JP3430981B2 - プリフォームの成形方法 - Google Patents

プリフォームの成形方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ブレイダー装置
を用いて、複数層からなる筒状のプリフォームを成形す
るプリフォーム成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ブレイダー装置によって
複数層からなる筒状のプリフォームを成形するプリフォ
ーム成形方法が開発され提供されてきている。上記する
ような複数層からなる筒状のプリフォームを製造する場
合、層間の剥離、ズレなどの防止のために、プリフォー
ムに対して最終成形前にステッチ加工(ミシン縫い加
工)を行う必要がある。一方、筒状のプリフォームを組
成する場合には、組成のための芯となるマンドレル上に
プリフォームを組成するものであり、このプリフォーム
に対してステッチ加工を施す場合にあっては、マンドレ
ルを一旦抜き取って筒状のプリフォームとする必要があ
る。この時、マンドレルを一旦引き抜く際、プリフォー
ムの繊維配列が乱れることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、ブレイダー装置による複数層からなる筒状のプリフ
ォームの成形にあたって、プリフォームに対するステッ
チ加工に際してマンドレルを一旦引き抜く際、プリフォ
ームの繊維配列の乱れが生じないように、前記マンドレ
ルを引き抜く前にプリフォームを仮止めする工程を含め
たプリフォームの成形方法を提供しようとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記する目
的を達成するにあたって、具体的には、組成の芯となる
マンドレル上にブレイダーによって複数層からなる筒状
のプリフォームを組成するプリフォーム組成工程と、前
記プリフォームの各層間を仮止めするプリフォーム仮止
め工程と、前記プリフォームの組成芯となるマンドレル
を引き抜く脱型工程と、前記プリフォームに対してステ
ッチ加工を施すステッチング工程と、ステッチングした
プリフォームを最終製品に仕上げる成形工程とからなる
プリフォームの成形方法を構成するものである。
【0005】さらに、この発明では、前記プリフォーム
を、希釈した樹脂溶液により仮止めするようにしたプリ
フォームの成形方法を構成するものである。
【0006】さらに、この発明では、前記プリフォーム
を、粘着性フィルムにより仮止めするようにしたプリフ
ォームの成形方法を構成するものである。
【0007】さらにまた、この発明では、前記プリフォ
ームを、熱可塑性樹脂により仮止めするようにしたプリ
フォームの成形方法を構成するものでもある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明になるブレイダー
によるプリフォームの成形方法について、図面に示す具
体的な実施例にもとづいて詳細に説明する。図1は、こ
の発明になるブレイダーによる複数層でなる筒状のプリ
フォームの組成に関して、ブレイダー装置、ロボットア
ーム並びにステッチ加工のためのステッチ装置を含む全
体的な概要を示す概略的な側面図である。図2は、この
発明になるプリフォーム成形方法に適用されるブレイダ
ー装置の一例を示す概略的な正面図である。一方、図3
は、この発明になるブレイダーによるプリフォーム成形
方法のフローを示すブロック図であり、図4は、当該プ
リフォームに対してステッチ加工を施した状態の概要を
示す概略的な斜視図である。
【0009】一方、図5〜図8は、この発明になるブレ
イダーによるプリフォーム成形方法にあって、特に、マ
ンドレル引き抜き前、プリフォームに対する仮止めのた
めの異なる具体的な例を示すものであって、図5は、プ
リフォーム組成後に当該プリフォームを希釈した樹脂液
に含浸させる第1の具体例を概略的に示す側断面図であ
り、図6は、プリフォームの組成過程において各層毎に
組成表面に対して希釈した樹脂液を塗布する第2の具体
例を概略的に示す側断面図であり、図7は、予めマンド
レル上に粘着面を外向けにした粘着フィルムを貼り、且
つ最外層の組成表面に粘着面を内向きにした粘着フィル
ムを貼る第3の具体例を概略的に示す側断面図であり、
図8は、予めマンドレル上に熱可塑性樹脂を塗ってお
き、組成後に熱を加えて最内層を仮止めし、且つ、最外
層の組成表面に対して前記第2の具体例あるいは第3の
具体例を適用して最外層を仮止めする第4の具体例を概
略的に示す側断面図である。
【0010】まず、図1および図2にもとづき、ブレイ
ダーの一構成例について説明する。図1および図2にお
いて、ブレイダーBRは、ブレイダー本体Bbと多関節
のロボットハンド装置RHから構成されている。
【0011】前記ブレイダー本体Bbは、軸線が水平で
一側に開口eを有するほぼ円筒状の機台Fb内に配置さ
れた所定の曲率半径Rの曲面状の上板Uと、上板Uの周
方向に穿設された軌道に沿って走行するボビンキャリア
ーCと、ボビンキャリアーCを軌道に沿って走行させる
ための駆動装置Dと、糸条案内装置Gおよび中糸用また
は補強用ボビン支持装置Iとから構成されている。
【0012】そして、ボビンキャリアーCに載置された
ボビンからボビンの軸線方向に引き出される糸条Yが上
板Uのほぼ中心に集合し、また、ロボットハンド装置R
HにハンドリングされたマンドレルMの位置は、このマ
ンドレルM上に形成される組物の組み上げ点Pが上板U
の中心に位置するようになっている。ロボットハンド装
置RHは、マンドレルMを一次元、二次元あるいは三次
元的に位置制御することができる。
【0013】こうして、ボビンキャリアーCが駆動装置
Dによって軌道に沿って走行させられるとともに、マン
ドレルMの位置が前記ロボットハンド装置RHによって
制御され、その結果、多数の糸条Yが交錯し、また、必
要に応じて、機台FbにおけるフレームFb’にほぼ水
平に配置されたボビンキャリアーCから中糸用糸条y
が、軌道に沿って走行するボビンキャリアーCから巻き
戻され組み上げられる糸条Yに交絡することにより、ブ
レイディングが行われて、マンドレルM上に複数層から
なる筒状のプリフォームPFが組み上げられる。
【0014】ブレイディングによるプリフォーム作製が
完了した後、適当な切断手段によって糸条Yおよびyが
切断され、プリフォームPFを備えたマンドレルMは、
前記ロボットハンド装置RHによる搬出および反転動作
によって次段作業部所に受け渡される。
【0015】次に、上記するようなブレイダー本体Bb
およびロボットハンド装置RHから構成されるブレイダ
ーBRによるプリフォームPFの成形方法について図面
に基づいて詳細に説明する。
【0016】まず、この発明になるプリフォームの成形
方法は、基本的には、プリフォーム組成工程1、プリフ
ォーム仮止め工程2、マンドレルを引き抜く脱型工程
3、ステッチング工程4および仕上げ成形工程5とを含
むものからなっている。
【0017】前記プリフォーム組成工程1では、組成の
芯となるマンドレルM上にブレイダーBRによって複数
層(例えば、PF1 、PF2 、PF3 )からなる筒状の
プリフォームPFを組成する。このプリフォームPF
は、図1に示すように複数層であるため各層の層間ズレ
を防止する目的において、ステッチ装置Sによって図4
に示すようなステッチ6が形成される。この場合、前記
プリフォームPFは筒状であり、しかもマンドレルM上
に組成されているため、そのままではステッチ装置Sに
よるステッチング加工ができない。
【0018】そこで、この発明では、プリフォーム組成
工程の後、ステッチング工程前に、前記プリフォームの
各層間を仮止めするプリフォーム仮止め工程2および前
記プリフォームの組成芯となるマンドレルを引き抜く脱
型工程3が行われる。
【0019】特に、この発明にあって、プリフォーム仮
止め工程2は重要である。以下、前記プリフォームPF
を仮止めするための異なる4つの具体的な実施例につい
て、図5、図6、図7および図8に基づいて説明する。
【0020】第1の実施例になるプリフォームの仮止め
は、例えば、エポキシ樹脂を溶剤(アセトン)で希釈し
た希釈樹脂液Reを準備しておき、この希釈樹脂液Re
を、図5に示すようにマンドレルM上に組成されている
複数層からなる筒状のプリフォームPFに含浸させ、硬
化させてプリフォームの各層組成を仮止めする。
【0021】第2の実施例になるプリフォームの仮止め
は、上記する希釈樹脂液Re(エポキシ樹脂をアセトン
などの溶剤で希釈した希釈樹脂液)を準備しておき、こ
の希釈樹脂液Reを、図6に示すようにマンドレルM上
に組成されるプリフォームPFに対して、各層毎に組成
層表面に塗布してプリフォームの各層組成を仮止めす
る。
【0022】第3の実施例になるプリフォームの仮止め
は、プリフォームの組成前に、予めマンドレルM上に片
面だけ粘着性のある粘着性フィルムF1 を、粘着面を外
向きにして貼っておき、その上にプリフォームを組成
し、最外層のプリフォーム組成表面に対して、片面だけ
粘着性のある粘着性フィルムF2 を、粘着面を内向きに
して貼ってプリフォームの組成を仮止めする。
【0023】第4の実施例になるプリフォームの仮止め
は、プリフォームの組成前に、予めマンドレルM上に熱
可塑性樹脂RTPを塗布しておき、その上にプリフォーム
を組成し、最外層のプリフォーム組成表面に対して、希
釈樹脂液Reを塗布するか、あるいは片面だけ粘着性の
ある粘着性フィルムF2 を、粘着面を内向きにして貼る
かしてプリフォームの組成を仮止めする。
【0024】上記するいずれかの実施例によりプリフォ
ームPFを仮止めした後、プリフォーム組成の芯になっ
ているマンドレルMを引き抜く。この場合、前記プリフ
ォームPFは、前工程において仮止めされているので、
前記マンドレルMを引き抜く際、プリフォームPFの繊
維配列が乱れることがなくなる。
【0025】プリフォーム組成の芯になっているマンド
レルMを引き抜いた後、ステッチング工程4に移行す
る。前記ステッチング工程4は、図1に示すように組み
合わされたステッチ装置Sにより、例えば、図4に示す
ようにして前記プリフォームPFに対してステッチ6が
形成される。このステッチ6は、周方向に一定の間隔を
おいて、母線方向に沿って設けておけばよい。
【0026】前記ステッチング工程4の後、前記仮止め
工程において使用された樹脂を加熱して除去し、最終的
な成形工程5に移行する。前記最終的な成形工程5で
は、最終成形製品の形態に成形加工される。
【0027】
【発明の効果】以上の構成になるこの発明のプリフォー
ムの成形方法によれば、ブレイダーによる複数層からな
る筒状のプリフォームの成形にあたって、プリフォーム
に対してステッチング加工を行う場合、マンドレルを一
旦引き抜く前にプリフォームを仮止めする仮止め工程を
経てマンドレルを抜き取ってステッチ加工に供するよう
にしたことにより、マンドレルの抜き取り時にプリフォ
ームの繊維配列を確実に確保することができ、生産効率
の向上を図り得る点において極めて有効に作用するもの
といえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明になるブレイダーによる複数
層でなる筒状のプリフォームの組成に関して、ブレイダ
ー装置、ロボットアーム並びにステッチ加工のためのス
テッチ装置を含む全体的な概要を示す概略的な側面図で
ある。
【図2】図2は、この発明になるプリフォーム成形方法
に適用されるブレイダー装置の一例を示す概略的な正面
図である。
【図3】図3は、この発明になるブレイダーによるプリ
フォーム成形方法のフローを示すブロック図である。
【図4】図4は、当該プリフォームに対してステッチ加
工を施した状態の概要を示す概略的な斜視図である。
【図5】図5は、この発明になるブレイダーによるプリ
フォーム成形方法にあって、特に、マンドレル引き抜き
前、プリフォームに対する仮止めのための異なる具体的
な例を示すものであって、プリフォーム組成後に当該プ
リフォームを希釈した樹脂液に含浸させる第1の具体例
を概略的に示す側断面図である。
【図6】図6は、プリフォーム仮止めの第2の具体例を
示すものであって、プリフォームの組成過程において各
層毎に組成表面に対して希釈した樹脂液を塗布する具体
例を概略的に示す側断面図である。
【図7】図7は、プリフォーム仮止めの第3の具体例を
示すものであって、予めマンドレル上に粘着面を外向け
にした粘着フィルムを貼り、且つ最外層の組成表面に粘
着面を内向きにした粘着フィルムを貼る例を概略的に示
す側断面図である。
【図8】図8は、プリフォーム仮止めの第4の具体例を
示すものであって、予めマンドレル上に熱可塑性樹脂を
塗っておき、組成後に熱を加えて最内層を仮止めし、且
つ、最外層の組成表面に対して前記第2の具体例あるい
は第3の具体例を適用して最外層を仮止めする具体例を
概略的に示す側断面図である。
【符号の説明】
1 プリフォーム組成工程 2 プリフォーム仮止め工程 3 マンドレル脱型工程 4 ステッチング工程 5 仕上げ成形工程 6 ステッチ M マンドレル PF プリフォーム PF1 、PF2 、PF3 プリフォームの各層 S ステッチ装置 Re 希釈樹脂液 F1 、F2 粘着性フィルム RTP 熱可塑性樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−56660(JP,A) 特開 平9−169070(JP,A) 特開 平2−84589(JP,A) 特表 平8−509921(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 70/00 - 70/88

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 組成の芯となるマンドレル上にブレイダ
    ーによって複数層からなる筒状のプリフォームを組成す
    るプリフォーム組成工程と、前記プリフォームの各層間
    を仮止めするプリフォーム仮止め工程と、前記プリフォ
    ームの組成芯となるマンドレルを引き抜く脱型工程と、
    前記プリフォームに対してステッチ加工を施すステッチ
    ング工程と、ステッチングしたプリフォームを最終製品
    に仕上げる成形工程とからなることを特徴とするプリフ
    ォームの成形方法。
  2. 【請求項2】 前記プリフォームを、希釈した樹脂溶液
    により仮止めすることを特徴とする請求項1に記載のプ
    リフォームの成形方法。
  3. 【請求項3】 前記プリフォームを、粘着性フィルムに
    より仮止めすることを特徴とする請求項1に記載のプリ
    フォームの成形方法。
  4. 【請求項4】 前記プリフォームを、熱可塑性樹脂によ
    り仮止めすることを特徴とする請求項1に記載のプリフ
    ォームの成形方法。
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