JPS62218096A - 炭素繊維強化シ−ト材の切断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭素繊維強化シート材の切断方法及びその装
置に係り、特に炭素繊維強化シート材をテーブル上に吸
着固定して、そのテーブルを傷つけることなく炭素繊維
強化シート材を切断できると共にその切断面の炭素繊維
のほつれを防止できる炭素繊維強化シート材の切断方法
及びその装置に関１°る。

［従来の技術］ 従来、炭素繊維強化シート材から円筒体の展開シート等
を切り出す場合、作業者が予め電車でその展開シートの
形状を計算して必要な円弧。

直線、及び曲線とを求め、その形状を直接炭素繊維強化
シート材にドラフタで作図した後、ステンレスｌｌ製下
敷上で直定規とカッタナイフとを使用して切り出してい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記従来の炭素繊維強化シート材の切り出し
方法によると、炭素繊維強化シート材を定規で下敷上に
押さえ付けながらカッタナイフで切断しなければならな
かった。このため、炭素繊維強化シート材の固定が不確
実で切断中にずれが生じたりして、切り出したシート形
状の精度が悪くなったり、あるいは切断面に炭素繊維の
ほつれが生じたりしていた。

また、カッタナイフの刃先が直接ステンレス鋼製の下敷
に当たるので、カッタナイフの消耗が激しくかつ下敷に
も傷を付けてしまう問題もあった。

また、作業に際して計算違いや作図違い等のミスを起こ
す虞れもあり、大変非能率的なものであった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたちのであり、
その目的は炭素繊維強化シー１〜材をテーブル上に確実
に固定してカッタナイフの刃先をテーブル面に当てずに
切断することができ、かつ切断面の炭素繊維のほつれを
防止できる炭素ｔ８維強化シート材の切断方法及びその
装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達成するためにテーブル上に炭素
繊維強化シート材を吸着させ、その炭素ｍ維強化シート
材をカッタで切断するに際し、上記テーブル上に多孔質
シート材を敷設し、該シート材上に被処理材としての炭
素ｍＭ強化シート材を載置すると共に上記多孔質シート
材下を吸引させて多孔質シート材上に上記強化シート材
を吸着固定し、且つ上記強化シート上に軟質合成樹脂シ
ート材を貼着積層した後、上記炭素繊維強化シート材を
カッタで切断する。

また、切断装置は上面に無数の吸引口が開口されて炭素
繊維強化シート材を吸引手段で吸着固定するテーブルと
、該テーブル上にその下層から多孔質シート材、炭素繊
維強化シート材及び軟質合成樹脂シート材とを順次積み
重ねた状態に供給する供給手段と、テーブル上に供給さ
れた軟質合成樹脂シート材を炭素繊維強化シート材に貼
着させる圧着ローラと、炭素ｍ維強化シート材を所望の
形状に切断すべく上記テーブル上を移動する切断手段と
を備えて構成する。

［作　用］ 炭素繊維強化シート材を吸着テーブル上に多孔質シート
材を介して離間させて吸引固定すると共に、その炭素繊
維強化シート材上の表面に軟質合成樹脂シート材を貼着
積層させた後、それら積層した軟質合成樹脂シート材と
炭素繊維強化シート材及び多孔質シート材とを上方から
カッタで切断する。その際、多孔質シート材はその厚み
の中途までカッタで切断するようにしてカッタの刃先は
テーブル面上に至らないようにする。

〔実施例１ 以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づき詳述
する。

第１図は本発明に係る炭素ｍ維強化シート材の切断方法
を実施するための切断装置を示す平面図で、第２図はそ
の側面図である。

図示するように、切断装置１は炭素繊維強化シート材２
を吸着固定するために上面（テーブル面）３ａに無数の
吸引口４が開口され、ｒ部に吸引手段５が設けられたテ
ーブル３と、このテーブル３上にその下層から多孔質シ
ート材６．炭素繊維強化シート材２及び軟質合成樹脂シ
ート材７（例えばポリエチレンフィルム）とを順次積み
重ねた状態に供給する供給手段８と、供給された軟質合
成樹脂シート材７を炭素繊維強化シート材２に貼着させ
る圧着ローラ９と、炭素繊維強化シート材２を所望の形
状に切断すべくテーブル上を移動自在に設けられた切断
手段１０とから構成される。

テーブル３に開口される無数の吸引口４は、そのテーブ
ル面３ａを複数のエリアに分割してその各エリア単位毎
に独立して系統だてられて下部の吸引手段５たるポンプ
５ａに接続されており、操作基板１１のスイッチ１１ａ
によって吸引面積を任意に切換えられるようになってい
る。

供給手段８は、テーブル３の長手方向の一側方に設けら
れて、炭素繊維強化シート材２と多孔質シート材６及び
軟質合成樹脂シート材７の各供給用ロール部材２ａ、５
ａ、７ａを保持するロールボルダ１２と、その各供給用
ロール部材２ａ、６ａ、７ａから引き出された各シート
材２，６．７の端部を把持するクランプ１３、及びこの
クランプ１３をテーブル３の長手方向に沿って移動自在
に保持するガーダ１４とから構成される。

ガーダ１４はテーブル３の長手方向を横断してそのテー
ブル３の両側部に掛は渡されて設けられており、ガーダ
１４の両端部に設けられた雌ネジ部材（図示せず）がテ
ーブル３の長手方向片側に沿って配設された雄ネジ部材
１５に螺合されて送りネジ機構を構成し、その送りネジ
様病にはボールネジが使用されて、雄ネジ部材１５が固
定側となって雌ネジ部材がガーダ１４に設けられたガー
ダ駆動用モータ１６で回転されることによってテーブル
３上を長手方向に往復移動できるようになっている。

クランプ１３は上記ガーダ１４の中央部に固定されて各
シー１〜材２，６．７の端部を上下に機械的に挟むよう
になっており、デープル３にはガーダ１４元点位置のク
ランプ１３部に相応して各シート材２．６．７の端部を
デープル面３ａ上から浮上させるリフトシリンダ１７が
昇降自在に設けられている。

ロールホルダ１２は下部に多孔質シート材６の供給用ロ
ール部材６ａを、上部に炭素ｍｍ強化シート材２ど軟質
合成樹脂シート材７の各供給用ロール部材２ａ、７ａを
回転自在に支持しており、それら各供給用ロール部材２
ａ、５ａ、７ａから引き出された各シート材２，６．７
はガイドローラ１８に案内されて、その下層から多孔質
シート材６．炭素繊維強化シート材２．軟質合成樹脂シ
ート材７の順に重ねられて積層された状態でテーブル３
上に供給されるようになっている。

一方、テーブル３の長手方向の他側端には、そのテーブ
ル３の長手方向に走行移動自在な圧着ローラ９が設けら
れている。この圧着ローラ９は、上記ガーダ１４と同様
にテーブル３の長手方向を横断してその両側部に掛は渡
されたフレーム１９に支持されている。そして、このフ
レーム１９にも上記ガーダ１４と同様に、テーブル３の
片側に長手方向に沿って配設された上記雄ネジ部材１５
に螺合する雌ネジ部材（図示せず）が設けられており、
この雌ネジ部材がフレーム駆動用モータ２０で回転駆動
されることによってテーブル３上を往復移動するように
なっている。また、圧着ローラ９は熱ロールでなってお
り、テーブル３上に積層された状態で供給された各シー
ト材２，６゜７をテーブル３に押圧しつつその上方を転
勤して往復し、その除熱で炭素繊維強化シート材２のバ
インダ成分の一部を溶かしつつその上方に積層された軟
質合成樹脂シート材７を炭素繊維強化シート材２に貼着
さけるようになっている。

切断手段１０は上記のガーダ１４と、このガーダ１４上
をテーブル３の幅方向に往復移動する刃物台２１、及び
この刃物台２１に垂直に昇降自在に支持されると共に軸
廻りに回転自在に設けられた円筒又は円柱状のカッタホ
ルダ２２とからなり、カッタホルダ２２の下端には第３
図に示すようにカッタナイフ２３が保持されている。

刃物台２１はガーダ１４を跨いでそのガーダ１４の長手
方向に沿って走行自在に設けられ、ガーダ１４と同様に
ボールネジによる送りネジ機構で走行されるようになっ
ているが、この場合には刃物台２１側の雌ネジ部材が固
定側となり、ガーダ１４に沿って配設された雄ネジ部材
２４がガーダ１４に固定された刃物台駆動用モータ２５
によって回転されて刃物台２１を走行させるようになっ
ている。

カッタホルダ２２は刃物台２１にラック＆ビニオン機構
等の昇降機構によって支持され、かつスパーギヤを介し
て刃物台２１上に固定されたカッタホルダの回転駆動用
モータ２６によって正逆回転自在に設けられる。従って
、カッタホルダ２２側に取付けられる上記ラックはその
カッタホルダ２２の回転を許容するために筒体状に形成
されてカッタホルダ２２に嵌合装着されている。またカ
ッタホルダ２２は炭素繊維強化シート材２の切断時に昇
降機構によって最下端位置まで降下されるが、このとき
第３図に示すようにカッタナイフ２３の先端はテーブル
面３ａまでは至らないようになっており、多孔質シート
材６はその厚みの中途まで切断されるようになっている
。

ところで、上記構成でなる切断装置１を用いて本発明の
炭素繊維強化シート材の切断方法を実施するにあたって
は、次のような操作がなされる。

先ず、ロールホルダ１２に保持された各シート材２，６
．７の供給用ロール部材２ａ、６ａ、７ａからその各端
部を引き出して、下層から多孔質シート材６．炭素繊維
強化シート材２．軟質合成樹脂シート材７の順に重ね合
わせてガイドローラ１８間を捲回し、それらを積層した
状態でそれらの各シート材２．６．７の端部をガーダ１
４の光点位置におけるクランプ１３の下方まで延出させ
ておく。

次に、ガーダ１４をロールホルダ１２の反対側に前進さ
せ、テーブル３に設けたリフトシリンダ１７を上昇させ
て各シート材２，６．７の端部をテーブル面３ａから浮
上させた後、ガーダ１４を光点位置に戻してクランプ１
３で各シート材２゜６．７の端部を把持させ、リフトシ
リンダ１７を降下させる。爾後ガーダ１４を、切り出す
炭素繊維強化シート材２の大きさに合わせて、所定位置
まで館進させた後、クランプ１３を解放して各シート材
２．６．７を積層した状態でデープル３上に供給し、ガ
ーダ１４を光点位置に復帰させる。

そしてテーブル３上に供給された各シート材２゜６．７
の面積に合わせて吸引手段５のポンプ５ａの作動数を操
作基板１１のスイッチ１１ａで調節し、多孔質シート材
６を介してこれを透過させつつ空気を吸引して炭素繊維
強化シート材２をテーブル面３ａ上に吸着固定する。

次に、圧着ローラ（熱ロール）９を支持したフレーム１
９をロールホルダ１２側に往復移動させ、圧着ローラ９
で各シート材２．６．７をテーブル３−１に押圧させな
がら最り層の軟質合成樹脂シート材７上を転勤させる。

このとき圧着ローラ９は発熱させておき、その熱で炭素
繊維強化シート材２の上面側のバインダ成分の一部を溶
がして軟質合成樹脂シート材７を炭素繊維強化シート材
２に貼着させる。

そして、軟質合成樹脂シート材７を炭素！！維強化シー
ト材２に貼着固定したならば、次に炭素繊維強化シート
材２を切断手段１ｏによって軟質合成樹脂シート材７及
び多孔質シート材６と共に切断する。このとき第３図に
示すように、カッタナイフ２３の先端は多孔質シート材
６の厚みの中途まで至り、テーブル面３ａには達しない
ようになっている。このため、テーブル面３ａはカッタ
ナイフ２３によって傷つけられることがなく、またカッ
タナイフ２３はその刃先の損耗が可及的に抑えられるこ
とになる。また、切断に際しては、テーブル３の長手方
向くＸ軸方向）はガーダ１４の走行によってｖＡ整され
、テーブル３の幅方向（Ｙ方向）は刃物台２１の走行に
よって調整される。

そして、それらＸ、Ｙ軸の両方向の移動量及び移動速度
を同時に調整すれば、直線のみならず任意の曲線に炭素
繊維強化シート材２を切断できる。

また、その切断時にはその切断線方向く曲線ならば接線
方向）にそってカッタナイフ２３の刃先が転動するよう
にカッタホルダ２２を回転させる。

尚、切断線が不連続線を描くときは、その不連続の部分
（例えば直角等の角部）で一度カツタホルダ２２を上昇
させて切断方向を変換させるようにすることで炭素！Ｉ
Ｎ強化シート材２を所望の任意の形状に切り出すことが
できる。

爾後、炭素繊維強化シート材２を所望の形状に切断した
ならば、ガーダ１４を光点位置より若干ロールホルダ１
２側に移動させ、そのガーダ１４の光点位置におけるク
ランプ１３の近傍位置で各シート材２，６．７を真横に
切断した後、ガーダ１４を光点位置に復帰させ、吸引手
段５のポンプ５ａの作動を止めてテーブル３上から各シ
ート材２．６．７の切断片を取り除き、所望の形状に切
り出した炭素繊維強化シート材２からは貼着した軟質合
成樹脂シート材７を剥離する。

また上記ガーダ１４及び刃物台２１．カッタホルダ２２
．フレーム１９．クランプ１３．リフトシリンダ１７等
の作動をＮＯ制御盤で駆動制御するようにすれば、炭素
繊維強化シート材２を所望の形状に高精度に自動的に切
断することができる。

従って以上の説明から明らかなように、本発明の炭素ｔ
ＩＮ強化シート材２の切断方法及びその切断装置によれ
ば、炭素繊維強化シート材２をテーブル３上に多孔質シ
ート材６を介して吸引固定するので、炭素繊維強化シー
ト材２をテーブル面３ａから離間させた状態で確実に固
定することができる。このため、切断時に炭素繊維強化
シート材２を定規等でテーブル面３ａ上に押さえ付けて
固定する必要がなくなり、カッタナイフ２３での切断作
業時の負担が軽減され、かつ切断作業中に炭素繊維強化
シート材２がずれる虞れもなくその作業が容易になって
切り出すシート形状の精度を向上できるようになる。

また、多孔質シート材６によって炭素繊維強化シート材
２をテーブル面３ａから離間させているので、カッタナ
イフ２３の刃先をテーブル面３ａに押し当てることなく
炭素繊維強化シート材２を切断することができ、テーブ
ル面３ａの損傷とカッタナイフ２３の刃先の損耗とを防
止してそれらの寿命を延ばずことができる。

また更に、炭素繊維強化シート材２の上面に保護シート
として軟質合成樹脂シート材７を貼着して切断するので
、その切断面に生じる炭素繊維のほつれを可及的に防止
できる。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば次の如き優れた効果を発揮
する。

（１）　　炭素繊維強化シート材を多孔質シート材を介
してテーブル上に吸引固定するので、炭素繊維強化シー
ト材をテーブル面から離間させた状態で確実に固定でき
、切断時に炭素繊維強化シート材を定規等で押さえ付け
る必要がなくなって切断作業の負担が軽減され、かつそ
の作業が容易になって切り出し形状の精度を向上させる
ことができる。

（２）　　テーブル面から離間した状態で炭素繊維強化
シート材をテーブル上に固定できるので、カッタの刃先
をテーブル面に押し当てずに切断することができ、テー
ブル面の損傷とカッタナイフの刃先の損耗とを防いでそ
れらの寿命を延ばすことができる。

（３）　　炭素繊維強化シート材の上側に保護シートと
して軟質合成樹脂シート材を貼着積層するので、切断面
に生じる炭素繊維のほつれを可及的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る炭素繊維強化シート材の切断方法
を実施するための切断装置の好適一実施例を示す平面図
、第２図はその側面図、第３図は切断時のカッタナイフ
部の状態を示ず拡大側断面図である。 図中、１は切断装置、２は炭素４ａｍ強化シート材、３
はテーブル、３ａは上面（テーブル面）、４は吸引口、
５は吸引手段、６は多孔質シート材、７は軟質合成樹脂
シート材、８は供給手段、９は圧着ローラ、１０は切断
手段である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）テーブル上に炭素繊維強化シート材を吸着させ、
   その炭素繊維強化シート材をカッタで切断するに際し、
   上記テーブル上に多孔質シート材を敷設し、該シート材
   上に被処理材としての炭素繊維強化シート材を載置する
   と共に上記多孔質シート材下を吸引させて多孔質シート
   材上に上記強化シート材を吸着固定し、且つ上記強化シ
   ート上に軟質合成樹脂シート材を貼着積層した後、上記
   炭素繊維強化シート材をカッタで切断することを特徴と
   する炭素繊維強化シート材の切断方法。
2. （２）上面に無数の吸引口が開口されて炭素繊維強化シ
   ート材を吸引手段で吸着固定するテーブルと、該テーブ
   ル上にその下層から多孔質シート材、炭素繊維強化シー
   ト材及び軟質合成樹脂シート材とを順次積み重ねた状態
   に供給する供給手段と、テーブル上に供給された軟質合
   成樹脂シート材を炭素繊維強化シート材に貼着させる圧
   着ローラと、炭素繊維強化シート材を所望の形状に切断
   すべく上記テーブル上を移動する切断手段とを備えたこ
   とを特徴とする炭素繊維強化シート材の切断装置。