專利名稱：強化纖維基材層疊裝置及其層疊方法
技術領域：
本發(fā)明涉及強化纖維基材層疊裝置及其層疊方法，尤其是涉及將片狀的強化纖維基材層疊在彎曲、折彎的形狀的模具上的方法。
背景技術：
通常，在航空器、建筑、風車等大型結構構件中使用纖維強化塑料(FRP =Fiber Reinforced Plastic)等作為輕量且具有高強度的復合材料。纖維強化塑料是在使強化纖維基材層疊在模具上之后浸漬樹脂并使浸漬的樹脂硬化的材料。關于使該強化纖維基材層疊在模具上的裝置，在專利文獻1至專利文獻3中公開。專利文獻1 日本特公平6-39133號公報專利文獻2 日本特開平5-2547M號公報專利文獻3 日本特開2006-335049號公報然而，在將片狀的強化纖維基材(以下，稱為“強化纖維基材片”)層疊在彎曲、 折彎的形狀的大型的模具上時，較多地通過人力進行，層疊作業(yè)需要時間，作業(yè)效率存在問題。另外，在層疊強化纖維基材片時產(chǎn)生褶皺等，存在品質產(chǎn)生不均的問題。專利文獻1所公開的發(fā)明對凸角材料或呈線狀的強化纖維基材進行層疊。在專利文獻2公開有將強化纖維基材形成為帶狀而通過具有與該強化纖維基材相同的寬度的輥來按壓纖維寬度整體，從而壓接并層疊在模具上的裝置，但未公開對片狀的強化纖維基材進行層疊的具體的方法等。在專利文獻3公開有將強化纖維基材片層疊在模具上的門型的裝置，但裝置為大規(guī)模，因此存在花費設置成本這樣的問題。本發(fā)明鑒于此種情況而作出，其提供一種能夠防止在將片狀的強化纖維基材層疊在彎曲或折彎的形狀的模具上時產(chǎn)生的褶皺、減輕勞動負荷且實現(xiàn)作業(yè)的效率化的強化纖維基材層疊裝置及其層疊方法。

發(fā)明內容
為了解決上述課題，本發(fā)明的強化纖維基材層疊裝置及其層疊方法采用以下的單兀。即，本發(fā)明的第一方式涉及一種強化纖維基材層疊裝置，具有把要層疊在模具上的強化纖維基材片放出的片放出部；及使所述強化纖維基材片壓接在所述模具上的壓接部，所述強化纖維基材層疊裝置的特征在于，所述壓接部具有比所述強化纖維基材片窄的寬度，所述片放出部在與所述壓接部之間施加張力的同時供給所述強化纖維基材片。上述本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置在施加張力的同時將強化纖維基材片向模具上放出，并在保持張力的狀態(tài)下將強化纖維基材片壓接在模具上。通過寬度比強化纖維基材片的寬度窄的壓接部對強化纖維基材片進行壓接，因此壓接部分被限制在模具上的規(guī)定位置，但強化纖維基材片的未被壓接的部分未被限制在模具上，因此在片放出部與壓接部之間的張力的作用下，強化纖維基材片發(fā)生變形并沿著張力方向相對位移 (偏移)。因此，即使在模具具有曲面的情況下，也能夠以使強化纖維基材片仿形于模具的方式無褶皺地層疊。因此，能夠將比壓接部寬度寬的強化纖維基材片無褶皺地向模具上層疊。需要說明的是，強化纖維基材片是指由玻璃纖維、碳纖維等強化纖維形成，例如寬度約Im的片狀的織物。通過本發(fā)明的強化纖維基材層疊裝置將強化纖維基材片層疊在模具上之后，使用VaRTAM工法等使樹脂浸漬且硬化，由此來制作作為結構構件的復合材料 (纖維強化塑料)。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是，所述壓接部對所述強化纖維基材片的中央部進行壓接。根據(jù)該結構，強化纖維基材片具有張力而向模具上放出并對中央部進行壓接。因此，在中央部被壓接的強化纖維基材片的左右(兩側)均等地作用有力。因此，能夠無褶皺地將中央部被壓接的強化纖維基材片的左右層疊在模具上。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是從所述片放出部放出的所述強化纖維基材片的張力由所述片放出部的摩擦阻力而產(chǎn)生的結構。根據(jù)該結構，強化纖維基材片由強化纖維基材片放出部的摩擦阻力而產(chǎn)生張力。 因此，無需另外設置用于產(chǎn)生強化纖維基材片的張力的機構就能夠產(chǎn)生張力。因此，使強化纖維基材片產(chǎn)生張力而向模具上放出，并通過壓接部而壓接在模具上，因此能夠無褶皺地將強化纖維基材片向模具上層疊。需要說明的是，“摩擦阻力”是指例如與放出強化纖維基材片的動作一起產(chǎn)生的摩擦所引起的阻力，例如，強化纖維基材片放出部由纖維滾筒和對滾筒的芯或通過滾筒的芯內的軸進行支承的軸承構成時，通過采用在軸承產(chǎn)生滑動摩擦力的軸承構件而能夠實現(xiàn)。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是所述片放出部具備供給使所述強化纖維基材片與所述模具粘接的粘接劑的粘接劑供給部的結構。根據(jù)該結構，強化纖維基材層疊裝置具備粘接劑供給部。因此，強化纖維基材層疊裝置能夠與向模具上的強化纖維基材片的放出、褶皺伸展、壓接一起實施粘接。因此，能夠實現(xiàn)強化纖維基材的層疊作業(yè)的效率化。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是如下結構，所述模具通過使所述強化纖維基材片層疊而形成風車的葉片等大型纖維強化塑料制品，所述片放出部具有把手，所述壓接部具備壓接輥和對該壓接輥進行驅動的驅動部。根據(jù)該結構，在強化纖維基材層疊裝置設有壓接輥和驅動壓接輥的驅動部，是層疊位置的控制通過操作把手并利用手動來進行的裝置。因此，通過簡易的強化纖維基材層疊裝置就能夠實施強化纖維基材片向模具上的層疊作業(yè)。因此，能夠通過較少的人數(shù)來進行以往由較多的人數(shù)的手工作業(yè)進行的用于形成風車的葉片的強化纖維基材片的層疊作業(yè)，從而能夠減輕勞動負荷及實現(xiàn)作業(yè)的效率化。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是設有將所述強化纖維基材片按壓在所述模具上的輔助壓接部的結構。根據(jù)該結構，通過輔助壓接部，而強化纖維基材片以更大的面積被壓接在模具上。 該輔助壓接部產(chǎn)生的按壓力比壓接部的壓接力小，形成為能夠抑制強化纖維基材片從模具上剝離的程度。因此，能夠抑制強化纖維基材片從模具上剝離，從而能夠無褶皺地使纖維向更復雜的曲面層疊。在本發(fā)明的第一方式的強化纖維基材層疊裝置中，也可以是如下結構，具有將所述片放出部和所述壓接部連接的可動部，該可動部以沿著所述模具的長度方向的方式移動，使所述片放出部和所述壓接部在所述模具的寬度方向、和與所述模具的長度方向及寬度方向正交的垂直方向上移動自如。根據(jù)該結構，片放出部和壓接部在模具的長度方向、和與模具的長度方向及寬度方向正交的垂直方向上移動自如。因此，即使在向彎曲或折彎的模具上層疊強化纖維基材片的情況下，也能夠通過使可動部移動而使壓接部在模具上移動自如。因此，即使在彎曲或折彎的模具上，也能夠不使壓接部從模具上離開地層疊強化纖維基材片。另外，通過使可動部移動，在纖維片放出單元、纖維片滾筒的更換或壓接部的維護時，能夠使片放出部、壓接部在與模具的長度方向及寬度方向正交的垂直方向上移動。因此，纖維片放出部、纖維片滾筒的更換或壓接部的維護變得容易。另外，能夠使片放出部或壓接部連續(xù)地沿著模具的長度方向移動，因此能夠容易地使強化纖維基材片層疊在大型構件的模具上。本發(fā)明的第二方式涉及一種強化纖維基材層疊裝置的層疊方法，該強化纖維基材層疊裝置具有把要層疊在模具上的強化纖維基材片放出的片放出部；及使所述強化纖維基材片壓接在所述模具上的壓接部，所述強化纖維基材層疊裝置的特征在于，所述壓接部具有比所述強化纖維基材片窄的寬度，所述片放出部在與所述壓接部之間施加張力的同時供給所述強化纖維基材片。發(fā)明效果本發(fā)明的強化纖維基材層疊裝置施加張力的同時將強化纖維基材片向模具上放出，在保持張力的狀態(tài)下將強化纖維基材片壓接在模具上。通過比強化纖維基材片的寬度窄的壓接部對強化纖維基材片進行壓接，因此強化纖維基材片的未被壓接的部分在片放出部與壓接部之間的張力的作用下，強化纖維基材片發(fā)生變形并沿著張力方向相對位移。因此，即使在模具上具有曲面的情況下，也能夠將強化纖維基材片層疊在模具上。因此，能夠將比壓接部寬度寬的強化纖維基材片無褶皺地向模具上層疊。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式的強化纖維基材0層疊裝置的側視圖。圖2是圖1所示的強化纖維基材層疊裝置的主視圖。圖3A是第一實施方式的模具的立體圖。圖:3B是圖3A所示的A部的局部放大圖。圖4A是圖1所示的強化纖維基材片及模具的局部放大立體圖。圖4B的上圖是圖1所示的強化纖維基材片及模具的局部放大俯視圖，下圖是將強化纖維基材片沿著形成在模具上的弧長層疊的側視圖。圖5表示強化纖維基材片，其上方是強化纖維基材片的俯視圖，其下方是側視圖。圖6是本發(fā)明的第二實施方式的強化纖維基材層疊裝置的側視圖。圖7是本發(fā)明的第三實施方式的強化纖維基材層疊裝置的立體圖。
具體實施例方式[第一實施方式]基于圖1及圖2，說明本發(fā)明的第一實施方式的強化纖維基材層疊裝置。本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1具備片放出機構(片放出部)2和將從該片放出機構2放出的強化纖維基材片14壓接在翼形模具(模具)15上的壓接輥(壓接部)3。片放出機構2具備片滾筒部加和滾筒軸2b。片滾筒部加的中心由滾筒軸2b貫通。片滾筒部加以將用于放出的強化纖維基材片14卷繞的狀態(tài)形成。該強化纖維基材片 14以纖維方向沿翼形模具15的長度方向即放出方向供給的方式卷繞。壓接輥3具備壓接輥部3a和壓接輥軸北。壓接輥部3a將從片滾筒部加放出的強化纖維基材片14壓接在翼形模具15上。壓接輥軸北貫通壓接輥部3a的中心。壓接輥部3a和壓接輥軸北比片滾筒部加即強化纖維基材片14的寬度窄。壓接輥3及位于壓接輥3的上方的片放出機構2等重量經(jīng)由壓接輥部3a施加在翼形模具15上。在經(jīng)由該壓接輥部3a的重量的作用下，從片滾筒部加放出的強化纖維基材片14壓接在翼形模具(翼型)15上。在壓接輥軸北的一端設有電動機(驅動部)9。電動機9是旋轉驅動壓接輥軸北的驅動源。通過旋轉驅動壓接輥軸北，從而壓接輥部3a進行旋轉。片放出機構2由兩個框架13a、13b從下方支承。這些框架13a、13b的一端(圖2 的上端)與片放出機構的滾筒軸2b (參照圖1)的兩端連接。另外，這些框架13a、13b的另一端(圖2的下端)與壓接輥軸的兩端連接。這些框架13a、1 從片放出機構2的滾筒軸 2b向壓接輥軸北朝著斜下方延伸。另外，壓接輥軸北的寬度比片放出機構2的滾筒軸2b 的寬度窄，因此兩個框架13a、13b的間隔如圖2所示那樣從滾筒軸2b朝向壓接輥軸北逐漸變窄。由此，在本實施例中，壓接輥3能夠對強化纖維基材片14的中央部進行壓接。另夕卜，粘接劑供給用的框架13c相對于片放出機構2的滾筒軸2b平行地與滾筒軸2b的兩端連接。該粘接劑供給用的框架13c設置在片滾筒部加的附近。兩個把手8 (參照圖1)以在滾筒軸2b的兩端相對于翼形模具15上平行且作業(yè)者把持把持部時相互平行的方式延伸。在各把手8的另一端(圖1的右端)設有作業(yè)者所把持的把持部。把手8與框架13之間如圖1所示那樣以側視時成銳角的方式連接。粘接劑供給部7具備粘接劑噴射噴嘴7a和粘接劑供給罐(未圖示)。粘接劑供給罐例如內置于粘接劑供給用的框架13c。粘接劑噴射噴嘴7a在粘接劑供給用的框架13c 上設置1個或多個(在本實施方式中為3個)。粘接劑供給用的框架13c及粘接劑供給部 7由于設置在片滾筒部加的附近，因此能夠使粘接劑散布在片滾筒部加的表面。在本實施方式中使用的翼形模具15(參照圖3A及圖3B)成為與風車(未圖示) 的葉片(未圖示)的形狀對應的形狀。風車的葉片的模具15以翼的前緣和后緣為分割線， 分割成作為接受風一側的面的腹側和其相反面的背側這兩部分。圖3A的翼形模具15表示背側的翼形模具15。強化纖維基材片14通過本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1而層疊在翼形模具15上之后，使用VaRAM工作法等使樹脂浸漬而硬化。由此，形成葉片的腹側和背側的復合材料(纖維強化塑料)。葉片通過使如此制作的腹側與背側的復合材料對合進行一體化而形成。圖3A所示的背側的翼形模具15以使層疊有強化纖維基材片14(參照圖1)的面朝向上方的狀態(tài)設置。翼形模具15沿著其長度方向延伸，且在翼形模具15的寬度方向(翼截面上的翼弦方向)上彎曲成凹形形狀(朝向下方成為凸形的形狀)。此外，如作為圖3A 中的A部的局部放大圖的圖:3B所示，翼形模具15的層疊有強化纖維基材片14的面的一部分成為在翼形模具15的長度方向上具有朝向上方的凸形形狀且在翼形模具15的寬度方向上形成凹形形狀的鞍形形狀(非歐幾里得)。即，翼形模具15的層疊有強化纖維基材片14 的面形成為在翼形模具15的長度方向上形成的圓弧AB、EG、DC朝向上方形成凸形形狀的圓弧，且在翼形模具15的寬度方向上形成的圓弧ADHBC成為凹形形狀的圓弧。因此，將各個圓弧端A、B、C、D連接而形成的面AB⑶整體成為凹形形狀。圓弧AB、DC和圓弧EG中，圓弧EG的半徑Rc比圓弧AB、DC的半徑Re小。圖4A及圖4B表示使平面狀的強化纖維基材片14的纖維方向與具有鞍形形狀的翼形模具15的長度方向一致來壓接時，在強化纖維基材片14產(chǎn)生褶皺的原理。如圖4A所示，使翼形模具15的長度方向與強化纖維基材片14的纖維方向為相同的方向。以使強化纖維基材片14的兩邊A’D’、B’C’與翼形模具15的寬度方向即圓弧AD、 BC對合的方式簡單地從正上方按壓地層疊。在側視觀察圖4A的翼形模具15和強化纖維基材片14時，如圖4B的下圖所示，翼形模具15的面ABCD(參照圖4A)由從圓弧AB、DC朝向圓弧EG成為凹形形狀的圓弧形成。 因此，在側視觀察翼形模具15時，圓弧EG位于比圓弧AB、DC靠下方的位置。另外，弧長EG 比弧長AB、DC短。翼形模具15的形成面ABCD (參照圖4A)的長度方向的弧長隨著從弧長 EG接近弧長AB或DC而變長。另一方面，由于強化纖維基材片14的面A’ B’ C’ D’為平面形狀，因此其兩邊A’ B’、D’ C’與將兩邊A’ D’、B’ C’的中間點E’、G’連結的長度方向的中央部E’ G’的長度具有相同的長度。因此，強化纖維基材片14的長度方向的中央部E’ G’的長度比翼形模具15的弧長EG長。因此，在以使強化纖維基材片14的兩邊A’ D’、B’ C’與翼形模具15的圓弧AD、 BC對合的方式層疊時，如圖4B的上圖所示，在強化纖維基材片14的將兩邊A’ B’、D’ C’的各中間點F’、H’連結的寬度方向的中央部F’ H’附近產(chǎn)生褶皺。這是因為，如上所述，形成翼形模具15的面ABCD (參照圖4A)的長度方向的圓弧從圓弧EG朝向圓弧AB、DC而弧長變長。如此，在強化纖維基材片14的寬度方向的中央部F’ H’附近產(chǎn)生的褶皺隨著接近強化纖維基材片14的一邊A’ B’(參照圖4B)或一邊D’ C’(參照圖4B)而減少。圖5表示強化纖維基材片14。在圖5中，上方的圖是俯視觀察強化纖維基材片14 的圖，下方的圖是側視的圖。該圖表示強化纖維基材片14沿著纖維方向(長度方向)偏移的狀態(tài)。強化纖維基材片14是例如將約5mm寬度的玻璃纖維、碳纖維等各連續(xù)纖維束14a、 14b、14c、…沿著翼形模具15(參照圖3A及圖;3B)的長度方向平行地排列的織物，具有約 Im的寬度。另外，強化纖維基材具有高彈性率，因此強化纖維基材片14具有在層疊時的壓接力所產(chǎn)生的作用力下不會沿著長度方向伸長的特性。另一方面，如圖5的上圖所示，對強化纖維基材片14的中央部進行壓接而沿著翼形模具15(參照圖3A及圖3B)的長度方向施加力時，相對于壓接力所施加的中央部的連續(xù)纖維束14d，壓接力未施加的連續(xù)纖維束14c、14e由于對強化纖維基材片14施加的張力而拉伸，因此可能在翼形模具15 (參照圖3A及圖3B)的長度方向上發(fā)生偏移。通過利用這種特性，能夠使具有鞍形形狀的翼形模具15 (參照圖3A及圖3B)不產(chǎn)生褶皺地將強化纖維基材片14層疊。從中央端部沿著長度方向進行壓接時，如圖5的下圖的側視圖所示，由于纖維沿著壓接方向偏移，因此不會發(fā)生單純從上方按壓時(參照圖4A及圖4B)產(chǎn)生的強化纖維基材片14的褶皺。接下來，說明圖1及圖2所示的強化纖維基材層疊裝置1的層疊方法。強化纖維基材層疊裝置1通過手動來操作。作業(yè)者把持把手8的把持部，將強化纖維基材層疊裝置1向翼形模具15的長度方向推壓而使強化纖維基材層疊裝置1移動。另夕卜，電動機9為了旋轉驅動壓接輥軸北而動作。由此，作業(yè)者將強化纖維基材層疊裝置1 沿著翼形模具15的長度方向推壓而使強化纖維基材層疊裝置1移動，并使壓接輥部3a在翼形模具15上旋轉。因此，強化纖維基材層疊裝置1能夠在翼形模具15上移動。強化纖維基材層疊裝置1在翼形模具15上移動，并且滾筒軸2b進行旋轉，強化纖維基材片14從片滾筒部加向壓接輥3負荷張力并放出。從片滾筒部加向壓接輥3放出的強化纖維基材片14的張力因滾筒軸2b的旋轉時的摩擦阻力而產(chǎn)生。省略使?jié)L筒軸2b與框架13a、13b的連接部分順暢地旋轉的滾動軸承等，而采用產(chǎn)生滑動摩擦力的滑動軸承， 由此產(chǎn)生滾筒軸2b的旋轉時的摩擦阻力。另外，在片滾筒部加旋轉時，由粘接劑供給部7將粘接劑向卷繞于片滾筒部加的強化纖維基材片14的表面噴射。從片滾筒部加放出的強化纖維基材片14的中央部由壓接輥3向翼形模具15壓接并粘接。如上所述，根據(jù)本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1，起到以下的作用效果。強化纖維基材層疊裝置1負荷張力并將強化纖維基材片14向翼形模具15放出， 并且在保持了張力的狀態(tài)下將強化纖維基材片14壓接于翼形模具15。通過比強化纖維基材片14的寬度窄的壓接輥3對強化纖維基材片14進行壓接，因此壓接部分被限制在翼形模具15上的規(guī)定位置，但強化纖維基材片14的未被壓接的部分未被限制在翼形模具15 上，因此由于片放出輥2與壓接輥3之間的張力而強化纖維片發(fā)生變形且沿著張力方向相對位移(偏移)。因此，即使在翼形模具15上具有曲面的情況下，也能夠將強化纖維基材片14以仿形在翼形模具15上的方式無褶皺地層疊。因此，能夠將比壓接輥3寬度寬的強化纖維基材片14無褶皺地向翼形模具15上層疊。由于片放出機構2的滾筒軸2b與軸承的摩擦阻力而在強化纖維基材片14施加張力。因此，不用另外設置產(chǎn)生強化纖維基材片14的張力的機構就能夠產(chǎn)生張力。因此，能夠利用簡便的強化纖維基材層疊裝置1使強化纖維基材片14產(chǎn)生張力而向翼形模具15上放出，且通過壓接輥3而壓接在翼形模具15上，因此利用簡便的強化纖維基材層疊裝置1 就能夠將強化纖維基材片14無褶皺地向翼形模具15上層疊。強化纖維基材片14具有張力而被向翼形模具15上放出且中央部被壓接。因此， 中央部被壓接的強化纖維基材片14的左右(兩側)均等地作用有力。因此，能夠將中央部被壓接的強化纖維基材片14的左右無褶皺地層疊在翼形模具15上。
強化纖維基材層疊裝置1具備粘接劑供給部7。因此，強化纖維基材層疊裝置1可以在強化纖維基材片14的向翼形模具15上的放出、褶皺伸展、壓接的同時來實施粘接。因此，能夠實現(xiàn)強化纖維基材層疊作業(yè)中的作業(yè)的效率化。強化纖維基材片14的纖維方向與翼形模具15的長度方向為相同的方向，因此在對強化纖維基材片14進行壓接時，被壓接的纖維14d(參照圖5的上圖)沿其長度方向不會伸長，但其周邊的纖維14c、14e(參照圖5的上圖)沿長度方向未被限制，因此由于張力而能夠沿著長度方向位移而發(fā)生偏移。在強化纖維基材層疊裝置1設有壓接輥部3a和驅動該壓接輥部3a的電動機9，操作把手8并通過手動控制而能夠移動。在該裝置中不需要復雜的控制機構，通過簡易的強化纖維基材層疊裝置1就能夠實施強化纖維基材片14向翼形模具15上的層疊作業(yè)。因此， 相對于以往的基于手工作業(yè)的層疊作業(yè)，以較少的人數(shù)就能夠進行用于形成風車的葉片的強化纖維基材片14的層疊作業(yè)，從而能夠實現(xiàn)勞動負荷的減輕及作業(yè)的效率化。需要說明的是，在本實施方式中，說明了強化纖維基材片14的張力由滾筒軸2b與框架13a、i;3b之間的旋轉時的摩擦阻力而產(chǎn)生，但本發(fā)明并未限定于此，在需要嚴密的張力的控制時，也可以設置機械性地控制摩擦阻力的機構。需要說明的是，在本實施方式中，使用了在模具形成風車的葉片的翼形模具15進行說明，但本發(fā)明并未限定于此，只要是彎曲或折彎的模具即可。作為層疊于這些模具的強化纖維基材，可列舉有玻璃纖維、碳纖維等。[第二實施方式]以下，說明本發(fā)明的第二實施方式。本實施方式的強化纖維基材層疊裝置的結構和層疊方法在具有輔助壓接單元的點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結構及層疊方法，標注同一標號而省略其說明。圖6表示在圖1所示的強化纖維基材層疊裝置1設有輔助壓接部4、5的情況。輔助壓接輥(輔助壓接部)4、5具備多個(例如兩個)。這些輔助壓接輥4、5具備輔助壓接輥部4a、fe和未圖示的輔助壓接輥軸。輔助壓接輥軸的一端與從框架13a、13b向下方延伸的構件10、11連接。另外，在各構件10、11設有彈簧10a、11a。與從框架13a、13b向下方延伸的構件10、11連接的輔助壓接輥軸貫通輔助壓接輥部^、5a的中心。輔助壓接輥4、5設置在壓接輥3的兩側，隔著壓接輥3沿著翼形模具15 的寬度方向成為一列地具有均等的間隔地設置。輔助壓接輥4、5將強化纖維基材片14按壓在翼形模具15上，以使強化纖維基材片14不從翼形模具15上剝離。輔助壓接輥4、5將強化纖維基材片14按壓在翼形模具15上的按壓力只要是控制在使強化纖維基材片14不浮起的程度的力就足夠，小于以將強化纖維基材片14按壓并固定在翼形模具15上的情況為目的的壓接輥3所產(chǎn)生的壓接力。具體而言，通過在從框架 13a、13b向下方延伸的構件10、11設置的彈簧10a、Ila而能夠進行調整。強化纖維基材層疊裝置1通過壓接輥3而沿翼形模具15的長度方向對強化纖維基材片14的中央部進行壓接，并且被輔助壓接輥4、5沿翼形模具15的長度方向按壓，以使被壓接的纖維的周邊纖維不從翼形模具15上剝離。如上所述，根據(jù)本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1，起到以下的作用效果。
通過輔助壓接輥4、5將強化纖維基材片14按壓在翼形模具15上。因此，能夠抑制強化纖維基材片14從翼形模具15上剝離。需要說明的是在，本實施方式中，對將輔助壓接輥4、5沿著翼形模具15的寬度方向隔著壓接輥3設置成一列進行了說明，但本發(fā)明并未限定于此，也可以將輔助壓接輥4、5 以與框架13a、1 平行的方式設置在框架13a、1 的下方，只要對應于模具形狀、纖維種類 /形態(tài)進行配置即可。[第三實施方式]以下，說明本發(fā)明的第三實施方式。本實施方式的強化纖維基材層疊裝置的結構及層疊方法在具有可動部且可動部以沿著翼形模具的長度方向的方式移動的點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結構及層疊方法，標注同一標號而省略其說明。圖7表示具有設置在圖1所示的強化纖維基材層疊裝置1上的可動部20且可動部20以沿著翼形模具15的長度方向的方式在軌道30上移動的情況。臂單元(可動部)20具有將臂22連接的基體21 ；及具備片放出機構2及壓接輥 3的臂22。基體21具備基體部21a、走行輥21b、電動機(未圖示)。走行輥21b在設置于工場內的軌道30上轉動。在基體部21a設有電動機和未圖示的結合部(以下，稱為第一結合部)。在基體部21a的第一結合部連接有臂22。通過該第一結合部，而臂22沿著翼形模具 15的寬度方向移動自如。設置于基體部21a的電動機是使臂22移動的動力源。該電動機通過第一結合部使臂22向翼形模具15的寬度方向移動自如，并通過后述的第二結合部向與翼形模具15的長度方向及寬度方向正交的垂直方向(圖7中的上下方向)移動自如。臂22具有2個構件22a、22b和未圖示的結合部(以下，稱為第二結合部)。各構件22a、22b的一端通過第二結合部連接。臂22通過該第二結合部而形成為另一方的構件 22b相對于一方的構件2 可動，且在與翼形模具15的長度方向及寬度方向正交的垂直方向(圖7中的上下方向)上移動自如。構件22b的另一端與滾筒軸2b連接。由此，臂22 對片放出機構2和壓接輥3進行單臂支承。接下來，說明本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1的層疊方法。具備臂部20的強化纖維基材層疊裝置1配置在設置于工場內的軌道30上。以使軌道30的延伸方向與翼形模具15的長度方向相同的方式將翼形模具15設置在該軌道30 附近。該翼形模具15使層疊的面朝向上方而安裝。強化纖維基材層疊裝置1通過作業(yè)者在軌道30上沿著翼形模具15上的長度方向移動。強化纖維基材層疊裝置1在軌道30上移動，并通過設置于臂單元20的片放出機構2放出強化纖維基材片14。放出的強化纖維基材片14通過壓接輥3而壓接及粘接在翼形模具15上。通過設置于臂部20的電動機使臂 22移動，從而能夠使強化纖維基材片14和壓接輥3移動到翼形模具15上的寬度方向的任意的位置。如以上所述，根據(jù)本實施方式的強化纖維基材層疊裝置1，起到以下的作用效果。片放出機構2和壓接輥3在翼形模具15的長度方向、與翼形模具15的長度方向及寬度方向正交的垂直方向(圖7中的上下方向)上移動自如。因此，即使在彎曲、折彎的翼形模具15上層疊強化纖維基材片14的情況下，也能夠通過使臂部20移動而使壓接輥3 壓接在翼形模具15上。因此，即使在彎曲、折彎的翼形模具15上，也能夠不使壓接輥3從翼形模具15上分離地層疊強化纖維基材片14。另外，通過使臂部20移動，而在強化纖維片滾筒的更換、片放出機構2及壓接輥3 的維護時，能夠使片放出機構2、壓接輥3沿著與翼形模具15的長度方向及寬度方向正交的垂直方向(圖7中的上下方向)移動，因此這些作業(yè)變得容易。另外，能夠使片放出機構2、壓接輥3連續(xù)地沿著翼形模具15的長度方向移動，因此能夠簡易地使強化纖維基材片14層疊在大型的翼形模具15上。需要說明的是，在本實施方式中，說明了強化纖維基材層疊裝置1通過手動在軌道30上移動的情況，但本發(fā)明并未限定于此，也可以通過電動機等驅動單元使強化纖維基材層疊裝置1在軌道30上移動。另外，說明了臂22對片放出機構2和壓接輥3進行單臂支承的情況，但也可以是增設框架而對壓接輥3的中央位置進行支承的方式。此外，壓接輥3不僅水平地支承，根據(jù)翼形模具15形狀，也可傾斜支承并提高作業(yè)性。標號說明1強化纖維基材層疊裝置2片放出部(片放出機構)3壓接部(壓接輥)14強化纖維基材片15模具(翼形模具)
權利要求
1.一種強化纖維基材層疊裝置，具有把要層疊在模具上的強化纖維基材片放出的片放出部；及使所述強化纖維基材片壓接在所述模具上的壓接部， 所述強化纖維基材層疊裝置的特征在于， 所述壓接部具有比所述強化纖維基材片窄的寬度，所述片放出部在與所述壓接部之間施加張力的同時供給所述強化纖維基材片。
2.根據(jù)權利要求1所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于， 所述壓接部對所述強化纖維基材片的中央部進行壓接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于，從所述片放出部放出的所述強化纖維基材片的張力由所述片放出部的摩擦阻力而產(chǎn)生。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于， 所述片放出部具備供給使所述強化纖維基材片與所述模具粘接的粘接劑的粘接劑供給部。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于， 所述模具通過使所述強化纖維基材片層疊而形成風車的葉片等大型纖維強化塑料制PPR，所述片放出部具有把手，所述壓接部具備壓接輥和對該壓接輥進行驅動的驅動部。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于， 設有將所述強化纖維基材片按壓在所述模具上的輔助壓接部。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的強化纖維基材層疊裝置，其特征在于， 具有將所述片放出部和所述壓接部連接的可動部，該可動部以沿著所述模具的長度方向的方式移動，使所述片放出部和所述壓接部在所述模具的寬度方向、和與所述模具的長度方向及寬度方向正交的垂直方向上移動自如。
8.一種強化纖維基材層疊裝置的層疊方法，該強化纖維基材層疊裝置具有 把要層疊在模具上的強化纖維基材片放出的片放出部；及使所述強化纖維基材片壓接在所述模具上的壓接部， 所述強化纖維基材層疊裝置的層疊方法的特征在于， 所述壓接部具有比所述強化纖維基材片窄的寬度，所述片放出部在與所述壓接部之間施加張力的同時供給所述強化纖維基材片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠實現(xiàn)在將片狀的強化纖維基材向彎曲或折彎的形狀的模具上層疊時產(chǎn)生的褶皺的防止、勞動負荷的減輕、作業(yè)的效率化的強化纖維基材層疊裝置及其層疊方法。強化纖維基材層疊裝置(1)具有將層疊在模具(15)上的強化纖維基材片(14)放出的片放出部和使強化纖維基材片(14)壓接在模具(15)上的壓接部(3)，其中，壓接部(3)具有比強化纖維基材片(14)窄的寬度，片放出部在與壓接部(3)之間施加張力的同時供給強化纖維基材片(14)。
文檔編號B29K105/08GK102470611SQ201080033910
公開日2012年5月23日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者山崎廣一, 川節(jié)望, 新藤健太郎, 黑巖隆夫 申請人:三菱重工業(yè)株式會社