WO2015199033A1 - プリプレグ切断積層装置 - Google Patents

プリプレグ切断積層装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015199033A1
WO2015199033A1 PCT/JP2015/067903 JP2015067903W WO2015199033A1 WO 2015199033 A1 WO2015199033 A1 WO 2015199033A1 JP 2015067903 W JP2015067903 W JP 2015067903W WO 2015199033 A1 WO2015199033 A1 WO 2015199033A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
prepreg
punching
laminating
punching die
work
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/067903
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
芳幸 和田
拓紀 油井
章太郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to CN201580011663.6A priority Critical patent/CN106061696B/zh
Priority to KR1020167025807A priority patent/KR101897382B1/ko
Publication of WO2015199033A1 publication Critical patent/WO2015199033A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/40—Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type
    • B26F1/42—Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type having a pressure roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/40—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/44—Cutters therefor; Dies therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/02—Making preforms by dividing preformed material, e.g. sheets, rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0033—Cutting members therefor assembled from multiple blades

Definitions

  • the present disclosure relates to a prepreg cutting and laminating apparatus.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2014-128043, filed on June 23, 2014, the content of which is incorporated herein by reference.
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • GFRP Glass Fiber Reinforced Plastics
  • Patent Literatures 2 and 5 also disclose a process of cutting out a prepreg into a predetermined shape and laminating a plurality of the cut-out prepregs.
  • Patent Literatures 3 and 4 disclose steps of performing cutting and laminating on an object to be treated.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a prepreg cutting and laminating apparatus in which the formation of prepreg pieces and the lamination of the prepreg pieces are automated to improve productivity.
  • a first aspect of the present disclosure is a prepreg cutting and laminating apparatus, which is a punching machine for punching out prepreg pieces from a work formed from a prepreg sheet made of a matrix resin and reinforcing fibers, and a laminating machine for laminating prepreg pieces.
  • the punching machine punches the prepreg piece by the punching blade by pressing one of the work and the punching blade corresponding to the shape of the prepreg piece against the other, or by pressing both of them.
  • the press mechanism is a roller press.
  • the punching machine has a cutting die provided with a cutting blade, and moves a work disposed on the punching blade of the cutting die toward the roller press together with the cutting die. Or, by moving the roller press toward the punching die, or moving both the roller press and the punching die toward each other, the workpiece is passed through the roller press together with the punching die, and the prepreg piece is cut by the punching blade. It is configured to be punchable.
  • the punching die has a plurality of punching blades corresponding to the plurality of prepreg pieces.
  • the laminating machine is configured to laminate the prepreg pieces in a preset order.
  • the work is formed by laminating a plurality of prepreg sheets.
  • a seventh aspect of the present disclosure is the welding machine according to any one of the first to sixth aspects, wherein the laminating machine welds and temporarily holds the prepreg pieces to be laminated when laminating the plurality of prepreg pieces. Have.
  • a prepreg piece can be formed by punching a prepreg piece from a work with a punching machine, and furthermore, a prepreg piece can be laminated by the laminating machine. Stacking can be automated. Therefore, the productivity of the member produced by laminating the prepreg pieces can be improved.
  • a press is used in which the punching blade punches out the prepreg piece by pressing one of the work and the punching blade corresponding to the shape of the prepreg piece against the other, or by pressing the both together. It has a mechanism. Therefore, for example, by passing the work through the press mechanism, it is possible to automatically form the prepreg piece, and also to transfer the formed prepreg piece at the same time. Therefore, the productivity of the member made by laminating the prepreg pieces can be further improved.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an embodiment of a prepreg cutting and laminating apparatus of the present disclosure. It is a top view which shows schematic structure of a punching die. It is a side view which shows schematic structure of a roller press. It is a side view which shows schematic structure of the roller press of a modification.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an embodiment of a prepreg cutting and laminating apparatus of the present disclosure.
  • the prepreg cutting and laminating apparatus 1 laminates the prepreg pieces P in the preset order by punching out the prepreg pieces P (see FIG. 2) from the automatic conveyance device 2 and the work W formed from the prepreg sheets.
  • a laminating machine 4 and a laminated body transfer machine 5 are provided.
  • the prepreg sheet is formed by impregnating a reinforcing resin such as carbon fiber or glass fiber with a thermoplastic resin or thermosetting resin as a matrix resin to a thickness of about 50 to 300 ⁇ m, and the reinforcing fibers are aligned in a certain direction, It is oriented and formed.
  • a thermoplastic resin is used as the matrix resin.
  • four such prepreg sheets (four sheets) are stacked (stacked) to form the work W. That is, in the work W, four layers of prepreg sheets are stacked in the previous step, and are temporarily welded and integrated.
  • the work W is, for example, a prepreg sheet having a reinforcing fiber orientation of “0 °”, a “+ 45 °” prepreg sheet, a “0 °” prepreg sheet, and a “-45 °” prepreg sheet in this order. Laminated to form a quasi-isotropic sheet. However, in place of the “+ 45 °” prepreg sheet, a “+ 30 °” or “+ 60 °” prepreg sheet is used, and in place of the “-45 °” prepreg sheet, “-30 °” or “ ⁇ 60 °” The prepreg sheet of may be used.
  • the automatic transfer machine 2 is formed in a rectangular shape in plan view, and is formed to include a conveyor for automatically transferring the workpiece W.
  • the automatic conveyance device 2 is configured to automatically convey the punching die 6. That is, the automatic transfer machine 2 has a first position R1 to which the work W is supplied, a second position R2 where the roller press 7 (press mechanism) constituting the punching machine 3 is disposed, and a prepreg piece punched out from the work W
  • a forward path 2a having a third position R3 at which P is taken out from the die 6, and a return path 2b formed on the opposite side (lower side in FIG. 1) of the forward path 2a .
  • the automatic transfer machine 2 sets the punching die 6 at the first position R1, the second position R2, and the third position in a state where the work W is disposed on the punching die 6 as shown by arrow A in FIG. Transport in the order of R3. After the punching die 6 is conveyed in the order of the first position R1, the second position R2 and the third position R3 as shown by the arrow B in FIG. 1, it is circulated to the first position R1 through the return path 2b.
  • FIG. 2 which is a plan view of the punching die 6, it has a die main body 8 having a rectangular bottom plate 6a, and a punching blade 9 provided on the bottom plate 6a.
  • the punching blade 9 has an annular shape corresponding to the shape of the prepreg piece P cut out (cut) from the work W, that is, the outer shape of the prepreg piece P, and the tip (upper end) of the punching blade 9 is a sharp blade.
  • the punching die 6 is provided with a plurality (6 in FIG. 2) of punching blades 9.
  • the punching blades 9 correspond to the shape (outer shape) of the prepreg piece P. Therefore, although the shapes of the punching blades 9 are different from each other, some of the punching blades 9 may have the same shape.
  • the work W is disposed on such a punching blade 9 and set in the punching die 6.
  • “on the drafting blade 9” means “the cutting edge side of the drafting blade 9" in the present disclosure, and does not mean only “upper” in the vertical direction. Therefore, for example, even when the punching die 6 is disposed on the workpiece W with the punching blade 9 directed downward in the vertical direction, the work W is positioned on the cutting edge side of the punching blade 9, and such an embodiment is also disclosed. Are included in “on the cutting blade 9”.
  • a lid 10 is detachably attached to the punching die 6.
  • the lid 10 is attached to the mold 6 by a mounting / removal device (not shown) and removed from the mold 6.
  • the mounting and demounting device is formed by a suction device having a plurality of suction pads that perform suction and release by ON / OFF of vacuum suction.
  • This attachment / detachment device is disposed at both the first position R1 and the third position R3 of the automatic conveyance device 2 shown in FIG.
  • the mounting and demounting device disposed at the first position R1 sucks and holds the lid 10 when setting the work W in the punching die 6, opens the punching die 6, and sets the lid 10 after the work W is set.
  • the attaching / detaching device disposed at the third position R3 sucks and holds the lid 10 from the punching die 6 after passing through the roller press 7, opens the punching die 6, picks up the prepreg piece P, and then covers the lid 10 Wear it.
  • the punching machine 3 has a roller press 7 and a punching die 6 in the present embodiment.
  • the roller press 7 has a pair of rollers 7a arranged up and down as shown in FIG. 3A, and a drive motor 7b for rotating the rollers 7a.
  • the pair of rollers 7a are rotatably disposed facing each other at a predetermined interval corresponding to the thickness of the punching die 6 (including the lid 10), and are conveyed by the automatic conveyance machine 2 between them. By passing the punching die 6, the punching die 6 is pressurized.
  • the punching machine 3 having the roller press 7 and the punching die 6 has the work W in the punching die 6 as the punching blade 9 via the punching die 6 and the lid 10 between the pair of rollers 7 a of the roller press 7.
  • the prepreg piece P is punched out of the work W by the punching blade 9 by applying pressure and pressing.
  • both the work W and the punch 9 are pressed through the punch 6 and the lid 10, and both the work W and the punch 9 are Are pressed against each other. That is, both of the pair of rollers 7a (both 7a ′ and 7a ′ ′ in FIG. 3A) are configured to be vertically movable with respect to the punching die 6.
  • One of the roller press 7 may be pressed against the other without pressing the work W and the punching blade 9 against each other as described above. That is, only one of the pair of rollers 7a in FIG.
  • the upper roller 7a ′ can move up and down with respect to the punching die 6, and the other (lower roller 7a ′ ′) is a punching die. It may be fixed to six. Alternatively, only one of the pair of rollers 7a in FIG. 3A (for example, the lower roller 7a ′ ′) can move up and down with respect to the die 6, and the other (upper roller 7a ′) is a die It may be fixed to six. That is, even if both the workpiece W and the punching blade 9 are pressurized, only one side may be pressurized. Further, as shown in FIG.
  • the roller press 7 is used as the punching die 6.
  • the punching die 6 is moved in the direction of the arrow D2, or by moving both the roller press 7 and the punching die 6 in the direction of the arrow D1 and in the direction of the arrow D2. You may pass between the rollers 7a.
  • the laminating machine 4 has a picking device 11 and a temporary tacking laminating device 13 having a welding machine 12.
  • the picking device 11 has a gripping hand 14 having a gripping machine such as a suction pad, and a moving device 15 for moving the gripping hand 14.
  • the moving device 15 holds the first moving rail 15a for moving the gripping hand 14 between the third position R3 of the automatic conveyance device 2 and the temporarily fixed laminating device 13 disposed on the side of the third position R3, and It has a pair of second moving rails 15 b for moving the first moving rails 15 a holding the hand 14 in parallel with the forward path 2 a of the automatic conveyance device 2.
  • a driving device (not shown) for moving the gripping hand 14 is provided on the first moving rail 15a, and a driving device (not shown) for moving the first moving rail 15a on the pair of second moving rails 15b. Is provided. With such a configuration, the moving device 15 moves the gripping hand 14 in parallel with the forward path 2 a of the automatic conveyance device 2 and moves between the third position R 3 and the temporarily fixed laminating device 13.
  • the gripping hand 14 has a plurality of gripping machines, which are suction pads that perform suction and release by, for example, ON / OFF of vacuum suction, and the prepreg machines P in the punching die 6 are transferred to the third position R3. Hold it. Then, it is moved onto the temporary tacking laminating device 13 by the moving device 15, and the prepreg piece P held on the temporary tacking laminating device 13 is released and placed at a predetermined position. At that time, since a plurality of prepreg pieces P are formed by the plurality of punching blades 9 in the punching die 6, one prepreg piece P is held by each holding machine, and provisionally set in a preset order. The stacker 13 is moved and placed on the stacker 13.
  • gripping machines which are suction pads that perform suction and release by, for example, ON / OFF of vacuum suction
  • a control unit (not shown) is provided in the picking device 11, and in which position in the punching die 6 the prepreg pieces P are disposed, and in what order these prepreg pieces P are laminated It is input in advance. Therefore, the gripping hand 14 is moved by the moving device 15 based on the input data, and each of the prepreg pieces P is gripped by the gripping machine. Then, the gripping hand 14 is moved onto the temporary tacking laminating device 13 by the moving device 15, and the prepreg pieces P are placed on the temporary tacking laminating device 13 in the order set in advance by each gripping machine. That is, the prepreg pieces P to be placed second and subsequent ones are laminated (stacked) on the prepreg pieces P placed thereon. Under such a configuration, the laminating machine 4 laminates the prepreg pieces P in a preset order.
  • the number of gripping machines provided on the gripping hand 14 is not particularly limited, and any number can be provided.
  • any number can be provided.
  • the same number or more as the number of prepreg pieces P in the punching die 6 is provided, after each prepreg piece P is simultaneously gripped by each gripping machine and the gripping hand 14 is moved onto the temporary tacking laminating apparatus 13 The prepreg pieces P are placed (laminated) in order.
  • all the prepreg pieces P are sequentially placed (laminated) by reciprocating the gripping hand 14 a plurality of times.
  • the temporary tacking laminating apparatus 13 has a table 16 for mounting the prepreg piece P and two welding machines 12. Prepreg pieces P are placed (laminated) on the table 16 by the gripping hand 14.
  • an ultrasonic welding machine is used as the welding machine 12, and the ultrasonic welding machine is disposed movably within a preset range by a moving mechanism 17.
  • the base of the table 16 is provided with a cylinder guide (not shown).
  • the cylinder of the cylinder guide is provided with a comb-like claw plate for holding the stacked works W at the time of welding by the welding machine 12. Under such a configuration, an extra bulge (rolling) of the laminated prepreg piece P is pressed and can be temporarily fixed (welded) in a flat state.
  • the ultrasonic welding machine (welding machine 12) has an indenter (not shown), presses the indenter against the work, ultrasonically vibrates the indenter to melt the thermoplastic resin that is the matrix resin, and then cools it. By solidifying, the stacked prepreg pieces P are temporarily fixed by welding.
  • the prepreg piece P is newly laminated by the welding machine 12 every time the prepreg piece P is newly laminated by the holding hand 14 with respect to the prepreg piece P placed in advance. It fixes temporarily by welding to the prepreg piece P mounted previously.
  • the stack transferer 5 transfers the stacker of the prepreg pieces P stacked and temporarily fixed by the stacker 4 from the top of the table 16 and moves the transferer main body 18 to move. And a rail 19.
  • the transfer machine main body 18 has two support bars 18 a and an air cylinder (not shown) for moving the support bars 18 a up and down, and the support bars 18 a are mounted on the table 16 of the prepreg piece P. The bottom of the stack is supported, and the stack is lifted by lifting and lowering with an air cylinder, and then the stack is unloaded. With such a configuration, the transfer machine main body 18 supports the stack on the table 16 and then moves along the moving rail 19 by a drive device (not shown) to transfer the stack onto the temporary placement table 20.
  • a work W is prepared.
  • the workpiece W is transferred from the previous step of laminating the prepreg sheets to form the workpiece W, and is prepared by being disposed near the first position R1 in the automatic conveyance machine 2. Therefore, the workpiece W prepared in this manner is placed in the punching die 6 disposed on the first position R1 by a robot arm (not shown).
  • the lid 10 is removed by the attaching / detaching device and held in that state. Therefore, the work W can be placed directly on the punching blade 9 in the punching die 6.
  • the placement of the work W in the punching die 6 may be performed manually without using the robot arm.
  • the punching die 6 After the work W is placed in the punching die 6, the lid 10 held by the attaching and detaching device is attached to the punching die 6 again. Then, after the deposition, as shown by the arrow B in FIG. 1, the punching die 6 is moved by the automatic conveyance device 2 from the first position R1 to the second position R2 where the roller press 7 is disposed. Furthermore, by moving the punching die 6 to the third position R3, as shown by arrow D1 in FIG. 3A, the punching die 6 is passed between the upper roller 7a and the lower roller 7a in the roller press 7.
  • the lid 10 and the punching die 6 are respectively pressed by the rollers 7 a, so that the work W and the punching blade 9 are pressed in the direction of each other through the lid 10 and the punching die 6, and the workpiece W Is punched into a prepreg piece P of a desired shape shown by a two-dot chain line in FIG.
  • the punching die 6 After passing the roller press 7 and transferring the punching die 6 to the third position R3 as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the punching die 6 is once stopped and the lid 10 is removed again by the attaching / detaching device.
  • the picking device 11 of the laminating machine 4 is operated, and the prepreg piece P in the punch 6 is gripped by the gripping hand 14. Then, the gripping hand 14 is moved by the moving device 15, and the held prepreg pieces P are placed (stacked) on the table 16 of the temporarily fixed laminating device 13 in the order set in advance.
  • the first prepreg piece P is placed, and the second prepreg piece P is stacked (stacked) on the first prepreg piece P, a predetermined point is welded by the welding machine 12 and temporarily fixed. Subsequently, a new prepreg piece P is stacked on the temporarily fixed laminate, and welding (temporary fixing) is performed again.
  • all the prepreg pieces P are sequentially laminated, and welding (temporary fixing) is performed for each sheet.
  • the laminate is transferred to the temporary placement table 20 by the laminate transfer machine 5 and subjected to a post process. .
  • the lid 10 held by the attaching / detaching device is adhered to the punching die 6 again.
  • the punch 6 is moved by the automatic conveyance device 2 to move the return path 2b to the first position R1 of the forward path 2a.
  • the lid 10 is removed by the attaching / detaching device, and the punching die 6 moved onto the first position R1 takes out the remaining after removing the work W by the robot arm or the hand, that is, the remaining after punching out the prepreg piece P by the punching blade 9. .
  • one punching die 6 is circulated in the forward path 2a and the backward path 2b of the automatic transfer machine 2, the work W is set and the prepreg piece P is punched in the forward path 2a, and the prepreg piece P is removed (prepreg piece P
  • the above steps may be sequentially performed by using a plurality of (for example, two) punches 6 and circulating them through the forward path 2a and the return path 2b of the automatic conveyance machine 2. That is, when one punching die 6 is operated in the forward path 2a, the production efficiency of the laminate formed from the prepreg piece P can be enhanced by causing the other punching die 6 to stand by in the return path 2b. .
  • the prepreg pieces P can be formed by punching out the prepreg pieces P from the work W by the punching machine 3, and furthermore, the prepreg pieces P can be laminated by the laminating machine 4. Therefore, the productivity of the member made by laminating the prepreg pieces P can be improved by the automation of the formation of the prepreg pieces P and the lamination of the prepreg pieces P. Further, the punching machine 3 presses one of the work W and the punching blade 9 corresponding to the shape of the prepreg piece P against the other, or by pressing the both together, the prepreg piece by the punching blade 9 It has a roller press 7 that punches out P.
  • the work W is disposed on the punching blade 9 of the punching die 6 and is moved along with the punching die 6 toward the roller press 7 or the roller press 7 is moved toward the punching die 6 Alternatively, the work W is passed through the roller press 7 together with the punching die 6 by moving both the roller press 7 and the punching die toward each other. Therefore, as compared with the case where the workpiece W is directly passed through the roller press 7, the roller press 7 is not soiled, maintenance of the roller press 7 is facilitated, and formation of the prepreg piece P is stabilized. Therefore, the productivity of the member made by laminating the prepreg pieces P can be further improved.
  • the punching die 6 has a plurality of punching blades 9 corresponding to a plurality of prepreg pieces P, a plurality of prepreg pieces P can be formed by punching at one time, so that the prepreg pieces P are laminated.
  • the productivity of members can be improved.
  • the laminating machine 4 is configured to laminate the prepreg pieces P in a preset order, a plurality of prepreg pieces P formed by punching at one time are laminated in order to obtain a desired three-dimensional shape. Can be
  • the productivity of a member formed by laminating the prepreg pieces P is improved as compared to the case where the work of a single-layer prepreg sheet is punched out.
  • a laminated body with high strength can be efficiently produced by using a work in which the orientation direction of the reinforcing fibers is adjusted in a predetermined direction among a plurality of prepreg sheets and the pseudo-isotropic sheet is formed.
  • the laminating machine 4 since the laminating machine 4 has the welding machine 12 for welding and temporarily holding the prepreg pieces P to be laminated, the laminated prepreg pieces P are displaced and the shape of the laminated body is desired shape It is possible to eliminate the possibility of failure. Thereby, the non-defective rate of the obtained laminate can be increased, and therefore, the productivity of a member formed by laminating the prepreg pieces P can be improved.
  • this indication is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the main point of this indication.
  • the prepreg piece P is placed on the table 16 by the gripping hand 14 and welding (temporary tacking) is performed by the welding machine 12 in that state.
  • a moving unit (not shown) for moving the prepreg piece P is provided on the table 16, and the place on which the prepreg piece P is placed by the gripping hand 14 and the place on which welding is performed by the welding machine 12 are on the table 16. You may divide by.
  • the prepreg piece P is placed on the table 16 by the holding hand 14, the prepreg piece P is moved to a place where welding is performed by the moving unit, and then welding (temporarily fixing) is performed by the welding machine 12. Further, after welding, the prepreg piece P temporarily fixed by the moving part is returned to the original position, and a new prepreg piece P is placed (laminated) on the prepreg piece P.
  • the desired laminate can be obtained by sequentially repeating this.
  • thermoplastic resin was used as a matrix resin in the said embodiment, a thermosetting resin can also be used.
  • four layers (four sheets) of prepreg sheets are stacked (laminated) to form the work W.
  • the work W is formed of a prepreg sheet, the work W is formed of a single layer of prepreg sheets.
  • two layers, three layers, or five layers or more may be formed.
  • the number of punching blades 9 in the punching die 6 and the number of welding machines 12 in the laminating machine 4 can be arbitrarily set.
  • the work W is disposed in the cutting die 6 provided with the cutting blade 9, and the work W is passed through the roller press 7 together with the cutting die 6 (see FIGS. 1 to 3A).
  • FIG. 1 the work W is passed through the roller press 7 together with the cutting die 6 (see FIGS. 1 to 3A).
  • the work W is moved toward the roller press 7 in the direction of the arrow D1 without using a punching die, or The roller press 7 is moved toward the work W in the direction of arrow D2, or the work W is pressed by moving both the roller press 7 and the work W toward each other in the direction of arrow D1 and the direction of arrow D2. 7, and the prepreg piece P may be punched out of the work W by a punching blade.
  • roller press 7 is used as a press mechanism in the said embodiment, this indication is not limited to this, You may substitute and use press mechanisms, such as a punching press, to a roller press.
  • the productivity of a member formed by laminating the prepreg pieces can be improved because the formation of the prepreg pieces and the lamination of the prepreg pieces can be automated.
  • a press mechanism it is possible to automatically form a prepreg piece and also to transfer the formed prepreg piece at the same time, and the productivity of the member made by laminating the prepreg pieces Can be further improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

マトリックス樹脂と強化繊維とを有するプリプレグシートから形成されるワーク（Ｗ）からプリプレグ片（Ｐ）を打ち抜く打ち抜き機（３）と、プリプレグ片（Ｐ）を積層する積層機（４）と、を備えるプリプレグ切断積層装置（１）である。打ち抜き機（３）は、ワーク（Ｗ）とプリプレグ片（Ｐ）の形状に対応する抜き刃（９）とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃（９）によりプリプレグ片（Ｐ）を打ち抜かせる、プレス機構（７）を有している。

Description

プリプレグ切断積層装置
本開示は、プリプレグ切断積層装置に関する。
本願は、２０１４年６月２３日に日本国に出願された特願２０１４－１２８０４３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、炭素繊維やガラス繊維を強化繊維として用いたＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）やＧＦＲＰ（Ｇｌａｓｓ　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）は、軽量で高い耐久性を有することから、自動車や航空機などを構成する各種の部材として用いられている。このようなＣＦＲＰやＧＦＲＰを成形する方法としては、まず、強化繊維と樹脂とから作られる厚さ数十～数百μｍ程度のプリプレグシートを形成する。次いで、このプリプレグシートから外形が少しずつ異なるプリプレグ片を例えば打ち抜きによって切り出す。その後、切り出したプリプレグ片を決められた順番で複数枚積層し、所望の３次元形状に形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献２、５にも、プリプレグを所定の形状に切り抜き、切り抜いたプリプレグを複数枚積層する工程が開示されている。
特許文献３，４には、被処理物に対して、切り抜きや積層を行う工程が開示されている。
日本国特表２０１４－５０９２７０号公報 日本国特開２０１０－２３４４９号公報 日本国特開平１１－２０７７３９号公報 日本国特開平７－１３６９９７号公報 日本国特開２００１－３３４５９７号公報
プリプレグ片を用いて３次元形状を形成する場合には、プリプレグ片を例えば十数枚あるいはそれ以上積層し、最終的に加熱、加圧して所望の形状にする。従って、特にプリプレグシートからプリプレグ片を形成する工程、さらには形成したプリプレグ片を積層する工程の簡略化が、上記構成部材の生産性を向上し、コストを低減するうえで重要である。
　本開示は上記事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、プリプレグ片の形成、及びプリプレグ片の積層を自動化して生産性を向上した、プリプレグ切断積層装置を提供することにある。
　本開示の第１の態様は、プリプレグ切断積層装置であって、マトリックス樹脂と強化繊維とから作られるプリプレグシートから形成されるワークからプリプレグ片を打ち抜く打ち抜き機と、プリプレグ片を積層する積層機と、を備え、打ち抜き機は、ワークとプリプレグ片の形状に対応する抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を有している。
　本開示の第２の態様は、第１の態様において、プレス機構はローラープレスである。
　本開示の第３の態様は、第２の態様において、打ち抜き機は、抜き刃を備える抜き型を有し、抜き型の抜き刃上に配置されたワークを抜き型とともにローラープレスに向けて移動させ、もしくは、ローラープレスを抜き型に向けて移動させ、もしくは、ローラープレスと抜き型の双方を互いに向けて移動させることによってワークを抜き型とともにローラープレスに通すことで、抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせるように構成されている。
　本開示の第４の態様は、第２又は第３の態様において、抜き型は、複数のプリプレグ片に対応して抜き刃を複数有している。
本開示の第５の態様は、第４の態様において、積層機は、プリプレグ片を予め設定された順番に積層するように構成されている。
　本開示の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様において、ワークは、複数のプリプレグシートが積層されて形成されている。
　本開示の第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様において、積層機は、複数のプリプレグ片を積層する際、積層されるプリプレグ片間を溶着して仮止めする溶着機を有している。
　本開示のプリプレグ切断積層装置によれば、打ち抜き機によってワークからプリプレグ片を打ち抜くことでプリプレグ片を形成し、更に積層機によってプリプレグ片を積層することができるため、プリプレグ片の形成及びプリプレグ片の積層が自動化できる。そのため、プリプレグ片を積層して作られる部材の生産性を向上することができる。また、打ち抜き機が、ワークとプリプレグ片の形状に対応する抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を有している。そのため、例えばワークをプレス機構に通すことでプリプレグ片の形成を自動的に行うことができるとともに、形成したプリプレグ片の移送も同時に行うことができる。従って、プリプレグ片を積層して作られる部材の生産性をより向上することができる。
本開示のプリプレグ切断積層装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。 抜き型の概略構成を示す平面図である。 ローラープレスの概略構成を示す側面図である。 変形例のローラープレスの概略構成を示す側面図である。
　以下、図面を参照して本開示のプリプレグ切断積層装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
　図１は、本開示のプリプレグ切断積層装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。
このプリプレグ切断積層装置１は、自動搬送機２と、プリプレグシートから形成されるワークＷよりプリプレグ片Ｐ（図２参照）を打ち抜く打ち抜き機３と、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層する積層機４と、積層体移載機５と、を備えている。
　プリプレグシートは、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維にマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が含浸させられて５０～３００μｍ程度の厚さに形成され、強化繊維が一定方向に揃えられ、配向されて形成されている。なお、本実施形態では、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂が用いられている。また、本実施形態では、このようなプリプレグシートが４層（４枚）重ねられて（積層されて）ワークＷが形成されている。すなわち、ワークＷは、前工程にてプリプレグシートが４層重ねられ、仮溶着されて一体化されている。
　その際、このワークＷは、例えば強化繊維の配向方向が「０°」のプリプレグシート、「＋４５°」のプリプレグシート、「０°」のプリプレグシート、「－４５°」のプリプレグシートがこの順番に積層され、疑似等方シートに形成されている。ただし、「＋４５°」のプリプレグシートに代えて「＋３０°」や「＋６０°」のプリプレグシートが用いられ、「－４５°」のプリプレグシートに代えて「－３０°」や「－６０°」のプリプレグシートが用いられていてもよい。ここで、「＋４５°」等の符号の「＋」は、強化繊維の配向方向が反時計回り方向にシフトしていることを示しており、「－４５°」等の符号の「－」は、時計回り方向にシフトしていることを示している。
　自動搬送機２は、平面視矩形状に形成され、ワークＷを自動搬送するコンベアを備えて形成されている。本実施形態では、ワークＷは可動式の抜き型６上に配置されて抜き型６とともに搬送されるため、自動搬送機２は、抜き型６を自動搬送するように構成されている。すなわち、自動搬送機２は、ワークＷが供給される第１位置Ｒ１と、打ち抜き機３を構成するローラープレス７（プレス機構）を配した第２位置Ｒ２と、ワークＷから打ち抜かれたプリプレグ片Ｐが抜き型６から取り出される第３位置Ｒ３と、を有する往路２ａと、この往路２ａの反対の側（図１中の下側）に形成された復路２ｂとを有して形成されている。
　このような構成によって自動搬送機２は、図１中に矢印Ａで示すようにワークＷを抜き型６上に配置した状態で抜き型６を第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３の順に搬送する。図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３の順に搬送した後、復路２ｂを経て第１位置Ｒ１に循環させる。
　抜き型６の平面図である図２に示されるように、矩形状の底板６ａを有する型本体８と、底板６ａに設けられた抜き刃９とを有している。抜き刃９は、ワークＷから切り出す（切断する）プリプレグ片Ｐの形状、すなわちプリプレグ片Ｐの外形に対応した環状で、抜き刃９の先端部（上端部）が尖った刃になっている。本実施形態では、抜き型６には抜き刃９が複数（図２では６つ）設けられている。これら抜き刃９は、プリプレグ片Ｐの形状（外形）に対応している。そのため、抜き刃９の形状がそれぞれ異なっているが、一部の抜き刃９が同じ形状であってもよい。
　このような抜き刃９上に、ワークＷが配置され、抜き型６にセットされる。ここで、「抜き刃９上」とは、本開示では「抜き刃９の刃先側」を意味しており、鉛直方向における「上」のみを意味しない。したがって、例えばワークＷの上に、抜き刃９を鉛直方向下方に向けて抜き型６を配置しても、抜き刃９の刃先側にワークＷが位置することから、このような形態も本開示における「抜き刃９上」に含まれる。
　また、抜き型６には、図２中に二点鎖線で示すように蓋体１０が着脱自在に被着される。蓋体１０は、図示しない着脱装置によって抜き型６に被着させられ、また、抜き型６から取り外される。
　着脱装置は、本実施形態では真空吸着のＯＮ／ＯＦＦにより吸着、解放を行う複数の吸着パッドを有した吸着装置によって形成されている。この着脱装置は、図１に示す自動搬送機２の第１位置Ｒ１と第３位置Ｒ３の両方に配置されている。第１位置Ｒ１に配置された着脱装置は、抜き型６内にワークＷをセットする際に蓋体１０を吸着保持して抜き型６を開き、ワークＷのセット後に蓋体１０を抜き型６に被着する。第３位置Ｒ３に配置された着脱装置は、ローラープレス７を通過した後の抜き型６から蓋体１０を吸着保持して抜き型６を開き、プリプレグ片Ｐをピックアップした後に蓋体１０を被着する。
　打ち抜き機３は、本実施形態ではローラープレス７と抜き型６とを有する。ローラープレス７は、図３Ａに示すように上下に配置された一対のローラー７ａと、これらローラー７ａを回転させるための駆動モータ７ｂとを有する。一対のローラー７ａは、抜き型６（蓋体１０を含む）の厚さに対応した所定間隔をあけて回転可能に対向して配置されており、これらの間に自動搬送機２で搬送されてきた抜き型６を通過させることにより、抜き型６を加圧する。
　従って、ローラープレス７と抜き型６とを有する打ち抜き機３は、ローラープレス７の一対のローラー７ａ間において、抜き型６や蓋体１０を介して抜き型６内のワークＷを抜き刃９に対して加圧し、押し当てることにより、抜き刃９によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜かせる。
　なお、本実施形態では一対のローラー７ａ間に抜き型６を通すことで、抜き型６や蓋体１０を介してワークＷと抜き刃９の両方を加圧し、ワークＷと抜き刃９の双方を互いに押し当てている。つまり、一対のローラー７ａの両方（図３Ａにおける７ａ’、７ａ’’の双方）が、抜き型６に対して上下動可能に構成されている。ローラープレス７としては、このようにワークＷと抜き刃９の双方を互いに押し当てることなく、一方を他方に対して押し当ててもよい。つまり、図３Ａにおける、一対のローラー７ａのうち、片方（例えば上側のローラー７ａ’）のみが抜き型６に対して上下動可能であり、もう片方（下側のローラー７ａ’’）は抜き型６に対して固定されていても良い。もしくは、図３Ａにおける、一対のローラー７ａのうち、片方（例えば下側のローラー７ａ’’）のみが抜き型６に対して上下動可能であり、もう片方（上側のローラー７ａ’）は抜き型６に対して固定されていても良い。すなわち、ワークＷと抜き刃９の両方を加圧しても、一方の側のみを加圧してもよい。
また、図３Ａに示すように、抜き型６を矢印Ｄ１の方向に移動させることで抜き型６をローラープレス７の一対のローラー７ａ間に通すのに代えて、ローラープレス７を抜き型６に向けて矢印Ｄ２の方向に移動させ、もしくは、ローラープレス７と抜き型６の双方を互いに向けて矢印Ｄ１の方向及び矢印Ｄ２の方向に移動させることで、抜き型６をローラープレス７の一対のローラー７ａ間に通してもよい。
　図１に示すように積層機４は、ピッキング装置１１と、溶着機１２を有する仮止め積層装置１３とを有している。ピッキング装置１１は、吸着パッド等の把持機を有した把持ハンド１４と、この把持ハンド１４を移動させる移動装置１５とを有している。移動装置１５は、自動搬送機２の第３位置Ｒ３とこの第３位置Ｒ３の側方に配置された仮止め積層装置１３との間において把持ハンド１４を移動させる第１移動レール１５ａと、把持ハンド１４を保持した第１移動レール１５ａを自動搬送機２の往路２ａと平行に移動させる一対の第２移動レール１５ｂと、を有している。
　第１移動レール１５ａには、把持ハンド１４を移動させる駆動装置（図示せず）が設けられており、一対の第２移動レール１５ｂには、第１移動レール１５ａを移動させる駆動装置（図示せず）が設けられている。このような構成によって移動装置１５は、把持ハンド１４を自動搬送機２の往路２ａと平行に移動させるとともに、第３位置Ｒ３と仮止め積層装置１３との間を移動させる。
　把持ハンド１４は、例えば真空吸着のＯＮ／ＯＦＦにより吸着、解放を行う吸着パッドである把持機を複数有し、これら把持機が第３位置Ｒ３に搬送された抜き型６内のプリプレグ片Ｐを把持する。そして、移動装置１５によって仮止め積層装置１３上に移動させられ、仮止め積層装置１３上にて把持したプリプレグ片Ｐを解放し、所定の位置に載置する。その際、抜き型６内には複数の抜き刃９によって複数のプリプレグ片Ｐが形成されていることから、各把持機でそれぞれ１つずつプリプレグ片Ｐを把持し、予め設定された順番で仮止め積層装置１３上に移動させ、載置する。
　すなわち、ピッキング装置１１には制御部（図示せず）が設けられており、抜き型６内のどの位置にプリプレグ片Ｐが配置されているか、また、これらプリプレグ片Ｐをどのような順番で積層するかが、予め入力されている。従って、入力されたデータに基づいて把持ハンド１４が移動装置１５により移動させられ、プリプレグ片Ｐをそれぞれ把持機によって把持する。そして、把持ハンド１４は移動装置１５によって仮止め積層装置１３上に移動させられ、各把持機によって予め設定された順番で仮止め積層装置１３上にプリプレグ片Ｐを載置する。すなわち、２番目以降に載置されるプリプレグ片Ｐは、その前に載置されたプリプレグ片Ｐ上に積層される（重ねられる）。このような構成のもとに積層機４は、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層する。
　なお、把持ハンド１４に設ける把持機の数については、特に限定されることなく、任意の数設けることができる。例えば抜き型６内のプリプレグ片Ｐの数と同数以上設けた場合には、各把持機によってプリプレグ片Ｐを１つずつ同時に把持させ、把持ハンド１４を仮止め積層装置１３上に移動させた後、プリプレグ片Ｐを順番に載置（積層）させる。
また、抜き型６内のプリプレグ片Ｐの数より少ない数しか設けていない場合には、把持ハンド１４を複数回往復させることで、全てのプリプレグ片Ｐを順番に載置（積層）させる。
　仮止め積層装置１３は、プリプレグ片Ｐを載置するためのテーブル１６と、二つの溶着機１２とを有している。テーブル１６の上には、把持ハンド１４によりプリプレグ片Ｐが載置（積層）される。溶着機１２は、本実施形態では超音波溶着機が用いられており、この超音波溶着機は移動機構１７によって予め設定された範囲内を移動可能に配置されている。テーブル１６の土台には、図示しないシリンダガイドが設けられている。このシリンダガイドのシリンダには、溶着機１２による溶着時に、積層されたワークＷを押さえつけておくための、櫛状の爪板が設けられている。このような構成のもとに、積層されたプリプレグ片Ｐの余分な膨らみ（ゴワツキ）が押圧され、平らな状態で仮止め（溶着）できる。
　超音波溶着機（溶着機１２）は圧子（図示せず）を有しており、圧子をワークに押し当て、圧子を超音波振動させることでマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂を溶融させ、その後冷却固化させることにより、積層されたプリプレグ片Ｐを溶着によって仮止めする。
なお、本実施形態では、先に載置されたプリプレグ片Ｐに対して、把持ハンド１４によって新たにプリプレグ片Ｐが積層される毎に、溶着機１２によって、新たに積層されたプリプレグ片Ｐを先に載置されたプリプレグ片Ｐに溶着することで仮止めする。
　積層体移載機５は、積層機４によって積層され、仮止めされたプリプレグ片Ｐの積層体を、テーブル１６上から移動させる移載機本体１８と、この移載機本体１８を移動させる移動レール１９とを有している。移載機本体１８は、２本の支持バー１８ａと、これら支持バー１８ａを昇降させるエアシリンダー（図示せず）とを有し、支持バー１８ａがテーブル１６上に載置されたプリプレグ片Ｐの積層体の底面を支持し、エアシリンダーによって昇降することで積層体を持ち上げ、その後、積層体を降ろす。このような構成によって移載機本体１８は、テーブル１６上の積層体を支持した後、図示しない駆動装置により移動レール１９に沿って移動し、積層体を仮置きテーブル２０上に移載する。
　次に、このようなプリプレグ切断積層装置１による積層体の形成について説明する。
まず、ワークＷを用意する。ワークＷは、プリプレグシートを積層してワークＷを形成する前工程から移送され、自動搬送機２における第１位置Ｒ１の近傍に配置されることで用意される。従って、このように用意されたワークＷを、図示しないロボットアームによって第１位置Ｒ１上に配置された抜き型６内に配置する。
　第１位置Ｒ１上に配置された抜き型６は、自動搬送機２によって第１位置Ｒ１上に送られてきた際、着脱装置によって蓋体１０が取り外され、その状態に保持される。従って、この抜き型６内の抜き刃９上に、直接ワークＷを載置することができる。なお、抜き型６内へのワークＷの配置は、ロボットアームによることなく、人手で行ってもよい。
　抜き型６内にワークＷを配置したら、着脱装置で保持していた蓋体１０を再度抜き型６に被着する。そして、被着後、図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を自動搬送機２によって第１位置Ｒ１からローラープレス７が配置された第２位置Ｒ２に移動させる。更に、抜き型６を第３位置Ｒ３に移動させることにより、図３Ａ中に矢印Ｄ１で示すように、抜き型６をローラープレス７における上下のローラー７ａ、ローラー７ａ間に通す。
　すると、蓋体１０と抜き型６とがそれぞれローラー７ａに押圧されることにより、これら蓋体１０と抜き型６とを介してワークＷと抜き刃９とが互いの方向に押圧され、ワークＷは抜き刃９の形状に応じて、すなわち図２中に二点鎖線で示す所望の形状のプリプレグ片Ｐに打ち抜かれる。
　ローラープレス７を通過させ、図１中に二点鎖線で示すように抜き型６を第３位置Ｒ３に移送したら、抜き型６を一旦停止させ、着脱装置によって蓋体１０を再度取り外す。
　このようにして蓋体１０を取り外したら、積層機４のピッキング装置１１を稼働させ、把持ハンド１４によって抜き型６内のプリプレグ片Ｐを把持させる。そして、移動装置１５によって把持ハンド１４を移動させ、把持したプリプレグ片Ｐを予め設定された順番で仮止め積層装置１３のテーブル１６上に載置（積層）する。
　最初のプリプレグ片Ｐを載置した後、これの上に二番目のプリプレグ片Ｐを重ねたら（積層したら）、溶着機１２によって予め設定された箇所を溶着し、仮止めする。続いて、仮止めした積層体に対して新たなプリプレグ片Ｐを重ね、再度溶着（仮止め）を行う。以下、全てのプリプレグ片Ｐを順次積層するとともに、各枚毎に溶着（仮止め）を行う。
このようにして全てのプリプレグ片Ｐを積層し、仮止めして所望の形状の積層体を形成したら、この積層体を積層体移載機５によって仮置きテーブル２０に移送し、後工程に供する。
　また、把持ハンド１４によって全てのプリプレグ片Ｐを取り出した後の抜き型６については、着脱装置で保持していた蓋体１０を再度抜き型６に被着する。そして、被着後、図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を自動搬送機２によって復路２ｂを移動させ、その後、往路２ａの第１位置Ｒ１に移動させる。第１位置Ｒ１上に移動させられた抜き型６は、着脱装置によって蓋体１０が取り外され、ロボットアームや人手によってワークＷの抜き残り、すなわち抜き刃９でプリプレグ片Ｐを打ち抜いた残りを取り出す。
　このようにしてワークＷの抜き残りを抜き型６から取り出したら、以下、前述した工程を繰り返し、プリプレグ片Ｐの積層体を自動的に生産する。
なお、ワークＷの抜き残りの、抜き型６からの取り出しについては、ピッキング装置１１の把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐを把持し、仮止め積層装置１３のテーブル１６上に載置（積層）した後、把持ハンド１４によってワークＷの抜き残りを取り出してもよい。
　また、前述した説明では、一つの抜き型６を自動搬送機２の往路２ａ、復路２ｂに循環させ、往路２ａでワークＷのセットやプリプレグ片Ｐの打ち抜き、プリプレグ片Ｐの取り出し（プリプレグ片Ｐの積層）を行うが、抜き型６を複数（例えば２つ）用い、これらを自動搬送機２の往路２ａ、復路２ｂに循環させ、上記工程を順次行ってもよい。すなわち、一方の抜き型６を往路２ａにて稼働させているとき、他方の抜き型６を復路２ｂにて待機させることにより、プリプレグ片Ｐから形成される積層体の生産効率を高めることができる。
　本実施形態のプリプレグ切断積層装置１では、打ち抜き機３によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜くことでプリプレグ片Ｐを形成し、更に積層機４によってプリプレグ片Ｐを積層することができる。そのため、プリプレグ片Ｐの形成及びプリプレグ片Ｐの積層が自動化されたことでプリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性を向上することができる。また、打ち抜き機３が、ワークＷとプリプレグ片Ｐの形状に対応する抜き刃９とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃９によりプリプレグ片Ｐを打ち抜かせる、ローラープレス７を有している。そのため、自動搬送機２によってワークＷをローラープレス７に通すことでプリプレグ片Ｐの形成を自動的に行うことができるとともに、形成したプリプレグ片Ｐの移送も同時に行うことができる。従って、プリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性をより向上することができる。
　また、本実施形態では、ワークＷを抜き型６の抜き刃９上に配置し、この抜き型６とともにローラープレス７に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７を抜き型６に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７と抜き型の双方を互いに向けて移動させることによってワークＷを抜き型６とともにローラープレス７に通す。そのため、ワークＷを直接ローラープレス７に通す場合に比べてローラープレス７が汚れないためローラープレス７のメンテナンスが容易になり、また、プリプレグ片Ｐの形成が安定化する。従って、プリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性をより向上することができる。
　また、抜き型６が、複数のプリプレグ片Ｐに対応して抜き刃９を複数有しているので、一度の打ち抜きによって複数のプリプレグ片Ｐを形成できるため、プリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性を向上することができる。
また、積層機４が、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層するように構成されているので、一度の打ち抜きによって形成した複数のプリプレグ片Ｐを順番通りに積層して所望の３次元形状にすることができる。
　また、ワークＷが、複数のプリプレグシートが積層されて形成されているので、単層のプリプレグシートのワークを打ち抜く場合に比べ、プリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性を向上することができる。また、特に複数のプリプレグシート間で強化繊維の配向方向が所定方向に調整され、疑似等方シートに形成されているワークを用いることにより、強度の高い積層体を効率良く生産することができる。
　また、積層機４が、積層されるプリプレグ片Ｐ間を溶着して仮止めする溶着機１２を有しているので、積層したプリプレグ片Ｐが位置ずれして積層体の形状が所望の形状とならない可能性を排除することができる。これにより、得られる積層体の良品率を高めることができ、従ってプリプレグ片Ｐを積層して作られる部材の生産性を向上することができる。
　なお、本開示は上記実施形態に限定されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態の仮止め積層装置１３では、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐをテーブル１６に載置し、その状態で溶着機１２により溶着（仮止め）を行う。しかしながら、テーブル１６にプリプレグ片Ｐを移動させるための移動部（図示せず）を設け、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐを載置する場所と、溶着機１２により溶着を行う場所とをテーブル１６上にて分けてもよい。すなわち、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐをテーブル１６上に載置した後、これを移動部によって溶着を行う場所に移動させ、その後、溶着機１２によって溶着（仮止め）を行う。また、溶着後には、移動部によって仮止めしたプリプレグ片Ｐを元の場所に戻し、このプリプレグ片Ｐの上に新たなプリプレグ片Ｐを載置（積層）する。以下、これを順次繰り返すことで、所望の積層体を得ることができる。
　また、上記実施形態では、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いたが、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
更に、上記実施形態では、プリプレグシートを４層（４枚）重ねて（積層して）ワークＷを形成したが、ワークＷは、プリプレグシートによって形成されていれば、プリプレグシート単層からなっていても、２層や３層、あるいは５層以上で形成されていてもよい。
　また、抜き型６における抜き刃９の数や、積層機４における溶着機１２の数など、任意に設定することができる。
また、上記実施形態では、抜き刃９を備える抜き型６にワークＷを配置し、ワークＷを抜き型６とともにローラープレス７に通すようにした（図１～３Ａ参照）。しかしながら、図３Ｂに示すように、例えばローラープレス７に抜き刃９を設けておくことで、抜き型を用いることなく、ワークＷをローラープレス７に向けて矢印Ｄ１の方向に移動させ、もしくは、ローラープレス７をワークＷに向けて矢印Ｄ２の方向に移動させ、もしくは、ローラープレス７とワークＷの双方を互いに向けて矢印Ｄ１の方向及び矢印Ｄ２の方向に移動させることによってワークＷをローラープレス７に直接通し、抜き刃によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜いてもよい。
　また、上記実施形態ではプレス機構としてローラープレス７を用いているが、本開示はこれに限定されることなく、打ち抜きプレスなどのプレス機構をローラープレスに代えて用いてもよい。
本開示のプリプレグ切断積層装置によれば、プリプレグ片の形成及びプリプレグ片の積層が自動化できることでプリプレグ片を積層して作られる部材の生産性を向上することができる。
また、例えばワークをプレス機構に通すことでプリプレグ片の形成を自動的に行うことができるとともに、形成したプリプレグ片の移送も同時に行うことができ、プリプレグ片を積層して作られる部材の生産性をより向上することができる。
１ プリプレグ切断積層装置
２ 自動搬送機
３ 打ち抜き機
４ 積層機
６ 抜き型
７ ローラープレス（プレス機構）
９ 抜き刃
１１ ピッキング装置
１２ 溶着機
１３ 仮止め積層装置
１４ 把持ハンド
Ｐ プリプレグ片
Ｗ ワーク

Claims (7)

  1. 　マトリックス樹脂と強化繊維とを有するプリプレグシートから形成されるワークからプリプレグ片を打ち抜く打ち抜き機と、
    　前記プリプレグ片を積層する積層機と、を備え、
    　前記打ち抜き機は、前記ワークと前記プリプレグ片の形状に対応する抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで前記抜き刃により前記プリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を有しているプリプレグ切断積層装置。
  2. 　前記プレス機構はローラープレスである請求項１記載のプリプレグ切断積層装置。
  3. 　前記打ち抜き機は、前記抜き刃を備える抜き型を有し、前記抜き型の前記抜き刃上に配置された前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスを前記抜き型に向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスと前記抜き型の双方を互いに向けて移動させることによって前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに通すことで、前記抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせるように構成されている請求項２記載のプリプレグ切断積層装置。
  4. 　前記抜き型は、複数の前記プリプレグ片に対応して前記抜き刃を複数有している請求項２又は３に記載のプリプレグ切断積層装置。
  5. 　前記積層機は、前記プリプレグ片を予め設定された順番に積層するように構成されている請求項４記載のプリプレグ切断積層装置。
  6. 　前記ワークは、複数の前記プリプレグシートが積層されて形成される請求項１～５のいずれか一項に記載のプリプレグ切断積層装置。
  7. 　前記積層機は、複数の前記プリプレグ片を積層する際、積層される前記プリプレグ片間を溶着して仮止めする溶着機を有している請求項１～６のいずれか一項に記載のプリプレグ切断積層装置。
PCT/JP2015/067903 2014-06-23 2015-06-22 プリプレグ切断積層装置 Ceased WO2015199033A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580011663.6A CN106061696B (zh) 2014-06-23 2015-06-22 预浸体切断层叠装置
KR1020167025807A KR101897382B1 (ko) 2014-06-23 2015-06-22 프리프레그 절단 적층 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-128043 2014-06-23
JP2014128043A JP6613550B2 (ja) 2014-06-23 2014-06-23 プリプレグ切断積層装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015199033A1 true WO2015199033A1 (ja) 2015-12-30

Family

ID=54938115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/067903 Ceased WO2015199033A1 (ja) 2014-06-23 2015-06-22 プリプレグ切断積層装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6613550B2 (ja)
KR (1) KR101897382B1 (ja)
CN (1) CN106061696B (ja)
TW (1) TWI599488B (ja)
WO (1) WO2015199033A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109773885A (zh) * 2019-03-19 2019-05-21 东莞市陆陆兴工业自动化科技有限公司 一种循环砧板裁断机
AT523962B1 (de) * 2020-07-08 2023-05-15 Gfm Gmbh Verfahren zum Bereitstellen von Zuschnitten aus einer Faserbahn
JP7816352B2 (ja) * 2021-06-22 2026-02-18 株式会社Ihi シート状ワーク積層装置及び方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294936A (ja) * 1999-04-09 2000-10-20 Muraki:Kk 内層板溶着機
JP2001054897A (ja) * 1999-08-11 2001-02-27 Sumitomo Chem Co Ltd シート材の切り出し方法
JP2001347495A (ja) * 2000-06-07 2001-12-18 Makku:Kk 台紙打抜機
JP2002232139A (ja) * 2001-02-07 2002-08-16 Seiko Precision Inc 多層プリント配線板の製造方法
JP2010023449A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61109699A (ja) * 1984-10-31 1986-05-28 藤田　勇 打ち抜き機の材料置きテ−ブル循環装置
JPH01317767A (ja) * 1988-06-20 1989-12-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd プリプレグの積層方法及び装置
JPH07136997A (ja) 1993-11-16 1995-05-30 Isel Kk 打抜き装置
JPH11207739A (ja) 1998-01-22 1999-08-03 Thermo Setta:Kk プリプレグの製造方法
JP3666558B2 (ja) * 1999-06-22 2005-06-29 日立電線株式会社 穴明き箔の製造方法
JP2001105396A (ja) * 1999-10-06 2001-04-17 Sumitomo Chem Co Ltd シート材の連続打抜き方法、及びこれを実現するシート材の連続打抜き装置
JP3898408B2 (ja) * 2000-01-26 2007-03-28 ユニ・チャーム株式会社 シートへの切断線の形成方法
JP3406570B2 (ja) 2000-05-29 2003-05-12 有限会社ホーペック 織物の螺旋構造体とその製造法
JP2003225894A (ja) * 2002-02-06 2003-08-12 Zenshindou Kogyo Kk 紙器打ち抜き方法
JP5358252B2 (ja) * 2009-03-31 2013-12-04 Ｄｏｗａサーモテック株式会社 皮膜形成装置および皮膜形成方法
CH704406A1 (de) * 2011-01-31 2012-07-31 Kringlan Composites Ag Verfahren zur Herstellung von Vorformen.
EP2739464B1 (en) * 2011-08-03 2017-11-29 Graphic Packaging International, Inc. Systems and methods for forming laminates with patterned microwave energy interactive material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294936A (ja) * 1999-04-09 2000-10-20 Muraki:Kk 内層板溶着機
JP2001054897A (ja) * 1999-08-11 2001-02-27 Sumitomo Chem Co Ltd シート材の切り出し方法
JP2001347495A (ja) * 2000-06-07 2001-12-18 Makku:Kk 台紙打抜機
JP2002232139A (ja) * 2001-02-07 2002-08-16 Seiko Precision Inc 多層プリント配線板の製造方法
JP2010023449A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201607760A (zh) 2016-03-01
JP2016007653A (ja) 2016-01-18
JP6613550B2 (ja) 2019-12-04
CN106061696B (zh) 2018-01-16
KR20160122846A (ko) 2016-10-24
TWI599488B (zh) 2017-09-21
KR101897382B1 (ko) 2018-09-10
CN106061696A (zh) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5905082B2 (ja) 繊維強化プラスチック成形品を製造する過程において、面状の繊維布帛から切り出した繊維輪郭を搬送する方法及び装置
JP5961105B2 (ja) 積層装置および積層体形成方法
KR20130130835A (ko) 극편 레이저 절단기
CN211937964U (zh) 一种自动二维码线扫机
WO2015199033A1 (ja) プリプレグ切断積層装置
JP2015089647A (ja) プリプレグシート自動積層装置、及びプリプレグシート積層方法
CN111347693A (zh) 用于制作复合层叠层的系统和方法
JP6800412B2 (ja) 繊維シート積層装置及び繊維シートの積層方法
CN108501403B (zh) 成形件制造方法
JP2019181928A (ja) 複合積層体形成装置およびその方法
CN104043720B (zh) 一种板材的冲孔方法
KR100743689B1 (ko) 커버레이 부착 시스템 및 그 방법
CN110281549A (zh) 一种预浸料定型系统、方法及其应用
CN102514941A (zh) 蜂窝芯半格结构层叠方法及装置
CN113573997B (zh) 夹持器组件，用于从片状材料回收布局的装置及用于从片状材料的废料分离布局的方法
CN114407342B (zh) 一种绝缘膜高效裁切、折弯以及搬运的生产设备
JP2007125689A (ja) 印刷物を裁断する方法および装置
JP4474396B2 (ja) ゴムシート接合方法および接合装置
CN119567599B (zh) 一种热塑性复合材料快速成型系统及方法
CN113380676B (zh) 全自动扩晶机
JP3664623B2 (ja) 積層基材製造システムおよび積層基材製造方法
KR20240030439A (ko) 프리프레그 적층 성형 장치
JPH11180576A (ja) 通気性薄物の自動供給装置
KR101578798B1 (ko) 도금 박판용 지그 부착장치
CN110198829A (zh) 用于堆叠复合层的自动系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15811684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167025807

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016/13664

Country of ref document: TR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15811684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1