(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022126351
(43)【公開日】2022-08-30
(54)【発明の名称】混練物の裁断装置
(51)【国際特許分類】
B29B 11/10 20060101AFI20220823BHJP
B29C 31/00 20060101ALI20220823BHJP
B29C 70/06 20060101ALI20220823BHJP
B29C 70/42 20060101ALI20220823BHJP
【ＦＩ】
B29B11/10
B29C31/00
B29C70/06
B29C70/42
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021024377
(22)【出願日】2021-02-18
(71)【出願人】
【識別番号】000142595
【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所
(74)【代理人】
【識別番号】110001586
【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】成田 建次
(72)【発明者】
【氏名】嶋田 翔太
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 友樹
(72)【発明者】
【氏名】蓬莱 賢一
【テーマコード（参考）】
4F201
4F205
【Ｆターム（参考）】
4F201AB25
4F201BA03
4F201BA06
4F201BM06
4F201BM14
4F201BM20
4F201BQ12
4F201BQ22
4F201BQ23
4F201BQ57
4F201BQ60
4F205AB25
4F205AD16
4F205AJ08
4F205HA08
4F205HA19
4F205HA25
4F205HA34
4F205HA36
4F205HA45
4F205HB01
4F205HK22
(57)【要約】
【課題】混練機から押し出されてくる混練物のサイズ計測および排出を効率良く行うこと。
【解決手段】混練物の裁断装置（３）は、混練機から押し出された連続混練物を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段（３１）と、上流側搬送手段と連なって直列配置された第１および第２の搬送体（３４，３５）を含む下流側搬送手段（３２）と、上流側搬送手段と下流側搬送手段との間に設けられた裁断手段（３３）と、下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段（６１）と、裁断制御手段による裁断制御と連動させて、下流側搬送手段の第１および第２の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段（６３）とを備えている。
【選択図】図２
【解決手段】混練物の裁断装置（３）は、混練機から押し出された連続混練物を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段（３１）と、上流側搬送手段と連なって直列配置された第１および第２の搬送体（３４，３５）を含む下流側搬送手段（３２）と、上流側搬送手段と下流側搬送手段との間に設けられた裁断手段（３３）と、下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段（６１）と、裁断制御手段による裁断制御と連動させて、下流側搬送手段の第１および第２の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段（６３）とを備えている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
混練機から押し出された連続混練物を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段と、
前記上流側搬送手段と連なって直列配置された第１および第２の搬送体を含む下流側搬送手段と、
前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間に設けられ、前記上流側搬送手段および前記下流側搬送手段に跨った状態の連続混練物を裁断するための裁断手段と、
前記下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、前記裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段と、
前記裁断制御手段による裁断制御と連動させて、前記下流側搬送手段の前記第１および第２の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段とを備える、混練物の裁断装置。
前記上流側搬送手段と連なって直列配置された第１および第２の搬送体を含む下流側搬送手段と、
前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間に設けられ、前記上流側搬送手段および前記下流側搬送手段に跨った状態の連続混練物を裁断するための裁断手段と、
前記下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、前記裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段と、
前記裁断制御手段による裁断制御と連動させて、前記下流側搬送手段の前記第１および第２の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段とを備える、混練物の裁断装置。
【請求項2】
前記速度制御手段は、前記裁断手段による連続混練物の裁断を検知した場合に、前記第１および第２の搬送体の速度を高速とし、前記裁断手段に近い方の前記第１の搬送体から混練物が搬出されたことを検知した場合に、前記第２の搬送体の速度を高速としたまま前記第１の搬送体の速度を高速から低速に戻す制御を行う、請求項１に記載の混練物の裁断装置。
【請求項3】
前記下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を、前記計測対象の混練物のサイズとして計測する計量手段をさらに備え、
前記裁断制御手段は、前記計量手段による計量値が設定重量となったことに応じて前記裁断手段を作動させる、請求項１または２に記載の混練物の裁断装置。
前記裁断制御手段は、前記計量手段による計量値が設定重量となったことに応じて前記裁断手段を作動させる、請求項１または２に記載の混練物の裁断装置。
【請求項4】
前記計量手段は、前記第１の搬送体に設けられた第１の荷重センサと、前記第２の搬送体に設けられた第２の荷重センサとを含み、
前記裁断制御手段は、少なくとも前記第１の荷重センサの出力値に基づいて、前記下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を計測する、請求項３に記載の混練物の裁断装置。
前記裁断制御手段は、少なくとも前記第１の荷重センサの出力値に基づいて、前記下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を計測する、請求項３に記載の混練物の裁断装置。
【請求項5】
前記第１の搬送体の全長は、前記第２の搬送体の全長よりも短い、請求項１～４のいずれかに記載の混練物の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、混練物の裁断装置に関し、特に、混練機から押し出された連続混練物を裁断して様々なサイズの不連続混練物を作り出す裁断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
熱可塑性樹脂等の樹脂と炭素繊維等の繊維とを混練した複合材料を製造する成形方法として、ＬＦＴ－Ｄ（Long Fiber Thermoplastics -Direct）法がある。ＬＦＴ－Ｄ法では、混練機（押出し装置）のシリンダー内に連続繊維材と熱可塑性樹脂材とを導入し、シリンダー内に配置されたスクリューの回転によって、連続繊維材を裁断しながら熱可塑性樹脂材と混練して混練物（混練材料）を生成し、この混練物をシリンダーの外部に押し出して、後工程にて成形型内の混練物をプレス加工して繊維強化樹脂成形体を製造する。
【0003】
このような繊維強化樹脂成形体の製造装置は、混練機と成形装置との間に裁断装置を備えており、裁断装置において裁断された不連続の混練物が成形型に投入される。混練物は熱可塑性樹脂を含むため、特開２０１８－１４４２８７号公報（特許文献１）に示されるように、裁断混練物を搬送するコンベア（搬送装置）に保温手段を設けて、搬送途中に裁断混練物が硬化することを防止する技術がある。
【0004】
混練物の裁断装置では、混練物の計量値を裁断のトリガとすることが一般的である。熱可塑性樹脂溶融物を計量および裁断する技術が、特開２００６－１２３４６８号公報（特許文献２）に開示されている。具体的には、裁断装置の裁断刃の下流側に配置した計量コンベアにより熱可塑性樹脂溶融物を計量し、所定重量となったときに裁断刃で連続形状の溶融物を計量分割することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－１４４２８７号公報
【特許文献1】特開２００６－１２３４６８号公報（特許第４４７８５４８号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、繊維強化樹脂成形体の製造装置において、様々なサイズ（長さ、重量）の混練物を裁断工程で作り出し、成形工程でそれらを集めて一つの最終製品（繊維強化樹脂成形体）に成形することが試みられている。
【0007】
しかし、特許文献２のように、裁断刃の下流側の計量コンベアが一つのコンベアで構成されている場合、長さの異なる混練物の計量（サイズ計測）および排出をスムーズに行うことが難しいという課題があった。
【0008】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、混練機から押し出されてくる混練物のサイズ計測および排出を効率良く行うことのできる裁断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明のある局面に従う混練物の裁断装置は、混練機から押し出された連続混練物を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段と、上流側搬送手段と連なって直列配置された第１および第２の搬送体を含む下流側搬送手段と、上流側搬送手段と下流側搬送手段との間に設けられ、上流側搬送手段および下流側搬送手段に跨った状態の連続混練物を裁断するための裁断手段とを備えている。また、裁断装置は、下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段と、裁断制御手段による裁断制御と連動させて、下流側搬送手段の第１および第２の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段とを備えている。
【0010】
好ましくは、速度制御手段は、裁断手段による連続混練物の裁断を検知した場合に、第１および第２の搬送体の速度を高速とし、裁断手段に近い方の第１の搬送体から混練物が搬出されたことを検知した場合に、第２の搬送体の速度を高速としたまま第１の搬送体の速度を高速から低速に戻す制御を行う。
【0011】
好ましくは、混練物の裁断装置は、下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を、計測対象の混練物のサイズとして計測する計量手段をさらに備えている。この場合、裁断制御手段は、計量手段による計量値が設定重量となったことに応じて裁断手段を作動させることが望ましい。
【0012】
好ましくは、計量手段は、第１の搬送体に設けられた第１の荷重センサと、第２の搬送体に設けられた第２の荷重センサとを含み、裁断制御手段は、少なくとも第１の荷重センサの出力値に基づいて、下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を計測する。
【0013】
第１の搬送体の全長は、第２の搬送体の全長よりも短いことが望ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、混練機から押し出されてくる混練物のサイズ計測および排出を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る裁断装置の構成を模式的に示す図である。
【図3】（Ａ）～（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る裁断装置の搬送手段を取り出して示した図である。
【図4】本発明の実施の形態において、裁断制御部が実行する処理（裁断制御）および速度制御部が実行する処理（速度制御）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0017】
＜繊維強化樹脂成形体の製造装置の概略構成＞
図１を参照して、はじめに、本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、繊維強化樹脂成形体の製造装置１は、繊維と熱可塑性樹脂とを混練する混練装置２と、混練装置２から吐出された連続形状の混練物（連続混練物）Ｋ１を裁断する裁断装置３と、裁断後の混練物（不連続混練物）Ｋ２を金型８０へと移送する移送装置５と、金型８０を有する成形装置８とを備えている。なお、図面上において、混練物Ｋ１，Ｋ２をハッチングで示している。
図１を参照して、はじめに、本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、繊維強化樹脂成形体の製造装置１は、繊維と熱可塑性樹脂とを混練する混練装置２と、混練装置２から吐出された連続形状の混練物（連続混練物）Ｋ１を裁断する裁断装置３と、裁断後の混練物（不連続混練物）Ｋ２を金型８０へと移送する移送装置５と、金型８０を有する成形装置８とを備えている。なお、図面上において、混練物Ｋ１，Ｋ２をハッチングで示している。
【0018】
混練装置２は、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。混練装置２は、たとえば、熱可塑性樹脂と繊維とを混練する第１混練機２１と、第１混練機２１に導入される熱可塑性樹脂を、第１混練機２１内での繊維との混練に先立って、混練・溶融する第２混練機２２と、第１混練機２１に繊維を供給する繊維供給部（図示せず）とを含んでいる。第１混練機２１から一定速度で押し出された混練物Ｋ１が、裁断装置３へ送られる。混練装置２の吐出口は、様々な大きさ（断面積）の最終製品に対応できるようにするために、取り替え可能であってもよい。また、混練装置２は、熱可塑性樹脂を含む成形体材料を製造するものであればよく、繊維以外の材料と樹脂とを混練してもよい。
【0019】
裁断装置３は、第１混練機２１から押し出された混練物Ｋ１を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段３１と、上流側搬送手段３１と連なって直列配置された下流側搬送手段３２と、上流側搬送手段３１と下流側搬送手段３２との間に設けられた裁断刃３３とを備えている。裁断装置３は、混練物の搬送手段として、上流側搬送手段３１および下流側搬送手段３２を備えており、裁断刃３３は、上流側搬送手段３１および下流側搬送手段３２に跨った状態の混練物Ｋ１を裁断する。なお、混練物Ｋ１を裁断する裁断手段は、裁断刃３３に限定されず、たとえばレーザ等を用いてもよい。
【0020】
裁断装置３は、第１混練機２１から吐出された混練物Ｋ１の先端からのサイズ、すなわち下流側搬送手段３２の上に位置する部分（計測対象の混練物）のサイズを計測しながら裁断する。本実施の形態では、裁断順序に応じて混練物Ｋ２の重量が予め設定されており、裁断装置３は、計測対象の混練物の重量が設定重量となった時点で混練物Ｋ１を裁断する。これにより、様々なサイズ（長さ、重量）の混練物Ｋ２が裁断装置３から排出される。裁断装置３の具体的な構成および動作については、後に詳述する。
【0021】
（移送装置）
移送装置５は、裁断装置３の下流側搬送手段３２に連なって設けられ、裁断後の混練物Ｋ２を一方向に搬送する移送コンベア５１と、移送コンベア５１と成形装置８との間に設けられた載置台５２と、載置台５２上に配置された１つまたは複数の混練物Ｋ２を金型８０に投入（挿入）する移送ロボット５３とを含む。移送ロボット５３は、混練物Ｋ２を把持する把持部５４を有している。把持部５４は、典型的にはニードルグリッパであり、複数の針状部材と、複数の針状部材を進退させる進退部材とを含む。
移送装置５は、裁断装置３の下流側搬送手段３２に連なって設けられ、裁断後の混練物Ｋ２を一方向に搬送する移送コンベア５１と、移送コンベア５１と成形装置８との間に設けられた載置台５２と、載置台５２上に配置された１つまたは複数の混練物Ｋ２を金型８０に投入（挿入）する移送ロボット５３とを含む。移送ロボット５３は、混練物Ｋ２を把持する把持部５４を有している。把持部５４は、典型的にはニードルグリッパであり、複数の針状部材と、複数の針状部材を進退させる進退部材とを含む。
【0022】
なお、図示しない形態として、移送コンベア５１から載置台５２に混練物Ｋ２を移送するための移送ロボットが別途設けられていてもよい。あるいは、移送ロボット５３が載置台５２を介することなく移送コンベア５１から直接、混練物Ｋ２をピックアップしてもよい。
【0023】
（成形装置）
成形装置８は、移送装置５の下流側に位置し、金型８０に配置された混練物Ｋ２を加圧成形して、最終成形物（製品）としての繊維強化樹脂成形体を製造する。金型８０は、成形型であり、混練物Ｋ２が載置される下型８１と、下型８１に対面して配置される上型８２とで構成されている。上型８２は、スライダ８３の下端に設けられている。成形装置８は、移送ロボット５３によって下型８１に１つまたは複数の混練物Ｋ２が挿入された後、上型８２と下型８１とを閉じることにより、金型８０の形状に対応した繊維強化樹脂成形体を成形する。
成形装置８は、移送装置５の下流側に位置し、金型８０に配置された混練物Ｋ２を加圧成形して、最終成形物（製品）としての繊維強化樹脂成形体を製造する。金型８０は、成形型であり、混練物Ｋ２が載置される下型８１と、下型８１に対面して配置される上型８２とで構成されている。上型８２は、スライダ８３の下端に設けられている。成形装置８は、移送ロボット５３によって下型８１に１つまたは複数の混練物Ｋ２が挿入された後、上型８２と下型８１とを閉じることにより、金型８０の形状に対応した繊維強化樹脂成形体を成形する。
【0024】
（加温装置）
裁断装置３の搬送手段３１，３２の搬送経路上には、混練物Ｋ１，Ｋ２の冷えを抑制するための加温装置３６が設けられている。また、移送装置５の移送コンベア５１による混練物Ｋ２の搬送経路上、および、載置台５２にも、混練物Ｋ２を少なくとも下方から加温する加温装置５６，５７がそれぞれ設けられている。これにより、混練装置２から成形装置８までの間、混練物Ｋ１，Ｋ２の可塑性（樹脂溶融状態）を保つことができるので、成形装置８により良好な繊維強化樹脂成形体を成形することができる。加温装置３６，５６，５７は、たとえば赤外線ヒータにより構成される。
裁断装置３の搬送手段３１，３２の搬送経路上には、混練物Ｋ１，Ｋ２の冷えを抑制するための加温装置３６が設けられている。また、移送装置５の移送コンベア５１による混練物Ｋ２の搬送経路上、および、載置台５２にも、混練物Ｋ２を少なくとも下方から加温する加温装置５６，５７がそれぞれ設けられている。これにより、混練装置２から成形装置８までの間、混練物Ｋ１，Ｋ２の可塑性（樹脂溶融状態）を保つことができるので、成形装置８により良好な繊維強化樹脂成形体を成形することができる。加温装置３６，５６，５７は、たとえば赤外線ヒータにより構成される。
【0025】
＜裁断装置の構成例について＞
図２および図３を参照して、裁断装置３の具体的な構成例について説明する。図２は、本実施の形態に係る裁断装置３の構成を模式的に示す図である。図３（Ａ）～（Ｃ）は、裁断装置３の搬送手段（上流側搬送手段３１および下流側搬送手段３２）を取り出して示した図である。なお、図２および図３に示す矢印Ａ１は、混練物Ｋ１，Ｋ２の搬送方向（前方）を示しており、混練装置２からの混練物Ｋ１の吐出方向に一致する。
図２および図３を参照して、裁断装置３の具体的な構成例について説明する。図２は、本実施の形態に係る裁断装置３の構成を模式的に示す図である。図３（Ａ）～（Ｃ）は、裁断装置３の搬送手段（上流側搬送手段３１および下流側搬送手段３２）を取り出して示した図である。なお、図２および図３に示す矢印Ａ１は、混練物Ｋ１，Ｋ２の搬送方向（前方）を示しており、混練装置２からの混練物Ｋ１の吐出方向に一致する。
【0026】
図２に示されるように、上流側搬送手段３１は、一つの搬送体により構成されるのに対し、下流側搬送手段３２は、直列配置された二つの搬送体３４，３５で構成されている（図１において不図示）。裁断装置３の搬送体３１，３４，３５は、典型的には耐熱性を有する回転ベルトを含むベルトコンベアであり、ベルトの上面が混練物Ｋ１，Ｋ２の搬送面を構成する。搬送体３１，３４，３５の搬送面（上面）３１ｂ，３４ｂ，３５ｂは面一状に配置されている。なお、下流側搬送手段３２は、少なくとも二つの搬送体３４，３５を含んでいればよく、三つ以上の搬送体で構成されてもよい。
【0027】
以下の説明において、搬送体３１を「入口コンベア３１」、入口コンベア３１に近い方の搬送体（第１の搬送体）３４を「中継コンベア３４」、入口コンベア３１から遠い方の搬送体（第２の搬送体）３５を「排出コンベア３５」という。
【0028】
本実施の形態において中継コンベア３４および排出コンベア３５は、いわゆる計量コンベアとして機能する。そのため、中継コンベア３４に荷重センサ４１が設けられ、排出コンベア３５に荷重センサ４２が設けられている。
【0029】
裁断装置３が備えるコンベア３１～３５の長さは一律ではなく、互いに異なっている。図３（Ａ）を参照して、中継コンベア３４の全長Ｌ２は、入口コンベア３１の全長Ｌ１よりも長く、排出コンベア３５の全長Ｌ３よりも短い。コンベアの「全長」とは、コンベアの搬送面の搬送方向長さを表わす。一例として、中継コンベア３４の全長Ｌ２は、排出コンベア３５の１／２以上、３／４以下である。また、入口コンベア３１の全長Ｌ１の２倍以上、４倍以下である。
【0030】
中継コンベア３４の全長Ｌ２と排出コンベア３５の全長Ｌ３とを足し合わせた長さ（下流側搬送手段３２の全長）Ｌ４は、図３（Ｂ）に示す混練物Ｋ２の最大長さＬ１１よりも長いが、中継コンベア３４単体では、混練物Ｋ２の最大長さＬ１１よりも短くてもよい。混練物Ｋ２の最大長さＬ１１は、設定重量が最大値の場合の混練物の長さに相当する。そのため、裁断装置３においてサイズの大きい（長い）混練物Ｋ２を作り出すときには、中継コンベア３４の荷重センサ４１の出力値と排出コンベア３５の荷重センサ４２の出力値との合算値により、混練物の重量が計測可能である。なお、排出コンベア３５も同様に、混練物Ｋ２の最大長さＬ１１よりも短くてもよい。
【0031】
中継コンベア３４は、図３（Ｃ）に示す混練物Ｋ２の最小長さＬ１２よりも長くてもよい。混練物Ｋ２の最小長さＬ１２は、設定重量が最小値の場合の混練物の長さに相当する。この場合、裁断装置３においてサイズの小さい（短い）混練物Ｋ２を作り出すときには、中継コンベア３４の荷重センサ４１の出力値のみで、混練物の重量を計測することが可能である。
【0032】
このように、裁断刃３３による裁断位置に隣接する中継コンベア３４の全長Ｌ２を、中継コンベア３４に連なる排出コンベア３５の全長Ｌ３よりも短くすることにより、後述するように、混練物の計量および排出を効率良く行うことができる。
【0033】
再び図２を参照して、裁断装置３は、下流側搬送手段３２の上に位置する計測対象の混練物の重量が設定重量となったことに応じて、裁断刃３３を作動して混練物Ｋ１を裁断する裁断制御部６１と、入口コンベア３１の速度を制御する速度制御部６２と、下流側搬送手段３２としての中継コンベア３４および排出コンベア３５の速度を個別に制御する速度制御部６３とをさらに備えている。各コンベア３１，３４，３５の「速度」とは、混練物Ｋ１，Ｋ２の搬送速度に相当し、ベルトコンベアの場合はベルトの移動速度を示す。
【0034】
裁断制御部６１および速度制御部６２，６３は、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータにより実現される。裁断制御部６１のメモリには、裁断順に予め設定された混練物Ｋ２の重量が記憶されているものとする。なお、本実施の形態では、入口コンベア３１の速度を制御する速度制御部６２が速度制御部６３とは別に設けられているが、一つの速度制御部が、全てのコンベア３１，３４，３５の速度を制御する構成であってもよい。
【0035】
裁断装置３はまた、下流側搬送手段３２に乗せられた（計測対象の）混練物の重量を計測する計量手段４０をさらに備えており、裁断制御部６１は、計量手段４０による計量値が設定重量となったことに応じて裁断刃３３を作動させる。計量手段４０は、中継コンベア３４に設けられた荷重センサ４１と、排出コンベア３５に設けられた荷重センサ４２とを含む。
【0036】
裁断制御部６１は、荷重センサ４１，４２それぞれが検知した重量の合算値、または、荷重センサ４１が検知した重量が設定重量となった場合に、裁断刃３３を作動させる。具体的には、裁断制御部６１は、モータ３１ａを駆動制御することにより、待機位置に位置する裁断刃３３を作業位置（下端位置）へと進退移動させる。
【0037】
荷重センサ４１は、１つまたは複数（たとえば３個）のロードセル４１ａにより構成されている。荷重センサ４２もまた、１つまたは複数（たとえば３個）のロードセル４２ａにより構成されている。このように、下流側搬送手段３２を二つ（複数）の計量コンベアで構成することにより、図３（Ａ）に示した全長Ｌ４と同等の長さを有する一つの計量コンベアを用いるよりも、精度良く混練物の重量を計測することができる。
【0038】
図２に示されるように、荷重センサ４１，４２は、加温装置３６の加熱環境下に位置している。この場合、荷重センサ４１，４２が加熱環境に左右され、コンベア３４，３５上に何も乗っていない状態であっても、荷重センサ４１，４２の出力値が０とならない可能性がある。そのため、本実施の形態の裁断制御部６１は、各コンベア３４，３５から混練物が搬出されたことに応じて、荷重センサ４１，４２の出力値をゼロにリセットする。つまり、本実施の形態の裁断制御部６１は、リセット処理手段として機能するとともに、リセット処理手段によるリセット後の荷重センサ４１，４２の出力値に基づいて、コンベア３４，３５により搬送されている混練物の重量を計測する計測処理手段として機能する。これにより、混練物の重量の計測精度を高めることができる。
【0039】
速度制御部６２は、入口コンベア３１の速度が、第１混練機２１からの混練物Ｋ１の押し出し速度と同じになるように、入口コンベア３１のモータ３１ａを駆動制御する。速度制御部６２は、裁断制御部６１による裁断制御から独立して（連動することなく）、モータ３１ａを駆動制御する。そのため、裁断装置３の稼働中、入口コンベア３１の速度は一定（低速）とされる。
【0040】
これに対し、速度制御部６３は、裁断制御部６１による裁断制御と連動させて、中継コンベア３４のモータ３４ａおよび排出コンベア３５のモータ３５ａを個別に駆動制御する。速度制御部６３は、裁断装置３の稼働中、中継コンベア３４および排出コンベア３５の速度を、入口コンベア３１と同じ速度（低速）としたり、入口コンベア３１よりも速い速度（高速）としたりすることにより、中継コンベア３４および排出コンベア３５を計量モードまたは高速排出モードで動作させる。一例として、高速排出モードでの搬送速度は、計量モードでの搬送速度の２０～３０倍である。
【0041】
具体的には、裁断前の計量タイミングにおいては、中継コンベア３４および排出コンベア３５を入口コンベア３１に同調させて低速とし、裁断刃３３により混練物Ｋ１が裁断されたことに応じて、中継コンベア３４および排出コンベア３５の速度を高速とする。これにより、裁断後の混練物Ｋ２を高速で、裁断装置３から移送コンベア５１に排出することができる。
【0042】
ここで、本実施の形態では、速度制御部６３は、混練物Ｋ２の高速排出中であっても、中継コンベア３４から混練物Ｋ２がなくなった時点で、中継コンベア３４の動作モードを高速排出モードから計量モードへと切り替える。つまり、速度制御部６３は、中継コンベア３４から混練物Ｋ２が搬出された（排出された）ことを検知した場合に、排出コンベア３５の速度を高速としたまま、中継コンベア３４の速度を高速から低速に戻す制御を行う。これにより、比較的長さのある混練物Ｋ２を排出する場合であっても、排出コンベア３５によって混練物Ｋ２を高速排出しながら、中継コンベア３４の荷重センサ４１によって次の混練物Ｋ１の計量を開始できる。
【0043】
＜裁断装置３の動作＞
図２、図４および図５を参照して、裁断装置３の動作について説明する。図４は、裁断制御部６１が実行する処理（裁断制御）および速度制御部６２，６３が実行する処理（速度制御）を示すフローチャートである。図５（Ａ）～（Ｄ）は、裁断装置３の動作を模式的に示す図である。なお、図４に示す処理は、コンピュータのプロセッサが予めメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
図２、図４および図５を参照して、裁断装置３の動作について説明する。図４は、裁断制御部６１が実行する処理（裁断制御）および速度制御部６２，６３が実行する処理（速度制御）を示すフローチャートである。図５（Ａ）～（Ｄ）は、裁断装置３の動作を模式的に示す図である。なお、図４に示す処理は、コンピュータのプロセッサが予めメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【0044】
図４を参照して説明すると、裁断装置３の稼働開始時には、第１混練機２１の吐出口２３（図５（Ａ））からの混練物Ｋ１の押し出し速度と同調するように、全てのコンベア３１，３４，３５が低速で（同じ速度で）駆動される（ステップＳ２０１）。具体的には、速度制御部６２が、入口コンベア３１を低速で駆動し、速度制御部６３が、中継コンベア３４および排出コンベア３５を低速で駆動する。これにより、中継コンベア３４および排出コンベア３５は、計量モードで動作する。
【0045】
第１混練機２１から押し出された混練物Ｋ１の先端部（前端部）が、入口コンベア３１から中継コンベア３４（下流側搬送手段３２）に搬送されると、図５（Ａ）に示されるように、裁断制御部６１は、混練物Ｋ１のうち下流側搬送手段３２に乗せられた部分、すなわち計測対象の混練物（以下、「対象混練物」という）Ｋｐを計量する（ステップＳ１０１）。つまり、図２に示した荷重センサ４１および４２からの出力値に基づいて、対象混練物Ｋｐの重量を計測する。
【0046】
対象混練物Ｋｐの重量が設定重量となった場合に（ステップＳ１０３にてＹＥＳ）、図５（Ｂ）に示されるように、裁断制御部６１は、裁断刃３３を作動し、連続混練物Ｋ１を裁断する（ステップＳ１０５）。これにより、対象混練物Ｋｐが連続混練物Ｋ１から分離され、不連続の混練物Ｋ２が作り出される。図５に示す例では、混練物Ｋ２（対象混練物Ｋｐ）は比較的長く、裁断時において中継コンベア３４および排出コンベア３５に跨っている。なお、混練物Ｋ１の裁断時に、全てのコンベア３１，３４，３５を一時的に停止させてもよい。
【0047】
速度制御部６３は、たとえば裁断制御部６１からの通知に基づいて連続混練物Ｋ１の裁断完了を検知すると（ステップＳ２０２にてＹＥＳ）、図５（Ｃ）に示されるように、中継コンベア３４および排出コンベア３５の速度を低速から高速に切り替える（ステップＳ２０３）。これにより、中継コンベア３４および排出コンベア３５はいずれも、計量モードから高速排出モードに切り替えられ、混練物Ｋ２を高速排出する。
【0048】
混練物Ｋ２の高速排出により、中継コンベア３４から混練物Ｋ２が搬出され、中継コンベア３４の搬送面３４ｂが空になった場合に（ステップＳ１０７にてＹＥＳ）、裁断制御部６１は、中継コンベア３４のロードセル４１ａをゼロリセットする（ステップＳ１０９）。中継コンベア３４からの混練物Ｋ２の搬出の有無は、図５（Ｃ）に示すように、たとえば中継コンベア３４と排出コンベア３５との間に設けられた第１の通過検知センサ４３からの検知信号に基づいて判断できる。第１の通過検知センサ４３は、中継コンベア３４の下流側端部を混練物が通過したことを検知するための検知手段である。
【0049】
また、速度制御部６３は、中継コンベア３４から混練物Ｋ２が搬出されたことを検知した場合に（ステップＳ２０４にてＹＥＳ）、図５（Ｄ）に示されるように、排出コンベア３５の速度を高速としたまま、中継コンベア３４の速度を低速に切り替える（ステップＳ２０５）。これにより、中継コンベア３４が先に、高速排出モードから計量モードに切り替えられるため、裁断後の混練物Ｋ２の高速排出と、裁断前の混練物Ｋ１（次の対象混練物）の計量とを並行して行うことができる。
【0050】
続いて、排出コンベア３５から混練物Ｋ２が搬出され、排出コンベア３５の搬送面３５ｂが空になった場合に（ステップＳ１１１にてＹＥＳ）、裁断制御部６１は、排出コンベア３５のロードセル４２ａをゼロリセットする（ステップＳ１１３）。このように、裁断制御部６１は、ロードセル４１ａ，４２ａの出力値を順次リセットする。排出コンベア３５からの混練物Ｋ２の搬出の有無は、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、たとえば排出コンベア３５と移送装置５の移送コンベア５１（図１）との間に設けられた第２の通過検知センサ４４からの検知信号に基づいて判断できる。第２の通過検知センサ４４は、排出コンベア３５の下流側端部を混練物が通過したことを検知するための検知手段である。なお、第１および第２の通過検知センサ４３，４４は、たとえば光電センサにより実現される。
【0051】
また、速度制御部６３は、排出コンベア３５から混練物Ｋ２が搬出されたことを検知した場合に（ステップＳ２０６にてＹＥＳ）、排出コンベア３５の速度も低速に切り替える（ステップＳ２０７）。これにより、図５（Ａ）に示されるように、中継コンベア３４および排出コンベア３５の双方が計量モードで動作するので、裁断装置３において様々な長さの混練物Ｋ２を作り出すことができる。
【0052】
裁断制御部６１はステップＳ１１３の処理が終わると、ステップＳ１０１に戻り、上記処理を繰り返す。また、速度制御部６３は、ステップＳ２０７の処理が終わると、ステップＳ２０２に戻り、上記処理を繰り返す。
【0053】
以上説明したように、本実施の形態の裁断装置３では、下流側搬送手段３２の一部（上流側）を中継コンベア３４として分割し、中継コンベア３４を、入口コンベア３１と排出コンベア３５の両方にきめ細かく追従させている。これにより、下流側搬送手段３２は、裁断後の混練物Ｋ２の高速排出と同時に、新たな混練物Ｋ１の低速受け入れ（計量開始）を行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、混練装置２から押し出されてくる混練物Ｋ１（対象混練物Ｋｐ）の計量、および、裁断後の混練物Ｋ２の排出を、効率良く行うことができる。
【0054】
また、中継コンベア３４および排出コンベア３５のそれぞれにロードセル４１ａ，４２ａを設けることができるので、一つの大きなコンベアに多くのロードセルを設けることに比べて、対象混練物Ｋｐの計量精度を高めることができる。
【0055】
また、図２に示したように、中継コンベア３４および排出コンベア３５の双方に加温装置３６が組み込まれている場合であっても、本実施の形態では、裁断制御部６１が、コンベア３４，３５から混練物Ｋ２が搬出されたことを検知する度に、ロードセル４１ａ，４２ａの出力値をリセットしているため、出力値の誤差を抑制できる効果がある。
【0056】
＜変形例＞
本実施の形態では、排出コンベア３５の速度も可変であるとして説明したが、図３（Ｃ）に示したような、長さの短い混練物Ｋ１を連続して作り出す場合には、排出コンベア３５を常時、高速排出モードとし、中継コンベア３４だけを計量モードと高速排出モードとに切り替えてもよい。つまり、速度制御部６３は、中継コンベア３４の速度だけを切り替えてもよい。また、この場合、裁断制御部６１は、中継コンベア３４の荷重センサ４１からの検知信号だけを入力して、対象混練物Ｋｐの重量を計測してもよい。これにより、裁断制御部６１および速度制御部６３の制御を簡素化できる。
本実施の形態では、排出コンベア３５の速度も可変であるとして説明したが、図３（Ｃ）に示したような、長さの短い混練物Ｋ１を連続して作り出す場合には、排出コンベア３５を常時、高速排出モードとし、中継コンベア３４だけを計量モードと高速排出モードとに切り替えてもよい。つまり、速度制御部６３は、中継コンベア３４の速度だけを切り替えてもよい。また、この場合、裁断制御部６１は、中継コンベア３４の荷重センサ４１からの検知信号だけを入力して、対象混練物Ｋｐの重量を計測してもよい。これにより、裁断制御部６１および速度制御部６３の制御を簡素化できる。
【0057】
また、本実施の形態では、中継コンベア３４および排出コンベア３５が計量コンベアとして機能し、裁断制御部６１は計量手段４０による計量値が設定重量となったことに応じて裁断刃３３を作動させる例について説明したが、このような例に限定されない。たとえば、裁断制御部６１は、下流側搬送手段３２の少なくとも中継コンベア３４の上に位置する混練物（対象混練物Ｋｐ）が事前に設定された長さとなったことに応じて、裁断刃３３を作動させてもよい。つまり、混練物のサイズは、荷重センサ４１，４２の出力値から得られる混練物の重量により計測してもよいし、たとえば距離センサ等（図示せず）の出力値から得られる混練物の長さにより計測してもよい。
【0058】
また、本実施の形態では、下流側搬送手段３２が１つの中継コンベア３４と１つの排出コンベア３５とで構成されることとしたが、このような例に限定されず、たとえば、複数の中継コンベア３４と複数の排出コンベア３５とで構成されてもよい。
【0059】
また、本実施の形態では、荷重センサ４１，４２がロードセル４１ａ，４１ｂであることとして説明したが、このような例に限定されず、たとえば圧力センサなどによって構成されてもよい。
【0060】
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説明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およ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。
【符号の説明】
【0061】
１ 繊維強化樹脂成形体の製造装置、２ 混練装置、３ 裁断装置、５ 移送装置、８ 成形装置、３１ 入口コンベア（上流側搬送手段）、３２ 下流側搬送手段、３３ 裁断刃、３４ 中継コンベア、３５ 排出コンベア、４０ 計量手段、４１，４２ 荷重センサ、４１ａ，４２ａ ロードセル、４３，４４ 通過検知センサ、６１ 裁断制御部、６２，６３ 速度制御部、Ｋ１ 連続混練物、Ｋ２ 不連続混練物、Ｋｐ 計測対象の混練物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】