JPH078498B2 - Roving prepreg laminating method and apparatus - Google Patents

Roving prepreg laminating method and apparatus

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JPH078498B2
JPH078498B2 JP3002219A JP221991A JPH078498B2 JP H078498 B2 JPH078498 B2 JP H078498B2 JP 3002219 A JP3002219 A JP 3002219A JP 221991 A JP221991 A JP 221991A JP H078498 B2 JPH078498 B2 JP H078498B2
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roving
jig
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layer
prepreg
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孝士 太田
仁志 羽尻
慎一 清水
明 杉山
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はロービングプリプレグ、
特にヘリコプタや風車等のブレード用スパーの如く、長
手方向の各位置での所要強度が異なる複合材料製部材を
造るためのロービングプリプレグの積層方法及びその装
置に関する。
The present invention relates to a roving prepreg,
In particular, the present invention relates to a roving prepreg laminating method and apparatus for making a composite material member such as a spar for a blade of a helicopter or a wind turbine that has different required strengths at various positions in the longitudinal direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘリコプタや風車用のブレードは、その
基端で回転シャフトに固定され、片持ち状態になってお
り、しかも高速で回転するため、ブレードには自重の数
100倍にも及ぶ大きな遠心力が作用し、更に高速回転
に伴って、常時複雑な捩れ力が作用する。従って、ブレ
ードは、軽量で、強度、特に長手方向の強度が大きく、
かつ捩れに対して大きな抵抗を示すものであることが要
求される。
2. Description of the Related Art Blades for helicopters and wind turbines are cantilevered by being fixed to a rotating shaft at their base ends and rotate at a high speed. Therefore, the blade has a large weight of several hundred times its own weight. Centrifugal force acts, and further, a complicated twisting force always acts as the rotation speed increases. Therefore, the blade is lightweight and has high strength, especially in the longitudinal direction,
In addition, it is required to have a large resistance to twisting.

【0003】そこで、ブレード材料として複合材料が用
いられ、その基本的な構造としては、図1及び図2に概
略的に示すように、ブレード1の概ね全長に亘って延
び、背骨の役目を果す剛性中空スパー2と、スパー2の
後縁に設けられ、スパー2と共に翼型を形成する材料
(ハニカム材等)4と、スパー2の前縁に接して設けら
れたノーズウエイト5と、これらを一体的に包むスキン
6とより成る。なお、スパー2およびスキン6が複合材
料製である。
Therefore, a composite material is used as the blade material, and the basic structure thereof is, as shown schematically in FIGS. 1 and 2, extending over substantially the entire length of the blade 1 and serving as a spine. A rigid hollow spar 2, a material (honeycomb material or the like) 4 provided on the rear edge of the spar 2 to form an airfoil with the spar 2, a nose weight 5 provided in contact with the front edge of the spar 2, and these It consists of a skin 6 that wraps together. The spar 2 and the skin 6 are made of a composite material.

【0004】この製造方法は、2つ割りの積層・硬化用
型の型面に未硬化のスキン材料をハンドレイアップによ
り積層し、その内側に、プリプレグロービングを長手方
向に並べて積層したベルト状のプリプレグを、例えばエ
アバッグの外表面に配設して、図2に示すような断面形
状で前端が丸みを帯びた長方形状の中空筒形の部材に
し、芯材(ハニカム材)4及びノーズウエイト5ととも
に、型内の所定の位置に配置した後、2つの型を重ね合
せ加熱硬化して製造することが多い。なお、図1中符号
3はブレード1を回転シャフトに取付けるための取付け
孔である。
According to this manufacturing method, an uncured skin material is laminated by hand lay-up on the mold surface of a bisecting / curing die, and a prepreg roving is laminated inside the laminate in the longitudinal direction to form a belt shape. The prepreg is provided, for example, on the outer surface of an airbag to form a rectangular hollow cylindrical member having a cross-sectional shape as shown in FIG. 2 and a rounded front end, and a core material (honeycomb material) 4 and a nose weight. In many cases, the two molds are placed on a predetermined position in the mold together with 5, and then the two molds are superposed and cured by heating. Reference numeral 3 in FIG. 1 is a mounting hole for mounting the blade 1 on the rotary shaft.

【0005】さて、上述のスパー2の材料となるベルト
状のロービングプリプレグは、従来、図3に示す如く、
基板10の両端部に立設された円筒状部材11,12に
テフロン樹脂、ナイロン樹脂等の板13を掛け渡して形
成された積層用ジグの表面にポリエチレンテレフタレー
ト(商品名マイラー)シート14を取付け、その上に樹
脂を含浸させたロービング材を所定の高さ及び所定の厚
さになるように、自動積層装置により巻付けて積層す
る。
Now, the belt-like roving prepreg used as the material for the above-mentioned spar 2 is conventionally as shown in FIG.
A polyethylene terephthalate (product name Mylar) sheet 14 is attached to the surface of a laminating jig formed by bridging plates 13 made of Teflon resin, nylon resin, etc., on cylindrical members 11 and 12 provided upright on both ends of the substrate 10. Then, a roving material impregnated with a resin is wound and laminated by an automatic laminating device so as to have a predetermined height and a predetermined thickness.

【0006】自動積層したロービングプリプレグ15
は、セット後、一方の円筒状部材12を取外し、図4に
示す如く、後端部16で切断し、切断後両サイドに開
き、前記のテフロン樹脂・ナイロン樹脂板13、ポリエ
チレンテレフタレートシート14を取外す。他方の円筒
状部材11は、ブレード1を回転シャフトに取付けるた
めの取付孔3を設けたブッシングを利用しており、ジグ
上にねじ込み取付けられている。又、図3に示すブッシ
ング11に取付けられたフィツティング17もそのまゝ
ブレードに取付けられる。
Roving prepreg 15 automatically laminated
After setting, remove one cylindrical member 12, cut at the rear end 16 as shown in FIG. 4, open on both sides after cutting, and remove the Teflon resin / nylon resin plate 13 and polyethylene terephthalate sheet 14 described above. Remove. The other cylindrical member 11 uses a bushing provided with a mounting hole 3 for mounting the blade 1 on a rotary shaft, and is screwed and mounted on a jig. The fitting 17 attached to the bushing 11 shown in FIG. 3 is also attached to the blade.

【0007】さて、このようにして得られたブレードス
パー用のロービングプリプレグは、どこの断面でも積層
量が同一になる。しかしながら、ヘリコプタのブレード
は、前述の如く、基端部で片持ちされた状態で高速度で
回転されるので、ブレードに掛る外力は基端部から先端
部迄均一にはならず、ブレードの先端付近で、端部に行
く程ブレードに働く力は漸減して行く。したがって、ブ
レードの強度を主として受持つスパーの断面も、先端付
近で先端に行く程漸減するようにロービングプリプレグ
の厚さにテーパを設けることが重量軽減の観点から望ま
しい。
The thus obtained roving prepreg for a blade spar has the same amount of lamination in any cross section. However, since the blade of the helicopter is rotated at a high speed in a cantilevered state at the base end portion as described above, the external force applied to the blade is not uniform from the base end portion to the tip end, and the tip of the blade is not uniform. In the vicinity, the force acting on the blade gradually decreases toward the end. Therefore, it is desirable from the viewpoint of weight reduction that the thickness of the roving prepreg is tapered so that the cross section of the spar, which is mainly responsible for the strength of the blade, gradually decreases in the vicinity of the tip toward the tip.

【0008】上述のヘリコプタブレード等の複合材料翼
の製造方法に関する先行技術としては、特開昭53−2
899号、特開昭63−179707号公報がある。
As a prior art relating to a method of manufacturing a composite material blade such as the above-mentioned helicopter blade, there is Japanese Patent Laid-Open No. 53-2.
899 and JP-A-63-179707.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ヘリコプタ
のブレード用スパー材等に使用されるロービングプリプ
レグの如く、これにより形成された部材の長手方向の所
要の強度分不に応じたテーパが形成されるロービングプ
リプレグの積層方法及びその装置を提供することを課題
とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention, like a roving prepreg used for a spar material for a blade of a helicopter, forms a taper corresponding to a required strength in the longitudinal direction of a member formed by the prepreg. It is an object of the present invention to provide a method for laminating roving prepreg and a device therefor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のロービングプリ
プレグの積層方法は、上記の課題を解決させるため、両
端が巻付けられるロービング材のループの面内で丸みを
帯び、その面に直角方向に所定の厚さを有する細長いジ
グに樹脂を含浸させたロービング材をループ状に巻付
け、上記ジグの厚さ方向に所定の幅に巻付けて成るロー
ビング層を複数層積層して製造するロービングプリプレ
グの積層方法において、上のロービング層をある層数巻
付けた後、一層巻付ける毎にその層のみをジグの一方の
端部からある長さを切断し、その切断長さを上層になる
程増加させて、積層されたロービングプリプレグの一方
の端部近傍に、該ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要の強度分布に応じたテーパを
設けるようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the roving prepreg laminating method of the present invention is rounded in the plane of the loop of the roving material around which both ends are wound, and is perpendicular to the plane. Roving prepreg manufactured by laminating a plurality of roving layers formed by winding a roving material impregnated with a resin in a loop shape on an elongated jig having a predetermined thickness and winding the roving material in a predetermined width in the thickness direction of the jig. In the laminating method, after winding a certain number of layers on the roving layer, each time one layer is wound, a certain length is cut from one end of the jig, and the cutting length becomes the upper layer. By increasing the number, a taper is provided near one end of the laminated roving prepreg according to the required strength distribution in the longitudinal direction of the member obtained by curing the roving prepreg. The features.

【0011】又、この方法を実施するための積層装置
は、上記ジグにロービング層をある層数巻付けた後、一
層巻付ける毎に、上記テーパを形成する側の端部に、先
端内面をジグに巻付けられたロービング層先端に接触さ
せて被せることができ、上記先端より両側にある長さの
位置迄延びその後端直近の外面に裁断ガイド溝を有する
概ね「U」字形断面を有する一組の裁断用キャップ群を
有し、該裁断用キャップ群の上記「U」字形の頂点から
裁断ガイド溝迄の長さは、夫々の裁断用キャップが被せ
られる時のジグに巻付けられたロービング層数に応じ
て、ロービング層数が増す毎に一定の長さずつ長くさ
れ、該裁断用キャップを被せた状態でその上にロービン
グを巻付けて形成されたロービング層を、上記裁断用キ
ャップの裁断ガイド溝に沿って裁断する手段、上記裁断
用キャップを裁断されたロービング層とともに上記ジグ
より除去した後、次のサイズの裁断用キャップをジグ上
のロービング層上に取替えて被せる手段を有することを
特徴とする。
In the laminating apparatus for carrying out this method, after the roving layer is wound around the jig by a certain number of layers, the inner surface of the tip is provided at the end on the side where the taper is formed, every time the roving layer is wound once. A roving layer wound around a jig can be brought into contact with the tip of the roving layer and extends to a position on both sides from the tip, and has a generally "U" -shaped cross section having a cutting guide groove on the outer surface near the rear end. A set of cutting caps, and the length from the apex of the "U" shape of the cutting caps to the cutting guide groove is the roving wound around the jig when the respective cutting caps are covered. Depending on the number of layers, the roving layer is lengthened by a constant length as the number of roving layers increases, and the roving layer formed by winding the roving on the cutting cap is covered with the roving layer. In the cutting guide groove And a means for cutting the cutting cap together with the cut roving layer from the jig, and then replacing the cutting cap of the next size on the roving layer on the jig and covering it. .

【0012】[0012]

【作用】上記の如く、ジグにロービング層をある層数巻
付けた後、一層巻付ける毎に、ジグに巻付けられたロー
ビング層先端に内面前端を接触させて装着され、その前
端からの距離が一定長さずつ異る位置で後端直近外面に
裁断ガイド溝を有する概ね「U」字形断面を有する一組
の裁断用キャップの前端からガイド溝迄の長さの短いも
のから順に1つずつ取替えて装着し、1つ装着する毎に
1層ずつロービング層をその上に被さるようにジグに巻
付けて形成し、上記裁断用キャップの裁断ガイド溝に沿
って裁断用キャップ上のロービング層を切断し、切断部
より前方のロービング層を裁断用キャップと共に除去す
る動作を、裁断用キャップを順次取替えて繰返して行な
うことにより、各ロービング層の裁断線は下層から上層
に行くに従って一定量ずつ後退し、ロービング層数は前
端程少なくなり、ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要強度分布に応じたテーパをロ
ービングプリプレグに形成することができる。テーパを
設けた側の端部でループ状のロービングプリプレグを裁
断すれば、両端にテーパを有する帯状のロービングプリ
プレグが形成され、上記テーパを有する端部がブレード
の先端にくるようにスパーを形成し、ヘリコプタ等のブ
レードを組付ければ、所要強度分布に応じたスパーを構
成することができる。
As described above, after the roving layer has been wound around the jig for a certain number of layers, the roving layer is wound around the jig with the front end of the inner surface in contact with the front end of the roving layer. Have a cutting guide groove on the outer surface immediately adjacent to the rear end at positions where they differ by a certain length. A pair of cutting caps having a generally "U" -shaped cross section have a short length from the front end to the guide groove. Replace and install, and each time one is installed, one layer of roving layer is wound around the jig so as to cover the roving layer, and form the roving layer on the cutting cap along the cutting guide groove of the cutting cap. By cutting and removing the roving layer in front of the cut portion together with the cutting cap, the cutting cap is sequentially replaced and the cutting line of each roving layer is gradually changed from the lower layer to the upper layer. Retracted by an amount, roving layer number decreases as the front end, it is possible to form a taper corresponding to the longitudinal direction of the required intensity distribution of the resulting member by curing the roving prepreg roving prepreg. If you cut the loop-shaped roving prepreg at the end on the side where the taper is provided, band-shaped roving prepreg is formed at both ends, and a spar is formed so that the end with the taper comes to the tip of the blade. If a blade such as a helicopter is attached, a spar can be constructed according to the required strength distribution.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図5は、図3で説明した積層用ジグと、こ
れに巻付けて形成されるロービング層を一層ずつ異る位
置で裁断するための裁断用キャップの1つとを位置を関
連させて示す図である。
In FIG. 5, the stacking jig described in FIG. 3 and one of the cutting caps for cutting the roving layers wound around the stacking jig at different positions are associated with each other. FIG.

【0015】裁断用キャップ20は、ジグの円筒状部材
12の側に、所定の層数形成されたロービング層の上
に、ロービング層の円筒状部材12に巻掛けられた部分
の曲率中心から後方に長さl1だけ両側とも延ばされ
て、断面U字形に作られている。U字形の両脚端より前
方へ僅かの距離l2だけ離れた位置でキャップ20の外
面に、図において上下方向に裁断用ガイド溝21が設け
られている。裁断用キャップ20は、アルミニウム等の
軽金属で作り、内面をテフロンコーティング等を行って
おくのが取扱いに便利であり、裁断用ガイド溝21はV
字溝とするのがよく、この上に積層されたロービング層
の上から、カッタを溝21に沿って走らせることにより
ロービング層は正確に裁断される。
The cutting cap 20 is located on the side of the cylindrical member 12 of the jig, on the roving layer having a predetermined number of layers formed thereon, and behind the center of curvature of the portion of the roving layer wound around the cylindrical member 12. It has a U-shaped cross section and is extended by a length l 1 on both sides. A cutting guide groove 21 is provided in the vertical direction on the outer surface of the cap 20 at a position slightly apart from the ends of the U-shaped legs by a slight distance l 2 . The cutting cap 20 is made of a light metal such as aluminum, and it is convenient to handle that the inner surface is coated with Teflon.
The groove is preferably a groove, and the roving layer is accurately cut by running a cutter along the groove 21 on the roving layer laminated on the groove.

【0016】裁断用キャップ20は、l1の長さが一定
の差で順次長くなる一組のものより成る裁断用キャップ
群が設けられている。それらのU字状の両脚間の間隔
は、上記の長さl1が長くなるに従ってロービング層の
一層の厚さ分ずつ増加している。長さl2は各キャップ
共同じである。
The cutting cap 20 is provided with a group of cutting caps each consisting of a set in which the length of l 1 is gradually increased with a constant difference. The distance between the U-shaped legs increases by the thickness of one layer of the roving layer as the length l 1 increases. The length l 2 is the same for each cap.

【0017】図6に、上記の一組の裁断用キャップ20
を使用して、ロービングプリプレグの一方の端部に所要
のテーパを形成する積層工程を作業ステップ順に示す。
この図では、図3〜5とは逆に、左端部がテーパー形成
部となっている。
Referring to FIG. 6, the set of cutting caps 20 described above is shown.
Is used to form a required taper at one end of the roving prepreg, and a laminating process is shown in the order of working steps.
In this figure, contrary to FIGS. 3 to 5, the left end portion is the taper forming portion.

【0018】積層用ジグ23の周囲を積層ヘッド24が
旋回しながら、ロービングプリプレグ25を巻付けて、
一層ずつロービング層を形成してゆく。図(a)は積層
開始直後の状態を示し、テーパ形成側の端部が積層スタ
ート位置26となっている。図(b)はロービングプリ
プレグによりロービング層が1層形成され1本のロービ
ングプリプレグがブッシング側に位置する積層ヘッド2
4に接続されている状態を示す。この状態で、テーパを
形成する側の端部に裁断面キャップ20aが被せて取付
けられ(図(b))、その上に被るようにジグ23に巻
付けてもう一層のロービング層27が形成される(図
(c))。次いで、裁断用キャップ20aの裁断用ガイ
ド21の位置でロービング層27の上からカッタを上記
ガイド21に沿わせて走らせることにより、ロービング
層27をその位置で裁断する。次いで図(d)で示す如
く、矢印で示す方向に裁断用キャップ20aとともにロ
ービング層27の前端部を引けばロービング層27の裁
断部より前方は、それより後部と離れて除去することが
できる。
The roving prepreg 25 is wound while the laminating head 24 revolves around the laminating jig 23,
The roving layer is formed one by one. FIG. 5A shows a state immediately after the start of stacking, and the end on the taper forming side is the stacking start position 26. FIG. 1B shows a laminated head 2 in which one roving layer is formed by a roving prepreg and one roving prepreg is located on the bushing side.
4 shows the state of being connected. In this state, the cutting surface cap 20a is attached to the end portion on the side where the taper is formed (FIG. (B)), and the roving layer 27 is formed on the jig 23 by winding the cap 20a so as to cover it. (Fig. (C)). Next, a cutter is run along the guide 21 from above the roving layer 27 at the position of the cutting guide 21 of the cutting cap 20a, so that the roving layer 27 is cut at that position. Then, as shown in FIG. 3D, if the front end of the roving layer 27 is pulled together with the cutting cap 20a in the direction indicated by the arrow, the front of the cut portion of the roving layer 27 can be removed separately from the rear thereof.

【0019】次いで、図(e)に示す如く、上記裁断用
キャップ20aより一段脚長が長い裁断用キャップ20
bが同じ端部に装着される。この場合、裁断用キャップ
20bの脚の後端部は前記キャップ20aより長い分だ
けジグに巻付けられた最上層のロービング層27上に被
さる。次いで図(f)に示す如く、その上に一層のロー
ビング層28を形成し、裁断用キャップ20bを形成
し、該キャップ20bの裁断用ガイド溝21に沿ってカ
ッタで裁断する。次いで図(g)に示す如く、裁断用キ
ャップ20bをその上のロービング層28とともに矢印
の方に引けば、ロービング層28の裁断部より前部は除
去される。
Next, as shown in FIG. 5 (e), the cutting cap 20 having a step length longer than that of the cutting cap 20a.
b is attached to the same end. In this case, the rear ends of the legs of the cutting cap 20b are covered on the uppermost roving layer 27 wound around the jig by a length longer than that of the cap 20a. Next, as shown in FIG. 6F, a roving layer 28 is formed thereon, a cutting cap 20b is formed, and a cutting guide groove 21 of the cap 20b is used for cutting with a cutter. Next, as shown in FIG. 6G, the cutting cap 20b is pulled together with the roving layer 28 thereon in the direction of the arrow, and the front portion of the cutting portion of the roving layer 28 is removed.

【0020】以下同様のステップを繰返すことにより、
順次積層され除去されるロービング層の長さは一定長さ
ずつ大きくなり、ブレード用スパー材等に要求されるよ
うなブレード先端のロービングプリプレグ量を徐々に減
少させるテーパ形状を得ることができる。
By repeating the same steps below,
The length of the roving layers that are sequentially laminated and removed increases by a certain length, and a taper shape that gradually reduces the amount of roving prepreg at the blade tip as required for a blade spar material or the like can be obtained.

【0021】図7は、以上説明した本発明のロービング
プリプレグ積層方法を実施するためのロービングプリプ
レグ自動積層装置の一例を示す図である。
FIG. 7 is a view showing an example of a roving prepreg automatic laminating apparatus for carrying out the roving prepreg laminating method of the present invention described above.

【0022】ジグ基板10上に取付けられた積層用ジグ
23を囲繞してガイドレール30が設けられており、材
料供給リール31を含む積層ヘッド24が、該ガイドレ
ールに沿って、ジグ23の回りを旋回するようになって
いる。旋回はこの例の場合、積層ヘッド旋回用チェーン
32によって行なわれる。ジグ23のロービングプリプ
レグにテーパを付すべき方の端部に対向して、シリンダ
33により進退するキャップ装着装置34が設けられて
いる。該キャップ装着装置34の後退位置の側方には、
ターレット式のキャップホルダ35が上記キャップ装着
装置34に近接、離脱可能に設けられており、1組のキ
ャップ群の前記l1の長さの短いものから順にキャップ
装着装置34に渡し、キャップ装着装置は前述の工程に
したがう所要の時期に、キャップをジグに巻付けられた
ロービング層上に所定の位置に被せる。このジグの端部
の両側に跨って、長手方向に移動可能に上下方向に刃先
が移動可能な刃を有するカッター36が設けられてい
る。
A guide rail 30 is provided surrounding the stacking jig 23 mounted on the jig substrate 10, and a stacking head 24 including a material supply reel 31 is provided around the jig 23 along the guide rail. It is designed to turn. In this example, the turning is performed by the stacking head turning chain 32. A cap mounting device 34 that moves forward and backward by a cylinder 33 is provided so as to face the end of the jig 23 on which the roving prepreg is to be tapered. Beside the retracted position of the cap mounting device 34,
A turret type cap holder 35 is provided so as to be proximate to and detachable from the cap mounting device 34, and the cap mounting device 34 is passed in order from the one having a shorter length of l 1 of the cap group. Covers the roving layer wrapped around the jig in place at the required time according to the above process. A cutter 36 having a blade whose upper and lower edges can move in the longitudinal direction is provided across both sides of the end of the jig.

【0023】この装置により、所定の層数迄ジグ23に
積層されたロービング層の一端にl1の長さの短いキャ
ップから順次被せて、その上にロービング層を1層巻き
付けて裁断ガイドに沿ってその層を裁断し、キャップを
除去すると同時に裁断部より前のロービング層を除去す
る作用が自動的に繰返し行なわれ、この動作を所定の回
数繰返すことにより、所要の層数のロービング層を有
し、かつ1端に所要のテーパー部を有するロービングプ
リプレグが自動的に製造される。
With this apparatus, one end of the roving layer laminated on the jig 23 up to a predetermined number of layers is sequentially covered with a cap having a short length of l 1 , and one layer of the roving layer is wound on the cap and is guided along the cutting guide. The layer is cut to remove the cap, and at the same time, the action of removing the roving layer in front of the cut portion is automatically repeated.By repeating this operation a predetermined number of times, the roving layer having the required number of layers is formed. In addition, a roving prepreg having a required tapered portion at one end is automatically manufactured.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、ヘリコプ
タや風車等のブレード用スパー等、ロービングプリプレ
グにより形成され硬化させて作られる部材の長手方向の
所要強度分布に応じた層数及びテーパを有するロービン
グプリプレグを簡単に得ることができ、重量軽減に効果
が得られる。
As described above, according to the present invention, the number of layers and the taper corresponding to the required strength distribution in the longitudinal direction of the member formed by hardening the roving prepreg, such as the spar for blades of helicopters, wind turbines, etc. It is possible to easily obtain a roving prepreg having the above, and it is possible to reduce the weight.

【0025】又、本発明の方法及び装置は、上記の如く
自動化することが容易であり、その結果、積層に要する
工数を大幅に低減させると共に一定の品質を確保するこ
とができる。
Further, the method and apparatus of the present invention can be easily automated as described above, and as a result, the number of man-hours required for lamination can be greatly reduced and a certain quality can be secured.

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

【図1】ヘリコプタのブレードの基本的な構造を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the basic structure of a blade of a helicopter.

【図2】その断面図である。FIG. 2 is a sectional view thereof.

【図3】ブレードのスパー用のロービングプリプレグ積
層用ジグの構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a roving prepreg laminating jig for a spar of a blade.

【図4】上記ジグにより積層されたループ状ロービング
プリプレグの一端を切断し両側に開く有様を示す斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which one end of a loop-shaped roving prepreg laminated by the jig is cut and opened on both sides.

【図5】本発明による裁断用キャップの1つをロービン
グプリプレグ積層用ジグと関係づけて示す斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view showing one of the cutting caps according to the present invention in association with a roving prepreg laminating jig.

【図6】本発明の方法によるロービングプリプレグの積
層工程を順に示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram sequentially showing a step of laminating a roving prepreg according to the method of the present invention.

【図7】本発明の方法を実施するための本発明のロービ
ングプリプレグ自動積層装置の1例の構成を示す斜視図
である。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of an example of the roving prepreg automatic laminating apparatus of the present invention for carrying out the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブレード 2 スパー 11,12 円筒状部材 15 ロービングプリプレグ 16 切断線 20 裁断用キャップ 21 裁断用ガイド 23 積層用ジグ 24 積層ヘッド 25 ロービングプリプレグ 27 ロービング層 30 ガイドレール 34 キャップ装着装置 35 キャップホルダ 36 カッター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 blade 2 spar 11, 12 cylindrical member 15 roving prepreg 16 cutting line 20 cutting cap 21 cutting guide 23 laminating jig 24 laminating head 25 roving prepreg 27 roving layer 30 guide rail 34 cap mounting device 35 cap holder 36 cutter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 明 岐阜県各務原市川崎町1番地 川崎重工業 株式会社 岐阜工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Sugiyama 1 Kawasaki-cho, Kakamigahara-shi, Gifu Kawasaki Heavy Industries Ltd. Gifu factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両端が巻付けられるロービング材のルー
プの面内で丸みを帯び、その面に直角方向に所定の厚さ
を有する細長いジグに樹脂を含浸させたロービング材を
ループ状に巻付け、上記ジグの厚さ方向に所定の幅に巻
付けて成るロービング層を複数層積層して製造するロー
ビングプリプレグの積層方法において、上記のロービン
グ層をある層数巻付けた後、一層巻付ける毎にその層の
みをジグの一方の端部からある長さを切断し、その切断
長さを上層になる程増加させて、積層されたロービング
プリプレグの一方の端部近傍に、該ロービングプリプレ
グを硬化して得られる部材の長手方向の所要の強度分布
に応じたテーパを設けるようにしたことを特徴とする積
層方法。
1. A roving material which is rounded in a plane of a roving material whose both ends are wound and which is impregnated with resin in an elongated jig having a predetermined thickness in a direction perpendicular to the surface is wound in a loop shape. In the method for laminating a roving prepreg, which is manufactured by laminating a plurality of roving layers formed by winding a predetermined width in the thickness direction of the jig, after winding a certain number of layers of the roving layer, each time one layer is wound. Then, cut only a certain length of the layer from one end of the jig, increase the cutting length toward the upper layer, and cure the roving prepreg near one end of the laminated roving prepreg. A laminating method characterized in that a taper is provided in accordance with a required strength distribution in the longitudinal direction of the member thus obtained.
【請求項2】 両端が巻付けられるロービング材のルー
プの面内で丸みを帯び、その面に直角方向に所定の厚さ
を有する細長いジグに樹脂を含浸させたロービング材を
ループ状に巻付け、上記ジグの厚さを複数層積層して製
造するロービングプリプレグの積層装置であって、該ロ
ービングプリプレグの上記ジグの一方の端部近傍の積層
厚さが、該ロービングプリプレグを硬化して得られる部
材の長手方向の所要強度分布に応じて端部に行く程薄く
なるようにテーパを形成する積層装置において、上記の
積層装置は、上記ジグにロービング層をある層数巻付け
た後、一層巻付ける毎に、上記テーパを形成する側の端
部に、先端内面をジグに巻付けられたロービング層先端
に接触させて被せることができ、上記先端より両側にあ
る長さの位置迄延びその後端直近の外面に裁断ガイド溝
を有する概ね「U」字形断面を有する一組の裁断用キャ
ップ群を有し、該裁断用キャップ群の上記「U」字形の
頂点から裁断ガイド溝迄の長さは、夫々の裁断用キャッ
プが被せられる時のジグに巻付けられたロービング層数
に応じて、ロービング層数が増す毎に一定の長さずつ長
くされ、該裁断用キャップを被せた状態でその上にロー
ビングを巻付けて形成されたロービング層を、上記裁断
用キャップの裁断ガイド溝に沿って裁断する手段、上記
裁断用キャップを裁断されたロービング層とともに上記
ジグより除去した後、次のサイズの裁断用キャップをジ
グ上のロービング層上に取替えて被せる手段を有するこ
とを特徴とするロービングプリプレグの積層装置。
2. A roving material which is rounded in the plane of a loop of roving material whose both ends are wound and which is impregnated with resin in an elongated jig having a predetermined thickness in a direction perpendicular to the surface is wound in a loop shape. A laminating apparatus for a roving prepreg manufactured by laminating a plurality of layers of the jig, wherein a lamination thickness near one end of the jig of the roving prepreg is obtained by curing the roving prepreg. In a laminating apparatus that forms a taper such that the taper becomes thinner toward the end according to the required strength distribution in the longitudinal direction of the member, the laminating apparatus described above comprises winding a certain number of roving layers around the jig, and then winding one layer. Each time it is attached, the end on the side of forming the taper can be covered by contacting the inner surface of the tip with the tip of the roving layer wound on a jig, and extend to a position on both sides from the tip. There is a set of cutting caps having a substantially "U" -shaped cross section having a cutting guide groove on the outer surface immediately adjacent to the rear end thereof, and a length from the apex of the "U" -shape of the cutting cap group to the cutting guide groove. According to the number of roving layers wound around the jig when the respective cutting caps are covered, the length is increased by a fixed length as the number of roving layers increases, and the cutting caps are covered. Roving layer formed by winding roving on it, means for cutting along the cutting guide groove of the cutting cap, after removing the cutting cap together with the cut roving layer from the jig, the following A roving prepreg laminating apparatus having means for replacing a sized cutting cap on a roving layer on a jig and covering it.
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