[发明专利]纤维束排列设备

说明书

技术领域

本发明涉及纤维束排列设备，该设备包括多个导管和用于移动导管的移动装置，每个导管具有纤维束从中穿过的导孔，其中该移动装置移动导管，以便从导管的导孔出口中导出并排列纤维束。

背景技术

通常，由于轻质结构材料广泛使用纤维增强复合材料，因此存在用作增强材料的三维织物材料(三维纤维结构)。该纤维增强复合材料具有非常高的强度并被用于形成航空器等的部分结构材料。用于形成用作纤维增强复合材料中的增强材料的三维纤维结构的方法包括这样一种方法，该方法包括层合多个纤维束层，其中纤维束排列为折叠状态以形成具有至少两个双轴取向的纤维束层；并且使该纤维束层与在厚度方向即垂直于每个纤维束层的方向上的延伸的线股相连接。专利文献1和2公开了用于排列一个或更多个纤维束的设备，其中一个或更多个纤维束从沿其排列平面移动的一个或更多个导管中引出，并且该一个或更多个纤维束以扁平状态排列在以预定间距隔开的销之间，以使折叠纤维束的扁平面沿该排列平面排列以形成纤维束层。

专利文献1公开了一个实施方案，其中使用多个导管来同时排列多个纤维束。在同时排列多个纤维束的构造中，用于形成纤维束层的时间与每次排列一个纤维束的情形相比明显减少。

然而，当改变多个导管的移动方向以将纤维束缠绕在销上时，导管可能被从另一导管中引出的纤维束干扰或缠住。这可能使导管弯曲或断裂。

专利文献1：日本特许公开专利申请2000-199151

专利文献2：日本特许公开专利申请2007-16347

发明内容

本发明的一个目的是在使用多个导管来排列纤维束时防止导管被从另一导管中引出的纤维束缠住。

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方案，提供了一种用于排列纤维束的设备，该设备包括多个并置的导管和用于移动该导管的移动装置。每个导管具有供纤维束从中穿过的导孔。该移动装置移动导管，以将纤维束从导管的导孔出口中引出并排列形成纤维束层。该设备包括连接到除了一个导管之外的多个导管或所有的所述多个导管的位置变更装置。该位置变更装置能够改变连接到该位置变更装置的导管在纤维束层层合方向上的位置。该位置变更装置在第一顺序限定状态和第二顺序限定状态之间转换。在第一顺序限定状态下，导管的导孔出口以从位于第一端的导管到位于第二端的导管的顺序配置在第一层合方向上。在第二顺序限定状态下，导管的导孔出口以从位于第一端的导管到位于第二端的导管的顺序配置在第二层合方向上。第二方向与第一方向相反。

附图说明

图1(a)是根据本发明第一实施方案的用于排列纤维束的设备的侧视图，图1(b)是图1(a)的圈示部分1b的放大视图，图1(c)是沿图1(b)的线1c-1c截取的截面图；

图2是图1(a)的用于排列纤维束的设备的俯视截面图；

图3(a)和(b)是排列头的放大截面图；

图4(a)是示出支承框架和排列头连接部分附近区域的局部放大截面图，图4(b)是沿图4(a)的线4b-4b截取的截面图，图4(c)是沿图4(a)的线4c-4c截取的截面图，图4(d)是沿图4(a)的线4d-4d截取的截面图；

图5(a)和(b)是示出纤维束Fa和Fb的排列的透视图，而图5(c)是导管的局部放大透视图；

图6(a)是示出导管的并置状态的侧视图，图6(b)是示出导管顺序的后视图，图6(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图7(a)是示出导管的并置状态的侧视图，图7(b)是示出导管顺序的后视图，图7(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图8(a)是示出导管并置状态的侧视图，图8(b)是示出导管顺序的后视图，图8(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图9(a)是示出导管并置状态的侧视图，图9(b)是示出导管顺序的后视图，图9(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图10(a)是示出导管并置状态的侧视图，图10(b)是示出导管顺序的后视图，图10(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图11(a)是示出导管并置状态的侧视图，图11(b)是示出导管顺序的后视图，图11(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图12(a)是示出导管并置状态的侧视图，图12(b)是示出导管顺序的后视图，图12(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图13(a)是示出导管并置状态的侧视图，图13(b)是示出导管顺序的后视图，图13(c)是示出导管取向的俯视截面图；

图14(a)是示出导管并置状态的侧视图，图14(b)是示出导管顺序的后视图，图14(c)是示出导管取向的俯视截面图；