JP2021524401A

JP2021524401A - Fiber placement equipment and methods for laying up fiber materials

Info

Publication number: JP2021524401A
Application number: JP2021500468A
Authority: JP
Inventors: グローマン、ヤニス; シュネーフォークト、フィリップ
Original assignee: ドイチェ・ツェントルム・フューア・ルフト−ウント・ラウムファート・エー．ファウ
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2021-09-13
Anticipated expiration: 2039-07-04
Also published as: WO2020011639A1; JP7413342B2; DE102018116662A1; EP3820682A1

Abstract

本発明は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする繊維配置設備であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能である繊維配置設備に関し、繊維配置設備は、−工具上に繊維材料をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッドと、−繊維材料を繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送するように形成されている繊維移送装置と、−繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、繊維材料の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置と、−繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において繊維材料を加熱するように設定されている加熱装置と、を有し、繊維配置設備は、運動測定装置によって検出された繊維材料の運動情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された運動情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている制御装置を有する。The present invention is a fiber placement facility that lays up a fiber material to manufacture a fiber preform, and manufactures a fiber composite member from the fiber preform by curing a matrix material in which the fiber material of the fiber preform is embedded. With respect to possible fiber placement equipment, the fiber placement equipment-is a fiber placement head formed to lay up the fiber material on the tool, and-the fiber material is placed from the fiber material reservoir of the fiber placement facility to the fiber placement head. A fiber transfer device formed to transfer to, and a motion set to detect the motion information of the fiber material when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber placement head. It has a measuring device and a heating device that is set to heat the fiber material in the heating region when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber placement head, and has a fiber placement facility. Controls the heat supply of the heating device to the fiber material so as to acquire the motion information of the fiber material detected by the motion measuring device and depending on the detected motion information of the fiber material during layup. It has a control device that is set to.

Description

本発明は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする（Ａｂｌｅｇｅｎ）繊維配置設備（Ｆａｓｅｒｌｅｇｅａｎｌａｇｅ）であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造可能である、又は製造される繊維配置設備に関する。本発明は、このための方法にも関する。 The present invention is a fiber arrangement facility that lays up a fiber material to produce a fiber preform, and the fiber preform is formed by curing a matrix material in which the fiber material of the fiber preform is embedded. The present invention relates to a fiber arrangement facility in which a fiber composite member can be manufactured or is manufactured from. The present invention also relates to a method for this purpose.

航空及び宇宙飛行は、繊維複合材からなる部材、いわゆる繊維複合部材抜きには今日ではもはや考えられない。しかし他の分野においてもこの種の素材の使用は人気を博しつつある。特に重要な構造要素は、重量に関連した高い強度及び剛性にもとづいて繊維強化プラスチックから最小限の重量で製造される。繊維配向の結果として生じる繊維複合材の異方性特性によって、部材を局所的負荷に正確に適合させることができ、それにより軽量構造という意味で最適な材料利用を可能にする。 Aviation and space flight are no longer conceivable today without members made of fiber composites, the so-called fiber composites. However, the use of this type of material is gaining popularity in other areas as well. Particularly important structural elements are manufactured from fiber reinforced plastics with minimal weight based on high weight-related strength and stiffness. The anisotropic properties of the fiber composites resulting from the fiber orientation allow the members to be accurately adapted to local loads, thereby allowing optimal material utilization in the sense of lightweight construction.

製造プロセスにおいて、スクリム（Ｇｅｌｅｇｅｎ）、織物、又は、大抵の場合、予め結合剤施与（ｖｏｒｂｅｂｉｎｄｅｒｔ）もされたドライロービングなどの乾燥した繊維半製品と並んで、マトリックス材料で予備含浸させた繊維材料であるいわゆるプリプレグも使用される。繊維強化部材の生産時、特に大量生産時の部品点数が増えていくことによって、製造プロセス又は製造されるべき部材の品質に悪影響を及ぼすことなく製造プロセスを大幅に自動化するために多大な努力が払われる。 A fibrous material pre-impregnated with a matrix material, alongside dry fiber semi-finished products such as gelegens, textiles, or, in most cases, dry rovings that have also been pre-bindered in the manufacturing process. The so-called prepreg is also used. Great efforts have been made to significantly automate the manufacturing process or the quality of the parts to be manufactured by increasing the number of parts during the production of fiber reinforced parts, especially during mass production. Will be paid.

後から部材形状となるものを繊維半製品から作ることができるようにするために、繊維半製品は、通常、成形工具内又は成形工具上に、例えば力を用いてレイアップされ、その工具表面は、後から部材形状となるものに相当するジオメトリ又はジオメトリの前段階を有する。特に自動化された、又は部分的に自動化された製造プロセスにおいて、このレイアッププロセス（プリフォーミングと呼ばれることも多い）は、エンドエフェクタが繊維配置ヘッドである繊維配置装置又は繊維配置設備を用いて行われる。この種の繊維配置設備は、繊維配置ヘッドが産業用多関節ロボットに配設されている、例えばポータル設備又はロボット支援設備であり得る。 The fiber semi-finished product is usually laid up in or on the molding tool, for example by force, so that the fiber semi-finished product can be made into a member shape later, and the tool surface thereof. Has a geometry or a pre-stage of geometry that corresponds to what will later become a member shape. Especially in automated or partially automated manufacturing processes, this layup process (often referred to as preforming) is performed using fiber placement equipment or fiber placement equipment where the end effector is the fiber placement head. Will be. This type of fiber placement equipment can be, for example, portal equipment or robot support equipment in which the fiber placement head is located on an industrial articulated robot.

繊維半製品、例えばテープ、スリットテープ、又はロービングなどの特に平らな繊維半製品が、材料提供装置によって繊維配置ヘッドに供給され、それにより成形工具において配置ヘッドと工具表面との相対運動によって繊維半製品をレイアップすることができる。 A fiber semi-finished product, such as a particularly flat fiber semi-finished product such as tape, slit tape, or roving, is supplied to the fiber placement head by a material providing device, thereby causing the fiber half-finished product to move relative to the placement head and the tool surface in a molding tool. You can lay up the product.

独国特許出願公開第１０２０１３１０７１０３号明細書から、例えば繊維配置設備を形成するためにロボットに配設することができる繊維配置ヘッドが知られている。その際、繊維配置ヘッドは、繊維配置ヘッドが、例えば加圧ロールなどの繊維配置ユニットを用いて繊維配置ヘッドに供給された平らな繊維半製品を成形工具表面にレイアップするように形成され、繊維配置ヘッドは、電圧を印加することによって電極と対向電極との間で繊維半製品に電流を生ぜしめることができるようにするために複数の電極及び／又は対向電極を有する。これによって、繊維半製品を表面に固定するために、例えば繊維半製品内の、例えばバインダ材料などの特定の材料又は素材を活性化することができる。しかし、予備含浸させた繊維半製品（プリプレグ）を使用する場合にレイアップされるべき繊維半製品に通電することによってこれが加熱され、それにより粘着性を高めることによって表面への繊維半製品のより良好な固定が達成されることも考えられる。 From the German Patent Application Publication No. 102013107103, there is known a fiber placement head that can be placed on a robot, for example, to form a fiber placement facility. At that time, the fiber placement head is formed so that the fiber placement head lays up a flat fiber semi-finished product supplied to the fiber placement head using a fiber placement unit such as a pressure roll on the surface of the molding tool. The fiber placement head has a plurality of electrodes and / or counter electrodes so that a current can be generated in the fiber semi-finished product between the electrodes and the counter electrode by applying a voltage. Thereby, in order to fix the textile semi-finished product to the surface, a specific material or material in the textile semi-finished product, for example, a binder material, can be activated. However, when using pre-impregnated textile semi-finished products (prepregs), this is heated by energizing the textile semi-finished products to be laid up, thereby increasing the stickiness of the textile semi-finished products to the surface. It is also possible that good fixation will be achieved.

独国特許出願公開第１０２０１１１０２９５０号明細書から、炭素繊維を含む繊維アセンブリから繊維予備成形体を製造するための配置ヘッド及び方法が知られ、配置ヘッドは、少なくとも繊維供給装置とレイアップロールと、繊維予備成形体を固定するための熱的に活性化可能なバインダ材料を加熱するための加熱装置とを有する。配置ヘッドは、２つの接触面を備え、これらの２つの接触面は、繊維供給装置によって供給され配置ヘッドによってレイアップロールに案内された繊維アセンブリにより接触させられ、２つの接触面は、電極対として導電性に形成され、電流源と接続され、その場合、繊維アセンブリの導電性炭素繊維が電極対間で配置ヘッドの加熱区間を形成し、加熱区間が配置ヘッドの加熱装置を提供する。この場合も配置ヘッドに供給された繊維材料が配置ヘッド内で通電され、それにより加熱される。 From German Patent Application Publication No. 102011102950, an arrangement head and method for producing a fiber premold from a fiber assembly containing carbon fibers is known, wherein the arrangement head is at least a fiber feeder and a lay-up roll. It has a heating device for heating a thermally activating binder material for fixing the fiber premolded article. The placement head comprises two contact surfaces, the two contact surfaces being brought into contact by a fiber assembly supplied by the fiber feeder and guided by the placement head to the lay-up roll, and the two contact surfaces are electrode pairs. The conductive carbon fibers of the fiber assembly form a heating section of the placement head between the electrode pairs, and the heating section provides a heating device for the placement head. In this case as well, the fiber material supplied to the placement head is energized in the placement head, thereby heating.

電極と対向電極との間の距離は、通常、固定であるので、繊維半製品における通電区間も予め定められた固定長を有する。したがって、通電にもとづく熱エネルギー入力は、通電部の長さに依存するだけでなく、繊維材料が繊維半製品にレイアップされるレイアップ速度にも依存する。なぜなら電極と対向電極との間の通電部内に特定の繊維半製品位置がある時間もレイアップ速度によって決まるからである。 Since the distance between the electrodes and the counter electrode is usually fixed, the energization section in the textile semi-finished product also has a predetermined fixed length. Therefore, the thermal energy input based on energization depends not only on the length of the energized portion, but also on the layup rate at which the fiber material is laid up into the textile semi-finished product. This is because the layup speed also determines the time during which a specific fiber semi-finished product is located in the energized portion between the electrode and the counter electrode.

設備パラメータを監視するために、近似的に実際のＴＣＰ速度（ＴＣＰ：ＴｏｏｌＣｅｎｔｅｒＰｏｉｎｔ）によりレイアップ速度を決定することが実地から知られている。しかしこの場合、精度は、ＴＣＰ速度を検出するセンサと、質量及び振動挙動にもとづくシステム全体の慣性及び不正確さとに依存する。 It is known from practice that the layup rate is approximately determined by the actual TCP rate (TCP: Tool Center Point) in order to monitor the equipment parameters. However, in this case, the accuracy depends on the sensor that detects the TCP velocity and the inertia and inaccuracy of the entire system based on mass and vibration behavior.

独国特許出願公開第１０２００９０１７２１７号明細書から、帯状繊維半製品をレイアップする装置及び装置を動作させる方法が知られ、ここで使用される繊維配置ヘッドは帯状繊維半製品を予め定められた長さに裁断するために切断装置を有する。この場合、引き出された長さが測定装置を用いて検知され、それにより切断装置が適時に制御され、繊維半製品が切断される。この場合、測定装置は切断された繊維半製品の端を検出するレーザ支援センサを備え、その場合、繊維材料の送りを生成する搬送ベルト又は移送ベルトの移送速度をもとにして繊維半製品の引出し（ａｂｇｅｒｏｌｌｔ）長さを検知することができる。 From the German Patent Application Publication No. 10209017217, a device for laying up a strip fiber semi-finished product and a method for operating the device are known, and the fiber arrangement head used here is a strip fiber semi-finished product having a predetermined length. It also has a cutting device for cutting. In this case, the drawn length is detected using a measuring device, whereby the cutting device is controlled in a timely manner, and the textile semi-finished product is cut. In this case, the measuring device is equipped with a laser assisted sensor that detects the end of the cut textile semi-finished product, in which case the textile semi-finished product is based on the transfer speed of the transfer belt or transfer belt that produces the feed of the fiber material. The abgerollt length can be detected.

独国特許出願公開第１０２０１３１０７１０３号明細書German Patent Application Publication No. 102013107103 独国特許出願公開第１０２０１１１０２９５０号明細書German Patent Application Publication No. 102011102950 独国特許出願公開第１０２００９０１７２１７号明細書German Patent Application Publication No. 10209017217

本発明の課題は、成形工具への繊維材料のレイアップ中に繊維材料への熱エネルギー入力を的確かつ非常に精確にすることができる改善された繊維配置設備、及び繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする改善された方法を提供することである。本発明の特別な課題は、そのときのレイアッププロセスのプロセス枠組み条件にもとづいて熱エネルギー入力を非常に精確、かつ高精度に調整可能な改善された繊維配置設備及び改善された方法を提供することである。 An object of the present invention is to produce improved fiber placement equipment and fiber preforms that can accurately and very accurately input thermal energy to the fiber material during laying up of the fiber material to the forming tool. Is to provide an improved way to lay up textile materials. A special subject of the present invention is to provide an improved fiber placement facility and an improved method in which the thermal energy input can be adjusted with great precision and precision based on the process framework conditions of the layup process at that time. That is.

上記課題は、本発明により、請求項１に記載の繊維配置設備、及び請求項１２に記載の繊維材料をレイアップする方法によって解決される。 According to the present invention, the above problem is solved by the fiber arranging equipment according to claim 1 and the method for laying up the fiber material according to claim 12.

請求項１によれば、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする繊維配置設備により属性的に対応した特許請求がなされ、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造可能又は製造される。したがって、繊維配置設備は、２つの主要構成要素である繊維材料とマトリックス材料とを少なくとも含む繊維複合素材から、繊維材料をレイアップすることによって少なくとも繊維複合素材の繊維材料からなる繊維プリフォームを製造し、次いでこの繊維プリフォームから、マトリックス材料を硬化させることによって繊維複合部材を製造できるように形成されている。その場合、繊維プリフォームは、後から部材ジオメトリとなるジオメトリを部分的又は完全に有し得る部材予成形体である。 According to claim 1, a patent request corresponding to attributes is made by a fiber placement facility that lays up the fiber material in order to manufacture the fiber preform, and the matrix material in which the fiber material of the fiber preform is embedded is cured. The fiber composite member can be manufactured or manufactured from the fiber preform. Therefore, the fiber placement facility manufactures a fiber preform consisting of at least a fiber material of a fiber composite material by laying up the fiber material from a fiber composite material containing at least two main components, a fiber material and a matrix material. Then, from this fiber preform, the fiber composite member can be produced by curing the matrix material. In that case, the fiber preform is a member preformed body that may partially or completely have a geometry that will later become the member geometry.

繊維配置設備は、属性的に対応して、工具上に繊維材料をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッドを有する。さらに、繊維配置設備は、属性的に対応して、繊維材料を繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送するように形成されている繊維移送装置を有する。その際、繊維配置ヘッドが空間内で可動であり、かつ繊維配置ヘッドと非可動の成形工具との間の相対運動を実行できるようにするために、繊維配置ヘッドを自動運動装置に配設することができる。この種の自動運動装置は、例えばポータル設備又はロボットであり得る。しかし繊維配置ヘッドが固定であるか、又は一空間方向にのみ移動できるのに対して、（例えば巻き付けプロセスにおいて）形状付与する工具表面が繊維配置ヘッドに相対して移動することも考えられる。 The fiber placement equipment has a fiber placement head formed to lay up the fiber material on the tool, attributeally correspondingly. In addition, the fiber placement equipment has, attributeally, a fiber transfer device formed to transfer the fiber material from the fiber material reservoir of the fiber placement facility to the fiber placement head. At that time, the fiber placement head is arranged in the automatic movement device so that the fiber placement head is movable in the space and the relative movement between the fiber placement head and the non-movable molding tool can be performed. be able to. This type of automatic motion device can be, for example, a portal facility or a robot. However, while the fiber placement head is fixed or can only move in one spatial direction, it is possible that the shape-imparting tool surface (eg, in the winding process) moves relative to the fiber placement head.

その際、通常、繊維配置ヘッドに対して固定的に配設されていて、それにより繊維配置ヘッドと繊維材料貯蔵器との間で相対運動、及び繊維配置ヘッドの運動が行われる繊維材料貯蔵器から繊維移送装置を用いて繊維材料を繊維配置ヘッドへ移送し、かつ繊維配置ヘッドに供給することができ、それにより繊維配置ヘッドは、この繊維配置ヘッドに供給された繊維材料をレイアップすることができる。 At that time, usually, the fiber material reservoir is fixedly arranged with respect to the fiber arrangement head, whereby the relative movement between the fiber arrangement head and the fiber material storage and the movement of the fiber arrangement head are performed. The fiber material can be transferred from the fiber to the fiber placement head and supplied to the fiber placement head using a fiber transfer device, whereby the fiber placement head lays up the fiber material supplied to the fiber placement head. Can be done.

さらに、繊維配置設備は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、繊維材料の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置を有する。この種の運動測定装置を用いることで、例えば、繊維材料をレイアップする場合に進んだ材料移動量（Ｍａｔｅｒｉａｌｗｅｇ）、及び／又は材料速度を連続的に検知することができる。その際、運動測定装置は繊維材料の運動を直接検出し、それにもとづいて繊維材料の運動情報を検知するように形成されている。その際、運動情報を検知するために繊維材料の運動は測定されるが繊維配置ヘッドの運動は測定されず、運動測定装置を用いて繊維配置ヘッドを通る、又は移送装置に沿う繊維材料の運動がダイレクトかつ直接的に検出される。この種の運動測定装置は、例えば偏向ロール又は移送ベルトのロータリエンコーダであり得る。しかし運動測定装置は、繊維材料の運動を非接触で検出するように設定されている光学式センサを有することもできる。 Further, the fiber placement equipment has a motion measuring device that is set to detect motion information of the fiber material when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber placement head. By using this type of motion measuring device, for example, it is possible to continuously detect the amount of material movement (Material Weg) and / or the material velocity that has advanced when laying up a fiber material. At that time, the motion measuring device is formed so as to directly detect the motion of the fiber material and detect the motion information of the fiber material based on the motion. At that time, the motion of the fiber material is measured to detect the motion information, but the motion of the fiber placement head is not measured, and the motion of the fiber material passes through the fiber placement head using the motion measuring device or along the transfer device. Is detected directly and directly. This type of motion measuring device can be, for example, a deflection roll or a rotary encoder of a transfer belt. However, the motion measuring device can also have an optical sensor that is set to detect the motion of the fibrous material in a non-contact manner.

さらに、繊維配置設備は、殊に繊維配置ヘッド内に配設された加熱装置を有し、加熱装置は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において繊維材料を加熱するように設定されている。本発明によれば、この場合、繊維配置設備は、運動測定装置によって検出された繊維材料の運動情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された運動情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている制御装置を有することが予定されている。 Further, the fiber placement equipment has a heating device specifically disposed within the fiber placement head, which is a heating region when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber placement head. Is set to heat the fibrous material in. According to the present invention, in this case, the fiber placement equipment relies on the detected motion information of the fiber material to acquire the motion information of the fiber material detected by the motion measuring device and during the layup. It is planned to have a control device that is set to control the heat supply of the heating device to the textile material.

その際、発明者は、繊維材料の運動を測定することによって、繊維材料への熱供給を制御するのに適した精度で直接、かつ繊維配置ヘッドの運動とは独立して運動情報を検知することができ、それにより繊維材料を所望の温度に加熱することができ、又は繊維材料をレイアップする直前に繊維材料が予め定められた温度範囲内に加熱されることを認識した。特に、レイアップ運転が高速の場合、並びに繊維配置ヘッドの始動過程及び制動過程が高速の場合に、繊維材料の運動を直接検出することによって、かつそこから導き出される運動情報によって、繊維材料への熱供給を制御できるための十分な制御パラメータが提供され得る。 At that time, the inventor detects the motion information directly and independently of the motion of the fiber placement head with an accuracy suitable for controlling the heat supply to the fiber material by measuring the motion of the fiber material. It was recognized that the fibrous material could be heated to a desired temperature, or that the fibrous material would be heated within a predetermined temperature range just prior to laying up the fibrous material. In particular, when the layup operation is high speed, and when the starting process and braking process of the fiber placement head are high speed, the movement of the fiber material is directly detected, and the motion information derived from the motion information is used to reach the fiber material. Sufficient control parameters may be provided to control the heat supply.

その際、制御装置は、繊維材料への熱供給を制御するために、繊維材料の運動情報に依存して加熱能力（時間に対する熱出力）を調整できるように形成され得る。しかしこれに代えて、又はこれに加えて、制御装置は、制御装置が、加熱装置が熱を繊維材料に供給する（したがって熱を出力する）発熱時間を適合させることによって繊維材料への熱供給を適合又は変化させ、それにより時間に対する熱入力を制御できるように形成されてもよい。したがって、特に時間に対して出力される熱の量、及び加熱時間（Ａｕｆｈｅｉｚｚｅｉｔ）又は発熱時間（Ｈｅｉｚｚｅｉｔ）自体を、熱供給を制御するための可能な開ループ制御パラメータ（Ｓｔｅｕｅｒｕｎｇｓｐａｒａｍｅｔｅｒ）又は閉ループ制御パラメータ（Ｒｅｇｅｌｕｎｇｓｐａｒａｍｅｔｅｒ）として使用することができることが有利である。 At that time, the control device may be formed so that the heating capacity (heat output with respect to time) can be adjusted depending on the motion information of the fiber material in order to control the heat supply to the fiber material. However, instead of or in addition to this, the control device supplies heat to the fiber material by adapting the heat generation time at which the heating device supplies heat to the fiber material (and thus outputs heat). May be adapted or varied so that the heat input over time can be controlled. Therefore, in particular, the amount of heat output with respect to time, and the heating time (Aufheizeit) or heat generation time (Heizizeit) itself, can be determined by a possible open-loop control parameter (Steuerungsparameter) or closed-loop control parameter (Steuerungsparameter) for controlling heat supply. It is advantageous that it can be used as a Regellung parameter).

すでに述べたように、運動測定装置が、レイアップ中に、繊維材料の運動情報として材料速度及び／又は進んだ材料移動量を検出するように設定されているならば有利であり、制御装置は、繊維材料の検出された材料速度及び／又は検出された進んだ材料移動量に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている。 As already mentioned, it is advantageous if the motion measuring device is set to detect the material velocity and / or the advanced material movement amount as the motion information of the fiber material during the layup, and the control device is , The heat supply of the heating device to the fibrous material is set to be controlled depending on the detected material velocity of the fibrous material and / or the detected advanced material movement amount.

例えば、材料速度に依存して加熱能力（時間に対する熱量）を適合させ、それにより比較的高い材料速度では加熱能力が高められるのに対して、比較的低い材料速度では加熱能力が低減される。したがって、その場合、制御装置は、加熱能力が材料速度と相関関係にあるように形成されている。進んだ材料移動量に依存して加熱装置をオン又はオフすることも考えられ、それによりこれによって間接的に時間当たりの熱量が閉ループ制御及び開ループ制御される。それにより予め定められている進んだ材料移動量ｓ_１の後に制御装置が加熱装置を作動させ、それにより加熱装置が熱の供給を開始することが考えられる。加熱装置によるこの熱供給は、加熱装置による熱供給の開始から第２の進んだ材料移動量ｓ_２を進んだことを制御装置が認識するまで維持され、その後、制御装置は、熱供給が停止されるように加熱装置を制御する。 For example, the heating capacity (the amount of heat with respect to time) is adapted depending on the material speed, whereby the heating capacity is increased at a relatively high material speed, whereas the heating capacity is reduced at a relatively low material speed. Therefore, in that case, the control device is formed so that the heating capacity correlates with the material velocity. It is also conceivable to turn the heating device on or off depending on the amount of material movement advanced, thereby indirectly controlling the amount of heat per hour in closed-loop control and open-loop control. It is conceivable that the control device activates the heating device after a predetermined advanced material movement amount s _{1, whereby the heating device starts supplying heat.} _{This heat supply by the heating device is maintained until the control device recognizes that the second advanced material transfer amount s 2} has been advanced from the start of the heat supply by the heating device, after which the control device stops the heat supply. The heating device is controlled so as to be.

その際、加熱装置による熱供給は直接又は間接的に行われ得る。したがって、加熱装置は、例えば熱放射器（Ｈｅｉｚｓｔｒａｈｌｅｒ）を用いて繊維材料に熱が供給されることによる古典的な熱対流にもとづいて熱供給するように設定されていることが考えられる。これは、例えば繊維材料が非導電性繊維材料からなる場合に有利である。 At that time, the heat supply by the heating device can be performed directly or indirectly. Therefore, it is conceivable that the heating device is set to supply heat based on classical heat convection by supplying heat to the fiber material using, for example, a heat radiator. This is advantageous, for example, when the fibrous material is made of a non-conductive fibrous material.

繊維材料が導電性強化繊維を有するならば、抵抗加熱の形で繊維材料に通電することによって熱供給が行われる場合に有利であり得る。このために電極を用いて電圧が印加され、電圧は繊維材料内に電流を生じさせ、その際、繊維材料を加熱する。しかし交番磁界を用いて加熱を誘導的に行うことも考えられる。 If the fibrous material has conductive reinforcing fibers, it may be advantageous if heat is supplied by energizing the fibrous material in the form of resistance heating. For this purpose, a voltage is applied using the electrodes, which creates an electric current in the fiber material, which heats the fiber material. However, it is also conceivable to inductively heat using an alternating magnetic field.

さらに、加熱されるべき材料の（長さ特有の）材料量若しくは材料質量、比熱容量、並びに／又は電気的特性及び熱特性をもとにして、プロセス枠組み条件に依存して熱供給を閉ループ制御することができる。その場合、プロセス依存の材料パラメータを用いて、検出される材料運動と関連付けて熱供給を閉ループ制御することができる。 In addition, the heat supply is closed-loop controlled depending on the process framework conditions based on the amount or mass of the material to be heated (length-specific), the specific heat capacity, and / or the electrical and thermal properties. can do. In that case, process-dependent material parameters can be used to control the heat supply in a closed loop in association with the detected material motion.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、加熱装置の加熱領域の外側又は内側で繊維材料の温度を検出するように形成されている少なくとも１つの温度センサを有する。制御装置は、さらに、繊維材料の測定温度に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給が制御されるように設定されている。材料温度を解析することによって、閉ループ制御パラメータを変化する材料特性又は変わるプロセス枠組み条件に自動的に適合させることができる。その際、材料温度は、例えば１つ若しくは複数のパイロメータ、又はサーモカメラなどの非接触の測定法で検出される。しかし、材料温度の迅速な検出を可能にする非接触の測定法も考えられる。 In another advantageous embodiment, the fiber placement equipment has at least one temperature sensor formed to detect the temperature of the fiber material outside or inside the heating area of the heating device. The control device is further set so that the heat supply of the heating device to the fiber material is controlled depending on the measurement temperature of the fiber material. By analyzing the material temperature, closed-loop control parameters can be automatically adapted to changing material properties or changing process framework conditions. At that time, the material temperature is detected by a non-contact measurement method such as one or more pyrometers or a thermo camera. However, non-contact measurement methods that allow rapid detection of material temperature are also conceivable.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、通常、繊維配置ヘッドに並行して供給されてから繊維配置ヘッドによって並行してレイアップされる複数のシングルストランドからなる繊維材料をレイアップするように形成される。この場合、運動測定装置を用いて、各帯状のシングルストランド又はシングルストランドの群ごとに運動情報が検出され、それにより、各シングルストランドに個別に検出された運動情報にもとづいて、それぞれのシングルストランド又はシングルストランドのそれぞれの群への熱供給が各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに制御されるように加熱装置を制御することができる。 In another advantageous embodiment, the fiber placement equipment typically lays up a fiber material consisting of multiple single strands that are fed in parallel to the fiber placement head and then laid up in parallel by the fiber placement head. Is formed as follows. In this case, the motion measuring device is used to detect motion information for each band-shaped single strand or group of single strands, whereby each single strand is based on the motion information detected individually for each single strand. Alternatively, the heating device can be controlled so that the heat supply to each group of single strands is controlled for each single strand or group of single strands.

これによって、レイアップされるべき各繊維帯（シングルストランド）についてそれぞれの繊維ストランドの運動情報に依存して個別に熱供給を制御することが可能であり、それにより繊維配置設備による熱入力をさらに正確にすることが可能になる。 This makes it possible to individually control the heat supply for each fiber band (single strand) to be laid up, depending on the motion information of each fiber strand, thereby further increasing the heat input by the fiber placement equipment. It will be possible to be accurate.

曲率半径が狭い場合、又は同時にレイアップされるべき幅広の繊維帯の数が多い場合、円軌道上で外側に位置する帯又はシングルストランドと、円軌道の内径に位置する帯又はシングルストランドとでは材料引取り（Ｍａｔｅｒｉａｌａｂｚｕｇ）が明らかに相違するので、一緒に熱入力する場合に、外径におけるシングルストランドでは内径におけるシングルストランドの場合より熱供給が少なくなり得る。各シングルストランドの運動情報の個別の検知及び各個々のシングルストランドへの熱供給を個別に制御することによって、狭い曲率半径において繊維材料をレイアップする場合のこの問題を考慮に入れることができる。その場合、制御装置は、外側に位置する繊維帯の場合、例えば材料速度がより高いか、又は進んだ材料移動ポイント（Ｍａｔｅｒｉａｌｗｅｇｐｕｎｋｔ）への到達がより速いという形でより材料引取りの増加を確認するであろうから、それにより外側に位置する繊維帯での熱供給が制御装置によって自動的に高くされ、それによりすべての繊維帯において可能な限り均一な熱入力が実現される。 If the radius of curvature is narrow, or if the number of wide fiber bands to be laid up at the same time is large, then the band or single strand located on the outside on the circular orbit and the band or single strand located on the inner diameter of the circular orbit Due to the apparent difference in material take-up, the single strands at the outer diameter can provide less heat supply than the single strands at the inner diameter when heat is input together. By individually detecting the motion information of each single strand and individually controlling the heat supply to each individual single strand, this problem can be taken into account when laying up the fibrous material in a narrow radius of curvature. In that case, the controller confirms an increase in material take-back in the case of the outer fiber strips, for example in the form of higher material velocity or faster arrival at the advanced material movement point (Materialwegpunkt). As a result, the heat supply in the outer fiber strips is automatically increased by the controller, thereby achieving the most uniform heat input in all the fiber strips.

別の有利な一実施形態では、加熱装置が繊維材料にパルス的熱供給を行うように形成され、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出された運動情報に依存してパルス的熱供給を制御するように設定されている。パルス的熱供給とは、特に、離散的時間間隔（ｄｉｓｋｒｅｔｅＺｅｉｔａｂｓｔａｅｎｄｅ）での不連続な熱供給と解され、加熱継続時間が時間制限され、通常、複数の熱供給サイクルが設けられている。その際、熱供給パルス（熱供給サイクル）の初め及び／終わりが繊維材料の検出された運動情報に依存して制御されるならば特に有利である。しかし、検出された運動情報に依存してパルス持続時間が制御されることも考えられる。 In another advantageous embodiment, the heating device is formed to provide a pulsed heat supply to the fiber material, and the control device of the fiber placement equipment relies on the detected motion information of the fiber material to provide the pulsed heat supply. Is set to control. The pulsed heat supply is understood to be, in particular, a discontinuous heat supply at discrete time intervals (discrete Zeitabstage), the heating duration is time limited, and usually a plurality of heat supply cycles are provided. In doing so, it is particularly advantageous if the beginning and / end of the heat supply pulse (heat supply cycle) is controlled depending on the detected motion information of the fiber material. However, it is also possible that the pulse duration is controlled depending on the detected motion information.

さらに、プロセス依存の材料パラメータ、エネルギー源によって提供される電圧、所望の目標温度、又は目標温度に達するまでの所望のパルス数に依存してパルス的熱供給を決定、算出、及び／又は検知することもできる。 In addition, the pulsed heat supply is determined, calculated, and / or detected depending on process-dependent material parameters, the voltage provided by the energy source, the desired target temperature, or the desired number of pulses to reach the target temperature. You can also do it.

したがって、進んだ材料移動距離（Ｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｅｃｋｅ）（例えば１０ｍｍおき）に依存して個々の熱供給パルスをトリガすることができ、その際、この種の熱供給パルスは予め定められた期間の熱供給持続時間を有する。 Therefore, individual heat supply pulses can be triggered depending on the advanced material stretch (eg, every 10 mm), in which case this type of heat supply pulse sustains heat supply for a predetermined period of time. Have time

その際、繊維配置ヘッドによって並行してレイアップされるべきシングルストランド又は繊維帯が複数の場合、それぞれの繊維帯への熱供給のための個別の繊維供給パルスを各繊維帯に個別に調整することができることが考えられる。したがって、各繊維帯に個別に運動情報が検知され、次いで、それに応じて各繊維帯に個別に熱供給パルスが制御され、それにより他の繊維帯から独立して個別にパルス的熱供給を達成することができる。 At that time, when there are a plurality of single strands or fiber bands to be laid up in parallel by the fiber arrangement head, individual fiber supply pulses for heat supply to each fiber band are individually adjusted for each fiber band. It is possible that it can be done. Therefore, motion information is detected individually for each fiber band, and then the heat supply pulse is individually controlled for each fiber band, thereby achieving pulsed heat supply individually for each fiber band independently of the other fiber bands. can do.

別の有利な一実施形態では、加熱装置は、電気エネルギー源と接続された少なくとも１つの電極を有し、少なくとも１つの電極は、繊維材料の移送時に導電性繊維材料と電気的に接触させられ、かつ導電性繊維材料と同様に電気的に接触する対向電極と協働して、電極及び／又は対向電極に電圧が印加される場合に少なくとも１つの電極と少なくとも１つの対向電極とが電気的に接触することによって形成される通電部に繊維材料を加熱するための電流が生ぜしめられるようにし、制御装置は、繊維材料の検出された運動情報に依存して電圧の印加を制御することによって繊維材料への熱供給を制御するように設定されている。 In another advantageous embodiment, the heating device has at least one electrode connected to an electrical energy source, the at least one electrode being electrically contacted with the conductive fiber material during transfer of the fiber material. And, in cooperation with the counter electrode that is in electrical contact as in the conductive fiber material, at least one electrode and at least one counter electrode are electrically connected when a voltage is applied to the electrode and / or the counter electrode. An electric current for heating the fiber material is generated in the current-carrying part formed by contacting the fiber material, and the control device controls the application of the voltage depending on the detected motion information of the fiber material. It is set to control the heat supply to the textile material.

その際、１つ又は複数の電極及び１つ又は複数の対向電極を、異なった通電部を形成できるように設けることができる。殊に、電極及び対向電極は繊維配置ヘッドにおいて、例えば偏向ロールの形で設けられている。しかし、例えば、成形工具が導電性工具表面を有する場合に、対向電極が成形工具によって形成されることも考えられる。 At that time, one or more electrodes and one or more counter electrodes can be provided so that different energizing portions can be formed. In particular, the electrodes and counter electrodes are provided in the fiber placement head, for example in the form of deflection rolls. However, for example, when the forming tool has a conductive tool surface, it is conceivable that the counter electrode is formed by the forming tool.

その際、当然のことながら、繊維配置ヘッドによってレイアップされるべきシングルストランドが複数の場合、各シングルストランドが接触する電極及び対向電極によって個別に通電部を形成することが考えられ、それにより各シングルストランドがそれぞれ少なくとも１つの通電部を有し、この通電部内で、電圧を印加することによって電流を生ぜしめることができ、それにより繊維材料又はシングルストランドが通電部内で抵抗加熱のように加熱される。その際、制御装置は、電圧の印加がそれぞれのシングルストランドの各通電部に個別に制御され、それによりそれぞれのシングルストランドの加熱が個別に可能にされるように設定され得る。 At that time, as a matter of course, when there are a plurality of single strands to be laid up by the fiber arrangement head, it is conceivable that the electrodes and counter electrodes to which the single strands come into contact form individual current-carrying portions, thereby forming the current-carrying portions individually. Each single strand has at least one current-carrying portion, and a voltage can be applied in the current-carrying portion to generate an electric current, whereby the fiber material or the single strand is heated in the current-carrying portion like resistance heating. NS. At that time, the control device may be set so that the application of voltage is individually controlled to each energized portion of each single strand, thereby allowing heating of each single strand individually.

繊維配置設備の制御装置が、熱供給を制御するために電圧の高さ、電圧を印加する時点、及び／又は２つの通電フェーズ間の時間間隔、並びに印加される電圧の持続時間が制御されるように電圧の印加を制御するように設定されていることが有利である。 The control device of the fiber placement equipment controls the height of the voltage, the time point at which the voltage is applied, and / or the time interval between the two energization phases, and the duration of the applied voltage to control the heat supply. It is advantageous that it is set to control the application of voltage.

したがって、設備のすべての（例えばプラス極の形の）電極が、大型のエネルギー貯蔵器（例えばコンデンサ）に接続されることが考えられる。これには、電極を接続したときの電圧降下が回避されるべきであるという目的がある。さらにこれは簡単な技術的解決策である。その場合、個々の電極は、適当な電気的部品（例えばＭＯＳＦＥＴ）によってパルス持続時間にわたりエネルギー貯蔵器と接続され、その後再び切り離される。このことによって、パルスをマイクロ秒範囲で切り替えることができる。エネルギー貯蔵器が≦１２０ＶＤＣ、又はそれどころか≦６０ＶＤＣの接触安全な範囲の高電圧（殊に直流）で充電される場合、一般的な炭素繊維半製品では数ミリ秒又はマイクロ秒の範囲内でも所望の目標温度に達することができる。 Therefore, it is conceivable that all electrodes (eg, in the form of positive poles) of the equipment are connected to a large energy storage (eg, capacitor). The purpose of this is that the voltage drop when the electrodes are connected should be avoided. Moreover, this is a simple technical solution. In that case, the individual electrodes are connected to the energy storage for a pulse duration by a suitable electrical component (eg MOSFET) and then disconnected again. This allows the pulse to be switched in the microsecond range. If the energy storage is charged at a high voltage (especially DC) in the contact-safe range of ≤120 VDC, or even ≤60 VDC, a typical carbon fiber semi-finished product is desired within a few milliseconds or microseconds. The target temperature can be reached.

したがって、加熱装置が繊維材料へのパルス的熱供給のために電圧をパルス的に印加するように形成されているならば有利であり、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出される運動情報に依存してパルス的熱供給を制御するように設定されている。したがって、この種の熱供給パルスが１秒未満、殊に０．１秒未満の持続時間を有するならば有利である。 Therefore, it is advantageous if the heating device is formed to apply a voltage in a pulsed manner for the pulsed heat supply to the fiber material, and the control device of the fiber placement equipment is the detected motion of the fiber material. It is set to control the pulsed heat supply depending on the information. Therefore, it is advantageous if this type of heat supply pulse has a duration of less than 1 second, especially less than 0.1 seconds.

その際、熱供給パルスの持続時間が固定的に予め定められ得るのに対して、電圧を印加することによりそれぞれの熱供給パルスをトリガすべきトリガ時点は進んだ材料移動距離をもとにして、又は材料速度をもとにして、すなわち運動情報をもとにして制御されるべきである。 At that time, the duration of the heat supply pulse can be fixedly predetermined, whereas the trigger time point at which each heat supply pulse should be triggered by applying a voltage is based on the advanced material movement distance. Or, it should be controlled based on the material velocity, that is, based on the motion information.

特に迅速なレイアップ法では、それが迅速、プロセス確実、かつ効率的に実行可能であることから、熱供給パルスが検知された材料移動距離に対して制御されることが有利である。これに加えて、パルスが温度制御されてトリガされることも考えられる。例えば目標温度が特定値を下回る場合に熱供給パルスがトリガされる。熱供給パルスのエネルギー含有量は、調整された持続時間にわたって非常に精確に制御され得るので、単一パルスが必要に応じて材料温度を高くすることができる。これを運動情報により制御される熱供給パルスに加えて行うことができる。 Especially in rapid layup methods, it is advantageous to control the heat supply pulse with respect to the detected material travel distance, as it can be carried out quickly, process reliably and efficiently. In addition to this, it is possible that the pulse is temperature controlled and triggered. For example, a heat supply pulse is triggered when the target temperature falls below a certain value. The energy content of the heat supply pulse can be very precisely controlled over the adjusted duration so that a single pulse can increase the material temperature as needed. This can be done in addition to the heat supply pulse controlled by the motion information.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、通電部の少なくとも１つのパラメータを検出するように形成され、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出された電気的パラメータに依存して繊維材料への電圧の印加を制御することによって繊維材料への熱供給を制御するように設定されている。 In another advantageous embodiment, the fiber placement equipment is formed to detect at least one parameter of the energizing part, and the control device of the fiber placement equipment depends on the detected electrical parameters of the fiber material. It is set to control the heat supply to the fiber material by controlling the application of voltage to the fiber material.

したがって、例えば熱供給パルスにおいて電気的パラメータ（測定区間の電圧降下及び／又は電流）を測定することができ、次いでその測定データをもとにしてさらなる熱供給パルスを最適化することができる（例えばパルス持続時間又はパルス的熱供給の周波数）。このことは加熱パラメータを自然なプロセス変動に非常に迅速に適合させることを可能にすることができる。その際、加熱区間内の全抵抗から、材料中で熱に変換されたエネルギーが逆推論される。高くなった抵抗が感知される場合、これは、通常、材料中でより少ないエネルギーが熱に変換されたことを意味する。したがってパルス持続時間が長くされるか、又はさらに別の熱供給パルスがトリガされ得る（周波数の上昇）。 Thus, for example, electrical parameters (voltage drop and / or current in the measurement section) can be measured in the heat supply pulse, and then further heat supply pulses can be optimized based on the measurement data (eg,). Pulse duration or frequency of pulsed heat supply). This can make it possible to adapt the heating parameters to natural process fluctuations very quickly. At that time, the energy converted into heat in the material is inversely inferred from the total resistance in the heating section. If an increased resistance is perceived, this usually means that less energy in the material has been converted to heat. Thus the pulse duration can be lengthened or yet another heat supply pulse can be triggered (increased frequency).

別の有利な一実施形態では、予熱装置が設けられ、予熱装置は、繊維材料の搬送方向で加熱装置の前に配設され、かつ本来の加熱の前に繊維材料を予熱するように形成されている。これによって、繊維材料を本来の目標温度未満（例えば熱可塑性プラスチックの溶融温度）に予熱することを達成することができる。その場合、目標温度は、レイアップの直前にレイアップヘッド（Ａｂｌｅｇｅｋｏｐｆ）において、小さいエネルギー含有量の最後の熱供給パルスによって生成され得る。 In another advantageous embodiment, a preheating device is provided, which is disposed in front of the heating device in the transport direction of the fiber material and is formed to preheat the fiber material prior to the original heating. ing. This makes it possible to achieve preheating the fiber material below the original target temperature (eg, the melting temperature of the thermoplastic). In that case, the target temperature can be generated by the last heat supply pulse with a small energy content at the layup head (Abledgekopf) just prior to the layup.

材料にエネルギーパルスが導入され得る接触面に異なったエネルギー貯蔵器を接続することができる。例えば、第１パルスを電圧レベル１（例えば６０ＶＤＣ）のエネルギー貯蔵器から出すことができ、これに続き第２パルスをより低い電圧レベル２（例えば３０ＶＤＣ）のエネルギー貯蔵器から出し、これにさらに続けることができる。ハードウェア的には「スイッチ」（例えばＭＯＳＦＥＴ）も２つ又はそれより多い数の異なったパルス発生器によって切り替えることができる。このことは、例えば開ループ制御／閉ループ制御のためのより迅速又はより簡単なハードウェア解決策につながり得る。その場合、パルス発生器１は、作動時に常に、例えば８００マイクロ秒長のパルスを発するのに対して、パルス発生器２は３００マイクロ秒のパルスを発する。 Different energy storage devices can be connected to the contact surfaces where energy pulses can be introduced into the material. For example, the first pulse can be taken out of the energy store at voltage level 1 (eg 60 VDC), followed by the second pulse from the energy store at lower voltage level 2 (eg 30 VDC), and so on. be able to. In terms of hardware, "switches" (eg MOSFETs) can also be switched by two or more different pulse generators. This can lead to faster or simpler hardware solutions, for example for open loop control / closed loop control. In that case, the pulse generator 1 always emits a pulse having a length of, for example, 800 microseconds during operation, whereas the pulse generator 2 emits a pulse having a length of 300 microseconds.

本発明により、運動情報を検出するための運動測定装置の代わりに、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、温度情報、又は温度を逆推論することを可能にする情報を検出するように設定されている温度測定装置が設けられているという態様も包含される。その場合、繊維配置設備の制御装置は、温度測定装置によって検出された繊維材料の温度情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to reverse infer temperature information or temperature when a fiber material is continuously laid up on a tool by a fiber placement head instead of a motion measuring device for detecting motion information. It also includes an aspect in which a temperature measuring device is provided that is set to detect the information to be used. In that case, the control device of the fiber placement equipment is to acquire the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device, and to the fiber material depending on the detected temperature information of the fiber material during the layup. It is set to control the heat supply of the heating device of.

本発明により、繊維配置設備が運動測定装置と温度測定装置とを有し、その場合、制御装置は、温度測定装置によって検出される繊維材料の温度情報と、運動測定装置によって検出される繊維材料の運動情報とを取得するように、かつ次いでレイアップ中に、繊維材料の検出される温度情報に依存して、かつ検出される運動情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように形成されていることも包含される。したがって、本発明の一態様は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする繊維配置設備であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能であり、繊維配置設備が、
工具上に繊維材料をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッドと、
繊維材料を繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送するように形成されている繊維移送装置と、
繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、温度情報又は温度を逆推論することを可能にする情報を検出するように設定されている温度測定装置と、を有する繊維配置設備において、
繊維配置設備は、温度測定装置によって検出された繊維材料の温度情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている制御装置を有することを特徴とする、繊維配置設備である。 According to the present invention, the fiber arranging equipment has a motion measuring device and a temperature measuring device, in which case the control device receives temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and the fiber material detected by the motion measuring device. The heat supply of the heating device to the fiber material depends on the detected temperature information of the fiber material and depending on the detected motion information so as to acquire the motion information of the fiber material and then during the layup. It also includes being formed to control. Therefore, one aspect of the present invention is a fiber placement facility that lays up a fiber material to produce a fiber preform, from the fiber preform by curing the matrix material in which the fiber material of the fiber preform is embedded. It is possible to manufacture fiber composite members, and the fiber placement equipment
With a fiber placement head formed to lay up the fiber material on the tool,
A fiber transfer device configured to transfer the fiber material from the fiber material reservoir of the fiber placement facility to the fiber placement head.
It has a temperature measuring device, which is set to detect temperature information or information that allows the temperature to be inversely inferred when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber placement head. In fiber placement equipment
The fiber placement equipment supplies the heat of the heating device to the fiber material so as to acquire the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and depending on the detected temperature information of the fiber material during the layup. It is a fiber arrangement facility characterized by having a control device set to control the fiber.

本発明のさらに別の態様は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする方法であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造され、方法は、
繊維配置設備の繊維移送装置によって繊維材料を繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送する工程と、
移送される繊維材料を繊維配置ヘッドによって工具上にレイアップする工程と、
繊維材料の連続移送中に温度測定装置によって繊維材料の温度情報を検出する工程と、
繊維材料の連続移送中に加熱装置によって加熱領域内で繊維材料を加熱する工程と、を包含する方法において、
検出された温度情報が制御装置に伝送され、制御装置によって、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給が制御されることを特徴とする、方法である。 Yet another aspect of the present invention is a method of laying up a fiber material to produce a fiber preform, from the fiber preform to a fiber composite by curing the matrix material in which the fiber material of the fiber preform is embedded. The parts are manufactured and the method is
The process of transferring the fiber material from the fiber material storage to the fiber placement head by the fiber transfer device of the fiber placement facility,
The process of laying up the transferred fiber material on the tool by the fiber placement head,
The process of detecting the temperature information of the fiber material by a temperature measuring device during the continuous transfer of the fiber material,
In a method comprising heating the fibrous material in a heating region by a heating device during continuous transfer of the fibrous material.
The method is characterized in that the detected temperature information is transmitted to a control device, and the control device controls the heat supply of the heating device to the fiber material depending on the detected temperature information of the fiber material. ..

したがって、例えば、閾値温度（Ｓｃｈｅｌｌｗｅｒｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）を上回るか、又は下回る場合、このことが温度測定装置によって認識され、制御装置によって相応にトリガされる電気エネルギーインパルスが加熱装置によってトリガされ、それにより材料への熱入力が生成される。したがって温度測定装置によって温度が認識された場合、所望の目標温度にするためにどれだけの電気パルスがトリガされる必要があるのかを検知することができる。このことは電気パルス当たりの温度上昇の大きさが既知であることを前提とする。 Thus, for example, above or below the threshold temperature, this is recognized by the temperature measuring device and the electrical energy impulses appropriately triggered by the control device are triggered by the heating device, thereby to the material. A thermal input is generated. Therefore, when the temperature is recognized by the temperature measuring device, it is possible to detect how many electric pulses need to be triggered in order to reach the desired target temperature. This presupposes that the magnitude of the temperature rise per electrical pulse is known.

本発明によれば、本発明の全実施形態においても、繊維材料を連続的にレイアップする場合に熱入力を相応に制御できるようにするために運動情報の代わりに温度情報が利用される。 According to the present invention, also in all embodiments of the present invention, temperature information is used instead of motion information in order to allow the heat input to be appropriately controlled when the fiber material is continuously laid up.

温度と運動情報とが検出され、温度と運動情報とにもとづいて制御が行われる場合も確実に有利である。 It is definitely advantageous when the temperature and the motion information are detected and the control is performed based on the temperature and the motion information.

添付の図をもとにして本発明について例示的に詳しく説明する。 The present invention will be described in detail exemplarily based on the attached figures.

繊維配置ヘッドの模式図である。It is a schematic diagram of a fiber arrangement head. 繊維ストランドの繊維材料を用いる一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment using the fiber material of a fiber strand. 複数の繊維ストランドを用いる一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment using a plurality of fiber strands.

図１は、繊維配置ヘッド１の内部構造を大幅に簡略化した模式図を示す。その際、繊維配置ヘッド１に繊維材料２が供給され、次いで繊維材料は繊維配置ヘッド１の加圧ロール３を用いて工具１００上にレイアップされる。このために繊維材料２は、繊維材料が最終的に加圧ロール３に到着し、かつ加圧ロール３が繊維材料２を工具１００に押し付けることができるように加圧ロールに向かって案内されるように繊維配置ヘッド１によって案内される。したがって、繊維材料２は加圧ロール３と工具１００との間に延びる。このために繊維配置ヘッド１は、図１の実施例ではローラ対又はロール対の形で形成されている複数のガイド要素４を有する。 FIG. 1 shows a schematic view in which the internal structure of the fiber arrangement head 1 is greatly simplified. At that time, the fiber material 2 is supplied to the fiber arrangement head 1, and then the fiber material is laid up on the tool 100 by using the pressure roll 3 of the fiber arrangement head 1. For this purpose, the fiber material 2 is guided toward the pressure roll so that the fiber material finally arrives at the pressure roll 3 and the pressure roll 3 can press the fiber material 2 against the tool 100. It is guided by the fiber arrangement head 1. Therefore, the fiber material 2 extends between the pressure roll 3 and the tool 100. For this purpose, the fiber placement head 1 has a plurality of guide elements 4 formed in the form of roller pairs or roll pairs in the embodiment of FIG.

繊維配置ヘッド１は、さらに、図１の実施例では所望による切断装置５を有し、この切断装置により繊維材料２を加圧ロール３の前で切断することができる。これによって略エンドレスの繊維帯の形で供給される繊維材料２を所望の長さに、又は工具１００の端でカットすることができる。 The fiber arrangement head 1 further has a cutting device 5 as desired in the embodiment of FIG. 1, which can cut the fiber material 2 in front of the pressure roll 3. This allows the fiber material 2 supplied in the form of a substantially endless fiber strip to be cut to the desired length or at the end of the tool 100.

繊維配置ヘッド１は、さらに、繊維材料２を工具１００上にレイアップする直前に加圧ロール３によって熱することができるようにするために加熱装置６を有している。加熱装置６の構造については後からさらに詳しく説明する。 The fiber placement head 1 further includes a heating device 6 to allow the fiber material 2 to be heated by the pressure roll 3 just before it is laid up on the tool 100. The structure of the heating device 6 will be described in more detail later.

さらに、模式的に示された図１の繊維配置ヘッド１は、運動測定装置の構成要素であり得る少なくとも１つの光学式センサ７を有する。運動測定装置は、さらに、切断装置５の前でも運動を検出できるようにするために、切断装置５の前に別の所望による光学式センサ７ａを有することができる。 Further, the fiber placement head 1 of FIG. 1 schematically shown has at least one optical sensor 7 that can be a component of the motion measuring device. The motion measuring device can further have another optional optical sensor 7a in front of the cutting device 5 so that motion can be detected even in front of the cutting device 5.

その際、光学式センサ７は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に繊維材料の運動情報を検出するように設定されるよう形成されている。 At that time, the optical sensor 7 is formed so as to detect the motion information of the fiber material when the fiber material is continuously laid up on the tool by the fiber arrangement head.

その際、光学式センサ７は、有利には、材料速度又は進んだ材料移動量を非接触で検出するように形成され得る。このために光学式センサ７は、例えばデジタル画像センサの画素アレイから構成され得るイメージングセンサチップを有する。これによって繊維材料２の材料表面が、厳密には、例えば１０００Ｈｚの予め定められた周波数で連続的に検出され、次いで、２回の撮影の画像が光学式センサ７に設けられた計算ユニット（ＤＳＰ：ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて互いに比較される。次いで、この比較をもとにして、第１撮影時点と第２撮影時点との間の繊維材料若しくは繊維材料表面の繊維の移動量が認識され、次いで、この繊維の移動量から材料の材料速度又は進んだ道のり（Ｗｅｇｓｔｒｅｃｋｅ）を検知することができる。 At that time, the optical sensor 7 may be advantageously formed to detect the material velocity or the advanced material movement amount in a non-contact manner. For this purpose, the optical sensor 7 has an imaging sensor chip that can be configured, for example, from a pixel array of digital image sensors. Strictly speaking, the material surface of the fiber material 2 is continuously detected at a predetermined frequency of, for example, 1000 Hz, and then the images taken twice are continuously detected by the calculation unit (DSP) provided in the optical sensor 7. : Digital Signal Processor) is used to compare each other. Then, based on this comparison, the amount of movement of the fiber material or the fiber on the surface of the fiber material between the time of the first imaging and the time of the second imaging is recognized, and then the material velocity of the material is recognized from the amount of movement of this fiber. Alternatively, it is possible to detect the distance taken (Wegstrecke).

繊維配置ヘッド１を構成要素とする繊維配置設備は、さらに、繊維配置ヘッド１に設けられ得る、又は繊維配置設備全体の全体制御設備の構成要素であり得る制御装置１０を有する。次に、制御装置１０は、光学式センサ７によって検出された、例えば材料速度又は進んだ道のりなどの運動情報を受信し、それに応じて、繊維材料２への加熱装置６の熱供給が、レイアップ中、光学式センサ７によって検出された繊維材料の運動情報に依存して制御されるように加熱装置を制御する。これによって特に加熱能力（Ｈｅｉｚｌｅｉｓｔｕｎｇ）、加熱継続時間、パルス的熱供給時の周波数、及び加熱時点を加熱装置６の制御装置１０によって予め定めることができ、それによって熱供給全体が相応に制御される。 The fiber arranging equipment having the fiber arranging head 1 as a component further includes a control device 10 that can be provided on the fiber arranging head 1 or can be a component of the overall control equipment of the entire fiber arranging equipment. Next, the control device 10 receives motion information detected by the optical sensor 7, such as the material speed or the distance traveled, and the heat supply of the heating device 6 to the fiber material 2 is changed accordingly. During the layup, the heating device is controlled so as to be controlled depending on the motion information of the fiber material detected by the optical sensor 7. This allows in particular the heating capacity (Heizleistung), heating duration, frequency at the time of pulsed heat supply, and heating time point to be predetermined by the control device 10 of the heating device 6, thereby controlling the entire heat supply accordingly. ..

図２は、移動制御される（ｗｅｇｇｅｓｔｅｕｅｒｔ）熱供給が直接繊維配置ヘッド１内でどのように実現され得るのかについての熱供給の可能な模式図を示す。その際、制御装置１０は移動量検出器（Ｗｅｇａｕｆｎｅｈｍｅｒ）１１と信号技術的に接続され、移動量検出器は、図１の光学式センサとは異なって、繊維材料２が進んだ移動量を接触により（ｋｏｎｔａｋｔｂｅｈａｆｔｅｔ）検出する。しかし、移動量検出器１１の代わりに図１から知られるような光学式センサ７が使用されることも当然考えられる。 FIG. 2 shows a feasible schematic diagram of how heat supply can be achieved directly within the fiber placement head 1 with movement controlled heat supply. At that time, the control device 10 is signal-technically connected to the movement amount detector (Wegaufnehmer) 11, and unlike the optical sensor of FIG. 1, the movement amount detector contacts the advanced movement amount of the fiber material 2. (Kontaktbehaftet). However, it is naturally conceivable that an optical sensor 7 as known from FIG. 1 is used instead of the movement amount detector 11.

さらに、繊維材料は、例えばガイドロールの形で形成され得る電極１２ａ及び対向電極１２ｂと電気的に接触させられる。その際、電極１２ａ及び対向電極１２ｂは加熱装置６の一部をなす。 Further, the fibrous material is electrically contacted with an electrode 12a and a counter electrode 12b which can be formed, for example, in the form of a guide roll. At that time, the electrode 12a and the counter electrode 12b form a part of the heating device 6.

加熱装置６に接続されたエネルギー源２０により、例えばコンデンサアレイの形で形成され得るエネルギー貯蔵器１３が充電される。その際、エネルギー源２０は、殊に双方向の構造であり、必要な場合にエネルギー貯蔵器１３を再び空にすることもできる。これに代えて、エネルギー貯蔵器は大量のエネルギーを貯蔵すべきであるとともに、このエネルギーが無制御で放電されるべきでないことから、エネルギー貯蔵器の放電を可能にする別の装置を設けることができる。 The energy source 20 connected to the heating device 6 charges the energy storage 13 which can be formed, for example, in the form of a condenser array. At that time, the energy source 20 has a particularly bidirectional structure, and the energy storage 13 can be emptied again if necessary. Instead, the energy storage should store large amounts of energy, and since this energy should not be discharged uncontrolled, another device may be provided to allow the energy storage to be discharged. can.

電極１２ａと対向電極１２ｂとの間には通電部１４が形成され、電極１２ａ及び対向電極１２ｂに相応の電圧が印加される場合にこの通電部内に電流が生ぜしめられる。このために電極１２ａは、スイッチ１５を介してプラス極の形のエネルギー貯蔵器１３と接続され、熱供給されない場合には、相応にエネルギー貯蔵器から分離されるのに対して、対向電極１２ｂは、エネルギー貯蔵器１３又はエネルギー源２０のアース線に接続されている。 An energizing portion 14 is formed between the electrode 12a and the counter electrode 12b, and when a corresponding voltage is applied to the electrode 12a and the counter electrode 12b, a current is generated in the energizing portion. For this reason, the electrode 12a is connected to the energy storage 13 in the form of a positive pole via a switch 15, and when heat is not supplied, the electrode 12a is correspondingly separated from the energy storage, whereas the counter electrode 12b is , Connected to the ground wire of the energy storage 13 or the energy source 20.

スイッチ１５が閉じられる場合、通電部１４に電流が生ぜしめられ、電流は抵抗加熱のように作用し、通電部１４内で繊維材料が相応に加熱される。スイッチを開くことによって、電気回路が遮断され、電流は通電部１４を流れない。 When the switch 15 is closed, an electric current is generated in the energized portion 14, the electric current acts like resistance heating, and the fiber material is correspondingly heated in the energized portion 14. By opening the switch, the electric circuit is cut off and the current does not flow through the energized unit 14.

スイッチ１５が閉じている時間長、及びスイッチが閉じたままである時間長、及びそれに伴い通電部１４に電流を生ぜしめる時間長は制御装置１０によって決定される。制御装置は、特定の時点からどれだけの材料が搬送された、又は移動されたのかという情報を、移動量検出器１１を介して取得する。したがって例えば、スイッチ１５が１０ｍｍおきに閉じられ、それに伴い熱供給インパルスがトリガされる。繊維半製品２が、例えば全部で２４ｍｍ移動されると、全部で２つのパルスが解き放たれる。パルスの持続時間は、例えばパルスによってどの温度が達成されるべきか、加熱区間内にどれだけの、及びどのような材料があるのか、並びにどのような電圧レベルにエネルギー貯蔵器が充電されたのかに依存する。 The control device 10 determines the length of time that the switch 15 is closed, the length of time that the switch remains closed, and the length of time that the current is generated in the energizing unit 14 accordingly. The control device acquires information on how much material has been transported or moved from a specific time point via the movement amount detector 11. So, for example, the switch 15 is closed every 10 mm, which triggers a heat supply impulse. When the textile semi-finished product 2 is moved by, for example, a total of 24 mm, a total of two pulses are released. The duration of the pulse is, for example, what temperature should be achieved by the pulse, how much and what material is in the heating section, and what voltage level the energy storage is charged to. Depends on.

別のインプットパラメータは繊維半製品の測定温度であり得、これは温度センサ１６を用いて検知することができる。したがって、１つのパルスの後に半製品の温度が測定され、目標値と比較される場合に、パルスパラメータを、例えば自動的に制御装置１０によって適合させることができる。 Another input parameter can be the measured temperature of the textile semi-finished product, which can be detected using the temperature sensor 16. Therefore, when the temperature of the semi-finished product is measured after one pulse and compared to the target value, the pulse parameters can be adapted, for example, automatically by the controller 10.

さらに、加熱区間の全抵抗を決定することができるとともに、その際、制御装置１０のためのインプットとして用いられる電気的測定装置１７が設けられ得る。この場合、各パルスについて電気的データ（電圧／電流／抵抗）が評価され、目標量と比較される。その場合、次の電流パルスのパラメータは熱供給パルスの等価物として相応に適合される。最適化する目的で、この種の測定パルスは常に本来の加熱パルスの直前に生じ得る。 Further, the total resistance of the heating section can be determined, and at that time, an electrical measuring device 17 used as an input for the control device 10 may be provided. In this case, electrical data (voltage / current / resistance) is evaluated for each pulse and compared to the target quantity. In that case, the parameters of the next current pulse are appropriately adapted as equivalents of the heat supply pulse. For optimization purposes, this type of measurement pulse can always occur just before the original heating pulse.

図３は、複数のシングルストランド又は繊維帯が並行してレイアップされるマルチ・トウ設備の配列を示す。より簡単に示すために、並行してレイアップされるべき個々の繊維帯が相並べて示されている。 FIG. 3 shows an array of multi-toe equipment in which multiple single strands or fiber strips are laid up in parallel. For the sake of simplicity, the individual fiber strips to be laid up in parallel are shown side by side.

図３の実施例では、成形工具１００が対向電極として形成され、それに伴いすべての個々の繊維ストランドのための共通のアース又は共通の接地端子をなす。 In the embodiment of FIG. 3, the forming tool 100 is formed as a counter electrode, thereby forming a common ground or a common ground terminal for all individual fiber strands.

その際、各個々の繊維ストランド２ａ〜２ｃに対して、移動量検出器１１ａ〜１１ｃがそれぞれ設けられ、移動量検出器は、各個々のシングルストランドごとに個別にそれぞれの運動情報を検出する。当然のことながら、移動量検出器１１ａ及び１１ｃは光学式センサの形で形成され得る。 At that time, the movement amount detectors 11a to 11c are provided for each of the individual fiber strands 2a to 2c, and the movement amount detector individually detects the motion information for each individual single strand. Of course, the movement detectors 11a and 11c can be formed in the form of optical sensors.

さらに、各個々の繊維ストランド２ａ〜２ｃごとに的確に個別の電流をそれぞれの繊維ストランド２ａ〜２ｃ内に生ぜしめることができるように、各シングルストランド２ａ〜２ｃはそれぞれの電極１２ａａ〜１２ａｃと接続している。 Further, each single strand 2a-2c is connected to each electrode 12aa-12ac so that an individual current can be accurately generated in each fiber strand 2a-2c for each individual fiber strand 2a-2c. doing.

その際、電極１２ａａ〜１２ａｃの各々はエネルギー貯蔵器１３と、厳密には各電極が別々に切り替えられ得るように接続されている。このために、図３に示されるように、相応のスイッチと接続している制御モジュール１０ａ〜１０ｃが各繊維ストランド２ａ〜２ｃのために設けられている。 At that time, each of the electrodes 12aa to 12ac is connected to the energy storage 13 so that, strictly speaking, each electrode can be switched separately. For this purpose, as shown in FIG. 3, control modules 10a-10c connected to the corresponding switches are provided for each fiber strand 2a-2c.

次に、移動量検出器１１ａを用いて第１繊維ストランド２ａにおいて道のりが測定され、かつ、加熱するための新電流パルスが生ぜしめられ得ることが制御モジュール１０ａによって確認される場合、電極１２ａａと共通のアース１００との間で電流が繊維ストランド２ａに生ぜしめられるように、相応のスイッチを用いて電気回路が閉じられる。その際、このインパルスは、それぞれの通電部１４ａにおける繊維材料２ａの加熱をもたらす。 Next, when the distance is measured in the first fiber strand 2a using the movement amount detector 11a and it is confirmed by the control module 10a that a new current pulse for heating can be generated, the electrode 12aa and the electrode 12aa The electrical circuit is closed with a corresponding switch so that an electric current is generated in the fiber strand 2a with and from the common ground 100. At that time, this impulse causes heating of the fiber material 2a in each of the energized portions 14a.

したがって、マルチ・トウ設備、又は複数の繊維ストランドを並行してレイアップできる他の設備において、各繊維ストランドに専用の通電部１４ａ〜１４ｃが形成され、繊維材料を個別に、かつ他の繊維材料から独立して加熱できるようにするためにこの通電部に電流を生ぜしめることができる。 Therefore, in a multi-toe facility or other facility capable of laying up a plurality of fiber strands in parallel, dedicated current-carrying portions 14a to 14c are formed in each fiber strand, and the fiber materials can be individually and other fiber materials. A current can be generated in this current-carrying part so that it can be heated independently of the current.

図３の実施例に示された制御モジュール１０ａ〜１０ｃの配列は単に例示的に示される。当然のことながら唯一の上位制御器を介してこれが行われ得ることも考えられる。 The sequences of the control modules 10a-10c shown in the examples of FIG. 3 are merely exemplary. Of course, it is possible that this can be done via the only superior controller.

１繊維配置ヘッド
２繊維材料
３加圧ロール
４ガイド要素
５切断装置
６加熱装置
７運動測定装置の光学式センサ
１０制御装置
１１運動測定装置の移動量検出器
１２ａ電極
１２ｂ対向電極
１３エネルギー源
１４通電部
１５スイッチ
１６温度センサ
１７電気測定装置
２０エネルギー源
１００成形工具 1 Fiber placement head 2 Fiber material 3 Pressurized roll 4 Guide element 5 Cutting device 6 Heating device 7 Optical sensor of motion measuring device 10 Control device 11 Movement amount detector of motion measuring device 12a Electrode 12b Opposite electrode 13 Energy source 14 Energization Part 15 Switch 16 Temperature sensor 17 Electric measuring device 20 Energy source 100 Molding tool

Claims

繊維プリフォームを製造するために繊維材料（２）をレイアップする繊維配置設備であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料（２）を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能であり、前記繊維配置設備が、
工具（１００）上に繊維材料（２）をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッド（１）と、
前記繊維材料（２）を前記繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から前記繊維配置ヘッド（１）へ移送するように形成されている繊維移送装置と、
前記繊維材料（２）が前記繊維配置ヘッド（１）によって前記工具（１００）上に連続的にレイアップされる場合に、前記繊維材料（２）の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置と、
前記繊維材料（２）が前記繊維配置ヘッド（１）によって前記工具（１００）上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において前記繊維材料（２）を加熱するように設定されている加熱装置（６）と、を有する繊維配置設備において、
前記繊維配置設備は、前記運動測定装置によって検出された前記繊維材料（２）の前記運動情報を取得するように、かつ前記レイアップ中に、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料（２）への前記加熱装置（６）の熱供給を制御するように設定されている制御装置（１０）を有することを特徴とする、
繊維配置設備。 A fiber placement facility that lays up a fiber material (2) to produce a fiber preform, from the fiber preform by curing a matrix material in which the fiber material (2) of the fiber preform is embedded. It is possible to manufacture fiber composite members, and the fiber placement equipment
A fiber placement head (1) formed on the tool (100) to lay up the fiber material (2),
A fiber transfer device formed to transfer the fiber material (2) from the fiber material storage of the fiber placement facility to the fiber placement head (1).
When the fiber material (2) is continuously laid up on the tool (100) by the fiber arrangement head (1), the motion information of the fiber material (2) is set to be detected. Exercise measuring device and
The fiber material (2) is set to heat in the heating region when the fiber material (2) is continuously laid up on the tool (100) by the fiber placement head (1). In a fiber arrangement facility having a heating device (6) and
The fiber arranging equipment so as to acquire the motion information of the fiber material (2) detected by the motion measuring device, and during the layup, the detected motion information of the fiber material (2). It is characterized by having a control device (10) set to control the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) depending on the above.
Fiber placement equipment.

前記運動測定装置は、前記繊維材料（２）の運動情報として材料速度及び／又は進んだ材料移動量を検出するように設定され、前記制御装置（１０）は、前記繊維材料（２）の前記検出された材料速度及び／又は前記検出された進んだ材料移動量に依存して前記繊維材料（２）への前記加熱装置（６）の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維配置設備。 The motion measuring device is set to detect the material velocity and / or the advanced material movement amount as the motion information of the fiber material (2), and the control device (10) is the fiber material (2). It is set to control the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) depending on the detected material velocity and / or the detected advanced material movement amount. The fiber arranging equipment according to claim 1, which is a feature.

前記繊維配置設備は、前記加熱装置（６）の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料（２）の温度を検出するための少なくとも１つの温度センサ（１６）を有し、前記制御装置（１０）は、さらに、前記繊維材料（２）の測定温度に依存して前記繊維材料（２）への前記加熱装置（６）の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の繊維配置設備。 The fiber arrangement facility has at least one temperature sensor (16) for detecting the temperature of the fiber material (2) on the outside or inside of the heating region of the heating device (6), and the control device ( 10) is further characterized in that it is set to control the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) depending on the measurement temperature of the fiber material (2). The fiber placement equipment according to claim 1 or 2.

前記繊維配置設備は、複数のシングルストランドからなる繊維材料（２）をレイアップするように形成され、
前記運動測定装置は、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にそれぞれの運動情報を検出するように形成され、
前記加熱装置（６）は、前記シングルストランド又はシングルストランドの群を個別に、かつ互いに独立して加熱するように形成され、
前記繊維配置設備の前記制御装置（１０）は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置（６）の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の繊維配置設備。 The fiber placement equipment is formed so as to lay up a fiber material (2) composed of a plurality of single strands.
The motion measuring device is formed so as to individually detect each motion information for each single strand or a group of single strands.
The heating device (6) is formed so as to heat the single strand or a group of single strands individually and independently of each other.
The control device (10) of the fiber placement equipment depends on the detected motion information of each single strand or group of single strands, individually for each single strand or group of single strands, and with each other. The fiber arranging equipment according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat supply of the heating device (6) is independently set to be controlled.

前記加熱装置（６）は、前記繊維材料（２）にパルス的熱供給を行うように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置（１０）は、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) is formed so as to supply pulsed heat to the fiber material (2), and the control device (10) of the fiber placement equipment is the detection of the fiber material (2). The fiber arranging equipment according to any one of claims 1 to 4, wherein the pulsed heat supply is set to be controlled depending on motion information.

前記加熱装置（６）は、それぞれのシングルストランド又はシングルストランドの群に個別にパルス的熱供給を行うように形成され、前記制御装置（１０）は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給を個別に、かつ互いに独立して制御するように設定されていることを特徴とする、請求項４及び請求項５に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) is formed so as to individually pulse heat supply to each single strand or group of single strands, and the control device (10) is such that each single strand or group of single strands is supplied. The pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands is set to be controlled individually and independently of each other, depending on the detected motion information of the single strand. The fiber placement equipment according to claim 4 and 5.

前記加熱装置（６）は、電気エネルギー源（１３）と接続された少なくとも１つの電極（１２ａ）を有し、前記少なくとも１つの電極は、前記繊維材料（２）の移送時に前記導電性繊維材料（２）と電気的に接触させられ、かつ前記導電性繊維材料（２）と同様に電気的に接触する対向電極（１２ｂ）と協働して、前記電極（１２ａ）及び／又は前記対向電極（１２ｂ）に電圧が印加される場合に前記少なくとも１つの電極（１２ａ）と前記少なくとも１つの対向電極（１２ｂ）とが電気的に接触することによって形成される通電部（１４）に前記繊維材料（２）を加熱するための電流が生ぜしめられるようにし、前記制御装置（１０）は、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料（２）への前記熱供給を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) has at least one electrode (12a) connected to an electrical energy source (13), and the at least one electrode is the conductive fiber material during transfer of the fiber material (2). The electrode (12a) and / or the counter electrode in cooperation with the counter electrode (12b) that is electrically contacted with (2) and is electrically contacted in the same manner as the conductive fiber material (2). The fiber material is attached to an energized portion (14) formed by electrical contact between the at least one electrode (12a) and the at least one counter electrode (12b) when a voltage is applied to the (12b). A current for heating (2) is generated, and the control device (10) controls the application of the voltage depending on the detected motion information of the fiber material (2). The fiber arranging facility according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat supply to the fiber material (2) is controlled.

前記繊維配置設備の前記制御装置（１０）は、前記電圧の印加を制御するために、前記熱供給を制御するための前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び／又は２つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されるように設定されていることを特徴とする、請求項７に記載の繊維配置設備。 In order to control the application of the voltage, the control device (10) of the fiber arrangement facility has a height of the voltage for controlling the heat supply, a time point of application of the voltage, and a time of the applied voltage. The fiber placement equipment according to claim 7, wherein the length and / or the time interval between the two energization phases is set to be controlled.

前記加熱装置（６）は、前記繊維材料（２）への前記パルス的熱供給のために前記電圧をパルス的に印加するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置（１０）は、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) is formed so as to apply the voltage in a pulsed manner for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) of the fiber arrangement equipment is formed. The fiber arrangement equipment according to claim 7 or 8, wherein the pulsed heat supply is set to be controlled depending on the detected motion information of the fiber material (2). ..

前記繊維配置設備は、前記通電部の少なくとも１つの電気的パラメータを検出するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置（１０）は、前記繊維材料（２）の前記検出された電気的パラメータに依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料（２）への前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の繊維配置設備。 The fiber placement equipment is formed to detect at least one electrical parameter of the current-carrying portion, and the control device (10) of the fiber placement equipment is the detected electrical of the fiber material (2). Any of claims 7 to 9, wherein the heat supply to the fiber material (2) is controlled by controlling the application of the voltage depending on a parameter. The fiber placement equipment according to item 1.

予熱装置が設けられ、前記予熱装置は、前記繊維材料（２）の搬送方向で前記加熱装置（６）の前に配設され、かつ本来の加熱の前に前記繊維材料（２）を予熱するように形成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の繊維配置設備。 A preheating device is provided, and the preheating device is arranged in front of the heating device (6) in the transport direction of the fiber material (2), and preheats the fiber material (2) before the original heating. The fiber arranging equipment according to any one of claims 1 to 10, wherein the fiber arranging equipment is formed as described above.

繊維プリフォームを製造するために繊維材料（２）をレイアップする方法であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料（２）を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材が製造され、前記方法は、
繊維配置設備の繊維移送装置によって繊維材料（２）を繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッド（１）へ移送する工程と、
前記移送される繊維材料（２）を前記繊維配置ヘッドによって工具（１００）上にレイアップする工程と、
前記繊維材料（２）の連続移送中に運動測定装置によって前記繊維材料（２）の運動情報を検出する工程と、
前記繊維材料（２）の前記連続移送中に加熱装置によって加熱領域内で前記繊維材料（２）を加熱する工程と、を包含する方法において、
前記検出された運動情報が制御装置（１０）に伝送され、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料（２）への前記加熱装置（６）の熱供給が制御されることを特徴とする、方法。 A method of laying up a fiber material (2) to produce a fiber preform, wherein the fiber composite from the fiber preform is cured by curing the matrix material in which the fiber material (2) of the fiber preform is embedded. The member is manufactured and the method is:
The process of transferring the fiber material (2) from the fiber material storage to the fiber arrangement head (1) by the fiber transfer device of the fiber arrangement facility, and
A step of laying up the transferred fiber material (2) on the tool (100) by the fiber placement head, and
A step of detecting motion information of the fiber material (2) by a motion measuring device during continuous transfer of the fiber material (2), and a step of detecting the motion information of the fiber material (2).
In a method including a step of heating the fiber material (2) in a heating region by a heating device during the continuous transfer of the fiber material (2).
The detected motion information is transmitted to the control device (10), and the control device (10) relies on the detected motion information of the fiber material (2) to the fiber material (2). A method, characterized in that the heat supply of the heating device (6) is controlled.

少なくとも１つの温度センサ（１６）によって、前記加熱装置（６）の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料（２）の温度が検出され、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の測定温度に依存して前記繊維材料（２）への前記加熱装置（６）の前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。 The temperature of the fiber material (2) is detected outside or inside the heating region of the heating device (6) by at least one temperature sensor (16), and the fiber material (2) is detected by the control device (10). ), The method according to claim 12, wherein the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) is controlled.

前記繊維配置設備によって、複数の個々の繊維ストランドが並行してレイアップされ、
前記運動測定装置によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとにそれぞれ運動情報が検出され、
前記加熱装置（６）によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群がそれぞれ個別に、かつ互いに独立して加熱され得、
前記制御装置（１０）によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置（６）の前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。 The fiber placement equipment lays up a plurality of individual fiber strands in parallel.
The motion measuring device detects motion information for each single strand or a group of single strands.
Each single strand or group of single strands can be heated individually and independently of each other by the heating apparatus (6).
By the control device (10), each single strand or group of single strands is individually and independently of each other, depending on the detected motion information of each single strand or group of said single strands. The method according to claim 12 or 13, wherein the heat supply of the heating device (6) is controlled.

前記加熱装置（６）によって、前記繊維材料（２）へのパルス的熱供給が行われ、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１２〜請求項１４のいずれか１項に記載の方法。 The heating device (6) supplies pulsed heat to the fiber material (2), and the control device (10) depends on the detected motion information of the fiber material (2). The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the pulsed heat supply is controlled.

前記加熱装置（６）によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にパルス的熱供給が行われ、前記制御装置（１０）によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給が個別に、かつ互いに独立して制御されることを特徴とする、請求項１４及び請求項１５に記載の方法。 The heating device (6) individually supplies pulsed heat to each single strand or group of single strands, and the control device (10) detects the single strand or group of single strands. 14 and 15, wherein the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands is controlled individually and independently of each other, depending on the motion information provided. The method described.

前記導電性繊維材料（２）は、少なくとも１つの電極（１２ａ）及び少なくとも１つの対向電極（１２ｂ）と電気的に接触させられ、前記少なくとも１つの電極（１２ａ）及び前記少なくとも１つの対向電極（１２ｂ）の前記電気的接触によって形成される通電部に、前記電極（１２ａ）及び／又は対向電極（１２ｂ）に電圧が印加されることにより前記繊維材料（２）を加熱するための電流が生ぜしめられ、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料（２）への前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１２〜請求項１６のいずれか１項に記載の方法。 The conductive fiber material (2) is electrically contacted with at least one electrode (12a) and at least one counter electrode (12b), and the at least one electrode (12a) and the at least one counter electrode (12a). A voltage is applied to the electrode (12a) and / or the counter electrode (12b) to the energized portion formed by the electrical contact of 12b) to generate a current for heating the fiber material (2). The heat supply to the fiber material (2) is controlled by controlling the application of the voltage depending on the detected motion information of the fiber material (2) by the control device (10). The method according to any one of claims 12 to 16, characterized in that.

前記制御装置（１０）によって、前記熱供給を制御するために、前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び／又は２つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。 In order to control the heat supply by the control device (10), the height of the voltage, the time point of application of the voltage, the time length of the applied voltage, and / or the time interval between the two energization phases are determined. 17. The method of claim 17, characterized in that it is controlled.

前記加熱装置（６）によって、前記繊維材料（２）への前記パルス的熱供給のために前記電圧のパルス的印加が行われ、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１７又は請求項１８に記載の方法。 The heating device (6) performs a pulsed application of the voltage for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) performs the pulsed application of the fiber material (2). The method according to claim 17 or 18, wherein the pulsed heat supply is controlled depending on the detected motion information.

通電部の少なくとも１つの電気的パラメータが検出され、前記制御装置（１０）によって、前記繊維材料（２）の前記検出された電気的パラメータに依存して電圧の印加を制御することによって前記繊維材料（２）への前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項１２〜請求項１９のいずれか１項に記載の方法。 At least one electrical parameter of the energizing unit is detected, and the fiber material is controlled by the control device (10) to control the application of voltage depending on the detected electrical parameter of the fiber material (2). The method according to any one of claims 12 to 19, wherein the heat supply to (2) is controlled.