(57)【要約】【課題】プリプレグの積層動作開始時に被積層面に対するプリプレグの幅方向の位置を補正して位置ずれを解消すること。【解決手段】シート状のプリプレグと該プリプレグの一方の面に貼着された剥離紙とからなる長尺のプリプレグシートを供給するシート供給部、前記プリプレグシートを被積層面上に圧接させることにより前記プリプレグを被積層面上に積層する積層部、及び前記プリプレグから剥離された前記剥離紙を巻き取るシート巻取部を含むヘッド装置と、該ヘッド装置を支持すると共に前記ヘッド装置を少なくとも前記プリプレグの積層方向並びに前記プリプレグシートの幅方向に移動させる機構を有する支持機構とを備えた自動積層装置において、前記プリプレグシートの側縁における位置を積層位置と一致させると共にプリプレグシートの端部を被積層面上に圧接させた状態でヘッド装置を幅方向へ移動させる。【選択図】      図１
2015217540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のプリプレグと該プリプレグの一方の面に貼着された剥離紙とからなる長尺のプリプレグシートを巻回した原反ロールが搭載されると共に該原反ロールから前記プリプレグシートを供給するシート供給部、該シート供給部より供給された前記プリプレグシートを積層ヘッドによって被積層面上に圧接させることにより前記プリプレグを被積層面上に積層する積層部、及び積層に伴って前記プリプレグから剥離された前記剥離紙を巻き取るシート巻取部を含むヘッド装置と、
該ヘッド装置を支持すると共に前記ヘッド装置を少なくとも前記プリプレグの積層方向並びに前記プリプレグシートの幅方向に移動させる機構を有する支持機構と
を備えた自動積層装置による積層動作開始時における前記プリプレグシートの幅方向に関する位置の補正方法であって、
前記原反ロールから送り出される前記プリプレグシートの端部が前記積層ヘッドの下方に位置すると共に前記プリプレグシートに対し所定の張力が付与された状態にある前記ヘッド装置を積層位置の始点まで移動させて幅方向に関し前記原反ロールの位置を積層位置に一致させた状態とする第１の工程と、
幅方向に関し前記プリプレグシートの側縁の位置と前記積層位置との偏差を求める第２の工程と、
前記偏差に相当する移動量で前記偏差を解消する幅方向に前記ヘッド装置を移動させて前記プリプレグシートの側縁の位置を幅方向において前記積層位置に一致させた状態とする第３の工程と、
前記ヘッド装置又は前記積層ヘッドを下降させて前記プリプレグシートの端部が前記積層位置の始点における前記被積層面上に圧接された状態とする第４の工程と、
前記ヘッド装置を幅方向に関し前記第３の工程における移動方向とは反対の方向へ同じ移動量だけ移動させて前記原反ロールの位置を幅方向において再び前記積層位置と一致させた状態とする第５の工程と
を含むことを特徴とする自動積層装置における積層位置の補正方法。
【請求項２】
前記第４の工程と前記第５の工程との間で、前記プリプレグシートの張力を低下させる張力低下工程と、
前記第５の工程の後で、前記プリプレグシートに前記所定の張力が付与された状態に戻す張力復帰工程と
を含むことを特徴とする請求項１記載の自動積層装置における積層位置の補正方法。
【請求項３】
前記張力低下工程は、前記原反ロールを前記プリプレグシートの送り出し方向に回転させる工程であって、前記張力復帰工程は、前記原反ロールを前記プリプレグシートの巻き戻し方向へ回転させる工程である
ことを特徴とする請求項２記載の自動積層装置における積層位置の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状のプリプレグと該プリプレグの一方の面に貼着された剥離紙とからなる長尺のプリプレグシートを巻回した原反ロールが搭載されると共に該原反ロールから前記プリプレグシートを供給するシート供給部、該シート供給部より供給された前記プリプレグシートを積層ヘッドによって被積層面上に圧接させることにより前記プリプレグを被積層面上に積層する積層部、及び積層に伴って前記プリプレグから剥離された前記剥離紙を巻き取るシート巻取部を含むヘッド装置と、該ヘッド装置を支持すると共に前記ヘッド装置を少なくとも前記プリプレグの積層方向並びに前記プリプレグシートの幅方向に移動させる機構を有する支持機構とを備えた自動積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機関連部品、自動車関連部品、及びスポーツ・レジャー用品に対して、複合材料が使用されている。この複合材料については、炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等を含浸させたプリプレグを積層したプリプレグ積層材を所定の形状に成形した後、加圧及び加熱することによって製造されている。
【０００３】
ここで、プリプレグの積層については、一般的に手作業又は自動積層装置によって行われており、このうち、自動積層装置によるプリプレグの積層は、原反ロールから供給されたプリプレグシートを積層ヘッドによって被積層面上に圧接させることによって行われている。また、自動積層装置には、原反ロールが固定配置されているタイプと、原反ロールが積層ヘッドと共に移動するタイプがある。
【０００４】
前記のような原反ロールが積層ヘッドと共に移動するタイプの自動積層装置の一例として、次の特許文献１に開示されたプリプレグの積層装置がある。
【０００５】
このプリプレグの積層装置は、シート状のプリプレグとプリプレグの一方の面に貼着された離型紙（剥離紙）とからなる長尺のプリプレグテープ（プリプレグシート）を巻回した原反ロールが搭載されると共にその原反ロールからプリプレグシートを供給する巻出し部（シート供給部）、巻出し部より供給されたプリプレグシートを積層ロール（積層ヘッド）によって被積層面上に圧接させることによりプリプレグを被積層面上に積層する積層部、及び積層に伴ってプリプレグから剥離された剥離紙を巻き取る巻取り部（シート巻取部）を含む装置（ヘッド装置）を備えている。またプリプレグの積層装置は、ヘッド装置の他に、ヘッド装置を支持すると共にヘッド装置を三次元的に（例えばプリプレグの積層方向並びにプリプレグシートの幅方向に）移動させる装置本体（機構）を有する図示しない支持機構とを備えている。そしてこのプリプレグの積層装置は、既に貼着したプリプレグに対してその幅方向に所定の隙間をあけて新しいプリプレグを並べるかたちで積層し、隙間の幅が許容値を超えた場合にはプリプレグの積層が自動的に停止されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−５５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記の原反ロールが積層ヘッドと共に移動するタイプの自動積層装置では、積層動作開始時において原反ロールの幅方向の位置を被積層面に合わせると共に、被積層面の延在方向に沿って原反ロール及び積層ヘッドを移動させ、積層ヘッドによりプリプレグシートを被積層面上へ圧接してプリプレグの積層を行うものであるが、この積層の過程において、原反ロールと被積層面との幅方向の位置を一致させた状態で原反ロールを移動させているにも関わらず、積層ヘッドによって圧接されるプリプレグシートの幅方向の位置が、被積層面に対しずれた状態となる場合がある。なお、この位置ずれについては、次のことが原因であると考えられる。
【０００８】
原反ロールに巻かれた状態にあるプリプレグシートにおいては、その内部応力（残留応力）が幅方向において異なった状態となっている部分が存在する。これは、原反ロールに対しプリプレグシートを巻き付ける際に、プリプレグシートに対し張力を与えつつ巻き付けが行われるが、その際の幅方向における張力管理が適正に行われていないことに起因するものである。
【０００９】
そして、前記積層の過程においてプリプレグシートが原反ロールから送り出されることに伴い、プリプレグシートの内部応力が発散される結果として、プリプレグシート（プリプレグ）の内部において幅方向への偏倚力が発生し、前記のような位置ずれが生じるものである。
【００１０】
但し、原反ロール及び積層ヘッドの幅方向の位置は、被積層面の幅方向の位置と一致しているため、前記のプリプレグシート（プリプレグ）の偏倚は、積層ヘッドに対するプリプレグシート（プリプレグ）の幅方向の位置ずれとして表れる。すなわち、この位置ずれが発生したときには、積層ヘッドに対するプリプレグシート（プリプレグ）の幅方向の位置は、その積層動作開始時における位置に対し幅方向にずれた状態となっている。
【００１１】
なお、前記した内部応力によるプリプレグシート（プリプレグ）の偏倚量は僅かなものであるため、１回の積層動作において発生する被積層面に対するプリプレグの幅方向の位置ずれは、その積層によって得られるプリプレグ積層材の品質に影響しない程度の大きさであるが、前記のように積層ヘッドに対するプリプレグシート（プリプレグ）の幅方向の位置がずれたままで次の積層動作を行うといった積層動作を繰り返すと、次第にその位置ずれが拡大してしまう。
【００１２】
そして、そのように幅方向への位置ずれが拡大した状態でプリプレグが被積層面に対し積層されると、その結果として、前記所定の形状に成形可能なプリプレグ積層材が得られないこととなり、プリプレグ積層材が品質不良となる。
【００１３】
また、前記した特許文献１に記載されているような、プリプレグを幅方向に並べるかたちで積層する自動積層装置の場合には、前記の位置ずれにより、その隣接するプリプレグとの隙間が一定とならないため、その結果として所望の強度のプリプレグ積層材が得られないこととなり、プリプレグ積層材の品質不良となる。
【００１４】
本発明は、上記実情を考慮して創作されたもので、その目的は、前述したように、シート供給部、積層部、及びシート巻取部を含むヘッド装置と、支持機構とを備えた自動積層装置において、積層動作開始時に積層ヘッドに対するプリプレグシート（プリプレグ）の幅方向の位置を補正して位置ずれを解消することによって、位置ずれの拡大によるプリプレグ積層材の品質不良を防ぐ方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、シート状のプリプレグと該プリプレグの一方の面に貼着された剥離紙とからなる長尺のプリプレグシートを巻回した原反ロールが搭載されると共に該原反ロールから前記プリプレグシートを供給するシート供給部、該シート供給部より供給された前記プリプレグシートを積層ヘッドによって被積層面上に圧接させることにより前記プリプレグを被積層面上に積層する積層部、及び積層に伴って前記プリプレグから剥離された前記剥離紙を巻き取るシート巻取部を含むヘッド装置と、該ヘッド装置を支持すると共に前記ヘッド装置を少なくとも前記プリプレグの積層方向並びに前記プリプレグシートの幅方向に移動させる機構を有する支持機構とを備えた自動積層装置を前提とする。
【００１６】
そして本発明は、前記目的を達成するための前記自動積層装置による積層位置（積層動作開始時における前記プリプレグシートの幅方向に関する位置）の補正方法であって、前記原反ロールから送り出される前記プリプレグシートの端部が前記積層ヘッドの下方に位置すると共に前記プリプレグシートに対し所定の張力が付与された状態にある前記ヘッド装置を積層位置の始点まで移動させて幅方向に関し前記原反ロールの位置を積層位置に一致させた状態とする第１の工程と、幅方向に関し前記プリプレグシートの側縁の位置と前記積層位置との偏差を求める第２の工程と、前記偏差に相当する移動量で前記偏差を解消する幅方向に前記ヘッド装置を移動させて前記プリプレグシートの側縁の位置を幅方向において前記積層位置に一致させた状態とする第３の工程と、前記ヘッド装置又は前記積層ヘッドを下降させて前記プリプレグシートの端部が前記積層位置の始点における前記被積層面上に圧接された状態とする第４の工程と、前記ヘッド装置を幅方向に関し前記第３の工程における移動方向とは反対の方向へ同じ移動量だけ移動させて前記原反ロールの位置を幅方向において再び前記積層位置と一致させた状態とする第５の工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
なお、本出願で言う「プリプレグシートの端部」とは、プリプレグシートの長手方向における先端部分であり、積層ヘッドの下側に位置する部分である。すなわち、原反ロールから送り出されたプリプレグシートは、前記のように、シート状のプリプレグと該プリプレグの一方の面に貼着された剥離紙とからなるものであり、積層時においてプリプレグと剥離紙とが分離される積層ヘッドの下側に位置する部分よりも先に原反ロールから送り出された部分については、プリプレグシートを形成していない状態となっており、その先の部分についてはプリプレグシートではない。
【００１８】
また、本出願で言う「プリプレグシートの側縁」とは、プリプレグシートの幅方向における端縁のことを指す。
【００１９】
さらに、本出願における「積層位置」について、「プリプレグシートの側縁の位置」との関係で述べられているものについては、厳密に言えば、積層位置における幅方向の側縁の位置であって比較対象のプリプレグシートの側縁に対応する側の側縁の位置である。従って、前記第２の工程で求められる「（幅方向に関し）前記プリプレグシートの側縁の位置と前記積層位置との偏差」とは、前記プリプレグシートの側縁の位置と前記積層位置の前記側縁の位置との幅方向における偏差を指す。また、前記第３の工程における「前記プリプレグシートの側縁の位置を幅方向において前記積層位置に一致させた状態」とは、前記プリプレグシートの側縁の位置と前記積層位置の前記側縁の位置とを幅方向において一致させた状態を指す。そして、以下の記載における同様の表現についても、そのような内容を指すものである。
【００２０】
なお、本発明による積層位置の補正方法は、前記第４の工程と前記第５の工程との間に前記プリプレグシートの張力を低下させる張力低下工程が含まれると共に、前記第５の工程の後に前記プリプレグシートに前記所定の張力が付与された状態に戻す張力復帰工程が含まれるものとしても良い。
【００２１】
また、本発明による前記積層位置の補正方法は、前記張力低下工程及び前記張力復帰工程を含む場合において、その前記張力低下工程が、前記原反ロールを前記プリプレグシートの送り出し方向に回転させる工程であり、前記張力復帰工程が、前記原反ロールを前記プリプレグシートの巻き戻し方向へ回転させる工程であるものとしても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、原反ロールの幅方向の位置を積層位置に一致させた積層開始時の状態において、幅方向に関しプリプレグシートの側縁の位置と積層位置との偏差を求め（第２の工程）、そして、その偏差に基づいてヘッド装置を幅方向に移動させてプリプレグシートの側縁の位置が積層位置に一致した状態とした後（第３の工程）、積層ヘッドによりプリプレグシートの端部を被積層面上に圧接した状態とした上で（第４の工程）、ヘッド装置を前記移動とは反対方向に同量だけ移動させて再び原反ロールの幅方向の位置が積層位置に一致した状態とすることにより（第５の工程）、積層開始時の状態における積層ヘッドに対するプリプレグシート（プリプレグ）の幅方向の位置ずれが解消される。それにより、積層動作は前記位置ずれが無い状態で開始されるため、積層動作中にプリプレグの内部応力によって積層位置に対するプリプレグの幅方向の位置ずれが発生しても、そのずれ量は１回の積層動作において発生し得るものに留まり、それ以上に拡大することが無いため、その結果、前記位置ずれに起因するプリプレグ積層材の品質不良を防ぐことができる。
【００２３】
また、プリプレグシートの側縁を、幅方向に関し積層位置に対し位置を合わせると共に、被積層面に対し圧接した状態とする工程（第４の工程）の後で行われる原反ロール及び積層ヘッドの積層位置に対する幅方向の位置合わせ工程（第５の工程）に際し、その工程がプリプレグシートの張力を低下させた状態で行われるように、その工程に先立つ張力低下工程でプリプレグシートの張力を低下させることにより、プリプレグシートの端部と積層ヘッドとの間で生じている互いを圧接させる力（以下、「圧接力」とも言う。）を低下させることができ、それにより、第５の工程において、大きな力を加えることなくヘッド装置を幅方向へ移動させることができる。これにより、第５の工程におけるヘッド装置の幅方向に関する位置合わせが容易となる。
【００２４】
さらに、前記のプリプレグシートの張力を低下させる工程及びその張力を復帰させる工程を、原反ロールの回転によるプリプレグシートの送り出し及び巻き戻しによって行われるものとすることにより、自動積層装置（ヘッド装置）に上記工程を行わせるための専用の機構等を設ける必要がなくなるため、自動積層装置（ヘッド装置）の構成が複雑化するのを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用される自動積層装置を示す斜視図である。
【図２】自動積層装置のヘッド装置を示す説明図である。
【図３】自動積層装置の積層機制御装置による制御構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）図は、自動積層装置における積層位置の補正方法の第１、第２の工程を幅方向から視た説明図、及び上方向（（ａ）図のＡ方向）から視た説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）図は、自動積層装置における積層位置の補正方法の第３の工程を幅方向から視た説明図、及び上方向（（ａ）図のＡ方向）から視た説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）図は、自動積層装置における積層位置の補正方法の第４の工程を幅方向から視た説明図、及び上方向（（ａ）図のＡ方向）から視た説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）図は、自動積層装置における積層位置の補正方法の第５の工程を幅方向から視た説明図、及び上方向（（ａ）図のＡ方向）から視た説明図である。
【図８】本発明が適用される自動積層装置の別の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示すのは本発明が適用される自動積層装置１０の一例であって、自動積層装置１０は、プリプレグシート１５の供給及びプリプレグ１５ａの積層を行うヘッド装置１１と、ヘッド装置１１を移動させる機構を備えた支持機構１２とを備える。なお、プリプレグシート１５は、図２に示すように、シート状の長尺のプリプレグ１５ａとそのプリプレグ１５ａの一方の面に貼着された剥離紙１５ｂとから成るものである。
【００２７】
ヘッド装置１１は、図１、図２に示すように、主な構成要素として、プリプレグシート１５が巻回された原反ロール２１からプリプレグシート１５を供給するシート供給部２と、プリプレグシート１５を被積層面１７ａ（図示の例では作業テーブル１７の上面）上に圧接することによってプリプレグ１５ａを積層する積層部３と、プリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂを巻き取るシート巻取部４とを備える。
【００２８】
なお、本実施例におけるヘッド装置１１は、原反ロール２１の軸線方向に離間して設けられた一対の支持板１１ｂ、１１ｂを含む支持フレーム１１ａを主体としており、前記各部２、３、４が、その支持フレーム１１ａにおける一対の支持板１１ｂ、１１ｂ間で、支持フレーム１１ａに対し支持されているものとする。また、本実施例では、ヘッド装置１１は、シート供給部２と積層部３との間に、プリプレグシート１５の張力を検出するためのテンションロール１１ｅと、プリプレグシート１５におけるプリプレグ１５ａのみを切断するカッタ１１ｇと、プリプレグシート１５の一方の側縁の位置を検出するエッジセンサ１１ｉと、原反ロール２１の巻径を検出する巻径センサ１１ｎとを備える。
【００２９】
以下では、前記各部２、３、４について詳細に説明する。但し、以下の説明において、「積層方向」とは、積層動作中のヘッド装置１１の進行方向を指すものとし、また、「幅方向」とは、水平方向における積層方向に対し直交する方向を指すものとする。
【００３０】
シート供給部２は、前記したプリプレグシート１５が巻回された原反ロール２１と、該原反ロール２１を回転駆動する送出駆動機構２２とを含む。
【００３１】
原反ロール２１は、支持フレーム１１ａにおける一対の支持板１１ｂ、１１ｂ間において、送出軸１１ｃによって回転可能に支持されている。より詳しくは、原反ロール２１は、その中心に軸線方向に貫通する貫通孔２１ａを有しており、その貫通孔２１ａに送出軸１１ｃが挿通されるかたちで、送出軸１１ｃを介して支持されている。また、送出軸１１ｃは、その一方の端部において、軸受等（図示略）を介し、前記一対の支持板１１ｂ、１１ｂの一方に対し回転可能に支持されている。すなわち、送出軸１１ｃは、支持フレーム１１ａ内で前記一方の支持板１１ｂにより片持ち支持されている。そして、原反ロール２１は、送出軸１１ｃに対し相対回転不能に嵌装される構成となっており、それにより、支持フレーム１１ａ（支持板１１ｂ）に対し回転可能に支持された状態となっている。
【００３２】
送出駆動機構２２は、駆動源としてのサーボモータである送出モータＭ１と、該送出モータＭ１の出力軸の回転を送出軸１１ｃに伝達する駆動伝達機構２３とを含む。駆動伝達機構２３は、図示の例では、ギア列２３ａ等により構成されるものであり、送出モータＭ１の出力軸と送出軸１１ｃの前記一方の端部とを連結している。そして、この構成により、シート供給部２においては、原反ロール２１が送出モータＭ１によって回転駆動されるものとなっており、プリプレグシート１５が送り出される際の原反ロール２１の回転量が制御可能な構成となっている。
【００３３】
積層部３は、積層方向に関しシート供給部２よりも後方であって上下方向（図１、２におけるＺ軸方向）に関しシート供給部２よりも下方に位置するように設けられており、プリプレグシート１５を被積層面１７ａ上に圧接させる積層ヘッド３１と、該積層ヘッド３１を支持すると共に積層ヘッド３１を上下動させるための機構を有する圧接駆動機構３２とを含む。また、圧接駆動機構３２は、駆動源としてのサーボモータである積層モータＭ３と、該積層モータＭ３の出力軸の回転を積層ヘッド３１の上下動に変換する駆動変換機構３３とを含む。
【００３４】
なお、駆動変換機構３３は、図示の例では、ボールねじ機構により構成されるものであり、該ボールねじ機構は、積層モータＭ３の出力軸に連結されたねじ軸３３ａと、ねじ軸３３ａに螺合されると共に積層ヘッド３１を支持するナットブラケット３３ｂと、該ナットブラケット３３ｂの回転を阻止すると共に上下方向の移動を案内するリニアレール３３ｃとから構成される。因みに、図示の例では、ナットブラケット３３ｂは、ねじ軸に螺合されるナット部分と、ナット部分の外周面の一部からリニアレール３３ｃよりも下方に延在するブラケット部分とを有している。
【００３５】
そして、この構成により、積層部３においては、積層モータＭ３によってねじ軸３３ａが回転駆動されることにより、ナットブラケット３３ｂがねじ軸３３ａ及びリニアレール３３ｃに沿って上下動する。
【００３６】
積層ヘッド３１は、長手方向（図２では紙面に対する垂直方向）と直交する断面の形状が略三角形の部材である。そして、積層ヘッド３１は、前記した一対の支持板１１ｂ、１１ｂ間において、長手方向を原反ロール２１の軸線と平行な方向へ向けられると共に、幅方向に関しその中心を原反ロール２１の中心と一致させる配置で、圧接駆動機構３２におけるナットブラケット３３ｂによって支持されている。従って、前記のようにねじ軸３３ａが積層モータＭ３によって回転駆動されてナットブラケット３３ｂが上下動することにより、積層ヘッド３１がナットブラケット３３ｂと共に上下動する。
【００３７】
シート巻取部４は、積層方向に関し積層部３よりも後方であって上下方向に関し積層部３よりも上方に位置するように設けられており、プリプレグシート１５におけるプリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂを巻き取る巻取ロール４１と、該巻取ロール４１を回転駆動する巻取駆動機構４２とを含む。
【００３８】
巻取ロール４１は、前記した一対の支持板１１ｂ、１１ｂ間において、巻取軸１１ｄによって回転可能に支持される。より詳しくは、巻取ロール４１は、その中心に軸線方向に貫通する貫通孔４１ａを有しており、その貫通孔４１ａに巻取軸１１ｄが挿通されるかたちで、巻取軸１１ｄを介して支持されている。また、巻取軸１１ｄは、その一方の端部において、軸受等（図示略）を介し、前記一対の支持板１１ｂ、１１ｂの一方に対し回転可能に支持されている。すなわち、巻取軸１１ｄは、支持フレーム１１ａ内で前記一方の支持板１１ｂにより片持ち支持されている。なお、ここで言う前記一方の支持板１１ｂについては、シート供給部２において送出軸１１ｃを支持する支持板と同じものとする。そして、巻取ロール４１は、巻取軸１１ｄに対し相対回転不能に嵌装される構成となっており、それにより、支持フレーム１１ａ（支持板）に対し回転可能に支持された状態となっている。
【００３９】
巻取駆動機構４２は、駆動源としてのサーボモータである巻取モータＭ２と、該巻取モータＭ２の出力軸の回転を巻取軸１１ｄに伝達する駆動伝達機構４３とを含む。なお、駆動伝達機構４３は、図示の例では、ギア列４３ａ等により構成されるものであり、巻取モータＭ２の出力軸と巻取軸１１ｄの前記一方の端部とを連結している。そして、この構成により、シート巻取部４においては、巻取ロール４１が巻取モータＭ２によって回転駆動されるものとなっており、巻取モータＭ２は、一定のトルクを保った状態で（トルク制御により）プリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂを巻き取る構成となっている。
【００４０】
以上のようなシート供給部２、積層部３及びシート巻取部４を備えたヘッド装置１１において、シート供給部２における原反ロール２１から送り出されたプリプレグシート１５は、積層部３における積層ヘッド３１の下端部へ向けて導かれる。その上で、プリプレグシート１５は、積層ヘッド３１が積層部３における圧接駆動機構３２によって下方へ向けて変位することにより、積層ヘッド３１の下端部によって被積層面１７ａ上に圧接される。
【００４１】
そして、この圧接によりプリプレグシート１５は、プリプレグ１５ａが被積層面１７ａ上に貼り付いた状態となる。但し、その被積層面１７ａは、図示の例では作業テーブル１７の上面であるが、その場合に限らず、先の積層動作により作業テーブル１７の上面に置かれたプリプレグ１５ａの上面である場合も含む。なお、プリプレグシート１５において、プリプレグ１５ａは被積層面１７ａ上に貼り付くのに対し、剥離紙１５ｂは前記の圧接位置からシート巻取部４へ向けて上方へ導かれているため、前記圧接により、プリプレグ１５ａと剥離紙１５ｂとは分離され、プリプレグ１５ａから剥離紙１５ｂが剥離された状態となる。そして、プリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂは、シート巻取部４における巻取ロール４１によって巻き取られる。
【００４２】
このように、ヘッド装置１１においては、原反ロール２１から送り出されたプリプレグシート１５は、プリプレグシート１５としては原反ロール２１から積層ヘッド３１に至る経路にのみ存在するものとなっており、積層ヘッド３１からシート巻取部４に至る経路においては、プリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂのみが存在するものとなっている。
【００４３】
テンションロール１１ｅは、シート供給部２と積層部３との間において、プリプレグシート１５の剥離紙１５ｂ側の面と当接するように設けられており、支持フレーム１１ａに対し回転可能に支持されている。なお、このテンションロール１１ｅは、プリプレグシート１５がテンションロール１１ｅを経由して積層ヘッド側へ導かれることによってプリプレグシート１５の経路が屈曲されるような配置で設けられており、それにより、プリプレグシート１５の張力による荷重がテンションロール１１ｅに掛かる構成となっている。
【００４４】
また、テンションロール１１ｅは、ロードセル及びロードセルに連結された支持部材等（いずれも図示略）を介して支持フレーム１１ａに支持されているものとする。従って、前記のようにプリプレグシート１５の張力による荷重がテンションロール１１ｅに掛かることにより、その荷重がロードセルによって検知され、それに基づいてプリプレグシート１５の張力が検出される。
【００４５】
因みに、詳細は省略するが、積層動作中においては、この検出されたプリプレグシート１５の張力は、シート供給部２の送出駆動機構２２における送出モータＭ１の駆動制御に用いられる。すなわち、その張力の検出値と予め設定された目標値とを比較して偏差を求め、その偏差に基づいて送出モータＭ１の基本速度を補正するようにして送出モータＭ１の駆動を制御するものとなっており、それにより、プリプレグシート１５の張力が所望の大きさに維持されるように制御されるものとなっている。
【００４６】
カッタ１１ｇは、テンションロール１１ｅと積層部３との間において、支持フレーム１１ａに支持されるかたちで設けられている。このカッタ１１ｇは、その刃部１１ｈの長手方向をプリプレグシート１５の幅方向に一致させた向きでプリプレグシート１５のプリプレグ１５ａ側に配置されている。そして、カッタ１１ｇは、プリプレグシート１５のプリプレグ１５ａ側へ移動してプリプレグシート１５におけるプリプレグ１５ａのみを切断する（剥離紙１５ｂは切断しない）ものとなっている。従って、そのカッタ１１ｇにより、プリプレグシート１５は、テンションロール１１ｅと積層部３との間において、プリプレグ１５ａのみが切断された状態で積層ヘッド側へ送られる。
【００４７】
エッジセンサ１１ｉは、カッタ１１ｇと積層部３との間において、支持フレーム１１ａに支持されるかたちで設けられている。このエッジセンサ１１ｉは、プリプレグシート１５の一方の側縁の位置を検出するためのセンサであり、プリプレグシート１５を挟んで対向するように設けられた投光器１１ｊ及び受光器１１ｋで構成されている。
【００４８】
より詳しくは、投光器１１ｊ及び受光器１１ｋは、幅方向に関し、投光器１１ｊからの光の範囲にプリプレグシート１５の側縁が位置するような配置で設けられている。そして、投光器１１ｊからプリプレグシート１５の側縁に向けて投光された光の光量（受光量）を受光器１１ｋで測定し、その受光量に応じた検出信号を出力する。従って、プリプレグシート１５の側縁の位置が一定であれば、受光器１１ｋで測定される受光量は一定となるが、前記側縁の位置が変化すると、前記受光量も変化するため、その受光量の変化度合いに応じて出力される検出信号から、前記側縁の位置の変化量を求めることができる。
【００４９】
なお、プリプレグシート１５の側縁の位置の検出について、その検出はプリプレグシート１５の幅方向における変位（位置ずれ）を検出するためのものであるが、プリプレグシート１５が幅方向に変位しても、それに伴ってプリプレグシート１５の幅方向の寸法が変化することはほとんど無いため、側縁の位置の変化（方向及び量）はプリプレグシート１５の両側において同じであるとみなすことができる。従って、側縁の位置の検出については、両側縁のうちの一方の側で行えば十分であり、本実施例では、エッジセンサ１１ｉは、プリプレグシート１５の両側縁のうちの一方の端部に対応させて設けられるものとなっている。
【００５０】
但し、そのようなプリプレグシート１５の側縁の位置を検出するための検出器としてのエッジセンサ１１ｉを両側縁に対応させて設け、両検出器の検出値に基づいて側縁の位置の変化量を求めるようにしてもよい。また、そのような検出器については、前記のようなエッジセンサ１１ｉに限らず、カメラ等の撮像装置を用いた検出器であってプリプレグシート１５を撮像することによってその側縁の位置の変化を検出するものであってもよい。
【００５１】
巻径センサ１１ｎは、シート供給部２の原反ロール２１の近傍において、支持フレーム１１ａに支持されるかたちで設けられている。この巻径センサ１１ｎは、送出軸１１ｃに支持された原反ロール２１の巻径を検出するためのセンサであり、図示の例は、原反ロール２１の表面に対向させるかたちで配置された無接触式の距離センサである。そして、距離センサによって計測された原反ロール２１の表面までの距離に基づいて、原反ロール２１の巻径が求められる。なお、巻径センサ１１ｎについては、前記の距離センサによるものに限らず、支持フレーム１１ａに揺動可能に設けられたアーム（図示略）の先端を原反ロール２１の表面に接触させて、そのアームの揺動角度を角度センサ（図示略）によって検出するものとしてもよい。
【００５２】
支持機構１２は、本実施例では、図１に示すようにヘッド装置１１を吊り下げるかたちで支持する（吊持する）門型の機構であって、一対のサイドレール１２ａ、１２ａと、各サイドレール１２ａに対応させて設けられた一対のコラム６１、６１及び該コラム６１、６１間に架設されるクロスビーム６２で形成された門型を有するガントリ部６と、クロスビーム６２上に支持されるかたちで設けられると共にヘッド装置１１を支持するサドル部７とを備える。
【００５３】
以下では、支持機構１２の各構成要素について詳細に説明する。
【００５４】
サイドレール１２ａは、支持機構１２のベースとなる部分であって、プリプレグ１５ａが積層される作業テーブル１７を挟んで互いに平行を成すような配置で、床上に敷設されるかたちで一対に設けられている。また、各サイドレール１２ａの上面には、その幅方向の中央の位置に、サイドレール１２ａの長手方向に延在するガイドレール１２ｂが設けられている。なお、以下の説明では、このサイドレール１２ａの長手方向（図１におけるＹ軸方向）を「前後方向」とも言い、サイドレール１２ａの幅方向（＝水平方向におけるサイドレール１２ａの延在方向と直交する方向（図１におけるＸ軸方向））を「左右方向」とも言う。
【００５５】
ガントリ部６は、サドル部７を介してヘッド装置１１を支持する門型の機構であって、各サイドレール１２ａ上に立設されるかたちで設けられた一対のコラム６１、６１と、該コラム６１、６１間に架設されるクロスビーム６２とで構成された門型の構造体を主体とする。その上で、ガントリ部６は、各サイドレール１２ａと各コラム６１との間に介装されて対応するコラム６１を支持するスライドベース６３と、各スライドベース６３に対応して設けられてスライドベース６３を移動させるためのスライド駆動機構６４とを含む。
【００５６】
各コラム６１は、角柱状の部材であり、スライドベース６３を介して各サイドレール１２ａ上に立設されている。より詳しくは、各サイドレール１２ａ上には、ガイドレール１２ｂと嵌合することによって移動が案内されるかたちでスライドベース６３が移動可能に設けられており、各コラム６１は、スライドベース６３上に立設されるかたちで設けられている。なお、各スライドベース６３は、スライドベース６３とサイドレール１２ａとの間に設けられたスライド駆動機構６４により、サイドレール１２ａの長手方向（前後方向）に沿って移動するように駆動される。
【００５７】
なお、このスライド駆動機構６４は、各スライドベース６３に取り付けられた駆動源としてのサーボモータであるＹ軸モータＭ４と、該Ｙ軸モータＭ４の出力軸に連結されたピニオンギア６４ａと、サイドレール１２ａに取り付けられたラック６４ｂとから構成される。より詳しくは、Ｙ軸モータＭ４が、スライドベース６３における幅方向（左右方向）の側面（図示の例では、内側（前記作業テーブル１７側）の側面）に取り付けられており、一方で、サイドレール１２ａの同じ側の側面には、サイドレール１２ａの長手方向に延在するかたちでラック６４ｂが取り付けられている。そして、Ｙ軸モータＭ４の出力軸に固定されたピニオンギア６４ａがラック６４ｂに噛合する構成となっている。この構成により、各スライドベース６３に取り付けられたＹ軸モータＭ４が同期駆動されることで、両スライドベース６３、６３が前後方向（サイドレール１２ａの長手方向）に移動し、それに伴い、両コラム６１、６１が同時に前後方向へ移動する結果、クロスビーム６２を含むガントリ部６全体が前後方向へ移動する。
【００５８】
クロスビーム６２は、サイドレール１２ａの長手方向に対し直交する方向（左右方向）に延在するかたちで一対のコラム６１、６１間に架設される。図示の例では、クロスビーム６２は、一対の角柱状の梁部材６２ａ、６２ａで構成されている。そして、クロスビーム６２は、両梁部材６２ａ、６２ａによりコラム６１を前後方向に挟み込むかたちとなるように、各梁部材６２ａがその端部においてコラム６１の上部に取り付けられている。
【００５９】
サドル部７は、ヘッド装置１１を吊持することでクロスビーム６２に対しヘッド装置１１を支持する機構であって、ヘッド装置１１を上下方向の軸線（図１におけるＺ軸方向と平行な軸線（以下、「Ｃ軸」とも言う。））を中心に回転可能に吊持するサドルベース７１と、ヘッド装置１１をＣ軸周りに回転させるためのヘッド駆動機構７２と、サドルベース７１を移動させるためのサドル駆動機構７３とを含む。
【００６０】
サドルベース７１は、クロスビーム６２上において移動可能に設けられており、また、このサドルベース７１にはヘッド装置１１を吊持するシャフト部材７４が取り付けられている。より詳しくは、サドルベース７１は、図示の例では板状の構成を有しており、クロスビーム６２（一対の梁部材６２ａ、６２ａ）の上面に載置されるかたちで設けられると共に、クロスビーム６２の長手方向（左右方向）に移動可能に設けられる。具体的には、各梁部材６２ａの上面には、その長手方向（左右方向）に延在するレール（図示略）が設けられ、一方で、サドルベース７１の下面には、前記レールに嵌合するかたちで左右方向に延在する溝が設けられている。そして、サドルベース７１とクロスビーム６２（各梁部材６２ａ、６２ａ）との間における前記溝と前記レールとの嵌合により、サドルベース７１は、前記レールの延在方向、すなわちクロスビーム６２の長手方向に沿って移動（摺動）可能となっている。
【００６１】
また、サドルベース７１には、その下面から突出するようなかたちで円柱状のシャフト部材７４が取り付けられている。より詳しくは、サドルベース７１には、その中央（クロスビーム６２上に設置された状態でクロスビーム６２における一対の梁部材６２ａ、６２ａ間となる位置）に貫通孔（図示略）が形成されており、その貫通孔に嵌挿されるかたちでサドルベース７１に対しシャフト部材７４が取り付けられている。
【００６２】
このシャフト部材７４は、その上端部においてサドルベース７１に対し取り付けられており、サドルベース７１から下方に延在するように設けられていると共に、軸受等（図示略）を介してサドルベース７１に対し回転可能に支持されている。そして、そのシャフト部材７４の下端にヘッド装置１１が取り付けられることにより、ヘッド装置１１は、シャフト部材７４を介してサドルベース７１に、延いてはクロスビーム６２に支持（吊持）された状態となっている。
【００６３】
また、シャフト部材７４は、前記のようにサドルベース７１に形成された貫通孔に嵌挿されることによってサドルベース７１に支持されると共に、その上端縁においてサドルベース７１に取り付けられたヘッド駆動機構７２と連結されている。そして、シャフト部材７４は、このヘッド駆動機構７２によりＣ軸周り（シャフト部材７４の中心軸線（Ｃ軸）周り）に回転駆動される。
【００６４】
このヘッド駆動機構７２は、駆動源としてのサーボモータであるＣ軸モータＭ６と、該Ｃ軸モータＭ６の出力軸の回転をシャフト部材７４のＣ軸周りの方向の回転へと変換する変換機構を含む駆動伝達部７２ａとから構成されている。なお、駆動伝達部７２ａにおける変換機構としては、ウォームギア機構やベベルギア機構等が用いられる。そして、駆動伝達部７２ａは、サドルベース７１に支持されたシャフト部材７４の上端縁に連結された軸部材（図示略）とＣ軸モータＭ６の出力軸とを上記変換機構により連結する構成となっている。
【００６５】
そして、この構成により、Ｃ軸モータＭ６を駆動することで、シャフト部材７４がＣ軸周りで回転駆動され、その結果としてシャフト部材７４に支持されたヘッド装置１１がＣ軸周りで回転駆動される。
【００６６】
サドル駆動機構７３は、サドルベース７１に取り付けられた駆動源としてのサーボモータであるＸ軸モータＭ５と、該Ｘ軸モータＭ５の出力軸と連結されたピニオンギア７３ａと、クロスビーム６２に取り付けられたラック７３ｂとから構成される。より詳しくは、サドルベース７１の側面におけるクロスビーム６２と平行に延在する面の一方（図示の例では、前側の面）には、Ｘ軸モータＭ５が取り付けられている。一方でクロスビーム６２を構成する一対の梁部材６２ａ、６２ａのうちのサドルベース７１における前記一方の側面側の梁部材６２ａには、その上面にクロスビーム６２の長手方向に延在するかたちでラック７３ｂが取り付けられている。そして、Ｘ軸モータＭ５の出力軸に固定されたピニオンギア７３ａがラックに噛合する構成となっている。
【００６７】
そして、この構成により、サドルベース７１に取り付けられたＸ軸モータＭ５が駆動されることで、サドルベース７１を含むサドル部７全体が左右方向（クロスビーム６２の長手方向）に移動し、それに伴い、サドル部７に吊持されたヘッド装置１１が左右方向へ移動する。
【００６８】
以上のような構成を有する本実施例の自動積層装置１０において、ヘッド装置１１及び支持機構１２における各部６、７を駆動するための各モータＭ１〜Ｍ６は、図３に示すように、主制御装置である積層機制御装置１３に接続されており、その積層機制御装置１３によってその駆動が制御されるものとなっている。また、積層機制御装置１３には入力器１４が接続されている。この入力器１４は、例えば、自動積層装置１０に積層動作を開始させる際に操作され、積層機制御装置１３に対しその開始の指令信号を出力する等を実行させるためのものである。
【００６９】
なお、その積層機制御装置１３は、内蔵された記憶手段（メモリ（図示略））を有しており、その記憶手段には、積層動作等のための支持機構１２やヘッド装置１１における各モータＭ１〜Ｍ６の駆動等を制御するための動作プログラムが記憶されているものとする。また、その動作プログラムについては、例えば、外部のパソコン等で作成し、それを入力器１４を介して記憶手段に転送する等によって記憶手段に記憶されるものとする。
【００７０】
そして、積層機制御装置１３は、積層動作時において、その記憶手段に記憶された前記動作プログラムに従って各モータＭ１〜Ｍ６を駆動する。それにより、各モータＭ１〜Ｍ６は、前記動作プログラムに従った動作態様で順次動作するようにその駆動が制御され、その結果として、支持機構１２によるヘッド装置１１の動作及びヘッド装置１１における各部の動作が実行される。因みに、ヘッド装置１１の動作及びヘッド装置１１の各部の動作は、以下のように実行される。
【００７１】
ヘッド装置１１を前後方向（図１におけるＹ軸方向）へ移動させる場合には、積層機制御装置１３は、ガントリ部６のスライド駆動機構６４における左右の各Ｙ軸モータＭ４を、両モータＭ４、Ｍ４の出力軸がその移動方向に応じた回転方向で、且つ、その移動量に応じた回転量だけ同時に回転するように駆動する。それにより、各Ｙ軸モータＭ４が同期した状態で駆動され、前記したようにクロスビーム６２を含むガントリ部６全体が前後方向へ移動する。そして、その結果として、ガントリ部６におけるクロスビーム６２に対しサドル部７を介して支持されたヘッド装置１１が前後方向へ移動する。
【００７２】
また、ヘッド装置１１を左右方向（図１におけるＸ軸方向）へ移動させる場合には、積層機制御装置１３は、サドル部７のサドル駆動機構７３におけるＸ軸モータＭ５を、該モータＭ５の出力軸がその移動方向に応じた回転方向で、且つ、その移動量に応じた回転量だけ回転するように駆動する。それにより、前記したようにサドル部７全体が左右方向へ移動し、そして、その結果として、サドル部７を介して支持されたヘッド装置１１が左右方向へ移動する。
【００７３】
なお、ヘッド装置１１を斜め方向へ移動させる場合には、積層機制御装置１３は、ガントリ部６のスライド駆動機構６４における左右の各Ｙ軸モータＭ４の出力軸と、サドル部７のサドル駆動機構７３におけるＸ軸モータＭ５の出力軸とを、その斜め方向への移動量に応じた回転量、すなわち、斜め方向に対応する前後方向及び左右方向への移動量に応じた回転量だけ同期した状態で回転するように駆動する。それにより、ガントリ部６の前後方向への移動とサドル部７の左右方向への移動とが同期した状態で行われる。そして、その結果として、ガントリ部６におけるクロスビーム６２に対しサドル部７を介して支持されたヘッド装置１１が斜め方向へ移動する。
【００７４】
また、ヘッド装置１１をＣ軸周りへ回転させる場合には、積層機制御装置１３は、サドル部７のヘッド駆動機構７２におけるＣ軸モータＭ６を、該モータＭ６の出力軸の回転方向及び回転量についてヘッド装置１１の回転方向及び回転角度（回転量）に応じた分だけ回転するように駆動する。それにより、前記したようにシャフト部材７４がＣ軸周りに回転し、その結果として、シャフト部材７４によって支持（吊持）されたヘッド装置１１がＣ軸周りに回転する。
【００７５】
そして、ヘッド装置１１を幅方向（水平方向において積層方向に対し直交する方向）へ移動させる場合について、積層方向がＹ軸方向に平行な方向ならば、積層機制御装置１３は、Ｘ軸モータＭ５を駆動して、ヘッド装置１１をＸ軸方向へ移動させる。また、積層方向がＸ軸方向に平行な方向ならば、積層機制御装置１３は、各Ｙ軸モータＭ４を駆動して、ヘッド装置１１をＹ軸方向へ移動させる。また、積層方向が斜め方向ならば、積層機制御装置１３は、各Ｙ軸モータＭ４及びＸ軸モータＭ５を同期した状態で駆動して、ヘッド装置１１をその斜め方向に対し直交する方向へ移動させる。
【００７６】
さらに、積層機制御装置１３は、積層動作時、すなわち、ヘッド装置１１が積層方向へ移動する過程において、シート供給部２の送出駆動機構２２における送出モータＭ１を、原反ロール２１（送出軸１１ｃ）がヘッド装置１１の移動速度に応じた速度で回転するように駆動する。より詳しくは、積層機制御装置１３には、前記した巻径センサ１１ｎからの巻径信号が入力されるように巻径センサ１１ｎが接続されており、積層機制御装置１３は、その巻径センサ１１ｎからの巻径信号に基づいて求められた原反ロール２１の巻径と、前記動作プログラムに設定されたヘッド装置１１の移動速度とに基づいて基本速度を求め、その基本速度に基づく回転速度で送出モータＭ１を駆動する。
【００７７】
なお、積層機制御装置１３には、図３に示すように、前記したテンションロール１１ｅを介してプリプレグシート１５の張力を検出するために設けられたロードセル１１ｆが接続されており、このロードセル１１ｆからプリプレグシート１５の張力に応じた荷重信号が入力されるものとなっている。そして、積層機制御装置１３は、そのロードセル１１ｆからの荷重信号に基づいてプリプレグシート１５の張力を検出し、前述のようにその張力の検出値と目標の張力値とに基づいて前記基本速度を補正し、その補正された基本速度に従って送出モータＭ１を駆動する。これにより、プリプレグシート１５は、積層動作において、ヘッド装置１１の移動速度に応じた送り出し量であって、張力が目標の張力値に維持されるような送り出し量で原反ロール２１から送り出される。
【００７８】
また、積層機制御装置１３は、積層動作の開始時、又は積層動作時以外のヘッド装置１１の移動開始時において、積層部３の圧接駆動機構３２における積層モータＭ３を駆動し、積層ヘッド３１を上下方向（図１、２におけるＺ軸方向）へ移動させる。
【００７９】
この積層ヘッド３１の上下方向への移動について、下方向への移動については、積層開始時において積層ヘッド３１によりプリプレグシート１５の端部を被積層面１７ａ上へ圧接状態とするために、積層ヘッド３１をプリプレグシート１５が被積層面１７ａ上に圧接される位置（以下、「圧接位置」とも言う。）まで移動（下降）させる動作である。なお、積層機制御装置１３は、積層ヘッド３１が前記圧接位置にある状態で、積層モータＭ３をトルク制御することによりプリプレグシート１５の端部を被積層面１７ａ上へ圧接する力を一定の値に維持する。また、積層ヘッド３１の上方向への移動については、例えば、次の積層動作のための積層位置の始点へのヘッド装置１１の移動開始時において、積層ヘッド３１を被積層面１７ａから離間した位置（以下、「待避位置」とも言う。）へ移動（上昇）させる動作である。
【００８０】
さらに、積層機制御装置１３は、シート巻取部４の巻取駆動機構４２における巻取モータＭ２をトルク制御によって駆動する。それにより、前記したように巻取ロール４１が、プリプレグ１５ａから剥離された剥離紙１５ｂを、その張力が一定に保たれた状態で巻き取る。
【００８１】
その上で、積層機制御装置１３が、以上で述べたヘッド装置１１の動作及びヘッド装置１１の各部の動作が前記動作プログラムに従って順次実行されるように各モータＭ１〜Ｍ６を駆動することにより、積層動作等が実行される。具体的には、以下の（１）〜（８）の手順で積層動作等が実行されるものであり、その手順が前記動作プログラムに設定されている。
【００８２】
（１）作業者が入力器１４において積層を開始する操作を行うと、積層機制御装置１３は、先ずは、前記動作プログラムに従ってモータＭ４及び／又はＭ５を駆動し、待機位置（現在位置）から積層位置の始点へ向けてヘッド装置１１を移動させる。より詳しくは、積層機制御装置１３は、積層ヘッド３１を待避位置に移動させた（上方に待機させた）状態で、ヘッド装置１１が積層位置の始点へ移動するように各Ｙ軸モータＭ４及び／又はＸ軸モータＭ５を駆動する。それにより、ヘッド装置１１は、前後方向及び／又は左右方向へ移動し、積層位置の始点へ移動する。
【００８３】
（２）ヘッド装置１１が積層位置の始点に到着すると、積層機制御装置１３は、ヘッド装置１１の向き（進行方向）を積層方向と一致させるために、Ｃ軸モータＭ５を駆動する。それにより、ヘッド装置１１は、サドル部７の前記シャフト部材７４の中心軸の軸線周り（Ｃ軸周り）に回転し、その向き（進行方向）が積層方向と一致した状態となる。なお、ヘッド装置１１の回転角度については、積層位置の始点へ向けた移動時におけるヘッド装置１１の向き（現在角度）と前記動作プログラムに設定された次の積層動作の積層方向とに基づいて求められる。
【００８４】
（３）積層位置の始点において、積層機制御装置１３は、積層ヘッド３１を前記圧接位置へ向けて移動させるために、積層モータＭ３を駆動する。それにより、積層ヘッド３１は、前記圧接位置へ向けて下方へ移動し、前記圧接位置に達することによってプリプレグシート１５の端部を被積層面１７ａ上へ圧接した状態とする。
【００８５】
（４）積層ヘッド３１の圧接位置への移動が完了した時点において、積層機制御装置１３は、ロードセル１１ｆを介してプリプレグシート１５の張力を検出する。そして、その検出値が目標の張力値となっていない場合には、送出モータＭ１を駆動して原反ロール２１を回転させる。具体的には、プリプレグシート１５の張力の検出値が目標の張力値よりも高い場合には、プリプレグシート１５を送り出す方向に送出モータＭ１を駆動し、張力の検出値が目標の張力値よりも低い場合には、プリプレグシート１５を巻き戻す方向に送出モータＭ１を駆動する。
【００８６】
（５）前記（４）の後、積層機制御装置１３は、積層モータＭ３をトルク制御で制御して積層ヘッド３１によるプリプレグシート１５の端部の被積層面１７ａ上への圧接状態を維持しつつ、ヘッド装置１１を積層方向へ移動させるように各Ｙ軸モータＭ４及び／又はＸ軸モータＭ５を駆動すると共に、前記のように送出モータＭ１を駆動する。それにより、原反ロール２１からプリプレグシート１５が送り出されつつ、ヘッド装置１１（積層ヘッド３１）の移動に伴ってプリプレグ１５ａを被積層面１７ａ上へ積層する積層動作が実行される。また、この積層動作の過程において、積層機制御装置１３は、積層動作に伴ってプリプレグ１５ａから剥離される剥離紙１５ｂが一定の張力を保った状態で巻き取られるように、巻取モータＭ２を駆動している。なお、積層方向への移動のための各モータＭ４、Ｍ５の駆動については前述の通りである。また、前記のように、積層動作の過程においては、原反ロール２１から送り出されるプリプレグシート１５の張力は、目標とする張力に維持されている。
【００８７】
（６）そして、前記動作プログラムで設定されている長さのプリプレグ１５ａが積層される位置（積層位置の終点）に到達した時点でヘッド装置１１を積層方向へ移動させるために駆動されているモータの駆動が停止される。また、ヘッド装置１１がその積層位置の終点に到達する手前の位置で、積層機制御装置１３は、ヘッド装置１１における前記カッタ１１ｇを駆動する。それにより、プリプレグシート１５におけるプリプレグ１５ａがカッタ１１ｇによって切断される。なお、前記の手前の位置とは、積層位置の終点に対し、ヘッド装置１１のプリプレグシート１５の経路におけるカッタ１１ｇから積層ヘッド３１の下端部までの距離だけ積層方向において離間した位置である。そして、そのような手前の位置でプリプレグ１５ａが切断されることにより、ヘッド装置１１（積層ヘッド３１）が積層位置の終点に到達した時点で、積層位置の終点とプリプレグシート１５（プリプレグ１５ａ）の端部（切断端）とが一致した状態となる。
【００８８】
（７）ヘッド装置１１が積層位置の終点に到達すると、積層機制御装置１３は、前記のようにヘッド装置１１を積層方向へ移動させるために駆動されているモータの駆動を停止してヘッド装置１１の移動を停止させると共に、積層モータＭ３を駆動して積層ヘッド３１を待避位置へ上昇させる。その後、前記（１）と同様に、次の積層動作の積層位置の始点へ向けてヘッド装置１１を移動させるために、各Ｙ軸モータＭ４及び／又はＸ軸モータＭ５を駆動する。
【００８９】
（８）そして、以上のような積層機制御装置１３による各モータＭ１〜Ｍ６の駆動が繰り返されることにより、被積層面１７ａ上にプリプレグ１５ａを積層する積層動作が行われる。但し、今回の積層動作の積層方向と次の積層動作の積層方向とが同じ方向である場合は、前記（２）は省略される。
【００９０】
以下では、前記で説明した自動積層装置１０による積層動作の過程において、原反ロール２１から送り出されたプリプレグシート１５（プリプレグ１５ａ）の内部応力に起因して発生するプリプレグシート１５の幅方向における位置ずれに関し、その位置ずれを解消するために実行されるプリプレグシート１５の幅方向に関する位置の補正方法について、その各工程を図４〜７に基づいて以下の［１］〜［８］の順番に説明する。なお各図の（ｂ）では、原反ロール２１及び巻取ロール４１の幅方向における両側縁をそれぞれ結ぶ直線が破線Ｌ１として示されており、この破線Ｌ１はプリプレグシート１５の幅方向における位置ずれが無い場合のプリプレグシート１５及び剥離紙１５ｂの幅方向における両側縁の位置である。また、この破線Ｌ１に対して幅方向にずれた位置にある破線Ｌ２は、プリプレグシート１５の幅方向における位置ずれが発生した場合の積層ヘッド３１の位置におけるプリプレグシート１５の幅方向における両側縁の位置である。さらに、破線Ｌ１と破線Ｌ２との間の幅方向における距離Δは、発生した位置ずれの大きさを表すものである。
【００９１】
［１］第１の工程として、先ずは、前記した積層動作の手順（１）または手順（７）によりヘッド装置１１を積層位置の始点Ｐ１へ移動させると共に、前記手順（２）により、図４に示すように、ヘッド装置１１の向き（進行方向）を積層方向と一致させる。それにより、幅方向に関し原反ロール１５の位置を積層位置に一致させた状態とする。
【００９２】
なお、プリプレグシート１５の幅方向における位置ずれが発生している場合には、図４（ｂ）に示すように、この第１の工程の結果として幅方向に関し積層位置と原反ロール２１の位置とを一致させた状態で、原反ロール２１の幅方向に関する端縁の位置（破線Ｌ１）とプリプレグシート１５の両端縁の位置（破線Ｌ２）とが一致しない（幅方向における距離Δずれた）状態となる。
【００９３】
［２］次に、第２の工程として、積層機制御装置１３は、エッジセンサ１１ｉから出力された検出信号に基づいてプリプレグシート１５の一方の側縁の位置（以下、単に「側縁位置」とも言う。）を検出し、その側縁位置の積層位置（積層位置における幅方向の側縁の位置）に対する偏差を求める。
【００９４】
より詳しくは、エッジセンサ１１ｉは、受光器１１ｋによる受光量に応じた検出信号を積層機制御装置１３に対し出力しており、積層機制御装置１３は、そのエッジセンサ１１ｉからの検出信号に基づいて前記側縁位置を検出する。すなわち、前述の通り、前記側縁位置が変化すると受光器１１ｋで受光される受光量も変化するため、積層機制御装置１３は、前記検出信号によって表される前記受光量によって前記側縁位置を検出する。
【００９５】
そして、積層機制御装置１３は、その検出結果に基づいて前記側縁位置の積層位置に対する変化の有無、すなわち、幅方向におけるプリプレグシート１５と積層位置との間の位置ずれの発生の有無を判別し、その位置ずれが発生したと判断した場合には、積層機制御装置１３は、前記受光量の変化度合い（変化量）に基づき、前記側縁位置と積層位置との間の偏差について、その偏差の方向、つまり、積層位置に対し前記側縁位置がずれた方向（以下、「偏差方向」とも言う。）、及びその偏差の大きさ、つまり、幅方向に関する前記側縁位置と積層位置との間の距離Δ（以下、「偏差量Δ」とも言う。）を求める。
【００９６】
具体的には、偏差方向については、前記側縁位置が、図４（ｂ）に示すように幅方向に関し図面左側（左方向）へずれた（変化した）場合、すなわち、偏差方向が左方向の場合にはエッジセンサ１１ｉの受光量が増え、また、前記側縁位置が幅方向に関し図面右側（右方向）へずれた（変化した）場合、すなわち、偏差方向が右方向の場合にはエッジセンサ１１ｉの受光量は減るため、積層機制御装置１３は、その受光量の増減に基づいて偏差方向を求める。
【００９７】
また、偏差量Δ（図４（ｂ）に示す距離Δ）については、受光量の増減に比例して変化するものであり、前記側縁位置が左方向へより大きくずれる（変化する）ほどその距離（ずれ量）に比例して受光量は増加し、また、前記側縁位置が右方向へより大きくずれる（変化する）ほどその距離（ずれ量）に比例して受光量は減少するため、本実施例では、積層機制御装置１３には、この受光量の変化量と偏差量Δとの比例的な関係が数式や対比表等のかたちで予め設定されており、積層機制御装置１３は、この数式や対比表等を用いることにより受光量の変化量から偏差量Δを求めるものとなっている。
【００９８】
なお、この第２の工程において、積層機制御装置１３は、前記側縁位置を検出した結果として、前記側縁位置が変化していない、すなわち、プリプレグシート１５と積層位置との間に位置ずれが発生していないと判断した場合には、以下で説明する「第３の工程」以降の工程は行わず、積層動作（前記した積層動作の手順（３）以降の動作）を行う。
【００９９】
［３］第３の工程として、積層機制御装置１３は、前記第２の工程で求めた偏差方向及び偏差量Δに基づいて、前記偏差を解消する幅方向、すなわち、図５（ｂ）に示すように、偏差方向とは反対の方向に、偏差量Δと同じ移動量だけヘッド装置１１を移動させるように各モータを駆動する。それにより、幅方向に関し前記側縁位置と積層位置とが一致した状態となる。
【０１００】
具体的には、積層機制御装置１３は、積層方向と直交する方向である幅方向にヘッド装置１１を移動させるべく、前記動作プログラムに設定された積層方向に応じて各Ｙ軸モータＭ４及び／又はＸ軸モータＭ５を駆動すると共に、そのモータの駆動による幅方向へのヘッド装置１１の移動量が偏差量Δと同じとなるように、駆動対象のモータの駆動量（回転量）を制御する。これにより、前記第２の工程で求めた偏差方向が左方向の場合には右方向へ、また、偏差方向が右方向の場合には左方向へ、偏差量Δと同じ移動量だけヘッド装置１１が移動する。
【０１０１】
このようにして、ヘッド装置１１を前記偏差を解消する方向へ移動させることにより、前記側縁位置と積層位置とが一致した状態、すなわち、プリプレグシート１５と積層位置とが幅方向において位置が一致した状態となる。但し、このヘッド装置１１の移動により、ヘッド装置１１（原反ロール２１）の幅方向における位置については、図５（ｂ）に示すように積層位置に対し前記偏差量Δだけ偏差方向とは反対の方向にずれた位置となる。
【０１０２】
［４］第４の工程として、積層機制御装置１３は、前記第３の工程の後に積層ヘッド３１を前記圧接位置（下方）へ向けて移動させるように、積層モータＭ３を駆動する。そして、図６（ａ）に示すように、積層ヘッド３１が前記圧接位置に達することにより、プリプレグシート１５の端部が被積層面１７ａ上に圧接された状態となる。これにより、プリプレグシート１５は、その端部の位置を積層方向及び幅方向に関し積層位置の始点Ｐ１に一致させたかたちで、被積層面１７ａ上に圧接された状態となる。
【０１０３】
［５］本発明では、前記第４の工程に次いで後述の第５の工程が行われるものであるが、本実施例では、その第４の工程と第５の工程との間において、プリプレグシート１５の張力を低下させて、プリプレグシート１５の端部と積層ヘッド３１との間で生じている互いを圧接させる力、すなわち、圧接力を低下させる張力低下工程が行われるものとなっている。なお、この張力低下工程については、前記圧接力を低下させることによって大きな力を加えることなくヘッド装置１１を幅方向へ移動させることを可能とすることにより、第５の工程におけるヘッド装置１１の位置合わせを容易とすることを目的としたものである。
【０１０４】
この張力低下工程について、本実施例では、原反ロール２１からプリプレグシート１５を送り出すように送出モータＭ１を駆動することによって行われる。具体的には、前記動作プログラムにはこの張力低下工程で原反ロール２１から送り出されるプリプレグシート１５の送り出し長さ（送り出し量）が設定されており、積層機制御装置１３は、この送り出し長さと巻径センサ１１ｎによって検出された原反ロール２１の現在の巻径とに基づいて送出モータＭ１の駆動量を求めると共に、その求めた駆動量だけ送出モータＭ１をプリプレグシート１５を送り出す方向に駆動する。これにより、この送り出し長さのプリプレグシート１５が原反ロール２１から送り出され、プリプレグシート１５の張力を低下させた状態となる。
【０１０５】
なお、送出モータＭ１の駆動制御については、上記に限らず、プリプレグシート１５の張力が所定の張力値となるように送出モータＭ１を駆動制御するものとしてもよい。具体的には、積層機制御装置１３は、プリプレグシート１５を送り出す方向に送出モータＭ１を駆動すると共に、テンションロール１１ｅを介してプリプレグシート１５の張力を検出（監視）し、その張力が前記所定の張力値まで低下したときに送出モータＭ１の駆動を停止するものとすればよい。
【０１０６】
［６］第５の工程として、前記張力低下工程によってプリプレグシート１５の張力を低下させた状態で、ヘッド装置１１（原反ロール２１）の位置を再び積層位置に一致させた状態とすべく、積層機制御装置１３は、前記第３の工程においてヘッド装置１１を移動させた方向とは反対の方向、すなわち、前記偏差方向へ前記偏差量Δ（前記第３の工程における移動量）だけヘッド装置１１を移動させるように各モータを駆動する。
【０１０７】
具体的には、積層機制御装置１３は、前記偏差量Δと同じ移動量だけヘッド装置１１を前記偏差方向へ移動させるように、前記第３の工程で駆動した駆動対象のモータ（各Ｙ軸モータＭ４及び／又はＸ軸モータＭ５）を、その出力軸の回転が前記第３の工程と逆方向となるように駆動すると共に、ヘッド装置１１の移動量が前記第３の工程と同じ移動量となるように、その駆動対象のモータの駆動量（回転量）を制御する。これにより、前記第３の工程においてヘッド装置１１を右方向へ移動させた場合には図７（ｂ）に示すように左方向へ、また、前記第３の工程においてヘッド装置１１を左方向へ移動させた場合には右方向へ、前記偏差量Δと同じ移動量だけヘッド装置１１が移動する。
【０１０８】
なお、この第５の工程では、プリプレグシート１５の端部を積層ヘッド３１により被積層面１７ａ上に圧接させた状態でヘッド装置１１を幅方向へ移動させるものであるが、このヘッド装置１１の移動によってプリプレグシート１５の端部の位置が幅方向に変化する位置ずれが生じることはない。より詳しくは、以下の通り。
【０１０９】
先ず、前記第４の工程によって、積層ヘッド３１によりプリプレグシート１５の端部を被積層面１７ａ上に圧接させた状態とすることにより、プリプレグシート１５の端部は、被積層面１７ａと積層ヘッド３１とにより狭持された状態となり、積層位置の始点Ｐ１で保持された状態となる。そして、その状態において、第５の工程では、ヘッド装置１１を幅方向に移動させるものであるが、その移動に伴い、積層ヘッド３１はプリプレグシート１５（剥離紙１５ｂ）上を摺動することになる。
【０１１０】
しかし、その摺動に伴い、プリプレグシート１５の端部が積層ヘッド３１に連れ立つかたちで変位することはない。何故なら、一般的にプリプレグシート１５の剥離紙１５ｂは表面が滑らかなものであるため、積層ヘッド３１と剥離紙１５ｂとの間の摩擦係数が小さく、前記移動に伴って生じる積層ヘッド３１と剥離紙１５ｂとの間の摩擦抵抗は小さい。しかも、この第５の工程に先立つ前記張力低下工程によって積層ヘッド３１と剥離紙１５ｂとの間の前記圧接力が低下されているため、この摩擦抵抗はさらに小さいものとなっている。そして、前記のようにプリプレグシート１５の端部は被積層面１７ａと積層ヘッド３１とで狭持されて保持されており、また、プリプレグ１５ａ自体が粘性を有するため、これらによる保持力は、積層ヘッド３１の移動に伴って前記摩擦抵抗によりプリプレグシート１５に作用する移動方向の力よりも大きいものとなっている。従って、前記のヘッド装置１１（積層ヘッド３１）の移動によってプリプレグシート１５の端部が変位する（位置ずれが生じる）ことがない。
【０１１１】
また、前記張力低下工程により、前記のように積層ヘッド３１とプリプレグシート１５との間の前記圧接力が低下されているため、この第５の工程におけるヘッド装置１１の幅方向への移動を、大きな力を加えることなくスムースに行わせることができる。
【０１１２】
そして、この第５の工程により、幅方向に関しプリプレグシート１５の端部の位置（前記側縁位置）を積層位置に一致させた状態を維持しつつ、ヘッド装置１１の位置が再び積層位置と一致した位置となる。これにより、原反ロール２１の位置が積層位置に一致した状態において、前記側縁位置が積層位置に一致した状態、すなわち、プリプレグシート１５が積層位置に対しずれた状態が解消（補正）された状態となる。
【０１１３】
［７］前記したように、本実施例では、前記張力低下工程によってプリプレグシート１５の張力を低下させており、このため、積層動作の開始に向けて、前記第５の工程の後にプリプレグシート１５の張力を前記第４の工程までの状態に復帰（上昇）させる必要があり、そのために、張力復帰工程が行われるものとなっている。
【０１１４】
この張力復帰工程について、本実施例では、前記張力低下工程で送り出したプリプレグシート１５を再び原反ロール２１に巻き戻すように送出モータＭ１を駆動することによって行われる。具体的には、積層機制御装置１３は、前記送り出し長さと同じ長さのプリプレグシート１５を原反ロール２１に巻き戻すように、送出モータＭ１をその出力軸の回転が前記張力低下工程と逆方向に、前記張力低下工程で求めた駆動量だけ駆動する。これにより、前記送り出し長さと同じ長さのプリプレグシート１５が原反ロール２１に巻き戻され、プリプレグシート１５の張力が前記第４の工程までの状態に復帰する。
【０１１５】
なお、前記張力低下工程においてプリプレグシート１５の張力を監視することによって送出モータＭ１の駆動制御を行った場合には、この張力復帰工程においても、積層機制御装置１３は、プリプレグシート１５の張力が前記プログラムに予め設定されている積層動作時における張力値となるようにプリプレグシート１５の張力を検出（監視）しながら送出モータＭ１を駆動するものとすればよい。因みに、この場合には、積層機制御装置１３は、前記張力低下工程における送出モータＭ１の駆動量（回転量）を記憶しておき、この記憶した駆動量（回転量）だけ送出モータＭ１を前記張力低下工程とは逆方向に駆動するものとしてもよい。
【０１１６】
［８］前記［１］〜［７］の工程により、積層位置の始点Ｐ１におけるプリプレグシート１５の幅方向に対する前記偏差（位置ずれ）が解消される。そして、積層機制御装置１３は、前記した積層動作の手順（５）の工程を行うことにより積層動作を開始する。
【０１１７】
なお、本発明については、以上で説明した実施例（前記実施例）に限定されるものではなく、以下のような変形した実施形態でも実施が可能である。
【０１１８】
（１）前記実施例では、本発明が適用される自動積層装置１０について、その支持機構１２を、作業テーブル１７の左右に立設された一対のコラム６１、６１間にヘッド装置１１が支持（吊持）される門型で構成されたものとしたが、本発明が適用される自動積層装置１０は、そのような門型の支持機構１２を備えたものに限らず、その支持機構１２が以下の１）、２）のように構成されたものであってもよい。
【０１１９】
１）例えば、ヘッド装置１１を支持する支持機構１２を、片持ち支持、すなわち、作業テーブル１７の一方の側に立設されたコラム６１から他方の側へ向けて左右方向に沿って延びるアーム（前記実施例のクロスビーム６２に対応）に対し、サドル部７を介してヘッド装置１１が支持（吊持）される構成としてもよい。
【０１２０】
２）また、本発明が適用される自動積層装置１０については、前記実施例のように３方向（前後、左右、斜め方向）への積層が可能なものに限らず、１方向（例えば前後方向）のみで行われるものであってもよい。従って、この場合における積層方向へのヘッド装置１１の移動を実現するための支持機構１２としては、以下のような構成であってもよい。
【０１２１】
例えば、前記実施例や前記１）のように、ヘッド装置１１が支持機構１２におけるクロスビーム６２（アーム）に対しサドル部７を介して支持（吊持）される構成において、サドル部７がヘッド装置１１を回転不能に支持する構成としてもよいし、また、作業テーブル１７の上方に、積層方向に延在するように固定配置されたレールが設けられると共に、そのレールに対しレールの延在方向に沿って移動可能なキャリア（前記実施例におけるサドル部７に対応）を設け、該キャリアにヘッド装置１１が支持（吊持）されて、キャリアがレールに沿って移動するように駆動されることにより、ヘッド装置１１が積層方向に移動する構成としてもよい。なお、この場合は、固定配置されたレールとキャリアとの組み合わせが、本発明における支持機構に相当する。
【０１２２】
このように、本発明の自動積層装置においては、支持機構は、ヘッド装置１１を直接的に支持するキャリア（サドル部７）が回転可能にヘッド装置１１を支持するものに限らず、また、キャリアを支持する梁部材（クロスビーム６２、アーム、レール）自体が移動可能に設けられるものにも限らない。
【０１２３】
（２）前記実施例では、積層ヘッド３１を上下方向へ移動させるための構成として、ヘッド装置１１が圧接駆動機構３２を備えると共に、その圧接駆動機構３２が駆動変換機構３３としてボールねじ機構を用いるものとしたが、本発明が適用される自動積層装置においては、積層ヘッド３１を上下方向へ移動させる構成については前記実施例のものに限らず、以下のような構成としてもよい。
【０１２４】
例えば、駆動変換機構３３が、例えばラックピニオン機構で構成されるものとしてもよく、また、圧接駆動機構３２における駆動源を前記実施例の積層モータＭ３に代えて直動式のアクチュエータ（例えば、リニアモータ）とし、駆動変換機構３３を用いずにアクチュエータが積層ヘッド３１を直接的に駆動する構成としてもよい。
【０１２５】
さらには、圧接駆動機構３２を備えてヘッド装置１１内で支持フレーム１１ａに対し積層ヘッド３１が上下動される構成に限らず、ヘッド装置１１内における積層ヘッド３１の上下位置は固定とし、ヘッド装置１１自体が支持機構１２に対し上下方向に移動可能に構成され、ヘッド装置１１自体が上下動することによって積層ヘッド３１を上下方向へ移動させる構成としてもよい。
【０１２６】
この場合は、具体的には、例えば、前記実施例の支持機構１２の代わりに図８に示すように、支持機構１２Ａとして、サドル部７Ａがヘッド装置１１を左右方向、且つ、上下方向へ移動可能に支持（吊持）するものとすればよい。この場合におけるサドル部７Ａは、クロスビーム６２上を左右方向に移動するクロスサドル６５と、該クロスサドル６５の前面に形成された鉛直方向（上下方向）に延びる一対のサドルレール６５ａ、６５ａに嵌合するかたちで設けられたサドルコラム６６とから構成されており、さらに該サドルコラム６６はヘッド装置１１をシャフト部材７４を介してＣ軸周りに回転可能に支持（吊持）している。なお、この場合における積層ヘッド３１は、ヘッド装置１１内において固定されるものとなる。そして、この構成において、サドルコラム６６を図示しない駆動機構によって上下方向へ移動させることにより、ヘッド装置１１が積層ヘッド３１と共に上下方向へ移動されるものとなる。
【０１２７】
（３）前記実施例では、前記張力低下工程及び前記張力復帰工程について、原反ロール２１を回転駆動することによってプリプレグシート１５の張力を変化させるものとしたが、本発明においては、プリプレグシート１５の張力を変化させる構成については前記実施例のものに限らず、以下の構成としてもよい。
【０１２８】
例えば、原反ロール２１と積層ヘッド３１との間に、プリプレグシート１５をその経路が屈曲するようなかたちで案内するガイドロールを設け、このガイドロールの位置を変更して原反ロール２１と積層ヘッド３１との間のプリプレグシート１５の経路長を変更することによってプリプレグシート１５の張力を変化させる構成としてもよい。なお、この例の場合は、前記実施例におけるテンションロール１１ｅが上記ガイドロールのように機能する構成としてもよい。
【０１２９】
また、原反ロール２１が上下方向（または前後方向）においてその位置を変更可能に設けられると共に、その原反ロール２１の位置を変更する駆動機構を備える構成とし、原反ロール２１の位置を変更することにより、プリプレグシート１５の張力を変化させる構成としてもよい。この場合でも、原反ロール２１の位置を変更することによって原反ロール２１と積層ヘッド３１との間のプリプレグシート１５の経路長が変更されるため、それによってプリプレグシート１５の張力が変化するものとなる。
【０１３０】
（４）前記実施例では、前記第５の工程に先立って前記張力低下工程が行われており、プリプレグシート１５の張力を低下させて積層ヘッド３１とプリプレグシート１５との間の前記圧接力を低下させることにより、前記第５の工程において、大きな力を加えることなくヘッド装置１１が幅方向へ移動可能となるようにしている。しかし、本発明においては、前記張力低下工程とそれに伴って低下させたプリプレグシート１５の張力を復帰（上昇）させる前記張力復帰工程とを省略することができる。
【０１３１】
具体的には、ヘッド装置１１を幅方向へ移動させる機構（前記実施例のサドル駆動機構７３）における駆動源（Ｘ軸モータＭ５）の出力が十分に大きく、且つ、プリプレグシート１５（プリプレグ１５ａ）の前記保持力が前記第５の工程におけるヘッド装置１１の幅方向への移動に伴ってプリプレグシート１５に作用する移動方向の力より大きい場合には、前記第５の工程においてプリプレグシート１５の端部が積層ヘッド３１に連れ立つかたちで変位することがないため、前記張力低下工程を省略することができ、それに伴って前記張力復帰工程を省略することができる。
【０１３２】
（５）前記実施例では、前記第４の工程によりプリプレグシート１５の端部を被積層面１７ａ上へ圧接させた状態、すなわち、プリプレグシート１５の端部のみを被積層面１７ａ上に積層させた状態で前記第５の工程によるヘッド装置１１の幅方向への移動を行うものとしたが、本発明においては、そのようなものに限らず、前記第５の工程に先立ってプリプレグ１５ａを若干の所定長さ（例えば、５０ｍｍ程度）だけ被積層面１７ａ上に積層するものとしてもよい。
【０１３３】
具体的には、前記実施例の場合では、前記第４の工程の後、前記張力低下工程に先立ち、ヘッド装置１１を積層方向へ移動させてプリプレグ１５ａが所定長さだけ被積層面１７ａ上に積層された状態とし、その状態で前記張力低下工程及び前記第５の工程が行われるものとなる。
【０１３４】
このように、前記第５の工程によるヘッド装置１１の幅方向への移動に先立って所定長さ（または所定の面積）のプリプレグ１５ａを被積層面１７ａ上へ積層することにより、プリプレグ１５ａの被積層面１７ａに対する貼付面積が大きくなり、その分、プリプレグ１５ａ（プリプレグシート１５）自体の粘性による前記保持力が大きくなる。そのため、例えば、前記第５の工程時における積層ヘッド３１がプリプレグシート１５に作用させる力を弱めることができ、前記張力低下工程と合わせ、前記圧接力をさらに低下させることができる。そして、それにより前記第５の工程におけるヘッド装置１１の移動及び位置合わせをより容易なものとすることができる。
【０１３５】
（６）以上では、ヘッド装置１１を１つのみ有する自動積層装置１０について説明したが、本発明が適用される自動積層装置は、そのようなものに限らず、前後方向に複数のヘッド装置１１とその支持機構１２とを有するものとしてもよい。そして、その場合は、各ヘッド装置１１について本発明による積層位置の補正が行われるものとすればよい。
【０１３６】
なお本発明は、上記実施例等に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０  自動積載装置
１１  ヘッド装置
１１ａ  支持フレーム
１１ｂ  支持板
１１ｃ  送出軸
１１ｄ  巻取軸
１１ｅ  テンションロール
１１ｆ  ロードセル
１１ｇ  カッタ
１１ｈ  刃部
１１ｉ  エッジセンサ
１１ｊ  投光器
１１ｋ  受光器
１１ｎ  巻径センサ
１２  支持機構
１２ａ  サイドレール
１２ｂ  ガイドレール
１３  積層機制御装置
１４  入力器
１５  プリプレグシート
１５ａ  プリプレグ
１５ｂ  剥離紙
１７  作業テーブル
１７ａ  被積層面
２  シート供給部
２１  原反ロール
２１ａ  貫通孔
２２送出駆動機構
Ｍ１送出モータ
２３駆動伝達機構
２３ａギア列
３  積層部
３１  積層ヘッド
３２  圧接駆動機構
Ｍ３  積層モータ
３３  駆動変換機構
３３ａ  ねじ軸
３３ｂ  ナットブラケット
３３ｃ  リニアレール
４  シート巻取部
４１  巻取ロール
４１ａ  貫通孔
４２  巻取駆動機構
Ｍ２  巻取モータ
４３  駆動伝達機構
４３ａ  ギア列
６  ガントリ部
６１  コラム
６２  クロスビーム
６２ａ  梁部材
６３  スライドベース
６４  スライド駆動機構
Ｍ４  Ｙ軸モータ
６４ａ  ピニオンギア
６４ｂ  ラック
６５  クロスサドル
６５ａ  サドルレール
６６  サドルコラム
７、７Ａ  サドル部
７１  サドルベース
７２  ヘッド駆動機構
Ｍ６  Ｃ軸モータ
７２ａ  駆動伝達部
７３  サドル駆動機構
Ｍ５  Ｘ軸モータ
７３ａ  ピニオンギア
７３ｂ  ラック
７３ｃ  クロスレール
７４  シャフト部材
Δ  偏差量
Ｐ１  積層位置の始点
Ｌ１  破線（位置ずれが無い場合のプリプレグシート等の幅方向における両側縁の位置）
Ｌ２  破線（位置ずれが発生した場合の積層ヘッドの位置におけるプリプレグシートの幅方向における両側縁の位置）
【図１】
2015217540.tif 000003
【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】
2015217540.tif 000009
【図８】
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