(57)【要約】【課題】本発明は、プリプレグシートからプリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部を容易かつ短時間で切り出すことの可能なプリプレグ自動積層装置を提供することを目的とする。【解決手段】プリプレグシート４２を幅方向にのみ切断することで、プリプレグ切断部及び不要部分が一体とされたプリプレグ切出部４２Ａを切り出すロータリダイカッター（カッター部）と、積層ステージの前段に設けられ、プリプレグシート４２の送り方向にプリプレグシート４２を切断することで、プリプレグ切断部に対応する部分と不要部分に対応する部分とを分離させる切断機構２０と、切断機構２０を制御する制御装置と、を有する。【選択図】図３
2020066168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延びる積層ステージと、
前記積層ステージ上または前記積層ステージ上に配置された他のプリプレグシート上に、剥離シートの一面に貼り付けられたプリプレグシートを送る巻送部、前記巻送部の下流側で、かつ前記積層ステージの前段に設けられ、前記プリプレグシートを幅方向にのみ切断することで、プリプレグ切断部及び不要部分が一体とされたプリプレグ切出部を切り出すカッター部、前記プリプレグシートから剥離された剥離シートを巻き取る巻取部、及び前記一方向に配置され、前記巻取部側から前記巻送部側に向かう方向に移動することで、前記剥離シートを介して前記プリプレグ切断部を押圧する複数のコンパクタを含むプリプレグ積層ヘッドと、
を備え、
前記プリプレグ積層ヘッドは、前記積層ステージの前段に設けられ、前記プリプレグシートの送り方向に前記プリプレグシートを切断することで、前記プリプレグ切断部に対応する部分と前記不要部分に対応する部分とを分離させる切断機構と、
前記切断機構を制御する制御装置と、
を有するプリプレグ自動積層装置。
【請求項２】
前記切断機構は、前記巻送部と前記カッター部との間に配置され、前記剥離シートの他面と接触する上面を有するベース板と、
前記ベース板の上方に配置され、前記ベース板上に配置された前記プリプレグシートに当接される複数の押さえローラ、及び前記複数の押さえローラに押圧された領域を前記プリプレグシートの送り方向に切断することで、前記プリプレグシートの幅方向において前記プリプレグ切断部に対応する部分と前記不要部分に対応する部分とを分離させるカッター本体が一体とされた切断部と、
前記制御装置と電気的に接続され、前記切断部を前記プリプレグシートに対して昇降させる昇降部と、
を有する請求項１記載のプリプレグ自動積層装置。
【請求項３】
前記複数の押さえローラのうち、一部の前記押さえローラは、前記プリプレグシートの送り方向に配置されて第１の列を構成しており、残部の前記押さえローラは、前記プリプレグシートの幅方向において前記第１の列を構成する押さえローラと互いに隣り合うように配置されて第２の列を構成しており、
前記第１の列と前記第２の列との間には、隙間が形成されており、
前記カッター本体の先端部は、前記隙間に挿入されて配置されている請求項２記載のプリプレグ自動積層装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記切断機構を用いて前記プリプレグシートを切断する際、前記複数の押さえローラが前記プリプレグシートに当接されるとともに、前記カッター本体の先端が前記プリプレグシートよりも下方でかつ前記剥離シートを分断しない位置に配置されるように前記昇降部を制御する請求項２または３記載のプリプレグ自動積層装置。
【請求項５】
前記カッター本体は、超音波カッターである請求項２から４のうち、いずれか一項記載のプリプレグ自動積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ自動積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の胴体や主翼等を製作する際には、繊維シートに樹脂を含浸させたプリプレグシートを複数積層させることで形成されたプリプレグ積層体が用いられている。
繊維シートに含浸させる樹脂としては、半硬化状態（不完全硬化状態）とされ、かつ粘着性を有する紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が用いられている。
【０００３】
プリプレグ積層体は、プリプレグシートから剥離シートを取り除き、繊維方向を交差させながら複数のプリプレグシートを一体に積層することで形成される。
即ち、プリプレグ積層体は、繊維方向を０度方向に向けたプリプレグシート（０度層）の上に、例えば、繊維方向を４５度方向や９０度方向に向けたプリプレグシート（角度層）を積層させ、さらに、繊維方向を０度方向に向けたプリプレグシート（０度層）を積層させる工程を繰り返し行うことで製造される。
【０００４】
上記プリプレグ積層体を製造する際には、プリプレグ自動積層装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、一方向に延び、上面にプリプレグシートが積層される積層ステージと、プリプレグ積層ヘッドと、を備えたプリプレグ自動積層装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されたプリプレグ積層ヘッドは、供給ローラと、支持ローラと、ロータリダイカッターと、一対のガイドローラと、スクレーパーローラと、複数のコンパクタ（積層シュー）と、剥離シート回収ローラと、を備える。
【０００６】
供給ローラは、剥離シートが取り付けられたプリプレグシートを供給する。支持ローラは、剥離シートが取り付けられたプリプレグシートを支持する。
ロータリダイカッターは、供給ローラ側に設けられている。ロータリダイカッターは、剥離シートを切断しないように、プリプレグシートの幅方向のみを切断することで、プリプレグ切断部を形成する。このため、プリプレグシートの送り方向におけるプリプレグ切断部の幅は、プリプレグシートの幅と等しい。
【０００７】
一対のガイドローラは、支持ローラから送られたプリプレグシートを案内する。スクレーパーローラは、プリプレグシートから剥離シートを剥離させる。
複数のコンパクタ（積層シュー）は、プリプレグシートの繊維方向に進退自在に配設されている。複数のコンパクタは、一対のガイドローラの間に案内されたプリプレグシートのうち、プリプレグ切断部を剥離シート側から押圧することで、積層ステージの上面または積層ステージ上に配置された他のプリプレグシート上にプリプレグ切断部を積層させる。
剥離シート回収ローラは、剥離シートを回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５４２２４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、プリプレグ切断部には、プリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたものがある。
しかしながら、特許文献１に開示されたロータリダイカッターは、プリプレグシートの幅方向のみを切断するカッターであるため、プリプレグシートの送り方向にプリプレグシートを切断する際には、作業者がカッターを用いて手動で切断していた。
このため、プリプレグシートを切断してプリプレグ切断部を形成する際の切断作業が非常に煩雑であった。
【００１０】
そこで、本発明は、プリプレグシートからプリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部を容易かつ短時間で切り出すことの可能なプリプレグ自動積層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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るプリプレグ自動積層装置によれば、一方向に延びる積層ステージと、前記積層ステージ上または前記積層ステージ上に配置された他のプリプレグシート上に、剥離シートの一面に貼り付けられたプリプレグシートを送る巻送部、前記巻送部の下流側で、かつ前記積層ステージの前段に設けられ、前記プリプレグシートを幅方向にのみ切断することで、プリプレグ切断部及び不要部分が一体とされたプリプレグ切出部を切り出すカッター部、前記プリプレグシートから剥離された剥離シートを巻き取る巻取部、及び前記一方向に配置され、前記巻取部側から前記巻送部側に向かう方向に移動することで、前記剥離シートを介して前記プリプレグ切断部を押圧する複数のコンパクタを含むプリプレグ積層ヘッドと、を備え、前記プリプレグ積層ヘッドは、前記積層ステージの前段に設けられ、前記プリプレグシートの送り方向に前記プリプレグシートを切断することで、前記プリプレグ切断部に対応する部分と前記不要部分に対応する部分とを分離させる切断機構と、前記切断機構を制御する制御装置と、を有する。
【００１２】
本発明によれば、プリプレグシートを幅方向にのみ切断するカッター部と、積層ステージの前段に設けられ、プリプレグシートの送り方向にプリプレグシートを切断することで、プリプレグ切断部に対応する部分と不要部分に対応する部分とを分離させる切断機構と、切断機構を制御する制御装置と、を有することで、プリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部を自動で切り出すことが可能となる。
これにより、作業者がカッターでプリプレグ切断部と不要部分との間を切断する場合と比較して、プリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部を容易かつ短時間で切り出すことができる。
【００１３】
また、上記本発明の一態様に係るプリプレグ自動積層装置において、  前記切断機構は、前記巻送部と前記カッター部との間に配置され、前記剥離シートの他面と接触する上面を有するベース板と、前記ベース板の上方に配置され、前記ベース板上に配置された前記プリプレグシートに当接される複数の押さえローラ、及び前記複数の押さえローラに押圧された領域の周囲を前記プリプレグシートの送り方向に切断することで、前記プリプレグシートの幅方向において前記プリプレグ切断部に対応する部分と前記不要部分に対応する部分とを分離させるカッター本体が一体とされた切断部と、前記制御装置と電気的に接続され、前記切断部を前記プリプレグシートに対して昇降させる昇降部と、を有してもよい。
【００１４】
このように、剥離シートの他面と接触する上面を有するベース板と、ベース板上に配置されたプリプレグシートに当接される複数の押さえローラと、複数の押さえローラに押圧された領域の周囲をプリプレグシートの送り方向に切断することで、プリプレグシートの幅方向においてプリププリプレグ切断部に対応する部分と不要部分に対応する部分とを分離させるカッター本体と、切断部をプリプレグシートに対して昇降させる昇降部と、を有することで、カッター本体が複数の押さえローラにより押圧された領域の周囲を切断するため、カッター本体が切断する位置の位置精度を向上させることができる。
また、複数の押さえローラとカッター本体とを一体に構成することで、カッター本体により剥離シートが分断されないように、押さえローラの下端から飛び出すカッター本体の先端の飛び出し量を一定にすることが可能となる。これにより、剥離シートが分断されることを抑制した上で、安定してプリプレグシートのみを分断することができる。
【００１５】
また、上記本発明の一態様に係るプリプレグ自動積層装置において、前記複数の押さえローラのうち、一部の前記押さえローラは、前記プリプレグシートの送り方向に配置されて第１の列を構成しており、残部の前記押さえローラは、前記プリプレグシートの幅方向において前記第１の列を構成する押さえローラと互いに隣り合うように配置されて第２の列を構成しており、前記第１の列と前記第２の列との間には、隙間が形成されており、前記カッター本体の先端部は、前記隙間に挿入されて配置されていてもよい。
【００１６】
このように、一部の押さえローラで構成された第１の列と残部の押さえローラで構成された第２の列との間に形成された隙間にカッター本体の先端部を挿入して配置させることにより、第１の列により押圧されたプリプレグシートと第２の列により押圧されたプリプレグシートとの間に位置するプリプレグシートを切断することが可能となる。
これにより、切断位置の幅方向両側が押圧されることになるため、カッター本体が切断する位置の位置精度を向上させることができる。
【００１７】
また、上記本発明の一態様に係るプリプレグ自動積層装置において、前記制御装置は、前記切断機構を用いて前記プリプレグシートを切断する際、前記複数の押さえローラが前記プリプレグシートに当接されるとともに、前記カッター本体の先端が前記プリプレグシートよりも下方でかつ前記剥離シートを分断しない位置に配置されるように前記昇降部を制御してもよい。
【００１８】
このような制御を行う制御装置を有することで、剥離シートが分断されることなく、プリプレグシートのみを安定して分断することができる。
【００１９】
また、上記本発明の一態様に係るプリプレグ自動積層装置において、前記カッター本体は、超音波カッターであってもよい。
【００２０】
このように、カッター本体として超音波カッターを用いることで、精度良くプリプレグシートを切断することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、プリプレグシートからプリプレグシートの幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部を容易かつ短時間で切り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るプリプレグ自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図１に示す切断機構がプリプレグシートを切断している様子を模式的に示す図である。
【図４】図３に示す構造体のＢ１−Ｂ２線方向の断面図である。
【図５】図１に示す構造体のＡ１−Ａ２線方向の断面図である。
【図６】複数のコンパクタの動作を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係るプリプレグ自動積層装置１０について説明する。
図１は、本実施形態のプリプレグ自動積層装置１０を図６に示すＦ方向から視た図である。図１において、複数の矢印のうち、一部の矢印はプリプレグ自動積層装置１０を構成する構成要素の回転方向を示しており、残りの矢印は剥離シート４１及びプリプレグシート４２の送り方向を示している。
【００２５】
図１及び図６において、Ｇはプリプレグ切断部４２Ｂの押圧時において、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆが移動する方向を示している。
図４において、Ｃ１は切断機構２０がプリプレグシート４２を切断する切断位置（以下、「切断位置Ｃ１」という）、Ｃ２，Ｃ３はカッター部であるロータリダイカッター２４がプリプレグシート４２を切断する切断位置（以下、「切断位置Ｃ２,Ｃ３」という）をそれぞれ示している。
図６において、点線で示すコンパクタ３５Ｃ〜３５Ｆは、剥離シート４１と押圧していない状態にあるコンパクタを示している。
図１、図３、図５において、Ｚは鉛直方向を示している。図４及び図６において、Ｘ方向はＺ方向及びＹ方向に対して直交するプリプレグシート４２の幅方向、Ｙ方向はＸ方向及びＺ方向に対して直交するプリプレグシート４２の送り方向をそれぞれ示している。
【００２６】
本実施形態では、一例として、積層ステージ１１の上面１１ａに配置され、複数のプリプレグシートが積層された製造途中のプリプレグ積層体５の最上層を構成する他のプリプレグシート６の上面６ａ（製造途中のプリプレグ積層体５の上面５ａ）に、プリプレグ切断部４２Ｂを積層させる場合を例に挙げて以下の説明をする。
【００２７】
プリプレグ自動積層装置１０は、積層ステージ１１と、プリプレグ積層ヘッド１３と、を有する。
【００２８】
積層ステージ１１は、Ｙ方向に延びている。積層ステージ１１の上面１１ａは、平坦な面とされている。積層ステージ１１の上面１１ａには、製造途中のプリプレグ積層体５が載置されている。プリプレグ積層体５の上面５ａは、プリプレグ積層体５の最上層を構成する他のプリプレグシート６の上面６ａにより構成されている。
【００２９】
プリプレグ積層ヘッド１３は、巻送部１８と、支持ローラ１９，２３と、切断機構２０と、ロータリダイカッター２４（カッター部）と、クランプ部２５と、ガイドローラ２６，２７と、スクレーパーローラ２９と、巻取部３１と、回転駆動部３３と、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆと、コンパクタ昇降機構３７と、制御装置３８と、を有する。
【００３０】
巻送部１８は、積層ステージ１１の幅方向一方側で、かつ積層ステージ１１の上方に設けられている。巻送部１８は、回転軸回りに回転可能な円柱状の部材である。
巻送部１８の外周面には、シート部材４４が巻回されている。シート部材４４は、剥離シート４１の一面４１ａにプリプレグシート４２が貼り付けられた構成とされている。剥離シート４１は、巻送部１８の外周面と対向する側に配置されている。
巻送部１８は、シート部材４４を支持ローラ１９に向かう方向に送り出す。
【００３１】
支持ローラ１９は、積層ステージ１１の幅方向一方側に設けられている。支持ローラ１９は、巻送部１８から積層ステージ１１の幅方向一方側に離れた位置に配置されている。支持ローラ１９の外周面は、巻送部１８から送り出されたシート部材４４を構成する剥離シート４１の他面４１ｂと接触している。
支持ローラ１９は、円柱状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。支持ローラ１９は、巻送部１８と支持ローラ１９との間に位置するシート部材４４が水平となるように支持している。
【００３２】
切断機構２０は、ベース板５１と、切断部５３と、昇降部５５と、を有する。
ベース板５１は、巻送部１８と支持ローラ１９との間に位置するシート部材４４を水平支持可能な位置に設けられている。ベース板５１は、シート部材４４を構成する剥離シート４１の他面４１ｂと接触する上面５１ａを有する。ベース板５１の位置は、図示していない支持部材に支持されることで規制されている。
【００３３】
切断部５３は、ベース板５１上に配置されたプリプレグシート４２の上方に配置されている。
切断部５３は、ローラ支持部５７と、押さえローラ６１〜６６（複数の押さえローラ）と、隙間６８と、回転軸７１〜７３と、カッター本体７５と、を有する。
【００３４】
ローラ支持部５７は、固定部５７Ａと、突出部５７Ｂ，５７Ｃと、を有する。
固定部５７Ａは、Ｚ方向に延びており、昇降部５５に固定されている。
突出部５７Ｂは、固定部５７Ａの下部からシート部材４４の送り方向に延びている。
突出部５７Ｃは、固定部５７Ａの下部からシート部材４４の送り方向に延びている。突出部５７Ｃは、シート部材４４の幅方向において、突出部５７Ｂとの間に間隔を空けた状態で突出部５７Ｂと対向している。
【００３５】
押さえローラ６１〜６３（複数の押さえローラの一部）は、巻送部１８から支持ローラ１９に向かう方向に、押さえローラ６１、押さえローラ６２、押さえローラ６３の順で配列されている。押さえローラ６１〜６３は、シート部材４４を搬送することが可能な向きで配置されている。押さえローラ６１〜６３は、シート部材４４の送り方向に延びる第１の列Ｌ１を構成している。
押さえローラ６１〜６３は、突出部５７Ｂと突出部５７Ｃとの間に設けられている。押さえローラ６１〜６３は、突出部５７Ｂ側に配置されている。
【００３６】
押さえローラ６４〜６６（複数の押さえローラの残部）は、巻送部１８から支持ローラ１９に向かう方向に、押さえローラ６４、押さえローラ６５、押さえローラ６６の順で配列されている。押さえローラ６４〜６６は、シート部材４４を搬送することが可能な向きで配置されている。押さえローラ６４〜６６は、シート部材４４の送り方向に延びる第２の列Ｌ２を構成している。
押さえローラ６４〜６６は、第１の列Ｌ１と突出部５７Ｃとの間に設けられている。つまり、押さえローラ６４〜６６は、突出部５７Ｃ側に配置されている。
【００３７】
上記構成とされた押さえローラ６４〜６６は、切断部５３が下降して、プリプレグシート４２の一面４２ａに当接された状態において、搬送状態にあるプリプレグシート４２を押圧する（図３参照）。
一方、押さえローラ６４〜６６は、図３に示す状態から切断部５３が上昇した際に、プリプレグシート４２の一面４２ａの上方に離れる（図１参照）。
【００３８】
隙間６８は、第１の列Ｌ１と第２の列Ｌ２との間に形成されている。隙間６８は、シート部材４４の送り方向に延びている。プリプレグシート４２の幅方向における隙間６８の大きさは、カッター本体７５の先端部７５Ａを挿入可能な大きさとされている。
【００３９】
回転軸７１は、プリプレグシート４２の幅方向に延びており、押さえローラ６１，６４を貫通している。回転軸７１は、一方の端部が突出部５７Ｂに回転可能な状態で支持されており、他方の端部が突出部５７Ｃに回転可能な状態で支持されている。
これにより、押さえローラ６１，６４が回転させられると、回転軸７１も押さえローラ６１，６４とともに回転する。
【００４０】
回転軸７２は、プリプレグシート４２の幅方向に延びており、押さえローラ６２，６５を貫通している。回転軸７２は、一方の端部が突出部５７Ｂに回転可能な状態で支持されており、他方の端部が突出部５７Ｃに回転可能な状態で支持されている。
これにより、押さえローラ６２，６５が回転させられると、回転軸７２も押さえローラ６２，６５とともに回転する。
【００４１】
回転軸７３は、プリプレグシート４２の幅方向に延びており、押さえローラ６３，６６を貫通している。回転軸７３は、一方の端部が突出部５７Ｂに回転可能な状態で支持されており、他方の端部が突出部５７Ｃに回転可能な状態で支持されている。
これにより、押さえローラ６３，６６が回転させられると、回転軸７３も押さえローラ６３，６６とともに回転する。
【００４２】
カッター本体７５は、シート部材４４の送り方向にプリプレグシート４２を切断するためのものである。カッター本体７５は、Ｚ方向に延びており、プリプレグシート４２の幅方向の中央に配置されている。
【００４３】
カッター本体７５の先端部７５Ａは、隙間６８に挿入されている。先端部７５Ａの先端７５ＡＡは、プリプレグシート４２を切断するため、押さえローラ６１〜６６よりも下方に突出している。
【００４４】
押さえローラ６１〜６６の下端を基準としたときの先端７５ＡＡの突出量は、プリプレグシート４２の厚さ、及び剥離シート４１の厚さを考慮して適宜設定することが可能である。
具体的には、先端７５ＡＡの突出量は、プリプレグシート４２を厚さ方向に分断可能で、かつ剥離シート４１を分断しない大きさ（剥離シート４１の厚さ方向の一部のみを切断可能な大きさ）とされている。
【００４５】
上記構成とされたカッター本体７５は、送り方向に移動するプリプレグシート４２に当接されることで、プリプレグシート４２のうち、プリプレグ切出部４２Ａに対応する部分の中央部に位置する切断位置Ｃ１を切断する。
プリプレグ切出部４２Ａは、他のプリプレグシート６の上面６ａに積層されるプリプレグ切断部４２Ｂと、不要な部分である不要部分４２Ｃと、が一体に構成された構造とされている。
【００４６】
カッター本体７５としては、例えば、超音波カッターを用いることが可能である。
このように、カッター本体７５として、超音波カッターを用いることで、精度良くプリプレグシート４２を切断することができる。
例えば、剥離シートの厚さが０．０７ｍｍ、プリプレグシート４２の厚さが０．１９ｍｍ、カッター本体７５が超音波カッターの場合、シート部材４４内に挿入されるカッター本体７５の先端部７５Ａの深さＤ１は、例えば、０．２５ｍｍとすることが可能である。
この場合、カッター本体７５の先端の長さＭ１は、例えば、０．２５ｍｍ以上とすることが可能である。
【００４７】
昇降部５５は、切断部５３の上方に設けられており、切断部５３と接続されている。昇降部５５は、シート部材４４に対して切断部５３を昇降させる。
【００４８】
支持ローラ２３は、積層ステージ１１の幅方向一方側に設けられている。支持ローラ２３は、支持ローラ１９の位置よりも下方で、かつＸ方向において支持ローラ１９よりも積層ステージ１１から離れた位置に配置されている。
【００４９】
支持ローラ２３は、円柱状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。支持ローラ２３の外周面は、支持ローラ１９を経由したシート部材４４を構成する剥離シート４１の他面４１ｂと接触している。
支持ローラ２３は、支持ローラ１９を経由したシート部材４４が他のプリプレグシート６の上面６ａ側に向かうように、シート部材４４を支持している。
【００５０】
ロータリダイカッター２４は、支持ローラ１９と支持ローラ２３との間に設けられている。ロータリダイカッター２４は、支持ローラ１９と支持ローラ２３との間に配置されたシート部材４４を構成するプリプレグシート４２の幅方向を切断する。
【００５１】
ロータリダイカッター２４は、切断位置Ｃ１が切断されたプリプレグ切出部４２Ａを切り出すための切断位置Ｃ２，Ｃ３を切断することで、互いに分離されたプリプレグ切断部４２Ｂと不要部分４２Ｃとを形成する。
プリプレグ切断部４２Ｂ及び不要部分４２Ｃは、剥離シート４１に貼り付けられた状態で、ロータリダイカッター２４の後段に配置された支持ローラ２３に搬送される。
【００５２】
なお、切断機構２０を有していない場合、ロータリダイカッター２４は、プリプレグ切断部４２Ｂ及び不要部分４２Ｃが一体とされたプリプレグ切出部４２Ａを切り出す。
【００５３】
クランプ部２５は、支持ローラ１９とロータリダイカッター２４との間に配置されている。クランプ部２５は、支持ローラ１９とロータリダイカッター２４との間に位置するシート部材４４をクランプすることで、シート部材４４の位置を規制する。
【００５４】
ガイドローラ２６は、積層ステージ１１の幅方向一方側に設けられている。ガイドローラ２６は、支持ローラ２３よりも低い位置で、かつ支持ローラ２３よりも積層ステージ１１に近い位置に配置されている。
ガイドローラ２６は、円柱形状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。ガイドローラ２６の外周面は、シート部材４４を構成する剥離シート４１の他面４１ｂと接触している。ガイドローラ２６は、プリプレグシート４２を他のプリプレグシート６の上面６ａに案内する。
【００５５】
ガイドローラ２７は、積層ステージ１１の幅方向他方側に設けられている。ガイドローラ２７は、円柱形状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。ガイドローラ２７の外周面は、剥離シート４１の他面４１ｂと接触している。ガイドローラ２７は、巻取部３１に向かう方向に剥離シート４１を案内する。
【００５６】
スクレーパーローラ２９は、積層ステージ１１の幅方向他方側に設けられている。スクレーパーローラ２９は、ガイドローラ２７と積層ステージ１１との間に設けられている。
スクレーパーローラ２９は、円柱形状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。スクレーパーローラ２９の外周面は、剥離シート４１の一面４１ａと接触している。スクレーパーローラ２９は、プリプレグシート４２から剥離シート４１を剥がす。
【００５７】
巻取部３１は、ガイドローラ２７よりも上方の位置で、かつ積層ステージ１１までの距離がガイドローラ２７よりも離れた位置に配置されている。
巻取部３１は、円柱形状とされており、回転軸回りに回転可能な構成とされている。巻取部３１の外周面は、剥離シート４１の他面４１ｂと接触している。巻取部３１は、回転させられた際、剥離シート４１を巻き取る。
【００５８】
回転駆動部３３は、巻取部３１を回転させるための駆動部である。回転駆動部３３により、巻取部３１が回転させられると、剥離シート４１が巻き取られる。巻取部３１の回転が停止されると、剥離シート４１の巻き取りが停止される。
【００５９】
コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、プリプレグ切断部４２Ｂから不要部分４２Ｃに向かうＹ方向において、コンパクタ３５Ａ、コンパクタ３５Ｂ、コンパクタ３５Ｃ、コンパクタ３５Ｄ、コンパクタ３５Ｅ、コンパクタ３５Ｆの順で互いに隣り合うように配置されている。
【００６０】
コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、積層ステージ１１の上方に位置するシート部材４４の上方に配置されている。コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、それぞれ他のコンパクタ（コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆのうちの４つのコンパクタ）とは独立した構成とされている。これにより、各コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、他のコンパクタとは独立して、昇降可能な構成とされている。
【００６１】
コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆの下部を構成するとともに、上方から下方に向かう方向に突出する円弧状の凸部８１Ａを有する。
凸部８１Ａが剥離シート４１を押圧することで、剥離シート４１を介して、プリプレグ切断部４２Ｂのみを押圧する。
プリプレグ切断部４２Ｂを押圧する際、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆは、Ｇ方向に一体的に移動する。
【００６２】
なお、プリプレグ自動積層装置１０は、積層ステージ１１または他のプリプレグシート６が延びる方向に対するプリプレグ積層ヘッド１３の向き（シート部材４４を供給する方向）を変えるヘッド向き調整機構（図示せず）を有する。
ヘッド向き調整機構は、プリプレグ積層ヘッド１３の向きを変更した際、シート部材４４の供給方向と反対の方向を向くようにコンパクタ３５Ａ〜３５Ｆの向きを変える。
【００６３】
コンパクタ昇降機構３７は、昇降部３７Ａ〜３７Ｆを有する。
昇降部３７Ａは、コンパクタ３５Ａの上方に設けられており、コンパクタ３５Ａと接続されている。昇降部３７Ａは、コンパクタ３５Ａのみを昇降させる。
昇降部３７Ｂは、コンパクタ３５Ｂの上方に設けられており、コンパクタ３５Ｂと接続されている。昇降部３７Ｂは、コンパクタ３５Ｂのみを昇降させる。
【００６４】
昇降部３７Ｃは、コンパクタ３５Ｃの上方に設けられており、コンパクタ３５Ｃと接続されている。昇降部３７Ｃは、コンパクタ３５Ｃのみを昇降させる。
昇降部３７Ｄは、コンパクタ３５Ｄの上方に設けられており、コンパクタ３５Ｄと接続されている。昇降部３７Ｄは、コンパクタ３５Ｄのみを昇降させる。
【００６５】
昇降部３７Ｅは、コンパクタ３５Ｅの上方に設けられており、コンパクタ３５Ｅと接続されている。昇降部３７Ｅは、コンパクタ３５Ｅのみを昇降させる。
昇降部３７Ｆは、コンパクタ３５Ｆの上方に設けられており、コンパクタ３５Ｆと接続されている。昇降部３７Ｆは、コンパクタ３５Ｆのみを昇降させる。
【００６６】
制御装置３８は、昇降制御部３８Ａと、カッター制御部３８Ｂと、クランプ開閉制御部３８Ｃと、回転駆動制御部３８Ｄと、コンパクタ昇降制御部３８Ｅと、を有する。
【００６７】
昇降制御部３８Ａは、昇降部５５と電気的に接続されている。
昇降制御部３８Ａは、プリプレグ切出部４２Ａ及びプリプレグ切断部４２Ｂの形状に関する情報が入力され、巻き送り方向切断指令信号を受信すると、昇降部５５を制御することで、切断部５３を下降させる。
このとき、押さえローラ６１〜６６によりプリプレグ切出部４２Ａを押圧することが可能な位置で、かつカッター本体７５がプリプレグシート４２を分断可能な位置まで切断部５３を下降させる。
【００６８】
そして、押さえローラ６１〜６６によりプリプレグ切出部４２Ａを押圧させた状態で、カッター本体７５によりプリプレグ切出部４２Ａの切断位置Ｃ１を切断する。
その後、昇降制御部３８Ａは、切断部５３を上昇させることで、押さえローラ６１〜６６及びカッター本体７５をプリプレグシート４２から離間させる。
【００６９】
カッター制御部３８Ｂは、ロータリダイカッター２４と電気的に接続されている。カッター制御部３８Ｂは、プリプレグ切出部４２Ａ及びプリプレグ切断部４２Ｂの形状に関する情報が入力され、幅方向切断指令信号を受信すると、ロータリダイカッター２４を用いて、切断位置Ｃ２，Ｃ３に対応するプリプレグシート４２を切断する。
これにより、プリプレグ切断部４２Ｂと、不要部分４２Ｃと、が切り出される。
【００７０】
クランプ開閉制御部３８Ｃは、クランプ部２５と電気的に接続されている。クランプ開閉制御部３８Ｃは、押圧開始指令信号（プリプレグ切断部４２Ｂの押圧を開始させる信号）が入力されると、クランプ部２５にシート部材４４をクランプさせて、シート部材４４の位置を規制する。
【００７１】
また、クランプ開閉制御部３８Ｃは、押圧終了指令信号（プリプレグ切断部４２Ｂの押圧を終了させる信号）が入力された際、クランプ部２５によるシート部材４４のクランプを解除する。
【００７２】
回転駆動制御部３８Ｄは、回転駆動部３３と電気的に接続されている。回転駆動制御部３８Ｄは、押圧開始指令信号が入力された際、回転駆動部３３を制御することで、巻取部３１の回転を停止させる。
また、回転駆動制御部３８Ｄは、押圧終了指令信号が入力された際、回転駆動部３３を制御することで、巻取部３１の回転を再開させる。
【００７３】
コンパクタ昇降制御部３８Ｅは、各昇降部３７Ａ〜３７Ｆと電気的に接続されている。コンパクタ昇降制御部３８Ｅは、各昇降部３７Ａ〜３７Ｆを独立して制御する。
コンパクタ昇降制御部３８Ｅには、プリプレグ切断部４２Ｂの様々な形状に対応する駆動プログラムに基づいて、各昇降部３７Ａ〜３７Ｆを制御する。
上記駆動プログラムには、初期状態における各コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆの高さ方向の位置に関する情報や、移動速度等の情報が含まれている。
【００７４】
プリプレグ切断部４２Ｂの形状に関する情報がコンパクタ昇降制御部３８Ｅに入力されると、コンパクタ昇降制御部３８Ｅは、プリプレグ切断部４２Ｂの押圧開始から押圧終了までの期間、各昇降部３７Ａ〜３７Ｆにより各コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆの昇降を制御する。
【００７５】
ここで、図５及び図６を参照して、平行四辺形とされ、かつプリプレグシート４２の幅の半分の幅とされたプリプレグ切断部４２Ｂを押圧する場合を例に挙げて、制御装置３８が行うプリプレグ切断部４２Ｂの押圧処理について説明する。
【００７６】
初めに、制御装置３８が押圧開始指令信号を受信すると、クランプ開閉制御部３８Ｃによりシート部材４４がクランプされるとともに、回転駆動制御部３８Ｄにより巻取部３１の回転を停止させる。これにより、シート部材４４にかかるテンションは、シート部材４４が巻き取りされている場合のテンションよりも小さくなる。
【００７７】
このように、プリプレグ切断部４２Ｂの押圧を開始するまえに、シート部材４４にかかるテンションを小さくすることで、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆのうち、一部のコンパクタのみでプリプレグ切断部４２Ｂを押圧する際に、シート部材４４に発生するせん断力を小さくすることが可能となる。これにより、シート部材４４の破損を抑制することができる。
【００７８】
次いで、コンパクタ昇降制御部３８Ｅは、押圧開始位置（幅方向他方側に位置するプリプレグ切断部４２Ｂの端）において、昇降部３７Ａ〜３７Ｃによりプリプレグ切断部４２Ｂの上方に位置するコンパクタ３５Ａ〜３５Ｃが剥離シート４１を押圧可能な位置までコンパクタ３５Ａ〜３５Ｃを下降させるともに、不要部分４２Ｃの上方に位置するコンパクタ３５Ｄ〜３５Ｆが不要部分４２Ｃの上方に位置する剥離シート４１から離間する位置までコンパクタ３５Ｄ〜３５Ｆを上昇させる。
【００７９】
その後、コンパクタ３５Ａ〜３５Ｆの高さ方向の位置を保ったままコンパクタ３５Ａ〜３５ＦをＧ方向に移動させることで、プリプレグ切断部４２Ｂのみを押圧させる。これにより、プリプレグ切断部４２Ｂの押圧処理が完了する。
【００８０】
このように、不要部分４２Ｃを押圧させることなく、プリプレグ切断部４２Ｂのみを押圧させることで、不要部分４２Ｃが押圧されることに起因するプリプレグシート４２の剥離（剥離シート４１からのプリプレグシート４２の剥離）を抑制することができる。
【００８１】
本実施形態のプリプレグ自動積層装置１０によれば、プリプレグシート４２を幅方向にのみ切断するロータリダイカッター２４（カッター部）と、積層ステージ１１の前段に設けられ、プリプレグシート４２の送り方向にプリプレグシート４２を切断することで、プリプレグ切断部４２Ｂに対応する部分と不要部分４２Ｃに対応する部分とを分離させる切断機構２０と、切断機構２０を制御する制御装置３８と、を有することで、プリプレグシート４２の幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部４２Ｂを自動で切り出すことが可能となる。
これにより、作業者がカッターでプリプレグ切断部４２Ｂと不要部分４２Ｃとの間を切断する場合と比較して、プリプレグシート４２の幅よりも狭い幅とされたプリプレグ切断部４２Ｂを容易かつ短時間で切り出すことができる。
【００８２】
また、剥離シート４１の他面４１ｂと接触する上面５１ａを有するベース板５１と、ベース板５１上に配置されたプリプレグシート４２に当接される押さえローラ６１〜６６と、押さえローラ６１〜６６に押圧された領域をプリプレグ切断部４２Ｂに対応する部分と不要部分４２Ｃに対応する部分とを分離させるカッター本体７５と、切断部５３をプリプレグシート４２に対して昇降させる昇降部５５と、を切断機構２０が備えることで、押さえローラ６１〜６６により押圧されたプリプレグシート４２をカッター本体７５が切断することになるため、カッター本体７５が切断する切断位置Ｃ１の位置精度を向上させることができる。
【００８３】
また、押さえローラ６１〜６６とカッター本体７５とを一体に構成することで、カッター本体７５により剥離シート４１が切断されないように、押さえローラ６１〜６６の下端から飛び出すカッター本体７５の先端７５ＡＡの飛び出し量を一定にすることが可能となる。これにより、剥離シート４１が分断されることを抑制した上で、安定してプリプレグシート４２のみを分断することができる。
【００８４】
また、押さえローラ６１〜６３で構成された第１の列Ｌ１と押さえローラ６４〜６６で構成された第２の列Ｌ２との間に形成された隙間６８に、カッター本体７５の先端部７５Ａを挿入して配置させることで、カッター本体７５を用いて、第１の列Ｌ１により押圧されたプリプレグ切断部４２Ｂと第２の列Ｌ２により押圧されたプリプレグ切断部４２Ｂとの間に位置するプリプレグシート４２を切断することができる。
【００８５】
また、切断機構２０を用いてプリプレグ切断部４２Ｂを切断する際、制御装置３８を用いて、剥離シート４１を介してプリプレグ切断部４２Ｂに押さえローラ６１〜６６が当接されるとともに、カッター本体７５の先端７５ＡＡがプリプレグシート４２よりも下方でかつ剥離シート４１を分断しない位置に配置されるように昇降部５５を制御することで、剥離シート４１が分断されることなく、プリプレグシート４２のみを安定して切断することができる。
【００８６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
５…プリプレグ積層体
５ａ，６ａ，１１ａ，５１ａ…上面
６…他のプリプレグシート
１０…プリプレグ自動積層装置
１１…積層ステージ
１３…プリプレグ積層ヘッド
１８…巻送部
１９，２３…支持ローラ
２０…切断機構
２４…ロータリダイカッター
２５…クランプ部
２６，２７…ガイドローラ
２９…スクレーパーローラ
３１…巻取部
３３…回転駆動部
３５Ａ〜３５Ｆ…コンパクタ
３７…コンパクタ昇降機構
３７Ａ〜３７Ｆ…昇降部
３８…制御装置
３８Ａ…昇降制御部
３８Ｂ…カッター制御部
３８Ｃ…クランプ開閉制御部
３８Ｄ…回転駆動制御部
３８Ｅ…コンパクタ昇降制御部
４１…剥離シート
４１ａ，４２ａ…一面
４１ｂ…他面
４２…プリプレグシート
４２Ａ…プリプレグ切出部
４２Ｂ…プリプレグ切断部
４２Ｃ…不要部分
４４…シート部材
５１…ベース板
５３…切断部
５５…昇降部
５７…ローラ支持部
５７Ａ…固定部
５７Ｂ，５７Ｃ…突出部
６１〜６３…押さえローラ
６８…隙間
７５…カッター本体
７５Ａ…先端部
７５ＡＡ…先端
８１Ａ…凸部
Ｃ１〜Ｃ３…切断位置
Ｄ１…深さ
Ｇ…方向
Ｌ１…第１の列
Ｌ２…第２の列
Ｍ１…長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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