JPS606421A - 複合材の製造装置 - Google Patents
複合材の製造装置Info
- Publication number
- JPS606421A JPS606421A JP11377283A JP11377283A JPS606421A JP S606421 A JPS606421 A JP S606421A JP 11377283 A JP11377283 A JP 11377283A JP 11377283 A JP11377283 A JP 11377283A JP S606421 A JPS606421 A JP S606421A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- fiber
- fibers
- impregnating
- mandrel
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複合材の製造装置の改良に関するもので、詳
しくはフィラメントワインディング法（ｆｉ １ａｎｅ
ｎｔ ｍｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ）により高分子材
繊維を熱硬化性樹脂に含浸させる含浸機構に含浸を制御
する制御機構を設け、上記熱硬化性樹脂の含浸を制御す
る複合材の製造装置を提供するものである。
しくはフィラメントワインディング法（ｆｉ １ａｎｅ
ｎｔ ｍｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ）により高分子材
繊維を熱硬化性樹脂に含浸させる含浸機構に含浸を制御
する制御機構を設け、上記熱硬化性樹脂の含浸を制御す
る複合材の製造装置を提供するものである。
まず従来のこの種装置を図を用いて簡単に説明する。第
１図は従来の複合材の製造装置の構成図で図中（１）は
連続して巻かれている繊維（例えば炭素繊維やファイバ
ーなど）（２）のスプールｌ （ａａ）。
１図は従来の複合材の製造装置の構成図で図中（１）は
連続して巻かれている繊維（例えば炭素繊維やファイバ
ーなど）（２）のスプールｌ （ａａ）。
（３ｂ）、 （３ｃ）及び（３ｄ）は上記繊維（２）の
案内を行うローターで、ローター（３ｂ）は含浸剤（例
えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂）（５）にその一
部が浸されている。（４）は上記含浸剤（５）を収容す
る容器、（６）は上記繊維（２）を保持して、マンドレ
ル（７）の軸方向に往復運動を行う遊動子、（８）は上
記マンドレル（７）上に形成されるプリプレグ（ｐｒｅ
ｐｒｅｇ ）である。
案内を行うローターで、ローター（３ｂ）は含浸剤（例
えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂）（５）にその一
部が浸されている。（４）は上記含浸剤（５）を収容す
る容器、（６）は上記繊維（２）を保持して、マンドレ
ル（７）の軸方向に往復運動を行う遊動子、（８）は上
記マンドレル（７）上に形成されるプリプレグ（ｐｒｅ
ｐｒｅｇ ）である。
この様な構成において、スプール（１）を回転させなが
ら繊維（２）を送り出し、ローター（３ａ）を経由して
ローター（３ｂ）を通過するとき、上記繊維（２）が含
浸剤（５）の中を通るため含浸剤（５）が繊維ｒ２１に
含浸される。さらにローター（３ｃ）及びローター（３
ｄ）を通過して遊動子（６）へ至る。遊動子（６）はマ
ンドレル（７）の回転に合わせて往復運動するので繊維
１２１はマンドレル（７）上にスパイラル状に巻きつげ
られ積層される。このようにしてマンドレル（７）上に
プリプレグ（８）が形成される。そしてこのプリプレグ
（８）をマンドレル（７）から取り外し、平面に展開し
、あるいは円筒形など所要の形状に整形した後、熱を加
えて硬化させる。このようにして連続した繊維１２）を
フィラメントワインディング法で巻いた複合材は軽量で
強度が強く人工衛星等の構造材として広く用いられてい
る。
ら繊維（２）を送り出し、ローター（３ａ）を経由して
ローター（３ｂ）を通過するとき、上記繊維（２）が含
浸剤（５）の中を通るため含浸剤（５）が繊維ｒ２１に
含浸される。さらにローター（３ｃ）及びローター（３
ｄ）を通過して遊動子（６）へ至る。遊動子（６）はマ
ンドレル（７）の回転に合わせて往復運動するので繊維
１２１はマンドレル（７）上にスパイラル状に巻きつげ
られ積層される。このようにしてマンドレル（７）上に
プリプレグ（８）が形成される。そしてこのプリプレグ
（８）をマンドレル（７）から取り外し、平面に展開し
、あるいは円筒形など所要の形状に整形した後、熱を加
えて硬化させる。このようにして連続した繊維１２）を
フィラメントワインディング法で巻いた複合材は軽量で
強度が強く人工衛星等の構造材として広く用いられてい
る。
しかしながら従来の複合材の製造装置においては、上記
プリプしグ（８）を硬化させる時、形状寸法の誤差が不
可避的に発生する。そのためあらかじめ硬化時の変形を
見越して原形を製作するのであるが、含浸材（５）の含
浸量や熱硬化過程の微妙な差で上記変形は正確に予測し
がたい。従って人工衛星用部材のように高精度が要求さ
れる時製品の歩留りが悪いという欠点があった。
プリプしグ（８）を硬化させる時、形状寸法の誤差が不
可避的に発生する。そのためあらかじめ硬化時の変形を
見越して原形を製作するのであるが、含浸材（５）の含
浸量や熱硬化過程の微妙な差で上記変形は正確に予測し
がたい。従って人工衛星用部材のように高精度が要求さ
れる時製品の歩留りが悪いという欠点があった。
さらに上記プリプレグ（８）に穴加工を施すとき。
繊維ｆ２１を切断せざるを得ないため、全体の強度を低
下させてしまうという欠点があった。
下させてしまうという欠点があった。
近年高精度に成形された複合制の需要が高まってきてい
る所から、これらの欠点を解決する複合材の製造装置の
改良が望まれていた。
る所から、これらの欠点を解決する複合材の製造装置の
改良が望まれていた。
この発明は従来のこの種装置の問題点を解決するもので
以下図を用いて詳述する。
以下図を用いて詳述する。
第２図はこの発明の一実施例の構成を示す構成図で第１
図と共通な要素は省略している。第３図は制御機構の構
成を示すブロック図、第４図は位置検出機構の構成を示
すブロック図、第５図は処理の流れを示す流れ図、第６
図はプリプレグを説明する図である。図中１１）から（
８）は第１図に同じである。まず第２図において（９）
はローター（３ｂ）を上下移動させるローター移動機構
、００）はこのローター移動機構を構成するリニアモー
ターの固定子。
図と共通な要素は省略している。第３図は制御機構の構
成を示すブロック図、第４図は位置検出機構の構成を示
すブロック図、第５図は処理の流れを示す流れ図、第６
図はプリプレグを説明する図である。図中１１）から（
８）は第１図に同じである。まず第２図において（９）
はローター（３ｂ）を上下移動させるローター移動機構
、００）はこのローター移動機構を構成するリニアモー
ターの固定子。
圓はリニアモーターの移動子、鰺はこの移動子［１１）
とローター（３ｂ）を連結する連結棒、 （１４）はケ
ーブルαＪ経由上記ローター移動機構（９）に接続され
る制御機構、 ＋１５１はこの制御機構０勾にケーブル
ＯＪ経由接続される位置検出機構、αｅはこの位置検出
機構１１５ｉとマンドレル（７）に取りつけられた反射
鏡０ηとの間を往復する光束である。次に第３図におい
てαｌは中央処理装置（以下ＣＰＵと呼ぶ）９α９はＣ
ＰＵＱ１９と入力装置■、記憶装置ｔ２ｎ、駆動回路＠
及び位置検出機構＋１５１との間に接続され信号の入出
力を中継する入出力インタフェース、（イ）はローター
移動機構（９）の制御条件などをｃｐｕ（１秒へ入力す
る入力装置、（２Ｂは処理プログラムなどを記憶する記
憶装置。
とローター（３ｂ）を連結する連結棒、 （１４）はケ
ーブルαＪ経由上記ローター移動機構（９）に接続され
る制御機構、 ＋１５１はこの制御機構０勾にケーブル
ＯＪ経由接続される位置検出機構、αｅはこの位置検出
機構１１５ｉとマンドレル（７）に取りつけられた反射
鏡０ηとの間を往復する光束である。次に第３図におい
てαｌは中央処理装置（以下ＣＰＵと呼ぶ）９α９はＣ
ＰＵＱ１９と入力装置■、記憶装置ｔ２ｎ、駆動回路＠
及び位置検出機構＋１５１との間に接続され信号の入出
力を中継する入出力インタフェース、（イ）はローター
移動機構（９）の制御条件などをｃｐｕ（１秒へ入力す
る入力装置、（２Ｂは処理プログラムなどを記憶する記
憶装置。
＠はローター移動機構（９）にケーブル（１３）経由接
続される駆動機構である。次に第４図において（至）は
光束αｅを送出する光源、ｌ圓は光束αｅを集束するレ
ンズ、（至）は光束αｅを受光して電気信号に変換する
受光器、（イ）はこの受光器−にケーブルαＪ経由接続
される処理回路である。
続される駆動機構である。次に第４図において（至）は
光束αｅを送出する光源、ｌ圓は光束αｅを集束するレ
ンズ、（至）は光束αｅを受光して電気信号に変換する
受光器、（イ）はこの受光器−にケーブルαＪ経由接続
される処理回路である。
次にこの発明の詳細な説明する。第６図のＡでローター
移動機構（９）と位置検出機構（ｌωから構成される装
置検出信号との関係を決めるパラメータなどを入力装置
（イ）から入力する。次に第６図のＢでマンドレル（７
）の回転速度や遊動子（６）の運動速度などの初期設定
を行う。次に第６図のＤで処理を行う、この処理りにお
いて第６図Ｃの位置検出から構成される装置信号を処理
のタイミング調節に使用する。ここで第４図により位置
検出機構１１９の動作を説明する。光源□□□から送出
された光束（１６１はレンズ（財）で集束され第２図の
反射鏡Ｑ７１へ入射する。
移動機構（９）と位置検出機構（ｌωから構成される装
置検出信号との関係を決めるパラメータなどを入力装置
（イ）から入力する。次に第６図のＢでマンドレル（７
）の回転速度や遊動子（６）の運動速度などの初期設定
を行う。次に第６図のＤで処理を行う、この処理りにお
いて第６図Ｃの位置検出から構成される装置信号を処理
のタイミング調節に使用する。ここで第４図により位置
検出機構１１９の動作を説明する。光源□□□から送出
された光束（１６１はレンズ（財）で集束され第２図の
反射鏡Ｑ７１へ入射する。
マンドレル（７）の回転に伴って反射鏡αηも回転する
から１反射された光束ａＯを第４図の受光器（至）で受
光することでマンドレル（７）の回転状況を検出する事
ができる。上記受光器−で上記反射された光束（ＩＧＩ
を電気信号に変換し、処理回路（イ）でこの電気信号の
レベルや波形などを調節し位置検出信号としてケーブル
αＪ経由上記入出力インタフェース０饋へ入力する。こ
の位置検出信号はＣｐ Ｕ ｆ１８）にとりこまれ第６
図のＤでローター移動機構（９）を駆動するタイミング
信号として使用される。さて、第５図においてプリプレ
グ（８）にａで示された軸方向の非含浸部あるいはｂで
示された円形の非含浸部などを作ることによって、プリ
プレグ（８）を熱硬化させた後の整形を容易に行うこと
ができる。すなわちａのように非含浸部を形成すると、
とのａにおいてプリプレグ（８）の半径方向の寸法を微
調する。そして正確な形状寸法が得られてからａを含浸
し。
から１反射された光束ａＯを第４図の受光器（至）で受
光することでマンドレル（７）の回転状況を検出する事
ができる。上記受光器−で上記反射された光束（ＩＧＩ
を電気信号に変換し、処理回路（イ）でこの電気信号の
レベルや波形などを調節し位置検出信号としてケーブル
αＪ経由上記入出力インタフェース０饋へ入力する。こ
の位置検出信号はＣｐ Ｕ ｆ１８）にとりこまれ第６
図のＤでローター移動機構（９）を駆動するタイミング
信号として使用される。さて、第５図においてプリプレ
グ（８）にａで示された軸方向の非含浸部あるいはｂで
示された円形の非含浸部などを作ることによって、プリ
プレグ（８）を熱硬化させた後の整形を容易に行うこと
ができる。すなわちａのように非含浸部を形成すると、
とのａにおいてプリプレグ（８）の半径方向の寸法を微
調する。そして正確な形状寸法が得られてからａを含浸
し。
硬化させる。次にｂの円形の非含浸部を作ると。
繊維＋２１を切断せずａ部に穴をあけ、その周囲を含浸
し硬化させる。このようにして精度の高い複合材を製造
する事ができる。
し硬化させる。このようにして精度の高い複合材を製造
する事ができる。
次に第６図のＤでローター移動機構（９）を駆動する命
令がＣＰＵ（１３１から入出力インタフェースα９経由
駆動回路（支）へ送出される。第３図の駆動回路（２）
から駆動信号が送出されケーブルＯＪ経由ローター移動
機構（９）へ入力されると、固定子（１０１が上昇して
ローター（３ｂ）を含浸剤（５）から引き上げる。この
間。
令がＣＰＵ（１３１から入出力インタフェースα９経由
駆動回路（支）へ送出される。第３図の駆動回路（２）
から駆動信号が送出されケーブルＯＪ経由ローター移動
機構（９）へ入力されると、固定子（１０１が上昇して
ローター（３ｂ）を含浸剤（５）から引き上げる。この
間。
繊維１２＋に含浸剤（５）が付着しない。次にＣＰ Ｕ
（１１が駆動回路器へローター移動機構（９）を下降
させるよう命令すると第２図の移動子０Ｄが下降して繊
維ｔ２）に含浸剤（５）が付着するようになる。
（１１が駆動回路器へローター移動機構（９）を下降
させるよう命令すると第２図の移動子０Ｄが下降して繊
維ｔ２）に含浸剤（５）が付着するようになる。
以上のように第６図のＣ，Ｄ、Ｅのルーチンを繰り返す
と、第５図のプリプレグ（８）に示されたａやｂの非含
浸部が形成される。
と、第５図のプリプレグ（８）に示されたａやｂの非含
浸部が形成される。
以上説明したようＫこの発明によれば、プリプレグ（８
）の含浸を自由に制御することができるから。
）の含浸を自由に制御することができるから。
所要の部分に非含浸部を形成し、穴あけや寸法の微調整
を繊維１２）の切断無しに行うことができるから寸法精
度が高く、かつ強度の高い複合材を製造できる利点が生
ずる。さらに寸法の微調整を行うことができるため不良
品が無くなり格段に歩留りが向上する利点が生ずる。
を繊維１２）の切断無しに行うことができるから寸法精
度が高く、かつ強度の高い複合材を製造できる利点が生
ずる。さらに寸法の微調整を行うことができるため不良
品が無くなり格段に歩留りが向上する利点が生ずる。
第１図は従来の複合材の製造装置を示す構成図。
第２図はこの発明の複合材の製造装置を示す構成図、第
３図はこの発明による制御機構の構成ブロック図、第４
図はこの発明による位置検出機構の構成ブロック図、第
５図はこの発明の処理の流れを示す流れ図、第６図はこ
の発明により得られる複合材を形成するプリプレグを説
明する図である。 図中（１）はスプール、１２）は繊維、（３）はロータ
ー、（４）は容器、（５）は含浸材、（６）は遊動子、
（７）はマンドレル、（８）はプリプレグ、（９）はロ
ーター移動機構、α〔は固定子、αＤは移動子、 （１
２）は連結棒、α３）はケーブル、０４１は制御機構、
ｆ１５１は位置検出機Ｔｈ、 （１６１は光束。 （１７１は反射鏡、０秒は中央処理装置、０（ト）は入
出力インタフェース、□□□は入力装置、 （２１＋は
記憶装置、＠は駆動回路、（２３Ｉは光源、 １２４１
はレンズ、（２）は受光器。 （イ）は処理回路である。 なお９図中同一または相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人大岩増雄 第１図
３図はこの発明による制御機構の構成ブロック図、第４
図はこの発明による位置検出機構の構成ブロック図、第
５図はこの発明の処理の流れを示す流れ図、第６図はこ
の発明により得られる複合材を形成するプリプレグを説
明する図である。 図中（１）はスプール、１２）は繊維、（３）はロータ
ー、（４）は容器、（５）は含浸材、（６）は遊動子、
（７）はマンドレル、（８）はプリプレグ、（９）はロ
ーター移動機構、α〔は固定子、αＤは移動子、 （１
２）は連結棒、α３）はケーブル、０４１は制御機構、
ｆ１５１は位置検出機Ｔｈ、 （１６１は光束。 （１７１は反射鏡、０秒は中央処理装置、０（ト）は入
出力インタフェース、□□□は入力装置、 （２１＋は
記憶装置、＠は駆動回路、（２３Ｉは光源、 １２４１
はレンズ、（２）は受光器。 （イ）は処理回路である。 なお９図中同一または相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人大岩増雄 第１図
Claims (1)
- 高分子材の繊維を巻いたスプールと、上記含浸材を収容
する容器と、上記スプールに巻かれた繊維を上記容器内
の含浸材に含浸させて移送するローターと、上記ロータ
ーで移送され上記含浸材が含浸された上記繊維を巻きと
るマンドレルとを備え、このマンドレル上にプリプレグ
を形成する複合材の製造装置において、上記ローターを
上下方向に移動させるローター移動機構と、上記マンド
レルの回転位置を検出しその位置信号を送出する位置検
出機構と、上記位置信号を基準にして上記ローター移動
機構の上下運動を制御する制御機構とを具備し、上記ロ
ーターを所定のシーケンスで下降させて上記繊維を上記
含浸材に浸し、あるいは上昇させて上記繊維を上記含浸
材から分離することにより上記プリプレグに所定の非含
浸部を形成することを特徴とする複合材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11377283A JPS606421A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 複合材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11377283A JPS606421A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 複合材の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606421A true JPS606421A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14620734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11377283A Pending JPS606421A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 複合材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319337A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-27 | Tobishima Kensetsu Kk | ケ−ソン製作据付用浮ドツク |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11377283A patent/JPS606421A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319337A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-27 | Tobishima Kensetsu Kk | ケ−ソン製作据付用浮ドツク |
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