JPH04126836U - プリカツト炭素繊維強化プラスチツクテープの積層時の頭出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 プリカットされた炭素繊維強化プラスチック
（ＣＦＲＰ）テープの積層開始位置を常に一定の位置と
して積層する。 【構成】 積層アタッチメント１には、編集原反３が巻
装されている供給リール４と、編集原反３に張力を加え
るアイドルローラ７と、ＣＦＲＰテープを作業テーブル
８面上に押圧移動して積層させる積層ロール９と、編集
原反３の離型紙を挟持して編集原反３の送りをおこなう
ニップローラ１０と、離型紙を巻取る巻取リール６とが
備えられている。積層アタッチメント１には頭出し装置
１１が装着され、これはレーザ式光センサ１２と、比較
回路１３からの信号による数値制御装置１４とが設けら
れ、センサ１２がＣＦＲＰテープの積層開始位置を読み
取り、ローラ１０がＣＦＲＰテープの積層開始位置を積
層ロール９の下部の所定位置へ送り込む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、所定形状にプリカットされて離型紙に展着されている炭素繊維強化 プラスチックテープ（以下、ＣＦＲＰテープと称する）を積層する時にＣＦＲＰ テープの積層開始点を検出し、ＣＦＲＰテープの積層開始位置を常に一定の位置 にすることのできるＣＦＲＰテープの積層時の頭出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ＣＦＲＰテープの積層は、長く連結したＣＦＲＰテープを離型紙に重ね てなる原反を用い、積層機により積層するパターンに従ってまず上記ＣＦＲＰテ ープの先端部を積層開始パターンに切断し、次に、ＣＦＲＰテープを送って積層 終了パターンに切断したのちＣＦＲＰテープを巻き戻してその積層開始点を被積 層開始点に合せて重ねることによりおこなっている。したがって、頭出し装置は 無く、ＣＦＲＰテープの積層開始点は、ＣＦＲＰテープを積層ロール下部の所定 位置に送り込むニップローラの送り精度によって決定されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところがニップローラの送り量は必ずしも一定ではなく、したがって、ＣＦＲ Ｐテープの送り込みにはばらつきが発生するので、ＣＦＲＰテープの積層開始点 は一定せず、積層に不揃いが生じ、積層されたＣＦＲＰテープの品質低下の原因 になる等の問題があった。また、長く連結したＣＦＲＰテープを積層機上で積層 パターンに合せて切断する方式では能率が悪い。そこで、積層パターンに従って ＣＦＲＰテープをプリカットして離型紙に展着した編集原反を用いて、プリカッ トされたＣＦＲＰテープを順次積層する方式が提案されている。

【０００４】 しかしながら、プリカットされたＣＦＲＰテープの先端形状は、積層パターン によって種々の角度及び形状に切断させるため、最先端部の位置を正確に把握す ることは困難である。

【０００５】 本考案はこれに鑑み、プリカットされたＣＦＲＰテープの先端を被積層開始位 置に的確に合致させて積層するための頭出し装置を提供することを目的としてな されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため本考案においては、所定形状にプリカットされたシ ート状の炭素繊維強化プラスチックテープが離型紙に展着されてなる編集原反を 巻装した供給リールと離型紙の裏から所定の押圧力で炭素繊維強化プラスチック テープを作業テーブル面上に押圧移動して積層させる積層ロールと、編集原反の 離型紙を挟持して編集原反の送りをおこなうニップローラと、積層後の離型紙を 巻取る巻取リールとを有する炭素繊維強化プラスチックテープの積層アタッチメ ントを備え、所定形状にプリカットされた炭素繊維強化プラスチックテープの積 層開始点を検出するために編集原反の走行方向一側部にこれと平行して長方形形 状に形成されたスリットを有する受光部、及びこれに投光する投光部を有するレ ーザ式光センサと、このレーザ式光センサの出力と予め設定されたしきい値とを 比較するための比較回路と、この比較回路からの信号と、前記ニップローラを駆 動して編集原反を所定の送り量だけ積層ロール下部の所定位置に送り込むための 数値制御装置とを有し、炭素繊維強化プラスチックテープの積層開始位置が常に 一定の位置となるようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上記頭出し装置においては、数値制御装置のスキップ機能を利用したプログラ ムによりニップローラが駆動され、炭素繊維強化プラスチックテープの先端部の 形状に関係なく最先端部が受光部のスリットの前に来るとレーザ式光センサの投 光部からの光線が炭素繊維強化プラスチックテープの先端部により遮光された部 分を除いて受光部に入光し、プリカットされた炭素繊維強化プラスチックテープ の先端である積層開始点が検出される。そして、比較回路でレーザ式光センサの 出力と予め設定されたしきい値とが比較され、比較回路からの信号が数値制御装 置に入力されると実行中のブロックがスキップされ、次のブロックのプログラム によりニップローラが検出点を基準として所定の送り量だけ駆動される。その結 果、炭素繊維強化プラスチックテープの先端は積層ロール下部の所定の位置へ送 り込まれることにより炭素繊維強化プラスチックテープの積層開始位置は常に一 定の位置となるので、積層開始位置がばらつくことはない。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案を図１乃至図５に示す実施例を参照して説明する。積層アタッチ メント１は、所定形状にプリカットされたＣＦＲＰテープ２が展着されている編 集原反３を保持し、順次編集原反３を繰出してＣＦＲＰテープ２を所定の角度に 配向して位置をシフトしながら積層してゆくためのもので、所定形状にプリカッ トされたＣＦＲＰテープが断続的に展着されている編集原反３を巻装した供給リ ール４と、ＣＦＲＰテープ２を剥離した後に残った離型紙５を巻取る巻取リール ６と、供給リール４の下流側近傍に設けられ編集原反３に張力を加えてずれを防 止するアイドルローラ７と、供給リール４の直下に設けられ離型紙５の裏側から 所定の押圧力でＣＦＲＰテープ２を作業テーブル８面上に押圧移動して積層させ る積層ローラ９と、積層ローラ９と巻取リール６との間に設けられ編集原反３の 離型紙５を挟持して編集原反３の送りをおこなうニップローラ１０とを備えてい る。そして、この積層アタッチメント１には、ＣＦＲＰテープ２の積層時の頭出 し装置１１が設けられている。この頭出し装置１１は、レーザ式光センサ１２と 、比較回路１３と、数値制御装置１４とを有している。そして、頭出し装置１１ を有する積層アタッチメント１は図１に矢印Ａで示す方向に移動可能とされてい る。

【０００９】 レーザ式光センサ１２は、図２及び図３に示すように投光部１５と受光部１６ とを有し、投光部１５と受光部１６は、その投光面１７と受光面１８とが編集原 反３を幅方向から挟むようにして対向するとともに走行方向に直角に設けられて いる。そして、受光部１６の受光面１８には幅が約２mm程度、長さが約１０mm程 度の寸法を有する長方形形状のスリット１９が形成されており、投光部１５から の平行光線２０が編集原反３の厚さによって編集原反３の厚さ形状をスリット１ ９に投影して一部分が遮光となり、遮光されなかった残りの光線２１が受光部１ ６のスリット１９に入光するようになっている。

【００１０】 比較回路１３は、レーザ式光センサ１２と数値制御装置１４との間に設けられ ており、あらかじめ設定されているしきい値と編集原反３により一部が遮光され て受光部１６のスリット１９に入光する光線２１によるレーザ式光センサ１２の 出力電圧とを比較するようになっている。

【００１１】 これを図４及び図５を用いて説明する。

【００１２】 受光部１６のスリット１９の高さをＨ、幅をＷとし、編集原反３の厚さをｔ、 離型紙５の厚さをｔ₁ 、ＣＦＲＰテープ２の厚さをｔ₂ とする。そして、編集原 反３がスリット１９を通過していない時のレーザ式光センサ１２の出力電圧をＥ₀ とすると、図４（ａ）に示すように編集原反３中の離型紙５だけがスリット１ ９を通過しているときのレーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅ₁ は、

【００１３】

【数１】 となる。

【００１４】 また、図４（ｂ）に示すように、ＣＦＲＰテープ２がスリット１９の左端から ｘの位置にあるときのレーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅは、

【００１５】

【数２】 となる。

【００１６】 さらに、図４（ｃ）に示すように、ＣＦＲＰテープ２がスリット１９の全長を 通過しているときのレーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅ₂ は、

【００１７】

【数３】 となる。

【００１８】 そして、これらのレーザ式光センサ１２の出力電圧を図示すると図５に示すよ うになる。すなわち、編集原反３のプリカットされたＣＦＲＰテープ２がスリッ ト１９にさしかかるまでのレーザ式光センサ１２の出力電圧はＥ₁ で、図２乃至 図４に示すようにＣＦＲＰテープ２の積層開始点Ｐがスリット１９に入るとレー ザ式光センサ１２の出力電圧はスリット１９の左端からＣＦＲＰテープ２の積層 開始点Ｐまでの距離ｘが長くなるに従って低下し、ＣＦＲＰ２の積層開始点Ｐが スリット１９の右端に来る場合、即ち、ｘ＝Ｗにおいてレーザ式光センサ１２の 出力電圧はＥ₂ となる。

【００１９】 そこで、ＣＦＲＰテープ２の積層開始点Ｐがスリット１９の左端からｘだけス リット１９側へ入った位置のレーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅを測定しておい て、例えばＸ＝Ｗ／２のときのレーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅ₃ をしきい値 として比較回路１３に設定し、レーザ式光センサ１２の出力電圧Ｅ₁ が低下して レーザ式光センサ１２の出力電圧ＥがＥ₃ となった時点でタイミングを示す信号 を発信するように比較回路１３が構成されている。

【００２０】 数値制御装置１４は、ニップローラ１０を駆動するモータ２２と比較回路１３ とに接続されており、スキップ機能により比較回路１３からの前記信号が入力す るとニップローラ１０を駆動してあらかじめ設定された送り量だけさらに駆動し てＣＦＲＰテープ２を積層ロール９下部の所定位置に送り込むようになっている 。

【００２１】 次に、この頭出し装置１１の作用について説明する。

【００２２】 先ず、所定形状にプリカットされたＣＦＲＰテープ２が展着されている編集原 反３を供給リール４に巻装し、積層アタッチメント１に装着する。次いで、編集 原反３をアイドルローラ７、積層ロール９及びニップローラ１０を介して編集原 反３の離型紙５を巻取リール６に巻装し、積層アタッチメント１に装着する。そ して、積層アタッチメント１の図示しない駆動装置及び制御装置をＯＮにすると ともに頭出し装置１１のレーザ式光センサ１２、比較回路１３及び数値制御装置 １４をＯＮにする。すると、レーザ式光センサ１２の投光部１５からの平行光線 ２０が受光部１６のスリット１９へ向けて投光されるが、このとき編集原反３の 先端側は離型紙５のみであるため、レーザ式光センサ１２の出力電圧はＥ₁ であ る。そして、あらかじめスキップ機能を使用したプログラムでニップローラ１０ のモータ２２が駆動され編集原反３が図１に矢印Ｃで示す方向へ走行する。図４ （ｂ）に示す位置にＣＦＲＰテープ２の積層開始点Ｐが来るとレーザ式光センサ １２の出力電圧Ｅ₁ はＥとなって次第に低下し、出力電圧ＥがＥ₃ になるとこの ときの比較回路１３の信号が数値制御装置１４のスキップ入力に入力され、ニッ プローラ１０のモータ２２は一時停止する。次いで、数値制御装置１４の次ブロ ックのプログラムで設定された送り量だけニップローラ１０が回転しＣＦＲＰテ ープ２の積層開始点Ｐが積層ロール９の下部の所定位置に送り込まれてＣＦＲＰ テープ２の頭出しがおこなわれる。つづいて積層ロール９を作業テーブル８面上 に押圧し積層アタッチメント１を図１において右へ移動させることによりＣＦＲ Ｐテープ２の積層をおこなう。このため、プリカットされた任意のパターンのＣ ＦＲＰテープ２の積層開始点を簡単に正確に検出して積層をおこなうことができ る。

【００２３】 なお、レーザ式光センサ１２の受光部１６のスリット１９に対して編集原反３ にねじれがあると正しい編集原反３の厚さが検出できないので、図１に示すよう にアイドルローラ７と積層ロール９との間にディフレクタロール２３を設け、編 集原反３の経路を規制してこのディフレクタロール２３の近傍にレーザ式光セン サ１２を配設し、編集原反３のねじれを防ぐようにしてもよく、また、図１に示 すようにアイドルローラ７とディフレクタロール２３との間の編集原反３に当接 させてＣＦＲＰテープ２に張力を加えるためのスキー板形状のシューター２４を 設けてもよく、さらに、ディフレクタロール２３とシューター２４とを設けても よく、これらに限定されるものではない。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、プリカットされた炭素繊維強化プラスチ ックテープの積層開始点を検出するために編集原反の走行方向一側部にこれと平 行して長方形形状に形成されたスリットを有する受光部、及びこれに投光する投 光部を有するレーザ式光センサと、このレーザ式光センサの出力とあらかじめ設 定したしきい値とを比較するための比較回路と、この比較回路からの信号とニッ プローラを駆動して炭素繊維強化プラスチックテープを所定の送り量だけ積層ロ ールの下部の所定位置に送り込むための数値制御装置とを設けて、受光部のスリ ットで炭素繊維強化プラスチックテープの厚さ方向の積層開始点を検出し、レー ザ式光センサの出力とあらかじめ設定したしきい値をとを比較回路で比較して、 比較回路からの信号を数値制御装置へ入力することにより設定された送り量だけ ニップロールを駆動し、炭素繊維強化プラスチックテープの積層開始点を積層ロ ールの下部の所定位置へ送り込むようにしたので、プリカットされた炭素繊維強 化プラスチックテープの積層開始点がどのような形状に形成されていてもその最 先端位置を検出することができ、しかも、数値制御装置を介してニップローラを 駆動するので、応答が早く、かつ、精度の高い頭出しがおこなわれ、品質のよい 積層品が得られる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による頭出し装置の一実施例を示す側面
図。

【図２】レーザ式光センサ部分の斜視図。

【図３】レーザ式光センサ部分の平面図。

【図４】レーザ式光センサ受光部のスリットと編集原反
との位置関係を示す説明図。

【図５】受光部のスリットを横切る炭素繊維強化プラス
チックテープの位置とセンサの出力電圧との関係を示す
図。

【符号の説明】

１ 積層アタッチメント ２ ＣＦＲＰテープ（炭素繊維強化プラスチックテー
プ） ３ 編集原反 ５ 離型紙 ８ 作業テーブル ９ 積層ロール １０ ニップローラ １１ 頭出し装置 １２ レーザ式光センサ １３ 比較回路 １４ 数値制御装置 １９ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ 9:00 4Ｆ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状にプリカットされたシート状の炭
   素繊維強化プラスチックテープが離型紙に展着されてな
   る編集原反を巻装した供給リールと、離型紙の裏から所
   定の押圧力で炭素繊維強化プラスチックテープを作業テ
   ーブル面上に押圧移動して積層させる積層ロールと、編
   集原反の離型紙を挟持して編集原反の送りをおこなうニ
   ップローラと、積層後の離型紙を巻取る巻取リールとを
   有する炭素繊維強化プラスチックテープの積層アタッチ
   メントを備え、所定形状にプリカットされた炭素繊維強
   化プラスチックテープの積層開始点を検出するために編
   集原反の走行方向一側部にこれと平行して長方形形状に
   形成されたスリットを有する受光部、及びこれに投光す
   る投光部を有するレーザ式光センサと、このレーザ式光
   センサの出力と予め設定されたしきい値とを比較するた
   めの比較回路と、この比較回路からの信号と、前記ニッ
   プローラを駆動して編集原反を所定の送り量だけ前記積
   層ロール下部の所定位置に送り込むための数値制御装置
   とを有し、炭素繊維強化プラスチックテープの積層開始
   位置が常に一定の位置となるようにしたことを特徴とす
   るプリカット炭素繊維強化プラスチックテープの積層時
   の頭出し装置。