に供給され終つた
際、供給器5は第2図に示すように一端または他
端に停留保持され、プロフイル形成作業および次
の移送を行なうための空間をあけておく、プロフ
イル形成作業はテープの一方の端縁を基準にして
行なわれ、プロフイル部分のテープ位置は注意深
く制御される必要がある。したがつて、供給され
ているテープの横方向の動きを規制する補償機能
を有する光学的または機械的エツジセンサーが設
けられている。
プロフイル部分2は平らなデーターテーブル6
を具え、このテーブル6上に供給中に所定長さの
テープがのせられる。
を具え、このテーブル6上に供給中に所定長さの
テープがのせられる。
テーブル6の作業表面は剛性のアルミニウムハ
ニカム材料7の層で形成されており、そのハニカ
ム空洞の軸線を作業表面に対して直角に配置して
いる。
ニカム材料7の層で形成されており、そのハニカ
ム空洞の軸線を作業表面に対して直角に配置して
いる。
前述したように、テープは作業表面上に正確に
位置決めされ、移送部分3によつて取り上げられ
るまで位置決めした状態に維持することが必要で
ある。
位置決めされ、移送部分3によつて取り上げられ
るまで位置決めした状態に維持することが必要で
ある。
これがため、ハニカム材料を通して空気を吸引
して供給テープを作業表面上に保持する装置が設
けられている。ハニカム材料は後述する目的で空
気吸引作用が局部的に停止され得るよう区分構造
にされている。
して供給テープを作業表面上に保持する装置が設
けられている。ハニカム材料は後述する目的で空
気吸引作用が局部的に停止され得るよう区分構造
にされている。
疵のないテープ部分がテーブルの作業表面上に
正しく供給された後、適当にプロフイル形成作業
を行なうことができる。第3および4図はこのプ
ロフイル形成作動の状態を示している。プロフイ
ル形成作業は、プロフイル形成および切断ヘツド
8に取付けられたコンピユーター制御レーザーか
らのレーザー光線によつて既知の方法で行なわれ
る。他の方法として、既知の水ジエツトまたは往
復動ナイフ装置を用いることもできる。典型的プ
ロフイルを第4図に9で示す。レーザー光線はテ
ープのエツジ部分に瞬間的に当るだけであるか
ら、アルミニウム製ハニカム層7はレーザー光線
に耐えることができる。切断作業によつて生じる
塵埃または煙霧は空気吸引作用によつて適当に除
去される。
正しく供給された後、適当にプロフイル形成作業
を行なうことができる。第3および4図はこのプ
ロフイル形成作動の状態を示している。プロフイ
ル形成作業は、プロフイル形成および切断ヘツド
8に取付けられたコンピユーター制御レーザーか
らのレーザー光線によつて既知の方法で行なわれ
る。他の方法として、既知の水ジエツトまたは往
復動ナイフ装置を用いることもできる。典型的プ
ロフイルを第4図に9で示す。レーザー光線はテ
ープのエツジ部分に瞬間的に当るだけであるか
ら、アルミニウム製ハニカム層7はレーザー光線
に耐えることができる。切断作業によつて生じる
塵埃または煙霧は空気吸引作用によつて適当に除
去される。
屑のテープ材料は、移送部分3によつてテープ
部分を取り上げる前に屑除去装置によつて除去さ
れる。この屑除去装置は横方向に移動可能の屑除
去ヘツド10を具え、この屑除去ヘツド10はテ
ーブル6に沿つて通過する切断ヘツド8に追従し
て用いられる。
部分を取り上げる前に屑除去装置によつて除去さ
れる。この屑除去装置は横方向に移動可能の屑除
去ヘツド10を具え、この屑除去ヘツド10はテ
ーブル6に沿つて通過する切断ヘツド8に追従し
て用いられる。
屑除去ヘツド10は個々に作動し得る多数のピ
ン11を具え、これらのピンの尖端は下方に突出
して繊維質の屑材料に突き刺さり得るよう構成さ
れている。テープのプロフイル形成された部分の
上方に位置するピンは作動しないようになつてい
る。これらのピンは尖端を有するため、ハニカム
層7の壁から偏向される。
ン11を具え、これらのピンの尖端は下方に突出
して繊維質の屑材料に突き刺さり得るよう構成さ
れている。テープのプロフイル形成された部分の
上方に位置するピンは作動しないようになつてい
る。これらのピンは尖端を有するため、ハニカム
層7の壁から偏向される。
突き刺さつた後、ピンは屑材料を持ち上げ(ピ
ンのテーパーおよびテープの自然の厚みが持ち上
げを可能にしている)、ピンはテーブルから屑コ
ンベヤ部分に移動され、このコンベヤ部分におい
て鋭利な刃のついた剥ぎ取り器を各ピンの周りに
下方に摺動させ、これにより屑を確実に除去す
る。ピンがテープ部分から遠去かる際、屑材料が
テープ部分上に落下しないように常に移動され
る。
ンのテーパーおよびテープの自然の厚みが持ち上
げを可能にしている)、ピンはテーブルから屑コ
ンベヤ部分に移動され、このコンベヤ部分におい
て鋭利な刃のついた剥ぎ取り器を各ピンの周りに
下方に摺動させ、これにより屑を確実に除去す
る。ピンがテープ部分から遠去かる際、屑材料が
テープ部分上に落下しないように常に移動され
る。
屑の除去を容易にするため、屑除去ヘツド10
が移動するテーブル部分に対する空気吸引作用が
停止される。
が移動するテーブル部分に対する空気吸引作用が
停止される。
移送部分3は車輪またはローラ12によるキヤ
リヤ装置と、その取付け、横行および駆動用装置
とを主として具えている。
リヤ装置と、その取付け、横行および駆動用装置
とを主として具えている。
ローラ12は取付ヘツド13上にほぼ水平の軸
線の周りに回転し得るよう取付けられており、取
付ヘツド13はガントリ14上に取付けられてい
る。ガントリ14はテーブル6の全長にわたり延
長しており、離間して設けられた水平の軌道15
上をプロフイル部分2から工具部分4にまで横方
向に移動し得るよう支持されている。
線の周りに回転し得るよう取付けられており、取
付ヘツド13はガントリ14上に取付けられてい
る。ガントリ14はテーブル6の全長にわたり延
長しており、離間して設けられた水平の軌道15
上をプロフイル部分2から工具部分4にまで横方
向に移動し得るよう支持されている。
取付ヘツド13はレール16上をガントリの全
長にわたり移動する。
長にわたり移動する。
上述した回転、並進および横方向移動等の運動
の他に、ローラ12はヘツド13に対して種々の
関節運動を行なうことができ、これらの関節運動
の合成運動によつてロラはテープ部分を前述した
テープ部分をのせる他に、工具表面の外形に関係
なく、所定の範囲内で正確に配置することができ
る。
の他に、ローラ12はヘツド13に対して種々の
関節運動を行なうことができ、これらの関節運動
の合成運動によつてロラはテープ部分を前述した
テープ部分をのせる他に、工具表面の外形に関係
なく、所定の範囲内で正確に配置することができ
る。
この目的のため、ローラ12は離間した自己整
列軸受18,19によつて支持された軸17(第
7,8,9図参照)を有する。軸17は2個の部
分17a,17bを有し、これらの部分はスプラ
イン嵌合されて2個の部分間に回転運動を確実に
伝達することができ、しかも、ローラの関節運動
中に軸線方向に相対的運動を行ない得るよう構成
されている。
列軸受18,19によつて支持された軸17(第
7,8,9図参照)を有する。軸17は2個の部
分17a,17bを有し、これらの部分はスプラ
イン嵌合されて2個の部分間に回転運動を確実に
伝達することができ、しかも、ローラの関節運動
中に軸線方向に相対的運動を行ない得るよう構成
されている。
軸17の一端にステツピングモータ20が連結
されてローラを回転駆動する。
されてローラを回転駆動する。
ローラは回転軸と同心的にスリーブ21上に取
付けられ、これによりローラは回転軸、したがつ
てヘツド13に対して軸線方向に移動することが
できる。かかる軸線方向の動きはサーボモータ2
2によつてスクリユージヤツキ23に駆動して行
なわれる。
付けられ、これによりローラは回転軸、したがつ
てヘツド13に対して軸線方向に移動することが
できる。かかる軸線方向の動きはサーボモータ2
2によつてスクリユージヤツキ23に駆動して行
なわれる。
軸受18,19は水平面内に位置する2個のス
クリユージヤツキ24,25(第8図参照)およ
び垂直面内に位置する2個のスクリユージヤツキ
26,27によつて2個の平面内に移動可能であ
る。スクリユージヤツキはサーボモータ28,2
9および30,31によつてそれぞれ作動させ
る。
クリユージヤツキ24,25(第8図参照)およ
び垂直面内に位置する2個のスクリユージヤツキ
26,27によつて2個の平面内に移動可能であ
る。スクリユージヤツキはサーボモータ28,2
9および30,31によつてそれぞれ作動させ
る。
スクリユージヤツキ26,27を同じ方向に同
時に作動することによつてローラ12を垂直方向
に移動させ、他方、異なる方向に同時に作動させ
ることによつて第9図に示すように傾動運動させ
ることができる。
時に作動することによつてローラ12を垂直方向
に移動させ、他方、異なる方向に同時に作動させ
ることによつて第9図に示すように傾動運動させ
ることができる。
スクリユージヤツキ24,25の異なる方向へ
の作動によつてローラ12を第8図に示すように
旋回させて進行方向を変えることができる。
の作動によつてローラ12を第8図に示すように
旋回させて進行方向を変えることができる。
ローラ12は第5および6図に線図的に示すよ
うに構成されている。軸17の軸線は参照の目的
だけで示されている。ローラは多数の孔33を有
する剛性の円筒形ドラム部材32を具えている。
円筒形ドラム部材の内部は複数個の扇形室34に
分割されており、これらの室は外周の孔に通じて
いる。ドラム部材32の外側には可撓性の多孔質
の環35が設けられ、粘着質のテープがくつつか
ないよう選択されたプラスチツク材料(例えば、
PTEE)の外層36が設けられている。このプラ
スチツク外層36にもまた多数の孔が設けられて
いる。
うに構成されている。軸17の軸線は参照の目的
だけで示されている。ローラは多数の孔33を有
する剛性の円筒形ドラム部材32を具えている。
円筒形ドラム部材の内部は複数個の扇形室34に
分割されており、これらの室は外周の孔に通じて
いる。ドラム部材32の外側には可撓性の多孔質
の環35が設けられ、粘着質のテープがくつつか
ないよう選択されたプラスチツク材料(例えば、
PTEE)の外層36が設けられている。このプラ
スチツク外層36にもまた多数の孔が設けられて
いる。
室34内を排気することによりローラの外表面
に吸引作用を生ぜしめ、これによりテープ部分を
ローラに対して保持し、これに反し、所要時、加
圧することによつてテープ部分を押し出すに十分
な圧力を与える。図示しない弁装置を設けて、レ
イアツプ作業中にテープ部分を保持する必要のあ
るローラ部分に吸引作用を維持し、工具表面位置
および接近した位置において上記ローラ部分に押
し付け圧力を順次に生ぜしめるよう構成してい
る。
に吸引作用を生ぜしめ、これによりテープ部分を
ローラに対して保持し、これに反し、所要時、加
圧することによつてテープ部分を押し出すに十分
な圧力を与える。図示しない弁装置を設けて、レ
イアツプ作業中にテープ部分を保持する必要のあ
るローラ部分に吸引作用を維持し、工具表面位置
および接近した位置において上記ローラ部分に押
し付け圧力を順次に生ぜしめるよう構成してい
る。
工具部分はターンテーブル40を具え、このタ
ーンテーブル上に所望の工具41が設けられる。
工具は凹面または凸面あるいはこれらの組合せ表
面を有することができる。
ーンテーブル上に所望の工具41が設けられる。
工具は凹面または凸面あるいはこれらの組合せ表
面を有することができる。
各層は複数の平行に配列した細条片で形成さ
れ、特定の角度で配向させる必要がある。したが
つて、レイアツプ作業中のある時点で、ターンテ
ーブルを回転して次の層が前の層に対して正しく
配向されるようにする。ターンテーブルは、各層
のレイアツプ作業中、所定位置に正確に固定され
る。
れ、特定の角度で配向させる必要がある。したが
つて、レイアツプ作業中のある時点で、ターンテ
ーブルを回転して次の層が前の層に対して正しく
配向されるようにする。ターンテーブルは、各層
のレイアツプ作業中、所定位置に正確に固定され
る。
レイアツプ作業が完了した後、工具はレイアツ
プした物品と一緒に図示しない硬化ステーシヨン
に除去される。
プした物品と一緒に図示しない硬化ステーシヨン
に除去される。
作動に際し、装置は少なくとも1個のプログラ
ム可能のNCコントローラーによつて数値制御さ
れて以下述べるように作動する。
ム可能のNCコントローラーによつて数値制御さ
れて以下述べるように作動する。
2個以上のコントローラーを用いる場合には、
これらのコントローラーを別個にプログラムする
が、しかし、ソフトウエアのプログラム可能のイ
ンターフエースに一緒に結合され、これらのコン
トローラーはそれぞれのプログラムによつて同期
的に動作する。
これらのコントローラーを別個にプログラムする
が、しかし、ソフトウエアのプログラム可能のイ
ンターフエースに一緒に結合され、これらのコン
トローラーはそれぞれのプログラムによつて同期
的に動作する。
最初、テープ供給器5がその始動位置に移動さ
れ、テーブル6のハニカム層7の選択帯域に吸引
作用を生ぜしめる。次に、所定長さのテープがハ
ニカム層7上に供給され、吸引作用によつてテー
プをハニカム層上に正確に保持し、長さ方向に移
動しないようにする。次に、所定長さのテープを
リールから切断し、供給器をテーブル6のじやま
にならない停留位置に戻す。
れ、テーブル6のハニカム層7の選択帯域に吸引
作用を生ぜしめる。次に、所定長さのテープがハ
ニカム層7上に供給され、吸引作用によつてテー
プをハニカム層上に正確に保持し、長さ方向に移
動しないようにする。次に、所定長さのテープを
リールから切断し、供給器をテーブル6のじやま
にならない停留位置に戻す。
この段階で、テープに疵があることを発見した
場合には、このテープ部分は自動的に除去され
る。
場合には、このテープ部分は自動的に除去され
る。
テープに疵がないことが確められた場合には、
プロフイルヘツド8が移動されてテープ部分を所
望の寸法および形状に切断する。同時に、屑除去
ヘツド10が停留位置から適当な区域に移動さ
れ、選択したピンが突出されてテープから切断さ
れた屑部分に突き刺さる。屑部分が持ち上げられ
る際、ハニカム層への吸引作用が適当な区域で停
止される。他の区域では、吸引作用が維持されて
プロフイル形成作業が行なわれているテープ部分
を所定位置に正確に保持している。持ち上げた
後、屑材料は前述したようにして除去され廃棄さ
れる。
プロフイルヘツド8が移動されてテープ部分を所
望の寸法および形状に切断する。同時に、屑除去
ヘツド10が停留位置から適当な区域に移動さ
れ、選択したピンが突出されてテープから切断さ
れた屑部分に突き刺さる。屑部分が持ち上げられ
る際、ハニカム層への吸引作用が適当な区域で停
止される。他の区域では、吸引作用が維持されて
プロフイル形成作業が行なわれているテープ部分
を所定位置に正確に保持している。持ち上げた
後、屑材料は前述したようにして除去され廃棄さ
れる。
この屑除去シーケンスは順次の区域に対して繰
返し行なわれ、プロフイルヘツドによつて完全な
プロフイルが切り取られ、全ての屑が除去され
る。
返し行なわれ、プロフイルヘツドによつて完全な
プロフイルが切り取られ、全ての屑が除去され
る。
屑除去およびプロフイルヘツドは、次に、それ
ぞれの停留位置に移動される。当然のこととし
て、プログラムによるプロフイル形成作業中およ
びその後、ハニカム層の吸引作用は維持され、あ
るいはまた、吸引作用が1時的に停止された場合
には再び吸引作用させてテープを所定位置に保持
する。
ぞれの停留位置に移動される。当然のこととし
て、プログラムによるプロフイル形成作業中およ
びその後、ハニカム層の吸引作用は維持され、あ
るいはまた、吸引作用が1時的に停止された場合
には再び吸引作用させてテープを所定位置に保持
する。
この間、ローラ12はテーブル6の一側に停留
され、あるいは、前にプロフイル形成したテープ
部分のレイアツプを行なう。屑除去およびプロフ
イルヘツドが正しく停留された際、ローラ12は
移動されてその軸17をテープ端の直上に位置さ
せる。ローラ12は予定位置に回転される。
され、あるいは、前にプロフイル形成したテープ
部分のレイアツプを行なう。屑除去およびプロフ
イルヘツドが正しく停留された際、ローラ12は
移動されてその軸17をテープ端の直上に位置さ
せる。ローラ12は予定位置に回転される。
次に、ローラ12は下降され、テープ部分より
約1mm上方で停止される。このテープの直上のロ
ーラの帯域に吸引作用を生ぜしめてテープ端をロ
ーラ上に吸着させる。次に、ローラヘツド13を
ガントリー14に沿つて移動してテープの他端を
丁度越えた位置に位置させ、このローラヘツド1
3の移動と同期してローラ12を回転させ、この
回転によつてテープを巻き取る。ローラの順次の
帯域がテープの直上位置に接近する際に、ローラ
の順次の帯域における吸引作用を開始させ、その
後、吸引作用を維持させる。テーブル6のハニカ
ム層7の順次の帯域における吸引作用はローラが
これらの帯域の直上に位置する際だけ停止し、最
終的にテープ部分の全体がローラによつて取り上
げられた際にハニカム層7の吸引作用を停止す
る。
約1mm上方で停止される。このテープの直上のロ
ーラの帯域に吸引作用を生ぜしめてテープ端をロ
ーラ上に吸着させる。次に、ローラヘツド13を
ガントリー14に沿つて移動してテープの他端を
丁度越えた位置に位置させ、このローラヘツド1
3の移動と同期してローラ12を回転させ、この
回転によつてテープを巻き取る。ローラの順次の
帯域がテープの直上位置に接近する際に、ローラ
の順次の帯域における吸引作用を開始させ、その
後、吸引作用を維持させる。テーブル6のハニカ
ム層7の順次の帯域における吸引作用はローラが
これらの帯域の直上に位置する際だけ停止し、最
終的にテープ部分の全体がローラによつて取り上
げられた際にハニカム層7の吸引作用を停止す
る。
テープを取り上げたローラは、次に、テープ取
り上げ位置から上昇され、ガントリーは工具部分
4に向け移動される。
り上げ位置から上昇され、ガントリーは工具部分
4に向け移動される。
ローラはその周りに支持しているテープの端が
下端中央位置になるよう回転された後、工具表面
に向けて下降される。ローラ軸は特定のレイアツ
プ作業に合わして回転方向、傾き、高さおよび軸
線位置を補償され、第6図に示すようにローラ表
面を工具の局部表面に対して切線方向に位置させ
る。
下端中央位置になるよう回転された後、工具表面
に向けて下降される。ローラ軸は特定のレイアツ
プ作業に合わして回転方向、傾き、高さおよび軸
線位置を補償され、第6図に示すようにローラ表
面を工具の局部表面に対して切線方向に位置させ
る。
ローラが下降する際、可撓性の環状部は扁平に
なりテープ位置を横方向および長さ方向の両方向
に拡げる。
なりテープ位置を横方向および長さ方向の両方向
に拡げる。
工具表面に最も近いローラの順次の帯域すなわ
ち下端中央帯域の吸引作用を停止され、代りに、
圧力空気を作用させてテープ部分をローラの表面
から吹き離す。ローラをヘツドの長さ方向運動と
同期回転させ、ローラ軸を回動、傾動および軸線
方向に移動させてテープ部分を工具の表面外形の
変化に合わして所望の通路に沿つてレイアツプす
る。テープ部分の全体がレイアツプされると、ロ
ーラは上昇され、次のテープ部分を受け取るか、
あるいは停留位置に移動される。層の最後のテー
プ部分を工具上にレイアツプし終つた際、工具を
他の回動位置に回転して形成したテープ部分によ
る次の層をレイアツプし得るようにする。
ち下端中央帯域の吸引作用を停止され、代りに、
圧力空気を作用させてテープ部分をローラの表面
から吹き離す。ローラをヘツドの長さ方向運動と
同期回転させ、ローラ軸を回動、傾動および軸線
方向に移動させてテープ部分を工具の表面外形の
変化に合わして所望の通路に沿つてレイアツプす
る。テープ部分の全体がレイアツプされると、ロ
ーラは上昇され、次のテープ部分を受け取るか、
あるいは停留位置に移動される。層の最後のテー
プ部分を工具上にレイアツプし終つた際、工具を
他の回動位置に回転して形成したテープ部分によ
る次の層をレイアツプし得るようにする。
便宜的に、上述した単一ローラの場合には、ロ
ーラ12の直径は約2mとする。かかるローラは
6mの長さまでのテープに適している。さらに長
い長さのテープをレイアツプすることを要求され
る場合には、さらに大径のローラ12が用いられ
る。これは構造上から幾らか問題があり、したが
つて、2個のローラを具える構成が用いられる。
ーラ12の直径は約2mとする。かかるローラは
6mの長さまでのテープに適している。さらに長
い長さのテープをレイアツプすることを要求され
る場合には、さらに大径のローラ12が用いられ
る。これは構造上から幾らか問題があり、したが
つて、2個のローラを具える構成が用いられる。
かかる構成を第10a〜10f図に示す。2個
のローラ12はヘツド13に前述したと同様に取
付けられる。へツドはガントリ14上に互に向け
て移動するよう離間して設けられる。
のローラ12はヘツド13に前述したと同様に取
付けられる。へツドはガントリ14上に互に向け
て移動するよう離間して設けられる。
2個のローラを用いる構成に対する技術は単一
ローラの技行と下記の点を除いて同様である。
ローラの技行と下記の点を除いて同様である。
テープをテーブル6から取り上げる作動中、第
10a図に示すように、各ローラはテープ部分の
各端において始動し、各ヘツド13は第10b図
に示すように互に向けて移動する。この場合、テ
ープの僅かな中央部分はいづれのローラによつて
も吸引保持されない。テーブルの適当な最後の吸
引帯域の吸引作用を停止することによつてテープ
中央部分は解放される。さらにまた、第10c図
に示すように、テープ緊張した状態に維持する必
要がある。
10a図に示すように、各ローラはテープ部分の
各端において始動し、各ヘツド13は第10b図
に示すように互に向けて移動する。この場合、テ
ープの僅かな中央部分はいづれのローラによつて
も吸引保持されない。テーブルの適当な最後の吸
引帯域の吸引作用を停止することによつてテープ
中央部分は解放される。さらにまた、第10c図
に示すように、テープ緊張した状態に維持する必
要がある。
テープのレイアツプ中、一方のローラ12(第
10d,10e,10f図の左側のローラ)が最
初にテープをレイアツプし、この間、他方のロー
ラは静止位置にあつて、両ローラ間のテープ部分
に張力を維持する状態に維持される。
10d,10e,10f図の左側のローラ)が最
初にテープをレイアツプし、この間、他方のロー
ラは静止位置にあつて、両ローラ間のテープ部分
に張力を維持する状態に維持される。
したがつて、左側のローラが、第10d図に矢
で示すように、下降されて工具の表面に接触し、
両ローラ間にはこの動きを行なわせるために必要
な余分のテープ部分が右側のローラから引き出さ
れる。
で示すように、下降されて工具の表面に接触し、
両ローラ間にはこの動きを行なわせるために必要
な余分のテープ部分が右側のローラから引き出さ
れる。
次に、左側ローラは左方に転動し、その転動に
よつて工具上にテープをレイアツプする。この状
態を第10e図に示す。左側ローラが1個のロー
ラの直径にほぼ等しい距離移動し終ると、第2ま
たは右側ローラが下降し、この下降に際して生ず
る弛みを右側ローラの表面上に再び巻き取る。右
側ローラが工具表面に接触する前に右側ローラを
左側ローラに向けて移動してレイアツプしたテー
プに突条または盛り上りによるしわが生じないよ
うにする。次いで、右側ローラを右方に転動させ
ることによつて右側ローラ上のテープがレイアツ
プされる。
よつて工具上にテープをレイアツプする。この状
態を第10e図に示す。左側ローラが1個のロー
ラの直径にほぼ等しい距離移動し終ると、第2ま
たは右側ローラが下降し、この下降に際して生ず
る弛みを右側ローラの表面上に再び巻き取る。右
側ローラが工具表面に接触する前に右側ローラを
左側ローラに向けて移動してレイアツプしたテー
プに突条または盛り上りによるしわが生じないよ
うにする。次いで、右側ローラを右方に転動させ
ることによつて右側ローラ上のテープがレイアツ
プされる。
テープのレイアツプ工程中、各ローラ12は繰
り出したテープを周期的に引張るよう作動され、
これにより、例えば、ローラ12の前側にテープ
の盛り上りによる突条が形成されないようにす
る。これを行なう一つの方法として、ローラ12
を工具表面から上昇させてローラ12が回転する
のを一時的に防止し、レイアツプの方向に(ヘツ
ド13の移動)によつてローラを1体に移動させ
る。他の方法として、ローラの回転速度をガント
リーに沿つての移動速度と同期させるために選択
された回転速度に比べて一時的に低下させること
もできる。
り出したテープを周期的に引張るよう作動され、
これにより、例えば、ローラ12の前側にテープ
の盛り上りによる突条が形成されないようにす
る。これを行なう一つの方法として、ローラ12
を工具表面から上昇させてローラ12が回転する
のを一時的に防止し、レイアツプの方向に(ヘツ
ド13の移動)によつてローラを1体に移動させ
る。他の方法として、ローラの回転速度をガント
リーに沿つての移動速度と同期させるために選択
された回転速度に比べて一時的に低下させること
もできる。
第1図はエポキシ樹脂含浸カーボンフアイバー
テープをレイアツプするに好適な本発明による自
動テープレイアツプ装置の斜視図、第2図は第1
図に示す装置の線図的平面図、第3図はテープ部
分をプロフイル形成作業のため支持する表面装置
の斜視図、第4図は第3図に示す表面装置の拡大
部分平面図、第5図はキヤリヤ装置の詳細構造を
示す斜視図、第6図はキヤリヤ装置の部分断面
図、第7図はキヤリヤ装置の平面図、第8図はキ
ヤリヤ装置の他の平面図、第9図はキヤリヤ装置
の端面図、第10a〜10f図はキヤリヤ装置の
他の実施例の作用説明用略線図である。 1……供給部分、2……プロフイル部分、3…
…移送部分、4……工具部分、5……供給器、6
……データーテーブル、7……ハニカム層、8…
…プロフイルおよび切断ヘツド、9……プロフイ
ル、10……屑除去ヘツド、11……ピン、12
……ローラ、13……取付ヘツド、14……ガン
トリ、17……回転軸。
テープをレイアツプするに好適な本発明による自
動テープレイアツプ装置の斜視図、第2図は第1
図に示す装置の線図的平面図、第3図はテープ部
分をプロフイル形成作業のため支持する表面装置
の斜視図、第4図は第3図に示す表面装置の拡大
部分平面図、第5図はキヤリヤ装置の詳細構造を
示す斜視図、第6図はキヤリヤ装置の部分断面
図、第7図はキヤリヤ装置の平面図、第8図はキ
ヤリヤ装置の他の平面図、第9図はキヤリヤ装置
の端面図、第10a〜10f図はキヤリヤ装置の
他の実施例の作用説明用略線図である。 1……供給部分、2……プロフイル部分、3…
…移送部分、4……工具部分、5……供給器、6
……データーテーブル、7……ハニカム層、8…
…プロフイルおよび切断ヘツド、9……プロフイ
ル、10……屑除去ヘツド、11……ピン、12
……ローラ、13……取付ヘツド、14……ガン
トリ、17……回転軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 テープ部材を所定の形状および寸法にプロフ
イル形成するために支持する表面装置と、プロフ
イル形成テープ部分をレイアツプして硬化すべき
物品を形成するためのレイアツプ用工具装置と、
プロフイル形成テープ部分を前記表面装置から前
記工具装置に移送してこの工具装置上にレイアツ
プする移送装置とを具え、この移送装置がほぼ円
弧状の表面区域を有するキヤリヤ装置と、前記表
面装置上のテープ部分上に前記キヤリヤ装置を転
動させるよう駆動する装置と、前記キヤリヤ装置
が前記テープ部分上に転動される際にキヤリヤ装
置の円弧状表面に対してテープ部分を保持するよ
う構成された保持装置と、前記キヤリヤ装置を前
記工具装置上のレイアツプ位置に移動させる移動
装置とを具え、前記駆動装置が前記キヤリヤ装置
を前記工具装置に対して押しつけて工具装置上に
転動させるよう構成され、また、前記キヤリヤ装
置の円弧状表面に保持されてこの円弧状表面と前
記工具装置との間に位置するテープ部分を順次に
解放してテープ部分を工具装置上に順次にレイア
ツプさせる解放装置を具えることを特徴とする自
動テープレイアツプ装置。 2 前記キヤリヤ装置の円弧状表面区域が連続し
てキヤリヤ装置がローラで構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の自動テ
ープレイアツプ装置。 3 前記キヤリヤ装置の円弧状表面装置が可撓性
材料で形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の自動テープレイアツプ装
置。 4 テープ部分を表面装置上に保持する保持装置
が多数の孔付装置を具え、この孔付装置を経て吸
引作用が行なわれるよう構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の自動テープレイ
アツプ装置。 5 前記孔付装置が分離した帯域に形成され、こ
れによりこれらの帯域に吸引作用を選択的に生ぜ
しめるようにした特許請求の範囲第4項に記載の
自動テープレイアツプ装置。 6 前記ローラが軸装置上に回転し得るよう取付
けられ、ローラが工具装置上を転動する間にロー
ラを旋回、傾動および軸線方向運動させる装置が
軸装置に設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第2項に記載の自動テープレイアツプ装
置。 7 前記表面装置が吸引作用させ得る多数の孔を
有する平らなテーブルを具えることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の自動テープレイア
ツプ装置。 8 前記孔が帯域区分されて吸引作用を帯域に選
択的に生ぜしめるように構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第7項に記載の自動テープレイ
アツプ装置。 9 前記表面装置上でテープ部分をプロフイル形
成した後に表面装置から屑テープ部分を除去する
装置が設けられている特許請求の範囲第1項に記
載の自動テープレイアツプ装置。 10 前記屑テープ部分除去装置が多数のピン素
子と、これらのピン素子を屑テープ部分に下降し
て突き刺すための装置と、ピン素子がレイアツプ
すべきプロフイル形成テープ部分に接触しないよ
うに防止する装置とを具えることを特徴とする特
許請求の範囲第9項に記載の自動テープレイアツ
プ装置。 11 前記工具装置が段歩的に回動し得るよう構
成され、これによりレイアツプされたテープ部分
の順次の層が異なる配向を有するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の自動
テープレイアツプ装置。 12 所定の長さのテープをプラナー表面上に供
給し、テープを表面に吸引作用によつて保持し、
テープの少なくとも端区域をプロフイル形成し、
このプロフイル形成によつて生じた屑材料を前記
表面から除去するとともにプロフイル形成したテ
ープ部分を所定位置に保持し、ローラをプロフイ
ル形成したテープ部分上に転動させ、テープ部分
をローラの周りに吸引作用によつて順次取り上げ
て保持し、テープ部分を保持したローラを工具表
面の近くに移送し、プロフイル形成したテープ部
分がローラと工具表面との間で局部的に圧縮され
るようローラを工具表面に対して押しつけ、プロ
フイル形成したテープ部分が工具表面上に次第に
位置されるようローラを工具表面上に転動させる
ことを特徴とする自動テープレイアツプ方法。 13 前記表面にプロフイル形成テープ部分を保
持している吸引作用をテープ部分が取り上げられ
るにしたがつて順次に除去することを特徴とする
特許請求の範囲第12項に記載の方法。 14 テープ部分を取り上げるための吸引をロー
ラがテープ部分上を通過するにしたがつてローラ
の周りに順次に開始することを特徴とする特許請
求の範囲第12項に記載の方法。 15 工具表面上を転動する間に、吸引作用を順
次に停止させることを特徴とする特許請求の範囲
第12項に記載の方法。 16 工具表面上に転動する間に、吸引作用の代
りに順次に圧力空気を吹かしてテープ部分をロー
ラから工具表面に押しつけることを特徴とする特
許請求の範囲第15項に記載の方法。 17 工具表面上に転動する間に、工具表面形状
の変化に合わしてローラの進行方向、傾きおよび
軸線方向位置を変えるよう動かすことを特徴とす
る特許請求の範囲第12項に記載の方法。 18 工具表面上に転動する間に、レイアツプさ
れるテープ部分に張力を作用させるようローラに
転動運動の他に周期的運動を行なわせることを特
徴とする特許請求の範囲第12項に記載の方法。
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