(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス樹脂と強化繊維とを有するプリプレグシートからなるワークに押圧され、プリプレグ片を打ち抜く打ち抜き手段と、
前記打ち抜き手段を前記プリプレグシートに対向する面内で循環させる、往路と復路とを備えた自動搬送手段と、
前記プリプレグ片を積層する積層手段と、を備え、
前記打ち抜き手段は、前記往路において前記ワークに押圧される、プリプレグ切断積層装置。
【請求項２】
前記打ち抜き手段は、抜き刃を備える抜き型を有し、かつ、前記ワークと前記抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで前記抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を備え、
前記プレス機構はローラープレスであることを特徴とする請求項１記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項３】
前記打ち抜き手段は、前記抜き刃上に配置された前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスを前記抜き型に向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスと前記抜き型の双方を互いに向けて移動させることによって前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに通すことで、前記抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせるように構成されていることを特徴とする請求項２記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項４】
前記抜き型は、複数のプリプレグ片に対応して前記抜き刃を複数有していることを特徴とする請求項２又は３に記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項５】
前記積層手段は、前記プリプレグ片を予め設定された順番に積層するように構成されていることを特徴とする請求項４記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項６】
前記ワークは、複数のプリプレグシートが積層されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項７】
前記積層手段は、複数のプリプレグ片を積層する際、積層されるプリプレグ片間を溶着して仮止めする溶着機を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリプレグ切断積層装置。
【請求項８】
前記積層手段は、吸着パッドを有した把持ハンドを備え、該把持ハンドで前記プリプレグ片を把持して積層することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリプレグ切断積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ切断積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素繊維やガラス繊維を強化繊維として用いたＣＦＲＰやＧＦＲＰは、軽量で高い耐久性を有することから、自動車や航空機などを構成する各種の構成部材として用いられている。このようなＣＦＲＰやＧＦＲＰを成形する方法としては、まず、強化繊維と樹脂とからなる厚さ数十〜数百μｍ程度のプリプレグシートを形成し、次いで、このプリプレグシートから外形が少しずつ異なるプリプレグ片を例えば打ち抜きによって切り出し、その後、切り出したプリプレグ片を決められた順番で複数枚積層し、所望の３次元形状に形成する、といった方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０９２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、３次元形状を形成する場合には、プリプレグ片を例えば十数枚あるいはそれ以上積層し、最終的に加熱、加圧して所望形状にする。従って、特にプリプレグシートからプリプレグ片を形成する工程、さらには形成したプリプレグ片を積層する工程の簡略化が、前記構成部材の生産性を向上し、コストを低減するうえで大きな課題となっている。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、プリプレグ片の形成、及びその積層を自動化して生産性を向上した、プリプレグ切断積層装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリプレグ切断積層装置は、マトリックス樹脂と強化繊維とを有するプリプレグシートからなるワークからプリプレグ片を打ち抜く打ち抜き手段と、前記プリプレグ片を積層する積層手段と、を備え、前記打ち抜き手段は、前記ワークと前記プリプレグ片の形状に対応する抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで前記抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を有していることを特徴とする。
【０００７】
また、前記プリプレグ切断積層装置において、前記プレス機構はローラープレスであることが好ましい。
また、前記プリプレグ切断積層装置において、前記打ち抜き手段は、前記抜き刃を備える抜き型を有し、該抜き型の抜き刃上に配置された前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスを前記抜き型に向けて移動させ、もしくは、前記ローラープレスと前記抜き型の双方を互いに向けて移動させることによって前記ワークを前記抜き型とともに前記ローラープレスに通すことで、前記抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせるように構成されていることが好ましい。
【０００８】
前記抜き型は、複数のプリプレグ片に対応して前記抜き刃を複数有していることが好ましい。その場合に、前記積層手段は、前記プリプレグ片を予め設定された順番に積層するように構成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記プリプレグ切断積層装置において、前記ワークは、複数のプリプレグシートが積層されてなることが好ましい。
【００１０】
また、前記プリプレグ切断積層装置において、前記積層手段は、複数のプリプレグ片を積層する際、積層されるプリプレグ片間を溶着して仮止めする溶着機を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプリプレグ切断積層装置によれば、打ち抜き手段によってワークからプリプレグ片を打ち抜くことでプリプレグ片を形成し、更に積層手段によってプリプレグ片を積層することができるため、プリプレグ片の形成及びその積層が自動化できることで生産性を向上することができる。また、打ち抜き手段が、ワークとプリプレグ片の形状に対応する抜き刃とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃によりプリプレグ片を打ち抜かせる、プレス機構を有しているので、例えばワークをプレス機構に通すことでプリプレグ片の形成を自動的に行うことができるとともに、形成したプリプレグ片の移送も同時に行うことができる。従って、生産性をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のプリプレグ切断積層装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。
【図２】抜き型の概略構成を示す平面図である。
【図３】ローラープレスの概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明のプリプレグ切断積層装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
図１は、本発明のプリプレグ切断積層装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。このプリプレグ切断積層装置１は、自動搬送手段２と、プリプレグシートからなるワークＷよりプリプレグ片Ｐ（図２参照）を打ち抜く打ち抜き手段３と、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層する積層手段４と、積層体移載機５と、を備えて構成されている。
【００１５】
プリプレグシートは、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維にマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が含浸させられて５０〜３００μｍ程度の厚さに形成されたもので、強化繊維が一定方向に揃えられ、配向されて形成されたものである。なお、本実施形態では、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂が用いられている。また、本実施形態では、このようなプリプレグシートが４層（４枚）重ねられて（積層されて）ワークＷが形成されている。すなわち、ワークＷは、前工程にてプリプレグシートが４層重ねられ、仮溶着されて一体化されている。
【００１６】
その際、このワークＷは、例えば強化繊維の配向方向が「０°」のプリプレグシート、「＋４５°」のプリプレグシート、「０°」のプリプレグシート、「−４５°」のプリプレグシートがこの順番に積層され、疑似等方シートに形成されている。ただし、「＋４５°」のプリプレグシートに代えて「＋３０°」や「＋６０°」のプリプレグシートが用いられ、「−４５°」のプリプレグシートに代えて「−３０°」や「−６０°」のプリプレグシートが用いられていてもよい。ここで、「＋４５°」等の符号の「＋」は、強化繊維の配向方向が反時計回り方向にシフトしていることを示しており、「−４５°」等の符号の「−」は、時計回り方向にシフトしていることを示している。
【００１７】
自動搬送手段２は、平面視矩形状に形成されたもので、ワークＷを自動搬送するコンベアを備えて形成されている。本実施形態では、ワークＷは可動式の抜き型６上に配置されて抜き型６とともに搬送されるようになっており、従って自動搬送手段２は、抜き型６を自動搬送するように構成されている。すなわち、自動搬送手段２は、ワークＷが供給される第１位置Ｒ１と、前記打ち抜き手段３を構成するローラープレス７（プレス機構）を配した第２位置Ｒ２と、ワークＷから打ち抜かれたプリプレグ片Ｐが抜き型６から取り出される第３位置Ｒ３と、を有する往路２ａと、この往路２ａの反対の側（図１中の下側）に形成された復路２ｂとを有して形成されている。
【００１８】
このような構成によって自動搬送手段２は、図１中に矢印Ａで示すようにワークＷを抜き型６上に配置した状態で第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３の順に搬送するようになっており、また、図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３の順に搬送した後、復路２ｂを経て第１位置Ｒ１に循環させるようになっている。
【００１９】
抜き型６は、その平面図である図２に示すように、矩形状の底板６ａを有する型本体８と、底板６ａに設けられた抜き刃９とを有して形成されている。抜き刃９は、ワークＷから切り出す（切断する）プリプレグ片Ｐの形状、すなわちプリプレグ片Ｐの外形に対応した環状のもので、その先端部（上端部）が尖った刃になっている。本実施形態では、抜き型６には抜き刃９が複数（図２では６つ）設けられている。これら抜き刃９は、プリプレグ片Ｐの形状（外形）に対応しているため、その形状がそれぞれ異なっている。ただし、一部が同じ形状であってもよい。
【００２０】
このような抜き刃９上に、ワークＷが配置され、抜き型６にセットされるようになっている。ここで、「抜き刃９上」とは、本発明では「抜き刃９の刃先側」を意味しており、鉛直方向における「上」のみを意味するものではない。したがって、例えばワークＷの上に、抜き刃９を鉛直方向下方に向けて抜き型６を配置しても、抜き刃９の刃先側にワークＷが位置するようになることから、このような形態も本発明における「抜き刃９上」に含まれる。
【００２１】
また、抜き型６には、図２中に二点鎖線で示すように蓋体１０が着脱自在に被着される。蓋体１０は、図示しない着脱装置によって抜き型６に被着させられ、また、抜き型６から取り外されるようになっている。
【００２２】
着脱装置は、本実施形態では真空吸着のＯＮ／ＯＦＦにより吸着、解放を行う複数の吸着パッドを有した吸着装置によって形成されている。この着脱装置は、図１に示す自動搬送手段２の第１位置Ｒ１と第３位置Ｒ３の両方に配置されている。第１位置Ｒ１に配置された着脱装置は、抜き型６内にワークＷをセットする際に蓋体１０を吸着保持して抜き型６を開き、ワークＷのセット後に蓋体１０を抜き型６に被着する。第３位置Ｒ３に配置された着脱装置は、ローラープレス７を通過した後の抜き型６から蓋体１０を吸着保持して抜き型６を開き、プリプレグ片Ｐをピックアップした後に蓋体１０を被着する。
【００２３】
打ち抜き手段３は、本実施形態ではローラープレス７と前記抜き型６とを有して構成されている。ローラープレス７は、図３に示すように上下に配置された一対のローラー７ａと、これらローラー７ａを回転駆動させるための駆動モータ７ｂとを有して構成されている。一対のローラー７ａは、前記抜き型６（蓋体１０を含む）の厚さに対応した所定間隔をあけて回転可能に対向配置されており、これらの間に自動搬送手段２で搬送されてきた抜き型６を通過させることにより、抜き型６を加圧する。
【００２４】
従って、ローラープレス７と抜き型６とを有する打ち抜き手段３は、ローラープレス７の一対のローラー７ａ間において、抜き型６や蓋体１０を介して抜き型６内のワークＷを抜き刃９に対して加圧し、押し当てることにより、抜き刃９によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜かせるようになっている。
【００２５】
なお、本実施形態では一対のローラー７ａ間に抜き型６を通すことで、抜き型６や蓋体１０を介してワークＷと抜き刃９の両方を加圧し、ワークＷと抜き刃９の双方を互いに押し当てるように構成しているが、ローラープレス７としては、このようにワークＷと抜き刃９の双方を互いに押し当てるようにすることなく、一方を他方に対して押し当てるように構成されたものであってもよい。すなわち、ワークＷと抜き刃９の両方を加圧しても、一方の側のみを加圧してもよい。
また、抜き型６を移動させることで抜き型６をローラープレス７の一対のローラー７ａ間に通すのに代えて、ローラープレス７を抜き型６に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７と抜き型６の双方を互いに向けて移動させることで、抜き型６をローラープレス７の一対のローラー７ａ間に通すように構成してもよい。
【００２６】
図１に示すように積層手段４は、ピッキング装置１１と、溶着機１２を有する仮止め積層装置１３とを有して構成されている。ピッキング装置１１は、吸着パッド等の把持手段を有した把持ハンド１４と、この把持ハンド１４を移動させる移動装置１５とを有して構成されている。移動装置１５は、自動搬送手段２の第３位置Ｒ３とこの第３位置Ｒ３の側方に配置された仮止め積層装置１３との間において把持ハンド１４を移動させる第１移動レール１５ａと、把持ハンド１４を保持した第１移動レール１５ａを自動搬送手段２の往路２ａと平行に移動させる一対の第２移動レール１５ｂと、を有して構成されている。
【００２７】
第１移動レール１５ａには、把持ハンド１４を移動させる駆動装置（図示せず）が設けられており、一対の第２移動レール１５ｂには、第１移動レール１５ａを移動させる駆動装置（図示せず）が設けられている。このような構成によって移動装置１５は、把持ハンド１４を自動搬送手段２の往路２ａと平行に移動させるとともに、第３位置Ｒ３と仮止め積層装置１３との間を移動させるようになっている。
【００２８】
把持ハンド１４は、例えば真空吸着のＯＮ／ＯＦＦにより吸着、解放を行う吸着パッドからなる把持手段を複数有し、これら把持手段が第３位置Ｒ３に搬送された抜き型６内のプリプレグ片Ｐを把持する。そして、移動装置１５によって仮止め積層装置１３上に移動させられ、該仮止め積層装置１３上にて把持したプリプレグ片Ｐを解放し、所定の位置に載置する。その際、抜き型６内には複数の抜き刃９によって複数のプリプレグ片Ｐが形成されていることから、各把持手段でそれぞれ１つずつプリプレグ片Ｐを把持し、予め設定された順番で仮止め積層装置１３上に移動させ、載置する。
【００２９】
すなわち、ピッキング装置１１には制御部（図示せず）が設けられており、抜き型６内のどの位置にプリプレグ片Ｐが配置されているか、また、これらプリプレグ片Ｐをどのような順番で積層するかが、予め入力されている。従って、入力されたデータに基づいて把持ハンド１４が移動装置１５により移動させられ、プリプレグ片Ｐをそれぞれ把持手段によって把持する。そして、把持ハンド１４は移動装置１５によって仮止め積層装置１３上に移動させられ、各把持手段によって予め設定された順番で仮止め積層装置１３上にプリプレグ片Ｐを載置する。すなわち、２番目以降に載置されるプリプレグ片Ｐは、その前に載置されたプリプレグ片Ｐ上に積層される（重ねられる）。このような構成のもとに積層手段４は、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層するようになっている。
【００３０】
なお、把持ハンド１４に設ける把持手段の数については、特に限定されることなく、任意の数設けることができる。例えば抜き型６内のプリプレグ片Ｐの数と同数以上設けた場合には、各把持手段によってプリプレグ片Ｐを１つずつ同時に把持させ、把持ハンド１４を仮止め積層装置１３上に移動させた後、プリプレグ片Ｐを順番に載置（積層）させる。また、抜き型６内のプリプレグ片Ｐの数より少ない数しか設けていない場合には、把持ハンド１４を複数回往復させることで、全てのプリプレグ片Ｐを順番に載置（積層）させる。
【００３１】
仮止め積層装置１３は、プリプレグ片Ｐを載置するためのテーブル１６と、二つの溶着機１２とを有している。テーブル１６は、これの上に把持ハンド１４がプリプレグ片Ｐを載置（積層）するように設定されている。溶着機１２は、本実施形態では超音波溶着機が用いられており、この超音波溶着機は移動機構１７によって予め設定された範囲内を移動可能に配置されている。テーブル１６の土台には、図示しないシリンダガイドが設けられている。このシリンダガイドのシリンダには、溶着機１２による溶着時に、積層されたワークＷを押さえつけておくための、櫛状の爪板が設けられている。このような構成のもとに、積層されたプリプレグ片Ｐの余分な膨らみ（ゴワツキ）が押さられ、平らな状態で仮止め（溶着）できるようになっている。
【００３２】
超音波溶着機（溶着機１２）は圧子（図示せず）を有しており、圧子をワークに押し当て、圧子を超音波振動させることでマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂を溶融させ、その後冷却固化させることにより、積層されたプリプレグ片Ｐを溶着によって仮止めする。なお、本実施形態では、先に載置されたプリプレグ片Ｐに対して、把持ハンド１４によって新たにプリプレグ片Ｐが積層される毎に、溶着機１２によって溶着し、仮止めするように設定されている。
【００３３】
積層体移載機５は、積層手段４によって積層され、仮止めされたプリプレグ片Ｐの積層体を、テーブル１６上から移動させる移載機本体１８と、この移載機本体１８を移動させる移動レール１９とを有して構成されている。移載機本体１８は、２本の支持バー１８ａと、これら支持バー１８ａを昇降させるエアシリンダー（図示せず）とを有し、支持バー１８ａがテーブル１６上に載置されたプリプレグ片Ｐの積層体の底面を支持し、エアシリンダーによって昇降することで積層体を持ち上げ、その後、降ろすように構成されている。このような構成によって移載機本体１８は、テーブル１６上の積層体を支持した後、図示しない駆動装置により移動レール１９に沿って移動し、積層体を仮置きテーブル２０上に移載する。
【００３４】
次に、このようなプリプレグ切断積層装置１による積層体の形成について説明する。
まず、ワークＷを用意する。ワークＷは、プリプレグシートを積層してワークＷを形成する前工程から移送され、自動搬送手段２における第１位置Ｒ１の近傍に配置されることで用意される。従って、このように用意されたワークＷを、図示しないロボットアームによって第１位置Ｒ１上に配置された抜き型６内に配置する。
【００３５】
第１位置Ｒ１上に配置された抜き型６は、自動搬送手段２によって第１位置Ｒ１上に送られてきた際、着脱装置によって蓋体１０が取り外され、その状態に保持されている。従って、この抜き型６内の抜き刃９上に、直接ワークＷを載置することができる。なお、抜き型６内へのワークＷの配置は、ロボットアームによることなく、人手で行ってもよい。
【００３６】
抜き型６内にワークＷを配置したら、着脱装置で保持していた蓋体１０を再度抜き型６に被着する。そして、被着後、図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を自動搬送手段２によって第１位置Ｒ１からローラープレス７が配置された第２位置Ｒ２に移動させる。更に、抜き型６を第３位置Ｒ３側に移動させることにより、図３中に矢印で示すように、抜き型６をローラープレス７における上下のローラー７ａ、ローラー７ａ間に通す。
【００３７】
すると、蓋体１０と抜き型６とがそれぞれローラー７ａに押圧されることにより、これら蓋体１０と抜き型６とを介してワークＷと抜き刃９とが互いの方向に押圧され、ワークＷは抜き刃９によってその形状、すなわち図２中に二点鎖線で示す所望形状のプリプレグ片Ｐに打ち抜かれる。
【００３８】
ローラープレス７を通過させ、図１中に二点鎖線で示すように抜き型６を第３位置Ｒ３に移送したら、抜き型６を一旦停止させ、着脱装置によって蓋体１０を再度取り外す。
【００３９】
このようにして蓋体１０を取り外したら、積層手段４のピッキング装置１１を稼働させ、把持ハンド１４によって抜き型６内のプリプレグ片Ｐを把持させる。そして、移動装置１５によって把持ハンド１４を移動させ、把持したプリプレグ片Ｐを予め設定された順番で仮止め積層装置１３のテーブル１６上に載置（積層）する。
【００４０】
最初のプリプレグ片Ｐを載置した後、これの上に二番目のプリプレグ片Ｐを重ねたら（積層したら）、溶着機１２によって予め設定された箇所を溶着し、仮止めする。続いて、仮止めした積層体に対して新たなプリプレグ片Ｐを重ね、再度溶着（仮止め）を行う。以下、全てのプリプレグ片Ｐを順次積層するとともに、各枚毎に溶着（仮止め）を行う。
このようにして全てのプリプレグ片Ｐを積層し、仮止めして所望形状の積層体を形成したら、この積層体を積層体移載機５によって仮置きテーブル２０に移送し、後工程に供する。
【００４１】
また、把持ハンド１４によって全てのプリプレグ片Ｐを取り出した後の抜き型６については、着脱装置で保持していた蓋体１０を再度抜き型６に被着する。そして、被着後、図１中に矢印Ｂで示すように抜き型６を自動搬送手段２によって復路２ｂを移動させ、その後、往路２ａの第１位置Ｒ１に移動させる。第１位置Ｒ１上に移動させられた抜き型６は、着脱装置によって蓋体１０が取り外され、ロボットアームや人手によってワークＷの抜き残り、すなわち抜き刃９でプリプレグ片Ｐを打ち抜いた残りを取り出す。
【００４２】
このようにしてワークＷの抜き残りを抜き型６から取り出したら、以下、前述した工程を繰り返し、プリプレグ片Ｐの積層体を自動的に生産する。
なお、ワークＷの抜き残りの、抜き型６からの取り出しについては、ピッキング装置１１の把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐを把持し、仮止め積層装置１３のテーブル１６上に載置（積層）した後、把持ハンド１４によって前記抜き残りを取り出すようにしてもよい。
【００４３】
また、前述した説明では、一つの抜き型６を自動搬送手段２の往路２ａ、復路２ｂに循環させ、往路２ａでワークＷのセットやプリプレグ片Ｐの打ち抜き、プリプレグ片Ｐの取り出し（プリプレグ片Ｐの積層）を行うようにしたが、抜き型６を複数（例えば２つ）用い、これらを自動搬送手段２の往路２ａ、復路２ｂに循環させ、前記工程を順次行うようにしてもよい。すなわち、一方の抜き型６を往路２ａにて稼働させているとき、他方の抜き型６を復路２ｂにて待機させることにより、プリプレグ片Ｐからなる積層体の生産効率を高めることができる。
【００４４】
本実施形態のプリプレグ切断積層装置１にあっては、打ち抜き手段３によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜くことでプリプレグ片Ｐを形成し、更に積層手段４によってプリプレグ片Ｐを積層することができるため、プリプレグ片Ｐの形成及びその積層が自動化されたことで生産性を向上することができる。また、打ち抜き手段３が、ワークＷとプリプレグ片Ｐの形状に対応する抜き刃９とのうちの一方を他方に対して押し当てるか、もしくは、双方を互いに押し当てることで抜き刃９によりプリプレグ片Ｐを打ち抜かせる、ローラープレス７を有しているので、自動搬送手段２によってワークＷをローラープレス７に通すことでプリプレグ片Ｐの形成を自動的に行うことができるとともに、形成したプリプレグ片Ｐの移送も同時に行うことができる。従って、生産性をより向上することができる。
【００４５】
また、ワークＷを抜き型６の抜き刃９上に配置し、この抜き型６とともにローラープレス７に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７を抜き型６に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７と抜き型の双方を互いに向けて移動させることによってワークＷを抜き型６とともにローラープレス７に通すようにしたので、ワークＷを直接ローラープレス７に通す場合に比べてローラープレス７が汚れないためローラープレス７のメンテナンスが容易になり、また、プリプレグ片Ｐの形成が安定化する。従って、生産性をより向上することができる。
【００４６】
また、抜き型６が、複数のプリプレグ片Ｐに対応して抜き刃９を複数有しているので、一度の打ち抜きによって複数のプリプレグ片Ｐを形成できるため、生産性を向上することができる。
また、積層手段４が、プリプレグ片Ｐを予め設定された順番に積層するように構成されているので、一度の打ち抜きによって形成した複数のプリプレグ片Ｐを順番通りに積層して所望の３次元形状にすることができる。
【００４７】
また、ワークＷとして、複数のプリプレグシートが積層されてなるものを用いているので、単層のプリプレグシートをワークとしてこれを打ち抜く場合に比べ、生産性を向上することができる。また、特に複数のプリプレグシート間で強化繊維の配向方向が所定方向に調整され、疑似等方シートに形成されているものを用いることにより、強度の高い積層体を効率良く生産することができる。
【００４８】
また、積層手段４が、積層されるプリプレグ片Ｐ間を溶着して仮止めする溶着機１２を有しているので、積層したプリプレグ片Ｐが位置ずれして形成する積層体の形状が所望の形状とならなくなるのを防止することができる。これにより、得られる積層体の良品率を高めることができ、従って生産性を向上することができる。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態の仮止め積層装置１３では、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐをテーブル１６に載置し、その状態で溶着機１２により溶着（仮止め）を行うようにしたが、テーブル１６にプリプレグ片Ｐを移動させるための移動部（図示せず）を設けておき、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐを載置する場所と、溶着機１２により溶着を行う場所とをテーブル１６上にて分けてもよい。すなわち、把持ハンド１４によってプリプレグ片Ｐをテーブル１６上に載置した後、これを移動部によって溶着を行う場所に移動させ、その後、溶着機１２によって溶着（仮止め）を行う。また、溶着後には、移動部によって仮止めしたプリプレグ片Ｐを元の場所に戻し、その上に新たなプリプレグ片Ｐを載置（積層）する。以下、これを順次繰り返すことで、所望の積層体を得ることができる。
【００５０】
また、前記実施形態では、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いたが、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
更に、前記実施形態では、プリプレグシートを４層（４枚）重ねて（積層して）ワークＷを形成したが、ワークＷは、プリプレグシートによって形成されていれば、プリプレグシート単層からなっていても、２層や３層、あるいは５層以上で形成されていてもよい。
【００５１】
また、抜き型６における抜き刃９の数や、積層手段４における溶着機１２の数など、任意に設定することができる。
また、前記実施形態では、抜き刃９を備える抜き型６にワークＷを配置し、ワークＷを抜き型６とともにローラープレス７に通すようにしたが、例えばローラープレス７に抜き刃を設けておくことで、抜き型を用いることなく、ワークＷをローラープレス７に向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７をワークＷに向けて移動させ、もしくは、ローラープレス７とワークＷの双方を互いに向けて移動させることによってワークＷをローラープレス７に直接通し、抜き刃によってワークＷからプリプレグ片Ｐを打ち抜くようにしてもよい。
【００５２】
また、前記実施形態ではプレス機構としてローラープレス７を用いているが、本発明はこれに限定されることなく、打ち抜きプレスなどのプレス機構をローラープレスに代えて用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…プリプレグ切断積層装置、２…自動搬送手段、３…打ち抜き手段、４…積層手段、６…抜き型、７…ローラープレス（プレス機構）、９…抜き刃、１１…ピッキング装置、１２…溶着機、１３…仮止め積層装置、１４…把持ハンド、Ｐ…プリプレグ片、Ｗ…ワーク
【図１】
0006613550.tif 000002
【図２】
0006613550.tif 000003
【図３】
0006613550.tif 000004