JP6641315B2 - Cutting and separating device and manufacturing device for fiber-reinforced resin molded product - Google Patents

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Description

本発明は、裁断分離装置及び繊維強化樹脂成形体の製造装置に関し、特定的には、繊維と樹脂との混練物を裁断及び分離する裁断分離装置、及び、裁断された混練物を繊維強化樹脂成形体に製造する装置に関する。   The present invention relates to a cutting / separating apparatus and an apparatus for producing a fiber-reinforced resin molded product, and more specifically, to a cutting / separating apparatus for cutting and separating a kneaded material of fiber and resin, and a fiber-reinforced resin The present invention relates to an apparatus for producing a molded article.

繊維強化樹脂成形体は、例えば、混練装置で繊維と樹脂との混練物を製造し、裁断装置でこの混練物を裁断し、成形装置で裁断された混練物を成形することにより製造される。裁断装置は、例えば特開2016−112637号公報(特許文献1)に開示されている。具体的には特許文献1には、刃物移動機構の寸法を大きくすることなく裁断刃物にスイング動作をさせて、裁断刃物を速い速度で移動させる裁断装置が開示されている。   The fiber-reinforced resin molded body is manufactured by, for example, producing a kneaded product of a fiber and a resin with a kneading device, cutting the kneaded product with a cutting device, and molding the kneaded material cut with a molding device. The cutting device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-112637 (Patent Document 1). Specifically, Patent Literature 1 discloses a cutting device that moves a cutting blade at a high speed by swinging the cutting blade without increasing the size of the blade moving mechanism.

また繊維強化樹脂成形体ではなく、粘土や石鹸、かまぼこ等の練り製品や豆腐、酒粕、こんにゃくといった軟質固形状物を裁断する装置として、例えば特開昭60−148421号公報(特許文献2)に記載の技術が知られている。特許文献2の装置は、その第4図に示すように、上流側および下流側のベルトコンベアと、これらのベルトコンベア間に配置される切断器と、この切断スライドシャフトよりも上流側および下流側に配置されてベルトコンベアと向き合う複数の押さえローラとを備える。そしてこれらのベルトコンベアを流れてくる長尺な軟質固形状物を、上流側の押さえローラおよび下流側の押さえローラの双方で上方から押さえつつ、切断器のピアノ線を上下に動かして、長尺な軟質固形状物を切断するというものである。   Further, as an apparatus for cutting soft solids such as kneaded products such as clay, soap, and kamaboko, and tofu, sake lees, and konjac, not described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-148421 (Patent Document 2). The technology is known. As shown in FIG. 4, the apparatus disclosed in Patent Document 2 includes an upstream and downstream belt conveyor, a cutter disposed between the belt conveyors, and an upstream and downstream side of the cutting slide shaft. And a plurality of pressing rollers facing the belt conveyor. The piano wire of the cutter is moved up and down while holding the long soft solid material flowing through these belt conveyors from above with both the upstream pressing roller and the downstream pressing roller. It cuts soft soft solids.

特開2016−112637号公報JP 2016-112637 A 特開昭60−148421号公報JP-A-60-148421

しかし、上記従来のような裁断装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。すなわち樹脂の種類によっては、未だ硬化していない軟質状態において粘着質であるため、特許文献1の裁断刃物に繊維強化樹脂が付着してしまうという問題があった。特に、裁断された繊維強化樹脂が小さい程、裁断面が大きい程、裁断刃物に繊維強化樹脂が付着し易くなる。そうすると樹脂が前方へ移動しなくなり、製造ラインに支障を来たす。   However, the conventional cutting device has the following problems. That is, depending on the type of the resin, the resin is sticky in a soft state that has not yet been cured, and thus there is a problem that the fiber-reinforced resin adheres to the cutting blade of Patent Document 1. In particular, the smaller the cut fiber-reinforced resin and the larger the cut surface, the more easily the fiber-reinforced resin adheres to the cutting blade. Then, the resin does not move forward, which hinders the production line.

また特許文献2のピアノ線では、比較的軟質な材料しか切断できず、耐久性の問題がある。また、樹脂に含まれる繊維を裁断することができなかった。またピアノ線の上流側および下流側に、ベルトコンベアと向き合う複数の押さえローラを配置するため、粘着質の樹脂がベルトコンベアおよび押さえローラに付着してしまうという問題があった。そうすると樹脂が前方へ整然と移動しなくなり、製造ラインに支障を来たす。   Further, the piano wire of Patent Document 2 can cut only a relatively soft material, and has a problem of durability. Further, the fibers contained in the resin could not be cut. Further, since a plurality of pressing rollers facing the belt conveyor are arranged on the upstream side and the downstream side of the piano wire, there is a problem that an adhesive resin adheres to the belt conveyor and the pressing rollers. Then, the resin does not move forward orderly, which hinders the production line.

本発明は、上述の実情に鑑み、長尺な未硬化の繊維強化樹脂を裁断刃で裁断する際に、裁断後の繊維強化樹脂が裁断刃に付着する問題を解決することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to solve the problem that the cut fiber-reinforced resin adheres to the cutting blade when cutting a long uncured fiber-reinforced resin with the cutting blade.

この目的のため本発明による裁断分離装置は、繊維と樹脂との混練物を製造しこの混練
物を前方に向けて押し出す混練装置の吐出部に配置される裁断分離装置であって、上下方
向に進退動して下方位置で吐出部から押し出される混練物の前端領域を裁断して裁断混練
物を生成し上方位置で混練物から離れる裁断刃と、裁断混練物よりも上方かつ裁断刃より
も前方に配置されて下方位置から上方位置へ復帰する裁断刃に付着して上昇する裁断混練
物に線接触し、該裁断混練物を復帰中の裁断刃から剥がして落下させる戻し部とを備え、戻し部は混練物から上方に離隔して配置され混練物と接触しない。
For this purpose, the cutting / separating device according to the present invention is a cutting / separating device that is arranged at a discharge portion of a kneading device that produces a kneaded material of fiber and resin and pushes the kneaded material forward, and A cutting blade that moves forward and backward, cuts the front end region of the kneaded material extruded from the discharge portion at the lower position, generates a cut kneaded material, separates from the kneaded material at the upper position, and is above the cutting kneaded material and ahead of the cutting blade. disposed in line contact with the cut kneaded product to increase adhering to the cutting blade to return to the upper position from the lower position, and a return portion for dropping peeled from the cutting blade in return the cutting kneaded product return The portion is arranged upwardly separated from the kneaded material and does not come into contact with the kneaded material.

かかる本発明によれば、裁断後に裁断混練物が裁断刃に付着するという不都合を解決することができ、裁断混練物を整然と前方へ搬送することができる。なお混練物および裁断混練物は吐出部から押し出されて前方へ移動するが、好ましくは混練物および裁断混練物の搬送を容易にする搬送手段を備えるとよい。   According to the present invention, it is possible to solve the problem that the cut and kneaded material adheres to the cutting blade after cutting, and the cut and kneaded material can be conveyed orderly forward. Note that the kneaded material and the cut kneaded material are pushed out of the discharge unit and move forward. However, it is preferable to provide a conveying unit that facilitates the conveyance of the kneaded material and the cut kneaded material.

本発明の一実施形態として戻し部は、裁断混練物の上面に当接するローラと、裁断混練物の幅方向に延びてローラを枢支する枢軸と、枢軸を支持するブラケットを含む。これによりローラは自由な回動を許容されて、裁断混練物は自重でローラから容易に外れることができる。他の実施形態としてローラに代えて下向きの稜角を有する断面多角形の筒を含んでもよい。他の実施形態としてローラあるいは筒は、回転しないようにブラケットに固定されていてもよい。いずれにせよ戻し部は、裁断混練物に向かって下向きに膨出する形状の曲面を有すればよい。かかる戻し部として例えば、裁断混練物の幅方向に延びる断面半円形の棒状体がある。   As one embodiment of the present invention, the return portion includes a roller abutting on the upper surface of the cut and kneaded material, a pivot extending in the width direction of the cut and kneaded material to pivotally support the roller, and a bracket for supporting the pivot. This allows the roller to freely rotate, and the cut and kneaded material can be easily removed from the roller by its own weight. As another embodiment, a cylinder having a polygonal cross section having a downward ridge angle may be included instead of the roller. In another embodiment, the roller or the cylinder may be fixed to a bracket so as not to rotate. In any case, the return portion may have a curved surface that swells downward toward the cut and kneaded material. As such a return portion, for example, there is a bar having a semicircular cross section extending in the width direction of the cut and kneaded material.

本発明の好ましい実施形態として、ブラケットは枢軸の上下方向位置を調整可能である。かかる実施形態によればローラは、吐出部から押し出される混練物の上下方向寸法に応じ、ローラと混練物の間で適切な上下方向隙間を確保するように、保持される他の実施形態として、ローラの上下方向位置は固定されてもよい。   In a preferred embodiment of the present invention, the bracket has an adjustable vertical position of the pivot. According to such an embodiment, according to another embodiment, the roller is held so as to secure an appropriate vertical gap between the roller and the kneaded material according to the vertical dimension of the kneaded material extruded from the discharge unit. The vertical position of the roller may be fixed.

本発明のさらに好ましい実施形態として裁断分離装置は、裁断刃の表面を被覆するフッ素コーティングを有する。かかる実施形態によれば、混練物および裁断混練物が裁断刃に付着し難くし、たとえ付着しても外れ易くされる。より好ましくは、ローラの外周面を被覆するフッ素コーティングを有するとよい。   As a further preferred embodiment of the present invention, the cutting and separating apparatus has a fluorine coating covering the surface of the cutting blade. According to this embodiment, the kneaded material and the cut kneaded material are less likely to adhere to the cutting blade, and even if adhered, are more likely to come off. More preferably, it has a fluorine coating covering the outer peripheral surface of the roller.

本発明のさらに好ましい実施形態として裁断分離装置は、裁断刃よりも後方に配置されて、混練物を下方から支持して前方に移動させる第1のコンベアと、裁断刃よりも前方に配置されて、裁断混練物を下方から支持して前方に移動させる第2のコンベアをさらに備える。かかる実施形態によれば、混練物および裁断混練物を変形させることなく速やかに前方へ搬送させることができる。他の実施形態として、コンベア以外の搬送手段、例えばフリーローラや、すべり台のような傾斜面等を有してもよい。   As a further preferred embodiment of the present invention, the cutting and separating device is disposed behind the cutting blade, and a first conveyor that supports the kneaded material from below and moves forward, and is disposed before the cutting blade. And a second conveyor for supporting the cut and kneaded material from below and moving it forward. According to this embodiment, the kneaded material and the cut kneaded material can be quickly conveyed forward without being deformed. As another embodiment, a conveying means other than the conveyor, for example, a free roller or an inclined surface such as a slide may be provided.

戻し部は裁断刃よりも前方のみに設置されてもよいが、好ましくは混練物よりも上方かつ裁断刃よりも後方に配置されて、下方位置から上方位置へ復帰する裁断刃に付着して上昇する混練物に線接触し、該混練物を復帰中の裁断刃から剥がして落下させる第2の戻し部をさらに備えるとよい。かかる実施形態によれば混練物が裁断刃に付着するという不都合を解決することができ、混練物を整然と前方へ搬送することができる。   The return portion may be provided only in front of the cutting blade, but is preferably disposed above the kneaded material and behind the cutting blade, and is attached to the cutting blade that returns from the lower position to the upper position and rises. It is preferable to further include a second return portion that comes into line contact with the kneaded material to be peeled off, and peels off the kneaded material from the returning cutting blade and drops the kneaded material. According to this embodiment, the inconvenience that the kneaded material adheres to the cutting blade can be solved, and the kneaded material can be conveyed orderly forward.

本発明の繊維強化樹脂成形体の製造装置は、繊維と樹脂との混練物を製造して該混練物を吐出する混練装置と、上述した裁断分離装置と、裁断混練物を成形する成形装置と、裁断混練物を裁断分離装置から成形装置の成形型に搬送する搬送装置とを備える。かかる本発明の繊維強化樹脂成形体の製造装置によれば、裁断分離装置の裁断部で混練装置から押し出された混練物を、成形する形状に応じて適切に裁断できる。また、裁断分離装置において切断された混練物を成形装置の成形型内に適切に配置できるので、適切な形状の繊維強化樹脂成形体を製造できる。したがって、本発明の繊維強化樹脂成形体の製造装置は、製造する形状の制約を低減できる。   The manufacturing apparatus of the fiber-reinforced resin molded body of the present invention is a kneading apparatus that produces a kneaded product of fibers and resin and discharges the kneaded material, the above-described cutting / separating apparatus, and a forming apparatus that forms the cut and kneaded material. And a conveying device for conveying the cut and kneaded material from the cutting and separating device to the molding die of the molding device. According to the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product of the present invention, the kneaded material extruded from the kneading device at the cutting section of the cutting / separating device can be appropriately cut in accordance with the shape to be molded. Further, the kneaded material cut in the cutting / separating device can be appropriately arranged in the molding die of the molding device, so that a fiber-reinforced resin molded product having an appropriate shape can be manufactured. Therefore, the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin molded article of the present invention can reduce restrictions on the shape to be manufactured.

本発明の繊維強化樹脂成形体の製造装置において好ましくは、裁断分離装置は、搬送装置を含んでいる。裁断分離装置の裁断部で裁断された混練物を成形装置に速やかに移動させることができる。このため、効率よく繊維強化樹脂成形体を製造することができる。   In the apparatus for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present invention, preferably, the cutting and separating apparatus includes a transfer device. The kneaded material cut in the cutting section of the cutting / separating device can be promptly moved to the forming device. For this reason, a fiber-reinforced resin molding can be efficiently manufactured.

本発明の裁断分離装置によれば、混練物を前方へ整然と移動させることができる。また、本発明の繊維強化樹脂成形体の製造装置は、製造する形状の制約を低減できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the cutting-separation apparatus of this invention, a kneaded material can be moved orderly forward. Moreover, the manufacturing apparatus of the fiber reinforced resin molded article of the present invention can reduce the restriction on the shape to be manufactured.

本発明の実施の形態における繊維強化樹脂成形体の製造装置を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the manufacturing apparatus of the fiber reinforced resin molded body in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における裁断分離装置を模式的に示す断面図であり、裁断刃が上方位置にされた状態を表す。It is sectional drawing which shows typically the cutting and separating apparatus in embodiment of this invention, and the state in which the cutting blade was set to the upper position is shown. 裁断刃が下方位置まで下降した形態における裁断分離装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cutting-separation apparatus in the form which the cutting blade fell to the lower position. 裁断刃が下方位置から上昇する途中形態における裁断分離装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cutting-separation apparatus in the form in which a cutting blade is rising from a lower position. 裁断刃が図4からさらに上昇する途中形態における裁断分離装置を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating the cutting / separating device in a state where the cutting blade is further raised from FIG. 4. 本発明の実施の形態における裁断分離装置を模式的に示す平面図である。It is a top view showing typically the cutting separation device in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における裁断分離装置を模式的に示し、図6における矢印Rの方から見たときの正面図である。FIG. 7 is a front view schematically showing the cutting and separating apparatus according to the embodiment of the present invention, as viewed from an arrow R in FIG. 6. 本発明の実施の形態における裁断分離装置の構成要素である把持部及び移送部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the grip part and the transfer part which are the components of the cutting-separation apparatus in embodiment of this invention. 裁断刃の刃先部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the cutting-edge part of a cutting blade.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。また、本明細書において、原料が導入される方を上流側及び後方(図1〜図6において紙面左側)とし、原料が排出される方を下流側、押し出し方向、及び前方(図1〜図6において紙面右側)とする。また上下流方向を前後方向とする。また上下流方向を横断する幅方向を左右方向とする。また幅方向内側を内方とし、幅方向外側を外方とする。図1に示すように、本実施の形態の繊維強化樹脂成形体の製造装置1は、混練装置2と、裁断分離装置100と、搬送装置3と、成形装置4とを備えている。混練装置2は、樹脂と繊維との混練物を製造し、混練物を吐出する。裁断分離装置100は、吐出部から押し出された混練物を裁断して、裁断混練物を生成する。搬送装置3は、裁断混練物を成形装置4に搬送する。成形装置4は、裁断混練物を成形して、繊維強化樹脂成形体を製造する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated. In this specification, the direction in which the raw material is introduced is defined as the upstream side and the rear side (the left side in FIG. 1 to FIG. 6), and the direction in which the raw material is discharged is defined as the downstream side, the extrusion direction, and the front side (see FIG. 6 on the right side of the drawing). In addition, the upstream and downstream directions are defined as front and rear directions. The width direction crossing the upstream and downstream directions is defined as the left-right direction. Further, the inside in the width direction is set to the inside, and the outside in the width direction is set to the outside. As shown in FIG. 1, a manufacturing apparatus 1 for a fiber-reinforced resin molded body according to the present embodiment includes a kneading apparatus 2, a cutting and separating apparatus 100, a conveying apparatus 3, and a forming apparatus 4. The kneading device 2 produces a kneaded material of resin and fiber, and discharges the kneaded material. The cutting / separating device 100 cuts the kneaded material extruded from the discharge unit to generate a cut kneaded material. The transport device 3 transports the cut and kneaded material to the molding device 4. The molding device 4 produces the fiber-reinforced resin molded body by molding the cut and kneaded material.

<混練装置>
混練装置2は、LFT−D法により、熱可塑性樹脂に繊維が混入されてなる成形体材料としての混練物を製造する装置である。つまり、熱可塑性樹脂と複数本の連続した繊維の束とを導入し、繊維を裁断しながら開繊させ、樹脂と繊維とを混練して混練物を生成する。熱可塑性樹脂及び繊維は特に限定されないが、熱可塑性樹脂はポリアミド樹脂であることが好ましく、繊維はガラス繊維、炭素繊維などであることが好ましい。炭素繊維を用いた場合には、製造装置1において熱可塑性CFRP(炭素繊維強化プラスチック:Carbon
Fiber Reinforced Plastics)成形体が製造される。
<Kneading device>
The kneading apparatus 2 is an apparatus that manufactures a kneaded material as a molding material obtained by mixing fibers into a thermoplastic resin by the LFT-D method. That is, a thermoplastic resin and a bundle of a plurality of continuous fibers are introduced, the fibers are opened while being cut, and the resin and the fibers are kneaded to produce a kneaded material. The thermoplastic resin and the fiber are not particularly limited, but the thermoplastic resin is preferably a polyamide resin, and the fiber is preferably glass fiber, carbon fiber, or the like. When carbon fibers are used, the thermoplastic CFRP (carbon fiber reinforced plastic: Carbon
Fiber Reinforced Plastics) moldings are produced.

混練装置2は、第1混練機10と、第2混練機20と、繊維供給部30とを含んでいる。第1混練機10は、熱可塑性樹脂と繊維とを混練する。第2混練機20は、第1混練機10に導入される熱可塑性樹脂を、第1混練機10内での繊維との混練に先立って、混練・溶融する。繊維供給部30は、第1混練機10に繊維を供給する。   The kneading device 2 includes a first kneader 10, a second kneader 20, and a fiber supply unit 30. The first kneading machine 10 kneads the thermoplastic resin and the fibers. The second kneader 20 kneads and melts the thermoplastic resin introduced into the first kneader 10 prior to kneading with the fibers in the first kneader 10. The fiber supply unit 30 supplies fibers to the first kneader 10.

第1混練機10は、混練軸11と、シリンダー12と、駆動部13aと、減速機13bと、堰体14と、ダイ15とを含んでいる。   The first kneading machine 10 includes a kneading shaft 11, a cylinder 12, a driving unit 13a, a speed reducer 13b, a weir body 14, and a die 15.

混練軸11は、スクリュー11aと、回転軸11bとを有している。第1混練機10は、1本の混練軸11を有する単軸混練機であってもよく、複数本の混練軸11を含む多軸混練機であってもよいが、本実施の形態では、互いに並列に配置された2本の混練軸11を含んだ2軸混練機としている。2本の回転軸11bの回転方向は同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。   The kneading shaft 11 has a screw 11a and a rotating shaft 11b. The first kneader 10 may be a single-screw kneader having one kneading shaft 11 or a multi-shaft kneader including a plurality of kneading shafts 11, but in the present embodiment, The twin kneader includes two kneading shafts 11 arranged in parallel with each other. The rotation directions of the two rotation shafts 11b may be the same or different.

この2本の混練軸11を内部に収容するようにシリンダー12が設けられている。シリンダー12と混練軸11との隙間は、熱可塑性樹脂及び/または繊維が通過する流路となる。シリンダー12は、第2混練機20から供給される熱可塑性樹脂を第1混練機10内に導入するための樹脂供給口12aと、繊維供給部30から供給される複数本の連続した繊維を第1混練機10内に導入するための繊維供給口12bとを有している。繊維供給口12bには、導入される連続した繊維を切断するための部材が設けられてもよいが、本実施の形態ではそのような部材は省略されており、繊維供給部30から導入される連続した繊維をそのまま第1混練機10内へ送る。   A cylinder 12 is provided to house the two kneading shafts 11 therein. The gap between the cylinder 12 and the kneading shaft 11 serves as a flow path through which the thermoplastic resin and / or the fibers pass. The cylinder 12 has a resin supply port 12 a for introducing the thermoplastic resin supplied from the second kneader 20 into the first kneader 10, and a plurality of continuous fibers supplied from the fiber supply unit 30. And a fiber supply port 12b for introduction into the kneader 10. A member for cutting the continuous fiber to be introduced may be provided in the fiber supply port 12b, but such a member is omitted in the present embodiment, and the fiber is introduced from the fiber supply unit 30. The continuous fiber is directly sent into the first kneader 10.

混練軸11の一方(上流側)の軸端には、混練軸11にトルクを分配する減速機13bを経由して駆動部13aが接続されている。減速機13bは、2本の混練軸11を所定の回転速度で同期させて回転させる。   A drive unit 13a is connected to one (upstream) shaft end of the kneading shaft 11 via a speed reducer 13b that distributes torque to the kneading shaft 11. The speed reducer 13b rotates the two kneading shafts 11 synchronously at a predetermined rotation speed.

混練軸11の他方(下流側)の軸端側には、堰体14が接続されている。堰体14は、ブレーカープレートと中間軸受とを兼用でき、流路と交差する方向に延びるように配置されているので、熱可塑性樹脂と繊維との混練物に背圧を与える。   A dam 14 is connected to the other (downstream) shaft end of the kneading shaft 11. Since the weir 14 can serve both as a breaker plate and an intermediate bearing and is arranged so as to extend in a direction intersecting with the flow path, it applies a back pressure to the kneaded product of the thermoplastic resin and the fiber.

堰体14は、混練物の流路となる開口部を有している。本実施の形態の堰体14は、2本の混練軸11のスクリュー11aのそれぞれの回転方向に沿う円弧状の開口部を複数有している。開口部は、混練軸11ごとに対応して設けられている。   The weir 14 has an opening serving as a flow path for the kneaded material. The dam body 14 of the present embodiment has a plurality of arc-shaped openings along the respective rotation directions of the screws 11a of the two kneading shafts 11. The opening is provided corresponding to each kneading shaft 11.

この堰体14においてスクリュー11aと反対側には、ダイ15が設けられている。ダイ15は、混練物を排出する吐出部15aを有している。   A die 15 is provided on the opposite side of the weir body 14 from the screw 11a. The die 15 has a discharge unit 15a for discharging the kneaded material.

第2混練機20は、上述した第1混練機10のシリンダー12の樹脂供給口12aに導入される熱可塑性樹脂を予め溶融するものであって、スクリュー21aおよび回転軸21bを有する混練軸21と、シリンダー22と、駆動部23aと、減速機23bと、ホッパー24とを含んでいる。第2混練機20は、1本の混練軸21を有する単軸混練機であってもよく、複数本の混練軸21を含む多軸混練機であってもよい。混練軸21は、スクリュー21aのみが回転軸21bに組み込まれていてもよく、回転軸21bの中間部にはスクリューに代えてパドルが組み込まれていてもよい。シリンダー22は、溶融された熱可塑性樹脂を第1混練機10に供給する吐出部22aを有している。駆動部23a及び減速機23bは、混練軸21を所定の回転速度で回転させる。ホッパー24は、混練軸21とシリンダー22との間で混練される熱可塑性樹脂の原料25を受ける。   The second kneader 20 melts the thermoplastic resin introduced into the resin supply port 12a of the cylinder 12 of the first kneader 10 in advance, and includes a kneading shaft 21 having a screw 21a and a rotating shaft 21b. , A cylinder 22, a driving unit 23a, a speed reducer 23b, and a hopper 24. The second kneader 20 may be a single-axis kneader having one kneading shaft 21 or a multi-axis kneader including a plurality of kneading shafts 21. In the kneading shaft 21, only the screw 21a may be incorporated in the rotating shaft 21b, or a paddle may be incorporated in the middle part of the rotating shaft 21b instead of the screw. The cylinder 22 has a discharge unit 22a that supplies the melted thermoplastic resin to the first kneader 10. The drive unit 23a and the speed reducer 23b rotate the kneading shaft 21 at a predetermined rotation speed. The hopper 24 receives a raw material 25 of the thermoplastic resin kneaded between the kneading shaft 21 and the cylinder 22.

繊維供給部30は、上述した第1混練機10のシリンダー12の繊維供給口12bに導入される繊維原料32を供給する。繊維供給部30は、複数本の連続する繊維の束が巻回された繊維原料32を載置する載置部31を含んでいる。載置部31は、繊維原料32から繊維の束の先端を取り出し、第1混練機10のシリンダー12の繊維供給口12bに導入するための第1及び第2案内部31a、31bを有している。   The fiber supply unit 30 supplies the fiber raw material 32 introduced into the fiber supply port 12b of the cylinder 12 of the first kneader 10 described above. The fiber supply unit 30 includes a placement unit 31 on which a fiber raw material 32 around which a bundle of a plurality of continuous fibers is wound is placed. The placing section 31 has first and second guide sections 31a and 31b for taking out the leading end of the fiber bundle from the fiber raw material 32 and introducing it to the fiber supply port 12b of the cylinder 12 of the first kneader 10. I have.

<裁断分離装置>
図1に示すように、裁断分離装置100は、混練物を前方に向けて押し出す混練装置2の吐出部15aと向き合うように配置されている。裁断分離装置100は、混練装置2の吐出部15aから押し出された連続する混練物K1を、成形装置4の成形型50に投入する非連続的な裁断混練物K2に変えるためのものである。主に図2〜図6を参照して、本実施の形態の裁断分離装置100について説明する。
<Cutting and separating device>
As shown in FIG. 1, the cutting and separating apparatus 100 is disposed so as to face the discharge section 15a of the kneading apparatus 2 that pushes the kneaded material forward. The cutting / separating device 100 is for converting the continuous kneaded material K1 extruded from the discharge portion 15a of the kneading device 2 into a discontinuous kneaded material K2 to be charged into the molding die 50 of the molding device 4. The cutting and separating apparatus 100 according to the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS.

裁断分離装置100は、裁断部110と、把持部120と、移送部130と、コンベア140と、戻し部150とを含んでいる。   The cutting and separating apparatus 100 includes a cutting unit 110, a gripping unit 120, a transfer unit 130, a conveyor 140, and a return unit 150.

裁断部110は、吐出部15aから押し出された混練物K1の前端領域を裁断して、裁断混練物K2を生成する。裁断混練物K2は、後述する成形装置4の成形型50に投入されるので、成形型50のキャビティに適するサイズ及び重量に切断されたものである。裁断部110は、混練物を裁断する裁断刃111と、この裁断刃111の裁断動作を駆動および制御する制御部112とを有している。   The cutting unit 110 cuts the front end region of the kneaded material K1 extruded from the discharge unit 15a to generate a cut kneaded material K2. Since the cut and kneaded material K2 is put into a molding die 50 of the molding device 4 described later, it is cut into a size and weight suitable for the cavity of the molding die 50. The cutting unit 110 has a cutting blade 111 for cutting the kneaded material, and a control unit 112 for driving and controlling the cutting operation of the cutting blade 111.

裁断刃111は、吐出部15aから押し出されて前方に移動する長尺の混練物K1を、裁断する。この裁断刃111は、吐出部15aから押し出される混練物K1の上方に配置され、混練物K1よりも上方の上方位置(図2)から混練物K1と同じ高さになる下方位置(図3)まで進動(下降)することにより、混練物K1を裁断する。また下方位置(図3)から上方位置(図2)まで退動(上昇)し、上方位置(図2)に復帰することにより、次の裁断を準備する。   The cutting blade 111 cuts the long kneaded material K1 that is pushed out of the discharge unit 15a and moves forward. The cutting blade 111 is disposed above the kneaded material K1 extruded from the discharge portion 15a, and from the upper position (FIG. 2) above the kneaded material K1 to the lower position (FIG. 3) at the same height as the kneaded material K1. The kneaded material K1 is cut by advancing (falling) to it. Further, by retreating (upward) from the lower position (FIG. 3) to the upper position (FIG. 2) and returning to the upper position (FIG. 2), the next cutting is prepared.

裁断刃111は、包丁の如き板状であり、下流側の前面111fおよび上流側の後面111bまで厚み一定の刀身111cと、刀身111cから下向きに尖っている刃先部111dとを有する。前面111fおよび後面111bは裁断刃111の進退動方向と略平行な平坦面である。上下流方向と直交するように左右方向に延びる刃先部111dは、水平よりも、一方が高く他方が低くなるよう傾斜していることが好ましい。これにより刃先部111dは混練物K1に容易に貫入する。   The cutting blade 111 has a plate shape like a kitchen knife, and has a blade 111c having a constant thickness up to a front surface 111f on the downstream side and a rear surface 111b on the upstream side, and a cutting edge 111d that is pointed downward from the blade 111c. The front surface 111f and the rear surface 111b are flat surfaces substantially parallel to the direction in which the cutting blade 111 moves forward and backward. The cutting edge 111d extending in the left-right direction so as to be orthogonal to the upstream and downstream directions is preferably inclined so that one is higher and the other is lower than horizontal. Thereby, the cutting edge portion 111d easily penetrates the kneaded material K1.

刃先部111dは裁断刃111の下縁に設けられる片刃であって、刃先部111dの後面111bは、刀身111cおよび刃先部111dに共通する平坦面とされる。刃先部111dの刃面111gは、前方へ指向するとともに裁断刃111の進退動方向に対して傾斜している。図9は裁断刃111の刃先部111dを示す拡大図である。水平面に対する刃面111gの刃角θは、10°以上35°以下の範囲に含まれる所定値である。なお刃角θが10°未満の場合、混練物K1を切断し難くなってしまう。また刃角θが35°を超える場合、刃先部111dの耐久性が悪化する。裁断刃111の上流側の後面111bには、混練物K1の熱融着を防止するように表面処理されている。また下流側の前面111fおよび刃面111gにも表面処理されることが好ましい。この表面処理は例えばフッ素コーティングである。   The cutting edge 111d is a single blade provided on the lower edge of the cutting blade 111, and the rear surface 111b of the cutting edge 111d is a flat surface common to the blade 111c and the cutting edge 111d. The blade surface 111g of the blade edge portion 111d is directed forward and is inclined with respect to the direction in which the cutting blade 111 moves forward and backward. FIG. 9 is an enlarged view showing a cutting edge 111d of the cutting blade 111. The blade angle θ of the blade surface 111g with respect to the horizontal plane is a predetermined value included in a range from 10 ° to 35 °. If the blade angle θ is less than 10 °, it becomes difficult to cut the kneaded material K1. When the blade angle θ exceeds 35 °, the durability of the blade tip 111d deteriorates. The rear surface 111b on the upstream side of the cutting blade 111 is subjected to a surface treatment so as to prevent the thermal fusion of the kneaded material K1. Further, it is preferable that the front surface 111f and the blade surface 111g on the downstream side are also surface-treated. This surface treatment is, for example, a fluorine coating.

図2に表される制御部112は、裁断刃111の進退動を制御する。制御部112は、前方に押し出される混練物K1に対して直交するように裁断刃111を移動させる。あるいは図示しない変形例として混練物K1の押し出し方向に対して傾斜するように裁断刃111を移動させてもよい。このような裁断刃111の進退動を補助するために、バネなどを利用してもよい。制御部112は、例えば、サーボモータ制御装置である。   The control unit 112 illustrated in FIG. 2 controls the advance and retreat of the cutting blade 111. The control unit 112 moves the cutting blade 111 so as to be orthogonal to the kneaded material K1 pushed forward. Alternatively, as a modified example (not shown), the cutting blade 111 may be moved so as to be inclined with respect to the extrusion direction of the kneaded material K1. A spring or the like may be used to assist the cutting blade 111 in moving forward and backward. The control unit 112 is, for example, a servo motor control device.

また、裁断される混練物K1中の繊維長を混練装置2で短くした場合には、切断の確実性を高めるために、裁断前の混練物K1の同じ位置に、裁断刃111が複数回進退動されるように(複数度切りアクション)制御してもよい。このような混練物K1の同じ位置での複数回の裁断を実現するために、例えば、第1コンベア141を停止させる。このような複数度切りアクションは、効率の観点から2度切りアクションであることが好ましい。なお、裁断部110には、裁断刃111を保持する部材(図示せず)が設けられてもよい。また、裁断刃111を下方で支持するための受け板(図示せず)が設けられてもよい。   Further, when the fiber length in the kneaded material K1 to be cut is shortened by the kneading device 2, the cutting blade 111 advances and retreats to the same position of the kneaded material K1 before cutting a plurality of times in order to increase the reliability of cutting. It may be controlled so as to be moved (multiple cut actions). In order to realize such a plurality of cuts of the kneaded material K1 at the same position, for example, the first conveyor 141 is stopped. Such a multiple cut action is preferably a double cut action from the viewpoint of efficiency. The cutting unit 110 may be provided with a member (not shown) for holding the cutting blade 111. Further, a receiving plate (not shown) for supporting the cutting blade 111 below may be provided.

戻し部150は、裁断刃111の前方に隣り合って配置される。戻し部150と裁断刃111の間には隙間がある。また戻し部150は、裁断混練物K2(および混練物K1)よりも上方に配置され、通常は裁断混練物K2(および混練物K1)と接触しない。ただし混練物K1を裁断する際に裁断混練物K2が裁断刃111に付着して持ち上がると、戻し部150は裁断混練物K2に線接触し、裁断混練物K2を下方に落として元の位置に戻す。   The return portion 150 is disposed adjacent to and in front of the cutting blade 111. There is a gap between the return portion 150 and the cutting blade 111. The return section 150 is disposed above the cut and kneaded material K2 (and the kneaded material K1), and does not normally come into contact with the cut and kneaded material K2 (and the kneaded material K1). However, when the cut and kneaded material K2 adheres to the cutting blade 111 and is lifted when the kneaded material K1 is cut, the return portion 150 comes into line contact with the cut and kneaded material K2, drops the cut and kneaded material K2, and returns to the original position. return.

戻し部150は、ローラ151、枢軸152、およびブラケット153を有する。ローラ151は、混練物K1の幅方向、つまり押し出し方向と交差する方向、に延びる円筒体である。枢軸152は、ローラ151の中心孔を貫通するシャフトである。ブラケット153は枢軸152の両端と連結して、ローラ151および枢軸152を支持する。またブラケット153は、ローラ151および枢軸152の上下方向位置を適宜調整可能である。これによりローラ151は、吐出部15aから押し出される混練物K1の上下方向寸法に対応する上下方向位置に調整されて保持される。ローラ151の外周面は表面処理されることが好ましい。この表面処理は例えばフッ素コーティングである。   The return section 150 has a roller 151, a pivot 152, and a bracket 153. The roller 151 is a cylindrical body that extends in the width direction of the kneaded material K1, that is, in the direction that intersects the extrusion direction. The pivot 152 is a shaft that passes through the center hole of the roller 151. The bracket 153 is connected to both ends of the pivot 152 to support the roller 151 and the pivot 152. Further, the bracket 153 can appropriately adjust the vertical position of the roller 151 and the pivot 152. Thereby, the roller 151 is adjusted and held at the vertical position corresponding to the vertical dimension of the kneaded material K1 extruded from the discharge unit 15a. The outer peripheral surface of the roller 151 is preferably subjected to a surface treatment. This surface treatment is, for example, a fluorine coating.

なお図示しない変形例として、ローラ151を円柱体として、該円柱体の両端面をピボットで回転自在に支持してもよい。ローラ151は裁断混練物K2と線接触する間に上下方向に移動する必要がない。線接触による接触面積は小さく、裁断混練物K2の接着力が小さいためである。ローラ151は若干の回動を許容されることにより、裁断混練物K2はローラ151から容易に外れ、自重で落下する。また図示しない変形例としてローラ151は回動不能に支持されてもよい。   As a modified example (not shown), the roller 151 may be a cylindrical body, and both end faces of the cylindrical body may be pivotally supported by a pivot. The roller 151 does not need to move in the vertical direction while in linear contact with the cut and kneaded material K2. This is because the contact area due to the line contact is small and the adhesive strength of the cut and kneaded material K2 is small. Since the roller 151 is allowed to rotate slightly, the cut and kneaded material K2 easily comes off the roller 151 and falls under its own weight. Further, as a modified example (not shown), the roller 151 may be supported so as not to rotate.

把持部120は、混練物K1が裁断部110で裁断されて裁断混練物K2が生成される位置で、当該裁断混練物K2を把持する。把持部120は、裁断混練物K2の両側方を把持する。換言すると、把持部120は、裁断混練物K2の移動方向と交差(本実施の形態では直交)する両側を挟むように把持する。さらに換言すると、把持部120は、裁断混練物K2において移送部130による把持部120の移動方向と交差する両側面に突き刺さる。   The holding unit 120 holds the cut and kneaded material K2 at a position where the kneaded material K1 is cut by the cutting unit 110 to generate the cut and kneaded material K2. The gripper 120 grips both sides of the cut and kneaded material K2. In other words, the gripper 120 grips both sides that intersect (orthogonal in the present embodiment) the moving direction of the cut and kneaded material K2. In other words, the gripper 120 pierces both sides of the cut and kneaded material K2 that intersect with the moving direction of the gripper 120 by the transfer unit 130.

本実施の形態では、把持部120は、混練物K1から裁断された裁断混練物K2を両側から掴むように構成されている。具体的には、把持部120は、吐出部15aから吐出される混練物の両外側にそれぞれ配置されるとともに、内方に向けて突出する突起部121と突起部121を内方及び外方、すなわち左右(横)方向に移動させる往復手段122を含んでいる。   In the present embodiment, the gripper 120 is configured to grip the cut and kneaded material K2 cut from the kneaded material K1 from both sides. Specifically, the gripping portions 120 are respectively disposed on both outer sides of the kneaded material discharged from the discharge portion 15a, and the protrusions 121 and the protrusions 121 protruding inward are formed inside and outside, That is, it includes a reciprocating means 122 for moving in the left-right (lateral) direction.

往復手段122は、突起部121に連結されている。往復手段122は、突起部121を裁断混練物に刺し込むために突起部121を内方に移動させるとともに、裁断混練物に刺し込まれた突起部121を外方に移動させて裁断混練物から外す。往復手段122は特に限定されず、その動力源は特に限定されないが、例えば、エアー、油圧、電気などである。   The reciprocating means 122 is connected to the protrusion 121. The reciprocating means 122 moves the protrusion 121 inward in order to stab the protrusion 121 into the cut and kneaded material, and moves the protrusion 121 inserted into the cut and kneaded material outward to remove the cut and kneaded material. remove. The reciprocating means 122 is not particularly limited, and its power source is not particularly limited, and is, for example, air, hydraulic pressure, electricity, or the like.

1対の突起部121は、互いに向き合うフォーク状あるいは剣山状の細く尖った針状突起を有し、往復手段122によって互いに近づいたり離れたりするよう同時に進退動する。1対の突起部121が内方(図7に示す矢印の方向)に移動されると、混練物に刺し込まれる。突起部121は、混練物K2の熱融着を防止するように表面処理されている。この表面処理は例えばフッ素コーティングである。   The pair of protrusions 121 have fork-like or sword-like thin, sharp needle-like protrusions facing each other, and are simultaneously moved forward and backward by the reciprocating means 122 so as to approach and move away from each other. When the pair of protrusions 121 are moved inward (in the direction of the arrow shown in FIG. 7), they are stabbed into the kneaded material. The protrusions 121 are surface-treated so as to prevent the thermal fusion of the kneaded material K2. This surface treatment is, for example, a fluorine coating.

移送部(ガイド)130は、把持部120を前方に向けて移動させて、裁断後の混練物K2を裁断前の混練物K1と分離する。移送部130は、前後方向に把持部120を移動させる往復手段133を含んでいる。つまり、移送部130により、把持部120は前後方向の往復移動が可能に構成されている。図6では、移送部130は、第2コンベア142と第3コンベア143との間を把持部120が往復するように把持部120を移動させる。   The transfer unit (guide) 130 moves the gripping unit 120 forward to separate the kneaded material K2 after cutting from the kneaded material K1 before cutting. The transfer unit 130 includes a reciprocating unit 133 that moves the grip unit 120 in the front-rear direction. That is, the gripper 120 is configured to be able to reciprocate in the front-rear direction by the transfer unit 130. In FIG. 6, the transfer unit 130 moves the grip unit 120 such that the grip unit 120 reciprocates between the second conveyor 142 and the third conveyor 143.

具体的には、図7及び図8に示すように、把持部120の往復手段122上に、連結部材131が連結されている。この連結部材131上に、固定部材132が連結されている。この固定部材132の後方に、固定部材132を前後方向に移動させる往復手段133が取り付けられている。往復手段133は、突起部121及び往復手段122を有する把持部120と、連結部材131と、固定部材132とを含むユニットを、前後方向に往復移動させる。往復手段133は特に限定されず、その動力源は特に限定されないが、例えば、エアー、油圧、電気などである。   Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, a connecting member 131 is connected to the reciprocating means 122 of the gripper 120. The fixing member 132 is connected to the connecting member 131. Behind the fixing member 132, a reciprocating means 133 for moving the fixing member 132 in the front-rear direction is attached. The reciprocating unit 133 reciprocates a unit including the holding unit 120 having the protrusion 121 and the reciprocating unit 122, the connecting member 131, and the fixing member 132 in the front-rear direction. The reciprocating means 133 is not particularly limited, and its power source is not particularly limited, and is, for example, air, hydraulic pressure, electricity, or the like.

なお、把持部120の左右方向の移動及び移送部130の前後方向の移動は、リニアガイドなどを用いてもよい。   Note that the horizontal movement of the holding unit 120 and the front-back movement of the transfer unit 130 may be performed using a linear guide or the like.

図2に示すように、コンベア140は、裁断前の混練物K1を下方から支持して前方に移動させる。コンベア140は、混練物を連続的に搬送する機械であり、本実施の形態では、輪状にしたベルトを台車の上で回転させ、その上に混練物を載置して移動させるベルトコンベアを用いている。   As shown in FIG. 2, the conveyor 140 supports the kneaded material K1 before cutting from below and moves it forward. The conveyor 140 is a machine that continuously conveys the kneaded material. In the present embodiment, a belt conveyer that rotates a loop-shaped belt on a trolley, places the kneaded material thereon and moves it is used. ing.

本実施の形態のコンベア140は、第1コンベア141と、第2コンベア142と、第3コンベア143とを含んでいる。上流側(後方)から下流側(前方)に向けて、第1コンベア141、第2コンベア142、及び第3コンベア143の順に配置されている。   The conveyor 140 of the present embodiment includes a first conveyor 141, a second conveyor 142, and a third conveyor 143. The first conveyor 141, the second conveyor 142, and the third conveyor 143 are arranged in this order from the upstream side (rear) to the downstream side (front).

第1コンベア141は、吐出部15aと裁断部110(裁断刃111)との間に配置され、吐出された混練物K1を下方から支持して、裁断部110に向けて前方に移動させる。第1コンベア141の載置面(上面)と、吐出された混練物K1の下面とは、同一平面上に位置している。つまり第1コンベア141の載置面は、混練物K1の下面に接触する。   The first conveyor 141 is disposed between the discharge unit 15a and the cutting unit 110 (cutting blade 111), supports the discharged kneaded material K1 from below, and moves the kneaded material K1 forward toward the cutting unit 110. The mounting surface (upper surface) of the first conveyor 141 and the lower surface of the discharged kneaded material K1 are located on the same plane. That is, the mounting surface of the first conveyor 141 contacts the lower surface of the kneaded material K1.

第2コンベア142は、第1コンベア141の前方に配置され、把持部120に把持された裁断混練物を下方から支持して前方に移動させる。つまり、第2コンベア142は、裁断部110で裁断された位置の裁断混練物K2を、前方に移動させる。第2コンベア142の載置面は、第1コンベア141の載置面と同一平面上に位置している。つまり、混練装置2から押し出される混練物K1は、1平面上で裁断される。このため、混練装置2から押し出される混練物K1の伸縮を防止して、混練物K1を裁断できるので、裁断混練物K2の品質を高めることができる。   The second conveyor 142 is disposed in front of the first conveyor 141, and supports the cut and kneaded material gripped by the gripper 120 from below and moves it forward. That is, the second conveyor 142 moves the cut and kneaded material K2 at the position cut by the cutting unit 110 forward. The mounting surface of the second conveyor 142 is located on the same plane as the mounting surface of the first conveyor 141. That is, the kneaded material K1 extruded from the kneading device 2 is cut on one plane. For this reason, since the kneaded material K1 extruded from the kneading device 2 can be prevented from expanding and contracting and the kneaded material K1 can be cut, the quality of the cut kneaded material K2 can be improved.

第3コンベア143は、第2コンベア142の前方に配置され、把持部120から離れた裁断混練物K2を下方から支持して前方に移動させる。第3コンベア143は、後述する搬送装置3に相当する。第3コンベア143の載置面は、第2コンベア142の載置面と同一平面上に位置している。つまり、裁断混練物K2は、押し出し方向において前方に直進するように搬送される。これにより、裁断混練物K2の伸縮を防止して、搬送されるので、裁断混練物K2の品質を高めることができる。   The third conveyor 143 is disposed in front of the second conveyor 142, and supports the cut and kneaded material K2 separated from the gripper 120 from below and moves it forward. The third conveyor 143 corresponds to the transport device 3 described later. The mounting surface of the third conveyor 143 is located on the same plane as the mounting surface of the second conveyor 142. That is, the cut and kneaded material K2 is transported so as to advance straight ahead in the extrusion direction. Accordingly, the cut and kneaded material K2 is conveyed while preventing expansion and contraction, so that the quality of the cut and kneaded material K2 can be improved.

第1〜第3コンベア141〜143には、混練物が冷えて固まらないように混練物を加熱する加熱部(図示せず)が設けられている。加熱部は、例えば混練物に過熱蒸気を加えて保温する機能を有しており、例えばトンネル炉としてもよい。   The first to third conveyors 141 to 143 are provided with a heating unit (not shown) for heating the kneaded material so that the kneaded material does not cool and harden. The heating unit has, for example, a function of keeping the temperature by adding superheated steam to the kneaded material, and may be, for example, a tunnel furnace.

なお、第2コンベア142と第3コンベア143とは分離されたものではなく、1つのコンベアであってもよい。また、各コンベアの代わりに、フリーローラや、すべり台のような傾斜面等を用いてもよい。   Note that the second conveyor 142 and the third conveyor 143 are not separated from each other, and may be one conveyor. Instead of each conveyor, a free roller or an inclined surface such as a slide may be used.

また、本実施の形態の裁断分離装置100において、吐出部15a前方に、吐出される混練物K1のバイパス経路(図示せず)を設けてもよい。バイパス経路は、例えば、吐出部15aと第1コンベア141との間に配置される。バイパス経路は、混練物K1が不良であると判断されたときに、その混練物K1の一次的な保管、または、その混練物K1を混練装置2に戻す経路として用いられる。   Further, in the cutting and separating apparatus 100 of the present embodiment, a bypass path (not shown) for the kneaded material K1 to be discharged may be provided in front of the discharge unit 15a. The bypass path is disposed, for example, between the discharge unit 15a and the first conveyor 141. The bypass path is used as a path for temporarily storing the kneaded material K1 or returning the kneaded material K1 to the kneading device 2 when it is determined that the kneaded material K1 is defective.

次に裁断分離装置100の作用を詳細に説明する。   Next, the operation of the cutting and separating apparatus 100 will be described in detail.

図2に示すように、コンベア140で後方から前方へ長尺な混練物K1が搬送され、裁断部110よりも前方の前端領域が所定の長さに達すると、裁断刃111が図2に示す上方位置から図3に示す下方位置に進動し、第1コンベア141と第2コンベア142の間に入り込む。これにより刃先部111dが混練物K1の上面に当接して貫入し、混練物K1の前端領域を裁断する。裁断された前端領域は裁断混練物K2となる。なお裁断刃111の下降速度は、混練物K1の前進速度よりも極めて速い。したがって裁断刃111による裁断中に、混練物K1が裁断刃111の後面111bに押しつけられることはない。   As shown in FIG. 2, when the long kneaded material K1 is conveyed from the rear to the front by the conveyor 140, and the front end area ahead of the cutting unit 110 reaches a predetermined length, the cutting blade 111 is moved to the position shown in FIG. It moves from the upper position to the lower position shown in FIG. 3 and enters between the first conveyor 141 and the second conveyor 142. As a result, the cutting edge portion 111d comes into contact with and penetrates the upper surface of the kneaded material K1, and cuts the front end region of the kneaded material K1. The cut front end region becomes the cut and kneaded material K2. The lowering speed of the cutting blade 111 is much faster than the forward speed of the kneaded material K1. Therefore, the kneaded material K1 is not pressed against the rear surface 111b of the cutting blade 111 during cutting by the cutting blade 111.

次に図4に示すように裁断刃111が退動し、第1コンベア141と第2コンベア142の間から抜け出す。裁断刃111の上昇速度は、混練物K1の前進速度よりも極めて速いので、混練物K1は後面111bに付着しない。ただし裁断混練物K2が裁断刃111の前面111fに付着して、裁断刃111とともに上昇する場合がある。この理由として、裁断混練物K2の裁断直後の裁断面の粘着度が大きいため、下流側に指向する刃面111gが裁断混練物K2に押しつけられて刃面111gが裁断混練物K2に付着するため、裁断混練物K2に接触する刃面111gの接触面積が大きく裁断混練物K2が刃面111gに付着するため、また裁断刃111の刃面111gが裁断混練物K2に一瞬押しつけられることにより裁断混練物K2の一部が上方へ回り込み前面111fに付着するため、等が考えられる。   Next, as shown in FIG. 4, the cutting blade 111 retreats and gets out of the space between the first conveyor 141 and the second conveyor 142. Since the rising speed of the cutting blade 111 is much higher than the forward speed of the kneaded material K1, the kneaded material K1 does not adhere to the rear surface 111b. However, the cut and kneaded material K2 may adhere to the front surface 111f of the cutting blade 111 and rise together with the cutting blade 111. The reason for this is that, since the cut surface of the cut and kneaded material K2 has high adhesiveness immediately after cutting, the blade surface 111g directed downstream is pressed against the cut and kneaded material K2, and the blade surface 111g adheres to the cut and kneaded material K2. Since the contact area of the blade surface 111g in contact with the cutting kneaded material K2 is large, the cutting kneaded material K2 adheres to the blade surface 111g, and the cutting surface 111g of the cutting blade 111 is momentarily pressed against the cutting kneaded material K2 to perform the cutting kneading. This may be because a part of the object K2 goes upward and adheres to the front surface 111f.

そうすると裁断混練物K2は次に戻し部150と当接し、上昇を規制される。一方で裁断刃111は上方位置(図2)に向けて上昇する。これにより裁断混練物K2は裁断刃111から引き剥がされる。   Then, the cut and kneaded material K2 comes into contact with the return portion 150, and the rise is regulated. On the other hand, the cutting blade 111 rises toward the upper position (FIG. 2). Thereby, the cut and kneaded material K2 is peeled off from the cutting blade 111.

図4に示すように裁断混練物K2の上面が、戻し部150のうちローラ151の最下端と線接触する。このように裁断混練物K2と戻し部150の接触面積が小さいため、裁断混練物K2は自重によって戻し部150から離れて下方に落下し、図5に示すように第2コンベア142の載置面に復帰する。   As shown in FIG. 4, the upper surface of the cut and kneaded material K2 comes into line contact with the lowermost end of the roller 151 in the return portion 150. As described above, since the contact area between the cut and kneaded material K2 and the return portion 150 is small, the cut and kneaded material K2 is separated from the return portion 150 by its own weight and falls downward, and the mounting surface of the second conveyor 142 as shown in FIG. Return to.

<搬送装置>
図1に示すように、搬送装置3は、裁断分離装置100の裁断部110で所定の大きさに切断された混練物を成形装置4に移動する。本実施の形態では、搬送装置3は、裁断分離装置100の第3コンベア143と、第1載置部41と、第1把持部42と、スライド部43とを含んでいる。
<Transport device>
As shown in FIG. 1, the conveying device 3 moves the kneaded material cut to a predetermined size by the cutting unit 110 of the cutting and separating device 100 to the forming device 4. In the present embodiment, the transport device 3 includes the third conveyor 143 of the cutting / separating device 100, the first placement unit 41, the first holding unit 42, and the slide unit 43.

第1載置部41は、第3コンベア143から搬送された裁断混練物K2を載置する台である。この第1載置部41に載置された裁断混練物を把持して成形型50に投入するために、第1把持部42が設けられている。第1把持部42は、例えばロボットアームである。   The first mounting portion 41 is a table on which the cut and kneaded material K2 conveyed from the third conveyor 143 is mounted. A first holding portion 42 is provided to hold the cut and kneaded material placed on the first placing portion 41 and to put the cut and kneaded material into the molding die 50. The first grip 42 is, for example, a robot arm.

第1把持部42により、裁断混練物は、スライド部43上に載置された成形型50の下型52上に配置される。スライド部43は、水平方向に移動可能に構成されており、下型52をホルダ44上に移動させる。スライド部43は、例えばスライドテーブルである。   The cut and kneaded material is arranged on the lower mold 52 of the molding die 50 placed on the slide part 43 by the first gripper 42. The slide portion 43 is configured to be movable in the horizontal direction, and moves the lower mold 52 onto the holder 44. The slide unit 43 is, for example, a slide table.

<成形装置>
成形装置4は、裁断混練物を加圧成形して、繊維強化樹脂成形体を製造する。成形装置4は、ホルダ44と、プレート45と、第2把持部46と、第2載置部47と、上型51と下型52とを有する成形型50とを含んでいる。
<Molding device>
The molding device 4 press-molds the cut and kneaded material to produce a fiber-reinforced resin molded body. The forming device 4 includes a holder 44, a plate 45, a second holding portion 46, a second mounting portion 47, and a forming die 50 having an upper die 51 and a lower die 52.

ホルダ44は、スライド部43により裁断混練物が配置された下型52を支持する。プレート45は、成形型50の上型51を支持する。   The holder 44 supports the lower mold 52 in which the cut and kneaded material is arranged by the slide portion 43. The plate 45 supports the upper die 51 of the forming die 50.

成形型50は、上型51と下型52とを含み、上型51と下型52との空洞部分であるキャビティに裁断混練物が配置され、上型51と下型52とが閉じられることにより、この裁断混練物を加圧成形する。   The molding die 50 includes an upper die 51 and a lower die 52, and the cut and kneaded material is arranged in a cavity that is a cavity portion between the upper die 51 and the lower die 52, and the upper die 51 and the lower die 52 are closed. Thus, the cut and kneaded material is pressure-formed.

成形型50により製造された繊維強化樹脂成形体を把持するために、第2把持部46が設けられている。第2把持部46により把持された繊維強化樹脂成形体を、第2載置部47に載置する。第2載置部47は、完成品である繊維強化樹脂成形体を載置する台である。   A second grip 46 is provided for gripping the fiber-reinforced resin molded body manufactured by the molding die 50. The fiber reinforced resin molded product held by the second holding portion 46 is placed on the second placement portion 47. The second mounting portion 47 is a table on which a fiber reinforced resin molded product as a finished product is mounted.

続いて、本実施の形態の繊維強化樹脂成形体の製造方法について説明する。   Subsequently, a method of manufacturing the fiber-reinforced resin molded article of the present embodiment will be described.

まず、樹脂と繊維とを混練して、混練物を製造する。この工程では、図1に示す混練装置2により、以下のように、成形体材料としての混練物を生成する。   First, a resin and a fiber are kneaded to produce a kneaded material. In this step, a kneaded material as a molding material is generated by the kneading device 2 shown in FIG. 1 as follows.

第2混練機20のホッパー24を経由して熱可塑性樹脂の原料25を供給する。駆動部23a及び減速機23bを用いて混練軸21を所定の回転速度で回転させ、混練軸21によりシリンダー22内の熱可塑性樹脂の原料25を溶融・混練する。   The raw material 25 of the thermoplastic resin is supplied via the hopper 24 of the second kneader 20. The kneading shaft 21 is rotated at a predetermined rotation speed by using the drive unit 23a and the speed reducer 23b, and the kneading shaft 21 melts and kneads the raw material 25 of the thermoplastic resin in the cylinder 22.

また、複数本の連続した繊維原料32を準備する。複数本とは、例えば1万2千本以上であり、2万4千本以上であってもよく、5万本以上であってもよい。本実施の形態では、繊維原料32として、1万2千本以上の繊維の束(ロービング)とし、この繊維の束を複数束準備する。複数本の連続した繊維が巻回された繊維原料32を繊維供給部30の載置部31に載置し、繊維原料32の先端部を第1案内部31aに通し、第2案内部31bに支持させる。   Also, a plurality of continuous fiber raw materials 32 are prepared. The plurality is, for example, 12,000 or more, may be 24,000 or more, or may be 50,000 or more. In the present embodiment, the fiber raw material 32 is a bundle (roving) of 12,000 or more fibers, and a plurality of bundles of the fibers are prepared. The fiber raw material 32 on which a plurality of continuous fibers are wound is placed on the mounting part 31 of the fiber supply part 30, the leading end of the fiber raw material 32 is passed through the first guide part 31a, and the second guide part 31b is passed through. Let them support you.

次に、第1混練機10に、第2混練機20で溶融した樹脂と、繊維供給部30で準備した複数本の連続した繊維とを導入する。この工程では、第2混練機20の吐出部22aから排出される溶融された樹脂を、第1混練機10の樹脂供給口12aに導入する。また、繊維供給部30の第1案内部31a及び第2案内部31bから導かれる複数本の繊維の先端部を、第1混練機10の繊維供給口12bに導入する。   Next, the resin melted by the second kneader 20 and a plurality of continuous fibers prepared by the fiber supply unit 30 are introduced into the first kneader 10. In this step, the molten resin discharged from the discharge section 22a of the second kneader 20 is introduced into the resin supply port 12a of the first kneader 10. Further, the tips of a plurality of fibers guided from the first guide portion 31a and the second guide portion 31b of the fiber supply unit 30 are introduced into the fiber supply port 12b of the first kneader 10.

次に、繊維を裁断しながら熱可塑性樹脂と繊維とを混練することで混練物を製造する。具体的には、駆動部13aを用いて回転軸11bを回転させることにより、混練軸11を所定の回転速度で回転させる。混練軸11のスクリュー11a(パドルを含む場合はスクリュー11a及びパドル)の回転によって、混練軸11とシリンダー12との間に形成される流路を移動する樹脂及び繊維に圧力が加えられるので、繊維を裁断しながら、樹脂と繊維とを混練する。   Next, a kneaded material is manufactured by kneading the thermoplastic resin and the fiber while cutting the fiber. Specifically, the kneading shaft 11 is rotated at a predetermined rotation speed by rotating the rotating shaft 11b using the driving unit 13a. The rotation of the screw 11a of the kneading shaft 11 (the screw 11a and the paddle when a paddle is included) applies pressure to the resin and the fiber moving in the flow path formed between the kneading shaft 11 and the cylinder 12, so that the fiber While kneading, the resin and the fiber are kneaded.

スクリュー11aの回転に伴って、混練軸11とシリンダー12との間の流路を移動した混合物は、最下流に位置するスクリュー11aと堰体14との間に充満され、スクリュー11aが回転しない領域で適度な背圧が加えられるので、ショートパスした未開繊の繊維をばらばらにできる。開繊された繊維には、樹脂が含浸される。この混練物K1は、堰体14の開口部を通過し、ダイ15の吐出部15aから排出される。   The mixture that has moved along the flow path between the kneading shaft 11 and the cylinder 12 with the rotation of the screw 11a is filled between the screw 11a and the weir 14 located at the most downstream position, and the area where the screw 11a does not rotate. And an appropriate back pressure is applied, so that unopened fibers that have been short-passed can be separated. The opened fibers are impregnated with a resin. The kneaded material K1 passes through the opening of the weir 14 and is discharged from the discharge portion 15a of the die 15.

次に、裁断分離装置100で、混練装置2から吐出される混練物K1を裁断して裁断混練物K2を生成し、裁断前の混練物K1と分離する。具体的には、以下の工程を実施する。   Next, the kneaded material K1 discharged from the kneading device 2 is cut by the cutting / separating device 100 to generate a cut kneaded material K2, which is separated from the kneaded material K1 before cutting. Specifically, the following steps are performed.

図2〜図5に示すように、裁断部110により混練装置2から前方に吐出される混練物K1を裁断して、裁断混練物K2を生成する。この工程では、混練装置2の吐出部15aから押し出された混練物K1を第1コンベア141で下方から支持して前方に移動させつつ、裁断刃111を混練物K1上から下方に向けて進動させる。これにより、長尺の混練物K1を裁断して、適切なサイズ及び重量を有する裁断混練物K2を生成する。裁断混練物K2は、第2コンベア142で下方から支持される。   As shown in FIGS. 2 to 5, the kneaded material K1 discharged forward from the kneading device 2 is cut by the cutting unit 110 to generate a cut kneaded material K2. In this step, the cutting blade 111 is moved downward from above the kneaded material K1 while the kneaded material K1 extruded from the discharge portion 15a of the kneading device 2 is supported by the first conveyor 141 from below and moved forward. Let it. Thereby, the long kneaded material K1 is cut, and a cut kneaded material K2 having an appropriate size and weight is generated. The cut and kneaded material K2 is supported by the second conveyor 142 from below.

裁断混練物K2は、戻し部150によって第2コンベア142に戻された位置で、図6に示す把持部120により把持される。この工程は具体的には、図7に示す往復手段122により突起部121を矢で示す内方に移動させて、裁断混練物K2に突起部121を刺し込む。   The cut and kneaded material K2 is gripped by the gripper 120 shown in FIG. 6 at the position where the cut and kneaded material K2 is returned to the second conveyor 142 by the return unit 150. Specifically, in this step, the protrusion 121 is moved inward by the reciprocating means 122 shown in FIG. 7 as indicated by an arrow, and the protrusion 121 is inserted into the cut and kneaded material K2.

その後、移送部130により、把持部120を前方に向けて移動させ、後方の混練物K1から分離する。この工程では、図6に仮想線で示すように、裁断混練物K2を把持部120に把持した状態で、移送部130の往復手段133により、把持部120を第3コンベア143まで前方に移動する。   Thereafter, the holding unit 120 is moved forward by the transfer unit 130, and separated from the rear kneaded material K1. In this step, as shown by the imaginary line in FIG. 6, the gripping unit 120 is moved forward to the third conveyor 143 by the reciprocating means 133 of the transfer unit 130 in a state where the cut and kneaded material K2 is gripped by the gripping unit 120. .

次いで、把持部120の往復手段122により突起部121を外方に移動させて、裁断混練物K2から突起部121を外す。これにより、裁断混練物K2は、第3コンベア143に載置される。この状態で、移送部130の往復手段133により、把持部120を第2コンベア142まで後方に移動する。これにより、図6に実線で示すように把持部120を戻し位置に配置できる。   Next, the protrusion 121 is moved outward by the reciprocating means 122 of the gripper 120 to remove the protrusion 121 from the cut and kneaded material K2. Thus, the cut and kneaded material K2 is placed on the third conveyor 143. In this state, the gripper 120 is moved backward to the second conveyor 142 by the reciprocating means 133 of the transfer unit 130. Thereby, the gripper 120 can be arranged at the return position as shown by the solid line in FIG.

このように、往復手段122で把持部120の突起部121を左右方向に移動するとともに、往復手段133で把持部120を前後方向に移動することを繰り返す。このため、混練装置2から前方に吐出される混練物K1を裁断及び分離する工程を連続して実施できる。   As described above, the reciprocating unit 122 moves the protrusion 121 of the grip unit 120 in the left-right direction, and the reciprocating unit 133 moves the grip unit 120 in the front-rear direction. For this reason, the process of cutting and separating the kneaded material K1 discharged forward from the kneading device 2 can be continuously performed.

次に、図1に示すように、搬送装置3を用いて、裁断混練物を成形装置4の成形型50のキャビティに配置する。具体的には、第3コンベア143で、裁断混練物が冷却されない状態を維持しながら、第1載置部41に搬送する。そして、第1載置部41上に載置された裁断混練物を第1把持部42が把持して、スライド部43上に配置された下型52に移動させる。スライド部43により、裁断混練物が配置された下型52をホルダ44上に位置させる。   Next, as shown in FIG. 1, the cut and kneaded material is placed in the cavity of the molding die 50 of the molding device 4 using the transport device 3. Specifically, the cut and kneaded material is transported to the first placing portion 41 while maintaining the state in which the cut and kneaded material is not cooled by the third conveyor 143. Then, the cut and kneaded material placed on the first placing portion 41 is gripped by the first gripping portion 42 and moved to the lower die 52 arranged on the slide portion 43. The lower die 52 on which the cut and kneaded material is arranged is positioned on the holder 44 by the slide portion 43.

次に、混練物を加圧成形する。具体的には、プレート45に取り付けられた上型51を下方に移動させて、上型51と下型52とを合わせて加圧成形する。この工程により、繊維強化樹脂成形体を製造できる。   Next, the kneaded material is subjected to pressure molding. Specifically, the upper die 51 attached to the plate 45 is moved downward, and the upper die 51 and the lower die 52 are pressed and formed together. By this step, a fiber-reinforced resin molded article can be manufactured.

製造した繊維強化樹脂成形体を、図1に示すように第2把持部46で把持し、第2載置部47上に載置する。   As shown in FIG. 1, the manufactured fiber-reinforced resin molded body is gripped by the second gripping portion 46 and placed on the second placing portion 47.

ところで本実施形態の裁断分離装置100は、繊維と樹脂との混練物K1を製造し、混練物K1を前方に向けて押し出す第1混練機10の吐出部15aに配置されるものであって、上下方向に進退動して下方位置(図3)で吐出部15aから押し出される混練物K1の前端領域を裁断して裁断混練物K2を生成し、上方位置(図2)で混練物K1から離れる裁断刃111と、裁断混練物K2よりも上方かつ裁断刃111よりも前方に配置されて、下方位置から上方位置へ復帰する裁断刃111に付着して上昇する裁断混練物K2に線接触し(図4)、該裁断混練物K2を復帰中の裁断刃111から剥がして落下させる(図5)戻し部150とを備える。これにより、裁断混練物K2を整然と前方へ搬送することができ、裁断混練物K2が裁断刃111に付着するという不都合を解決することができる。   By the way, the cutting and separating apparatus 100 of the present embodiment manufactures the kneaded material K1 of the fiber and the resin, and is disposed in the discharge unit 15a of the first kneader 10 that pushes the kneaded material K1 forward. It moves up and down and cuts the front end region of the kneaded material K1 extruded from the discharge portion 15a at a lower position (FIG. 3) to generate a cut kneaded material K2, and separates from the kneaded material K1 at an upper position (FIG. 2). The cutting blade 111 is disposed above the cutting kneaded material K2 and in front of the cutting blade 111, and comes into line contact with the rising cutting kneaded material K2 attached to the cutting blade 111 returning from the lower position to the upper position. FIG. 4) and a return portion 150 for peeling the kneaded material K2 from the returning cutting blade 111 and dropping it (FIG. 5). Thereby, the cut and kneaded material K2 can be conveyed orderly forward, and the disadvantage that the cut and kneaded material K2 adheres to the cutting blade 111 can be solved.

また本実施形態の戻し部150は、裁断混練物K2の上面に当接するローラ151と、混練物K1の幅方向に延びてローラ151を枢支する枢軸152と、枢軸152を支持するブラケット153を含む。これによりローラ151は自由な回動を許容されて、裁断混練物K2は自重でローラ151から容易に外れることができる。   In addition, the return portion 150 of the present embodiment includes a roller 151 that comes into contact with the upper surface of the cut and kneaded material K2, a pivot 152 that extends in the width direction of the kneaded material K1 and pivotally supports the roller 151, and a bracket 153 that supports the pivot 152. Including. Thereby, the roller 151 is allowed to freely rotate, and the cut and kneaded material K2 can easily be removed from the roller 151 by its own weight.

また本実施形態のブラケット153は枢軸152の上下方向位置を調整可能である。これにより吐出部15aから押し出される混練物K1の上下方向寸法に応じ、ローラ151は、吐出部15aから押し出される混練物K1の上面との間で上下方向隙間を確保するように保持される。   Further, the bracket 153 of this embodiment can adjust the vertical position of the pivot 152. Thereby, according to the vertical dimension of the kneaded material K1 extruded from the discharge unit 15a, the roller 151 is held so as to secure a vertical gap with the upper surface of the kneaded material K1 extruded from the discharge unit 15a.

また本実施形態の裁断刃111は、裁断刃111の前面111f、後面111b、刃面111gを被覆するフッ素コーティングを有する。これにより混練物K1および裁断混練物K2が裁断刃111に付着し難くし、たとえ付着しても外れ易くされる。   Further, the cutting blade 111 of this embodiment has a fluorine coating that covers the front surface 111f, the rear surface 111b, and the blade surface 111g of the cutting blade 111. As a result, the kneaded material K1 and the cut kneaded material K2 hardly adhere to the cutting blade 111, and even if they adhere, they are easily separated.

また本実施形態の裁断分離装置100は、裁断刃111よりも後方に配置されて、混練物K1を下方から支持して前方に移動させる第1のコンベア141と、裁断刃111よりも前方に配置されて、裁断混練物K2を下方から支持して前方に移動させる第2のコンベア142をさらに備える。これにより、混練物K1および裁断混練物K2を変形させることなく速やかに前方へ搬送させることができる。   Further, the cutting / separating device 100 of the present embodiment is disposed behind the cutting blade 111, and supports the kneaded material K1 from below and moves forward, and is disposed forward of the cutting blade 111. Further, a second conveyor 142 for supporting the cut and kneaded material K2 from below and moving it forward is further provided. Thereby, the kneaded material K1 and the cut kneaded material K2 can be quickly conveyed forward without being deformed.

なお図示しない変形例として裁断分離装置100は、混練物K1よりも上方かつ裁断刃111よりも後方に配置されて、下方位置から上方位置へ復帰する裁断刃111に付着して上昇する混練物K1に線接触し、該混練物K1を復帰中の裁断刃111から剥がして落下させる第2の戻し部をさらに備えてもよい。これにより混練物K1を整然と前方へ搬送することができ、混練物K1が裁断刃111に付着するという不都合を解決することができる。   As a modified example (not shown), the cutting / separating apparatus 100 is disposed above the kneaded material K1 and behind the cutting blade 111, and adheres to the cutting blade 111 that returns from the lower position to the upper position and rises. The kneaded material K1 may be further provided with a second return portion which comes in line contact with the cutting blade 111 and drops the kneaded material K1 from the returning cutting blade 111. Thereby, the kneaded material K1 can be conveyed orderly forward, and the inconvenience that the kneaded material K1 adheres to the cutting blade 111 can be solved.

また本実施形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1によれば、裁断分離装置100の裁断部110で混練装置2から押し出された混練物K2を裁断できる。このため、成形装置4の成形型50で成形する形状に応じたサイズ及び重量の裁断混練物K2を生成できる。このように、成形型50に合わせて適切に混練物を裁断することができるので、利用可能な成形型50の制約を低減できる。   Further, according to the cutting / separating apparatus 100 and the manufacturing apparatus 1 of the fiber-reinforced resin molded body of the present embodiment, the kneaded material K2 extruded from the kneading apparatus 2 can be cut by the cutting unit 110 of the cutting / separating apparatus 100. For this reason, the cut and kneaded material K2 having a size and weight corresponding to the shape to be formed by the molding die 50 of the molding device 4 can be generated. As described above, the kneaded material can be appropriately cut in accordance with the molding die 50, so that restrictions on the available molding die 50 can be reduced.

また、裁断分離装置100において混練物K1を連続して裁断すると、裁断混練物K2と、上流側の混練物K1とは、裁断面でわずかに接触しない程度の間隔に位置する。しかし、本実施の形態では、裁断混練物K2を把持部120で把持して、移送部130により把持部120を強制的に前方に移動して、裁断後の混練物K2を裁断前の混練物K1から引き離す。これにより、裁断混練物K2が混練装置2から押し出される裁断前の混練物K1と接触することを防止できるので、成形する形状に応じて適切に裁断された混練物K2の形状を維持できる。そして、搬送装置3によって、この裁断混練物K2は、成形型50に応じて適切に裁断された形状を維持して、成形装置4に搬送される。   Further, when the kneaded material K1 is continuously cut in the cutting and separating apparatus 100, the cut and kneaded material K2 and the kneaded material K1 on the upstream side are located at such an interval that the cut surface does not slightly contact. However, in the present embodiment, the cut kneaded material K2 is gripped by the gripper 120, the gripper 120 is forcibly moved forward by the transfer unit 130, and the kneaded material K2 after the cut is mixed with the kneaded material before the cut. Pull away from K1. This can prevent the cut kneaded material K2 from coming into contact with the pre-cut kneaded material K1 extruded from the kneading device 2, so that the shape of the kneaded material K2 appropriately cut in accordance with the shape to be molded can be maintained. Then, the cut and kneaded material K2 is transferred to the forming device 4 by the transfer device 3 while maintaining the shape appropriately cut according to the forming die 50.

したがって、本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1は、製造する繊維強化樹脂成形体の形状の制約を低減し、かつ効率よく繊維強化樹脂成形体を製造することができる。   Therefore, the cutting / separating apparatus 100 and the apparatus 1 for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the present embodiment reduce the restrictions on the shape of the fiber-reinforced resin molded product to be manufactured, and efficiently manufacture the fiber-reinforced resin molded product. Can be.

また、本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1において、繊維と樹脂との混練物を製造し、この混練物K1を前方に向けて押し出す混練装置2の吐出部15aに配置され、吐出部15aから押し出された混練物K1を裁断して裁断混練物K2を生成する裁断部110と、裁断混練物K2を把持する把持部120と、この把持部120を移動させる移送部130とを備え、把持部120は、裁断混練物K2の両側方を把持する。   In addition, in the cutting / separating apparatus 100 and the manufacturing apparatus 1 of the fiber-reinforced resin molded body of the present embodiment, a kneaded product of a fiber and a resin is manufactured, and the kneading device 2 of the kneading apparatus 2 that extrudes the kneaded product K1 forward. A cutting unit 110 that is arranged at 15a and cuts the kneaded material K1 extruded from the discharge unit 15a to generate a cut kneaded material K2, a grip unit 120 that grips the cut kneaded material K2, and moves the grip unit 120 The gripper 120 grips both sides of the cut and kneaded material K2.

本実施の形態の混練装置2は、必要な物性に応じて混練物中の繊維長を調整することができる。このような混練装置2のダイ15の吐出部15aから吐出される混練物K1は、前方に直進して吐出されるとは限らず、搬送方向に対して左右のいずれか一方にずれて吐出されることがある。また、裁断部110での裁断において、裁断刃111が斜めに降りてくる際に引っ張られて、中心からずれてしまうことがある。これらの場合、成形装置4の成形型50に混練物を投入する位置がずれる可能性が生じる。しかし、本実施の形態では、混練物K1の混練装置2から出てきた際の曲り、裁断刃が斜めに降りてくる際に成形物が引っ張られることによる中心からずれなどが生じても、把持部120は裁断混練物K2をセンターに位置決めするために両側方から把持できる。つまり、把持部120は、裁断混練物K2のセンタリング機能を有しているので、把持した裁断混練物K2の移動において、位置精度を向上できる。これにより、裁断した混練物K2を成形装置4の成形型50内に適切に配置できる。成形型50内での混練物の流動挙動は、裁断混練物が投入される位置と密接な関係があるので、安定した品質の繊維強化樹脂成形体を製造することができる。   The kneading device 2 of the present embodiment can adjust the fiber length in the kneaded material according to the required physical properties. The kneaded material K1 discharged from the discharge portion 15a of the die 15 of the kneading device 2 is not always discharged straight forward and discharged, but is displaced to the right or left with respect to the transport direction. Sometimes. Further, in the cutting by the cutting unit 110, the cutting blade 111 may be pulled when it descends obliquely, and may be shifted from the center. In these cases, there is a possibility that the position where the kneaded material is introduced into the molding die 50 of the molding device 4 is shifted. However, in the present embodiment, even if the kneaded material K1 bends when it comes out of the kneading device 2 and the molded product is pulled off when the cutting blade descends obliquely, the molded product K1 is displaced from the center. The part 120 can be gripped from both sides to position the cut and kneaded material K2 at the center. That is, since the gripper 120 has a centering function of the cut and kneaded material K2, the positional accuracy can be improved in the movement of the cut and kneaded material K2. Thereby, the cut kneaded material K2 can be appropriately arranged in the molding die 50 of the molding device 4. Since the flow behavior of the kneaded material in the molding die 50 is closely related to the position where the cut kneaded material is charged, a fiber-reinforced resin molded product of stable quality can be manufactured.

なお、本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1において、把持部120が裁断混練物K2の両側方を把持する場合には、把持部120は裁断部110で裁断された位置で裁断混練物K2を把持しなくてもよい。つまり、把持部120は、後工程の位置決め時までの差支えのない位置で裁断混練物K2を把持してもよい。   In the cutting / separating apparatus 100 and the apparatus 1 for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the present embodiment, when the gripping section 120 grips both sides of the cut and kneaded material K2, the gripping section 120 is cut by the cutting section 110. It is not necessary to hold the cut and kneaded material K2 at the set position. In other words, the gripper 120 may grip the cut and kneaded material K2 at a position where there is no hindrance until the positioning in the subsequent process.

また、把持部120が裁断混練物K2の両側方を把持する場合には、移送部130は、把持部120を前方に移動させ裁断混練物K2を裁断前の混練物K1と分離しなくてもよい。   When the gripper 120 grips both sides of the cut and kneaded material K2, the transfer unit 130 does not need to move the gripper 120 forward to separate the cut and kneaded material K2 from the kneaded material K1 before cutting. Good.

しかし、裁断分離装置及び繊維強化樹脂成形体の製造装置において、把持部120は裁断混練物K2の両側方を把持し、移送部130は把持部120を前方に移動させて裁断混練物K2を裁断前の混練物K1と分離することが好ましい。この場合、裁断混練物K2が中心から側方にずれるなど所定位置からずれても、把持部120は裁断混練物K2を容易に把持できるため、高い位置精度で、把持した裁断混練物K2を前方中心へ移動できる。それに加えて、把持部120は裁断部110で裁断された位置で裁断混練物K2を把持することがより好ましい。この場合、長尺の混練物K1を連続して裁断して、効率よく裁断混練物K2を製造できる。したがって、裁断した混練物K2を成形装置4の成形型50内により適切に、かつ効率よく配置できる。   However, in the cutting / separating apparatus and the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product, the gripper 120 grips both sides of the cut and kneaded material K2, and the transfer unit 130 moves the gripper 120 forward to cut the cut and kneaded material K2. It is preferable to separate from the previous kneaded material K1. In this case, even if the cut and kneaded material K2 deviates from a predetermined position such as being shifted from the center to the side, the gripper 120 can easily hold the cut and kneaded material K2. Can move to the center. In addition, it is more preferable that the holding unit 120 holds the cut and kneaded material K2 at the position cut by the cutting unit 110. In this case, the continuous kneaded material K1 can be efficiently produced by continuously cutting the long kneaded material K1. Therefore, the cut kneaded material K2 can be more appropriately and efficiently arranged in the molding die 50 of the molding device 4.

本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1において好ましくは、裁断前の混練物K1を下方から支持して前方に移動させるコンベア140をさらに備えている。   Preferably, the cutting and separating apparatus 100 and the apparatus 1 for manufacturing a fiber-reinforced resin molded body of the present embodiment further include a conveyor 140 that supports the kneaded material K1 before cutting from below and moves the kneaded material K1 forward.

本発明者は、混練装置2から所定の速度で混練物K1が押し出されるので、吐出直後に動力を有していないフリーローラを配置して混練物K1の押し出される力を利用することを考えた。しかし、鋭意検討の結果、フリーローラの代わりに、搬送能力の高いコンベア140が配置されている場合の方が、効率よく裁断混練物K2を生成できることを本発明者は見出した。すなわち、混練装置2から押し出される混練物K1をコンベア140で所定の速度で移動することにより、効率よく裁断できることがわかった。それに加えて、混練装置2から押し出される混練物K1の吐出速度と、第1コンベア141の搬送速度とを同期させる(同じ速度にする)ことにより、押し出される混練物K1の伸縮が防止されるので、製造する繊維強化樹脂成形体の品質を高めることができる。   The present inventor has considered that since the kneaded material K1 is extruded at a predetermined speed from the kneading device 2, a free roller having no power is disposed immediately after the discharge to utilize the pushing force of the kneaded material K1. . However, as a result of diligent studies, the present inventor has found that the cut and kneaded material K2 can be generated more efficiently when the conveyor 140 having a high conveying capacity is arranged instead of the free roller. That is, it was found that the kneaded material K1 extruded from the kneading apparatus 2 can be efficiently cut by moving the kneaded material K1 at a predetermined speed on the conveyor 140. In addition, by synchronizing the discharge speed of the kneaded material K1 extruded from the kneading device 2 with the transport speed of the first conveyor 141 (to the same speed), the extruded kneaded material K1 is prevented from expanding and contracting. Thus, the quality of the fiber-reinforced resin molded article to be manufactured can be improved.

本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1において好ましくは、コンベア140は、吐出部15aと裁断部110との間に配置されるとともに、吐出された混練物K1を下方から支持して前方に移動させる第1のコンベア(図2では第1コンベア141)と、この第1のコンベアの前方に配置されるとともに、把持部120に把持された裁断混練物K2を下方から支持して前方に移動させる第2のコンベア(図2では第2及び第3コンベア142、143)とを含んでいる。   In the cutting / separating apparatus 100 and the apparatus 1 for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, preferably, the conveyor 140 is disposed between the discharge unit 15a and the cut unit 110, and the discharged kneaded material K1 is removed. A first conveyor (in FIG. 2, a first conveyor 141) that is supported and moved forward from below and a cut and kneaded material K <b> 2 arranged in front of the first conveyor and held by the holding unit 120 are moved downward. And a second conveyor (in FIG. 2, second and third conveyors 142 and 143) to be moved forward.

第1のコンベア(第1コンベア141)により、混練装置2から押し出される混練物K1を所定の速度で移動できるとともに、第2のコンベア(第2及び第3コンベア142、143)により裁断混練物K2を所定の速度で移動できる。つまり、第1コンベア141、第2コンベア142及び第3コンベア143の速度を同一とすることも異なるようにすることも可能になる。このため、第1コンベア141を混練装置2の混練物K1の押出速度に応じた速度に設定し、第2コンベア142及び第3コンベア143を下流工程の動作ピッチに応じた速度に設定することもできる。したがって、裁断混練物K2の搬送ピッチを任意に設定できるので、成形する形状等に併せて適切な速度で移動できるため、より効率よく繊維強化樹脂成形体を製造できる。   The kneaded material K1 extruded from the kneading device 2 can be moved at a predetermined speed by the first conveyor (the first conveyor 141), and the kneaded material K2 cut by the second conveyor (the second and third conveyors 142 and 143). Can be moved at a predetermined speed. That is, the speeds of the first conveyor 141, the second conveyor 142, and the third conveyor 143 can be the same or different. Therefore, the first conveyor 141 may be set at a speed corresponding to the extrusion speed of the kneaded material K1 of the kneading apparatus 2, and the second conveyor 142 and the third conveyor 143 may be set at a speed corresponding to the operation pitch of the downstream process. it can. Therefore, since the conveyance pitch of the cut and kneaded material K2 can be set arbitrarily, it can be moved at an appropriate speed according to the shape to be molded and the like, so that a fiber-reinforced resin molded article can be manufactured more efficiently.

本実施の形態の裁断分離装置100及び繊維強化樹脂成形体の製造装置1において好ましくは、移送部130は、前後方向に把持部120を移動させる往復手段133を含んでいる。   Preferably, in the cutting and separating apparatus 100 and the apparatus 1 for manufacturing a fiber-reinforced resin molded body of the present embodiment, the transfer unit 130 includes a reciprocating unit 133 that moves the gripping unit 120 in the front-rear direction.

これにより、混練物が裁断された位置と、この裁断位置から前方に離れた位置とを把持部120が往復運動する。このため、裁断混練物K2が裁断前の混練物K1と接着することを防止しながら、混練装置2から押し出される混練物K1を連続して裁断できる。したがって、裁断混練物K2をより効率よく製造できるので、繊維強化樹脂成形体をより効率よく製造できる。   As a result, the gripper 120 reciprocates between the position where the kneaded material has been cut and the position separated from the cut position in the forward direction. For this reason, the kneaded material K1 extruded from the kneading device 2 can be continuously cut while preventing the cut and kneaded material K2 from adhering to the kneaded material K1 before cutting. Therefore, the cut and kneaded material K2 can be manufactured more efficiently, so that the fiber-reinforced resin molded article can be manufactured more efficiently.

本実施の形態の繊維強化樹脂成形体の製造装置1において、裁断分離装置100は、搬送装置3(第3コンベア143)を含んでいる。   In the manufacturing apparatus 1 of the fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, the cutting / separating apparatus 100 includes the transport device 3 (the third conveyor 143).

これにより、裁断分離装置100の裁断部110で裁断された混練物K2を把持部120で把持して、移送部130で第3コンベア143に移動させることができる。このため、より効率よく繊維強化樹脂成形体を製造することができる。   Thereby, the kneaded material K2 cut by the cutting unit 110 of the cutting and separating apparatus 100 can be held by the holding unit 120 and moved to the third conveyor 143 by the transfer unit 130. For this reason, a fiber-reinforced resin molding can be manufactured more efficiently.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the embodiments described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明になる裁断分離装置および繊維強化樹脂成形体の製造装置は、生産設備において有利に利用される。   The cutting and separating apparatus and the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the present invention are advantageously used in production facilities.

1 製造装置、 2 混練装置、 3 搬送装置、
4 成形装置、 10 第1混練機、 11,21 混練軸、
11a,21a スクリュー、 11b,21b 回転軸、
12,22 シリンダー、 12a 樹脂供給口、
12b 繊維供給口、 13a,23a 駆動部、
13b,23b 減速機、 14 堰体、 15 ダイ、
15a 吐出部、 20 第2混練機、 24 ホッパー、
25 原料、 30 繊維供給部、 31a 第1案内部、
31b 第2案内部、 32 繊維原料、
42 第1把持部、 43 スライド部、 44 ホルダ、
45 プレート、 46 第2把持部、 50 成形型、
51 上型、 52 下型、 100 裁断分離装置、
110 裁断部、 111 裁断刃、 111b 後面、
111c 刀身、 111d 刃先部、 111f 前面、
111g 刃面、 112 制御部、 120 把持部、
121 突起部、 122,133 往復手段、
130 移送部、 131 連結部材、 132 固定部材、
140 コンベア、 141 第1コンベア、
142 第2コンベア、 143 第3コンベア、
151 ローラ、 152 枢軸、 153 ブラケット、
K1 混練物、 K2 裁断混練物。
1 manufacturing device, 2 kneading device, 3 transport device,
4 molding device, 10 first kneading machine, 11, 21 kneading shaft,
11a, 21a screw, 11b, 21b rotating shaft,
12,22 cylinder, 12a resin supply port,
12b fiber supply port, 13a, 23a drive unit,
13b, 23b reducer, 14 weir, 15 die,
15a discharge unit, 20 second kneader, 24 hopper,
25 raw materials, 30 fiber supply section, 31a first guide section,
31b second guide part, 32 fiber raw material,
42 first gripping part, 43 sliding part, 44 holder,
45 plate, 46 second gripper, 50 mold,
51 upper mold, 52 lower mold, 100 cutting and separating device,
110 cutting part, 111 cutting blade, 111b rear surface,
111c blade, 111d cutting edge, 111f front,
111g blade surface, 112 controller, 120 gripper,
121 protrusion, 122,133 reciprocating means,
130 transfer part, 131 connecting member, 132 fixing member,
140 conveyor, 141 first conveyor,
142 second conveyor, 143 third conveyor,
151 rollers, 152 pivots, 153 brackets,
K1 kneaded material, K2 cut and kneaded material.

Claims (8)

繊維と樹脂との混練物を製造し、前記混練物を前方に向けて押し出す混練装置の吐出部
に配置される裁断分離装置であって、
上下方向に進退動して、下方位置で前記吐出部から押し出される前記混練物の前端領域
を裁断して裁断混練物を生成し、上方位置で前記混練物から離れる裁断刃と、
前記裁断混練物よりも上方かつ前記裁断刃よりも前方に配置されて、前記下方位置から
前記上方位置へ復帰する前記裁断刃に付着して上昇する前記裁断混練物に線接触し、該裁
断混練物を前記復帰中の前記裁断刃から剥がして落下させる戻し部とを備え
前記戻し部は、前記混練物から上方に離隔して配置され、前記混練物と接触しない、裁断分離装置。
A kneaded product of a fiber and a resin is produced, and a cutting / separating device arranged at a discharge unit of a kneading device that extrudes the kneaded material forward,
A cutting blade that moves up and down in the vertical direction, cuts the front end area of the kneaded material extruded from the discharge unit at a lower position to generate a cut kneaded material, and separates from the kneaded material at an upper position,
The cutting and kneading material is arranged above the cutting and kneading material and in front of the cutting blade, and comes into line contact with the cutting and kneading material that is attached to the cutting blade that returns from the lower position to the upper position and rises. A return portion for peeling off the object from the returning cutting blade and dropping it ,
The cutting / separating device, wherein the return portion is arranged to be separated upward from the kneaded material and does not contact the kneaded material .
前記戻し部は、前記裁断混練物の上面に当接するローラと、前記混練物の幅方向に延び
て前記ローラを枢支する枢軸と、前記枢軸を支持するブラケットを含む、請求項1に記載
の裁断分離装置。
The said return part contains the roller which abuts on the upper surface of the said cut kneaded material, the pivot extended in the width direction of the kneaded material, and pivotally supports the said roller, and the bracket which supports the said pivot, The claim 1 characterized by the above-mentioned. Cutting and separating equipment.
前記ブラケットは前記枢軸の上下方向位置を調整可能である、請求項2に記載の裁断分
離装置。
The cutting and separating device according to claim 2, wherein the bracket is capable of adjusting a vertical position of the pivot.
前記裁断刃の表面を被覆するフッ素コーティングを有する、請求項1〜3のいずれかに
記載の裁断分離装置。
The cutting and separating apparatus according to claim 1, further comprising a fluorine coating that covers a surface of the cutting blade.
前記裁断刃よりも後方に配置されて、前記混練物を下方から支持して前方に移動させる
第1のコンベアと、前記裁断刃よりも前方に配置されて、前記裁断混練物を下方から支持
して前方に移動させる第2のコンベアをさらに備える、請求項1〜4のいずれかに記載の
裁断分離装置。
A first conveyor that is arranged behind the cutting blade and supports the kneaded material from below and moves forward, and is arranged ahead of the cutting blade to support the cut and kneaded material from below. The cutting and separating apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second conveyor configured to move the cutting conveyor forward.
前記混練物よりも上方かつ前記裁断刃よりも後方に配置されて、前記下方位置から前記
上方位置へ復帰する前記裁断刃に付着して上昇する前記混練物に線接触し、該混練物を前
記復帰中の前記裁断刃から剥がして落下させる第2の戻し部をさらに備える、請求項1〜
5のいずれかに記載の裁断分離装置。
The kneaded material is disposed above the kneaded material and rearward of the cutting blade, and comes into line contact with the kneaded material that is attached to the cutting blade that returns from the lower position to the upper position and rises. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a second return portion that is peeled off from the cutting blade during return and dropped.
5. The cutting and separating apparatus according to any one of 5.
繊維と樹脂との混練物を製造し、前記混練物を吐出する混練装置と、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の裁断分離装置と、
前記裁断混練物を成形する成形装置と、
前記裁断混練物を前記裁断分離装置から前記成形装置の成形型に搬送する搬送装置とを
具備する、繊維強化樹脂成形体の製造装置。
A kneading device for producing a kneaded material of fibers and resin, and discharging the kneaded material,
A cutting and separating device according to any one of claims 1 to 6,
A molding device for molding the cut and kneaded material,
A conveying device for conveying the cut and kneaded material from the cutting and separating device to a molding die of the molding device.
前記裁断分離装置は、前記搬送装置を含む、請求項7に記載の繊維強化樹脂成形体の製
造装置。
The apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to claim 7, wherein the cutting and separating device includes the transport device.
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