特表 2024-536972 編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法及びプリフォームの成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-10

(54)【発明の名称】編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法及びプリフォームの成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/10 20060101AFI20241003BHJP

   B29C 65/62 20060101ALI20241003BHJP

   B29C 65/48 20060101ALI20241003BHJP

   B29C 70/54 20060101ALI20241003BHJP

   B29C 70/28 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B29C70/10

B29C65/62

B29C65/48

B29C70/54

B29C70/28

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024506240

(86)(22)【出願日】2022-10-31

(85)【翻訳文提出日】2024-01-31

(86)【国際出願番号】 CN2022128612

(87)【国際公開番号】W WO2024055392

(87)【国際公開日】2024-03-21

(31)【優先権主張番号】202211120616.3

(32)【優先日】2022-09-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519291342

【氏名又は名称】南京航空航天大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】単 忠徳

(72)【発明者】

【氏名】孫 正

(72)【発明者】

【氏名】周 征西

(72)【発明者】

【氏名】王 尭尭

(72)【発明者】

【氏名】汪 ▲ウェイ▼昊

(72)【発明者】

【氏名】劉 家楽

【テーマコード（参考）】

4F205

4F211

【Ｆターム（参考）】

4F205AD16

4F205AG07

4F205AJ08

4F205HA02

4F205HA23

4F205HA37

4F205HA44

4F205HC07

4F205HF05

4F205HG01

4F205HK23

4F205HL02

4F205HL11

4F205HL21

4F211AC02

4F211AD16

4F211AH31

4F211AR07

4F211TA03

4F211TA06

(57)【要約】

本発明は、編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法を開示し、織機の両端に摘持装置を配置することにより、芯型が織機の軸線に沿ってある方向に向けて運動するとともに芯型の表面の第１層の織物を編成するステップと、そして、メッシュタイヤ自動プレースメント装置によって第１層の織物の上方にメッシュタイヤをプレースメントし、且つニードリング装置によってメッシュタイヤ層を予備ニードリングしてメッシュタイヤを編成織物の表面に貼り合わせるステップと、再び織機を起動し、芯型が反対方向に向けて運動するとともにメッシュタイヤの表面の第２層の織物を編成するステップと、上記のステップを繰り返し、多層の編成織物とメッシュタイヤが相互に貼り合わせることを実現するステップと、最後、自動ニードリング装置によってプリフォームにメインニードリングを施して、そのＺ方向における強化を実現するステップとを含む。本発明は、該編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法用のプリフォーム成形装置をさらに提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

織機の両端にそれぞれ１つの摘持装置を配置することにより、織機の一端に位置する摘持装置によって芯型の１つの端部を摘持し、芯型を芯型の軸線に沿って運動させ、糸によって芯型の表面に芯型の表面を被覆する第１層の織物を形成するステップ（１）と、
ステップ（１）において１回目の織物の被覆を完了した後に、編成を停止するステップ（２）と、
メッシュタイヤ自動プレースメント装置によって、芯型の表面に被覆された第１層の織物にメッシュタイヤをプレースメントし、ニードリング装置によって予備ニードリングを行ってメッシュタイヤを第１層の織物の表面に貼り合わせるステップ（３）と、
芯型を摘持していた摘持装置は芯型の端部を解放するステップ（４）と、
再び織機を起動するとともに、他端の摘持装置によって芯型の他端部を摘持してステップ（１）における芯型の軸線に沿う運動方向の反対方向に向けて運動し、続いて第２層の織物を編成し、且つ第２層の織物をメッシュタイヤの表面に密着させながらメッシュタイヤの表面を完全に被覆するステップ（５）と、
上記のステップを繰り返し、多層の編成織物とメッシュタイヤを交互に密着し貼り合わせてプリフォームを形成することを実現するステップ（６）と、
最後、自動ニードリング装置によってプリフォームにメインニードリングを施すステップ（７）とを含む、ことを特徴とする編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法。

【請求項2】

織機と、異形構造金型と、織機の両端にそれぞれ位置する芯型摘持装置と、メッシュタイヤ自動プレースメント装置と、自動ニードリング装置とを含み、
前記芯型摘持装置は、グリップ爪（１２）と、グリップ爪取り付け台（１３）とを含み、グリップ爪（１２）はグリップ爪取り付け台（１３）に取り付けられ、グリップ爪取り付け台（１３）に摘持装置を水平移動させる運動装置が取り付けられ、
前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置は、第１のロボットアーム（２）と、第１の弧形状支持リング（３）と、ストッパローラ（４）と、駆動ギア（８）と、メッシュタイヤ巻取輪（５）と、メッシュタイヤ裁断刃（６）と、真空吸着装置（７）と、接着剤吐出装置（１１）と、第１の円弧状歯付きリング（１９）と、メッシュタイヤプレースメント台（１４）とを含み、第１の弧形状支持リング（３）は第１のロボットアーム（２）に取り付けられ、第１のストッパローラ（４）、第１の駆動ギア（８）及び第１の円弧状歯付きリング（１９）は第１の弧形状支持リング（３）に取り付けられ、メッシュタイヤ巻取輪（５）及びメッシュタイヤプレースメント台（１４）は第１の円弧状歯付きリング（１９）に取り付けられ、メッシュタイヤ裁断刃（６）、真空吸着装置（７）及び接着剤吐出装置（１１）はメッシュタイヤプレースメント台に取り付けられ、第１のロボットアーム（２）は水平運動することが可能な装置に繋げられ、第１の円弧状歯付きリング（１９）の内側に少なくとも２つの第１の駆動ギア（８）が取り付けられ、２つの第１の駆動ギア（８）は回動して第１の円弧状歯付きリング（１９）及び第１の弧形状支持リング（３）を正回転又は逆回転させるように駆動し、
前記メッシュタイヤ自動ニードリング装置は、第２のロボットアーム（１５）と、第２の弧形状支持リング（１６）と、第２の円弧状歯付きリング（１８）と、第２のストッパローラ（２９）と、第２の駆動ギア（２０）と、ニードリングヘッド（９）とを含み、第２の弧形状支持リング（１８）は第２のロボットアーム（１５）に取り付けられ、第２の円弧状歯付きリング（１８）、第２のストッパローラ（１９）及び第２の駆動ギア（２０）はいずれも第２の弧形状支持リング（１６）に取り付けられ、ニードリングヘッド（９）は第２の円弧状歯付きリング（１８）に取り付けられ、第２のロボットアーム（１５）には、それを水平運動させることができる装置が取り付けられ、第２の円弧状歯付きリング（１８）の内側に少なくとも２つの第２の駆動ギア（２０）が取り付けられ、２つの第２の駆動ギア（２０）は回動して第２の円弧状歯付きリング（１８）及び第２の弧形状支持リング（１６）を正回転又は逆回転させるように駆動する、ことを特徴とする請求項１に記載の編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法用のプリフォームの成形装置。

【請求項3】

２台の摘持装置のグリップ爪は、いずれも芯型及び織物が編成リングの軸線に沿って編成平面の左右両側において、糸と干渉せずに、水平に独立運動し又は協働運動するように牽引するとともに、編成する過程において、摘持装置のグリップ爪は、芯型及び織物に規定の付勢力を付与して織物を芯型の表面に密着し且つ芯型の表面を完全に被覆可能にし、芯型の表面と同様な織物プロフィールが形成される、ことを特徴とする請求項２に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項4】

前記グリップ爪は、空気圧、電磁又は機械のうちの１つの形態を採用して、制御によって芯型及び織物の端部を自動的に解放し又はクランプする、ことを特徴とする請求項３に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項5】

メッシュタイヤプレースメント及び予備ニードリングは、自動プレースメント装置及び自動ニードリング装置が協働して実現するものであり、メッシュタイヤを編成織物の表面に完全に貼り合わせる、ことを特徴とする請求項２に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項6】

前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置におけるメッシュタイヤ巻取輪（５）にメッシュタイヤが巻き取られ、メッシュタイヤプレースメントプラットフォーム（１４）にメッシュタイヤを提供するために用いられ、第１の弧形状支持リング（３）、第１のストッパローラ（４）及び第１の駆動ギア（８）は、第１の円弧状歯付きリング（１９）が中心周りに回転し且つその運動軌跡をリング状の範囲内に制限することを実現するために用いられ、真空吸着装置（７）を起動する際に、真空吸着装置（７）の表面に負圧が形成されメッシュタイヤを強固に吸着し、接着剤吐出装置（１１）は接着剤を吐出してメッシュタイヤを織物の表面に接着し、且つメッシュタイヤプレースメントプラットフォーム（１４）の端部による押圧によって、メッシュタイヤを織物の表面に粘着する、ことを特徴とする請求項２に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項7】

前記自動ニードリング装置におけるニードリングヘッド（９）は、ニードルを解放し且つニードルを織物から引き抜き、ニードリングヘッド（９）の上方にニードルと織物の表面との相対位置を感知するためのセンサが取り付けられ、第２のロボットアーム（１５）の運動姿勢が収集された位置情報に基づいて調整・制御され、さらに、ニードリングヘッド（９）のニードルは織物の平面の法線に平行である、ことを特徴とする請求項２に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項8】

前記第１の弧形状支持リング（３）にメッシュタイヤプレースメントプラットフォーム（１４）を取り付けるための接続孔が設けられ、第２の弧形状支持リング（１６）にニードリングヘッド（９）を取り付けるための接続孔が設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載のプリフォーム成形装置。

【請求項9】

第１の弧形状支持リング（３）及び第１の弧形状支持リング（１６）のいずれにも位置センサ（２７）が取り付けられ、前記位置センサ（２７）は、第１の円弧状歯付きリング（１８）及び第２の円弧状歯付きリング（１９）の位置を決定し、且つ第１の円弧状歯付きリング（１８）及び第２の円弧状歯付きリング（１９）が第１の駆動ギア（８）、第２の駆動ギア（２０）、第１のストッパローラ（４）及び第２のストッパローラ（２９）による拘束を逸脱することを防止するために用いられる、ことを特徴とする請求項３に記載のプリフォーム成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合材料の三次元構造のプリフォームの成形の技術分野に関し、具体的に、編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法及び機器に関する。

【背景技術】

【0002】

複合材料は、各種の材料を複合技術によって組み合わせてなる新規な材料であり、該材料は従来の各成分の特徴を保持することができるだけでなく、材料の組み合わせによる複合効果によって材料全体が従来の成分より優れた特性を取得することができる。繊維強化体に基づく先端の複合材料は比強度が高く、比弾性率が高く、耐疲労性、耐浸食性、耐衝撃性、設計可能性が良いなどの利点を有するため、航空宇宙、自動車船舶、軌道交通などの分野で幅広く応用されている。

【0003】

プリフォームは、先端の複合材料の強化体として、その機械的性能に影響を与える決定的な要素である。二次元積層プリフォーム複合材料は先行して発展しており、技術は比較的に成熟し、現在最も広く応用されている複合材料であるが、その層間強度が低く、耐せん断及び耐衝撃性が弱いなどの欠点により、高層間のせん断応力及び高衝撃などの複雑な極限環境での普及及び応用が妨げられている。層間強化繊維を備える三次元構造のプリフォーム複合材料は従来の二次元構造の複合材料に比べて、三次元層間強化プリフォーム複合材料は二次元構造のプリフォーム複合材料の耐衝撃性が低く、層間剥離しやすいなどの欠点を克服し、優れた機械的性能を有し、ますます重視される。

【0004】

三次元構造のプリフォームは、一般的に紡績手段によって得られ、それに対応する製織及び非製織成形技術は、主に三次元織り、三次元編成、三次元縫合、可撓性ガイドによる三次元製織、三次元ニードリングなどを有する。三次元ニードリング技術は、二次元織物とメッシュタイヤとを層ごとに相互に重ね合わせた後、ニードルを突き刺して織物の層間強化相を形成する方法であり、他の三次元構造のプリフォームの成形技術に比べて、そのプロセスが簡単で、コストが低く、大きな注目を集めている。現在採用されているニードリング・二次元織物の複合成形技術に関して、二次元織物の成形、プレースメント及びニードリング過程は独立しており、その中の各過程でいずれも手動で行う必要があり、生産効率が低く、製品の品質を保証しにくく、複合材料業界ではプリフォームの成形技術の高効率、低コスト化をますます求めているため、現在、自動化されたニードリング・二次元織物を一体化させる成形方法及び機器を緊急に必要としている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、従来技術における欠点に鑑み、多層の編成織物の連続的な編成及びニードリングを一体化させる自動成形することを実現するように、編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法を提供することを目的とする。

【0006】

本発明は、上記の編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法を実現するプリフォームの成形装置をさらに提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の技術目的を実現するために、本発明は次のような技術案を採用し、編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法及び機器であって、その具体的な内容は次のとおりである。

【0008】

編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法であって、
織機の両端にそれぞれ１つの摘持装置を配置することにより、織機の一端に位置する摘持装置によって芯型の１つの端部を摘持し、芯型を芯型の軸線に沿って運動させ、糸によって芯型の表面に芯型の表面を被覆する第１層の織物を形成するステップ（１）と、
ステップ（１）において１回目の織物の被覆を完了した後に、編成を停止するステップ（２）と、
メッシュタイヤ自動プレースメント装置によって、芯型の表面に被覆された第１層の織物にメッシュタイヤをプレースメントし、ニードリング装置によって予備ニードリングを行ってメッシュタイヤを第１層の織物の表面に貼り合わせるステップ（３）と、
芯型を摘持していた摘持装置は芯型の端部を解放するステップ（４）と、
再び織機を起動するとともに、他端の摘持装置によって芯型の他端部を摘持してステップ（１）における芯型の軸線に沿う運動方向の反対方向に向けて運動し、続いて第２層の織物を編成し、且つ第２層の織物をメッシュタイヤの表面に密着させながらメッシュタイヤの表面を完全に被覆するステップ（５）と、
上記のステップを繰り返し、多層の編成織物とメッシュタイヤを相互に密着し貼り合わせてプリフォームを形成することを実現するステップ（５）と、
最後、自動ニードリング装置によってプリフォームにメインニードリングを施すステップ（６）とを含む、ことを特徴とする編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法。

【0009】

本発明が提供する、上記の編成及びニードリングを一体化させるプリフォームの成形方法用のプリフォームの成形装置は、次の技術案を採用する。

【0010】

該プリフォームの成形装置は、織機と、異形構造金型と、織機の両端にそれぞれ位置する芯型摘持装置と、メッシュタイヤ自動プレースメント装置と、自動ニードリング装置とを含み、前記芯型摘持装置は、グリップ爪と、グリップ爪取り付け台とを含み、グリップ爪はグリップ爪取り付け台に取り付けられ、グリップ爪取り付け台に摘持装置を水平移動させる運動装置が取り付けられ、前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置は、第１のロボットアームと、第１の弧形状支持リングと、ストッパローラと、駆動ギアと、メッシュタイヤ巻取輪と、メッシュタイヤ裁断刃と、真空吸着装置と、接着剤吐出装置と、第１の円弧状歯付きリングと、メッシュタイヤプレースメント台とを含み、第１の弧形状支持リングは第１のロボットアームに取り付けられ、第１のストッパローラ、第１の駆動ギア及び第１の円弧状歯付きリングは第１の弧形状支持リングに取り付けられ、メッシュタイヤ巻取輪及びメッシュタイヤプレースメント台は第１の円弧状歯付きリングに取り付けられ、メッシュタイヤ裁断刃、真空吸着装置及び接着剤吐出装置はメッシュタイヤプレースメント台に取り付けられ、第１のロボットアームは水平運動することが可能な装置に繋げられ、第１の円弧状歯付きリングの内側に少なくとも２つの第１の駆動ギアが取り付けられ、２つの第１の駆動ギアは回動して第１の円弧状歯付きリング及び第１の弧形状支持リングを正回転又は逆回転させるように駆動し、前記メッシュタイヤ自動ニードリング装置は、第２のロボットアームと、第２の弧形状支持リングと、第２の円弧状歯付きリングと、第２のストッパローラと、第２の駆動ギアと、ニードリングヘッドとを含み、第２の弧形状支持リングは第２のロボットアームに取り付けられ、第２の円弧状歯付きリング、第２のストッパローラ及び第２の駆動ギアはいずれも第２の弧形状支持リングに取り付けられ、ニードリングヘッドは第２の円弧状歯付きリングに取り付けられ、第２のロボットアームには、それを水平運動させることができる装置が取り付けられ、第２の円弧状歯付きリングの内側に少なくとも２つの第２の駆動ギアが取り付けられ、２つの第２の駆動ギアは回動して第２の円弧状歯付きリング及び第２の弧形状支持リングを正回転又は逆回転させるように駆動する。

【0011】

さらに、２台の摘持装置のグリップ爪は、いずれも芯型及び織物が編成リングの軸線に沿って編成平面の左右両側において、糸と干渉せず、水平に独立運動し又は協働運動するように牽引するとともに、編成する過程において、摘持装置のグリップ爪は、芯型及び織物に規定の付勢力を付与して織物を芯型の表面に密着し且つ芯型の表面を完全に被覆可能にし、芯型の表面と同様な織物プロフィールが形成される。

【0012】

さらに、前記グリップ爪は、空気圧、電磁又は機械のうちの１つの形態を採用して、制御によって芯型及び織物の端部を自動的に解放し又はクランプする。

【0013】

さらに、メッシュタイヤプレースメント及び予備ニードリングは、自動プレースメント装置及び自動ニードリング装置が協働して実現するものであり、メッシュタイヤを編成織物の表面に完全に貼り合わせる。

【0014】

さらに、前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置におけるメッシュタイヤ巻取輪にメッシュタイヤが巻き取られ、メッシュタイヤプレースメントプラットフォーム（１４）にメッシュタイヤを提供するために用いられ、第１の弧形状支持リング、第１のストッパローラ及び第１の駆動ギアは、第１の円弧状歯付きリングが中心周りに回転し且つその運動軌跡をリング状の範囲内に制限することを実現するために用いられ、真空吸着装置を起動する際に、真空吸着装置の表面に負圧が形成されメッシュタイヤを強固に吸着し、接着剤吐出装置は接着剤を吐出してメッシュタイヤを織物の表面に接着し、且つメッシュタイヤプレースメントプラットフォームの端部による押圧によって、メッシュタイヤを織物の表面に粘着する。

【0015】

さらに、前記自動ニードリング装置におけるニードリングヘッドは、ニードルを解放し且つニードルを織物から引き抜き、ニードリングヘッドの上方にニードルと織物の表面との相対位置を感知するためのセンサが取り付けられ、第２のロボットアームの運動姿勢が収集された位置情報に基づいて調整・制御され、さらに、ニードリングヘッドのニードルは織物の平面の法線に平行である。

【0016】

さらに、第１の弧形状支持リングにメッシュタイヤプレースメントプラットフォームを取り付けるための接続孔が設けられ、第２の弧形状支持リングにニードリングヘッドを取り付けるための接続孔が設けられる。

【0017】

さらに、第１の弧形状支持リング及び第１の弧形状支持リングのいずれにも位置センサが取り付けられ、前記位置センサは、第１の円弧状歯付きリング及び第２の円弧状歯付きリングの位置を決定し、且つ第１の円弧状歯付きリング及び第２の円弧状歯付きリングが第１の駆動ギア、第２の駆動ギア、第１のストッパローラ及び第２のストッパローラによる拘束を逸脱することを防止するために用いられる。

【発明の効果】

【0018】

従来技術に比べて、本発明の有益な効果は次のとおりである。本発明は従来の２．５Ｄ織機に基づいて、芯型の表面に繰り返し貼り合わせてメッシュタイヤを編成し且つプレースメントして予備ニードリングを行い、最後、全体ニードリングを行う方法を新たに提供し、二次元織物の自動且つ連続的な編成、自動且つ連続的なニードリングを統合することができる機器が構成される。従来の全手動又は半自動による織物のプレースメント及び繊維のＺ方向における強化・複合技術に比べて、本発明による方法及び機器は、多層の編成織物の連続的な編成及びニードリングを一体化させる自動成形を実現することができ、三次元構造のプリフォームを編成・ニードリングする成形効率及び製品の信頼性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の編成及びニードリングを一体化させる成形方法のフローチャートである。

【図2】本発明に記載の編成及びニードリングを一体化させる成形機器の構造概略図（方向１）である。

【図3】本発明に記載の編成及びニードリングを一体化させる成形機器の構造概略図（方向２）である。

【図4】本発明に記載の摘持装置のグリップ爪（１２）によって芯型を摘持して、それが位置する方向に向けて編成する概略図である。

【図5】本発明に記載の摘持装置のグリップ爪（２２）によって編成及び被覆が完了された芯型を摘持する概略図である。

【図6】本発明に記載のニードリングヘッド及びメッシュタイヤプレースメントプラットフォームが搭載される装置の概略図である。

【図7】本発明に記載のメッシュタイヤのプレースメント及び予備ニードリングの過程の概略図である。

【図8】本発明に記載のメッシュタイヤを１周プレースメントし、メッシュタイヤを裁断する概略図である。

【図9】本発明に記載のメッシュタイヤの表面における編成過程の概略図である。

【図10】本発明に記載の編成層―メッシュタイヤ層―編成層の扇形断面概略図である。

【図11】本発明に記載の予備ニードリング及びメインニードリングの結果の対比概略図である。

【図12】本発明に記載の最終製品の扇形断面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら、本発明の技術案をさらに説明する。

【0021】

従来の編成・ニードリングプロセスの複合過程のうちの二次元織物の製造、プレースメント及びニードリングの各過程は相互に独立し、いずれも人手に頼るので効率が低く、コストが高いなどの問題に対して、本発明は、編成及びニードリングを一体化させる成形方法を提供し、且つこの方法に基づいて対応するプリフォームの成形装置を提供する。

【0022】

図２～図７に示すように、該プリフォームの成形装置の実施例は次のとおりである。プリフォームの成形装置は、織機と、異形構造金型と、織機の両端にそれぞれ位置する芯型摘持装置と、メッシュタイヤ自動プレースメント装置と、自動ニードリング装置とを含む。

【0023】

２つの構造が同じ前記芯型摘持装置を含み、それぞれ織機の軸方向の両端に位置し、その一端に位置する芯型摘持装置は、グリップ爪１２と、グリップ爪取り付け台１３とを含み、グリップ爪１２はグリップ爪取り付け台１３に取り付けられ、グリップ爪取り付け台１３に摘持装置を軸方向に沿って水平移動させる運動装置が取り付けられる。他端に位置する芯型摘持装置は、グリップ爪２２と、グリップ爪取り付け台２３とを含み、グリップ爪２２はグリップ爪取り付け台２３に取り付けられ、グリップ爪取り付け台２３に摘持装置を軸方向に沿って水平移動させる運動装置が取り付けられる。２台の摘持装置のグリップ爪は、いずれも芯型及び織物が編成リングの軸線に沿って編成平面の左右両側において、糸と干渉せずに、水平に独立運動し又は協働運動するように牽引するとともに、編成する過程において、摘持装置のグリップ爪は、芯型及び織物に規定の付勢力を付与して織物を芯型の表面に密着し且つ芯型の表面を完全に被覆可能にし、芯型の表面と同様な織物プロフィールが形成される。前記グリップ爪は、空気圧、電磁又は機械のうちの１つの形態を採用して、制御によって芯型及び織物の端部を自動的に解放し又はクランプする。

【0024】

前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置は、第１のロボットアーム２と、第１の弧形状支持リング３と、ストッパローラ４と、駆動ギア８と、メッシュタイヤ巻取輪５と、メッシュタイヤ裁断刃６と、真空吸着装置７と、接着剤吐出装置１１と、第１の円弧状歯付きリング１９と、メッシュタイヤプレースメント台１４とを含み、第１の弧形状支持リング３は第１のロボットアーム２に取り付けられ、第１のストッパローラ４、第１の駆動ギア８及び第１の円弧状歯付きリング１９は第１の弧形状支持リング３に取り付けられ、メッシュタイヤ巻取輪５及びメッシュタイヤプレースメント台１４は第１の円弧状歯付きリング１９に取り付けられ、メッシュタイヤ裁断刃６、真空吸着装置７及び接着剤吐出装置１１はメッシュタイヤプレースメント台に取り付けられ、第１のロボットアーム２は水平運動することが可能な装置に繋げられ、第１の円弧状歯付きリング１９の内側に少なくとも２つの第１の駆動ギア８が取り付けられ、２つの第１の駆動ギア８は回動して第１の円弧状歯付きリング１９及び第１の弧形状支持リング３を正回転又は逆回転させるように駆動する。前記メッシュタイヤ自動ニードリング装置は、第２のロボットアーム１５と、第２の弧形状支持リング１６と、第２の円弧状歯付きリング１８と、第２のストッパローラ２９と、第２の駆動ギア２０と、ニードリングヘッド９とを含み、第２の弧形状支持リング１８は第２のロボットアーム１５に取り付けられ、第２の円弧状歯付きリング１８、第２のストッパローラ１９及び第２の駆動ギア２０はいずれも第２の弧形状支持リング１６に取り付けられ、ニードリングヘッド９は第２の円弧状歯付きリング１８に取り付けられ、第２のロボットアーム１５には、それを水平運動させることができる装置が取り付けられ、第２の円弧状歯付きリング１８の内側に少なくとも２つの第２の駆動ギア２０が取り付けられ、２つの第２の駆動ギア２０は回動して第２の円弧状歯付きリング１８及び第２の弧形状支持リング１６を正回転又は逆回転させるように駆動する。前記第１の弧形状支持リング３にメッシュタイヤプレースメントプラットフォーム１４を取り付けるための接続孔が設けられ、第２の弧形状支持リング１６にニードリングヘッド９を取り付けるための接続孔が設けられる。第１の弧形状支持リング３及び第１の弧形状支持リング１６のいずれにも位置センサ２７が取り付けられ、位置センサ２７は、第１の円弧状歯付きリング１８及び第２の円弧状歯付きリング１９の位置を決定し、且つ第１の円弧状歯付きリング１８及び第２の円弧状歯付きリング１９が第１の駆動ギア８、第２の駆動ギア２０、第１のストッパローラ４及び第２のストッパローラ２９による拘束を逸脱することを防止するために用いられる。

【0025】

前記メッシュタイヤ自動プレースメント装置におけるメッシュタイヤ巻取輪５にメッシュタイヤが巻き取られ、メッシュタイヤプレースメントプラットフォーム１４にメッシュタイヤを提供するために用いられ、第１の弧形状支持リング３、第１のストッパローラ４及び第１の駆動ギア８は、第１の円弧状歯付きリング１９が中心周りに回転し且つその運動軌跡をリング状の範囲内に制限することを実現するために用いられ、真空吸着装置７を起動する際に、真空吸着装置７の表面に負圧が形成されメッシュタイヤを強固に吸着し、接着剤吐出装置１１は接着剤を吐出してメッシュタイヤを織物の表面に接着し、且つメッシュタイヤプレースメントプラットフォーム１４の端部による押圧によって、メッシュタイヤを織物の表面に粘着する。前記自動ニードリング装置におけるニードリングヘッド９は、ニードルを解放し且つニードルを織物から引き抜き、ニードリングヘッド９の上方にニードルと織物の表面との相対位置を感知するためのセンサが取り付けられ、第２のロボットアーム１５の運動姿勢が収集された位置情報に基づいて調整・制御され、さらに、ニードリングヘッド９のニードルは織物の平面の法線に平行である。メッシュタイヤプレースメント及び予備ニードリングは、自動プレースメント装置及び自動ニードリング装置が協働して実現するものであり、メッシュタイヤを編成織物の表面に完全に貼り合わせる。

【0026】

本発明による編成及びニードリングを一体化させる成形方法の実施例は次のとおりである。

【0027】

（１）図４を参照し、２．５Ｄ織機１の両端に摘持装置を配置することにより、１台の摘持装置のグリップ爪１２によって芯型２１の１つの端部を摘持し、芯型２１は織機の軸線に沿ってある矢印に示す方向に向けて運動することができ、糸２４によって芯型の表面に第１層の織物２５を形成する。

【0028】

（２）図５を参照し、ステップ（１）において１回目の織物の被覆を完了した後に、編成を停止し、他端の摘持装置のグリップ爪２２によって芯型２１の他端の端部を摘持する。

【0029】

（３）図７を参照し、メッシュタイヤ自動プレースメント装置及び自動ニードリング装置は、水平運動装置によって織物及び金型の側面に移動して動作を始め、メッシュタイヤ巻取輪５は回転することによりメッシュタイヤ２６を徐々に放出し、真空吸着装置７を起動しメッシュタイヤ２６をメッシュタイヤプレースメント台１４の端部に強固に吸着し、第１のロボットアーム２、第１の弧形状支持リング３及び第１の円弧状歯付きリング１９（第１の駆動ギア８によって駆動され、第１のストッパローラ４によってストッパされる）は協働して、メッシュタイヤプレースメント台１４の端部によって適切な予圧でメッシュタイヤ２６を第１層の織物２５の表面に押圧するとともに、接着剤吐出装置１１は接着剤を吐出しメッシュタイヤ２６を第１層の織物２５の表面に粘着し、そして、真空吸着装置７は動作を停止し、メッシュタイヤ２６をプレースメントするとともに、ニードリング装置は距離センサによってメッシュタイヤ２６との距離を感知し、距離情報を処理することにより、第２のロボットアーム１５、第２の弧形状支持リング１６及び第２の円弧状歯付きリング１９の位置・姿勢を調整し、ニードリングヘッド９を所定の位置に搬送し、ニードリングヘッド９は第１層の織物２５の平面の法線までに回転し、予備ニードリングを行う。図８を参照し、一周のメッシュタイヤのプレースメント及び予備ニードリングを完了した後に、メッシュタイヤ裁断刃６によってメッシュタイヤ２６を裁断し、再び真空吸着装置７を起動しメッシュタイヤ２６をメッシュタイヤプレースメント台１４の端部に強固に吸着する。

【0030】

（４）芯型摘持装置のグリップ爪１２は芯型を解放する。

【0031】

（５）図９を参照し、再び織機を起動するとともに、摘持装置のグリップ爪２２によって芯型を摘持して反対方向に向けて運動し、糸２４によって第２層の織物２８を編成し形成することを開始し、第２層の織物２８をメッシュタイヤ２６の表面を密着させながら完全に被覆することができ、現時点に得られた編成層―ニードリング層―編成層のプリフォームの扇形断面は図１０に示す。

【0032】

（６）上記のステップを繰り返し、多層の編成織物とメッシュタイヤを相互に貼り合わせることを実現し、得られたプリフォームの扇形断面は図１２に示す。

【0033】

（７）最後、図５に示すように、自動ニードリング装置によってプリフォームをメインニードリングし、図１１は、予備ニードリング（ａ）とメインニードリング（ｂ）の効果の対比図である。

【0034】

以上は本発明の好ましい実施の形態に過ぎず、本発明の保護範囲は上記の実施例に制限されず、本発明の思想に属する技術案はいずれも本発明の保護範囲に含まれる。指摘すべきこととして、当業者にとっては、本発明の原理を逸脱しない前提で行われた若干の改良及び修飾は、本発明の保護範囲として見なされるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】