(57)【要約】【課題】混練物移送装置において、簡易な構成で混練物の温度を測定すること。【解決手段】混練物移送装置は、繊維と熱可塑性樹脂との混練物を把持して移送する混練物移送装置であって、複数本の針状部材を有し、針状部材を混練物に突き刺すことによって混練物を把持する把持部材と、把持部材に把持された混練物の温度を検知するための温度センサ（７３）とを備える。複数本の針状部材のうちの少なくとも１本は、温度センサ（７３）が内蔵されたセンサ付き針状部材（４３ｓ）として構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と熱可塑性樹脂との混練物を把持して移送する混練物移送装置であって、
複数本の針状部材を有し、前記針状部材を混練物に突き刺すことによって混練物を把持する把持部材と、
前記把持部材に把持された混練物の温度を検知するための温度センサとを備え、
前記複数本の針状部材のうちの少なくとも１本は、前記温度センサが内蔵されたセンサ付き針状部材である、混練物移送装置。
【請求項２】
前記センサ付き針状部材は、前記温度センサの検知エレメントおよび導線が挿通された長尺の管部と、前記管部の先端に接続された先鋭部とを有している、請求項１に記載の混練物移送装置。
【請求項３】
前記センサ付き針状部材は、複数本設けられており、
前記複数本のセンサ付き針状部材は、前記管部の長手方向における前記検知エレメントの位置が互いに異なる針状部材を含む、請求項２に記載の混練物移送装置。
【請求項４】
前記管部の長手方向における前記検知エレメントの位置を調整するための調整手段をさらに備える、請求項２または３に記載の混練物移送装置。
【請求項５】
前記温度センサは、熱電対によって構成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の混練物移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂成形体の製造装置において、繊維と熱可塑性樹脂との混練物を把持して移送する混練物移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１８−１４４２８７号公報（特許文献１）には、繊維と熱可塑性樹脂との混練物を製造する混練装置と、混練物を裁断して裁断混練物を生成する裁断装置と、裁断装置の下流側に配置され、裁断混練物を所定の取出し位置まで搬送するコンベア（搬送装置）と、コンベアにより取出し位置まで搬送された裁断混練物を拾い上げて成形型に移送する移送装置と、移送装置により移送された裁断混練物を成形型で加圧成形して繊維強化樹脂成形体を製造する成形装置とを備えた繊維強化樹脂成形体の製造装置が開示されている。この製造装置は、コンベアおよび移送装置のそれぞれに、裁断混練物の温度低下を防止するための保温手段が設けられていることを特徴としている。
【０００３】
可塑状態の混練物を把持して成形型に移送する方法としては、特許文献１の移送装置のように混練物を掬い上げる方法や、混練物に針状の物（ニードル）で突き刺して保持する方法などが知られている（国際公開第２０１７／１０４８５７号公報（特許文献２）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１４４２８７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１０４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
繊維強化樹脂成形体の製造装置においては、成形装置で適切に混練物を成形可能とするためには、混練装置から成形装置に至るまでの間、混練物は可塑状態でなければならない。つまり、混練物を最終製品に加工していく工程において樹脂が硬化しないように、混練物（中間製品）を高温のまま成形装置まで搬送することが重要である。
【０００６】
そのため、特許文献１のように、混練装置から成形装置に至るまでの区間に、混練物の温度低下を防止するための保温手段を設けることが望ましいとともに、混練物の温度管理を行うことも必要とされる。特に、混練物を成形型に挿入する直前の混練物の温度は、最終製品の良否に影響するため、混練物を把持して成形型に移送する移送装置において、混練物の温度管理を適切に行うことが重要である。そのため、混練物移送装置において、簡易な構成で混練物の温度を測定できる技術が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成で混練物の温度を測定することのできる混練物移送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のある局面に従う混練物移送装置は、繊維と熱可塑性樹脂との混練物を把持して移送する混練物移送装置であって、複数本の針状部材を有し、針状部材を混練物に突き刺すことによって混練物を把持する把持部材と、把持部材に把持された混練物の温度を検知するための温度センサとを備える。複数本の針状部材のうちの少なくとも１本は、温度センサが内蔵されたセンサ付き針状部材として構成されている。
【０００９】
好ましくは、センサ付き針状部材は、温度センサの検知エレメントおよび導線が挿通された長尺の管部と、管部の先端に接続された先鋭部とを有している。
【００１０】
好ましくは、センサ付き針状部材は、複数本設けられている。この場合、複数本のセンサ付き針状部材は、管部の長手方向における検知エレメントの位置が互いに異なる針状部材を含んでいてもよい。
【００１１】
混練物移送装置は、管部の長手方向における検知エレメントの位置を調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。
【００１２】
好ましくは、温度センサは、熱電対によって構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成で混練物の温度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る移送装置の把持部材の移動経路を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における把持部材の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、針状部材が混練物に突き刺されることによって把持部材に混練物が把持された状態を模式的に示す図であり、（Ｃ）は、センサ付き針状部材の検知エレメントの位置について説明するための図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、センサ付き針状部材の構造例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る移送装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】
＜繊維強化樹脂成形体の製造装置の概略構成＞
図１を参照して、はじめに、本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、繊維強化樹脂成形体の製造装置１は、混練装置２と、中間製品製造装置３と、移送装置４と、成形装置５とを備えている。
【００１７】
混練装置２は、繊維と熱可塑性樹脂との混練物を製造し、混練物を吐出する。中間製品製造装置３は、混練装置２から吐出された混練物を裁断して、中間製品としての裁断混練物を生成（製造）する。中間製品製造装置３は、裁断前後の混練物を搬送するコンベア１４０を有している。移送装置４は、中間製品製造装置３において生成された裁断混練物を把持して、成形装置５に移送する。成形装置５は、移送装置４によって移送された裁断混練物を成形して、繊維強化樹脂成形体を製造する。コンベア１４０および移送装置４は、混練装置２から成形装置５へと混練物を搬送する搬送手段を構成する。
【００１８】
（混練装置）
混練装置２は、ＬＦＴ−Ｄ法により、熱可塑性樹脂に繊維が混入されてなる成形体材料としての混練物を製造する装置である。つまり、熱可塑性樹脂と複数本の連続した繊維の束とを導入し、繊維を裁断しながら開繊させ、樹脂と繊維とを混練して混練物を生成する。熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリアミド樹脂であることが好ましい。繊維は、炭素繊維、ガラス繊維などであることが好ましい。炭素繊維を用いた場合には、製造装置１において熱可塑性ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック：Carbon Fiber Reinforced Plastics）成形体が製造される。
【００１９】
混練装置２は、たとえば、第１混練機１０と、第２混練機２０と、繊維供給部３０とを含んでいる。第１混練機１０は、熱可塑性樹脂と繊維とを混練する。第２混練機２０は、第１混練機１０に導入される熱可塑性樹脂を、第１混練機１０内での繊維との混練に先立って、混練・溶融する。繊維供給部３０は、第１混練機１０に繊維を供給する。
【００２０】
第１混練機１０は、混練軸１１と、シリンダー１２と、駆動部１３ａと、減速機１３ｂと、堰体１４と、ダイ１５とを含んでいる。
【００２１】
混練軸１１は、スクリュー１１ａと、回転軸１１ｂとを有している。第１混練機１０は、１本の混練軸１１を有する単軸混練機であってもよく、複数本（たとえば２本）の混練軸１１を含む多軸混練機であってもよい。スクリュー１１ａは、回転することによって熱可塑性樹脂と繊維とを混練する。このスクリュー１１ａは、回転軸１１ｂに組み込まれている。スクリュー１１ａは、混練軸１１において上流側の端部と下流側の端部に配置されていれば特に限定されず、それらの間にはパドルが組み込まれていてもよく、スクリュー１１ａのみが回転軸１１ｂの全長に亘って組み込まれていてもよい。
【００２２】
混練軸１１を内部に収容するようにシリンダー１２が設けられている。シリンダー１２と混練軸１１との隙間は、熱可塑性樹脂及び／または繊維が通過する流路となる。シリンダー１２は、第２混練機２０から供給される熱可塑性樹脂を第１混練機１０内に導入するための樹脂供給口１２ａと、繊維供給部３０から供給される複数本の連続した繊維を第１混練機１０内に導入するための繊維供給口１２ｂとを有している。本実施の形態では、繊維供給部３０から導入される連続した繊維がそのまま第１混練機１０内へ送られる。
【００２３】
混練軸１１の一方（上流側）の軸端には、減速機１３ｂを経由して駆動部１３ａが接続されている。減速機１３ｂは、電動機の回転速度を減速させるとともに、電動機発生トルク以上の高トルクを混練軸１１にかける。第１混練機１０が多軸混練機である場合、減速機１３ｂは、複数本の混練軸１１を所定の回転速度で同期させて回転させる。混練軸１１の他方（下流側）の軸端側には、堰体１４が接続されている。堰体１４は、ブレーカープレートと中間軸受とを兼用でき、流路と交差する方向に延びるように配置されているので、熱可塑性樹脂と繊維との混練物に背圧を与える。
【００２４】
堰体１４は、混練物の流路となる開口部を有している。本実施の形態の堰体１４は、複数の混練軸１１のスクリュー１１ａのそれぞれの回転方向に沿う円弧状の開口部を複数有している。開口部は、混練軸１１ごとに対応して設けられている。この堰体１４においてスクリュー１１ａと反対側には、ダイ１５が設けられている。ダイ１５は、混練物を排出する吐出口１５ａを有している。この吐出口１５ａから、混練物Ｋ１が中間製品製造装置３に押し出される。
【００２５】
第２混練機２０は、上述した第１混練機１０のシリンダー１２の樹脂供給口１２ａに導入される熱可塑性樹脂を予め溶融し、スクリュー２１ａを有する混練軸２１と、シリンダー２２と、駆動部２３ａと、減速機２３ｂと、ホッパー２４とを含んでいる。第２混練機２０は、１本の混練軸２１を有する単軸混練機であってもよく、複数本の混練軸２１を含む多軸混練機であってもよい。混練軸２１は、スクリュー２１ａのみが回転軸２１ｂに組み込まれていてもよく、中間部にはスクリューに代えてパドルが組み込まれていてもよい。シリンダー２２は、溶融された熱可塑性樹脂を第１混練機１０に供給する吐出口２２ａを有している。駆動部２３ａ及び減速機２３ｂは、混練軸２１を所定の回転速度で回転させる。ホッパー２４は、混練軸２１とシリンダー２２との間で混練される熱可塑性樹脂の原料２５を受ける。
【００２６】
繊維供給部３０は、上述した第１混練機１０のシリンダー１２の繊維供給口１２ｂに導入される繊維原料３２を供給する。繊維供給部３０は、複数本の連続する繊維の束が巻回された繊維原料３２を載置する載置部３１を含んでいる。載置部３１は、繊維原料３２から繊維の束の先端を取り出し、第１混練機１０のシリンダー１２の繊維供給口１２ｂに導入するための第１及び第２案内部３１ａ、３１ｂを有している。
【００２７】
（中間製品製造装置）
中間製品製造装置３は、混練物を前方に向けて押し出す混練装置２の吐出口１５ａに隣接して配置されている。中間製品製造装置３は、混練装置２の吐出口１５ａから押し出された連続する混練物Ｋ１を裁断することによって、成形装置５の成形型５０に投入するための非連続的な裁断混練物Ｋ２、すなわち中間製品を製造する。
【００２８】
中間製品製造装置３は、裁断装置１１０と、複数のコンベア１４０とを備えている。各コンベア１４０は、輪状にしたベルト部材（回転部材）を台車（非回転部材）の上で回転させ、その上に混練物を載置して移動させるベルトコンベアにより構成されている。
【００２９】
裁断装置１１０は、混練物Ｋ１を裁断して、裁断混練物Ｋ２を生成する。裁断装置１１０は、混練物Ｋ１を裁断する裁断刃１１１と、裁断刃１１１を下方で支持するための受け台（図示せず）とを有している。
【００３０】
複数のコンベア１４０は、裁断装置１１０の上流側に位置する第１コンベアと、裁断装置１１０の下流側に位置する第２コンベアとを含む。第１コンベアは、混練装置２の吐出口１５ａから吐出される混練物を下方から受けて、裁断装置１１０へと送る。第２コンベアは、裁断装置１１０で裁断された裁断混練物Ｋ２を、次工程の移送装置４へと送る。
【００３１】
図１に模式的に示されるように、中間製品製造装置３は、成形前材料である混練物Ｋ１および裁断混練物Ｋ２を可塑状態に維持するために、加熱機構９を備えていることが望ましい。加熱機構９は、裁断混練物Ｋ２を非接触状態で加温する加温手段（たとえば中赤外線ヒータなど）を含んでもよいし、裁断混練物Ｋ２に接触した状態で加温する加温手段を含んでもよい。
【００３２】
（移送装置）
移送装置４は、中間製品製造装置３の下流側に位置し、中間製品製造装置３で製造された中間製品としての裁断混練物Ｋ２を把持して、成形装置５の成形型５０に移送する。具体的には、移送装置４は、中間製品製造装置３のコンベア１４０によって載置台１５０に送られた裁断混練物Ｋ２を把持して、成形型５０に挿入する混練物移送装置である。
【００３３】
移送装置４は、いわゆるロボットハンドであり、ハンド部としての把持部材４１と、把持部材４１を移動させるアーム部としての移動部材４２とを含む。把持部材４１は、複数本の針状部材を有するニードルグリッパにより構成される。
【００３４】
移動部材４２は、たとえば図２に示すように、平面視において（上方から見て）、支点４６を中心として把持部材４１を円弧状に移動させる。この円弧上に、コンベア１４０の下流側に配置された載置台１５０、および、成形型５０が位置している。すなわち、把持部材４１の移動経路上に、載置台１５０および成形型５０が位置している。
【００３５】
移動部材４２は、平面視において、把持部材４１を、待機位置Ｐ１から、載置台１５０に重なる受け取り位置（取り出し位置）Ｐ２、成形型５０に重なる受け渡し位置Ｐ３へと順に移動させ、その後、待機位置Ｐ１に戻す。この場合、把持部材４１は、たとえば、支点４６を中心として円を描くように移動する。なお、把持部材４１が描く軌跡は円弧や円に限定されない。また、受け取り位置Ｐ２は、コンベア１４０の下流側に配置された載置台１５０上の位置に限定されず、コンベア１４０自体の下流側端部上の位置であってもよい。
【００３６】
（成形装置）
成形装置５は、移送装置４の下流側に位置し、裁断混練物Ｋ２を加圧成形して、最終製品としての繊維強化樹脂成形体を製造する。成形装置５は、裁断混練物Ｋ２が載置される下型５２と、下型５２に対面して配置される上型５１とを有する成形型５０を含む。上型５１は、プレート５３により支持され、下型５２は、ホルダ５４により支持される。
【００３７】
成形装置５は、上型５１と下型５２との空洞部分であるキャビティに裁断混練物Ｋ２が配置され、上型５１と下型５２とが閉じられることにより、裁断混練物Ｋ２を加圧成形する。これにより、最終製品が製造される。
【００３８】
この成形装置５において最終製品を良好に製造するためには、移送装置４から移送される裁断混練物Ｋ２が適温（２００度〜３００度程度の高温）でなければならない。そこで、本実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置は、移送装置４が、適温の裁断混練物Ｋ２を成形装置５に移送できるように構成されている。以下に、移送装置４の具体的な構成および動作について詳述する。
【００３９】
＜移送装置の構成＞
本実施の形態に係る移送装置４の構成について具体的に説明する。なお、ここでは、移送装置４により移送される裁断混練物Ｋ２を単に「混練物Ｋ」という。
【００４０】
図２を参照して、移送装置４は、把持部材４１および移動部材４２に加え、移送装置４全体を制御する制御部８１をさらに備えている。制御部８１は、移動部材４２を駆動制御して、把持部材４１を（図２に示したようにたとえば円弧状に）移動させるとともに、把持部材４１を駆動制御して、把持部材４１に混練物Ｋを把持させたり放出させたりする。
【００４１】
（把持部材の構成例）
図３は、移送装置４の把持部材４１の構成例を模式的に示す斜視図である。図３を参照して、把持部材４１は、上述のようにニードルグリッパとして機能し、複数本（多数）の針状部材４３を有している。複数本の針状部材４３は、第一群の針状部材４３ａと第二群の針状部材４３ｂとに分けられ、第一群の針状部材４３ａと第二群の針状部材４３ｂとで混練物Ｋを挟み込む構成である。
【００４２】
図４（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、針状部材４３が混練物Ｋに突き刺されることによって把持部材４１により混練物Ｋが把持された状態を模式的に示す側面図および平面図である。なお、図４（Ａ），（Ｂ）では、理解を容易にする観点から、各群における針状部材４３の本数を３本にするとともに、混練物Ｋにハッチングを付している。図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、本実施の形態では、把持部材４１は、第一群の針状部材４３ａと第二群の針状部材４３ｂとを混練物Ｋの上面Ｋｓに、斜め上方から突き刺すことによって、混練物Ｋを把持する。この場合、第一群の針状部材４３ａおよび第二群の針状部材４３ｂは、上下方向に延び、かつ、下端へいくほど互いに近付くように傾斜して配置される。
【００４３】
各群において針状部材４３は、図３に示したように行列状（面状）に配置されることが望ましいが、図４（Ｂ）に示されるように直線状に配置されていてもよい。各群における針状部材４３の本数は、たとえば１０本以上など、把持対象の混練物Ｋの大きさ（表面積、厚み）や重さなどに応じて、可能な限り多数であることが望ましい。
【００４４】
把持部材４１はさらに、第一群の針状部材４３ａの全てを保持する保持部材４５ａと、当該保持部材４５ａを進退させることで第一群の針状部材４３ａを同時に上下移動させる進退部材４４ａと、第二群の針状部材４３ｂの全てを保持する保持部材４５ｂと、当該保持部材４５ｂを進退させることで第二群の針状部材４３ｂを同時に上下移動させる進退部材４４ｂとを含む。進退部材４４ａ，４４ｂは、たとえばシリンダにより構成される。
【００４５】
一対の進退部材４４ａ，４４ｂは、側面視において、上端部よりも下端部の方が互いに近づくように斜めに配置されている。これにより、針状部材４３ａ，４３ｂはそれぞれ、進退部材４４ａ，４４ｂの長手方向に沿って、最も退避した退避位置と最も引き出された作業位置（混練物Ｋを突き刺す位置）との間を斜め方向に移動（進退）する。針状部材４３ａ，４３ｂが作業位置に位置するとき、針状部材４３ａ，４３ｂは、互いに干渉することなく、側面視において交差する。
【００４６】
一対の進退部材４４ａ，４４ｂは、制御部８１によって同時に駆動制御される。これにより、一対の保持部材４５ａ，４５ｂが連動するため、第１群および第２群の針状部材４３ａ，４３ｂは同時に（連動して）上下移動する。なお、以下に説明において、特に区別する必要がない場合には、進退部材４４ａ，４４ｂを単に進退部材４４と称し、保持部材４５ａ，４５ｂを単に保持部材４５という。
【００４７】
制御部８１は、進退部材４４の駆動を制御することによって、針状部材４３を混練物Ｋに突き刺して把持部材４１に混練物Ｋを把持させたり、針状部材４３を混練物Ｋから引き抜いて把持部材４１に混練物Ｋを放出させたりする。
【００４８】
ここで、上述のように、把持部材４１で把持される混練物Ｋの温度は、最終製品の良否に影響するため、本実施の形態に係る移送装置４は、把持部材４１に把持された混練物Ｋの温度を検知するための温度センサをさらに備えている。
【００４９】
把持部材４１で把持される混練物Ｋは、粘度が大きい流体と固体との中間である熱可塑性樹脂に繊維が練り込まれた成形前材料である。このような可塑状態の混練物Ｋの温度を検知するための温度センサとして、たとえば塔槽類に使用されるような汎用の挿入型温度計を用いることは難しい。挿入型温度計は、比較的太く、また、一時的な測定に向かないからである（挿入型温度計は本来常時測定用である）。
【００５０】
また、挿入型温度計の代案として、放射温度計やサーモグラフィーなど、非接触で混練物Ｋの温度を検知する温度センサを用いることも考えられる。しかしながら、このような非接触での温度測定方法は、対象物（混練物）の表面の色、反射率、性状等により誤差が大きい。また、計測器の調整や制御機の設定等、温度測定装置全体の立ち上げに手間がかかる。さらに、サーモグラフィーでは、その計測器そのものが比較的高価である。そのため、非接触の温度センサを用いた場合、簡易かつ精度良く混練物Ｋの温度を測定することは困難である。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、把持部材４１を構成する複数の針状部材４３のうちの少なくとも１本に、温度センサを内蔵することとしている。具体的には図４（Ｂ）を参照して、複数の針状部材４３のうちの少なくとも１本が、温度センサが内蔵されたセンサ付き針状部材４３ｓである。
【００５２】
センサ付き針状部材４３ｓは、第一群および第２群のそれぞれに少なくとも１本ずつ設けられることが望ましく、各群に複数本ずつ設けられることがより望ましい。図４（Ｂ）では、一例として、各群に１本ずつセンサ付き針状部材４３ｓが設けられている。他の針状部材４３は、公知のニードルグリッパに採用されている一般的な針状部材（ニードル）４３ｎであってよい。
【００５３】
なお、センサ付き針状部材４３ｓを複数本設ける場合の配列は、特に限定されない。たとえば、一般的な針状部材４３ｎとセンサ付き針状部材４３ｓとを交互に配置してもよいし、センサ付き針状部材４３ｓをたとえば中央部など特定箇所に集中させてもよい。
【００５４】
（センサ付き針状部材の構造例について）
図５（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、センサ付き針状部材４３ｓの構造例を模式的に示す外観図および断面図である。なお、図５においては、理解を容易にするために、センサ付き針状部材４３ｓの径を大きく示している。
【００５５】
センサ付き針状部材４３ｓは、長尺の管部７１と、管部７１の先端に溶接等によって接続された先鋭部７２とを含む。管部７１の内部に温度センサ７３が設けられている。センサ付き針状部材４３ｓの形状および長さは、一般的な針状部材４３ｎの形状および長さと同様であることが望ましい。なお、センサ付き針状部材４３ｓの説明において、先鋭部７２側（矢印Ａで示す方向）を先端側、先鋭部７２とは反対側（矢印Ａの反対方向）を後方という。
【００５６】
管部７１は、ステンレスにより形成されていることが望ましい。管部７１の形状は、典型的には円筒形状である。また、管部７１の表面（外周面）は、混練物Ｋへの抜き差しに伴って混練物Ｋが付着しないように、滑らかであることが望ましい。管部７１の外周面は、一般的な針状部材４３ｎの表面の滑らかさと同等かそれ以上となるように表面処理が施されていてもよい。なお、管部７１の材料は、耐熱性を有するとともに熱伝導率が高い材料であれば、ステンレスに限定されず、たとえば他種の金属であってもよい。
【００５７】
先鋭部７２の形状は、典型的には円錐形状である。先鋭部７２は、中実であることが望ましいものの、中空であってもよい。先鋭部７２は、たとえば管部７１と同じ材料、すなわちステンレスによって形成されている。なお、先鋭部７２の形状は、先端が尖った形状であれば、円錐形状に限定されず、たとえば図５（Ｃ）に示す先鋭部７２Ａのような、槍の刃形状であってもよい。
【００５８】
管部７１の直径（外径寸法）Ｌ１は、３φ（３ｍｍ）以下であることが望ましく、たとえば２φ（２ｍｍ）である。管部７１と先鋭部７２とを合わせた長さＬ２はたとえば１００ｍｍ程度である。先鋭部７２の長さ寸法Ｌ３はたとえば２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。管部７１の長さ寸法Ｌ４はたとえば８０ｍｍ以上である。なお、これらの寸法は一例であり、把持対象の混練物Ｋの大きさ（厚み）に応じて定められてよい。
【００５９】
温度センサ７３は、最も先端側に位置する検知エレメント７３ａと、検知エレメント７３ａに一端が接続され、後方に引き出される導線７３ｂとを含む。このように、検知エレメント７３ａおよび導線７３ｂが、管部７１に挿通されている。管部７１は、温度センサ７３のシース管として機能する。
【００６０】
温度センサ７３は、たとえば熱電対によって構成される。この場合、導線７３ｂは、材料の異なる２本の金属線を含み、２本の金属線の一方の接点（測温接点）が検知エレメント７３ａを構成する。２本の金属線の他方の接点は、図示しない計測器内に位置し、計測器において両接点の電位差が計測される。制御部８１は、計測器が計測した電位差に基づいて、検知エレメント７３ａ側の温度を測定（演算）する。なお、計測器は制御部８１と一体的に設けられていてもよい。
【００６１】
検知エレメント７３ａは、混練物Ｋの把持状態において、図４（Ａ）に示す混練物Ｋの厚み範囲（高さ範囲）Ｔ内に位置していればよい。つまり、センサ付き針状部材４３ｓのうち混練物Ｋに挿入される部分に設けられていればよい。より具体的には、検知エレメント７３ａは、把持状態において、混練物Ｋの上面Ｋｓよりも下方に位置していればよい。
【００６２】
本実施の形態では、検知エレメント７３ａが管部７１に設けられているため、検知エレメント７３ａは、センサ付き針状部材４３ｓの先端位置よりも少なくとも先鋭部７２の長さ（Ｌ３）分だけ後退した位置に配置されている。管部７１の先端位置ＬＡと検知エレメント７３ａの位置との間隔（距離）Ｌ１０は、特に限定されないが、たとえば０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で定められる。
【００６３】
管部７１の後端は、円筒状のスリーブ７４に通されており、（２本の）導線７３ｂを被覆したケーブル７５が、スリーブ７４から後方に引き出されている。スリーブ７４とケーブル７５との隙間は、充填材７６によって埋められている。充填材７６は、セメント等の無機絶縁物である。図５（Ｂ）に示されるように、充填材７６は、管部７１内にも注入されている。これにより、管部７１内における検知エレメント７３ａの位置ずれを防止できる。
【００６４】
ケーブル７５は、図４（Ｂ）に示すように、制御部８１に接続されている。制御部８１は、温度センサ７３から得られる検知信号（電位差情報）に基づいて、検知エレメント７３ａの位置付近の温度を計測する。検知エレメント７３ａは熱伝導率が高い極細の管部７１内に配置されているため、混練物Ｋの把持状態において制御部８１によって計測される温度は、検知エレメント７３ａの位置付近の混練物Ｋの温度と同等とみなせる。そのため、制御部８１は、温度センサ７３から得られる検知信号に基づいて、移送対象の混練物Ｋの内部の温度を精度良く計測することができる。
【００６５】
したがって、制御部８１は、温度センサ７３により検知された温度に基づいて、把持部材４１によって把持された混練物Ｋの温度が許容範囲か否かを判定することができる。また、その結果、把持部材４１が把持している混練物Ｋを成形装置５へと移送するか否か（廃棄するか）を判定することができる。このように、制御部８１は、受け取り位置Ｐ２において混練物Ｋを把持した把持部材４１を、受け渡し位置Ｐ３に移動させるか否かを判定する判定手段としての機能を有している。なお、温度センサ７３は、熱電対以外のセンサ機器によって構成されてもよい。
【００６６】
上記のように、本実施の形態では、温度センサ７３により検知された温度に基づいて、把持部材４１が把持している混練物Ｋを成形装置５へと移送するか否かを判定することとして説明するが、移送装置４の把持部材４１にも混練物Ｋを加温する加温手段（図示せず）が設けられる場合には、温度センサ７３により検知された温度に基づいて加温手段の制御（フィードバック制御、ＯＮ／ＯＦＦ制御など）を行うことも可能である。この加温手段は、非接触状態で混練物Ｋを加温する装置（ヒータなど）であってもよいし、接触状態で混練物Ｋを加温する装置であってもよい。
【００６７】
センサ付き針状部材４３ｓが複数本設けられる場合、検知エレメント７３ａの位置、すなわち、管部７１の先端位置ＬＡと検知エレメント７３ａとの間隔Ｌ１０は、一致させてもよいし、わざと異ならせてもよい。
【００６８】
前者の場合、把持状態において、複数の検知エレメント７３ａによって混練物Ｋの上面Ｋｓから一定の深さの温度を検知できる。後者の場合、すなわち、複数本のセンサ付き針状部材４３ｓにおける検知エレメント７３ａの位置（長手方向の位置）が互いに異なる場合、図４（Ｃ）に示すように、複数の検知エレメント７３ａによって混練物Ｋの上面Ｋｓから異なる深さ（Ｄ１，Ｄ２）の温度を検知できる。複数の検知エレメント７３ａが異なる深さに配置される場合（つまり、混練物Ｋの上面Ｋｓからの距離が異なる場合）、混練物Ｋ内部の温度分布を把握することも可能となる。
【００６９】
移送装置４は、検知エレメント７３ａの位置を調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。この場合、調整手段は、たとえば、針状部材４３を保持する保持部材４５により構成される。
【００７０】
図４（Ｃ）を参照して、保持部材４５には、センサ付き針状部材４３ｓの管部７１が挿通される貫通孔４５ｈと、貫通孔４５ｈに挿通された管部７１を個別に固定するための固定具（図示せず）とが設けられる。これにより、保持部材４５からのセンサ付き針状部材４３ｓの突出長さを調整することができる。したがって、製作上、管部７１の先端位置ＬＡと検知エレメント７３ａの位置との間隔Ｌ１０に誤差が生じた場合であっても、センサ付き針状部材４３ｓごとに保持部材４５からの突出長さを調整することで、間隔Ｌ１０の誤差を吸収することができる。
【００７１】
また、反対に、間隔Ｌ１０が図４（Ｃ）のように異なっている場合であっても、センサ付き針状部材４３ｓごとに保持部材４５からの突出長さを調整することで、混練物Ｋの上面Ｋｓからの挿入深さ（Ｄ１，Ｄ２）を一致させることもできる。
【００７２】
（予熱手段について）
図２を参照して、把持部材４１の移動可能範囲に、予熱手段としての加熱装置８３が設けられている。本実施の形態においては、加熱装置８３は待機位置Ｐ１に設けられている。加熱装置８３は、たとえば公知の赤外線ヒータにより構成される。
【００７３】
加熱装置８３は、把持部材４１が待機位置Ｐ１に位置する場合に、複数の針状部材４３を加熱する。加熱装置８３は、把持部材４１に含まれる針状部材４３を万遍なく加熱するように、たとえば下方から針状部材４３を加熱する。あるいは、第一群の針状部材４３ａを加熱する加熱装置と第二群の針状部材４３ｂを加熱する加熱装置とを別個に設けてもよい。
【００７４】
このように、待機位置Ｐ１に加熱装置８３を設けることにより、把持部材４１が混練物Ｋを把持していない状態において、針状部材４３を加熱することができる。つまり、針状部材４３を予熱することができる。これにより、受け取り位置Ｐ２において針状部材４３を混練物Ｋに突き刺すことに起因して、混練物Ｋの温度が低下することを抑制または防止することができる。
【００７５】
なお、加熱装置８３によって針状部材４３のうち混練物Ｋへの挿入部分の全体を加熱できるようにするために、制御部８１は、待機位置Ｐ１に位置する場合にも、進退部材４４を作業位置に引き出してもよい。
【００７６】
一方で、待機位置Ｐ１において針状部材４３を加熱し続けると、針状部材４３が高温になり過ぎる可能性がある。そのため、針状部材４３の温度を検知して、針状部材４３の過加熱を防止することが望ましい。本実施の形態では、センサ付き針状部材４３ｓに内蔵された温度センサ７３を利用して、加熱装置８３のＯＮ／ＯＦＦを制御できる。
【００７７】
具体的には、制御部８１は、待機状態においても、温度センサ７３からの検知信号を入力し、針状部材４３を設定温度まで加熱するように、加熱装置８３を制御する。このように、制御部８１は、加熱装置８３を加熱制御する加熱制御手段としての機能を有している。なお、予熱の上限温度としての設定温度は、混練物Ｋの硬化を防止または抑制できる温度であればよいため、混練物Ｋの温度（許容される下限温度）よりも低くてよい。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、把持部材４１が少なくとも１本のセンサ付き針状部材４３ｓを有しているため、センサ付き針状部材４３ｓに内蔵された共通の温度センサ７３からの検知信号に基づいて、待機時には針状部材４３（センサ付き針状部材４３ｓ）自体の予熱温度を測定し、作業時には把持している混練物Ｋの温度を測定することができる。
【００７９】
＜移送装置の動作＞
本実施の形態に係る移送装置４の動作について具体的に説明する。図６は、移送装置４の動作を示すフローチャートである。図６に示す各ステップは、制御部８１によって実行される。
【００８０】
図６を参照して、移送装置４は、はじめに、待機位置Ｐ１で、ニードルとしての針状部材４３を予熱する（ステップＳ１）。つまり、制御部８１は、把持部材４１が待機位置Ｐ１に位置する場合に、加熱装置８３をＯＮにする。
【００８１】
移送装置４は、針状部材４３の温度が設定温度に達するまで、針状部材４３を加熱する。つまり、制御部８１は、温度センサ７３からの検知信号に基づいて計測した温度が設定温度に達したか否かを判定し（ステップＳ２）、計測した温度が設定温度に達するまでの間、加熱装置８３をＯＮ状態に維持する（ステップＳ２にてＮＯ）。制御部８１は、計測した温度が設定温度に達したと判定した場合（ステップＳ２にてＹＥＳ）、加熱装置８３をＯＦＦにし、針状部材４３の予熱を停止する（ステップＳ３）。
【００８２】
次に、移送装置４は、把持部材４１を受け取り位置Ｐ２に移動させる（ステップＳ４）。つまり、制御部８１は、移動部材４２を駆動制御して、把持部材４１を待機位置Ｐ１から受け取り位置Ｐ２へと移動させる。
【００８３】
移送装置４は、受け取り位置Ｐ２に搬送されてきた混練物Ｋをピックアップする（ステップＳ５）。具体的には、制御部８１は、進退部材４４を退避位置から作業位置に引き出す制御を行う。本実施の形態では、予熱された複数の針状部材４３に混練物Ｋが突き刺されるため、混練物Ｋの硬化を防止できる。
【００８４】
把持部材４１によって混練物Ｋが把持されると、移送装置４は、把持した混練物Ｋの温度が許容範囲内か否かを判定する（ステップＳ６）。つまり、制御部８１は、温度センサ７３からの検知信号に基づいて計測した混練物Ｋの温度が、許容範囲か否かを判定する。
【００８５】
混練物Ｋの温度が許容範囲内であれば（ステップＳ６にてＹＥＳ）、移送装置４は、混練物Ｋを成形装置５に移送する（ステップＳ７）。つまり、制御部８１は、移動部材４２を駆動制御して、把持部材４１を受け取り位置Ｐ２から受け渡し位置Ｐ３に移動させ、把持部材４１が受け渡し位置Ｐ３に到達したタイミングで、進退部材４４を退避位置に戻す。これにより、複数の針状部材４３が混練物Ｋから引き抜かれ、混練物Ｋが成形型５０に挿入（放出）される。
【００８６】
一方、混練物Ｋの温度が許容範囲外であれば（ステップＳ６にてＮＯ）、移送装置４は、混練物Ｋを成形装置５へ移送することなく廃棄する（ステップＳ８）。具体的には、制御部８１は、受け取り位置Ｐ２から図示しない廃棄位置へと把持部材４１を移動させ、把持部材４１が把持していた混練物Ｋをダストボックスへと投入（放出）する。
【００８７】
混練物Ｋを成形装置５に移送した後、または、混練物Ｋを廃棄した後、制御部８１は、把持部材４１を再び待機位置Ｐ１へと戻し（ステップＳ９）、上記処理を繰り返す。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、温度センサ７３が、把持部材４１を構成する複数の針状部材４３のうちの少なくも１本に組み込まれているため、簡易な構成で、成形装置５に移送する混練物Ｋの温度を測定することができる。また、非接触の温度測定方法に比べて、精度良く混練物Ｋの温度を測定することができるため、混練物Ｋの温度管理を適切に行うことができる。
【００８９】
さらに、針状部材４３に組み込まれた温度センサ７３を利用して、加熱装置８３による針状部材４３の過加熱を防止することもできるため、効率的に、針状部材４３を予熱することができる。また、これにより、簡易な構成で、成形装置５に移送する混練物Ｋを適温に保つことができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、把持部材４１が、第一群の針状部材４３ａおよび二群の針状部材４３ｂを混練物Ｋの上面に突き刺して混練物Ｋを把持する（持ち上げる）構成としたが、第一群の針状部材４３ａおよび二群の針状部材４３ｂによって混練物Ｋを（たとえば上下方向または左右方向に）挟み込んで把持する構成であってもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、移送装置４が混練物Ｋを成形装置５に移送することとして説明したが、限定的ではない。つまり、上述の受け渡し位置Ｐ３は、移送装置４の後工程の装置上の位置であればよく、成形装置５の成形型５０に重なる位置に限定されない。
【００９２】
また、本実施の形態では、待機位置Ｐ１において針状部材４３を加熱する加熱装置８３を備えることとしたが、加熱装置８３は必須の構成ではない。つまり、センサ付き針状部材４３ｓに設けられた温度センサ７３は、（把持された混練物Ｋを移送するか否かの判定や、把持部材４１に設けられた加温手段（図示せず）の制御等を行うことを目的として）把持状態における混練物Ｋの温度の測定にのみ利用されてもよい。
【００９３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１  繊維強化樹脂成形体の製造装置、２  混練装置、３  中間製品製造装置、４  移送装置、５  成形装置、４１  把持部材、４２  移動部材、４３ａ，４３ｂ，４３ｎ  針状部材、４３ｓ  センサ付き針状部材、４４ａ，４４ｂ  進退部材、４５ａ，４５ｂ  保持部材、５０  成形型、７１  管部、７２，７２Ａ  先鋭部、７３  温度センサ、７３ａ  検知エレメント、７３ｂ  導線、７４  スリーブ、７５  ケーブル、７６  充填材、８１  制御部、８３  加熱装置、１４０  コンベア、Ｋ，Ｋ１，Ｋ２  混練物、Ｐ１  待機位置、Ｐ２  受け取り位置、Ｐ３  受け渡し位置。
【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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