JPH0550571A - Roving material laminating device - Google Patents
Roving material laminating deviceInfo
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- JPH0550571A JPH0550571A JP3215410A JP21541091A JPH0550571A JP H0550571 A JPH0550571 A JP H0550571A JP 3215410 A JP3215410 A JP 3215410A JP 21541091 A JP21541091 A JP 21541091A JP H0550571 A JPH0550571 A JP H0550571A
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- roving
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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
- 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
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂材からな
る複合材の部品等を製作するためにロービング材を積層
させる、ロービング材積層装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roving material laminating apparatus for laminating a roving material for producing a composite material part made of a fiber reinforced resin material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高強度で軽量を必要とする部品の材料と
して、ガラス繊維や炭素繊維を強化繊維とし、ポリエス
テルやエポキシ樹脂等を結合剤として形成した複合材が
広く使用されている。特に、形状が複雑で高い強度を必
要とする部品を複合材で製作する場合には、強化繊維の
長繊維を数十本束ねて糸状にし、予め樹脂を含浸（プリ
プレグ）させたロービング材を、製品の形に合せて作ら
れた型（治具）上にその粘着性を利用して積層し、硬化
させて作る方法が適している。2. Description of the Related Art As a material for parts requiring high strength and light weight, a composite material formed of glass fiber or carbon fiber as a reinforcing fiber and polyester or epoxy resin as a binder is widely used. In particular, when manufacturing a part with a complex shape that requires high strength from a composite material, dozens of long fibers of reinforcing fibers are bundled into a thread shape, and a roving material impregnated with resin (prepreg) in advance is used. A method is suitable in which a die (jig) made according to the shape of the product is laminated by utilizing its adhesiveness and cured, and then made.
【０００３】ところで、従来のロービング材の積層方法
は、熟練した作業者が図面に従ってロービング材を一本
づつ手で型上に並べて積層するのが通常であった。しか
しこの方法では、積層に非常な長時間を必要とすること
や、積層状態のばらつきに起因して製品々質のばらつき
を生ずる等の不具合があった。By the way, in the conventional method for laminating roving materials, it is usual that a skilled worker arranges the roving materials one by one on the mold according to the drawings and laminates them. However, in this method, there are problems that it takes a very long time for lamination and that variations in product quality occur due to variations in lamination state.
【０００４】これらの問題の改善を目的として、例え
ば、特開昭６３−３５３４１号公報に、プリプレグ化さ
れた強化繊維を自動的に型上に積層するための装置が提
案されている。この装置に使用される強化繊維は、多数
の強化繊維を所定の幅、例えば７６ｍｍ程度の裏紙の上
に帯状に並べ、これに樹脂を含浸させたテープ状のもの
である。又自動積層装置は、ガントリによりその走行方
向（Ｘ軸）とこれに直交する方向（Ｙ軸）と鉛直方向
（Ｚ軸）とに移動可能で、かつＺ軸の回りに回転可能に
取付けられた積層ヘッド組立体から成る。For the purpose of improving these problems, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-35341 proposes a device for automatically laminating prepreg-reinforced fibers on a mold. The reinforcing fiber used in this apparatus is a tape-shaped one in which a large number of reinforcing fibers are arranged in a strip shape on a backing paper having a predetermined width, for example, about 76 mm, and impregnated with resin. Further, the automatic laminating apparatus is mounted so as to be movable by a gantry in a traveling direction (X axis), a direction (Y axis) orthogonal thereto and a vertical direction (Z axis), and rotatably around the Z axis. It consists of a laminated head assembly.
【０００５】積層ヘッド組立体は、上記の積層材料をロ
ール状に保持する材料供給用リールを有し、このリール
から巻き出された積層材料は、押圧部材により型面に押
圧され、裏紙は剥離され、ヘッド組立体に設けた裏紙巻
取り用リールに巻き取られる。材料を裏紙に貼付ける場
合のテンションは裏紙で持ち、積層時のテンションは材
料供給用リールと裏紙巻取り用リールにより発生させ
る。材料の切断に当っては、裏紙は切断せず、プリプレ
グ化された繊維のみが切断され、切断方向は長手方向に
対して任意の方向に切断可能となっている。積層開始点
と終点との切断方向は一致しない場合が多く、切断後ス
クラップが発生するので、その処理が必要である。The laminating head assembly has a material supply reel for holding the above-mentioned laminated material in a roll form. The laminated material unwound from this reel is pressed against the mold surface by the pressing member, and the backing paper is It is peeled off and wound up on a backing paper winding reel provided in the head assembly. The tension when the material is attached to the backing paper is held by the backing paper, and the tension at the time of stacking is generated by the material supply reel and the backing paper winding reel. In cutting the material, the backing paper is not cut, only the prepregized fibers are cut, and the cutting direction can be cut in any direction with respect to the longitudinal direction. In many cases, the cutting directions of the stacking start point and the end point do not coincide with each other, and scrap is generated after cutting, so that processing is required.
【０００６】しかしながら、上記の如き装置では、積層
材料がある幅を持った裏紙に貼り付けられているので、
展開面がＳ字状になるような積層は不可能である。又、
ヘッド組立体に材料供給用リール及び裏紙巻取り用リー
ルを有し、大型かつ複雑なものとなるため、例えばヘリ
コプタのロータハブやヒンジ類等の小型で複雑な形状の
複合材製部品の製造には適用できない。斜面に積層可能
とするためヘッドをテープの中心線を軸として揺動可能
な構造としたものもあるが、その場合は、そのための駆
動装置、センサ等部品点数が増加し、重量も増大する。However, in the above apparatus, since the laminated material is attached to the backing paper having a certain width,
It is impossible to stack the developed surface into an S shape. or,
Since the head assembly has a reel for material supply and a reel for winding backing paper, which is large and complicated, for example, in the manufacture of small and complicated composite parts such as rotor hubs and hinges of helicopters. Not applicable. There is also a structure in which the head can be swung about the center line of the tape so that it can be stacked on the slope, but in that case, the number of parts such as a driving device and a sensor for that purpose increases, and the weight also increases.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける上記問題を解決し、小型で複雑な形状の複合材製
品であっても、能率よく積層することができるロービン
グ材積層装置を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art and provides a roving material laminating apparatus capable of efficiently laminating even a composite material product having a small size and a complicated shape. This is an issue.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、移動手段に取り付けられた積層部に複合材
製のロービング材を供給し、所定の軌跡に従って前記積
層部を移動させてロービング材を積層面に押し付けて積
層するロービング材積層装置において、前記積層部は、
前記移動手段に支持された支持部と、該支持部に水平方
向に回転自在に支持された旋回部とを有し、該旋回部
は、ロービング材を前記積層面に押し付ける昇降可能な
積層ローラと、該積層ローラを介して引き出されたロー
ビング材を切断手段により切断した自由端を保持又は保
持解除する保持手段と、前記自由端を前記積層面に押し
つける昇降可能な端部積層ローラと、前記保持手段に対
して前記積層ローラの反対側に位置し積層後のロービン
グ材を押し付ける昇降可能な後部積層ローラと、上昇し
た前記積層ローラと前記後部積層ローラとの間で張られ
たロービング材を切断する前記切断手段と、を有するこ
とを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention supplies a roving material made of a composite material to a laminated portion attached to a moving means and moves the laminated portion according to a predetermined locus. In a roving material laminating apparatus for laminating a roving material by pressing it against a laminating surface, the laminating section comprises:
A supporting unit supported by the moving unit, and a revolving unit rotatably supported by the supporting unit in a horizontal direction, the revolving unit capable of moving up and down to press a roving material against the laminating surface. Holding means for holding or releasing a free end obtained by cutting the roving material drawn out through the laminating roller by a cutting means; an elevating end laminating roller for pressing the free end against the laminating surface; A rear laminating roller which is located on the opposite side of the laminating roller with respect to the means and which can press the laminated roving material and which can be moved up and down, and cuts the roving material stretched between the raised laminating roller and the rear laminating roller. And a cutting means.
【０００９】[0009]
【作用】本発明によれば、積層部を支持部と旋回部とに
より構成し、旋回部に積層ローラを設けるので、支持部
が取り付けられる移動手段自体を旋回させることなく曲
線状軌跡の積層が可能になり、簡単な移動手段の制御で
複雑な形状の積層が可能になる。According to the present invention, since the laminating section is composed of the supporting section and the turning section, and the laminating roller is provided in the turning section, the curving loci can be laminated without turning the moving means itself to which the supporting section is attached. It becomes possible, and the lamination of complicated shapes becomes possible by the simple control of the moving means.
【００１０】又、切断手段、端部積層ローラ及び後部積
層ローラを設けるので、ロービング材の切断端の押し付
け及び積層が可能であるため、更に複雑な形状の部品へ
の対応性が増す。Further, since the cutting means, the end laminating roller and the rear laminating roller are provided, the cutting end of the roving material can be pressed and laminated, so that the applicability to parts having a more complicated shape is increased.
【００１１】[0011]
【実施例】図１は実施例のロービング材積層装置の全体
構成を示す。本装置は、積層用ベースプレート１００
と、これに隣接して配設された走行ベース２００と、こ
の上を走行する移動手段の一例であるロボット３００
と、その先端部に取り付けられた積層部としての積層ヘ
ッド４００と、複合材製のロービング材１３を供給する
材料供給治具５００と、により構成されている。そして
このような装置により、積層用ベースプレート１００上
にロービング材１３を１層又は多層に積層する。このよ
うに積層したシート状のもの１４を積層治具６００上に
積み重ね、これを図示しない加熱加圧装置内で加熱加圧
して製品化する。EXAMPLE FIG. 1 shows the overall structure of a roving material laminating apparatus of an example. The apparatus is based on a laminating base plate 100.
A traveling base 200 disposed adjacent to the traveling base 200, and a robot 300 which is an example of a moving unit traveling on the traveling base 200.
And a stacking head 400 as a stacking part attached to the tip portion thereof, and a material supply jig 500 for supplying the roving material 13 made of the composite material. Then, with such an apparatus, the roving material 13 is laminated on the laminating base plate 100 in one layer or in multiple layers. The sheet-like members 14 thus laminated are stacked on the laminating jig 600 and heated and pressurized in a heating / pressurizing device (not shown) to produce a product.
【００１２】なお、移動手段としては、ロボットに限ら
ず、積層ヘッドを二次元又は三次元に所定の軌道上を移
動させることができるものであればよい。The moving means is not limited to a robot, but may be any means that can move the stacking head two-dimensionally or three-dimensionally on a predetermined trajectory.
【００１３】図２は積層ヘッド４００を正面から見た
（一部断面）図である。FIG. 2 is a front view (partially sectional view) of the laminated head 400.
【００１４】積層ヘッド４００は、ロボット３００に支
持される支持部２と、支持部２に支持された旋回部３と
により構成されている。The laminating head 400 is composed of a supporting portion 2 supported by the robot 300 and a revolving portion 3 supported by the supporting portion 2.
【００１５】旋回部３は、ロービング材を積層面に押し
付ける昇降可能な積層ローラ４、積層ローラ４を介して
引き出されたロービング材を切断する切断手段及びこれ
により切断した自由端を保持又は保持解除する保持手段
としてのカッタ１１、切断した自由端を積層面に押しつ
ける昇降可能な端部積層ローラ５、カッタ１１に対して
積層ローラ４の反対側に位置し積層後のロービング材を
押し付ける昇降可能な後部積層ローラ６、端部積層ロー
ラ５を昇降させる端部積層ローラ用シリンダ７、カッタ
及び後面ローラを使用状態により昇降させる後面ローラ
昇降用シリンダ８、カッタを作動位置と不作動位置との
間で移動させるカッタ引込用シリンダ９、ロービング材
の切断及び保持又は保持解除をさせるためのカッタ作動
用シリンダ１０、旋回部３を旋回自在に支持するベアリ
ング１２等により構成されている。The revolving unit 3 is capable of raising and lowering a roving material against a laminating surface, a laminating roller 4, a cutting means for cutting the roving material drawn out through the laminating roller 4, and holding or releasing the free end cut by the cutting means. A cutter 11 as a holding means, an end laminating roller 5 that can move up and down to press the cut free end against the stacking surface, and a lifting roller that is located on the opposite side of the stacking roller 4 with respect to the cutter 11 and presses a roving material after stacking The rear laminating roller 6, the end laminating roller cylinder 7 for raising and lowering the end laminating roller 5, the rear roller elevating cylinder 8 for raising and lowering the cutter and the rear roller according to the usage state, and the cutter between the operating position and the non-operating position. A cutter retracting cylinder 9 to be moved, a cutter operating cylinder 10 for cutting and holding or releasing the holding of the roving material, Is constituted by a bearing 12 such that pivotally supports the rotating portion 3.
【００１６】なお以上において、シリンダ７，８，９，
１０は、例えば圧縮空気を所定のタイミングで供給して
作動させることができる。In the above, the cylinders 7, 8, 9,
The unit 10 can be operated, for example, by supplying compressed air at a predetermined timing.
【００１７】又、積層ローラの昇降は、本実施例では、
ロボット３００によりその先端部を上下させることによ
り積層ヘッド全体を動かして行うようにしている。Further, in the present embodiment, the raising and lowering of the laminating roller is performed.
The robot 300 moves the entire stacking head by moving its tip up and down.
【００１８】図３は、図２のIII−III線断面図で、積層
ローラ４の加圧部を示す。支持部２の上部シリンダ２ａ
のフランジ部はロボット先端のフランジ部１に取り付け
られ、内部にはスプリング１４により付勢された下部支
持部材２ｂが設けられ、これに旋回自在に支持された旋
回部３に取り付けられた積層ローラ４を、積層面１００
ａに適度の圧力で押しつけることができるようにしてい
る。付号１５は、圧力を調整するための調整ねじであ
る。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 and shows the pressing portion of the laminating roller 4. Upper cylinder 2a of support 2
The flange portion of is attached to the flange portion 1 at the tip of the robot, the lower support member 2b biased by the spring 14 is provided inside, and the laminating roller 4 attached to the swivel portion 3 which is swingably supported by the lower support member 2b. The stacking surface 100
It is designed so that it can be pressed against a with moderate pressure. Appendix No. 15 is an adjusting screw for adjusting the pressure.
【００１９】一方、ロービング材１３は、図１に示す材
料供給治具５００から、ガイド部１６を経てコロ１６に
より下方に導びかれ、積層ローラ４に送られる。On the other hand, the roving material 13 is guided downward from the material supply jig 500 shown in FIG. 1 through the guide portion 16 by the roller 16 and is sent to the laminating roller 4.
【００２０】図４は、図１をIV−IV方向から見た図で、
カッタ１１の作動部の構造を示す。カッタ１１は、カッ
タ及び後面ローラ昇降用シリンダ８により矢印Ａ−Ａ方
向に昇降され、カッタ引込用シリンダ９により矢印Ｂ−
Ｂ方向に移動されると共に、カッタ作動用シリンダ１０
により矢印Ｃ−Ｃ方向に回動されてロービング材を切断
及び保持する。FIG. 4 is a view of FIG. 1 viewed from the IV-IV direction,
The structure of the operation part of the cutter 11 is shown. The cutter 11 is moved up and down in the direction of arrow AA by the cutter and the rear-roller lifting cylinder 8 and is moved by the cutter retracting cylinder 9 in the direction of arrow B-.
The cutter operating cylinder 10 is moved in the B direction.
Is rotated in the direction of arrow C-C to cut and hold the roving material.
【００２１】図５乃至図１１は、以上の如き構成のロー
ビング材積層装置により積層するときの各工程を説明す
るための図である。5 to 11 are views for explaining each step when laminating by the roving material laminating apparatus having the above-mentioned structure.
【００２２】図５は、ロービング材１３をカッタ１１に
より切断後保持した状態を示す。工程の説明をこの図の
状態から始める。積層ローラ４を積層スタートの基準位
置Ｐ1に下降させ、ロービング材１３を適当な圧力で積
層面１００ａに押し付ける。なお、図１７は、カッタ１
１によるロービング材１３の切断及び保持機構の説明図
である。ロービング材１３は、カッタの刃１１ａが作動
シリンダ１０の作動により上方に押し上げられることに
より切断されると同時に、刃１１ａがゴム板１１ｂに圧
接することにより両者間で保持される。FIG. 5 shows a state in which the roving material 13 is cut and held by the cutter 11. The process description starts from the state shown in this figure. The laminating roller 4 is lowered to the laminating start reference position P 1 , and the roving material 13 is pressed against the laminating surface 100a with an appropriate pressure. Note that FIG. 17 shows the cutter 1.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a cutting and holding mechanism for the roving material 13 according to No. 1; The roving material 13 is cut by the cutter blade 11a being pushed upward by the operation of the operating cylinder 10, and at the same time, the blade 11a is held in pressure contact with the rubber plate 11b between them.
【００２３】図６に示す工程では、カッタ作動用シリン
ダ１０によりカッタ１１によるロービング材１３の保持
を解除し、カッタ引込用シリンダ９によりカッタを待機
位置に移動させ、端部積層ローラ５を同用シリンダ７の
作動により下降させ、ロービング材１３を積層面に押し
付ける。In the process shown in FIG. 6, the cutter operating cylinder 10 releases the holding of the roving material 13 by the cutter 11, the cutter retracting cylinder 9 moves the cutter to the standby position, and the end laminating roller 5 is also used. The cylinder 7 is operated to lower it, and the roving material 13 is pressed against the laminated surface.
【００２４】図７に示す工程では、端部積層ローラ５に
よりロービング材１３を端部まで積層する。In the process shown in FIG. 7, the roving material 13 is laminated up to the end by the end laminating roller 5.
【００２５】図８に示す工程では、端部のロービング材
の積層完了後端部積層ローラ５を待機位置へ移動させ
（ローラ軌跡としては、ガイドを設けてガイドにより一
定の軌跡を移動させる）、図１に示す材料供給治具５０
０との間のロービング材１３の張力を０にする。そして
任意の位置まではロービング材の張力０の状態で積層
し、その後設定した一定の張力で積層する。このように
するのは、積層したロービング材が剥がれるのを防止す
るためである。In the step shown in FIG. 8, the end laminating roller 5 is moved to the standby position after the end roving material is completely laminated (as a roller locus, a guide is provided to move a fixed locus by the guide). Material supply jig 50 shown in FIG.
The tension of the roving material 13 between 0 and 0 is set to 0. Then, the roving material is laminated up to an arbitrary position in a state where the tension of the roving material is 0, and then laminated with a set constant tension. This is done to prevent the laminated roving material from peeling off.
【００２６】図９に示す工程では、積層エンド基準位置
Ｐ2まで積層し、積層後、カッタ及び後面ローラ昇降用
シリンダ８により後面ローラ６を下降させてロービング
材１３を押し付ける。In the step shown in FIG. 9, after laminating up to the laminating end reference position P 2 , after laminating, the rear roller 6 is lowered by the cutter and the rear roller elevating cylinder 8 to press the roving material 13.
【００２７】図１０に示す工程では、図１に示すロボッ
ト３００の先端部を上昇させて積層ヘッド４００を持ち
上げることにより積層ローラ４を上昇させる。このとき
には、後面ローラ６を積層ヘッドに対して相対的に下降
させ、ロービング材１３を押し付けた状態を維持し、ロ
ービング材１３を斜めに張った状態にする。In the step shown in FIG. 10, the tip end portion of the robot 300 shown in FIG. 1 is raised to raise the laminating head 400 to raise the laminating roller 4. At this time, the rear roller 6 is lowered relative to the laminating head, the roving material 13 is kept pressed, and the roving material 13 is stretched obliquely.
【００２８】図１１に示す工程では、カッタ引込用シリ
ンダ９によりカッタ１１を作動位置まで移動させ、カッ
タ作動用シリンダ１０を駆動してロービング材を切断す
ると同時にこれを保持する。In the step shown in FIG. 11, the cutter 11 is moved to the operating position by the cutter retracting cylinder 9, and the cutter operating cylinder 10 is driven to cut the roving material and hold it.
【００２９】図１２に示す工程では、ロービング材１３
を切断・保持した後、後面ローラ６により積層する。In the process shown in FIG. 12, the roving material 13 is used.
Are cut and held, and then laminated by the rear roller 6.
【００３０】以上で１回の積層が完了し、その後積層ヘ
ッド４００全体を上昇させ、ロボット３００を次の積層
位置へ移動させる。そして再び図２に示す状態から積層
を始めることになる。After one stacking is completed, the entire stacking head 400 is raised and the robot 300 is moved to the next stacking position. Then, stacking is started again from the state shown in FIG.
【００３１】図１３は、以上のような積層装置及び積層
方法により、円弧部等の曲線部を含む軌跡を積層すると
きの積層ヘッド４００における上部の支持部２及び下部
の積層ローラ４の動きを説明するための図である。図示
の如く、旋回部３に設けられた積層ローラ４はロービン
グ材１３の積層軌跡に従って旋回して行くが、支持部
２、従ってロボット４００自体は旋回しない。即ち、本
発明によれば、ロボットが回転のない単純な動きをし、
その制御が容易であるにもかかわらず、曲線軌跡の積層
が可能になる。即ち、図２及び図８に示すように、積層
ローラ４の表面でロービング材１３を押し付けて積層し
ている状態において、ロボットの先端部が積層方向を変
えるように動いて支持部２を移動させると、旋回部３に
は、これに取り付けられている積層ローラ４の積層面１
０ａへの接触点Ｐを中心として旋回部３を回転させるモ
ーメントが発生し、旋回部３及び積層ローラ４は図１３
に示すように常に積層方向に向くことになる。そしてこ
の場合、支持部２に対して旋回部３はベアリング１２に
より回転自在になっているため、支持部２従ってロボッ
ト先端部自体が回転をすることを要しない。FIG. 13 shows the movement of the upper supporting portion 2 and the lower laminating roller 4 in the laminating head 400 when laminating a locus including a curved portion such as a circular arc portion by the above laminating apparatus and laminating method. It is a figure for explaining. As shown in the figure, the laminating roller 4 provided on the swivel unit 3 swivels according to the stacking locus of the roving material 13, but the support unit 2, and thus the robot 400 itself, does not swivel. That is, according to the present invention, the robot makes a simple motion without rotation,
Despite its ease of control, stacking of curved trajectories is possible. That is, as shown in FIG. 2 and FIG. 8, in the state where the roving material 13 is pressed against the surface of the laminating roller 4 to laminate, the tip of the robot moves to move the supporting portion 2 so as to change the laminating direction. And the laminating surface 1 of the laminating roller 4 attached to the revolving unit 3.
A moment for rotating the revolving unit 3 around the contact point P with the contact point 0a is generated, and the revolving unit 3 and the laminating roller 4 are moved as shown in FIG.
As shown in, it always faces the stacking direction. In this case, since the swivel unit 3 is rotatable with respect to the support unit 2 by the bearing 12, it is not necessary for the support unit 2, and therefore the robot tip end portion, to rotate.
【００３２】図１４及び図１５は、本装置により積層す
ることができる積層パターンの一例を示す。図１４で
は、ロービング材１３を片側のみピン１８に巻き付け反
対側の両端を切断する場合を示し、例えばヘリコプタの
ブレードスパーの製作に適用することができる。又、図
１５に示す如く、ピン１８回りの巻き付け積層と他の部
分の平面状貼付け積層とを自由に組合わせることがで
き、例えばヘリコプタのロータハブやヒンジ類の製作に
好都合に適用される。14 and 15 show an example of a stacking pattern that can be stacked by this apparatus. FIG. 14 shows a case where the roving material 13 is wound around the pin 18 only on one side and both ends on the opposite side are cut, and it can be applied to, for example, manufacture of a blade spar of a helicopter. Further, as shown in FIG. 15, the winding lamination around the pin 18 and the planar lamination of the other portion can be freely combined, and for example, it is conveniently applied to the production of a rotor hub or hinges of a helicopter.
【００３３】図１６は、図示のような平面形状の部品の
積層方法を示す。本装置によれば、平面状パターンだけ
でなくピン部１８の巻き付け積層も可能であるため、図
１８に示すような平面パターンのみによる積層（ロービ
ング材の張り出し部分１３ａは人が手で巻き付ける）よ
りも、積層能率が大巾に向上される。FIG. 16 shows a method of laminating the planar parts as shown. According to this device, not only the planar pattern but also the winding and stacking of the pin portion 18 is possible. Therefore, as compared with the stacking only by the planar pattern as shown in FIG. 18 (the protruding portion 13a of the roving material is manually wound by a person). Also, the stacking efficiency is greatly improved.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、移動手段の
簡潔な動きと制御により、複雑で小型な製品であって
も、能率よく積層することができる。従って、例えばヘ
リコプタのロータハブ、ロータブレード等の複合材によ
る量産が可能となり、又、複合材製ロービング材を主要
構成材料としたヒンジ類、継手類等の構成部品への適用
拡大を図ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently stack even complicated and small products by the simple movement and control of the moving means. Therefore, for example, mass production of composite materials such as rotor hubs and rotor blades of helicopters becomes possible, and application to component parts such as hinges and joints, which mainly use composite material roving material, can be expanded. ..
【図１】実施例のロービング材積層装置の斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of a roving material laminating apparatus according to an embodiment.
【図２】上記ロービング材積層装置の積層部の正面図で
ある。FIG. 2 is a front view of a laminating section of the roving material laminating apparatus.
【図３】図２のIII−III線断面図である。3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
【図４】図２をIV−IV方向から見た側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG. 2 viewed from the IV-IV direction.
【図５】上記ロービング材積層装置による積層方法を示
す正面図で、積層開始前の状態である。FIG. 5 is a front view showing a stacking method by the roving material stacking apparatus, which is a state before stacking is started.
【図６】上記正面図で、端部ロービング材の押付け状態
を示す。FIG. 6 is a front view showing a pressed state of an end roving material.
【図７】上記正面図で、端部ロービング材の積層状態を
示す。FIG. 7 is a front view showing a laminated state of the end roving material.
【図８】上記正面図で、前方への積層開始時の状態を示
す。FIG. 8 is a front view showing a state at the start of stacking forward.
【図９】上記正面図で、積層終了位置に到達した状態を
示す。FIG. 9 is a front view showing a state where the stacking end position is reached.
【図１０】上記正面図で、積層ローラを上昇させた状態
を示す。FIG. 10 is a front view showing the state where the laminating roller is raised.
【図１１】上記ロービング材積層装置による積層方法を
示す側面図で、ロービング材を切断、保持する状態を示
す。FIG. 11 is a side view showing a laminating method by the roving material laminating apparatus, showing a state in which the roving material is cut and held.
【図１２】上記ロービング材積層装置による積層方法を
示す正面図で、ロービング材を切断後、切断端を積層す
る状態を示す。FIG. 12 is a front view showing a laminating method by the above-mentioned roving material laminating apparatus, showing a state in which cut ends are laminated after cutting the roving material.
【図１３】上記ロービング材積層装置の積層軌跡に対す
る動きを示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing the movement of the roving material laminating apparatus with respect to the laminating locus.
【図１４】（ａ）乃至（ｃ）は上記ロービング材積層装
置による積層パターンの一例を示す平面図である。14A to 14C are plan views showing an example of a stacking pattern by the roving material stacking device.
【図１５】上記ロービング材積層装置による積層パター
ンの一例を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing an example of a lamination pattern formed by the roving material laminating apparatus.
【図１６】上記ロービング材積層装置による積層パター
ンの一例を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing an example of a lamination pattern formed by the roving material laminating apparatus.
【図１７】上記ロービング材積層装置のカッタ部の断面
図である。FIG. 17 is a sectional view of a cutter portion of the roving material laminating apparatus.
【図１８】旋回機構のないロービング材積層装置による
積層パターン例を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing an example of a laminating pattern by a roving material laminating apparatus having no turning mechanism.
２ 支持部 ３ 旋回部 ４ 積層ローラ ５ 端部積層ローラ ６ 後面ローラ（後部積層ローラ） １１ カッタ（切断手段、保持手段） １３ ロービング材 １００ａ 積層面 ３００ ロボット（移動手段） ４００ 積層ヘッド（積層部） 2 Supporting part 3 Revolving part 4 Laminating roller 5 End laminating roller 6 Rear roller (rear laminating roller) 11 Cutter (cutting means, holding means) 13 Roving material 100a Laminating surface 300 Robot (moving means) 400 Laminating head (laminating portion)
Claims (1)
材製のロービング材を供給し、所定の軌跡に従って前記
積層部を移動させてロービング材を積層面に押し付けて
積層するロービング材積層装置において、 前記積層部は、前記移動手段に支持された支持部と、該
支持部に水平方向に回転自在に支持された旋回部とを有
し、 該旋回部は、ロービング材を前記積層面に押し付ける昇
降可能な積層ローラと、該積層ローラを介して引き出さ
れたロービング材を切断手段により切断した自由端を保
持又は保持解除する保持手段と、前記自由端を前記積層
面に押しつける昇降可能な端部積層ローラと、前記保持
手段に対して前記積層ローラの反対側に位置し積層後の
ロービング材を押し付ける昇降可能な後部積層ローラ
と、上昇した前記積層ローラと前記後部積層ローラとの
間で張られたロービング材を切断する前記切断手段と、
を有することを特徴とするロービング材積層装置。1. A roving material laminating apparatus in which a roving material made of a composite material is supplied to a laminating section attached to a moving means, and the laminating section is moved according to a predetermined locus to press the roving material against a laminating surface for laminating. The stacking unit includes a support unit supported by the moving unit and a swivel unit horizontally rotatably supported by the support unit, and the swivel unit presses a roving material against the stacking surface. A stackable roller that can be raised and lowered, a holding unit that holds or releases a free end obtained by cutting the roving material drawn out through the stacking roller by a cutting unit, and a vertically movable end that presses the free end against the stacking surface. A laminating roller, a rear laminating roller located on the opposite side of the laminating roller with respect to the holding means and capable of pressing the roving material after laminating, and the laminating roller raised And said cutting means for cutting the roving material stretched between the rear laminating roller,
A roving material laminating apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215410A JP2501497B2 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Loving material laminating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215410A JP2501497B2 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Loving material laminating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550571A true JPH0550571A (en) | 1993-03-02 |
| JP2501497B2 JP2501497B2 (en) | 1996-05-29 |
Family
ID=16671867
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3215410A Expired - Lifetime JP2501497B2 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Loving material laminating device |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003507226A (en) * | 1999-08-24 | 2003-02-25 | コアテックス・ストラクチャーズ・リミテッド | Reinforced node structure reinforced with a core of intumescent material and method of forming product |
| JP2007501140A (en) * | 2003-08-01 | 2007-01-25 | アライアント・テクシステムズ・インコーポレーテッド | Apparatus and method for forming composite reinforcement and reinforcement structure |
| JP2008517810A (en) * | 2004-10-29 | 2008-05-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | System and method for automatically laying up fibers |
| JP2008529847A (en) * | 2005-02-14 | 2008-08-07 | ザ・ボーイング・カンパニー | Modular head laminating apparatus and method |
| JP2009502585A (en) * | 2005-08-03 | 2009-01-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | Apparatus and method for manufacturing composite structural member |
| JP2009083462A (en) * | 2007-05-22 | 2009-04-23 | Boeing Co:The | Lay-up placement method and apparatus |
| JP2012006400A (en) * | 2005-03-03 | 2012-01-12 | Coriolis Composites | Fiber coating machine |
| JP2012522904A (en) * | 2009-04-02 | 2012-09-27 | コリオリ コンポジテ | Method and apparatus for attaching a band composed of a plurality of fibers on a convex surface and / or on a surface having an edge |
| US8282757B2 (en) | 2009-11-10 | 2012-10-09 | Alliant Techsystems Inc. | Automated composite annular structure forming |
| JP2014509276A (en) * | 2011-02-15 | 2014-04-17 | テコン ディー．オー．オー． | Mechanism for automatically cutting and placing wax-impregnated fibers |
| CN105856587A (en) * | 2016-05-01 | 2016-08-17 | 保定标正机床有限责任公司 | Rotation hydraulic clamping mechanism for swinging body |
| US9662841B2 (en) | 2009-11-10 | 2017-05-30 | Orbital Atk, Inc. | Radially extending composite structures |
| JP2018030226A (en) * | 2016-05-27 | 2018-03-01 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | Robotic verification of tow placement |
| JP2018526251A (en) * | 2015-09-03 | 2018-09-13 | コンポジット テクノロジー アンド アプリケーションズ リミテッド | Layup head |
| WO2020170709A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Composite material automatic laminating device |
| WO2022201675A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 東レエンジニアリング株式会社 | Tape affixing device and tape affixing method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6330235A (en) * | 1986-07-24 | 1988-02-08 | Toyota Motor Corp | Automatic winding apparatus of resin-impregnated filament |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3215410A patent/JP2501497B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6330235A (en) * | 1986-07-24 | 1988-02-08 | Toyota Motor Corp | Automatic winding apparatus of resin-impregnated filament |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754138B2 (en) * | 1999-08-24 | 2011-08-24 | コアテックス・ストラクチャーズ・リミテッド | Reinforced node structure reinforced with a core of intumescent material and method of forming product |
| JP2003507226A (en) * | 1999-08-24 | 2003-02-25 | コアテックス・ストラクチャーズ・リミテッド | Reinforced node structure reinforced with a core of intumescent material and method of forming product |
| US7767128B2 (en) | 2003-08-01 | 2010-08-03 | Alliant Techsystems Inc. | Apparatus and methods for forming composite stiffeners and reinforcing structures |
| US8366981B2 (en) | 2003-08-01 | 2013-02-05 | Alliant Techsystems Inc. | Apparatus and methods for forming composite stiffeners and reinforcing structures |
| US7820092B2 (en) | 2003-08-01 | 2010-10-26 | Alliant Techsystems Inc. | Apparatus and methods for forming composite stiffeners and reinforcing structures |
| US7819651B2 (en) | 2003-08-01 | 2010-10-26 | Alliant Techsystems Inc. | Apparatus and methods for forming composite stiffeners and reinforcing structures |
| US8226787B2 (en) | 2003-08-01 | 2012-07-24 | Alliant Techsystems Inc. | Methods for forming composite stiffeners and reinforcing structures |
| JP2007501140A (en) * | 2003-08-01 | 2007-01-25 | アライアント・テクシステムズ・インコーポレーテッド | Apparatus and method for forming composite reinforcement and reinforcement structure |
| US10525640B2 (en) | 2003-08-01 | 2020-01-07 | Northrop Grumman Innovation Systems, Inc. | Composite structures including an elongated member exhibiting a curved shape |
| JP2008517810A (en) * | 2004-10-29 | 2008-05-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | System and method for automatically laying up fibers |
| JP2008529847A (en) * | 2005-02-14 | 2008-08-07 | ザ・ボーイング・カンパニー | Modular head laminating apparatus and method |
| JP2012006400A (en) * | 2005-03-03 | 2012-01-12 | Coriolis Composites | Fiber coating machine |
| JP2009502585A (en) * | 2005-08-03 | 2009-01-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | Apparatus and method for manufacturing composite structural member |
| JP2009083462A (en) * | 2007-05-22 | 2009-04-23 | Boeing Co:The | Lay-up placement method and apparatus |
| JP2012522904A (en) * | 2009-04-02 | 2012-09-27 | コリオリ コンポジテ | Method and apparatus for attaching a band composed of a plurality of fibers on a convex surface and / or on a surface having an edge |
| US9662841B2 (en) | 2009-11-10 | 2017-05-30 | Orbital Atk, Inc. | Radially extending composite structures |
| US8282757B2 (en) | 2009-11-10 | 2012-10-09 | Alliant Techsystems Inc. | Automated composite annular structure forming |
| US10668672B2 (en) | 2009-11-10 | 2020-06-02 | Northrop Grumman Innovation Systems, Inc. | Radially extending composite structures |
| JP2014509276A (en) * | 2011-02-15 | 2014-04-17 | テコン ディー．オー．オー． | Mechanism for automatically cutting and placing wax-impregnated fibers |
| JP2018526251A (en) * | 2015-09-03 | 2018-09-13 | コンポジット テクノロジー アンド アプリケーションズ リミテッド | Layup head |
| CN105856587A (en) * | 2016-05-01 | 2016-08-17 | 保定标正机床有限责任公司 | Rotation hydraulic clamping mechanism for swinging body |
| JP2018030226A (en) * | 2016-05-27 | 2018-03-01 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | Robotic verification of tow placement |
| WO2020170709A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Composite material automatic laminating device |
| US11524469B2 (en) | 2019-02-22 | 2022-12-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Composite material automatic laminating device |
| WO2022201675A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 東レエンジニアリング株式会社 | Tape affixing device and tape affixing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2501497B2 (en) | 1996-05-29 |
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