予備成形体の搬送方法および製造装置
【課題】自動化が容易であるとともに、設備費の増加を抑えることができる予備成形体の搬送方法および製造装置を提供する。
【解決手段】予備成形型５２に備えられる第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂにより繊維材を型締めして加熱圧縮した後、前記第１成形型５２Ａから鋭利な突出針５４を突出させて予備成形体Ｐ２に突き刺して、当該予備成形体Ｐを第１成形型５２Ａに保持する。この後、前記第１成形型５２Ａを第２成形型５２Ｂから離間し、当該第１成形型５２Ａにより前記予備成形体Ｐ２を保持したまま搬送する。
【解決手段】予備成形型５２に備えられる第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂにより繊維材を型締めして加熱圧縮した後、前記第１成形型５２Ａから鋭利な突出針５４を突出させて予備成形体Ｐ２に突き刺して、当該予備成形体Ｐを第１成形型５２Ａに保持する。この後、前記第１成形型５２Ａを第２成形型５２Ｂから離間し、当該第１成形型５２Ａにより前記予備成形体Ｐ２を保持したまま搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備成形体の搬送方法および製造装置に関し、特に、ＲＴＭ工法における予備成形体の搬送方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、軽量化を狙って強度を要する部品においても樹脂化が図られるとともに、量産化が図られている。量産性を考慮すると、射出成形による繊維強化プラスチックが用いられるが、更なる強度が必要な場合には、連続繊維を用いるＲＴＭ工法が用いられる。ＲＴＭ工法では、樹脂材を含む繊維材を所定の大きさ及び形状に予備成形し、さらに所定の形状に整えるための本成形が行われる。
【０００３】
このような成形方法では、予備成形された予備成形体を本成形用の型まで搬送する際に、予備成形体を形状保持用トレイに載置して、このトレイをベルト搬送することが考えられるが、予備成形体の形状を維持しつつ予備成形型からトレイまで移動させるためには、通常、手作業が必要となる。
【０００４】
このため、例えば特許文献１では、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設けることにより、自動化を図っている。しかしながら、この方法では、予備成形型の下型を移動可能にするために、設備費が増加する。
【特許文献１】特開２００２−１９３５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、自動化が容易であるとともに、設備費の増加を抑えることができる予備成形体の搬送方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の搬送方法は、樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形した後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法である。当該搬送方法は、前記予備成形型に含まれる第１成形型および第２成形型により前記繊維材を型締めして加熱圧縮する工程と、前記第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺し、当該予備成形体を第１成形型に保持する工程とを有する。当該搬送方法は、この後、前記第１成形型を第２成形型から離間し、当該第１成形型により前記予備成形体を保持したまま搬送する工程を有する。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の搬送方法の他の形態は、樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形する予備成形工程の後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法である。当該搬送方法は、前記予備成形工程において前記繊維材に線材を縫い付け、前記予備成形型から予備成形体を離型する際に、前記線材を引っ張ることで予備成形体を予備成形型から吊り上げる。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の製造装置は、樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の搬送装置である。当該搬送装置は、前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられた鋭利な突出針とを有する。
【０００９】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の製造装置の他の形態は、樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置である。当該搬送方法は、前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられ、第１線材が通される針穴を有する針部と、前記針部に対応して前記予備成形型の他方の第２成形型に設けられ、第２線材を供給するとともに、前記針部の進退動に対応して回転する回転釜を備える第２線材供給部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の搬送方法は、第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺して予備成形体を第１成形型に保持し、当該第１成形型により予備成形体を搬送するため、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１１】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の搬送方法の他の形態は、予備成形体の繊維材に線材を縫い付け、この線材によって予備成形体を予備成形型から吊り上げるため、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１２】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の製造装置は、予備成形型の一方の第１成形型に、第１成形型のキャビティ側へ進退動可能な突出針がもうけられるため、突出針を突出させることで予備成形体を第１成形型に保持できる。したがって、第１成形型によって予備成形体を搬送でき、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１３】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の製造装置は、第１成形型および第２成形型に、線材を供給する針部および第２線材供給部が設けられるため、予備成形において、予備成形体に線材を縫い付けることができる。したがって、この線材によって予備成形体を予備成形型から吊り上げることができ、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の側面図、図２は、同製造装置の予備成形型の断面図、図３は、同製造装置の予備成形型の部分拡大断面図、図４は、同製造装置の搬送手段を示す平面図、図５は、同製造装置の搬送手段を示す側面図である。
【００１６】
本発明の第１実施形態に係る予備成形体の製造装置１は、ＲＴＭ工法に用いられる予備成形体Ｐを製造するための装置である。ＲＴＭ（レジントランスファ−モールディング）工法では、本成形の前段階として、予備成形型を用いて、樹脂材を添加された繊維材を所定の大きさ、形状に予備成形する。この予備成形された予備成形体は、本成形を行う成形型に搬送されて、所定の形状に成形されつつ、新たに供給される流動樹脂を含浸させた後、硬化させて繊維強化プラスチックとする、最終的な本成形が行われることとなる。
【００１７】
予備成形において加工される被加工物Ｗは、複数の繊維が集合して所定の形状に形成された繊維材に、樹脂材が添加されている。
【００１８】
繊維材は、賦形シミュレーションによって切断位置を明らかにし、所定の大きさに切断される。
【００１９】
繊維材には、強化材となるものであれば特に制限はなく、例えば、炭素繊維、黒鉛繊維、またはガラス繊維や、アラミド、パラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の有機繊維や、天然繊維（植物繊維）等が挙げられ、またはこれらの２種類以上を併用したものも使用できる。繊維材の形態としては、布帛基材が好適であり、繊維が一方向に引き揃えられたＵＤ（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）や、繊維が複数方向に引き揃えられステッチングなどで一体化された多軸基材、織物、編物、組物などの連続繊維基材、不織布状の不連続繊維基材が考えられるが、本発明の目的である品質のばらつきを抑える例えば連続繊維基材を用いることが好ましい。
【００２０】
樹脂材は、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を適宜選択、組み合わせて使用することができる。例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ、不飽和ポリエステル、ビニルエステル樹脂等のプレポリマーとそれの硬化剤を含む熱硬化性の組成物や、それらの混合樹脂も使用できる。
【００２１】
本実施形態に係る予備成形体Ｐの製造装置１は、図１，２に示すように、予備成形体Ｐを成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを備える予備成形型２と、第１成形型２Ａに設けられる第１線材供給部３と、第２成形型２Ｂに設けられる第２線材供給部４と、搬出手段５とを有している。
【００２２】
第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂの間には、型締めの際にキャビティが形成される。キャビティは、予備成形体Ｐに対応した形状で形成されており、本実施形態ではトレイ形状を有しているが、この形状には限定されない。
【００２３】
本実施形態の第１成形型２Ａには、第２成形型方向に突出した四角柱形状の押出部７が形成されており、第２成形型２Ｂには、押出部７と対応する形状の収容部８が形成されている。収容部８は、被加工物Ｗである繊維材および樹脂材を収容し、型締めの際に第１成形型２Ａの押出部７との間にキャビティを形成する。
【００２４】
第１線材供給部３は、四角柱形状の押出部７の四隅近傍にキャビティ側（第２成形型側）へ進退動可能に設けられて、第１線材Ｔ１が通される針穴９を有する針部１０と、針部１０が先端に固定されて第１成形型２Ａに対して摺動する摺動部１１と、進退動する針部１０まで第１線材Ｔ１を供給する線材供給ロール１３と、を有している。線材供給ロール１３は、モータ（不図示）に連結されており、モータが制御部１５に接続されて、線材供給ロール１３の回転が制御される。
【００２５】
第１成形型２Ａには、針部１０が収まる針突出穴１６と、針突出穴１６に連通するとともに、摺動部１１が摺動する摺動通路１７とが形成されており、摺動通路１７は、針突出穴１６の反対側まで貫通している。摺動部１１は、油圧アクチュエータ１８に連結され、加圧源１９から供給される油圧により摺動通路１７を摺動する。なお、摺動部１１の駆動は、例えばモータ等により行ってもよい。加圧源１９は、制御部１５に接続されて、制御部１５により摺動部１１の進退動が制御される。
【００２６】
また、第１成形型２Ａには、線材供給ロール１３から針部１０まで第１線材Ｔ１を通すための第１線材供給通路２０が設けられている。線材供給ロール１３から供給された第１線材Ｔ１は、この第１線材供給通路２０を通って針部１０の針穴９に通され、さらに針突出穴１６からキャビティ内へ導出される。
【００２７】
第２線材供給部４は、図２，３に示すように、第２成形型２Ｂにおける針部１０と対向する位置に設けられる。第２線材供給部４は、第２線材Ｔ２が巻かれたボビン２２と、ボビン２２が回転可能に収容されるボビンケース２３と、ボビンケース２３の外側に配置される内釜２４と、内釜２４の更に外側に配置され、内釜２４に対して回転可能に連結される外釜２５とを有している。
【００２８】
外釜２５には、周方向に突出した剣先２６が設けられている。外釜２５は、モータ（不図示）に連結されており、モータが制御部１５に接続されて、外釜２５の回転が制御される。
【００２９】
第２成形型２Ｂのキャビティ側には、第２線材供給部４が収容される線材供給部収容空間２７が形成されており、この線材供給部収容空間２７を覆うように、開閉可能な蓋部２８が設けられる。蓋部２８には、針部１０が挿入可能な針挿入穴２９が設けられている。ボビン２２に巻かれた第２線材Ｔ２は、ボビンケース２３、内釜２４及び外釜２５の周方向の切れ目から外方向へ導出され、針挿入穴２９からキャビティへ導出されている。
【００３０】
第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂのキャビティの近傍には、被加工部材を加熱するための温調管３０が設けられており、外部から供給される高温の流体によって第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂが加熱される。温調管３０は、本実施形態では、直径１５ｍｍの内径を有し、予備成形型２のキャビティ表面から深さ約４５ｍｍで形成され、第２線材供給部４を挟む２つの温調管３０の間には、約７５ｍｍの間隔が設けられている。
【００３１】
第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂からなり、更にはこれらの混合樹脂も使用できる。第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、繊維材に含まれる樹脂材よりも融点が高い樹脂であることが好ましい。
【００３２】
温調管３０が第２線材供給部４に近く、ボビン２２に巻かれた第２線材Ｔ２の温度が高温となる可能性がある場合には、第２線材供給部４を囲うように断熱材や、熱伝達率の低い金属を配置することもできる。
【００３３】
搬出手段５は、図４，５に示すように、搬送用ロボット３２のアームに連結された把持部３３を有している。把持部３３は、搬送用ロボット３２によって、互いに離隔された第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂの間に移動可能である。
【００３４】
把持部３３は、平板形状の保持板３４と、保持板３４の第１線材供給部３および第２線材供給部４に対応する位置に設けられる線材固定部３５とを有している。保持板３４には、一辺側から線材固定部３５まで延びる線材誘導スリット３６が形成されており、線材誘導スリット３６の一辺側には、線材を線材誘導スリット３６に誘導するために外方向に広く開いた切り込み部３７が形成されている。線材誘導スリット３６の線材固定部３５側には、線材を所定範囲内に確保するために所定の径を有する保持穴３８が形成される。なお、切り込み部３７と保持穴３８の間の距離が短い場合には、切り込み部３７と保持穴３８の間に線材誘導スリット３６が設けられなくてもよい。また、必ずしも保持穴３８が設けられなくてもよい。
【００３５】
線材固定部３５は、保持板３４に対して固定的に設けられる第１挟持部材３９と、第１挟持部材３９に対して回転可能に連結され、第１挟持部材３９との間に第１線材Ｔ１を挟むことができる第２挟持部材４０とを有している。この第２挟持部材４０は、保持穴３８に確保された第１線材Ｔ１を第１挟持部材３９との間に確実に挟持するために、第１挟持部材３９方向に屈曲した鉤形状を有している。第２挟持部材４０は、モータやアクチュエータ等の駆動手段（不図示）に連結されて回転駆動される。
【００３６】
また、線材固定部３５には、第１挟持部材３９から第１成形型方向に伸延しつつ屈曲する第１線材溶断ヒータ４１が設けられる。
【００３７】
次に、第１実施形態に係る予備成形体Ｐの搬送方法について説明する。
【００３８】
図６は、第１実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の製造装置の断面図、図７は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第１の断面図、図８は、同製造装置の針部により供給された線材を第２線材供給部に受け渡す際を示す製造装置の部分拡大断面図であり、（Ａ）は針部の挿し込みの際、（Ｂ）は針部の引き抜きの際を示し、図９は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第２の断面図、図１０は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第３の断面図、図１１は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第４の断面図、図１２は同製造装置の予備成形型を型開きした際の製造装置の断面図、図１３は、同製造装置の予備成形型により予備成形体を吊り上げた際の製造装置の断面図、図１４は、同製造装置の搬送手段により、吊り上げた予備成形体を受け取る際を示す製造装置の側面図、図１５は、同搬送手段の把持部の部分拡大正面図であり、（Ａ）は線材を把持する前、（Ｂ）は線材を把持した際を示し、図１６は、同搬送手段により予備成形体を搬送する際を示す斜視図である。
【００３９】
予備成形体Ｐを製造する際には、図６に示すように、温調管３０に高温の流体を流通させて第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを加熱し、第２成形型２Ｂの収容部８に樹脂材を含む繊維材を設置する。この際には、針部１０は針突出穴１６に納まっており、キャビティへ突出していない。
【００４０】
次に、第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂをプレス装置により型締めする。これにより、樹脂材が軟化しつつ、繊維材が所定の形状に変形される。
【００４１】
次に、制御部１５により、針部１０の進退動、線材供給ロール１３の回転および外釜２５の回転を制御しつつ、第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２を繊維材に縫い付ける。この際には、まず、図７に示すように、針部１０が繊維材を貫通し、外釜２５の切れ目より奥まで達した後、引き戻される。このとき、図８（Ａ）に示すように、針部１０の針穴９の一方側にのみ針部１０に沿って溝４３が形成されているため、針部１０の先端側に第１線材Ｔ１による輪Ｌが形成される。この後、図８（Ｂ）に示すように、針部１０の進退動と同期して回転する外釜２５の剣先２６が輪Ｌに嵌る。
【００４２】
さらに外釜２５が回転すると、図９，１０に示すように、輪Ｌが外釜２５により拡げられつつ、外釜２５と内釜２４の間を移動する。
【００４３】
この後、更に外釜２５が回転すると、図１１に示すように、第１線材Ｔ１が内釜２４の外側を一周し、第１線材Ｔ１と第２線材Ｔ２が交差することとなる。
【００４４】
この縫い付ける工程は、一回（一縫い）で終了してもよいが、強度を確保するために、複数回繰り返すことが好ましい。なお、繊維材の繊維間隔に対し、針部１０の位置精度を大きく設定することにより、針部１０を複数回にわたって進退動させても、針部１０が繊維材の全く同じ位置に挿し込まれることなく、線材を繊維材の狭い範囲内に高強度で縫い付けることができる。
【００４５】
また、針部１０および第２線材供給部４が第１予備成形型２の押出部７の四隅近傍に設けられているため、第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、予備成形体Ｐの形状変化の大きい屈曲部４２（押出部７の角に対応する部位）の近傍に縫い付けられる。
【００４６】
なお、針部１０をキャビティへ突出させたまま型締めすることにより、型締めしつつ針部１０を繊維材に突き刺すことも可能である。
【００４７】
この後、図１２に示すように、第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを型開きする。この際に、第１線材Ｔ１を供給しつつ型開きする。
【００４８】
次に、第２線材Ｔ２を切断する。この際には、外釜２５の剣先２６に第２線材溶断ヒータ（不図示）を設けて加熱し、外釜２５を回転させて第２線材Ｔ２を溶断することができる。また、外釜２５に限らず、第２線材Ｔ２に近接可能な別途のヒータや切断刃を設けることも可能である。また、ここで第２線材Ｔ２を切断せずに、第２線材Ｔ２を供給しつつ予備成形体Ｐを第２成形型２Ｂから離型させ、その後に切断することも可能である。
【００４９】
次に、図１３に示すように、第１線材Ｔ１の供給を停止し、さらに第１成形型２Ａと第２成形型２Ｂを離隔させる。これにより、予備成形体Ｐが第１線材Ｔ１に引っ張られて、第２成形型２Ｂから離型される。
【００５０】
このとき、第１線材Ｔ１が予備成形体Ｐの屈曲部４２の近傍の繊維材に縫い付けられるが、屈曲部４２の剛性が他の部位と比較して高いため、第１線材Ｔ１により吊り上げられた際に予備成形体Ｐが自重により変形し難い。したがって、第１線材Ｔ１が縫い付けられる位置は、予備成形体Ｐが吊るされる際の予備成形体Ｐの変形量ができるだけ小さくなることが望ましく、かつ予備成形体Ｐに許容される変形量を超えないように設定される。この縫い付け位置は、例えばシミュレーションにより決定することができる。
【００５１】
この後、図１４に示すように、第１成形型２Ａと予備成形体Ｐの間の第１線材Ｔ１に、把持部３３を切り込み部３７が設けられる側から近接させる。これにより、第１線材Ｔ１が切り込み部３７から線材誘導スリット３６に導かれ、さらに線材誘導スリット３６によって保持穴３８まで誘導される。第１線材Ｔ１が保持穴３８まで達すると、搬送用ロボット３２による把持部３３の移動が停止される。保持穴３８に確保された第１線材Ｔ１は、図１５に示すように第２挟持部材４０を回転させることにより、第１挟持部材３９と第２挟持部材４０の間に挟持される。このとき、第１線材Ｔ１が第１線材溶断ヒータ４１に接触する。
【００５２】
次に、第１線材溶断ヒータ４１を加熱して第１線材Ｔ１を溶断する。この後、搬送用ロボット３２により、把持部３３に把持された予備成形体Ｐを、本成形を行う本成形型まで搬送し、本成形により予備成形体Ｐを所定の形状に成形しつつ、新たに供給される流動樹脂を予備成形体に含浸せしめて、硬化させ繊維強化プラスチックとする。この際、予め繊維材に含まれる樹脂材は、本成形時に新たに供給される樹脂と相溶するのが好ましい。なお、予備成形体Ｐに縫い付けられた第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、熱可塑性樹脂であるため、本成形により溶融して成形品と一体化する。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、予備成形体Ｐの繊維材に第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２を縫い付け、この第１線材Ｔ１によって予備成形体Ｐを予備成形型２から吊り上げるため、手作業により予備成形型２から予備成形体Ｐを搬出する必要がなく、自動化が可能となる。したがって、予備成形型２から予備成形体Ｐを搬出するための可動部を予備成形型２に設ける必要がなく、また搬送用のベルト等が必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００５４】
また、予備成形体Ｐに針を突き刺し、針により予備成形体Ｐを保持して搬送する方法もあるが、この方法では予備成形体が大きい場合には保持が困難であり、また繊維材の網目等が乱れ、成形品強度に影響する虞がある。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、第１線材Ｔ１により屈曲部４２の近傍を上方から吊り上げるため、繊維材の網目等が乱れにくく、成形品強度を保つことができる。
【００５５】
また、予備成形体を吸引して搬送する方法もあるが、RTM工法に用いられる予備成形体は本成形において樹脂を含浸せしめるため、実質的に空隙の多い構成となっており、予備成形体の自重を支える吸引力を供給する設備が巨大となってしまうという難点がある他、この方法では吸引するためのヘッドが大きくなって小回りがきかず、予備成形型内からの予備成形体の取り出しが困難であるとともに設置可能な場所が限られてしまい、更には吸引力により予備成形体が変形する場合もある。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、第１線材供給部３および第２線材供給部４のほぼ全体が予備成形型２の内部に配置されるため、小型で小回りが可能であり、設置場所も限られず、また屈曲部４２の近傍を吊り上げるため繊維材の網目等が乱れにくく、成形品強度を保つことができる。
【００５６】
また、上述の針を刺して搬送する方法および吸引して搬送する方法では、必ず手作業が発生するため、予備成形の際に手待ちが発生する。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、予備成形体Ｐの予備成形型２から本成形型への搬送を完全に自動化することができ、コストを削減できる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
図１７は、第２実施形態に係る予備成形体の製造装置の斜視図、図１８は、同製造装置の予備成形型の側面図、図１９は、第２成形型を示す平面図、図２０は、図１７のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図、図２１は、図１７のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う部分断面図である。
【００５８】
本発明の第２実施形態に係る予備成形体の製造装置５１は、第１実施形態と同様に、ＲＴＭ工法に用いられる予備成形体Ｐ２を製造するための装置である。
【００５９】
予備成形において加工される被加工物Ｗに用いられる繊維材および樹脂材については、第１実施形態と同様の材料を適用できる。
【００６０】
第２実施形態に係る予備成形体の製造装置５１は、図１７〜１９に示すように、予備成形体Ｐ２を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを備える予備成形型５２と、第１成形型５２Ａに設けられる突出部５３とを有している。
【００６１】
第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂの間には、型締めの際にキャビティが形成される。
【００６２】
突出部５３は、第１成形型５２Ａに複数設けられている。各々の突出部５３は、図２０，２１に示すように、第１成形型５２Ａのキャビティ側へ進退動可能な突出針５４と、突出針５４を付勢するための付勢ばね５５と、突出針５４を駆動させる駆動圧供給部５６とを備えている。
【００６３】
突出針５４は、鋭利な先端部を備え、第１成形型５２Ａにキャビティ側へ貫通して形成される突出針通路５８に摺動可能に配置される。突出針５４の後端部には、外径が大きく形成された大径部５９が形成されている。大径部５９は、第１成形型５２Ａに突出針通路５８と連通して形成された、突出針通路５８よりも内径の大きいばね収容通路６０を摺動可能となっている。突出針５４は、予備成形体Ｐ２の形状や大きさに応じて複数設けられる。
【００６４】
ばね収容通路６０には、突出針５４に挿通される付勢ばね５５が設けられており、付勢ばね５５は、大径部５９と接して突出針５４をキャビティの反対側へ付勢している。
【００６５】
駆動圧供給部５６には、高圧ガスが供給されるガス供給流路６１と、ガスを排出するガス排出流路６２と、ばね収容通路６０へ連通する圧供給通路６３と、これらの流路と連通する弁摺動空間６４とが形成されている。弁摺動空間６４の内部には、弁摺動空間６４内を摺動して、一端側に位置する際にガス供給流路６１と圧供給通路６３を連通させ、他端側に位置する際にガス排出流路６２と圧供給通路６３を連通させる摺動弁６５が設けられている。摺動弁６５は、摺動方向の両端に弁摺動空間６４から外部に導出される導出軸６６が設けられており、導出軸６６の端部には、導出軸６６よりも径の大きい外端部６７が設けられる。導出軸６６はばね６８を挿通しており、これにより摺動弁６５が付勢される。外端部６７は、電磁石（不図示）により引き寄せられて可動可能な磁性体により形成されており、電磁石によって弁の切り替えが可能となっている。なお、図２０中の摺動弁６５は、ガス供給流路６１と圧供給通路６３を連通させた状態となっており、この状態では、突出針５４の大径部５９に圧力が作用して、付勢ばね５５が押し縮められて突出針５４が突出する。また、一点鎖線で示すように、摺動弁６５を摺動させてガス排出流路６２と圧供給通路６３を連通させると、ばね収容通路６０内のガスが圧供給通路６３およびガス排出流路６２を介して排出されて、付勢ばね５５によって突出針５４が突出針通路５８内に押し戻される。
【００６６】
駆動圧供給部５６は、本実施形態では１列に並ぶ３つの突出部５３に対して１つ設けられており、弁摺動空間６４に連通する圧供給通路６３が、３つのばね収容通路６０に連通している。したがって、１つの駆動圧供給部５６を稼動させることで、３つの突出部５３が同期して進退動する。なお、１つの駆動圧供給部５６により駆動される突出部５３の数は限定されず、３つ以外の複数でも、または１つであってもよい。
【００６７】
突出針通路５８は、予備成形型５２に挟まれる予備成形体Ｐ２の面に傾斜して形成される。したがって、突出針通路５８から突出される突出針５４は、予備成形体Ｐ２に対して傾斜して突き刺される。
【００６８】
全ての突出針５４の予備成形体Ｐ２の面に対する傾斜方向は、予備成形体Ｐ２の中心部（図１９中の中心線Ｍ）に向かう方向となっている。したがって、突出針５４は、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側で、予備成形体Ｐ２の面に対して逆方向へ傾斜している。このような形態は、第１成形型５２Ａ側が突出した形状（上側に凸形状）の予備成形体Ｐ２を保持するのに適している。傾斜角度θ（図２１参照）は、例えば４５度であるが、予備成形体Ｐ２の形状や重量、突き刺す部位、突出針５４の本数等の条件に応じて、適宜設定されることが好ましい。
【００６９】
第２成形型５２Ｂには、各々の突出針５４に対応する部位に溝部７０が形成されている。各々の溝部７０は、突出針５４が突出した際に、突出部５３の先端が収容される空間である。突出針５４は、予備成形体Ｐ２の面に対して傾斜して進退動するため、溝部７０は、突出針５４の傾斜角度θに対応する傾斜した底面を有している。また、溝部７０は、予備成形体Ｐ２が落ち込まないように、極力小さく形成されている。
【００７０】
第１成形型５２Ａは、搬出用ロボット（不図示）に連結されて移動可能となっている。
【００７１】
第２成形型５２Ｂのキャビティの近傍には、被加工物を加熱するための温調管３０が設けられており、外部から供給される高温の流体によって第２成形型５２Ｂが加熱される。なお、第１成形型５２Ａに温調管が設けられてもよい。
【００７２】
次に、第２実施形態に係る予備成形体の搬送方法について説明する。
【００７３】
図２２は、第２実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の側面図、図２３は、図２２における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図、図２４は、同製造装置の第１成形型から突出針を突出させた際を示す側面図、図２５は、図２４における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図、図２６は、第１成形型に保持した予備成形体を搬送する際を示す側面図、図２７は、図２６における予備成形体を保持した部位の部分拡大断面図、、図２８は、第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に搬送した際を示す側面図、図２９は、第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に移動させる際を示す部分拡大断面図、図３０は、第１成形型により予備成形体を本成形型に押圧する際を示す部分拡大断面図、図３１は、移動された予備成形体を本成形型により成形する際を示す断面図である。
【００７４】
予備成形体Ｐ２を製造する際には、温調管３０に高温の流体を流通させて第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを加熱し、第２成形型５２Ｂに樹脂材を含む繊維材を設置する。この際には、突出針５４は突出針通路５８に収納されており、キャビティへ突出していない。
【００７５】
次に、図２２，２３に示すように、第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂをプレス装置により型締めする。これにより、樹脂材が軟化しつつ、繊維材が所定の形状に変形されて、予備成形体Ｐ２が形成される。
【００７６】
次に、図２４，２５に示すように、駆動圧供給部５６の摺動弁６５を摺動させて、突出針５４をキャビティ内に突出させる。これにより、突出針５４が予備成形体Ｐ２に突き刺さり、予備成形体Ｐ２を貫通して、先端部が第２成形型５２Ｂの溝部７０内に達する。
【００７７】
この後、図２６，２７に示すように、突出針５４を突出させた状態のまま第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを型開きする。このとき、突出針５４が予備成形体Ｐ２に対して傾斜して突き刺されているため、突出針５４により予備成形体Ｐ２が第１成形型５２Ａに保持されて、予備成形体Ｐ２が第２成形型５２Ｂから離型される。
【００７８】
次に、図２８に示すように、第１成形型５２Ａを搬出用ロボットにより移動させて、予備成形体Ｐ２を、本成形を行う本成形型７１の下型７１Ｂの直上まで搬送する。
【００７９】
次に、駆動圧供給部５６の摺動弁６５を摺動させて、突出針５４を突出針通路５８に収納する。これにより、図２９に示すように突出針５４が予備成形体Ｐ２から引き抜かれ、予備成形体Ｐ２が直下の下型７１Ｂに設置される。この後、図３０に示すように第１成形型５２Ａを更に下降させて、予備成形体Ｐ２を下型７１Ｂに押し付ける。これにより、本成形型７１に予備成形体Ｐ２をなじませつつ、再度の予備成形が行われる。
【００８０】
この後、搬出用ロボットにより第１成形型５２Ａを下型７１Ｂから離隔し、図３１に示すように、本成形型７１の上型７１Ａを下型７１Ｂに近接させて型締めする。これにより、本成形により予備成形体Ｐ２を所定の形状に成形しつつ、新たに供給される流動樹脂を予備成形体Ｐ２に含浸せしめて、硬化させ繊維強化プラスチックとする。この際、予め繊維材に含まれる樹脂材は、本成形時に新たに供給される樹脂と相溶するのが好ましい。
【００８１】
以上のように、第２実施形態によれば、予備成形を行うための第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を保持して搬送するため、手作業により予備成形型５２から予備成形体Ｐ２を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。
【００８２】
また、予備成形を行うための第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を突出針５４よって保持して搬送するため、成形品の形状によらず搬送が可能である。したがって、成形品の形状変更による搬送装置、治具等の改造、製造等が容易であり、コストの増加を抑えることができる。
【００８３】
また、第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を保持して搬送するため、本成形型７１に予備成形体Ｐ２を配置する際の位置精度に優れている。これにより、成形後の皺等の不具合が低減し、成形品の品質が向上する。
【００８４】
また、予備成形体Ｐ２の面に傾斜した状態で突出針５４が突き刺されるため、突出針５４によって予備成形体Ｐ２を第１成形型５２Ａに良好に保持したまま搬送できる。さらに、鋭利な突出針５４を傾斜して突き刺すため、予備成形体Ｐ２の織り目の破壊を最小限にしつつ、予備成形体Ｐ２を保持できる。
【００８５】
また、第２成形型５２Ｂに溝部７０が設けられているため、突出針５４を予備成形体Ｐ２に深く差し込むことができ、予備成形体Ｐを良好に保持できる。
【００８６】
また、溝部７０の底面が傾斜して設けられているため、予備成形体Ｐ２の落ち込みを極力抑えることができ、かつ溝部７０の清掃が容易となり、更には、第２成形型５２Ｂに対する溝部７０の加工が容易となる。
【００８７】
また、突出針５４が、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側で、予備成形体Ｐ２の面に対して逆方向へ傾斜しているため、搬送の際に予備成形体Ｐ２が突出針５４から抜け落ち難い。
【００８８】
なお、突出針の形態は、上述の形態に限定されない。図３２〜３６は、突出針の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３７は、突出針の他の変形例を示す部分断面図である。
【００８９】
図３２に示す突出針の変形例では、突出針８１が第１成形型５２Ａ側に屈曲されて形成されている。突出針８１が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、屈曲した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。なお、突出針通路が、突出針８１に対応した形状で形成されてもよい。溝部８２は、突出針８１に対応する形状で形成されている。このような突出針８１を適用することで、屈曲した突出針８１により予備成形体Ｐ２が抱え込むようにして良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９０】
図３３に示す突出針の変形例では、突出針８３の先端が側方へ屈曲して形成されている。突出針８３が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、屈曲した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。溝部８４は、突出針８３に対応して分岐した形状で形成されている。このような突出針８３を適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で突出針８３が屈曲して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９１】
図３４に示す突出針の変形例では、突出針８５の先端が２つに分岐して、側方へ拡開して形成されている。突出針８５が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、拡開した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。溝部８６は、突出針８５に対応して分岐した形状で形成されている。このような突出針８３を適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で突出針８５が拡開して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９２】
図３５に示す突出針の変形例では、隣接する２つの突出針８７Ａ，８７Ｂが、側方へ拡開しつつ突出するように設けられている。このような２つの突出針８７Ａ，８７Ｂを対として適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で２つの突出針８７Ａ，８７Ｂが拡開して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９３】
図３６に示す突出針の変形例では、隣接する２つの突出針８８Ａ，８８Ｂが、側方へ拡開しつつ突出するように設けられ、かつ側方へ湾曲して形成されている。このような２つの突出針８８Ａ，８８Ｂを対として適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で２つの突出針８８Ａ，８８Ｂが拡開しつつ湾曲し、予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９４】
図３７に示す突出針の変形例では、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側の突出針８９Ａ，８９Ｂが、予備成形体Ｐ２の面に対して反対方向へ傾斜している。このような形態は、第１成形型側が窪んだ形状（上側に凹形状）の予備成形体Ｐ２を保持するのに適している。
【００９５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、第１実施形態では、第１成形型２Aが上型で凸形状、第２成形型２Bが下型で凹形状の例を示したが、第１成形型、第２成形型のいずれが上型、下型であっても、凸形状、凹形状であっても構わない。また、必ずしも４本の第１線材Ｔ１で吊り上げる必要はなく、３本以上であれば、予備成形体Ｐの姿勢を安定させつつ搬送が可能である。また、搬送用ロボット３２は、必ずしもアーム式である必要はなく、例えば３軸直交ロボット等を使用することもできる。また、第１線材Ｔ１により吊り上げられた予備成形体Ｐを搬送手段により搬送するのではなく、第１成形型２Ａごと搬送することも可能である。
【００９６】
また、第２実施形態では、溝部７０の底面が必ずしも傾斜していなくてもよい。また、溝部７０が設けられずに、突出針５４が予備成形体Ｐ２を完全には貫通しない形態であってもよい。また、突出針５４の傾斜方向は、予備成形体Ｐ２の中心線Ｌに向かう方向であるだけでなく、中心点Ｏ（図１９参照）に向う方向とすることもできる。また、突出針５４を駆動する機構として、駆動圧供給部５６ではなく、例えばモータ等も適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の側面図である。
【図２】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型の断面図である。
【図３】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型の部分拡大断面図である。
【図４】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段を示す上面図である。
【図５】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段を示す側面図である。
【図６】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型を型締めした際の製造装置の断面図である。
【図７】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第１の断面図である。
【図８】製造装置の針部により供給された線材をボビンに受け渡す際を示す製造装置の部分拡大断面図であり、（Ａ）は針部の挿し込みの際、（Ｂ）は針部の引き抜きの際を示す。
【図９】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第２の断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第３の断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第４の断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型を型開きした際の製造装置の断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型により予備成形体を吊り上げた際の製造装置の断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段により、吊り上げた予備成形体を受け取る際を示す製造装置の側面図である。
【図１５】同搬送手段の把持部の部分拡大正面図であり、（Ａ）は線材を把持する前、（Ｂ）は線材を把持した際を示す。
【図１６】同搬送手段により予備成形体を搬送する際を示す斜視図である。
【図１７】第２実施形態に係る予備成形体の製造装置の斜視図である。
【図１８】同製造装置の予備成形型の側面図である。
【図１９】第２成形型を示す平面図である。
【図２０】図１７のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図１７のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う部分断面図である。
【図２２】第２実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の側面図である。
【図２３】図２２における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図である。
【図２４】同製造装置の第１成形型から突出針を突出させた際を示す側面図である。
【図２５】図２４における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図である。
【図２６】第１成形型に保持した予備成形体を搬送する際を示す側面図である。
【図２７】図２６における予備成形体を保持した部位の部分拡大断面図である。
【図２８】第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に搬送した際を示す側面図である。
【図２９】第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に移動させる際を示す部分拡大断面図である。
【図３０】第１成形型により予備成形体を本成形型に押圧する際を示す部分拡大断面図である。
【図３１】移動された予備成形体を本成形型により成形する際を示す断面図である。
【図３２】突出針の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３３】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３４】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３５】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３６】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３７】突出針の他の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１，５１ 予備成形体の製造装置、
２，５２ 予備成形型、
２Ａ，５２Ａ 第１成形型、
２Ｂ，５２Ｂ 第２成形型、
３ 第１線材供給部、
４ 第２線材供給部、
５ 搬出手段、
９ 針穴、
１０ 針部、
２２ ボビン、
２３ ボビンケース、
２４ 内釜、
２５ 外釜、
２６ 剣先、
３２ 搬送用ロボット、
３３ 把持部、
３５ 線材固定部、
３９ 第１挟持部材、
４０ 第２挟持部材、
４１ 第１線材溶断ヒータ、
４２ 屈曲部、
５３ 突出部、
５４，８１，８３，８５，８７，８８，８９ 突出針、
７０，８１，８２，８４，８６ 溝部、
７１ 本成形型、
θ 傾斜角度、
Ｍ 中心線、
Ｏ 中心点、
Ｐ，Ｐ２ 予備成形体、
Ｔ１ 第１線材、
Ｔ２ 第２線材、
Ｗ 被加工物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備成形体の搬送方法および製造装置に関し、特に、ＲＴＭ工法における予備成形体の搬送方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、軽量化を狙って強度を要する部品においても樹脂化が図られるとともに、量産化が図られている。量産性を考慮すると、射出成形による繊維強化プラスチックが用いられるが、更なる強度が必要な場合には、連続繊維を用いるＲＴＭ工法が用いられる。ＲＴＭ工法では、樹脂材を含む繊維材を所定の大きさ及び形状に予備成形し、さらに所定の形状に整えるための本成形が行われる。
【０００３】
このような成形方法では、予備成形された予備成形体を本成形用の型まで搬送する際に、予備成形体を形状保持用トレイに載置して、このトレイをベルト搬送することが考えられるが、予備成形体の形状を維持しつつ予備成形型からトレイまで移動させるためには、通常、手作業が必要となる。
【０００４】
このため、例えば特許文献１では、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設けることにより、自動化を図っている。しかしながら、この方法では、予備成形型の下型を移動可能にするために、設備費が増加する。
【特許文献１】特開２００２−１９３５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、自動化が容易であるとともに、設備費の増加を抑えることができる予備成形体の搬送方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の搬送方法は、樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形した後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法である。当該搬送方法は、前記予備成形型に含まれる第１成形型および第２成形型により前記繊維材を型締めして加熱圧縮する工程と、前記第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺し、当該予備成形体を第１成形型に保持する工程とを有する。当該搬送方法は、この後、前記第１成形型を第２成形型から離間し、当該第１成形型により前記予備成形体を保持したまま搬送する工程を有する。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の搬送方法の他の形態は、樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形する予備成形工程の後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法である。当該搬送方法は、前記予備成形工程において前記繊維材に線材を縫い付け、前記予備成形型から予備成形体を離型する際に、前記線材を引っ張ることで予備成形体を予備成形型から吊り上げる。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の製造装置は、樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の搬送装置である。当該搬送装置は、前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられた鋭利な突出針とを有する。
【０００９】
上記目的を達成する本発明に係る予備成形体の製造装置の他の形態は、樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置である。当該搬送方法は、前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられ、第１線材が通される針穴を有する針部と、前記針部に対応して前記予備成形型の他方の第２成形型に設けられ、第２線材を供給するとともに、前記針部の進退動に対応して回転する回転釜を備える第２線材供給部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の搬送方法は、第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺して予備成形体を第１成形型に保持し、当該第１成形型により予備成形体を搬送するため、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１１】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の搬送方法の他の形態は、予備成形体の繊維材に線材を縫い付け、この線材によって予備成形体を予備成形型から吊り上げるため、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１２】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の製造装置は、予備成形型の一方の第１成形型に、第１成形型のキャビティ側へ進退動可能な突出針がもうけられるため、突出針を突出させることで予備成形体を第１成形型に保持できる。したがって、第１成形型によって予備成形体を搬送でき、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００１３】
上記のように構成した本発明に係る予備成形体の製造装置は、第１成形型および第２成形型に、線材を供給する針部および第２線材供給部が設けられるため、予備成形において、予備成形体に線材を縫い付けることができる。したがって、この線材によって予備成形体を予備成形型から吊り上げることができ、手作業により予備成形型から予備成形体を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。また、予備成形型から予備成形体を搬出するための可動部を予備成形型に設ける必要がなく、また搬送用のベルトが必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の側面図、図２は、同製造装置の予備成形型の断面図、図３は、同製造装置の予備成形型の部分拡大断面図、図４は、同製造装置の搬送手段を示す平面図、図５は、同製造装置の搬送手段を示す側面図である。
【００１６】
本発明の第１実施形態に係る予備成形体の製造装置１は、ＲＴＭ工法に用いられる予備成形体Ｐを製造するための装置である。ＲＴＭ（レジントランスファ−モールディング）工法では、本成形の前段階として、予備成形型を用いて、樹脂材を添加された繊維材を所定の大きさ、形状に予備成形する。この予備成形された予備成形体は、本成形を行う成形型に搬送されて、所定の形状に成形されつつ、新たに供給される流動樹脂を含浸させた後、硬化させて繊維強化プラスチックとする、最終的な本成形が行われることとなる。
【００１７】
予備成形において加工される被加工物Ｗは、複数の繊維が集合して所定の形状に形成された繊維材に、樹脂材が添加されている。
【００１８】
繊維材は、賦形シミュレーションによって切断位置を明らかにし、所定の大きさに切断される。
【００１９】
繊維材には、強化材となるものであれば特に制限はなく、例えば、炭素繊維、黒鉛繊維、またはガラス繊維や、アラミド、パラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の有機繊維や、天然繊維（植物繊維）等が挙げられ、またはこれらの２種類以上を併用したものも使用できる。繊維材の形態としては、布帛基材が好適であり、繊維が一方向に引き揃えられたＵＤ（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）や、繊維が複数方向に引き揃えられステッチングなどで一体化された多軸基材、織物、編物、組物などの連続繊維基材、不織布状の不連続繊維基材が考えられるが、本発明の目的である品質のばらつきを抑える例えば連続繊維基材を用いることが好ましい。
【００２０】
樹脂材は、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を適宜選択、組み合わせて使用することができる。例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ、不飽和ポリエステル、ビニルエステル樹脂等のプレポリマーとそれの硬化剤を含む熱硬化性の組成物や、それらの混合樹脂も使用できる。
【００２１】
本実施形態に係る予備成形体Ｐの製造装置１は、図１，２に示すように、予備成形体Ｐを成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを備える予備成形型２と、第１成形型２Ａに設けられる第１線材供給部３と、第２成形型２Ｂに設けられる第２線材供給部４と、搬出手段５とを有している。
【００２２】
第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂの間には、型締めの際にキャビティが形成される。キャビティは、予備成形体Ｐに対応した形状で形成されており、本実施形態ではトレイ形状を有しているが、この形状には限定されない。
【００２３】
本実施形態の第１成形型２Ａには、第２成形型方向に突出した四角柱形状の押出部７が形成されており、第２成形型２Ｂには、押出部７と対応する形状の収容部８が形成されている。収容部８は、被加工物Ｗである繊維材および樹脂材を収容し、型締めの際に第１成形型２Ａの押出部７との間にキャビティを形成する。
【００２４】
第１線材供給部３は、四角柱形状の押出部７の四隅近傍にキャビティ側（第２成形型側）へ進退動可能に設けられて、第１線材Ｔ１が通される針穴９を有する針部１０と、針部１０が先端に固定されて第１成形型２Ａに対して摺動する摺動部１１と、進退動する針部１０まで第１線材Ｔ１を供給する線材供給ロール１３と、を有している。線材供給ロール１３は、モータ（不図示）に連結されており、モータが制御部１５に接続されて、線材供給ロール１３の回転が制御される。
【００２５】
第１成形型２Ａには、針部１０が収まる針突出穴１６と、針突出穴１６に連通するとともに、摺動部１１が摺動する摺動通路１７とが形成されており、摺動通路１７は、針突出穴１６の反対側まで貫通している。摺動部１１は、油圧アクチュエータ１８に連結され、加圧源１９から供給される油圧により摺動通路１７を摺動する。なお、摺動部１１の駆動は、例えばモータ等により行ってもよい。加圧源１９は、制御部１５に接続されて、制御部１５により摺動部１１の進退動が制御される。
【００２６】
また、第１成形型２Ａには、線材供給ロール１３から針部１０まで第１線材Ｔ１を通すための第１線材供給通路２０が設けられている。線材供給ロール１３から供給された第１線材Ｔ１は、この第１線材供給通路２０を通って針部１０の針穴９に通され、さらに針突出穴１６からキャビティ内へ導出される。
【００２７】
第２線材供給部４は、図２，３に示すように、第２成形型２Ｂにおける針部１０と対向する位置に設けられる。第２線材供給部４は、第２線材Ｔ２が巻かれたボビン２２と、ボビン２２が回転可能に収容されるボビンケース２３と、ボビンケース２３の外側に配置される内釜２４と、内釜２４の更に外側に配置され、内釜２４に対して回転可能に連結される外釜２５とを有している。
【００２８】
外釜２５には、周方向に突出した剣先２６が設けられている。外釜２５は、モータ（不図示）に連結されており、モータが制御部１５に接続されて、外釜２５の回転が制御される。
【００２９】
第２成形型２Ｂのキャビティ側には、第２線材供給部４が収容される線材供給部収容空間２７が形成されており、この線材供給部収容空間２７を覆うように、開閉可能な蓋部２８が設けられる。蓋部２８には、針部１０が挿入可能な針挿入穴２９が設けられている。ボビン２２に巻かれた第２線材Ｔ２は、ボビンケース２３、内釜２４及び外釜２５の周方向の切れ目から外方向へ導出され、針挿入穴２９からキャビティへ導出されている。
【００３０】
第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂのキャビティの近傍には、被加工部材を加熱するための温調管３０が設けられており、外部から供給される高温の流体によって第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂが加熱される。温調管３０は、本実施形態では、直径１５ｍｍの内径を有し、予備成形型２のキャビティ表面から深さ約４５ｍｍで形成され、第２線材供給部４を挟む２つの温調管３０の間には、約７５ｍｍの間隔が設けられている。
【００３１】
第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂からなり、更にはこれらの混合樹脂も使用できる。第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、繊維材に含まれる樹脂材よりも融点が高い樹脂であることが好ましい。
【００３２】
温調管３０が第２線材供給部４に近く、ボビン２２に巻かれた第２線材Ｔ２の温度が高温となる可能性がある場合には、第２線材供給部４を囲うように断熱材や、熱伝達率の低い金属を配置することもできる。
【００３３】
搬出手段５は、図４，５に示すように、搬送用ロボット３２のアームに連結された把持部３３を有している。把持部３３は、搬送用ロボット３２によって、互いに離隔された第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂの間に移動可能である。
【００３４】
把持部３３は、平板形状の保持板３４と、保持板３４の第１線材供給部３および第２線材供給部４に対応する位置に設けられる線材固定部３５とを有している。保持板３４には、一辺側から線材固定部３５まで延びる線材誘導スリット３６が形成されており、線材誘導スリット３６の一辺側には、線材を線材誘導スリット３６に誘導するために外方向に広く開いた切り込み部３７が形成されている。線材誘導スリット３６の線材固定部３５側には、線材を所定範囲内に確保するために所定の径を有する保持穴３８が形成される。なお、切り込み部３７と保持穴３８の間の距離が短い場合には、切り込み部３７と保持穴３８の間に線材誘導スリット３６が設けられなくてもよい。また、必ずしも保持穴３８が設けられなくてもよい。
【００３５】
線材固定部３５は、保持板３４に対して固定的に設けられる第１挟持部材３９と、第１挟持部材３９に対して回転可能に連結され、第１挟持部材３９との間に第１線材Ｔ１を挟むことができる第２挟持部材４０とを有している。この第２挟持部材４０は、保持穴３８に確保された第１線材Ｔ１を第１挟持部材３９との間に確実に挟持するために、第１挟持部材３９方向に屈曲した鉤形状を有している。第２挟持部材４０は、モータやアクチュエータ等の駆動手段（不図示）に連結されて回転駆動される。
【００３６】
また、線材固定部３５には、第１挟持部材３９から第１成形型方向に伸延しつつ屈曲する第１線材溶断ヒータ４１が設けられる。
【００３７】
次に、第１実施形態に係る予備成形体Ｐの搬送方法について説明する。
【００３８】
図６は、第１実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の製造装置の断面図、図７は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第１の断面図、図８は、同製造装置の針部により供給された線材を第２線材供給部に受け渡す際を示す製造装置の部分拡大断面図であり、（Ａ）は針部の挿し込みの際、（Ｂ）は針部の引き抜きの際を示し、図９は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第２の断面図、図１０は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第３の断面図、図１１は、同製造装置の第２線材供給部の動作を説明するための第４の断面図、図１２は同製造装置の予備成形型を型開きした際の製造装置の断面図、図１３は、同製造装置の予備成形型により予備成形体を吊り上げた際の製造装置の断面図、図１４は、同製造装置の搬送手段により、吊り上げた予備成形体を受け取る際を示す製造装置の側面図、図１５は、同搬送手段の把持部の部分拡大正面図であり、（Ａ）は線材を把持する前、（Ｂ）は線材を把持した際を示し、図１６は、同搬送手段により予備成形体を搬送する際を示す斜視図である。
【００３９】
予備成形体Ｐを製造する際には、図６に示すように、温調管３０に高温の流体を流通させて第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを加熱し、第２成形型２Ｂの収容部８に樹脂材を含む繊維材を設置する。この際には、針部１０は針突出穴１６に納まっており、キャビティへ突出していない。
【００４０】
次に、第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂをプレス装置により型締めする。これにより、樹脂材が軟化しつつ、繊維材が所定の形状に変形される。
【００４１】
次に、制御部１５により、針部１０の進退動、線材供給ロール１３の回転および外釜２５の回転を制御しつつ、第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２を繊維材に縫い付ける。この際には、まず、図７に示すように、針部１０が繊維材を貫通し、外釜２５の切れ目より奥まで達した後、引き戻される。このとき、図８（Ａ）に示すように、針部１０の針穴９の一方側にのみ針部１０に沿って溝４３が形成されているため、針部１０の先端側に第１線材Ｔ１による輪Ｌが形成される。この後、図８（Ｂ）に示すように、針部１０の進退動と同期して回転する外釜２５の剣先２６が輪Ｌに嵌る。
【００４２】
さらに外釜２５が回転すると、図９，１０に示すように、輪Ｌが外釜２５により拡げられつつ、外釜２５と内釜２４の間を移動する。
【００４３】
この後、更に外釜２５が回転すると、図１１に示すように、第１線材Ｔ１が内釜２４の外側を一周し、第１線材Ｔ１と第２線材Ｔ２が交差することとなる。
【００４４】
この縫い付ける工程は、一回（一縫い）で終了してもよいが、強度を確保するために、複数回繰り返すことが好ましい。なお、繊維材の繊維間隔に対し、針部１０の位置精度を大きく設定することにより、針部１０を複数回にわたって進退動させても、針部１０が繊維材の全く同じ位置に挿し込まれることなく、線材を繊維材の狭い範囲内に高強度で縫い付けることができる。
【００４５】
また、針部１０および第２線材供給部４が第１予備成形型２の押出部７の四隅近傍に設けられているため、第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、予備成形体Ｐの形状変化の大きい屈曲部４２（押出部７の角に対応する部位）の近傍に縫い付けられる。
【００４６】
なお、針部１０をキャビティへ突出させたまま型締めすることにより、型締めしつつ針部１０を繊維材に突き刺すことも可能である。
【００４７】
この後、図１２に示すように、第１成形型２Ａおよび第２成形型２Ｂを型開きする。この際に、第１線材Ｔ１を供給しつつ型開きする。
【００４８】
次に、第２線材Ｔ２を切断する。この際には、外釜２５の剣先２６に第２線材溶断ヒータ（不図示）を設けて加熱し、外釜２５を回転させて第２線材Ｔ２を溶断することができる。また、外釜２５に限らず、第２線材Ｔ２に近接可能な別途のヒータや切断刃を設けることも可能である。また、ここで第２線材Ｔ２を切断せずに、第２線材Ｔ２を供給しつつ予備成形体Ｐを第２成形型２Ｂから離型させ、その後に切断することも可能である。
【００４９】
次に、図１３に示すように、第１線材Ｔ１の供給を停止し、さらに第１成形型２Ａと第２成形型２Ｂを離隔させる。これにより、予備成形体Ｐが第１線材Ｔ１に引っ張られて、第２成形型２Ｂから離型される。
【００５０】
このとき、第１線材Ｔ１が予備成形体Ｐの屈曲部４２の近傍の繊維材に縫い付けられるが、屈曲部４２の剛性が他の部位と比較して高いため、第１線材Ｔ１により吊り上げられた際に予備成形体Ｐが自重により変形し難い。したがって、第１線材Ｔ１が縫い付けられる位置は、予備成形体Ｐが吊るされる際の予備成形体Ｐの変形量ができるだけ小さくなることが望ましく、かつ予備成形体Ｐに許容される変形量を超えないように設定される。この縫い付け位置は、例えばシミュレーションにより決定することができる。
【００５１】
この後、図１４に示すように、第１成形型２Ａと予備成形体Ｐの間の第１線材Ｔ１に、把持部３３を切り込み部３７が設けられる側から近接させる。これにより、第１線材Ｔ１が切り込み部３７から線材誘導スリット３６に導かれ、さらに線材誘導スリット３６によって保持穴３８まで誘導される。第１線材Ｔ１が保持穴３８まで達すると、搬送用ロボット３２による把持部３３の移動が停止される。保持穴３８に確保された第１線材Ｔ１は、図１５に示すように第２挟持部材４０を回転させることにより、第１挟持部材３９と第２挟持部材４０の間に挟持される。このとき、第１線材Ｔ１が第１線材溶断ヒータ４１に接触する。
【００５２】
次に、第１線材溶断ヒータ４１を加熱して第１線材Ｔ１を溶断する。この後、搬送用ロボット３２により、把持部３３に把持された予備成形体Ｐを、本成形を行う本成形型まで搬送し、本成形により予備成形体Ｐを所定の形状に成形しつつ、新たに供給される流動樹脂を予備成形体に含浸せしめて、硬化させ繊維強化プラスチックとする。この際、予め繊維材に含まれる樹脂材は、本成形時に新たに供給される樹脂と相溶するのが好ましい。なお、予備成形体Ｐに縫い付けられた第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２は、熱可塑性樹脂であるため、本成形により溶融して成形品と一体化する。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、予備成形体Ｐの繊維材に第１線材Ｔ１および第２線材Ｔ２を縫い付け、この第１線材Ｔ１によって予備成形体Ｐを予備成形型２から吊り上げるため、手作業により予備成形型２から予備成形体Ｐを搬出する必要がなく、自動化が可能となる。したがって、予備成形型２から予備成形体Ｐを搬出するための可動部を予備成形型２に設ける必要がなく、また搬送用のベルト等が必要ないため、設備の改良費、製造費を削減でき、設備費の増加を抑えることができる。
【００５４】
また、予備成形体Ｐに針を突き刺し、針により予備成形体Ｐを保持して搬送する方法もあるが、この方法では予備成形体が大きい場合には保持が困難であり、また繊維材の網目等が乱れ、成形品強度に影響する虞がある。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、第１線材Ｔ１により屈曲部４２の近傍を上方から吊り上げるため、繊維材の網目等が乱れにくく、成形品強度を保つことができる。
【００５５】
また、予備成形体を吸引して搬送する方法もあるが、RTM工法に用いられる予備成形体は本成形において樹脂を含浸せしめるため、実質的に空隙の多い構成となっており、予備成形体の自重を支える吸引力を供給する設備が巨大となってしまうという難点がある他、この方法では吸引するためのヘッドが大きくなって小回りがきかず、予備成形型内からの予備成形体の取り出しが困難であるとともに設置可能な場所が限られてしまい、更には吸引力により予備成形体が変形する場合もある。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、第１線材供給部３および第２線材供給部４のほぼ全体が予備成形型２の内部に配置されるため、小型で小回りが可能であり、設置場所も限られず、また屈曲部４２の近傍を吊り上げるため繊維材の網目等が乱れにくく、成形品強度を保つことができる。
【００５６】
また、上述の針を刺して搬送する方法および吸引して搬送する方法では、必ず手作業が発生するため、予備成形の際に手待ちが発生する。しかし、本実施形態に係る搬送方法および製造装置１によれば、予備成形体Ｐの予備成形型２から本成形型への搬送を完全に自動化することができ、コストを削減できる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
図１７は、第２実施形態に係る予備成形体の製造装置の斜視図、図１８は、同製造装置の予備成形型の側面図、図１９は、第２成形型を示す平面図、図２０は、図１７のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図、図２１は、図１７のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う部分断面図である。
【００５８】
本発明の第２実施形態に係る予備成形体の製造装置５１は、第１実施形態と同様に、ＲＴＭ工法に用いられる予備成形体Ｐ２を製造するための装置である。
【００５９】
予備成形において加工される被加工物Ｗに用いられる繊維材および樹脂材については、第１実施形態と同様の材料を適用できる。
【００６０】
第２実施形態に係る予備成形体の製造装置５１は、図１７〜１９に示すように、予備成形体Ｐ２を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを備える予備成形型５２と、第１成形型５２Ａに設けられる突出部５３とを有している。
【００６１】
第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂの間には、型締めの際にキャビティが形成される。
【００６２】
突出部５３は、第１成形型５２Ａに複数設けられている。各々の突出部５３は、図２０，２１に示すように、第１成形型５２Ａのキャビティ側へ進退動可能な突出針５４と、突出針５４を付勢するための付勢ばね５５と、突出針５４を駆動させる駆動圧供給部５６とを備えている。
【００６３】
突出針５４は、鋭利な先端部を備え、第１成形型５２Ａにキャビティ側へ貫通して形成される突出針通路５８に摺動可能に配置される。突出針５４の後端部には、外径が大きく形成された大径部５９が形成されている。大径部５９は、第１成形型５２Ａに突出針通路５８と連通して形成された、突出針通路５８よりも内径の大きいばね収容通路６０を摺動可能となっている。突出針５４は、予備成形体Ｐ２の形状や大きさに応じて複数設けられる。
【００６４】
ばね収容通路６０には、突出針５４に挿通される付勢ばね５５が設けられており、付勢ばね５５は、大径部５９と接して突出針５４をキャビティの反対側へ付勢している。
【００６５】
駆動圧供給部５６には、高圧ガスが供給されるガス供給流路６１と、ガスを排出するガス排出流路６２と、ばね収容通路６０へ連通する圧供給通路６３と、これらの流路と連通する弁摺動空間６４とが形成されている。弁摺動空間６４の内部には、弁摺動空間６４内を摺動して、一端側に位置する際にガス供給流路６１と圧供給通路６３を連通させ、他端側に位置する際にガス排出流路６２と圧供給通路６３を連通させる摺動弁６５が設けられている。摺動弁６５は、摺動方向の両端に弁摺動空間６４から外部に導出される導出軸６６が設けられており、導出軸６６の端部には、導出軸６６よりも径の大きい外端部６７が設けられる。導出軸６６はばね６８を挿通しており、これにより摺動弁６５が付勢される。外端部６７は、電磁石（不図示）により引き寄せられて可動可能な磁性体により形成されており、電磁石によって弁の切り替えが可能となっている。なお、図２０中の摺動弁６５は、ガス供給流路６１と圧供給通路６３を連通させた状態となっており、この状態では、突出針５４の大径部５９に圧力が作用して、付勢ばね５５が押し縮められて突出針５４が突出する。また、一点鎖線で示すように、摺動弁６５を摺動させてガス排出流路６２と圧供給通路６３を連通させると、ばね収容通路６０内のガスが圧供給通路６３およびガス排出流路６２を介して排出されて、付勢ばね５５によって突出針５４が突出針通路５８内に押し戻される。
【００６６】
駆動圧供給部５６は、本実施形態では１列に並ぶ３つの突出部５３に対して１つ設けられており、弁摺動空間６４に連通する圧供給通路６３が、３つのばね収容通路６０に連通している。したがって、１つの駆動圧供給部５６を稼動させることで、３つの突出部５３が同期して進退動する。なお、１つの駆動圧供給部５６により駆動される突出部５３の数は限定されず、３つ以外の複数でも、または１つであってもよい。
【００６７】
突出針通路５８は、予備成形型５２に挟まれる予備成形体Ｐ２の面に傾斜して形成される。したがって、突出針通路５８から突出される突出針５４は、予備成形体Ｐ２に対して傾斜して突き刺される。
【００６８】
全ての突出針５４の予備成形体Ｐ２の面に対する傾斜方向は、予備成形体Ｐ２の中心部（図１９中の中心線Ｍ）に向かう方向となっている。したがって、突出針５４は、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側で、予備成形体Ｐ２の面に対して逆方向へ傾斜している。このような形態は、第１成形型５２Ａ側が突出した形状（上側に凸形状）の予備成形体Ｐ２を保持するのに適している。傾斜角度θ（図２１参照）は、例えば４５度であるが、予備成形体Ｐ２の形状や重量、突き刺す部位、突出針５４の本数等の条件に応じて、適宜設定されることが好ましい。
【００６９】
第２成形型５２Ｂには、各々の突出針５４に対応する部位に溝部７０が形成されている。各々の溝部７０は、突出針５４が突出した際に、突出部５３の先端が収容される空間である。突出針５４は、予備成形体Ｐ２の面に対して傾斜して進退動するため、溝部７０は、突出針５４の傾斜角度θに対応する傾斜した底面を有している。また、溝部７０は、予備成形体Ｐ２が落ち込まないように、極力小さく形成されている。
【００７０】
第１成形型５２Ａは、搬出用ロボット（不図示）に連結されて移動可能となっている。
【００７１】
第２成形型５２Ｂのキャビティの近傍には、被加工物を加熱するための温調管３０が設けられており、外部から供給される高温の流体によって第２成形型５２Ｂが加熱される。なお、第１成形型５２Ａに温調管が設けられてもよい。
【００７２】
次に、第２実施形態に係る予備成形体の搬送方法について説明する。
【００７３】
図２２は、第２実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の側面図、図２３は、図２２における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図、図２４は、同製造装置の第１成形型から突出針を突出させた際を示す側面図、図２５は、図２４における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図、図２６は、第１成形型に保持した予備成形体を搬送する際を示す側面図、図２７は、図２６における予備成形体を保持した部位の部分拡大断面図、、図２８は、第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に搬送した際を示す側面図、図２９は、第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に移動させる際を示す部分拡大断面図、図３０は、第１成形型により予備成形体を本成形型に押圧する際を示す部分拡大断面図、図３１は、移動された予備成形体を本成形型により成形する際を示す断面図である。
【００７４】
予備成形体Ｐ２を製造する際には、温調管３０に高温の流体を流通させて第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを加熱し、第２成形型５２Ｂに樹脂材を含む繊維材を設置する。この際には、突出針５４は突出針通路５８に収納されており、キャビティへ突出していない。
【００７５】
次に、図２２，２３に示すように、第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂをプレス装置により型締めする。これにより、樹脂材が軟化しつつ、繊維材が所定の形状に変形されて、予備成形体Ｐ２が形成される。
【００７６】
次に、図２４，２５に示すように、駆動圧供給部５６の摺動弁６５を摺動させて、突出針５４をキャビティ内に突出させる。これにより、突出針５４が予備成形体Ｐ２に突き刺さり、予備成形体Ｐ２を貫通して、先端部が第２成形型５２Ｂの溝部７０内に達する。
【００７７】
この後、図２６，２７に示すように、突出針５４を突出させた状態のまま第１成形型５２Ａおよび第２成形型５２Ｂを型開きする。このとき、突出針５４が予備成形体Ｐ２に対して傾斜して突き刺されているため、突出針５４により予備成形体Ｐ２が第１成形型５２Ａに保持されて、予備成形体Ｐ２が第２成形型５２Ｂから離型される。
【００７８】
次に、図２８に示すように、第１成形型５２Ａを搬出用ロボットにより移動させて、予備成形体Ｐ２を、本成形を行う本成形型７１の下型７１Ｂの直上まで搬送する。
【００７９】
次に、駆動圧供給部５６の摺動弁６５を摺動させて、突出針５４を突出針通路５８に収納する。これにより、図２９に示すように突出針５４が予備成形体Ｐ２から引き抜かれ、予備成形体Ｐ２が直下の下型７１Ｂに設置される。この後、図３０に示すように第１成形型５２Ａを更に下降させて、予備成形体Ｐ２を下型７１Ｂに押し付ける。これにより、本成形型７１に予備成形体Ｐ２をなじませつつ、再度の予備成形が行われる。
【００８０】
この後、搬出用ロボットにより第１成形型５２Ａを下型７１Ｂから離隔し、図３１に示すように、本成形型７１の上型７１Ａを下型７１Ｂに近接させて型締めする。これにより、本成形により予備成形体Ｐ２を所定の形状に成形しつつ、新たに供給される流動樹脂を予備成形体Ｐ２に含浸せしめて、硬化させ繊維強化プラスチックとする。この際、予め繊維材に含まれる樹脂材は、本成形時に新たに供給される樹脂と相溶するのが好ましい。
【００８１】
以上のように、第２実施形態によれば、予備成形を行うための第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を保持して搬送するため、手作業により予備成形型５２から予備成形体Ｐ２を搬出する必要がなく、自動化が可能となる。
【００８２】
また、予備成形を行うための第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を突出針５４よって保持して搬送するため、成形品の形状によらず搬送が可能である。したがって、成形品の形状変更による搬送装置、治具等の改造、製造等が容易であり、コストの増加を抑えることができる。
【００８３】
また、第１成形型５２Ａに予備成形体Ｐ２を保持して搬送するため、本成形型７１に予備成形体Ｐ２を配置する際の位置精度に優れている。これにより、成形後の皺等の不具合が低減し、成形品の品質が向上する。
【００８４】
また、予備成形体Ｐ２の面に傾斜した状態で突出針５４が突き刺されるため、突出針５４によって予備成形体Ｐ２を第１成形型５２Ａに良好に保持したまま搬送できる。さらに、鋭利な突出針５４を傾斜して突き刺すため、予備成形体Ｐ２の織り目の破壊を最小限にしつつ、予備成形体Ｐ２を保持できる。
【００８５】
また、第２成形型５２Ｂに溝部７０が設けられているため、突出針５４を予備成形体Ｐ２に深く差し込むことができ、予備成形体Ｐを良好に保持できる。
【００８６】
また、溝部７０の底面が傾斜して設けられているため、予備成形体Ｐ２の落ち込みを極力抑えることができ、かつ溝部７０の清掃が容易となり、更には、第２成形型５２Ｂに対する溝部７０の加工が容易となる。
【００８７】
また、突出針５４が、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側で、予備成形体Ｐ２の面に対して逆方向へ傾斜しているため、搬送の際に予備成形体Ｐ２が突出針５４から抜け落ち難い。
【００８８】
なお、突出針の形態は、上述の形態に限定されない。図３２〜３６は、突出針の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３７は、突出針の他の変形例を示す部分断面図である。
【００８９】
図３２に示す突出針の変形例では、突出針８１が第１成形型５２Ａ側に屈曲されて形成されている。突出針８１が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、屈曲した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。なお、突出針通路が、突出針８１に対応した形状で形成されてもよい。溝部８２は、突出針８１に対応する形状で形成されている。このような突出針８１を適用することで、屈曲した突出針８１により予備成形体Ｐ２が抱え込むようにして良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９０】
図３３に示す突出針の変形例では、突出針８３の先端が側方へ屈曲して形成されている。突出針８３が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、屈曲した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。溝部８４は、突出針８３に対応して分岐した形状で形成されている。このような突出針８３を適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で突出針８３が屈曲して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９１】
図３４に示す突出針の変形例では、突出針８５の先端が２つに分岐して、側方へ拡開して形成されている。突出針８５が突出針通路５８に収容されている際には、突出針通路５８に対応する形状に弾性変形して収容され、突出針通路５８から突出させることにより、拡開した状態に戻りつつ予備成形体Ｐ２に突き刺される。溝部８６は、突出針８５に対応して分岐した形状で形成されている。このような突出針８３を適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で突出針８５が拡開して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９２】
図３５に示す突出針の変形例では、隣接する２つの突出針８７Ａ，８７Ｂが、側方へ拡開しつつ突出するように設けられている。このような２つの突出針８７Ａ，８７Ｂを対として適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で２つの突出針８７Ａ，８７Ｂが拡開して予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９３】
図３６に示す突出針の変形例では、隣接する２つの突出針８８Ａ，８８Ｂが、側方へ拡開しつつ突出するように設けられ、かつ側方へ湾曲して形成されている。このような２つの突出針８８Ａ，８８Ｂを対として適用することで、予備成形体Ｐ２の下面側で２つの突出針８８Ａ，８８Ｂが拡開しつつ湾曲し、予備成形体Ｐ２が良好に保持され、搬送の際の予備成形体Ｐ２の抜け落ちや繊維の乱れの発生を抑制できる。
【００９４】
図３７に示す突出針の変形例では、予備成形体Ｐ２の中心部を挟む両側の突出針８９Ａ，８９Ｂが、予備成形体Ｐ２の面に対して反対方向へ傾斜している。このような形態は、第１成形型側が窪んだ形状（上側に凹形状）の予備成形体Ｐ２を保持するのに適している。
【００９５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、第１実施形態では、第１成形型２Aが上型で凸形状、第２成形型２Bが下型で凹形状の例を示したが、第１成形型、第２成形型のいずれが上型、下型であっても、凸形状、凹形状であっても構わない。また、必ずしも４本の第１線材Ｔ１で吊り上げる必要はなく、３本以上であれば、予備成形体Ｐの姿勢を安定させつつ搬送が可能である。また、搬送用ロボット３２は、必ずしもアーム式である必要はなく、例えば３軸直交ロボット等を使用することもできる。また、第１線材Ｔ１により吊り上げられた予備成形体Ｐを搬送手段により搬送するのではなく、第１成形型２Ａごと搬送することも可能である。
【００９６】
また、第２実施形態では、溝部７０の底面が必ずしも傾斜していなくてもよい。また、溝部７０が設けられずに、突出針５４が予備成形体Ｐ２を完全には貫通しない形態であってもよい。また、突出針５４の傾斜方向は、予備成形体Ｐ２の中心線Ｌに向かう方向であるだけでなく、中心点Ｏ（図１９参照）に向う方向とすることもできる。また、突出針５４を駆動する機構として、駆動圧供給部５６ではなく、例えばモータ等も適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の側面図である。
【図２】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型の断面図である。
【図３】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型の部分拡大断面図である。
【図４】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段を示す上面図である。
【図５】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段を示す側面図である。
【図６】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型を型締めした際の製造装置の断面図である。
【図７】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第１の断面図である。
【図８】製造装置の針部により供給された線材をボビンに受け渡す際を示す製造装置の部分拡大断面図であり、（Ａ）は針部の挿し込みの際、（Ｂ）は針部の引き抜きの際を示す。
【図９】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第２の断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第３の断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置のボビンの動作を説明するための第４の断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型を型開きした際の製造装置の断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の予備成形型により予備成形体を吊り上げた際の製造装置の断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る予備成形体の製造装置の搬送手段により、吊り上げた予備成形体を受け取る際を示す製造装置の側面図である。
【図１５】同搬送手段の把持部の部分拡大正面図であり、（Ａ）は線材を把持する前、（Ｂ）は線材を把持した際を示す。
【図１６】同搬送手段により予備成形体を搬送する際を示す斜視図である。
【図１７】第２実施形態に係る予備成形体の製造装置の斜視図である。
【図１８】同製造装置の予備成形型の側面図である。
【図１９】第２成形型を示す平面図である。
【図２０】図１７のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図１７のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う部分断面図である。
【図２２】第２実施形態に係る製造装置の予備成形型を型締めした際の側面図である。
【図２３】図２２における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図である。
【図２４】同製造装置の第１成形型から突出針を突出させた際を示す側面図である。
【図２５】図２４における予備成形体の押圧部位の部分拡大断面図である。
【図２６】第１成形型に保持した予備成形体を搬送する際を示す側面図である。
【図２７】図２６における予備成形体を保持した部位の部分拡大断面図である。
【図２８】第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に搬送した際を示す側面図である。
【図２９】第１成形型に保持した予備成形体を本成形型に移動させる際を示す部分拡大断面図である。
【図３０】第１成形型により予備成形体を本成形型に押圧する際を示す部分拡大断面図である。
【図３１】移動された予備成形体を本成形型により成形する際を示す断面図である。
【図３２】突出針の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３３】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３４】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３５】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３６】突出針の他の変形例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３７】突出針の他の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１，５１ 予備成形体の製造装置、
２，５２ 予備成形型、
２Ａ，５２Ａ 第１成形型、
２Ｂ，５２Ｂ 第２成形型、
３ 第１線材供給部、
４ 第２線材供給部、
５ 搬出手段、
９ 針穴、
１０ 針部、
２２ ボビン、
２３ ボビンケース、
２４ 内釜、
２５ 外釜、
２６ 剣先、
３２ 搬送用ロボット、
３３ 把持部、
３５ 線材固定部、
３９ 第１挟持部材、
４０ 第２挟持部材、
４１ 第１線材溶断ヒータ、
４２ 屈曲部、
５３ 突出部、
５４，８１，８３，８５，８７，８８，８９ 突出針、
７０，８１，８２，８４，８６ 溝部、
７１ 本成形型、
θ 傾斜角度、
Ｍ 中心線、
Ｏ 中心点、
Ｐ，Ｐ２ 予備成形体、
Ｔ１ 第１線材、
Ｔ２ 第２線材、
Ｗ 被加工物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形した後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法であって、
前記予備成形型に備えられる第１成形型および第２成形型により前記繊維材を型締めして加熱圧縮する工程と、
前記第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺し、当該予備成形体を第１成形型に保持する工程と、
前記第１成形型を第２成形型から離間し、当該第１成形型により前記予備成形体を保持したまま搬送する工程と、を有することを特徴とする予備成形体の搬送方法。
【請求項２】
前記突出針を、前記予備成形体の面に傾斜して突き刺すことを特徴とする請求項１に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項３】
前記突出針を複数設け、当該突出針を、前記予備成形体の中心を挟む両側で前記予備成形体の面に対して逆方向へ傾斜するように突き刺すことを特徴とする請求項２に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項４】
前記突出針を、当該突出針の先端が前記第２成形型に設けられる溝部に達するまで予備成形体に貫通させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項５】
樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形する予備成形工程の後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法であって、
前記予備成形工程において前記繊維材に線材を縫い付け、前記予備成形型から予備成形体を離型する際に、前記線材を引っ張ることで予備成形体を予備成形型から吊り上げることを特徴とする予備成形体の搬送方法。
【請求項６】
前記予備成形型は一対の第１成形型および第２成形型を有し、一方の第１成形型に設けられて第１線材を供給する針部および他方の第２成形型に設けられて第２線材を供給する第２線材供給部により、前記繊維材に対となる第１線材および第２線材を縫い付け、前記第１成形型および第２成形型の型開きにおいて前記第１線材により予備成形体を引っ張ることで、前記第２成形型から予備成形体を吊り上げることを特徴とする請求項５に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項７】
前記予備成形工程の際に、複数の線材を前記繊維材に縫い付け、当該複数の線材により予備成形体を吊り上げることを特徴とする請求項５または６に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項８】
前記繊維材に前記線材を縫い付ける際に、当該線材を、前記予備成形体において形状が変化する屈曲部の近傍の繊維材に縫い付けることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項９】
前記予備成形体を吊り上げた線材を、搬送用ロボットで移動可能な把持部により把持して搬送することを特徴とする請求項８に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項１０】
前記把持部により線材を把持した後に、前記線材を、搬送用ロボットで移動可能な把持部により把持して搬送することを特徴とする請求項９に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項１１】
前記線材として、熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に予備成形体の搬送方法。
【請求項１２】
樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置であって、
前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、
前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられた鋭利な突出針と、を有することを特徴とする予備成形体の製造装置。
【請求項１３】
前記突出針は、前記予備成形体の面に傾斜して進退動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１４】
前記突出針は複数設けられ、当該突出針は、前記予備成形体の中心を挟む両側で前記予備成形体の面に対して逆方向へ傾斜して進退動可能であることを特徴とする請求項１３に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１５】
前記第２成形型には、突出して前記予備成形体を貫通した前記突出針が収容される溝部が形成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１６】
前記溝部は、底面が前記突出針の突出方向に対応して傾斜して形成されることを特徴とする請求項１５に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１７】
樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置であって、
前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、
前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられ、第１線材が通される針穴を有する針部と、
前記針部に対応して前記予備成形型の他方の第２成形型に設けられ、第２線材を供給するとともに、前記針部の進退動に対応して回転する回転釜を備える第２線材供給部と、を有することを特徴とする予備成形体の製造装置。
【請求項１８】
前記針部および第２線材供給部は、複数備えられることを特徴とする請求項１７に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１９】
前記線材は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２０】
前記第２成形型には、前記第２線材を溶融して切断する第１線材溶断ヒータが設けられることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２１】
前記第１線材溶断ヒータは、前記回転釜に設けられることを特徴とする請求項２０に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２２】
搬送用ロボットに連結されて、互いに離隔された第１成形型および第２成形型の間に移動可能であり、前記第１成形型から引き出された第１線材を把持することができる把持部を有することを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２３】
前記把持部は、互いに近接離間して線材を挟持する第１挟持部材および第２挟持部材を有することを特徴とする請求項２２に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２４】
前記把持部には、把持した第１線材の予備成形体に対して反対側を溶融して切断する第１線材溶断ヒータが設けられることを特徴とする請求項２２または２３に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１】
樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形した後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法であって、
前記予備成形型に備えられる第１成形型および第２成形型により前記繊維材を型締めして加熱圧縮する工程と、
前記第１成形型から鋭利な突出針を突出させて予備成形体に突き刺し、当該予備成形体を第１成形型に保持する工程と、
前記第１成形型を第２成形型から離間し、当該第１成形型により前記予備成形体を保持したまま搬送する工程と、を有することを特徴とする予備成形体の搬送方法。
【請求項２】
前記突出針を、前記予備成形体の面に傾斜して突き刺すことを特徴とする請求項１に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項３】
前記突出針を複数設け、当該突出針を、前記予備成形体の中心を挟む両側で前記予備成形体の面に対して逆方向へ傾斜するように突き刺すことを特徴とする請求項２に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項４】
前記突出針を、当該突出針の先端が前記第２成形型に設けられる溝部に達するまで予備成形体に貫通させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項５】
樹脂材を含む繊維材を予備成形型内で加熱圧縮して予備成形体を成形する予備成形工程の後に、当該予備成形体を予備成形型から搬送する予備成形体の搬送方法であって、
前記予備成形工程において前記繊維材に線材を縫い付け、前記予備成形型から予備成形体を離型する際に、前記線材を引っ張ることで予備成形体を予備成形型から吊り上げることを特徴とする予備成形体の搬送方法。
【請求項６】
前記予備成形型は一対の第１成形型および第２成形型を有し、一方の第１成形型に設けられて第１線材を供給する針部および他方の第２成形型に設けられて第２線材を供給する第２線材供給部により、前記繊維材に対となる第１線材および第２線材を縫い付け、前記第１成形型および第２成形型の型開きにおいて前記第１線材により予備成形体を引っ張ることで、前記第２成形型から予備成形体を吊り上げることを特徴とする請求項５に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項７】
前記予備成形工程の際に、複数の線材を前記繊維材に縫い付け、当該複数の線材により予備成形体を吊り上げることを特徴とする請求項５または６に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項８】
前記繊維材に前記線材を縫い付ける際に、当該線材を、前記予備成形体において形状が変化する屈曲部の近傍の繊維材に縫い付けることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項９】
前記予備成形体を吊り上げた線材を、搬送用ロボットで移動可能な把持部により把持して搬送することを特徴とする請求項８に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項１０】
前記把持部により線材を把持した後に、前記線材を、搬送用ロボットで移動可能な把持部により把持して搬送することを特徴とする請求項９に記載の予備成形体の搬送方法。
【請求項１１】
前記線材として、熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に予備成形体の搬送方法。
【請求項１２】
樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置であって、
前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、
前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられた鋭利な突出針と、を有することを特徴とする予備成形体の製造装置。
【請求項１３】
前記突出針は、前記予備成形体の面に傾斜して進退動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１４】
前記突出針は複数設けられ、当該突出針は、前記予備成形体の中心を挟む両側で前記予備成形体の面に対して逆方向へ傾斜して進退動可能であることを特徴とする請求項１３に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１５】
前記第２成形型には、突出して前記予備成形体を貫通した前記突出針が収容される溝部が形成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１６】
前記溝部は、底面が前記突出針の突出方向に対応して傾斜して形成されることを特徴とする請求項１５に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１７】
樹脂材を含む繊維材を加熱圧縮して予備成形体を成形し、当該予備成形体を搬送する予備成形体の製造装置であって、
前記予備成形体を成形するために互いに近接離隔可能な一対の第１成形型および第２成形型を備える予備成形型と、
前記第１成形型に、当該第１成形型のキャビティ側へ進退動可能に設けられ、第１線材が通される針穴を有する針部と、
前記針部に対応して前記予備成形型の他方の第２成形型に設けられ、第２線材を供給するとともに、前記針部の進退動に対応して回転する回転釜を備える第２線材供給部と、を有することを特徴とする予備成形体の製造装置。
【請求項１８】
前記針部および第２線材供給部は、複数備えられることを特徴とする請求項１７に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項１９】
前記線材は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２０】
前記第２成形型には、前記第２線材を溶融して切断する第１線材溶断ヒータが設けられることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２１】
前記第１線材溶断ヒータは、前記回転釜に設けられることを特徴とする請求項２０に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２２】
搬送用ロボットに連結されて、互いに離隔された第１成形型および第２成形型の間に移動可能であり、前記第１成形型から引き出された第１線材を把持することができる把持部を有することを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２３】
前記把持部は、互いに近接離間して線材を挟持する第１挟持部材および第２挟持部材を有することを特徴とする請求項２２に記載の予備成形体の製造装置。
【請求項２４】
前記把持部には、把持した第１線材の予備成形体に対して反対側を溶融して切断する第１線材溶断ヒータが設けられることを特徴とする請求項２２または２３に記載の予備成形体の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【公開番号】特開２００８−２５４４３８（Ｐ２００８−２５４４３８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６３１２３（Ｐ２００８−６３１２３）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係わる特許出願（平成１７年度 新エネルギー・産業技術総合開発機構「地球温暖化防止新技術プログラム 自動車軽量化炭素繊維強化複合材料の研究開発」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係わる特許出願（平成１７年度 新エネルギー・産業技術総合開発機構「地球温暖化防止新技術プログラム 自動車軽量化炭素繊維強化複合材料の研究開発」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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