(57)【要約】自動化可能な積層装置において積層精度を向上する。積層装置３は、配膳部１１と、把持・搬送部１２と、積層部１３と、載置台１４と、載置台移動機構１５と、コンパクション部１６と、第１位置姿勢認識部２１と、第１位置姿勢調整機構２２と、第２位置姿勢認識部２３と、第２位置姿勢調整機構２４と、制御部３０とを備えている。第１位置ズレ補正では、第１位置姿勢認識部２１と第１位置姿勢調整機構２２により、搬送一旦停止状態において載置台１４をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動させる。第２位置ズレ補正では、第２位置姿勢認識部２３と第２位置姿勢調整機構２４により、載置台移動中に把持・搬送部１２をY方向に微小移動させる。
2019171682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、
前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、
該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、
幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、
前記各部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする積層装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させる処理と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させる処理と、
搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、
前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させる処理と、
載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、
前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させる処理と、
該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる処理と
の一連の処理を所定回数繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項１記載の積層装置。
【請求項３】
前記第１位置姿勢調整機構２２は、載置台をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動させ、
前記第２位置姿勢調整機構２４は、把持・搬送部をY方向に微小移動させる
ことを特徴とする請求項１または２記載の積層装置。
【請求項４】
前記第２位置姿勢認識部は、更に、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離を認識し、
前記第２位置姿勢調整機構は、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、前記把持・搬送部を微小移動させ、
前記制御部は、載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された情報に応じて、前記第２位置姿勢調整機構に相対位置調整および絶対位置調整をさせる
ことを特徴とする請求項２または３記載の積層装置。
【請求項５】
複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、
前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、
該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、
幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ａとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、
前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、
前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、
を備える積層装置を用い、
前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させ、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させ、
搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、
前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させ、
載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、
前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させ、
該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる
という一連の工程を所定回数繰り返させる
ことを特徴とする積層体形成方法。
【請求項６】
複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、
前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、
該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、
幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる位置姿勢調整機構と、
前記各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させる処理と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させる処理と、
搬送一旦停止状態において、前記位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、
前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させる処理と、
前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させる処理と、
該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる処理と
の一連の処理を繰り返し実行し、
前記位置姿勢認識部は、更に、前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａと基準位置との距離を認識し、
前記位置姿勢調整機構は、前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、前記載置台を微小移動させ、
前記制御部は、搬送一旦停止状態において、前記位置姿勢認識部により認識された情報に応じて、前記位置姿勢調整機構に相対位置調整および絶対位置調整をさせる
ことを特徴とする積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の成形技術に関し、特に、複数枚のプリプレグシートを積層して積層体を形成する積層装置および積層体形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリプレグは炭素繊維等の補強材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたものである。シート状に形成される。複数枚のプリプレグシートを積層して積層体を形成する。【０００３】
従来、作業員の手作業により、複数枚のプリプレグシートを積層している。これに対し、特許文献１には、プリプレグシートを自動積層して積層体を形成する積層装置が提案されている。【０００４】
プリプレグシートが順次搬送されるのに連動して、載置台が前後に移動し、積層が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2014-125285号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
積層体を形成する際には、精度が重要である。具体的には、既に積層されているプリプレグシートと新たに搬送されてきたプリプレグシートとの位置関係が重要である。【０００７】
特許文献１には、積層直前にプリプレグシートの搬送を一時停止するとともに、載置台を微小移動させて相対位置を補正した後、プリプレグシートの搬送を再開するとともに、載置台を前方に移動させている。これにより、位置ズレを補正し、精度を担保している。【０００８】
しかしながら、実機では位置ズレを完全に補正することはできない。プリプレグシートの長さが比較的短かったり、矩形状等単純形状である場合、補正しきれない位置ズレが発生しても、許容できる。【０００９】
一方で、プリプレグシートが比較的長尺ものであったり、曲線を含む等比較的複雑な形状である場合、積層直前に位置ズレ補正をおこなっても積層中に位置ズレが発生し、位置ズレが拡大するおそれがあることがわかった。【００１０】
そこで、積層直前に位置ズレ補正をおこなっても、積層中に発生する位置ズレに対する対策を検討し、本願発明を完成するに至った。【００１１】
本願発明は上記課題を解決するものであり、自動化可能な積層装置の積層精度向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の積層装置は、複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、前記各部を制御する制御部と、を備える。【００１３】
上記各構成により積層装置の自動化を図ることができる。更に、積層精度向上を図ることができる。【００１４】
上記発明において、好ましくは、前記制御部は、前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させる処理と、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させる処理と、搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させる処理と、載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させる処理と、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる処理との一連の処理を所定回数繰り返し実行する。【００１５】
上記各制御により積層装置の自動化を図ることができる。更に、積層精度向上を図ることができる。【００１６】
上記発明において、好ましくは、前記第１位置姿勢調整機構２２は、載置台をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動させ、前記第２位置姿勢調整機構２４は、把持・搬送部をY方向に微小移動させる。【００１７】
第１位置姿勢調整機構２２により、精度よく第１位置ズレ補正ができる。第２位置姿勢調整機構２４により、他への影響を抑制しつつ第２位置ズレ補正ができる。【００１８】
上記発明において、前記第２位置姿勢認識部は、更に、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離を認識し、前記第２位置姿勢調整機構は、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、前記把持・搬送部を微小移動させ、前記制御部は、載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された情報に応じて、前記第２位置姿勢調整機構に相対位置調整および絶対位置調整をさせる。【００１９】
これにより、第２位置ズレ補正に伴う他への影響を抑制できる。【００２０】
上記課題を解決する本発明の積層体形成方法では、複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ａとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、を備える積層装置を用い、前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させ、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させ、搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させ、載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させ、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させるという一連の工程を所定回数繰り返させる。【００２１】
上記各工程により精度のよく自動的に積層体を形成できる。【００２２】
上記課題を解決する本発明の積層装置は、複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する位置姿勢認識部と、前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる位置姿勢調整機構と、前記各部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させる処理と、前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させる処理と、搬送一旦停止状態において、前記位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させる処理と、前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させる処理と、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる処理との一連の処理を繰り返し実行し、前記位置姿勢認識部は、更に、前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａと基準位置との距離を認識し、前記位置姿勢調整機構は、前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、前記載置台を微小移動させ、前記制御部は、搬送一旦停止状態において、前記位置姿勢認識部により認識された情報に応じて、前記位置姿勢調整機構に相対位置調整および絶対位置調整をさせる。【００２３】
上記各構成により積層装置の自動化を図ることができる。更に、積層精度向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、自動化可能な積層装置において積層精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る剥離装置を含むFRP成形システムの概念図
【図２】積層装置構成図（平面図）
【図３】積層装置構成図（断面図）
【図４】積層装置構成図（正面図）
【図５】基本動作説明図（積層前）
【図６】基本動作説明図（積層中）
【図７】基本動作説明図（積層後）
【図８】位置ズレ補正概念図
【図９】位置ズレ認識画像例
【図１０】制御部構成図
【図１１】制御部フロー図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〜全体システム構成〜〜
図１は、FRP成形システム全体システムの概念図である。全体システムは裁断装置１と剥離装置２と、積層装置３と、ホットドレープ装置４、およびオートクレーブ装置５から構成されている。
【００２７】
プリプレグシートは炭素繊維等の補強材に未硬化の樹脂を含浸させシート状に形成したものである。裁断装置１は、プリプレグシートを必要な寸法、形状に裁断する。
【００２８】
未硬化のプリプレグシートは粘性を有する。そのため、プリプレグシートには両面に保護シートが貼られている。剥離装置１は裁断後のプリプレグシートから保護シートを剥離する。
【００２９】
保護シートが剥がされたプリプレグシートが順次、積層装置３に引き渡される。積層装置３は、プリプレグシートを載置台上に1枚ずつ順次積層し、積層体を形成する。本発明は積層装置３にかかるものであり、後で詳述する。
【００３０】
積層体は、ホットドレープ装置４に引き渡される。ホットドレープ装置４は型の形状に合う形状に積層体を賦形する。
【００３１】
賦形後の積層体は、型と一緒にバギングされ、オートクレーブ装置５に引き渡される。オートクレーブ装置５はバギングされた積層体を加熱・加圧する。これにより硬化したFRPの部品が作製される。
【００３２】
裁断装置１、剥離装置２、積層装置３、ホットドレープ装置４、オートクレーブ装置５の自動化を図ることにより、全体システムの自動化を図ることができる。
【００３３】
〜積層装置基本構成〜
【００３４】
次に、積層装置３の基本構成について説明する。図２〜４は積層装置構成図であり、それぞれ、平面図、断面図、正面図である。配膳部１１と、把持・搬送部１２と、積層部１３と、載置台１４と、載置台移動機構１５と、コンパクション部１６と、制御部３０を基本構成として備えている。
【００３５】
積層装置３は、更に、特徴的構成として、第１位置姿勢認識部２１と、第１位置姿勢調整機構２２と、第２位置姿勢認識部２３と、第２位置姿勢調整機構２４とを備えている（詳細後述）。
【００３６】
配膳部１１には、保護シートが剥されたプリプレグシートが複数枚順次に供給される。
【００３７】
把持・搬送部１２は、配膳部１１に供給されたプリプレグシートを進行方向に送り出す。搬送路に沿って配列された複数のローラが回転駆動され、駆動ローラとプリプレグシートが搬送されることによって従動回転するフリーローラとにより、プリプレグシートは把持される。
【００３８】
把持・搬送部１２が形成する搬送路は、途中から前方斜め下方に導かれる。
【００３９】
積層部１３は、把持・搬送部１２の末端と載置台１４とから構成される。載置台１４には、把持・搬送部１２により既に搬送されてきたプリプレグシートＡが載せられている（１枚目を除く）。把持・搬送部１２の末端からは、プリプレグシートＡの上に載せられるプリプレグシートＢが供給される。
【００４０】
載置台移動機構１５は載置台１４を進行方向前後させる。載置台１４の移動と把持・搬送部１２からの搬送が連動することにより、プリプレグシートＡの上にプリプレグシートＢが積層される。
【００４１】
コンパクション部１６は、加圧ローラと加圧ローラにより載置台１４上のプリプレグシートを加圧する加圧機構とを有する。加圧ローラは、幅方向（Ｙ方向）に延び、両端の柱を介して回転自在に設けられる。さらに、加圧ローラは上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、Ｘ方向に移動する載置台１４上のプリプレグシートを押圧することで、加圧機構として作動する。
【００４２】
〜積層装置基本動作〜
次に、積層装置３の基本動作について説明する。図５〜７は積層装置の基本動作を説明する図であり、それぞれ、積層開始時、積層中、積層完了時を示す。
【００４３】
まず、把持・搬送部１２の末端からプリプレグシートＡを供給し、載置台１４に載せるとともに、載置台１４をＸ方向前方に移動する。プリプレグシートＡが完全に載置台１４に載せられると、載置台１４をＸ方向後方に戻す。
【００４４】
把持・搬送部１２の末端からプリプレグシートＢを供給するとともに、載置台１４上のプリプレグシートＡ先端との位置をあわせる（図５参照）。
【００４５】
プリプレグシートＢの搬送に連動させて、載置台１４を移動する。これにより、プリプレグシートＡの上にプリプレグシートＢが徐々に積層される（図６参照）。さらに、載置台１４の移動に連動させて、加圧をおこなう。
【００４６】
プリプレグシートＡの上にプリプレグシートＢが完全に載ると、載置台１４の移動を停止する（図７参照）。さらに、載置台１４をＸ方向後方に戻す。
【００４７】
所定回数繰り返し、所定枚数のプリプレグシートを積層し、積層体を形成する。
【００４８】
〜位置ズレ補正〜
積層装置３は、特徴的構成として、第１位置姿勢認識部２１と、第１位置姿勢調整機構２２と、第２位置姿勢認識部２３と、第２位置姿勢調整機構２４とを備えている。
【００４９】
図８は、位置ズレ補正概念図である。本実施形態では、第１位置ズレ補正（図示１）と第２位置ズレ補正（図示２および３）をおこなう。
【００５０】
第１位置ズレ補正について説明する。
【００５１】
把持・搬送部１２により搬送されてきたプリプレグシートＢが載置台１４上に既に載置されているプリプレグシートＡに接触する直前にプリプレグシートＢの搬送を一旦停止させる。
【００５２】
プリプレグシートＢの搬送状況は、センサ（ローラーコンベア停止センサ）（図２および図３参照）により検出する。エッジ検出センサにより検出してもよい。ローラーコンベア停止センサは、プリプレグシートＢがプリプレグシートＡに接触する直前の状況を検出し、制御部３０に情報を出力する。
【００５３】
第１位置姿勢認識部２１は、載置台１４上のプリプレグシートＡと把持・搬送部１２により搬送されてきたプリプレグシートＢとの双方の位置および姿勢を認識する。
【００５４】
第１位置姿勢認識部２１は、例えば、左右のエッジ検出センサ（図２および図３参照）である。更に具体的にはカメラである。カメラは、載置台１４上に既に置かれているプリプレグシートＡと、把持・搬送部１２により搬送されてきたプリプレグシートＢとの双方の先端部分を映し出す。制御部３０に画像を出力する（図９参照）。制御部３０は、画像処理に基づいて、相対的な位置ズレを認識する。なお、１枚目のプリプレグシートが供給された場合は、載置台１４と、把持・搬送部１２により搬送されてきたプリプレグシートＢとの相対関係を認識する。
【００５５】
第１位置姿勢調整機構２２は、載置台１４上のプリプレグシートＡと把持・搬送部１２により搬送されてきたプリプレグシートＢとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台１４を微小移動させる。
【００５６】
第１位置ズレ補正後、プリプレグシートＢの搬送を再開させるともに、プリプレグシートＢの搬送に連動させて載置台移動機構１５に載置台１４を前方に移動させる（基本動作参照）。
【００５７】
第２位置ズレ補正について説明する。第１位置ズレ補正をおこなっても発生する位置ズレを載置台前方移動中に補正する。
【００５８】
第２位置姿勢認識部２３は、載置台１４上のプリプレグシートＡと把持・搬送部１２により搬送されているプリプレグシートＢとの双方の位置および姿勢を認識する。
【００５９】
第２位置姿勢認識部２３は、例えば、第１位置姿勢認識部２１であるエッジ検出センサを共用してもよい。別途設けてもよい。
【００６０】
第２位置姿勢調整機構２４は、載置台１４上のプリプレグシートＡと把持・搬送部１２により搬送されているプリプレグシートＢとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように把持・搬送部１２を微小移動させる。
【００６１】
〜位置ズレ補正詳細〜
本実施形態においては、第１位置ズレ補正と第２位置ズレ補正との組み合わせを特徴とする。第１位置ズレ補正では、プリプレグシート搬送を一旦停止して、載置台１４を微小移動させる。いわば、メインの補正である。第２位置ズレ補正では、プリプレグシート搬送中（載置台移動中）に、把持・搬送部１２を微小移動させる。第１位置ズレ補正の補正、言い換えると、サブの補正である。本技術思想に基づき、本実勢形態は下記詳細構成を有する。
【００６２】
第１位置姿勢調整機構２２は、載置台１４をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動可能である。具体的には、各方向に対応したモータが駆動する。
【００６３】
なお、プリプレグシートの枚数に応じてZ方向の調整をおこなう。また、X方向の微小移動については、載置台移動機構１５が兼ねてもよい。
【００６４】
第２位置姿勢調整機構２４は、把持・搬送部１２をY方向（のみ）に微小移動させる。
【００６５】
第１位置姿勢調整機構２２および第２位置姿勢調整機構２４の技術的意義ついてさらに詳細に検討する。
【００６６】
仮に、第１位置ズレ補正を把持・搬送部１２を微小移動させることにより行う場合について検討する。把持・搬送部１２をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動すると、その影響は、上流側の配膳部１１にも伝播する。これを補正する必要が発生する。
【００６７】
これに対し、本実施形態では、載置台１４は基本動作として移動するものであり、第１位置ズレ補正を載置台１４を微小移動させることにより、X,Y,Z方向および回転方向に微小移動しても、他の構成への影響は少ない。４軸方向調整することにより、高精度の位置ズレ補正が可能となる。
【００６８】
仮に、第２位置ズレ補正を載置台１４を微小移動させることにより行う場合について検討する。
【００６９】
第２位置ズレ補正は載置台移動中に行なう。載置台移動は基本動作（最重要動作）である。これ以上複雑な制御とすることは好ましくない。
【００７０】
また、載置台移動中にプリプリグシートは加圧されている。加圧中にY方向に微小移動されると、プリプリグシートにせん断力や皺が発生するおそれがある。
【００７１】
これに対し、本実施形態では、載置台移動中に把持・搬送部１２を微小移動しても、基本動作である載置台移動に影響を与えない。したがって、基本動作の制御を簡素化できる。
【００７２】
また、載置台移動中に把持・搬送部１２を微小移動しても、加圧動作に影響を与えない。したがって、プリプリグシートの品質を維持できる。
【００７３】
なお、第２位置ズレ補正はサブの補正であり、第１位置ズレ補正に比べて軽微な補正である。具体的にはY方向（のみ）への微小移動である。その影響は、上流側の配膳部１１にも伝播するが、限定的であり許容できる。
【００７４】
さらに、第２位置ズレ補正は、相対位置制御と絶対位置制御との組み合わせを特徴とする。
【００７５】
第２位置姿勢認識部２３は、更に、把持・搬送部１２により搬送されているプリプレグシートＢと基準位置との距離（絶対位置）を認識する。
【００７６】
第２位置姿勢調整機構２４は、把持・搬送部１２により搬送されているプリプレグシートＢと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、把持・搬送部１２を微小移動させる。
【００７７】
ところで、第１位置ズレ補正は相対位置制御である。第２位置ズレ補正においても相対位置制御をおこなうと、補正量が大きくなるおそれがある。絶対位置制御を併用することで、補正量を制限する。これにより、配膳部１１や把持・搬送部１２に対する影響を抑制できる。
【００７８】
〜制御〜
制御部３０は配膳部１１と、把持・搬送部１２と、積層部１３と、載置台１４と、載置台移動機構１５と、コンパクション部１６と、第１位置姿勢認識部２１と、第１位置姿勢調整機構２２と、第２位置姿勢認識部２３と、第２位置姿勢調整機構２４とを制御する。
【００７９】
図１０は、制御部の概略構成図である。制御部３０は、配膳部制御機能３１と、把持・搬送部制御機能３２と、載置台移動機構制御機能３５と、加圧機構制御機能３６と、第１位置姿勢調整制御３７と、第２位置姿勢調整制御３８とを有する。制御部３０はＣＰＵとメモリから構成される情報処理装置である。プログラムの各処理を実行する。各機能３１〜３８の詳細については、下記、制御フォローに関する記載において詳述する。
【００８０】
図１１は、制御部３０による制御フロー図である。
【００８１】
配膳部制御機能３１は、プリプレグシートが配膳されたことを検出する（S01）。
【００８２】
把持・搬送部制御機能３２は、プリプレグシート配膳検出情報に基づいて把持・搬送部１２を駆動する（S02）。把持・搬送部１２はプリプレグシートを搬送する。停止指示があるまで搬送する。
【００８３】
さらに、センサを介して搬送されているプリプレグシートの位置を検出する（S03）。プリプレグシート先端位置が所定位置（接触直前位置）にあることが検出されると、把持・搬送部制御機能３２は、把持・搬送部１２の駆動を停止する（S04）。プリプレグシート搬送は一旦停止される。
【００８４】
搬送一旦停止状態において、第１位置姿勢調整制御３７は第１位置ズレ補正に係る処理を行なう。第１位置姿勢認識部２１より位置ズレ情報を入力し（S05）、所定の演算をおこない、第１位置姿勢調整機構２２を駆動する（S06）。
【００８５】
第１位置ズレ補正後、把持・搬送部制御機能３２は、把持・搬送部１２の駆動を再開する（S07）。プリプレグシート搬送が再開される。
【００８６】
載置台移動機構制御機能３５は、プリプレグシート搬送再開と連動して、載置台移動機構１５を駆動する（S08）。載置台１４が前方に移動する。
【００８７】
加圧機構制御機能３６は、載置台１４移動と連動して、コンパクション部１６を駆動する（S09）。プリプレグシートが加圧される。
【００８８】
載置台移動中において、第２位置姿勢調整制御３８は第２位置ズレ補正に係る処理を行なう。第２位置姿勢認識部２３より位置ズレ情報を入力し（S10）、所定の演算をおこない、第１位置姿勢調整機構２４を駆動する（S11）。
【００８９】
載置台移動機構制御機能３５は、載置台１４が所定長移動すると、載置台移動機構１５の駆動を停止する（S12）。載置台１４は停止する。
【００９０】
加圧機構制御機能３６は、載置台１４停止と連動して、コンパクション部１６の駆動を停止する（S13）。
【００９１】
ここで、積層体形成に必要な所定枚数のプリプレグシートが積層されたか否か判定される（S14）。
【００９２】
所定枚数未満の場合は、載置台移動機構制御機能３５は、載置台移動機構１５を駆動し（S15）、載置台１４が後方に移動する。そして初期位置に戻る。
【００９３】
そして、所定枚数のプリプレグシートが積層されたと判定されるまで、一連の処理を所定回数繰り返す。
【００９４】
所定枚数に達した場合は、載置台１４上の積層体は、ハンドリング装置により持ち上げられて、次工程（ホットドレープ装置４）に引き渡される（S16）。
【００９５】
引き渡し後、載置台移動機構制御機能３５は、載置台移動機構１５を駆動し（S17）、載置台１４が後方に移動する。そして初期位置に戻る。これにより制御を終了する。
【００９６】
なお、理解を容易にするために、一連の制御処理が完了してから次の処理が開始されるように説明したが、上記は一例であり、一連の制御処理の途中で次の処理が開始されてもよい。たとえば、載置台移動中に、次のプリプレグシートが供給されていてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  裁断装置
２  剥離装置
３  積層装置
４  ホットドレープ装置
５  オートクレーブ装置
１１  配膳部
１２  把持・搬送部
１３  積層部
１４  載置台
１５  載置台移動機構
１６  コンパクション部
２１  第１位置姿勢認識部
２２  第１位置姿勢調整機構
２３  第２位置姿勢認識部
２４  第２位置姿勢調整機構
３０  制御部
３１  配膳部制御機能
３２  把持・搬送部制御機能
３５  載置台移動機構制御機能
３６  加圧機構制御機能
３７  第１位置姿勢調整制御
３８  第２位置姿勢調整制御
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月22日(2019.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、
前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、
該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、
幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、
前記各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させる処理と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させる処理と、
搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、
前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させる処理と、
載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させる処理と、
前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させる処理と、
該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる処理と
の一連の処理を所定回数繰り返し実行する
ことを特徴とする積層装置。
【請求項２】
前記第１位置姿勢調整機構２２は、載置台をX,Y,Z方向および回転方向に微小移動させ、
前記第２位置姿勢調整機構２４は、把持・搬送部をY方向に微小移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の積層装置。
【請求項３】
前記第２位置姿勢認識部は、更に、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離を認識し、
前記第２位置姿勢調整機構は、前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ｂと基準位置との距離が所定範囲から逸脱しないように、前記把持・搬送部を微小移動させ、
前記制御部は、載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された情報に応じて、前記第２位置姿勢調整機構に相対位置調整および絶対位置調整をさせる
ことを特徴とする請求項１または２記載の積層装置。
【請求項４】
複数枚の積層前の繊維シート材が順次に供給される配膳部と、
前記配膳部に供給された繊維シート材をロールで把持し該ロールの回転により前方斜め下方に搬送する把持・搬送部と、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材を載せる載置台を有し、該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを、該載置台上に載置し、又は該載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａ上に積層する積層部と、
該載置台を進行方向前後（Ｘ方向）に移動させる載置台移動機構と、
幅方向に延びる回転軸の回りに回転自在な加圧ローラと該加圧ローラで前記載置台上の繊維シート材を加圧する加圧機構とを有するコンパクション部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第１位置姿勢認識部と、
前記載置台上の繊維シート材Ａと前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ａとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように載置台を微小移動させる第１位置姿勢調整機構と、
前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの双方の位置および姿勢を認識する第２位置姿勢認識部と、
前記把持・搬送部により搬送されている繊維シート材Ａと前記載置台上の繊維シート材Ｂとの間の相対的な位置および姿勢を調整するように前記把持・搬送部を微小移動させる第２位置姿勢調整機構と、
を備える積層装置を用い、
前記配膳部に繊維シート材が１枚供給されるごとに該配膳部に供給された繊維シート材を前記把持・搬送部に搬送させ、
前記把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂが前記載置台上に既に載置されている繊維シート材Ａに接触する直前に繊維シート材Ｂの搬送を一旦停止させ、
搬送一旦停止状態において、前記第１位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第１位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、
前記把持・搬送部に該繊維シート材Ｂの搬送を再開させるとともに、繊維シート材Ｂの搬送に連動させて載置台移動機構に前記載置台を前方に移動させ、
載置台前方移動状態において、前記第２位置姿勢認識部により認識された前記双方の位置および姿勢に応じて前記第２位置姿勢調整機構に前記相対的な位置および姿勢を調整させ、
前記載置台の移動時に、コンパクション部に、該載置台上の繊維シート材を前記加圧ローラで加圧させ、
該把持・搬送部により搬送されてきた繊維シート材Ｂを該載置台上又は該載置台上の繊維シート材Ａ上に載せた後、載置台移動機構に該載置台を後方に移動させる
という一連の工程を所定回数繰り返させる
ことを特徴とする積層体形成方法。
【国際調査報告】
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