[发明专利]纤维铺放装置

说明书

具备配置、层叠增强纤维纱条的配置面、将增强纤维纱条按压配置于配置面的纱条配置机构、及对配置面进行加热的加热机构。在一个配置循环内，纱条配置机构将增强纤维纱条群朝向由加热机构预先加热后的配置面按压，在第1轴方向上移动预定的长度，将增强纤维纱条群粘接固定于配置面上，配置面在相对于第1轴方向大致正交的第2轴方向上移动。反复配置循环，在配置面上，将增强纤维纱条呈期望形状排列。加热机构能够相对于配置面在第2轴方向上相对移动。加热机构在第n－1次的配置循环的时间点下预先加热在第n次的配置循环中配置增强纤维纱条的区域，其中，n为2以上的自然数。

技术领域

本申请是基于在2020年3月30日申请的专利申请号2020－059393号的申请，主张其优先权的利益，该专利申请的所有内容通过参照而纳入本说明书。

本公开涉及在增强纤维塑料制品的制造中使用的纤维铺放(铺设)装置(英文：fiber placement device)。

背景技术

作为制造在增强纤维塑料制品的制造中使用的具有三维形状并由玻璃纤维、碳纤维之类的增强纤维构成的预成形件(英文：preform)的方法，已知有以下的技术。在该技术中，首先，从由增强纤维构成的带状的织物基材，切出具有与作为目的的预成形件的形状相应的二维形状的切割图案。通过对该切割图案进行冲压，从而形成具有三维形状的预成形件。但是，在该方法中，在从带状的织物基材切出切割图案之后残留的织物基材被废弃。因此，该方法具有增强纤维的成品率差、制造成本高这样的问题。

作为解决该问题的方法之一，已知有纤维铺放法。在纤维铺放法中，以成为与作为目的的预成形件的形状相应的二维形状的方式，多个增强纤维纱条仅配置于工作台上的必要的地方，相互粘结。通过对这样呈二维状配置的增强纤维纱条进行冲压，从而制造具有三维形状的预成形件。

例如在专利文献1中，公开了能够使用该方法而高速地将增强纤维纱条配置在工作台上的纤维铺放装置。该装置具备能够将增强纤维纱条向工作台按压的纱条按压机构、能够对工作台供给增强纤维纱条的纱条供给机构、及与该纱条供给机构相独立地被定位且利用上述的纱条按压机构将增强纤维纱条向刀尖按压从而能够切断增强纤维纱条的切刀。如果使用该装置，则能够以成为期望的二维形状的方式在工作台上配置增强纤维纱条。因此，增强纤维的成品率得到改善。而且，根据该装置，能够以不使纱条供给机构的运行减速的方式切断增强纤维条。因此，增强纤维纱条的配置被高速化。

另一方面，关于在所配置的增强纤维纱条上进一步层叠增强纤维纱条的技术，例如在专利文献2中公开了以下这样的装置。该装置利用加热兼加压辊将附着有粘合剂的增强纤维基材向层叠在预成形件成形夹具上的增强纤维基材层或预成形件成形夹具按压。在利用该加热兼加压辊按压增强纤维基材的期间，粘合剂熔融，将增强纤维基材粘接。

作为确保配置中的增强纤维基材所包含的粘合剂的加热时间的技术，例如在专利文献3中公开了以下那样的装置。该装置具有用于将增强纤维纱条向层叠夹具按压的加压辊。该装置除了预热相对于加压辊处于上游侧的增强纤维纱条以外，还预热处于层叠夹具中的加压辊的行进方向上的一部分的区域。通过使用该装置，能够对配置增强纤维纱条的区域预先加热。其结果，通过在预热后的区域配置增强纤维纱条，能够通过比较短的时间的加热来使粘合剂软化或熔融，能够缩短预成形件的制造所需的节拍时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2016/047141号公报

专利文献2：日本特开2011－57767号公报

专利文献3：国际公开2016/146902号公报

发明内容

发明所要解决的课题