[發(fā)明專(zhuān)利]纖維纏繞裝置、成形體的制造系統(tǒng)及成形體的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110270821.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113492540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊藤毅;內(nèi)海陽(yáng)吉;近藤慎;木村幸生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美津濃科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/34
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/34;B29C70/16
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 洪磊

纖維纏繞裝置(1)具備：輸送部(20)，配置有多個(gè)輸送輥(22)，沿著該輸送輥(22)的周面輸送絲束預(yù)浸料(T)；和卷繞部(30)，將輸送的所述絲束預(yù)浸料(T)卷繞到芯材(31)的周?chē)Ｔ谒鼍砝@部(30)，所述芯材(31)以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在所述輸送部(20)，以隨著從上游側(cè)向下游側(cè)階段性變大的方式控制從各個(gè)所述輸送輥(22)輸送的所述絲束預(yù)浸料(T)的張力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維纏繞裝置、成形體的制造系統(tǒng)及成形體的制造方法。

背景技術(shù)

由纖維增強(qiáng)樹(shù)脂材料形成的成形體因?yàn)檩p量并且強(qiáng)度優(yōu)良，所以在各種各樣的領(lǐng)域中廣泛利用。這樣的成形體通常通過(guò)如下制造：使多根增強(qiáng)纖維含浸基體樹(shù)脂的被稱(chēng)為所謂的預(yù)浸料(prepreg)的片狀基材層積，通過(guò)加壓及加熱使樹(shù)脂熱固化而賦形。作為預(yù)浸料，已知片狀預(yù)浸料和/或更細(xì)寬度的絲束預(yù)浸料(tow-prepreg)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了涉及纖維纏繞裝置的發(fā)明：該纖維纏繞裝置用于用纖維增強(qiáng)樹(shù)脂材料制造搭載于燃料電池車(chē)輛的高壓氫氣罐。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的纖維纏繞裝置中，卷繞于卷線(xiàn)筒的纖維束(絲束預(yù)浸料)沿著多個(gè)輸送輥(輸送輥及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輥)的周面被輸送，以由多個(gè)送料輥(也稱(chēng)為feed eye：送料口)適度地增大寬度的狀態(tài)卷繞于旋轉(zhuǎn)的罐。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載為：在多個(gè)輸送輥的下游側(cè)配置有自由輥，輸送輥的轉(zhuǎn)速基于自由輥的轉(zhuǎn)速而被控制。由此，可抑制輸送輥上的纖維束的磨耗，能夠制造穩(wěn)定品質(zhì)的罐。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2019-55831號(hào)公報(bào)

發(fā)明要解決的課題

但是，即使在絲束預(yù)浸料中含浸有均勻的纖維寬度且均質(zhì)的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂，但是由于在纖維纏繞裝置的輸送中該纖維寬度發(fā)生變動(dòng)等，有時(shí)絲束預(yù)浸料的厚度產(chǎn)生偏差。當(dāng)絲束預(yù)浸料的厚度產(chǎn)生偏差時(shí)，所成形的成形體的表面容易產(chǎn)生凹凸。其結(jié)果是，成形體的周向和/或軸方向上的強(qiáng)度容易變得不均勻，成形體的品質(zhì)不易穩(wěn)定。因此，為了使成形體的品質(zhì)穩(wěn)定，不得不使絲束預(yù)浸料的卷繞量增多，從而成形體增厚，重量變大。這例如從提高車(chē)輛的燃料消耗率的觀點(diǎn)出發(fā)，違背使搭載于車(chē)輛的各種部件輕量化的時(shí)代潮流。另外，部件的輕量化是在不僅適用于車(chē)輛等的輸送領(lǐng)域而且適用于其他的各種各樣的領(lǐng)域的成形體中也被要求的地方。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)⑵焚|(zhì)穩(wěn)定的薄的成形體成形的纖維纏繞裝置、成形體的制造系統(tǒng)及成形體的制造方法。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明是一種纖維纏繞裝置，具備：輸送部，在所述輸送部配置有多個(gè)輸送輥，沿著該輸送輥的周面輸送絲束預(yù)浸料；和卷繞部，其將所述輸送部輸送的所述絲束預(yù)浸料卷繞到芯材的周?chē)谒鼍砝@部，所述芯材以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在所述輸送部，以隨著從上游側(cè)向下游側(cè)階段性變大的方式控制從所述輸送輥各自輸送的所述絲束預(yù)浸料的張力。

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)要對(duì)絲束預(yù)浸料施加較大張力進(jìn)行輸送時(shí)，在卷繞有卷絲束預(yù)浸料的卷線(xiàn)筒中，當(dāng)將絲束預(yù)浸料放卷時(shí)，在層積方向重疊的絲束預(yù)浸料容易變?yōu)闃?gòu)成絲束預(yù)浸料的增強(qiáng)纖維彼此嵌入的狀態(tài)。由此，絲束預(yù)浸料的放卷不可順利地進(jìn)行，纖維寬度容易變動(dòng)。另外，當(dāng)對(duì)絲束預(yù)浸料施加較大張力進(jìn)行輸送時(shí)，在輸送輥的周面上絲束預(yù)浸料容易滑動(dòng)，變?yōu)閮H有輸送輥旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由此，絲束預(yù)浸料的放卷也不可順利地進(jìn)行，纖維寬度容易變動(dòng)。

根據(jù)上述的構(gòu)成，在輸送部，針對(duì)多個(gè)輸送輥以隨著從上游側(cè)向下游側(cè)階段性變大的方式控制從輸送輥輸送的絲束預(yù)浸料的張力。因此，在上游側(cè)的卷線(xiàn)筒中，能夠?qū)⒔z束預(yù)浸料放卷時(shí)的張力抑制得小，另一方面，在下游側(cè)的輸送輥中，能夠?qū)z束預(yù)浸料施加較大張力。