KR20070113142A - 시트제조장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트제조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 인출된 시트(S)의 단부를 복수조 중 하나의 상하 한쌍의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)에 의해 협지하여 초기 위치로부터 종료 위치까지 확포 상태로 인출하고, 그리고 핀텐터(102)에 확포 상태로 붙이는 동안, 상기 종료 위치에 있는 다른 조의 상기 상부 협지부(14) 및 하부 협지부(16)를 분리하여 각각의 레일을 따라서 이동시켜 상기 초기 위치에 복귀시킴과 동시에, 초기 위치에 복귀되어 있는 상부 협지부(14) 및 하부 협지부(16)에 의해 상기 공급수단으로부터 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 상기 초기 위치에서 상하로부터 끼워 고정하는것을 특징으로 한다.

Description

시트제조장치와 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SHEET}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 다축다층 보강시트 제조장치의 평면도,

도 2는 제 1 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 3은 장설(張設) 로봇의 사시도,

도 4는 제 1 상부 이동로봇의 사시도,

도 5는 제 1 공정의 설명도,

도 6은 제 2 공정의 설명도,

도 7은 제 3 공정의 설명도,

도 8은 제 4 공정의 설명도,

도 9는 제 5 공정의 설명도,

도 10은 제 6 공정의 설명도,

도 11은 제 7 공정의 설명도,

도 12는 제 8 공정의 설명도,

도 13은 상부 협지부와 하부 협지부와 장설용 고정핀 및 제 1 상부 고정핀, 제 1 하부 고정핀의 사시도,

도 14는 다축다층 보강시트 제조장치의 블럭도,

도 15는 제 2 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 16은 제 3 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 17은 제 4 실시형태의 장설로봇의 사시도,

도 18은 제 4 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 19는 제 4 실시형태의 제 1 공정의 설명도,

도 20은 제 4 실시형태의 제 3 공정의 설명도,

도 21은 제 4 실시형태의 제 6 공정의 설명도,

도 22는 제 4 실시형태의 제 7 공정의 설명도,

도 23은 제 4 실시형태의 제 8 공정의 설명도,

도 24는 제 5 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 25는 제 6 실시형태의 다축다층 보강시트 제조장치의 평면도,

도 26은 제 6 실시형태의 시트제조장치의 사시도,

도 27은 제 1 공정의 설명도,

도 28은 제 2 공정의 설명도,

도 29는 제 3 공정의 설명도,

도 30은 제 4 공정의 설명도,

도 31은 제 5 공정의 설명도,

도 32는 제 6 공정의 설명도,

도 33은 제 7 공정의 설명도,

도 34는 제 8 공정의 설명도,

도 35는 제 6 실시형태의 변경예 1의 사시도, 및

도 36은 제 6 실시형태의 변경예 2의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 시트제조장치 12: 권회장치

14: 상부 협지부 16: 하부 협지부

18: 장설로봇 20: 장설레일

22: 장설이동체 24, 50: 모터

26: 장설용 고정핀 30: 제 1 상부 이동로봇

32: 제 2 상부 이동로봇 38: 제 1 상부 이동체

80: 절단장치 82: 커터

84: 억압장치

100: 다축다층 보강시트 제조장치

102: 핀텐터 104: 시트공급장치

106: 스파이크

본 발명은 소정 각도의 방향으로 섬유를 배향시킨 보강 시트를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유 등의 강화 섬유에 의한 다축다층 보강시트의 제조에 사용되는 것이다.

복합 재료, 특히 탄소 섬유 등의 강화 섬유를 수지로 굳힌 섬유 강화 플라스 틱은 가볍고, 또한 강도, 탄성률이 우수한 재료이므로 항공·우주, 스포츠, 레저용품에 널리 사용되고 있다. 최근에는 자동차 등의 일반 산업 분야에서의 사용도 증가하여, 이후 점점 중요한 재료가 될 것으로 기대되고 있다.

그러한 가운데, 섬유 강화 플라스틱의 일반 산업 분야에서의 한층 더한 사용의 확대를 도모하기 위해서는 섬유 강화 플라스틱 제품의 저가격화가 중요해졌다. 그를 위해서는 어떻게 저비용으로, 또한 생산성 좋게 섬유 강화 플라스틱을 제조하는가가 중요하고, 그 제조 방법의 확립이 요망되고 있다.

그 중 하나로서, 다축다층 보강시트를 사용한 성형 방법이 저비용 고생산성의 제조 방법이 될 것으로 기대되고 있다. 강화 섬유를 한 방향으로 당겨 정리한 시트를 소정의 각도로 몇 장이고 적층해가는 방법은 번거로우므로 생산성이 나쁘다. 그러나, 미리 소정 각도로 섬유를 배향시켜 일정한 두께를 갖는 다축다층 보강시트는 그 시트를 1매 또는 수 매 적층하여 성형함으로써, 의사 등방성이 우수한 제품을 얻는 것이 가능해지는 것이다.

당연히, 다축다층 보강시트를 품질성 좋고, 또한 생산성 좋게 얻는 것이 필요하고, 반대로 다축다층 보강시트의 품질성, 생산성이 나쁘면 최종 성형품의 저비용화는 도모할 수 없는 것이다. 다축다층 보강시트를 어떻게 품질좋고 생산성 좋게 제조할 수 있는지가 중요해졌다.

종래부터, 다축다층 보강시트의 제조 방법 및 그 장치는 여러 가지 제안되어 있지만, 다축다층 보강시트를 생산성 좋게 제조하는 방법으로서, 폭 넓은 시트를 사용하여 소정 각도로 삽입하여 적층하는 방법 및 장치가 제안되어 있다. 예를 들 어, 복수매의 섬유보강시트를 나선형상으로 소정 각도 기울이면서 감는 제 1 방법(예를 들어, 일본 공개특허공보 2003-221771호 참조)과, 핀텐터 상을 주행하는 섬유보강시트에 각도가 다른 섬유보강시트를 차례로 적층해 가는 제 2 방법(예를 들어, 일본 공표특허공보 2001-516406호 참조)이 있다.

상기 제 1 방법에서의 일본 공개특허공보 2003-221771호에서는 그 제조방법의 특징으로부터, 시트를 임의 각도(θ도)로 적층한 경우 반드시 대칭 각도(-θ도)의 적층이 발생하고, 또한 동일한 두께의 시트밖에 적층할 수 없고, 임의 두께의 시트를 임의 각도 또한 임의 순서로 적층한 다축다층 보강시트를 얻기 어렵다.

또한, 상기 제 2 방법으로서는 예를 들어 핀텐터의 측방에 섬유보강시트를 감은 롤을 배치하고, 상기 롤로부터 인출된 섬유보강시트의 단부를 인출하고, 소정의 폭으로 절단하여 핀텐터 상의 각 스파이크에 부착하는 방법이 일반적이다.

그러나, 롤로부터 섬유보강시트를 인출하기 위한 시간이 필요해지므로, 제조 시간에 시간이 걸리는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 일본 공표특허공보 2001-516406호에서는 이 문헌의 도 12와 도 13에 도시한 바와 같이, 폐루프 패스를 따라서 이동할 수 있는 복수의 파지(把持)헤드를 설치하고, 상기 파지헤드의 선단부에 접착제를 도포하고, 상기 접착제에 의해 파지헤드를 섬유보강시트의 단부에 부착하여 인출하고 있다. 상기 방법이면, 파지헤드가 복수 설치되어 있으므로, 그 인출 시간을 단축할 수 있다.

그러나, 상기 접착제를 도포한 파지헤드이면, 하나의 섬유보강시트를 인출하 기 위해 접착제를 도포할 필요가 있고, 또한 상기 접착제의 접착력이 약한 경우에는 섬유보강시트를 인출하고 있는 한가운데에 파지헤드로부터 섬유보강시트가 분리되는 문제점이 있다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 단시간에 확실하게 시트를 권체로부터 인출하여 삽입하고, 장설할 수 있는 시트제조장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명의 한 실시형태에 의하면 본 실시형태는 시트형상물의 두 귀부를 고정하여 확포상태로 반송하는 반송수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써, 상기 시트형상물과 상기 시트로 이루어진 보강시트를 제조하는 시트제조장치에 있어서, 상기 반송수단의 좌우 중 어느 한 측부에 배치되고, 상기 시트를 공급하는 공급수단과, 상기 공급수단으로부터 공급된 시트의 단부를 끼우는 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단과, 상기 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 상기 반송수단의 일측부에 있는 초기 위치로부터 타측부에 있는 종료 위치를 향하여 이동시켜 확포 상태로 하는 장설용 이동수단과, 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 종료 위치까지 인출된 상기 확포 상태의 시트의 양측부를 유지하는 한쌍의 유지 수단과, 상기 한쌍의 유지 수단으로 유지된 상기 확포 상태의 시트의 일측부측을 절단하는 절단수단과, 상기 한쌍의 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포 상태의 시트를 하강시키고, 상기 확포 상태의 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 고정수단과, 상기 상부 협지수단을 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치에 복귀시키는 상부 복귀수단과, 상기 하부 협지수단을 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치에 복귀시키는 하부 복귀수단을 갖는 시트제조장치이다.

또한, 본 실시형태는 시트형상물의 두 귀부를 고정하여 확포 상태에서 반송하는 반송 수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써, 상기 시트형상물과 상기 시트로 이루어진 보강 시트를 제조하는 시트제조장치에 있어서, 상기 반송수단의 좌우에 각각 배치되고, 상기 시트를 각각 공급하는 좌우 한쌍의 제 1 공급수단과 제 2 공급수단과, 상기 좌우 한쌍의 공급수단 중의 한쪽의 제 1 공급수단으로부터 공급된 제 1 시트의 단부를 끼우는 협지 수단과, 상기 제 1 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 협지 수단을 상기 제 1 공급수단으로부터 상기 제 2 공급수단의 위치까지 이동시켜 확포상태로 하는 제 1 장설용 이동수단과, 상기 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 제 2 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포상태의 제 1 시트의 양측부를 유지하는 좌우 한쌍의 제 1 유지수단과, 상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 1 시트의 일방측을 절단하는 제 1 절단수단과, 상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포 상태의 제 1 시트를 하강시키고, 상기 확포 상태의 제 1 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 좌우 한쌍의 제 1 고정수단과, 상기 제 2 공급수단에 의해 공급된 제 2 시트의 단부를 상기 협지 수단에 협지시키는 제 1 준비수단과, 상기 협지 수단에 협지된 제 2 시트를 상기 제 2 공급수단으로부터 상기 제 1 공급수단의 위치까지 이동시켜 확포 상태로하는 제 2 장설용 이동수단과, 상기 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 제 1 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포상태의 제 2 시트의 양측부를 유지하는 좌우 한쌍의 제 2 유지수단과, 상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 2 시트의 타방측을 절단하는 제 2 절단수단과, 상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포 상태의 제 2 시트를 하강시키고, 상기 확포 상태의 제 2 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 좌우 한쌍의 제 2 고정수단과, 상기 제 1 공급수단에 의해 공급된 상기 제 1 시트의 단부를 상기 협지 수단에 협지시키는 제 2 준비수단을 구비하는 시트제조장치이다.

또한, 본 실시형태는 상기 각 시트제조장치가 상기 반송수단 상에 소정 간격을 두고 복수대 배치되고, 상기 각 시트제조장치에 의해 상기 시트를 상기 반송수단 사이에 소정 각도를 갖고 붙임으로써, 상기 시트 형상물에 차례로 적층하여 다축다층 보강시트를 제조하는, 다축다층 보강시트 제조장치이다.

본 발명에 의하면 시트 단부를 상하 한쌍의 상부 협지수단과, 하부 협지수단에 의해 끼우면서 인출하므로, 시트 전폭에 걸쳐 균일한 장력을 부여하여 시트품질을 유지한 상태로 확실하게 시트를 인출할 수 있다. 또한, 상하의 협지수단은 상기 시트의 인출 및 확포 상태에서의 접착 공정에 영향을 주지 않고, 종료 위치부터 초기 위치로 단시간에 복귀시킬 수 있으므로, 다축다층 보강시트 등을 제조하는 시간을 단축할 수 있다.

즉, 확포 상태의 시트를 반송 수단의 양측에 고정한 후, 바로 다음 공정으로서 공급 수단으로부터 인출된 시트의 단부를 협지수단으로 끼워 시트를 인출하는 공정을 실시할 수 있으므로, 다축다층 보강시트 등을 제조하는 시간을 단축할 수 있다.

이하, 본 발명의 한 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

제 1 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 도 1~도 14에 기초하여 설명한다.

본 실시형태의 시트제조장치(10)는 다축다층 보강시트 제조장치(100)에 부착되어 사용되는 것이고, 상기 다축다층 보강시트 제조장치(100)에 3대 사용되고 있다.

(1) 다축다층 보강시트 제조장치(100)의 구성

우선, 다축다층 보강시트 제조장치(100)의 구성에 대해서 도 1에 기초하여 설명한다.

다축다층 보강시트 제조장치(100)는 좌우 한쌍의 핀텐터(102)와, 상기한 바와 같이 3대의 시트제조장치(10)와, 0도 방향 시트공급장치(104)로 구성되어 있다.

좌우 한쌍의 핀텐터(102)는 시트 형상물의 두 귀부를 고정하여 확포 상태에서 시트 형상물을 일정 방향으로 소정 속도(V)로 주행하는 것이고, 시트 형상물의 두 귀부를 고정하여 확포 상태로 반송하는 반송수단이다. 상기 좌우 한쌍의 핀텐터(102) 사이에, 시트 형상물인 다축다층 보강시트(T)를 제조해 간다. 이하, 상기 핀텐터(102)의 진행방향을 θ=0도로 한다.

또한, 이하의 설명에서는 도 1의 하방이 후방(또는 하류측), 상방이 전방(상류측)으로 정의한다. 즉, 핀텐터(102)는 후방에서 전방으로 나아가고, 다축다층 보강시트(T)는 좌우로 확포되어 반송된다. 이 때, 핀텐터(102)의 후방으로부터 전방을 보는 것으로 하여 좌우를 정의하면, 도 1 지면의 좌측은 장치의 좌측, 도 1 지면의 우측은 장치의 우측이 된다. 또한, 도 2에서는 지면의 좌측 하방이 장치의 좌측, 지면의 우측 상방이 장치의 우측이 되고, 도 5~도 12에서는 지면의 좌측이 장치의 좌측, 지면의 우측이 장치의 우측이 된다.

핀텐터(102)의 입구 부근에는 제 1 시트제조장치(10-1)가 배치되어 있다. 상기 제 1 시트제조장치(10-1)는 θ=90도의 방향을 갖는 섬유보강시트(이하, 「시트」라고 함)(S)를 장설한다.

여기에서 공급되는 시트(S)는 섬유를 배향시킨 시트로, 특히 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 등의 보강섬유에 의해 보강된 섬유보강시트가 사용된다. 그리고, 시트 형태로서 복수개의 섬유다발을 폭방향으로 당겨 정리한 일방향 보강 시트, 2축 직물, 3축 직물 등의 직물 시트, 그리고 다축으로 보강된 시트 등을 사용할 수 있다. 또한, 섬유만으로 구성된 시트 외에, 시트로서 구성된 섬유가 흩어지지 않도록 스티치된 시트나 분체 수지, 융착 섬유 등으로 눈막힘 처리된 시트, 그리고 수지 등을 함침시킨 프리프레그 시트 등을 사용할 수 있다.

제 1 시트제조장치(10-1)의 하류측으로, 핀텐터(102) 상에는 제 2 시트제조장치(10-2)가 설치되어 있다. 상기 제 2 시트제조장치(10-2)는 θ=-45도에서 시트(S)를 핀텐터(102) 상에 장설하는 것이고, 제 1 시트제조장치(10-1)에 의해 핀텐 터(102)에 장설된 θ=90도의 시트(S) 상에 적층된다.

제 2 시트제조장치(10-2)의 하류측으로, 핀텐터(102) 상에는 상기한 0도 방향 시트공급장치(104)가 설치되고, θ=0도로 시트(S)를 공급하고, 제 2 시트제조장치(10-2)에 의해 적층된 θ=-45도의 시트(S)상에 적층한다. 상기 0도 방향 시트공급장치(104)는 시트(S)를 롤형상으로 감고, 핀텐터(102)의 주행속도(V)에 맞추어 시트(S)를 인출하고, 핀텐터(102)의 좌우의 스파이크(106)에 고정해 가는 것이다. 또한, 스파이크라는 것은 핀의 집합으로 한 것이다.

0도 방향 시트공급장치(104)의 하류측으로, 핀텐터(102) 상에는 제 3 시트제조장치(10-3)가 설치되고, θ=45도에서 시트(S)를 θ=0도의 시트(S) 상에 적층한다.

이와 같이, 다축다층 보강시트 제조장치(100)에서는 핀텐터(102) 상에 우선 θ=90도의 시트(S)를 나열하고, 그 위에 θ=-45도의 시트(S)를 적층하고, 다음에 θ=0도의 섬유보강시트(S)를 적층하고, 마지막으로 θ=45도의 시트(S)를 적층한 4층의 다축다층 보강시트(T)를 제조한다. 4층으로 적층한 4축의 다축다층 보강시트(T)를, 도시되어 있지는 않지만 마지막으로 시트 전폭을 스티치 등으로 봉합하는 등의 처리를 통해 고정한다.

(2) 시트제조장치(1)의 구성

다음에, 제 1 시트제조장치(10-1)의 구성 및 동작에 대해서 설명하지만, 제 2 시트제조장치(10-2) 및 제 3 시트제조장치(10-3)의 구성도 동일하므로 일괄하여 시트제조장치(10)로서 설명한다.

상기 시트제조장치(10)의 구조에 대해서 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한다.

(2-1) 시트제조장치(10)의 개요

시트제조장치(10)는 핀텐터(102)에 θ의 경사를 설치하여 시트(S)를 절취하여 붙이는 것이다. 이하의 설명을 위해, 핀텐터(102)의 주행방향에 대한 기울기를 θ도, 핀텐터(102)의 폭을 L, 시트(S)의 폭을 H로 한다.

우선, 도 1에서 핀텐터(102)의 우측에는 시트(S)가 롤 형상의 심체에 감긴 권체를 설치한 권회장치(12)가 배치되어 있고, 시트를 공급하는 공급수단이 되어 있다. 상기 권회장치(12)의 위치는 핀텐터(102)의 우측에 배치되고, 또한 핀텐터(102)에 대해서 θ도의 각도를 갖고 배치되어 있다. 즉, 제 1 시트제조장치(10-1)에서는 θ=90도, 제 2 시트제조장치(10-2)에서는 θ=-45도, 제 3 시트제조장치(10-3)에서는 θ=45도의 기울기로 시트가 적층되도록 배치되어 있다.

(2-2) 시트 삽입용 이동 로봇(18)

권회장치(12)로부터 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 상하로부터 협지하기 위해, 사각기둥 형상의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)가 배치되어 있다. 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)의 길이는 시트(S)의 폭(H)보다도 길게 형성되어 있다.

상하 협지부(14, 16)를 핀텐터(102)의 우측으로부터 좌측으로 이동시키기 위한 장설로봇(18)이 설치되어 있다. 상기 장설로봇(18)은 상하 협지부(14, 16)에 의해 시트(S)의 단부를 끼운 상태에서 핀텐터(102)의 우측(이하, 초기 위치라고 함)으로부터 핀텐터(102)의 좌측(이하, 종료 위치라고 함)까지 시트(S)를 일정한 장력으로 팽팽하게 당겨진 상태에서 인출하는 것이다. 또한, 상기 인출할 때 시트(S)에 일정한 장력이 가해지도록 권회장치(12)에는 약간의 브레이크(브레이크 기구는 도시되어 있지 않다)가 걸리도록 회전시킨다.

장설로봇(18)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상하 협지부(14, 16)의 한쪽에만 설치되고, 핀텐터(102)의 상방에 수평으로 설치되어 있다. 상기 장설로봇(18)은 장설레일(20)과, 상기 장설레일(20)의 상면을 이동하는 장설 이동체로 형성되고, 장설레일(20)의 좌단부 내부에 설치된 모터(24)에 의해 장설 이동체(22)가 벨트 등에 의해 장설레일(20) 상을 직선 이동한다.

장설 이동체(22)의 한쪽에는 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 일체로 유지하여 고정하기 위한 역 ㄷ자 형상의 2개의 장설용 고정핀(26)이 돌출되어 있다(도 3, 도 13 참조). 상기 상방의 장설용 고정핀(26)은 상부 협지부(14)의 후단부(장치의 후방을 향한 단부)에 개구한 삽입구멍(45)에 삽입되고, 하방의 장설용 고정핀(26)은 하부 협지부(16)의 후단부에 개구한 삽입구멍(45)에 삽입된다. 이와 같이 상하 협지부(14, 16)에 장설용 고정핀(26)이 삽입됨으로써, 장설 이동체(22)가 이동함과 동시에 상하 협지부(14, 16)도 이동한다. 상기 장설용 고정핀(26)은 상하 협지부(14, 16)를 이동시킬 때에는 장설 이동체(22)로부터 돌출하고, 그 이외의 경우에는 장설 이동체(22)에 접근한 상태에서 대기하고 있다. 이 피스톤 운동을 실시하기 위해 장설 이동체(22) 내부에는 공기압 실린더 또는 전자석(솔레이드)이 설치되고, 장설 이동체(22) 내부에 설치된 장설용 고정핀 제어부(28)에 의해 피 스톤 운동을 한다.

(2-3) 제 1 상부 이동로봇(30)~제 3 상부 이동로봇(34)

장설로봇(18)에 의해 시트(S)를 핀텐터(102)의 좌측의 종료위치까지 이동시킨 후, 상기 상하 협지부(14, 16)를 초기 위치로 복귀시키기 위한 구조가 추가로 설치되어 있다. 상기 복귀시키는 경우에 본 실시형태에서는 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 각각 분할하여 복귀시키고 있다. 우선, 상부 협지부(14)를 종료 위치로부터 초기 위치에 복귀시키는 구조에 대해서 설명한다.

장설로봇(18)의 종료 위치에서 수직 방향으로 제 1 상부 이동로봇(30)이 설치되고, 상기 제 1 상부 이동로봇(30)의 상단부 근방에 수평 방향으로 제 2 상부 이동로봇(32)이 설치되고, 또한 상기 제 2 상부 이동로봇(32)의 우단부(즉, 제 1 상부 이동로봇(30)의 반대측)에는 수직방향으로 제 3 상부 이동로봇(34)이 설치되어 있다. 상기 제 3 상부 이동로봇(34)의 하단부가 초기 위치가 된다.

제 1 상부 이동로봇(30)은 그 구조는 장설로봇(18)과 동일하고, 제 1 상부 레일(36)과, 제 1 상부 이동체(38)와, 상기 제 1 상부 이동체(38)를 제 1 상부 레일(36) 상에서 이동시키는 모터(40)로 구성되어 있다.

제 1 상부 이동체(38)는 종료위치로부터 수직방향으로 상방으로 이동하는 것이고, 제 1 상부 고정핀(42)이 도 4에 도시한 바와 같이 돌출되어 있다. 상기 제 1 상부 고정핀(42)은 도 13에 도시한 바와 같이 상부 협지부(14)의 좌측면 후단부 근방에 개구한 삽입구멍(44)에 삽입되고, 상부 협지부(14)를 제 1 상부 이동체(38)와 함께 상방으로 끌어 올린다. 제 1 상부 고정핀(42)은 제 1 상부 이동체(38)에 대해서 피스톤 운동이 가능하여, 공기압 실린더 또는 전자석 등으로 피스톤 운동하고, 이를 제 1 상부 고정핀 제어부(43)가 실시한다.

제 2 상부 이동로봇(32)도 제 1 상부 이동로봇(30)과 동일한 구성을 갖고 제 2 상부 레일(46), 제 2 상부 이동체(48), 모터(50)를 갖고 있다. 제 1 상부 이동로봇(30)에 의해 끌어 올려진 상부 협지부(14)를, 핀텐터(102)의 좌측부로부터 우측부로 수평방향으로 이동시킨다. 이 경우에, 제 2 상부 이동체(48)에 제 2 상부 고정핀(52)이 설치되고, 제 2 상부 고정핀 제어부(54)에 의해 돌출된 상태에서 제 2 상부 고정핀(52)이 상부 협지부(14)의 삽입구멍(45)에 삽입되고 상부 협지부(14)를 이동시킨다.

제 3 상부 이동로봇(34)도, 제 1 상부 이동로봇(30)과 동일한 구성을 갖고, 제 3 상부 레일(56), 제 3 상부 이동체(58), 제 3 상부 고정핀(60), 제 3 상부 고정핀 제어부(62), 모터(64)를 갖고 있다.

상기 제 1 상부 이동로봇(30), 제 2 상부 이동로봇(32), 제 3 상부 이동로봇(34)을 이용하여, 상부 협지부(14)는 종료 위치로부터 초기 위치까지 복귀한다. 상기 제 1 상부 이동로봇(30), 제 2 상부 이동로봇(32), 제 3 상부 이동로봇(34)에는 상기 대기용을 위한 상부 협지부(14)가 복수 존재한다. 본 실시형태에서는 시트(S)를 장설하고 있는 상부 협지부(14)를 포함하여 3개 존재한다.

(2-4) 제 1 하부 이동로봇(66)~제 3 하부 이동로봇(70)

하부 협지부(16)를 종료 위치로부터 초기 위치까지 이동시키기 위해 제 1 하부 이동로봇(66), 제 2 하부 이동로봇(68), 제 3 하부 이동로봇(70)이 설치되어 있 다. 제 1 하부 이동로봇(66)은 하부 협지부(16)를 종료 위치로부터 수직 방향으로 아래로 이동시키는 것이고, 제 2 하부 이동로봇(68)은 핀텐터(102)의 하방에서 좌측부로부터 우측부에 하부 협지부(16)를 이동시키는 것이고, 제 3 하부 이동로봇(70)은 핀텐터(102)의 우측부(초기 위치부)의 하측에서 하부 협지부(16)를 초기 위치까지 상승시킨다.

이들 제 1 하부 이동로봇(66), 제 2 하부 이동로봇(68), 제 3 하부 이동로봇(70)도 제 1 상부 이동로봇(30), 제 2 상부 이동로봇(32), 제 3 상부 이동로봇(34)과 동일한 구성을 갖고, 각각 제 1 하부 레일(37), 제 1 하부 이동체(39), 모터(41), 제 1 하부 고정핀(142), 제 1 하부 고정핀 제어부(143), 제 2 하부 레일(47), 제 2 하부 이동체(49), 모터(51), 제 2 하부 고정핀(53), 제 2 하부 고정핀 제어부(55), 제 3 하부 고정레일(57), 제 3 하부 이동체(59), 제 3 하부 고정핀(61), 제 3 하부 고정핀 제어부(63), 모터(65)를 갖고 있다. 그리고, 하부 협지부(16)의 후단부에 설치된 삽입구멍(45)과 좌측면 후단부에 설치된 삽입구멍(44)에 각각 고정핀(142, 53, 61)을 끼워 넣어 이동시킨다.

(2-5) 유지장치(74)

상기 상하 협지부(14, 16)의 초기 위치 및 종료 위치의 내측에는 시트(S)를 유지하기 위한 좌우 한쌍의 유지장치(74)가 설치되어 있다.

유지장치(74)는 도 5부터 도 12에 도시한 바와 같이, 상하 협지부(14, 16)에 의해 핀텐터(102) 상에 장설된 시트(S)를 임시로 유지하기 위한 것이고, 핀텐터(102)의 양측부에 각각 상하 한쌍의 상부 유지부(76)와 하부 유지부(78)를 갖고, 공기압 실린더에 의해 상부 유지부(76)가 하강하고, 또한 하부 유지부(78)가 상승하여 시트(S)의 귀부를 유지한다. 또한, 상기 유지장치(74)는 핀텐터(102)의 주행 속도(V)에 맞추어 이동하는 기구를 갖고 있다.

(2-6) 절단장치(80)

유지장치(74)와 권회장치(12) 사이에는 추가로 절단장치(80)가 설치되어 있다. 이는 유지장치(74)와 권회장치(12) 사이에서 시트(S)를 커터(82)에 의해 절단하는 것이고, 공기압 실린더에 의해 커터(82)를 하강시켜 절단한다. 상기 절단에 의해 시트(S)는 권체로부터 분리된다.

(2-7) 억압장치(84)

좌우 한쌍의 유지장치(74)의 내측에는 좌우 한쌍의 억압장치(84)가 각각 설치되어 있다. 이들 억압장치(84)는 절단장치(80)에 의해 절단된 시트(S)를 유지장치(74)로 유지한 상태에서 하방으로 억압하고, 시트(S)를 핀텐터(102)의 좌우 양측부에 있는 스파이크(106)에 찔러 고정한다.

또한, 상기 스파이크(106)에 고정할 때, 미리 양면 접착 테입을 핀텐터(102) 상에 부착해 두면 더욱 완전하게 고정할 수 있다.

(3) 다축다층 보강시트 제조장치(100)의 전기적 구성

다음에, 다축다층 보강시트 제조장치(100)의 전기적 구성에 대해서 도 14의 블럭도에 기초하여 설명한다.

다축다층 보강시트 제조장치(100)를 제어하기 위해 컴퓨터로 이루어진 제어부(86)가 설치되고, 상기 제어부(110)에는 핀텐터(102)를 주행속도(V)로 구동시키 기 위한 핀텐터 구동모터(108)가 접속되고, 또한 제 1 시트제조장치(10-1), 제 2 시트제조장치(10-2), 제 3 시트제조장치(10-3), 0도 방향 시트공급장치(104)가 각각 접속되어 있다. 상기 제어부(110)에 기억된 프로그램에 의해 하기에서 도시한 각 공정을 실현할 수 있도록 제어하고 있다.

(4) 시트제조장치(10)의 제조공정

다음에, 상기에서 설명한 시트제조장치(10)의 제조공정에 대해서 차례로 설명해간다.

(4-1) 제 1 공정

제 1 공정에 대해서 도 5에 기초하여 설명한다.

제 1 공정에서는 권회장치(12)로부터 일부 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 핀텐터(102)의 우측부의 위치에서 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)로 협지고정한다. 상기 고정한 위치가 상기한 초기 위치이다. 이 경우에 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)는 장설로봇(18)에서의 장설용 고정핀(26)에 의해 고정되어 있다.

두번째조의 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)는 각각 제 2 상부 이동로봇(32)과 제 2 하부 이동로봇(68)의 시작점에 위치하고 있다.

세번째조의 상부 협지부(14-3)과 하부 협지부(16-3)는 각각 제 2 상부 이동로봇(32)과 제 2 하부 이동로봇(68)의 종료점에 위치하고 있다.

또한, 상기 시트제조장치(10)에서는 3조의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)의 관계를 설명하면, 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)가 시트를 장설하고 있는 동안, 두번째조의 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)가 제 2 상부 이동로봇(32)과 제 2 하부 이동로봇(68)을 이동시키고, 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)가 제 3 상부 이동로봇(34)과 제 3 하부 이동로봇(70)을 이동시킨다.

(4-2) 제 2 공정

제 2 공정에 대해서 도 6에 기초하여 설명한다.

제 2 공정에서는 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)가 시트(S)의 단부를 끼운상태로, 장설 이동체(22)가 장설레일(20)의 초기 위치로부터 이동하기 시작한다. 이 경우에 권회장치(12)가 브레이크가 걸리도록 회전하고 있으므로, 시트(S)는 장력이 가해진 핀과 팽팽해진 상태에서 핀텐터(102) 상을 장설해 간다.

두번째조의 상부 협지부(14-2)는 제 2 상부 이동로봇(32)의 제 2 상부 이동체(48)에 의해 시작점에서 종료점을 향해 이동하고 있다. 두번째조의 하부 협지부(16-2)는 제 2 하부 이동로봇(68)의 제 2 하부 이동체(49)에 의해 시작점에서 종료점을 향하여 이동하고 있다.

세번째조의 상부 협지부(14-3)는 제 3 상부 이동로봇(34)의 제 3 상부 이동체(58)에 의해 시작점에서 종료점을 향하여 이동하고 있다. 세번째조의 하부 협지부(16-3)는 제 3 하부 이동로봇(70)의 제 3 하부 이동체(59)에 의해 시작점에서 종료점을 향하여 이동하고 있다.

제 1 상부 이동로봇(30)의 제 1 상부 이동체(38)와 제 1 하부 이동로봇(66)의 제 1 하부 이동체(39)가 빈 상태에서 각각 장설로봇(18)의 종료위치를 향하여 이동하고 있다.

(4-3) 제 3 공정

제 3 공정에 대해서 도 7에 기초하여 설명한다.

제 3 공정에서는 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)가 핀텐터(102)의 폭방향을 이동하여 종료 위치에 도착한다. 이 때, 제 1 상부 이동체(38)의 제 1 상부 고정핀(42)과, 제 1 하부 이동체(39)의 제 1 하부 고정핀(41)이, 상부 협지부(14-1)의 삽입구멍(45)과 하부 협지부(16-1)의 삽입구멍(45)에 각각 삽입되고, 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)를 고정한다. 한편, 장설용 고정핀(26)은 장설용 고정핀 제어부(28)로부터의 제어에 의해 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)의 삽입구멍(45)으로부터 뽑힌다. 이 상태에서 시트(S)는 핀텐터(102)의 상방에서 장설되어 있다.

두번째조의 상부 협지부(14-2)는 제 2 상부 이동로봇(32)의 제 2 상부 이동체(48)에 의해 종료점에 도착한다. 두번째조의 하부 협지부(16-2)는 제 2 하부 이동로봇(68)의 제 2 하부 이동체(49)에 의해 종료점에 도착한다.

세번째조의 상부 협지부(14-3)는 제 3 상부 이동로봇(34)의 제 3 상부 이동체(58)에 의해 시작점으로부터 종료점을 향하여 도착한다. 세번째조의 하부 협지부(16-3)는 제 3 하부 이동로봇(70)의 제 3 하부 이동체(59)에 의해 시작점에서 종료점을 향하여 도착한다. 이 도착시에 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)가 시트(S)의 우측부를 협지하여 고정한다.

(4-4) 제 4 공정

제 4 공정에 대해서 도 8에 기초하여 설명한다.

제 4 공정에서는 좌우 한쌍의 유지장치(74)의 상부 유지부(76)와 하부 유지부(78)가 상하 방향으로 이동하고, 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)에 의해 장설되어 있는 시트(S)를 임시로 유지한다. 이 때, 좌우 한쌍의 유지장치(74)는 핀텐터(102)의 이동 속도(V)에 대해서 정지한 상태가 되어 있다.

(4-5) 제 5 공정

제 5 공정에 대해서 도 9에 기초하여 설명한다.

제 5 공정에서는 좌우 한쌍의 유지 장치(74)에 의해 임시로 유지되어 있는 시트(S)의 초기 위치측부를 절단장치(80)의 커터(82)에 의해 절단한다. 이 때, 절단된 시트(S)는 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)에 의해 고정되고, 또한 좌우 한쌍의 유지장치(74)에 의해 고정되어 있다.

또한, 권회장치(12)로부터 인출되어 있는 시트(S)의 단부는 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)에 의해 고정되어 있다.

(4-6) 제 6 공정

제 6 공정에 대해서 도 10에 기초하여 설명한다.

제 6 공정에서는 시트(S)를 협지하고 있던 첫번째조의 상부 협지부(14-1)가 제 1 상부 이동체(38)에 의해 제 1 상부 레일(36)을 따라서 상방으로 이동하고, 하부 협지부(16-1)가 제 1 하부 이동체(39)에 의해 제 1 하부 레일(37)을 따라서 하방으로 이동한다. 이에 의해, 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)에 의해 끼워져 있던 시트(S)의 협지 상태가 해제된다.

또한, 지금까지 종료위치에 있던 장설 이동체(22)가 장설레일(20)을 따라서 초기 위치로 복귀하도록 고속으로 이동한다.

제 2 상부 이동로봇(32)의 제 2 상부 이동체(48)와 제 2 하부 이동로봇(68)의 제 2 하부 이동체(49)도 시작점을 향하여 이동하기 시작한다. 또한, 두번째조의 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)는 각각 종료점의 위치에 남겨 둔다. 이 때문에, 제 2 상부 레일(46)과 제 2 하부 레일(47)의 우단부 근방에 있는 도시하지 않은 일시 고정핀이 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)의 삽입구멍에 각각 삽입되어 양자가 일시적으로 고정되어 있다.

제 3 상부 이동로봇(34)의 제 3 상부 이동체(58)와 제 3 하부 이동로봇(70)의 제 3 하부 이동체(59)도 시작점을 향하여 각각 이동하기 시작한다. 또한, 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)는 시트(S)를 끼운 상태에서 고정되어 있다. 이 때문에, 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)를 고정하기 위해 제 3 상부 레일(56)과 제 3 하부 레일(57)의 단부에 있는 도시하지 않은 일시 고정핀이 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)의 삽입구멍에 각각 삽입되어 양자가 일시적으로 고정되어 있다.

(4-7) 제 7 공정

제 7 공정에 대해서 도 11에 기초하여 설명한다.

제 7 공정에서는 좌우 한쌍의 유지장치(74)에 의해 임시로 유지되어 있는 시트(S)를 좌우 한쌍의 억압 장치(84)와 함께 하방으로 억압하고, 핀텐터(102)의 좌우에 있는 스파이크(106)에 그 귀부를 고정한다. 이 경우에, 귀부와 스파이 크(106) 사이에 양면 접착 테입을 배치하고, 이 접착력에 의해 더욱 고정을 강화해도 좋다. 상기 핀텐터(102)에 시트(S)를 억압할 때에는 좌우 한쌍의 유지 장치(74) 및 억압 장치(84)는 핀텐터(102)의 주행 속도(V)에 맞추어 이동시키고, 상대 속도를 0으로 하여 고정하는 기구를 갖고 있다.

(4-8) 제 8 공정

제 8 공정에 대해서 도 12에 기초하여 설명한다.

제 8 공정에서는 억압장치(84)가 상방으로 복귀하고, 한쌍의 좌우 유지 장치(74)도 최초의 상태로 복귀한다.

핀텐터(102)에 고정된 시트(S)는 주행속도(V)로 이동해 간다.

상기 제 1 공정으로부터 제 8 공정의 내용을 차례로 반복하고 핀텐터(102)에 시트(S)를 장설해 간다.

그리고, 상기 억압 장치(84)에서 시트(S)를 억압한 상태에서 이미 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)가 시트(S)를 인출하는 상태로 되어 있으므로, 종래와 같이 시트(S)를 권체로부터 인출 핀텐터 상에 삽입하기 위한 지그를 설치시키는 대기 시간이 없고 다음 제 1 공정으로 되돌아가 시트(S)를 장설할 수 있다.

(5) 핀텐터(102)의 주행속도(V)와 시트제조장치(10)의 1사이클 시간의 관계에 대해서,

상기 다축다층 보강시트 제조장치(100)에서는 3대의 시트제조장치(10)가 설치되어 있다. 제 1 제조장치(10-1)에서는 θ=0도의 시트(S)를 장설하고, 제 2 시 트제조장치(10-2)에서는 θ=-45도의 시트(S)를 장설하고 제 3 시트제조장치(10-3)에서는 45도의 시트(S)를 장설하고 있다.

그 때문에, 제 1 시트제조장치(10-1)에서는 핀텐터(102)가 주행속도(V)로, 시트(S)의 폭(H)의 이동분만큼 이동하는 시간에서, 상기에서 설명한 제 1 공정으로부터 제 8 공정의 내용을 반복하고, 차례로 폭(H)의 시트(S)를 핀텐터(102)에 장설해간다.

제 2 시트제조장치(10-2)는 H/sin45도 사이 핀텐터(102)가 이동하는 시간에서, 상기 제 1 공정으로부터 제 8 공정의 내용을 실시하도록 한다.

제 3 시트제조장치(10-3)도 핀텐터(102)가 H/sin(-45도)의 사이를 이동하는 시간에서, 상기 제 1 공정으로부터 제 8 공정의 내용을 실시하도록 함으로써, 각 시트제조장치에서 시트(S)를 연속하여 간극없이 장설하는 것이 가능해진다.

(6) 효과

본 실시형태의 시트제조장치(10)이면, 3조의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)가 차례로 이동하고, 1조의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)가 시트(S)를 장설하고 있는 동안에 다른 조의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)가 초기 위치에 복귀하고 있으므로, 대기 시간을 취하지 않고 차례로 시트(S)를 핀텐터(102)에 장설할 수 있다.

또한, 시트(S)의 단부는 상하 한쌍의 상부 협지부(14-)와 하부 협지부(16-)에 의해 협지된 상태에서 이동하므로, 도중에서 벗겨지지 않고 시트 전폭에 걸쳐 균일한 장력이 걸린 상태에서 시트 품질을 유지한 상태로 장설할 수 있다. 그리 고, 상하 협지부(14, 16)는 시트폭에 대응한 길이로 설정할 수 있으므로, 폭넓은 시트의 인출도 가능해진다.

또한, 상하 협지부(14, 16)는 시트(S)의 인출 및 인출된 시트(S)의 핀텐터(102)로의 시트 부착 공정에 관계하지 않고 종료위치로부터 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 따라서, 공급장치로부터의 시트(S)의 인출 및 인출된 시트(S)의 핀텐터(102)로 시트(S)를 접착 동안에, 초기 위치에 복귀한 상하 협지부(14, 16)가 공급수단으로부터 인출된 시트(S)의 단부를 초기 위치에서 상하로부터 끼워 고정하도록 제어함으로써, 핀텐터(102)로의 시트(S)의 접착 직후에 다음 사이클의 시트(S)의 인출이 가능해지고, 시트(S)의 인출 및 인출된 시트(S)의 핀텐터(102)로의 시트(S)의 부착 공정을 단시간에 반복하는 것이 가능해진다.

(제 2 실시형태)

다음에, 도 15에 기초하여 제 2 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 설명한다.

본 실시형태와 제 1 실시형태의 시트제조장치(10)가 다른 점은 상하 한쌍의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 고정하는 장설로봇(18)이 시트(S)의 양단부에 있는 것이다. 즉, 제 1 실시형태의 시트제조장치(10)에서는 상하 한쌍의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)의 시트(S) 편측부만 장설로봇(18)으로 편유지한 상태에서 이동시키고 있었다. 그러나, 본 실시형태에서는 이에 추가하여, 시트(S)의 또 다른 편측부도 장설로봇(18)을 설치하여 상하 한쌍의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 시트(S)의 양단부에서 지지하여 이동시키는 것이다. 이와 같이 함으 로써 폭넓은 시트(S)에 대해서도 확실하게 협지하고, 시트 전폭에 대해서 일정한 장력이 가해진 상태에서 장설할 수 있다.

또한, 제 1 상부 이동로봇(30), 제 2 상부 이동로봇(32), 제 3 상부 이동로봇(34) 및 제 1 하부 이동로봇(66), 제 2 하부 이동로봇(68), 제 3 하부 이동로봇(70)도 편유지가 아니고 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)의 양단부 한쌍으로 지지해도 좋다.

(제 3 실시형태)

다음에, 도 16에 기초하여 제 3 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 설명한다.

본 실시형태와 제 1 실시형태의 다른 점은 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 이동시키는 레일의 구조에 있다. 제 1 실시형태에서는 4개의 레일을 사용하여 상부 협지부(14-) 및 하부 협지부(16-)를 초기 위치로부터 종료위치로 이동시키고 또한 종료 위치로부터 초기 위치에 복귀시키고 있었다.

본 실시형태에서는 도 16에 도시한 바와 같이 루프 형상으로 폐쇄된 상하 한쌍의 상부 루프레일(86)과 하부 루프레일(88)을 설치하고, 상부 루프레일(86)에 상부 이동체(90)를 복수개 이동 가능하게 설치하고, 하부 루프레일(88)에 하부 이동체(92)를 복수개 이동 가능하게 설치한다. 그리고, 상부 이동체(90)에 의해 상부 협지부(14)를 이동시키고, 하부 이동체(92)에 의해 하부 협지부(16)를 이동시킨다.

본 실시형태이어도 차례로 상부 이동체(90)와 하부 이동체(92)를 이동시킬 수 있으므로, 대기 시간을 필요로 하지 않고 시트(S)를 장설할 수 있다. 또한, 상 하 한쌍의 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)에 의해 시트(S)의 단부를 끼우므로, 확실하게 시트(S)의 단부를 고정할 수 있다.

(제 4 실시형태)

다음에, 도 17~도 23에 기초하여 제 4 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 설명한다.

본 실시형태에서 제 1 실시형태와 다른 점은 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 상하 한쌍으로 분리하지 않고 일체의 상태로, 상부 이동로봇만에 의해 종료 위치로부터 초기 위치로 복귀시키는 점에 있다. 즉, 본 실시형태의 상부 이동로봇은 상기 실시형태의 상부 이동로봇과 하부 이동로봇을 일체로 한 것이다. 그리고, 상하 협지부(14, 16)의 한쌍의 상태에서 초기 위치에 복귀시키기 위해, 초기 위치에 있는 시트(S)의 단부위치를 조정하는 장치(150)를 설치한 점에 있다.

(1) 시트제조장치(10)의 구성

본 실시형태의 시트제조장치(10)의 구성에 대해서 설명한다.

(1-1) 제 1 실시형태에서의 시트제조장치(10)로부터의 변경점

초기 위치에서 시트(S)의 단부를 협지하기 위해, 또한 종료위치에서 시트(S)의 협지를 해제하기 위해, 시트 삽입용 이동로봇(18)을 형성하는 장설 이동체(22)의 상부에는 협지부 개폐체(122)가 설치되어 있다. 장설 이동체(22)에는 제 1 실시형태와는 달리 봉형상의 고정핀(26)이 돌출되고, 또한 협지부 개폐체(122)에도 봉형상의 고정핀(26)이 돌출되어 있다. 초기 위치에서, 협지부 개폐체(122)의 고정핀(26)이 상부 협지부(14)의 삽입구멍(45)에, 장설 이동체(22)의 고정핀(26)이 하부 협지부(16)의 삽입구멍(45)에 삽입된다. 그리고, 초기 위치에서는 협지부 개폐체(122)가 하방으로 억압되어 상하의 협지부(14와 16)를 폐쇄함으로써 시트(S)의 단부를 협지하고, 종료 위치에서는 협지부 개폐체(122)가 상방으로 개방되고 또한 상하의 협지부(14와 16)를 개구하여 시트(S) 단부의 협지를 해제한다.

또한, 협지부 개폐체(122)의 고정핀(26)의 피스톤 운동은 개폐체 고정핀 제어부(128)가 실시한다.

종료 위치에 있는 상하 한쌍의 협지부(14와 16)를 제 1 상부 이동로봇(30)~제 3 상부 이동로봇(34)에 의해 초기 위치로 복귀시키기 위해, 제 1 상부 이동로봇(30)~제 3 상부 이동로봇(34)을 형성하는 제 1 상부 이동체(38), 제 2 상부 이동체(48) 그리고 제 3 상부 이동체(58)에, 제 1 실시형태와는 다른 역 ㄷ자형의 제 1 상부 고정핀(42), 제 2 상부 고정핀(52) 그리고 제 3 상부 고정핀(60)이 설치되어 있다.

(1-2) 시트단부위치 조정장치(150)의 구성

상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)가 상하 한쌍이 되고, 상부 이동로봇에 의해 종료 위치로부터 초기 위치에 복귀한 후, 절단장치(80)에 의해 절단된 후의 시트(S) 단부를 다시 협지할 필요가 있다. 이 때문에, 상하 한쌍의 협지부(14와 16)가 초기 위치로 복귀하는 순간은 시트(S) 단부를 후퇴시켜 초기 위치에 시트가 없는 상태로 하고, 그리고 상하 한쌍의 협지부(14와 16)가 초기 위치에 복귀하여 상하 협지부(14와 16)를 개구한 직후에 시트(S) 단부를 삽입시켜 초기 위치에서 상하 협지부(14와 16)가 시트(S) 단부를 협지할 수 있도록 하는 시트단부위치 조정장 치(150)가, 초기 위치와 권회장치(12) 사이에 설치되어 있다.

시트단부위치 조정장치(150)는 시트(S)를 일시적으로 협지하는 시트 가(假)협지부(152)와, 시트(S)를 삽입 및 후퇴시키기 위한 회전 제어롤(154)과, 그리고 시트(S)의 삽입 및 후퇴시에 항상 일정한 장력을 부여하기 위한 시트 어큠(156)으로 구성된다.

시트 가협지부(152)는 상부 시트 가협지부(152-1)와 하부 시트 가협지부(152-2)로 이루어지고 상부 시트 가협지부(152-1)를 위로 개방하고, 억압하는 등의 가동을 시킴으로써 시트(S) 단부를 필요에 따라서 가협지한다.

회전제어롤(154)은 회전제어 상부롤(154-1)과 회전제어 하부롤(154-2)로 이루어지고, 시트(S)에 회전롤의 구동을 전달할 때에는 회전제어 상부롤(154-1)이 하강하여 시트(S)를 협지한 후, 회전제어 상부롤(154-1) 또는 하부롤(154-2)이 회전하여(도시되지 않은 모터 등 구동기구에 의한) 시트(S)에 구동을 전달한다. 그리고, 회전롤의 구동을 전달하지 않을 때에는 상하부 회전제어롤(154)을 회전시키지 않고 자유 회전 상태로 하거나, 회전제어 상부롤(154-1)을 위로 개방하여 시트(S)를 협지하지 않은 상태로 한다.

시트 어큠(156)은 시트 지지롤(156-1과 156-3), 시트 지지롤(156-1과 156-3) 사이에 있는 댄서롤(156-2)로 이루어지고, 댄서롤(156-2)의 무게 등에 의해 시트(S)에 일정한 장력을 부여할 수 있다. 또한, 시트(S) 단부가 초기 위치에서 순간적으로 삽입 또는 후퇴할 때, 댄서롤(156-2)이 시트(S)의 순간적인 삽입 또는 후퇴에 맞추어 상하로 움직임으로써 시트(S)는 느슨해지지 않고 일정한 장력이 부여 된다.

(2) 제 4 실시형태에서의 시트제조장치(10)의 제조공정

본 실시형태에서의 제조공정을, 제 1 실시형태의 제조공정에 기초하여 설명한다.

제 1 실시형태의 제조공정(4-1)으로부터 (4-8)의 8공정에서 제 1 공정의 초기 위치에서의 시트(S)의 협지공정, 제 3 공정의 시트(S)의 삽입 후 공정, 제 6 공정의 초기 위치측부에서의 시트(S)의 절단 후 공정, 제 7 공정의 핀텐터로의 시트(S)의 장설공정, 그리고 제 8 공정의 초기 상태로의 복귀 공정에서, 제 1 실시형태와는 다른 공정이 있으므로, 이들의 공정에 대해서 설명한다. 다른 공정(제 2, 4, 5 공정)은 제 1 실시형태와 동일하므로 설명은 생략한다.

(2-1) 제 4 실시형태의 제 1 공정

본 실시형태의 제 1 공정에 대해서 도 19에 기초하여 설명한다.

제 1 공정에서는 초기 위치에서 권회장치(12)로부터 일부 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 핀텐터(102)의 우측부의 위치에서 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)로 협지하여 고정한다. 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)는 장설로봇(18)에서의 장설 이동체(22)의 고정핀(26)과 협지부 개폐체(122)의 고정핀(26)에 의해 고정되고, 협지부 개폐체(22)가 억압됨으로써 시트(S)를 협지하고 있다.

또한, 시트단부위치 조정장치(150)는 상부 시트 가협지부(152-1) 및 회전제어 상부롤(154-1)이 올라가 시트(S)를 해제한 상태가 되어 있다. 시트(S)가 삽입 되는 동안에서도 상부 시트 가협지부(152-1) 및 회전제어 상부롤(154-1)은 올라간 상태로 있고, 권회 장치(12)의 브레이크 및 시트 어큠(156)의 댄서롤(156-2)의 무게에 의해 부여되는 일정한 장력이 시트(S)에 부여된다.

두번째조의 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)는 상하 한쌍으로 제 2 상부 이동로봇(32)의 시작점에 위치하고 있다.

세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)는 상하 한쌍으로 제 2 상부 이동로봇(32)의 종료점에 위치하고 있다.

(2-2) 제 4 실시형태의 제 3 공정

본 실시형태의 제 3 공정에 대해서 도 20에 기초하여 설명한다.

제 3 공정에서는 첫번째조의 상부 협지부(14-1)와 하부 협지부(16-1)가 핀텐터(102)의 폭방향을 이동하여 종료 위치에 도착한다.

두번째조의 상하 한쌍의 협지부(14-2와 16-2)는 제 2 상부 이동로봇(32)의 제 2 상부 이동체(48)에 의해 종료점에 도착한다.

세번째조의 상하 한쌍의 협지부(14-3와 16-3)는 제 3 상부 이동로봇(34)의 제 3 상부 이동체(58)에 의해 시작점으로부터 종료점을 향하여 도착한다. 이 도착한 위치는 제 1 실시형태와는 달리, 초기 위치의 상방에서, 또한 삽입되어 있는 시트(S)에 접촉되지 않는 위치가 되어 있다.

또한, 시트단부위치 조정장치(150)는 상부 시트 가협지부(152-1) 및 회전제어 상부롤(154-1)이 내려가 시트(S)의 우측부를 협지하여 고정한다.

(2-3) 제 4 실시형태의 제 6 공정

본 실시형태의 제 6 공정에 대해서 도 21에 기초하여 설명한다.

제 6 공정에서 종료 위치에 있는 첫번째조의 상하 협지부(14-1와 16-1)는 협지부 개폐체(122)가 위로 개방되고, 그리고 제 1 상부 이동체(38)의 역 ㄷ형상 고정핀(42)에 의해 고정한 후, 제 1 상부 이동체(38)의 상방으로의 이동에 의해 시트(S)의 협지 상태를 해제한다. 그 후, 종료 위치에 있던 장설 이동체(22) 및 협지부 개폐체(122)가 장설레일(20)을 따라서 초기 위치에 복귀하도록 고속으로 이동한다.

제 2 상부 이동로봇(32)의 제 2 상부 이동체(48)도 시작점을 향하여 이동하기 시작한다. 또한, 두번째조의 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)는 상하 한쌍으로 종료점의 위치에 남겨둔다. 이 때문에, 제 2 상부 레일(46)과 우단부 근방에 있는 도시하지 않은 일시 고정핀(역 ㄷ자형)이 상부 협지부(14-2)와 하부 협지부(16-2)의 삽입구멍에 각각 삽입되어 양자가 일시적으로 고정되어 있다.

또한, 시트단부 위치조정장치(150)는 상부 시트 가협지부(152-1)가 상승하고, 회전제어 상부롤(154-1)이 하강한 상태가 되어 있다. 그리고 회전제어롤(154)을 회전시키고, 시트(S)의 단부를 우측, 즉 초기 위치로부터 후퇴하도록 구동을 부여한다. 이 때 후퇴한 시트(S)는 댄서롤(156-2)이 하강함에 의해 길이를 흡수하고, 시트(S)의 느슨해짐을 방지한다. 또한, 시트(S)의 단부가 초기 위치로부터 후퇴한 후에 회전 제어롤(154)의 회전을 멈춘다.

(2-4) 제 4 실시형태의 제 7 공정

본 실시형태의 제 7 공정에 대해서 도 22에 기초하여 설명한다.

제 7 공정에서는 좌우 한쌍의 유지장치(74)에 의해 임시로 유지되어 있는 시트(S)를 좌우 한쌍의 억압장치(84)와 함께 하방으로 누르고, 핀텐터(102)의 좌우에 있는 스파이크(106)에 그 귀부를 고정한다. 즉, 핀텐터로의 시트(S)의 장설 공정이 되고, 상기 부분의 공정은 제 1 실시형태와 동일하다.

상기 공정 중에, 우선 제 3 상부 이동로봇(34)의 제 3 상부 이동체(58)에 의해, 상하 한쌍의 협지부(14-3와 16-3)를 초기 위치에 복귀시킨다. 그리고, 초기 위치로 되돌아간 장설 이동체(22) 및 협지부 개폐체(122)의 고정핀(26)에 의해 상하 협지부(14-3와 16-3)를 고정하고, 협지부 개폐체(122)를 위로 개방함으로써, 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)를 해제한 상태로 한다.

또한, 장설 이동체(22) 및 협지부 개폐체(122)의 고정핀(26)에 의해 상하부 협지부(14-3과 16-3)가 고정된 순간에, 제 3 상부 이동체(58)는 제 3 상부 레일(56)을 따라서 초기 위치로 고속으로 복귀된다.

그리고, 회전 제어롤(154)을 회전시켜 시트(S) 단부를 좌측, 즉 초기 위치에 있는 상하 협지부(14-3와 16-3)에 삽입하도록 회전시킨다. 이 때 댄서롤(156-2)이 위로 상승함으로써 시트(S)의 느슨해짐을 방지한다. 시트(S) 단부가 상하 협지부(14-3와 16-3)에 삽입된 후에 회전 제어롤(154)의 회전을 멈춘다.

(2-5) 제 4 실시형태의 제 8 공정

본 실시형태의 제 8 공정에 대해서 도 23에 기초하여 설명한다.

제 8 공정에서는 억압장치(84)가 상방으로 복귀하고, 한쌍의 좌우 유지 장치(74)도 최초의 상태로 복귀하고, 핀텐터(102)에 고정된 시트(S)는 주행속도(V)로 이동해간다.

억압장치(84), 유지장치(74)의 복귀 중에, 협지부 개폐체(122)가 하강함으로써 상부 협지부(14-3)는 하부 협지부(16-3)쪽에 억압되고 시트(S)단부를 협지한다. 그리고, 회전제어 상부롤(154-1)을 상승시키고, 시트(S)의 협지를 해제한다. 이에 의해, 세번째조의 상부 협지부(14-3)와 하부 협지부(16-3)가 시트(S)를 인출하는 상태가 되고, 다음 사이클의 제 1 공정이 된다.

(3) 변경예

또한, 본 실시형태에서는 상부 이동로봇에 의해 상하 한쌍의 협지부(14와 16)를 종료 위치로부터 초기 위치에 복귀시키고 있지만, 하부 이동로봇만을 사용하여 상하 협지부(14와 16)를 복귀시켜도 좋다.

(4) 효과

본 실시형태이면, 상부 협지부(14)와 하부 협지부(16)를 상하 한쌍으로 분리하지 않고 일체의 상태로 상부 이동로봇만에 의해 종료 위치로부터 초기 위치에 복귀시키므로 장치의 구성이 간단해진다.

(제 5 실시형태)

다음에, 도 24에 기초하여 제 5 실시형태의 시트제조장치(10)에 대해서 설명한다.

본 실시형태에서는 상기 실시형태의 권체장치(12)를 대신하여 섬유다발 공급장치(94)를 사용한다.

상기 섬유다발 공급장치(94)는 섬유다발(95)을 감은 보빈(96)을 복수개 설치 한 장치이고, 상기 섬유다발 공급장치(94)로부터 복수개의 섬유다발(95)이 폭방향으로 당겨 정리되고, 시트(S)로서 인출된다.

또한, 섬유다발 공급장치(94)로부터 인출된 복수의 섬유다발을 개섬(開纖)하여 개섬사 시트(S)로 하여 공급해도 좋다.

(변경예)

본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고 그 주지를 벗어나지 않는 한 여러가지 변경할 수 있다.

상기 실시형태에서는 핀텐터(102)를 정지시키지 않고 3대의 시트제조장치(10)에 의해 시트(S)를 장설했지만, 이를 대신하여 장설시만 핀텐터(102)를 일시적으로 정지시켜도 좋다.

상기 각 실시형태에서는 다축다층 보강시트 제조장치(100)에서 복수대의 시트제조장치(10)를 설치하여 다축다층 보강시트(T)를 제조했지만, 이에 한정되지 않고, 일방향으로 이동하는 핀텐터(102)에 대해서 소정 각도를 설치하여 시트(예를 들어, 직물 등)을 장설하는 장치에서도 시트제조장치(10)를 사용할 수 있다.

또한, 핀텐터(102)에 한정되지 않고, 클립 텐터를 사용해도 좋다.

(제 6 실시형태)

다음에, 제 6 실시형태의 시트제조장치(10)의 구성 및 동작에 대해서 도 25에서 도 34에 기초하여 설명한다.

(1) 시트제조장치(10)의 개요

시트제조장치(10)는 핀텐터(102)에 θ의 경사를 설치하여 시트(S)를 절취하 여 붙이는 것이다. 이하의 설명을 위해, 핀텐터(102)의 주행방향에 대한 기울기를 θ도, 핀텐터(102)의 폭을 L, 시트(S)의 폭을 H로 한다.

그리고, 도 25에 도시한 바와 같이, 제 1 시트제조장치(10-1)에서는 θ=90도, 제 2 시트제조장치(10-2)에서는 θ=-45도, 제 3 시트제조장치(10-3)에서는 θ=45도의 기울기로 시트가 적층되도록 배치되어 있다. 제 1 시트제조장치(10-1), 제 2 시트제조장치(10-2) 및 제 3 시트제조장치(10-3)의 구성도 동일하므로, 일괄하여 시트제조장치(10)로서 설명한다. 또한, 다른 구성은 제 1 실시형태와 동일하다.

(2) 시트제조장치(10)의 구성

다음에, 시트제조장치(10)의 구성에 대해서 도 26에 기초하여 설명한다.

핀텐터(102)의 좌우 양쪽의 바깥쪽에는 시트(S)를 공급하는 좌측 권회장치(202)와 우측 권회장치(204)가 각각 설치되어 있다. 좌측 권회장치(202)는 시트(S)를 롤형상의 심체로 감은 권체이고, 이 수평으로 배치된 심체를 회전시킴으로써 시트(S)를 공급한다. 우측 권회장치(204)도 동일한 구성을 갖고 있다.

우측 권회장치(204)로부터 공급된 시트(S)의 단부를 협지하는 협지부(206)가 설치되어 있다. 상기 협지부(206)는 수평방향으로 연장되는 사각기둥의 상부 협지부(208)와, 동일하게 사각기둥의 하부 협지부(210)로 구성되고, 상부 협지부(208)와 하부 협지부(210)에 의해 시트(S)의 단부를 전폭에 걸쳐 협지한다. 즉, 상부 협지부(208)와 하부 협지부(210)의 기부가 상하 이동 가능하고, 상기 상하 협지부(208, 210)의 기부를 상하 이동시킴으로써 시트(S)의 단부를 협지한다. 상기 구 조는 도 17에 도시한 제 4 실시형태와 동일하다.

상하 협지부(208, 210)의 상측 기부(212), 하측 기부(214)는 일체가 되고 레일(216) 상을 이동한다. 상기 레일(216)은 핀텐터(102)의 상방을 교차하도록, 또한 수평으로 배치되어 있다. 상기 레일(216)과 핀텐터(102)가 이루는 각도가 시트(S)를 점착하는 각도(θ)가 된다. 상기 레일(216)은 좌측 권회장치(202)로부터 우측 권회 장치(204)의 위치까지 형성되어 있고, 이에 의해 협지부(206)를 좌측 권회장치(202)로부터 우측 권회장치(204)까지 이동시킨다.

좌측 권회 장치(202)의 시트(S)가 인출되는 위치에는 시트(S)를 인출하기 위한 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)이 설치되어 있다. 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)은 공기압 실린더에 의해 각각 상하 이동 자유롭다. 좌측 권회장치(202)와 상기 좌측 구동롤(218) 사이에는 3개의 좌측 안내롤(220)이 설치되어 있다. 그리고, 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)로부터 인출된 시트(S)의 단부를 가고정하기 위한 상하 한쌍의 좌측 가고정판(222)이 설치되어 있다. 상기 좌측 가고정판(222)은 각각 공기압 실린더에 의해 상하 이동 자유롭고, 또한 수평으로 배치되고 시트(S)를 상하 방향으로부터 협지하여 가고정한다.

우측 권회장치(204)에서도 좌측과 동일하게 상하 한쌍의 우측 구동롤(224)과, 3개의 우측 안내롤(226)과, 상하 한쌍의 우측 가고정판(228)이 설치되어 있다.

도 27~도 34에 도시한 바와 같이 핀텐터(102)의 좌우 양측에는 확포된 시트(S)를 상하로부터 협지하기 위한 좌우 한쌍의 유지부(230)가 설치되어 있다. 좌측의 유지부(230)는 상부 유지판(232)과 하부 유지판(234)으로 구성되고 각각 공기 압 실린더에 의해 상하 이동하고 시트(S)를 협지한다. 우측의 유지부(230)에 대해서도 동일하다.

핀텐터(102)의 좌우 양쪽에서, 또한 좌우의 유지부(230)의 외측과 좌우의 가고정판(222, 228) 사이에는 각각 좌측 커터(236)와 우측 커터(238)가 설치되어 있다. 상기 좌우 커터(236, 238)는 각각 공기압 실린더에 의해 상하 이동 자유롭고, 좌우 한쌍의 유지부(230)에 의해 확포 상태로 유지된 시트(S)를 절단한다.

(3) 시트제조장치(10)의 제조공정

다음에, 상기에서 설명한 시트제조장치(10)의 제조공정에 대해서 도 27~도 34에 기초하여 차례로 설명해간다.

(3-1) 제 1 공정

제 1 공정에 대해서 도 27에 기초하여 설명한다.

제 1 공정에서는 우측 권회 장치(204)로부터 일부 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 상하 한쌍의 상부 협지부(208), 하부 협지부(210)로 구성되는 협지부(206)로 협지한다. 상기 협지하는 방법은 상하 한쌍의 우측 구동롤(224)에 의해 인출되고 상부 협지부(208), 하부 협지부(210)에 의해 협지한다.

한편, 좌측 권회장치(202)로부터 일부 인출되어 있는 시트(S)의 단부를 상하 한쌍의 좌측 가고정판(222)에 의해 가고정해 둔다. 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)은 폐쇄한 상태로 해 둔다.

(3-2) 제 2 공정

제 2 공정에 대해서 도 28에 기초하여 설명한다.

제 2 공정에서는 레일(216)을 따라서 우단으로부터 좌단까지 협지부(206)를 이동시킨다. 이에 의해, 시트(S)는 핀텐터(102)상에 확포된다.

(3-3) 제 3 공정

제 3 공정에 대해서 도 29에 기초하여 설명한다.

제 3 공정에서는 레일(216)의 좌단부까지 이동한 협지부(206)에 의해 우측으로부터의 시트(S)는 핀텐터(102) 상에 확포되어 있으므로, 좌우 한쌍의 유지부(230)에 의해 그 양측부를 유지한다. 즉, 좌측과 우측에서 각각 상부 유지판(232), 하부 유지판(234)에 의해 유지한다.

또한, 우측 가고정판(228)에 의해 제 3 공정에서 시트(S)의 우측을 가고정한다.

(3-4) 제 4 공정

제 4 공정에 대해서 도 30에 기초하여 설명한다.

제 4 공정에서는 확포 상태로 유지된 시트(S)의 우측의 단부를 우측 커터(238)로 절단한다. 상기 절단위치는 우측의 유지부(230)와 우측 가고정판(228) 사이의 위치이다.

(3-5) 제 5 공정

제 5 공정에 대해서 도 31에 기초하여 설명한다.

상하 한쌍의 상부 협지부(208), 하부 협지부(210)를 개방 상태로 하고, 좌우 한쌍의 유지부(230)를 동시에 공기압 실린더에 의해 하방으로 이동시키고, 절단된 시트(S)를 하방으로 억압한다. 또한, 우측 커터(238)를 초기의 상태로 되돌리고, 상하 한쌍의 우측 가고정판(228)을 각각 상하 방향으로 이동시킨다. 우측 권회장치(204)로부터 인출되어 있는 우측 시트(S)의 단부를 개방 상태로 한다.

한편, 좌측 권회장치(202)로부터 인출되어 있는 좌측 시트(S)의 단부를 가고정하고 있는 상하 한쌍의 좌측 가고정판(222)도 개방 상태로 한다. 상하 협지부(208, 210)도 개방 상태로 한다.

(3-6) 제 6 공정

제 6 공정에 대해서 도 32에 기초하여 설명한다.

좌우 한쌍의 유지부(230)를 더욱 하방으로 이동시키고, 핀텐터(102)의 좌우의 핀에 인출된 확포 상태의 시트(S)를 억압하여 붙인다.

좌측 권회장치(202)로부터 인출되어 있는 시트(S)에 대해서 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)을 회전시키고 그 시트(S)의 단부를 개방 상태에 있는 상하 협지부(208, 210)의 위치까지 이동시킨다.

우측 권회 장치(204)로부터 인출되어 있는 우측의 시트(S)의 단부를 개방 상태에 있는 상하 한쌍의 우측 가고정판(228)의 위치까지 맞추도록 우측 구동롤(224)을 회전시킨다.

(3-7) 제 7 공정

제 7 공정에 대해서 도 33에 기초하여 설명한다.

제 7 공정에서는 좌측에 있는 상하 한쌍의 상부 협지부(208)와 하부 협지부(210)에 의해 좌측 권회장치(202)로부터 인출되어 있는 시트(S)를 협지하여 고정한다. 이 때, 상하 한쌍의 좌측 구동롤(218)은 개방 상태로 한다. 한편, 우측으 로부터의 시트(S)에 대해서는 상하 한쌍의 우측 가고정판(228)에 의해 협지 가고정한다. 그리고, 좌우 한쌍의 유지부(230)의 상부 유지판(232)과 하부 유지판(234)은 각각 상하 방향으로 이동시켜 개방 상태로 한다.

이에 의해 핀텐터(102)에 소정 각도(θ)로 시트(S)가 장설된다. 이 상태에서 핀텐터(102)를 소정 길이 이동시킨다. 즉, 다음에 점착하는 시트(S)를 위해, 그 폭(L)만큼 이동시킨다.

(3-8) 제 8 공정

제 8 공정에 대해서 도 34에 기초하여 설명한다.

제 8 공정에서는 제 1 공정과 동일하게 협지부(206)를 좌측으로부터 우측으로 이동시키고 핀텐터(102) 상에 시트(S)를 확포 상태로 한다.

이후의 공정은 상기에서 설명한 제 2 공정 이후와 동일하고, 좌우가 반대가 될 뿐이다.

그리고, 상기 제 1 공정으로부터 제 7 공정을 차례로 반복하여 핀텐터(102) 상에 시트(S)를 소정 각도(θ)로 장설해 간다.

(4) 효과

본 실시형태의 시트제조장치(10)이면, 협지부(206)를 좌측으로부터 우측 그리고 다음에 좌측으로부터 우측으로 번갈아 이동시키는 것만으로 시트(S)를 장설할 수 있으므로, 효율 좋게 시트(S)를 장설할 수 있다.

(5) 변경예 1

상기 제 6 실시형태에서는 협지부(206)를 편측으로 유지하고 편측의 레 일(216)에서만 이동시켰지만, 이를 대신하여 도 35에 도시한 바와 같이, 협지부(206)의 양쪽에 각각 한쌍의 레일(240)을 설치하여 협지부(206)를 이동시켜도 좋다.

상기 변경예이면 협지부(206)를 확실하게 유지하면서 이동시킬 수 있다.

(6) 변경예 2

다음에, 도 36에 기초하여 변경예 2에 대해서 설명한다.

변경예 2에서는 제 6 실시형태의 우측 권회장치(204)를 대신하여, 제 5 실시형태와 동일하게 섬유다발 공급장치(94)를 사용한다.

상기 섬유다발 공급장치(94)는 섬유다발(95)을 감은 보빈(96)을 복수개 설치한 장치이고, 상기 섬유다발 공급장치(94)로부터 복수개의 섬유다발(95)이 폭방향으로 당겨 정리되고 시트(S)로서 인출된다.

또한, 섬유다발 공급장치(94)로부터 인출된 복수의 섬유다발을 개섬하여 개섬사 시트(S)로 하여 공급해도 좋다. 또한, 좌측 권회 장치(202)도 동일하게 섬유다발 공급장치(94)를 적응할 수 있다.

본 발명의 시트제조장치 및 그 방법에 따르면, 단시간에 확실하게 시트를 권체로부터 인출하여 삽입하고 장설할 수 있다.

Claims (26)

1. 시트형상물의 양 귀부를 고정하여 확포 상태에서 반송하는 반송수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써 상기 시트 형상물과 상기 시트로 이루어진 보강시트를 제조하는 시트제조장치에 있어서,

   상기 반송수단의 좌우 중 어느 일측부에 배치되고 상기 시트를 공급하는 공급수단,

   상기 공급수단으로부터 공급된 시트의 단부를 끼우는 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단,

   상기 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 상기 반송수단의 일측부에 있는 초기 위치로부터 타측부에 있는 종료위치를 향하여 이동시켜 확포상태로 하는 장설용 이동수단,

   상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 종료위치까지 인출된 상기 확포상태의 시트의 양측부를 유지하는 한쌍의 유지수단,

   상기 한쌍의 유지수단으로 유지된 상기 확포상태의 시트의 일측부측을 절단하는 절단수단,

   상기 한쌍의 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포상태의 시트를 하강시키고, 상기 확포상태의 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 고정수단,

   상기 상부 협지수단을 상기 종료위치로부터 상기 초기 위치로 복귀시키는 상 부 복귀 수단 및

   상기 하부 협지수단을 상기 종료위치로부터 상기 초기 위치로 복귀시키는 하부 복귀수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단을 복수조 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 복귀수단은 상기 상부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 상부 이동수단과, 상기 복귀용 상부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 상부 레일을 구비하고,

   상기 하부 복귀수단은 상기 하부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 하부 이동수단과, 상기 복귀용 하부 이동수단이 상기 종료위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 하부 레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 상부 레일이 복수개의 레일로 구성되고 상기 하부 레일이 복수개의 레일로 구성되는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 복귀수단은 상기 상부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 상부 이동수단과, 상기 복귀용 상부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 상부 레일을 구비하고,

   상기 하부 복귀수단은 상기 하부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 하부 이동수단과 상기 복귀용 하부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 상부 레일을 갖고,

   상기 장설용 이동수단이 상기 초기 위치로부터 상기 종료 위치로 이동하기 위한 장설용 레일을 구비하고,

   상기 상부 레일, 상기 하부 레일 및 상기 장설용 레일이 일체로 형성되고 폐루프를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 복귀수단은 상기 상부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 상부 이동수단과, 상기 복귀용 상부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 상부 레일을 구비하고,

   상기 하부 복귀수단은 상기 하부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 하부 이동수단과, 상기 복귀용 하부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 하부 레일을 구비하고,

   상기 장설용 이동수단이 상기 초기 위치로부터 상기 종료 위치로 이동하기 위한 장설용 레일을 구비하고,

   상기 상부 레일, 상기 하부 레일 및 상기 장설용 레일이 상기 시트의 편측에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 복귀수단은 상기 상부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 상부 이동수단과, 상기 복귀용 상부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 상부 레일을 구비하고

   상기 하부 복귀수단은 상기 하부 협지수단을 상기 초기 위치로 이동시키는 복귀용 하부 이동수단과, 상기 복귀용 하부 이동수단이 상기 종료 위치로부터 상기 초기 위치로 이동하기 위한 하부 레일을 구비하고,

   상기 장설용 이동수단이 상기 초기 위치로부터 상기 종료위치로 이동하기 위한 장설용 레일을 구비하고,

   상기 상부 레일, 상기 하부 레일 및 상기 장설용 레일이 상기 시트의 양측에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 복귀수단과 상기 하부 복귀수단이 일체로 된 복귀수단을 구비하고,

   상기 복귀수단이 상기 종료위치에 있는 상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단을 분리시키지 않고 복귀시키는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 복수조 중의 1조의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단이 상기 시트를 인출하여 상기 반송 수단에 확포 상태로 붙이고 있는 동안, 상기 종료 위치에 있는 다른 조의 상하 한쌍의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 분리시키고, 각각 상기 상부 복귀수단 및 상기 하부 복귀수단에 의해 상기 초기 위치를 향하여 복귀시키도록 제어되어 있는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
10. 제 2 항에 있어서,

    상기 복수조 중의 1조의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단이 상기 시트를 인출하여 상기 반송 수단에 확포 상태로 붙이고 있는 동안, 상기 종료 위치에 있는 다른 조의 상하 한쌍의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 분리시키고, 각각 상기 상부 복귀수단 및 상기 하부 복귀수단에 의해 상기 초기 위치를 향하여 복귀시키고, 상기 초기 위치에 복귀한 상하 한쌍의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단이 상기 공급 수단으로부터 인출된 시트의 단부를 상기 초기 위치에서 상하로부터 끼워 고정하도록 제어되어 있는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 시트제조장치가 상기 반송수단 상에 소정 간격을 두고 복수대 배치되고,

    상기 각 시트제조장치에 의해 상기 시트를 상기 반송수단 사이에 소정 각도를 갖고 붙임으로써, 상기 시트형상물에 차례로 적층하여 다축다층 보강시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 다축다층 보강시트 제조장치.
12. 시트 형상물의 양 귀부를 고정하여 확포상태로 반송하는 반송수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써, 상기 시트 형상물과 상기 시트로 이루어진 보강 시트를 제조하는 시트제조방법에 있어서,

    상기 반송수단의 좌우 중 어느 일측부에 배치된 공급수단으로부터 공급된 상기 시트의 단부를 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단에 의해 끼우는 협지 공정,

    상기 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 상기 반송수단의 일측부에 있는 초기 위치로부터 타측부에 있는 종료 위치를 향하여 확포 상태로 하는 장설용 이동수단에 의해 이동시키는 장설공정,

    상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 종료 위치까지 인출된 상기 확포 상태의 시트의 양측부를 한쌍의 유지수단에 의해 유지하는 유지공정,

    상기 한쌍의 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 시트의 일측부측을 절단수단에 의해 절단하는 절단공정,

    상기 한쌍의 유지수단에 의해 유지되고 또한 상기 절단된 확포 상태의 시트를 하강시켜 상기 확포 상태의 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정수단에 의해 고정하는 고정공정,

    상기 상부 협지수단을 상기 종료위치로부터 상기 초기 위치로 상부 복귀수단에 의해 복귀시키는 상부 복귀공정 및

    상기 하부 협지수단을 상기 종료위치로부터 상기 초기 위치로 하부 복귀수단에 의해 복귀시키는 하부 복귀공정을 구비하는 시트제조방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 상부 복귀공정과 상기 하부 복귀공정이 동시에 실시되고, 상기 상부 복귀수단과 상기 하부 복귀수단이 일체로 된 복귀 수단에 의해 상기 종료 위치에 있는 상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단을 분리시키지 않고 복귀시키는 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단을 복수조 구비하고,

    상기 복수조 중의 1조의 상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단이 상기 시트를 인출하여 상기 반송수단에 확포 상태로 붙이고 있는 공정 사이에, 상기 종료 위치에 있는 다른 조의 상하 한쌍의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 분리시키고, 각각 상기 상부 복귀수단 및 상기 하부 복귀수단에 의해 상기 초기 위치를 향하여 복귀시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단을 복수조 구비하고,

    상기 복수조 중의 1조의 상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단이 상기 시트를 인출하여 상기 반송수단에 확포 상태로 붙이고 있는 공정 사이에, 상기 종료 위치에 있는 다른 조의 상하 한쌍의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단을 분리시키고, 각각 상기 상부 복귀수단 및 상기 하부 복귀수단에 의해 상기 초기 위치를 향하여 복귀시키는 공정과,

    상기 복수조 중의 1조의 상기 상하 한쌍의 상부 협지수단 및 하부 협지수단이 상기 시트를 인출하여 상기 반송수단에 확포 상태로 붙이고 있는 공정 사이에, 상기 복수조 중의 다른 조의 상기 상부 협지수단 및 상기 하부 협지수단이 상기 공급수단으로부터 인출된 시트의 단부를 상기 초기 위치에서 상하로부터 끼워 고정하고 있는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 시트제조방법에 의해, 상기 시트를 상기 반송수단 사이에 소정 각도를 갖고 붙임으로써, 상기 시트 형상물에 차례로 적층하여 다축다층 보강시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 다축다층 보강시트 제조방법.
17. 시트 형상물의 양 귀부를 고정하여 확포 상태로 반송하는 반송수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써, 상기 시트 형상물과 상기 시트로 이루어진 보강 시트를 제조하는 시트제조장치에 있어서,

    상기 반송수단의 좌우에 각각 배치되고, 상기 시트를 각각 공급하는 좌우 한쌍의 제 1 공급수단과 제 2 공급수단,

    상기 좌우 한쌍의 공급수단 중의 한쪽의 제 1 공급수단으로부터 공급된 제 1 시트의 단부를 끼우는 협지수단,

    상기 제 1 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 협지수단을 상기 제 1 공급수단으로부터 상기 제 2 공급수단의 위치까지 이동시켜 확포 상태로 하는 제 1 장설용 이동수단,

    상기 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 제 2 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포상태의 제 1 시트의 양측부를 유지하는 좌우 한쌍의 제 1 유지수단,

    상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 1 시트의 일방측을 절단하는 제 1 절단수단,

    상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단에 의해 유지되고 또한 상기 절단된 확포상태의 제 1 시트를 하강시키고, 상기 확포 상태의 제 1 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 좌우 한쌍의 제 1 고정수단,

    상기 제 2 공급수단에 의해 공급된 제 2 시트의 단부를 상기 협지수단에 협지시키는 제 1 준비수단,

    상기 협지수단에 협지된 제 2 시트를 상기 제 2 공급수단으로부터 상기 제 1 공급수단의 위치까지 이동시켜 확포 상태로 하는 제 2 장설용 이동수단,

    상기 협지수단에 의해 협지되고, 또한 상기 제 1 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포 상태의 제 2 시트의 양측부를 유지하는 좌우 한쌍의 제 2 유지수단,

    상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 2 시트의 타방측을 절단하는 제 2 절단수단,

    상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포상태의 제 2 시트를 하강시키고, 상기 확포 상태의 제 2 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 각각 고정하는 좌우 한쌍의 제 2 고정수단 및

    상기 제 1 공급수단에 의해 공급된 상기 제 1 시트의 단부를 상기 협지수단에 협지시키는 제 2 준비수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 1 장설용 이동수단과 상기 제 2 장설용 이동수단이 일체이고,

    상기 제 1 유지수단과 상기 제 2 유지수단이 일체이고,

    상기 제 1 고정수단과 상기 제 2 고정수단이 일체인 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 제 1 유지수단, 상기 제 2 유지수단, 상기 제 1 고정수단 및 상기 제 2 고정수단이 일체인 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 1 장설용 이동수단과 상기 제 2 장설용 이동수단이 일체이고,

    상기 협지수단을 상기 제 1 공급수단과 상기 제 2 공급수단 사이를 이동시키는 레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조장치.
21. 제 17 항 내지 제 19 항 중 한 항에 기재된 시트제조장치가 상기 반송수단상에 소정 간격을 두고 복수대 배치되고,

    상기 각 시트제조장치에 의해 상기 시트를 상기 반송수단 사이에 소정 각도를 갖고 붙임으로써 상기 시트 형상물에 차례로 적층하여 다축다층 보강시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 다축다층 보강시트 제조장치.
22. 시트 형상물의 양 귀부를 고정하여 확포 상태로 반송하는 반송수단에 소정 각도를 갖고 시트를 붙임으로써, 상기 시트형상물과 상기 시트로 이루어진 보강시트를 제조하는 시트제조방법에 있어서,

    상기 반송수단의 좌우에 각각 배치되고, 상기 시트를 각각 공급하는 좌우 한쌍의 제 1 공급수단과 제 2 공급수단 중의 제 1 공급수단으로부터 공급된 제 1 시트의 단부를 협지수단에 의해 끼우는 협지공정,

    상기 제 1 시트의 단부를 끼운 상태에서 상기 협지수단을 상기 제 1 공급수 단으로부터 상기 제 2 공급수단의 위치까지 제 1 장설용 이동수단에 의해 이동시켜 확포 상태로 하는 제 1 장설용 이동공정,

    상기 협지수단에 의해 협지되고 또한 상기 제 2 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포상태의 제 1 시트의 양측부를 좌우 한쌍의 제 1 유지수단에 의해 유지하는 제 1 유지공정,

    상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 1 시트의 일방측을 제 1 절단수단에 의해 절단하는 제 1 절단공정,

    상기 좌우 한쌍의 제 1 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포 상태의 제 1 시트를 하강시키고, 상기 확포상태의 제 1 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 좌우 한쌍의 고정수단에 의해 각각 고정하는 제 1 고정공정,

    상기 제 2 공급수단에 의해 공급된 제 2 시트의 단부를 상기 협지수단에 제 1 준비수단에 의해 협지시키는 제 1 준비공정,

    상기 협지 수단에 협지된 제 2 시트와 상기 제 2 공급수단으로부터 상기 제 1 공급수단의 위치까지 제 2 장설용 이동수단에 의해 이동시켜 확포 상태로 하는 제 2 장설용 이동공정,

    상기 협지수단에 의해 협지되고 또한 상기 제 2 공급수단의 위치까지 인출된 상기 확포상태의 제 2 시트의 양측부를 좌우 한쌍의 제 2 유지수단에 의해 유지하는 제 2 유지공정,

    상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단으로 유지된 상기 확포 상태의 제 2 시트의 타방측을 제 2 절단수단으로 절단하는 제 2 절단공정,

    상기 좌우 한쌍의 제 2 유지수단에 의해 유지되고, 또한 상기 절단된 확포상태의 제 2 시트를 하강시키고, 상기 확포상태의 제 2 시트의 양측부를 상기 반송수단의 양측부에 좌우 한쌍의 제 2 고정수단에 의해 각각 고정하는 제 2 고정공정, 및

    상기 제 1 공급수단에 의해 공급된 상기 제 1 시트의 단부를 상기 협지 수단에 제 2 준비 수단에 의해 협지시키는 제 2 준비공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
23. 제 21 항에 있어서,

    상기 제 1 장설용 이동수단과 상기 제 2 장설용 이동수단이 일체이고,

    상기 제 1 유지수단과 상기 제 2 유지수단이 일체이고,

    상기 제 1 고정수단과 상기 제 2 고정수단이 일체인 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 제 1 유지수단, 상기 제 2 유지수단, 상기 제 1 고정수단 및 상기 제 2 고정수단이 일체인 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
25. 제 21 항에 있어서,

    상기 제 1 장설용 이동수단과 상기 제 2 장설용 이동수단이 일체이고,

    상기 협지수단을 상기 제 1 공급수단과 상기 제 2 공급수단 사이를 이동시키는 레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트제조방법.
26. 제 21 항 내지 제 25 항 중 한 항에 기재된 시트제조방법에 의해, 상기 시트를 상기 반송수단 사이에 소정 각도를 갖고 붙임으로써, 상기 시트 형상물에 차례로 적층하여 다축다층 보강시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 다축다층 보강시트 제조방법.

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