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JP7413342B2 - Fiber placement equipment and method for laying up fiber materials - Google Patents
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JP7413342B2 - Fiber placement equipment and method for laying up fiber materials - Google Patents

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Description

本発明は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする(Ablegen)繊維配置設備(Faserlegeanlage)であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造可能である、又は製造される繊維配置設備に関する。本発明は、このための方法にも関する。 The present invention is a fiber placement equipment for laying up fiber materials to produce fiber preforms, the fiber preforms being laid up by curing a matrix material in which the fiber materials of the fiber preforms are embedded. The present invention relates to a fiber arrangement facility from which a fiber composite member can be manufactured or is manufactured. The invention also relates to a method for this purpose.

航空及び宇宙飛行は、繊維複合材からなる部材、いわゆる繊維複合部材抜きには今日ではもはや考えられない。しかし他の分野においてもこの種の素材の使用は人気を博しつつある。特に重要な構造要素は、重量に関連した高い強度及び剛性にもとづいて繊維強化プラスチックから最小限の重量で製造される。繊維配向の結果として生じる繊維複合材の異方性特性によって、部材を局所的負荷に正確に適合させることができ、それにより軽量構造という意味で最適な材料利用を可能にする。 Today, aviation and space flight are no longer conceivable without components made of fiber composites, so-called fiber composite components. However, the use of this type of material is gaining popularity in other fields as well. Particularly important structural elements are manufactured from fiber-reinforced plastics with a minimum weight due to their high weight-related strength and stiffness. The anisotropic properties of the fiber composite resulting from the fiber orientation allow the component to be precisely adapted to local loads, thereby allowing optimum material utilization in terms of lightweight construction.

製造プロセスにおいて、スクリム(Gelegen)、織物、又は、大抵の場合、予め結合剤施与(vorbebindert)もされたドライロービングなどの乾燥した繊維半製品と並んで、マトリックス材料で予備含浸させた繊維材料であるいわゆるプリプレグも使用される。繊維強化部材の生産時、特に大量生産時の部品点数が増えていくことによって、製造プロセス又は製造されるべき部材の品質に悪影響を及ぼすことなく製造プロセスを大幅に自動化するために多大な努力が払われる。 In the manufacturing process, the fiber material is preimpregnated with the matrix material alongside a dry textile semi-finished product, such as a scrim, a woven fabric or a dry roving, which in most cases is also pre-applied with a binder. Also used are so-called prepregs. Due to the increasing number of parts during the production of fiber-reinforced components, especially in mass production, great efforts are being made to automate the manufacturing process to a large extent without adversely affecting the manufacturing process or the quality of the components to be produced. paid.

後から部材形状となるものを繊維半製品から作ることができるようにするために、繊維半製品は、通常、成形工具内又は成形工具上に、例えば力を用いてレイアップされ、その工具表面は、後から部材形状となるものに相当するジオメトリ又はジオメトリの前段階を有する。特に自動化された、又は部分的に自動化された製造プロセスにおいて、このレイアッププロセス(プリフォーミングと呼ばれることも多い)は、エンドエフェクタが繊維配置ヘッドである繊維配置装置又は繊維配置設備を用いて行われる。この種の繊維配置設備は、繊維配置ヘッドが産業用多関節ロボットに配設されている、例えばポータル設備又はロボット支援設備であり得る。 In order to be able to produce from the textile semi-finished product what will later become the shape of a part, the textile semi-finished product is usually laid up in or on a forming tool, e.g. by means of force, so that the tool surface has a geometry or a previous stage of geometry that corresponds to what will later become the member shape. Particularly in automated or partially automated manufacturing processes, this layup process (often referred to as preforming) is performed using a fiber placement device or facility where the end effector is a fiber placement head. be exposed. A fiber placement installation of this type can be, for example, a portal installation or a robot-assisted installation, in which the fiber placement head is arranged on an industrial articulated robot.

繊維半製品、例えばテープ、スリットテープ、又はロービングなどの特に平らな繊維半製品が、材料提供装置によって繊維配置ヘッドに供給され、それにより成形工具において配置ヘッドと工具表面との相対運動によって繊維半製品をレイアップすることができる。 A textile semi-finished product, in particular a flat textile semi-finished product, such as a tape, a slit tape or a roving, is fed by a material providing device to a fiber placement head so that the fiber semi-finished product is deposited in the forming tool by a relative movement between the placement head and the tool surface. Products can be laid up.

独国特許出願公開第102013107103号明細書から、例えば繊維配置設備を形成するためにロボットに配設することができる繊維配置ヘッドが知られている。その際、繊維配置ヘッドは、繊維配置ヘッドが、例えば加圧ロールなどの繊維配置ユニットを用いて繊維配置ヘッドに供給された平らな繊維半製品を成形工具表面にレイアップするように形成され、繊維配置ヘッドは、電圧を印加することによって電極と対向電極との間で繊維半製品に電流を生ぜしめることができるようにするために複数の電極及び/又は対向電極を有する。これによって、繊維半製品を表面に固定するために、例えば繊維半製品内の、例えばバインダ材料などの特定の材料又は素材を活性化することができる。しかし、予備含浸させた繊維半製品(プリプレグ)を使用する場合にレイアップされるべき繊維半製品に通電することによってこれが加熱され、それにより粘着性を高めることによって表面への繊維半製品のより良好な固定が達成されることも考えられる。 From DE 10 2013 107 103 A1 a fiber placement head is known which can be arranged on a robot, for example to form a fiber placement installation. In this case, the fiber placement head is formed in such a way that the fiber placement head lays up on the forming tool surface a flat fiber semi-finished product fed to the fiber placement head using a fiber placement unit such as a pressure roll, for example; The fiber placement head has a plurality of electrodes and/or counter electrodes in order to be able to generate an electric current in the textile semi-finished product between the electrodes and the counter electrode by applying a voltage. This makes it possible, for example, to activate certain materials or materials within the textile semi-finished product, such as, for example, binder materials, in order to fix the textile semi-finished product to the surface. However, when using a pre-impregnated textile semi-finished product (prepreg), this is heated by passing an electric current through the textile semi-finished product to be laid up, thereby increasing the adhesion of the textile semi-finished product to the surface. It is also conceivable that good fixation is achieved.

独国特許出願公開第102011102950号明細書から、炭素繊維を含む繊維アセンブリから繊維予備成形体を製造するための配置ヘッド及び方法が知られ、配置ヘッドは、少なくとも繊維供給装置とレイアップロールと、繊維予備成形体を固定するための熱的に活性化可能なバインダ材料を加熱するための加熱装置とを有する。配置ヘッドは、2つの接触面を備え、これらの2つの接触面は、繊維供給装置によって供給され配置ヘッドによってレイアップロールに案内された繊維アセンブリにより接触させられ、2つの接触面は、電極対として導電性に形成され、電流源と接続され、その場合、繊維アセンブリの導電性炭素繊維が電極対間で配置ヘッドの加熱区間を形成し、加熱区間が配置ヘッドの加熱装置を提供する。この場合も配置ヘッドに供給された繊維材料が配置ヘッド内で通電され、それにより加熱される。 From DE 10 2011 102 950 A1 a placement head and a method for producing fiber preforms from fiber assemblies comprising carbon fibers are known, the placement head comprising at least a fiber feed device and a lay-up roll; and a heating device for heating a thermally activatable binder material for fixing the fiber preform. The placement head includes two contact surfaces that are brought into contact by the fiber assembly fed by the fiber feeder and guided to the layup roll by the placement head, and the two contact surfaces are connected to the electrode pair. The conductive carbon fibers of the fiber assembly form a heating section of the placement head between the electrode pairs, the heating section providing a heating device for the placement head. In this case as well, the fiber material fed to the placement head is energized within the placement head and thereby heated.

電極と対向電極との間の距離は、通常、固定であるので、繊維半製品における通電区間も予め定められた固定長を有する。したがって、通電にもとづく熱エネルギー入力は、通電部の長さに依存するだけでなく、繊維材料が繊維半製品にレイアップされるレイアップ速度にも依存する。なぜなら電極と対向電極との間の通電部内に特定の繊維半製品位置がある時間もレイアップ速度によって決まるからである。 Since the distance between the electrode and the counter electrode is usually fixed, the current-carrying section in the textile semi-finished product also has a predetermined fixed length. Therefore, the thermal energy input due to energization depends not only on the length of the energized section, but also on the lay-up speed at which the fiber material is laid up into a textile semi-finished product. This is because the lay-up speed also determines the amount of time a particular textile semi-finished product position is present in the current-carrying zone between the electrode and the counter-electrode.

設備パラメータを監視するために、近似的に実際のTCP速度(TCP:Tool Center Point)によりレイアップ速度を決定することが実地から知られている。しかしこの場合、精度は、TCP速度を検出するセンサと、質量及び振動挙動にもとづくシステム全体の慣性及び不正確さとに依存する。 In order to monitor equipment parameters, it is known from practice to determine the layup speed approximately by the actual TCP speed (TCP: Tool Center Point). However, in this case the accuracy depends on the sensor that detects the TCP velocity and the inertia and inaccuracy of the entire system based on mass and vibration behavior.

独国特許出願公開第102009017217号明細書から、帯状繊維半製品をレイアップする装置及び装置を動作させる方法が知られ、ここで使用される繊維配置ヘッドは帯状繊維半製品を予め定められた長さに裁断するために切断装置を有する。この場合、引き出された長さが測定装置を用いて検知され、それにより切断装置が適時に制御され、繊維半製品が切断される。この場合、測定装置は切断された繊維半製品の端を検出するレーザ支援センサを備え、その場合、繊維材料の送りを生成する搬送ベルト又は移送ベルトの移送速度をもとにして繊維半製品の引出し(abgerollt)長さを検知することができる。 From DE 10 2009 017 217 A1 there is known a device and a method for operating the device for laying up semifinished ribbon fiber products, in which a fiber placement head is used to lay up semifinished ribbon fiber products to a predetermined length. It has a cutting device to cut into pieces. In this case, the drawn-out length is detected using a measuring device, so that the cutting device is controlled in a timely manner and the textile semi-finished product is cut. In this case, the measuring device is equipped with a laser-assisted sensor for detecting the edge of the cut textile semi-finished product, in which case the textile semi-finished product is determined based on the transport speed of the conveyor belt or transfer belt that generates the feed of the textile material. The drawer length can be detected.

独国特許出願公開第102013107103号明細書German Patent Application No. 102013107103 独国特許出願公開第102011102950号明細書German Patent Application No. 102011102950 独国特許出願公開第102009017217号明細書German Patent Application No. 102009017217

本発明の課題は、成形工具への繊維材料のレイアップ中に繊維材料への熱エネルギー入力を的確かつ非常に精確にすることができる改善された繊維配置設備、及び繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする改善された方法を提供することである。本発明の特別な課題は、そのときのレイアッププロセスのプロセス枠組み条件にもとづいて熱エネルギー入力を非常に精確、かつ高精度に調整可能な改善された繊維配置設備及び改善された方法を提供することである。 It is an object of the present invention to provide an improved fiber placement facility that allows for precise and highly precise thermal energy input into the fiber material during its layup into a forming tool, and for producing fiber preforms. An object of the present invention is to provide an improved method of laying up fibrous materials. A particular object of the present invention is to provide an improved fiber placement facility and an improved method that allows the thermal energy input to be adjusted very precisely and with high precision based on the process framework conditions of the layup process at the time. That's true.

上記課題は、本発明により、請求項1に記載の繊維配置設備、及び請求項12に記載の繊維材料をレイアップする方法によって解決される。 The object is solved according to the invention by a fiber placement installation according to claim 1 and a method for laying up fiber materials according to claim 12.

請求項1によれば、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする繊維配置設備により属性的に対応した特許請求がなされ、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造可能又は製造される。したがって、繊維配置設備は、2つの主要構成要素である繊維材料とマトリックス材料とを少なくとも含む繊維複合素材から、繊維材料をレイアップすることによって少なくとも繊維複合素材の繊維材料からなる繊維プリフォームを製造し、次いでこの繊維プリフォームから、マトリックス材料を硬化させることによって繊維複合部材を製造できるように形成されている。その場合、繊維プリフォームは、後から部材ジオメトリとなるジオメトリを部分的又は完全に有し得る部材予成形体である。 According to claim 1, a patent claim is made that corresponds in attribute to a fiber arrangement equipment for laying up fiber materials to produce a fiber preform, and a method for curing a matrix material in which the fiber materials of the fiber preform are embedded. A fiber composite component can be produced or is produced from a fiber preform. Accordingly, the fiber placement equipment manufactures a fiber preform consisting of at least the fiber material of the fiber composite material by laying up the fiber material from the fiber composite material comprising at least two main components, a fiber material and a matrix material. The fiber preform is then configured such that a fiber composite member can be manufactured from the fiber preform by curing the matrix material. In that case, the fiber preform is a component preform that can partially or completely have a geometry that later becomes the component geometry.

繊維配置設備は、属性的に対応して、工具上に繊維材料をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッドを有する。さらに、繊維配置設備は、属性的に対応して、繊維材料を繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送するように形成されている繊維移送装置を有する。その際、繊維配置ヘッドが空間内で可動であり、かつ繊維配置ヘッドと非可動の成形工具との間の相対運動を実行できるようにするために、繊維配置ヘッドを自動運動装置に配設することができる。この種の自動運動装置は、例えばポータル設備又はロボットであり得る。しかし繊維配置ヘッドが固定であるか、又は一空間方向にのみ移動できるのに対して、(例えば巻き付けプロセスにおいて)形状付与する工具表面が繊維配置ヘッドに相対して移動することも考えられる。 The fiber placement equipment has a fiber placement head that is correspondingly configured to lay up the fiber material onto the tool. Furthermore, the fiber placement installation has a fiber transfer device which is correspondingly configured to transfer the fiber material from the fiber material storage of the fiber placement installation to the fiber placement head. The fiber placement head is then arranged in an automatic movement device in order to be able to move the fiber placement head in the space and to carry out a relative movement between the fiber placement head and the immovable forming tool. be able to. An automatic movement device of this type can be, for example, a portal installation or a robot. However, it is also conceivable for the shaping tool surface to move relative to the fiber placement head (for example in a winding process), whereas the fiber placement head is stationary or can only move in one spatial direction.

その際、通常、繊維配置ヘッドに対して固定的に配設されていて、それにより繊維配置ヘッドと繊維材料貯蔵器との間で相対運動、及び繊維配置ヘッドの運動が行われる繊維材料貯蔵器から繊維移送装置を用いて繊維材料を繊維配置ヘッドへ移送し、かつ繊維配置ヘッドに供給することができ、それにより繊維配置ヘッドは、この繊維配置ヘッドに供給された繊維材料をレイアップすることができる。 In this case, a fiber material store is usually fixedly arranged relative to the fiber placement head, so that a relative movement between the fiber placement head and the fiber material store and a movement of the fiber placement head take place. A fiber transfer device may be used to transfer and feed the fiber material to the fiber placement head, thereby causing the fiber placement head to lay up the fiber material fed to the fiber placement head. I can do it.

さらに、繊維配置設備は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、繊維材料の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置を有する。この種の運動測定装置を用いることで、例えば、繊維材料をレイアップする場合に進んだ材料移動量(Materialweg)、及び/又は材料速度を連続的に検知することができる。その際、運動測定装置は繊維材料の運動を直接検出し、それにもとづいて繊維材料の運動情報を検知するように形成されている。その際、運動情報を検知するために繊維材料の運動は測定されるが繊維配置ヘッドの運動は測定されず、運動測定装置を用いて繊維配置ヘッドを通る、又は移送装置に沿う繊維材料の運動がダイレクトかつ直接的に検出される。この種の運動測定装置は、例えば偏向ロール又は移送ベルトのロータリエンコーダであり得る。しかし運動測定装置は、繊維材料の運動を非接触で検出するように設定されている光学式センサを有することもできる。 Furthermore, the fiber placement equipment has a motion measurement device configured to detect motion information of the fiber material as it is successively laid up on the tool by the fiber placement head. By using a movement measuring device of this type, it is possible, for example, to continuously detect the amount of material movement and/or the material speed when laying up textile materials. In this case, the movement measuring device is designed to directly detect the movement of the fiber material and, based thereon, to detect movement information of the fiber material. In this case, the movement of the fiber material, but not the movement of the fiber placement head, is measured in order to detect movement information, and the movement of the fiber material through the fiber placement head or along the transport device is measured using a movement measurement device. is directly and directly detected. A movement measuring device of this kind can be, for example, a rotary encoder of a deflection roll or a transfer belt. However, the movement measuring device can also have an optical sensor that is configured to detect the movement of the textile material in a non-contact manner.

さらに、繊維配置設備は、殊に繊維配置ヘッド内に配設された加熱装置を有し、加熱装置は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において繊維材料を加熱するように設定されている。本発明によれば、この場合、繊維配置設備は、運動測定装置によって検出された繊維材料の運動情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された運動情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている制御装置を有することが予定されている。 Furthermore, the fiber placement equipment has a heating device arranged in particular in the fiber placement head, which heating device is used in the heating area when the fiber material is successively laid up on the tool by the fiber placement head. is configured to heat the fibrous material at. According to the invention, in this case the fiber placement equipment is adapted to obtain motion information of the fiber material detected by the motion measuring device and during lay-up, depending on the detected motion information of the fiber material. It is envisaged to have a control device configured to control the heat supply of the heating device to the textile material.

その際、発明者は、繊維材料の運動を測定することによって、繊維材料への熱供給を制御するのに適した精度で直接、かつ繊維配置ヘッドの運動とは独立して運動情報を検知することができ、それにより繊維材料を所望の温度に加熱することができ、又は繊維材料をレイアップする直前に繊維材料が予め定められた温度範囲内に加熱されることを認識した。特に、レイアップ運転が高速の場合、並びに繊維配置ヘッドの始動過程及び制動過程が高速の場合に、繊維材料の運動を直接検出することによって、かつそこから導き出される運動情報によって、繊維材料への熱供給を制御できるための十分な制御パラメータが提供され得る。 In doing so, the inventor detects motion information by measuring the motion of the fiber material directly and independently of the motion of the fiber placement head with an accuracy suitable for controlling the heat supply to the fiber material. It has now been recognized that the fibrous material can be heated to a desired temperature, or the fibrous material can be heated within a predetermined temperature range just prior to laying up the fibrous material. Particularly in the case of high-speed lay-up operations, as well as in the case of high-speed starting and braking processes of the fiber placement head, direct detection of the movement of the fiber material and the movement information derived therefrom can be used to Sufficient control parameters may be provided to be able to control the heat supply.

その際、制御装置は、繊維材料への熱供給を制御するために、繊維材料の運動情報に依存して加熱能力(時間に対する熱出力)を調整できるように形成され得る。しかしこれに代えて、又はこれに加えて、制御装置は、制御装置が、加熱装置が熱を繊維材料に供給する(したがって熱を出力する)発熱時間を適合させることによって繊維材料への熱供給を適合又は変化させ、それにより時間に対する熱入力を制御できるように形成されてもよい。したがって、特に時間に対して出力される熱の量、及び加熱時間(Aufheizzeit)又は発熱時間(Heizzeit)自体を、熱供給を制御するための可能な開ループ制御パラメータ(Steuerungsparameter)又は閉ループ制御パラメータ(Regelungsparameter)として使用することができることが有利である。 In this case, the control device can be configured in such a way that the heating capacity (heat output versus time) can be adjusted as a function of the movement information of the fiber material in order to control the heat supply to the fiber material. However, alternatively or in addition to this, the control device may control the heat supply to the fiber material by adapting the exothermic time during which the heating device supplies heat to the fiber material (and thus outputs heat). can be adapted or varied, thereby controlling the heat input over time. Therefore, in particular the amount of heat output relative to the time and the heating time or exothermic time itself can be determined using possible open-loop or closed-loop control parameters for controlling the heat supply. Advantageously, it can be used as a regelungsparameter.

すでに述べたように、運動測定装置が、レイアップ中に、繊維材料の運動情報として材料速度及び/又は進んだ材料移動量を検出するように設定されているならば有利であり、制御装置は、繊維材料の検出された材料速度及び/又は検出された進んだ材料移動量に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている。 As already mentioned, it is advantageous if the movement measuring device is configured to detect the material velocity and/or the advanced material movement as movement information of the fiber material during lay-up, the control device is configured to control the heat supply of the heating device to the fibrous material in dependence on the detected material velocity and/or the detected advanced material movement of the fibrous material.

例えば、材料速度に依存して加熱能力(時間に対する熱量)を適合させ、それにより比較的高い材料速度では加熱能力が高められるのに対して、比較的低い材料速度では加熱能力が低減される。したがって、その場合、制御装置は、加熱能力が材料速度と相関関係にあるように形成されている。進んだ材料移動量に依存して加熱装置をオン又はオフすることも考えられ、それによりこれによって間接的に時間当たりの熱量が閉ループ制御及び開ループ制御される。それにより予め定められている進んだ材料移動量sの後に制御装置が加熱装置を作動させ、それにより加熱装置が熱の供給を開始することが考えられる。加熱装置によるこの熱供給は、加熱装置による熱供給の開始から第2の進んだ材料移動量sを進んだことを制御装置が認識するまで維持され、その後、制御装置は、熱供給が停止されるように加熱装置を制御する。 For example, the heating capacity (heat versus time) can be adapted as a function of the material speed, so that at relatively high material speeds the heating capacity is increased, whereas at relatively low material speeds the heating capacity is reduced. The control device is therefore designed in such a way that the heating capacity is a function of the material speed. It is also conceivable to switch the heating device on or off depending on the amount of material transferred, thereby indirectly controlling the amount of heat per time in a closed-loop and an open-loop manner. It is thereby conceivable for the control device to activate the heating device after a predetermined advanced material displacement amount s 1 so that the heating device starts supplying heat. This heat supply by the heating device is maintained until the control device recognizes that a second advanced material movement amount s2 has been advanced since the start of the heat supply by the heating device, after which the control device determines that the heat supply is stopped. Control the heating device so that

その際、加熱装置による熱供給は直接又は間接的に行われ得る。したがって、加熱装置は、例えば熱放射器(Heizstrahler)を用いて繊維材料に熱が供給されることによる古典的な熱対流にもとづいて熱供給するように設定されていることが考えられる。これは、例えば繊維材料が非導電性繊維材料からなる場合に有利である。 The heat supply by the heating device can then take place directly or indirectly. It is therefore conceivable that the heating device is configured to supply heat on the basis of classical heat convection, for example by supplying heat to the fiber material using a heat radiator. This is advantageous, for example, if the fiber material consists of a non-conductive fiber material.

繊維材料が導電性強化繊維を有するならば、抵抗加熱の形で繊維材料に通電することによって熱供給が行われる場合に有利であり得る。このために電極を用いて電圧が印加され、電圧は繊維材料内に電流を生じさせ、その際、繊維材料を加熱する。しかし交番磁界を用いて加熱を誘導的に行うことも考えられる。 If the fiber material has electrically conductive reinforcing fibers, it may be advantageous if the heat supply is carried out by passing an electric current through the fiber material in the form of resistive heating. For this purpose, a voltage is applied using electrodes, which generates an electric current in the fiber material, thereby heating it. However, it is also conceivable to carry out the heating inductively using an alternating magnetic field.

さらに、加熱されるべき材料の(長さ特有の)材料量若しくは材料質量、比熱容量、並びに/又は電気的特性及び熱特性をもとにして、プロセス枠組み条件に依存して熱供給を閉ループ制御することができる。その場合、プロセス依存の材料パラメータを用いて、検出される材料運動と関連付けて熱供給を閉ループ制御することができる。 Furthermore, closed-loop control of the heat supply is dependent on the process framework conditions, based on the (length-specific) material volume or material mass, specific heat capacity, and/or electrical and thermal properties of the material to be heated. can do. In that case, process-dependent material parameters can be used to provide closed-loop control of the heat supply in conjunction with the detected material movements.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、加熱装置の加熱領域の外側又は内側で繊維材料の温度を検出するように形成されている少なくとも1つの温度センサを有する。制御装置は、さらに、繊維材料の測定温度に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給が制御されるように設定されている。材料温度を解析することによって、閉ループ制御パラメータを変化する材料特性又は変わるプロセス枠組み条件に自動的に適合させることができる。その際、材料温度は、例えば1つ若しくは複数のパイロメータ、又はサーモカメラなどの非接触の測定法で検出される。しかし、材料温度の迅速な検出を可能にする非接触の測定法も考えられる。 In a further advantageous embodiment, the fiber placement installation has at least one temperature sensor configured to detect the temperature of the fiber material outside or inside the heating area of the heating device. The control device is further configured such that the heat supply of the heating device to the fiber material is controlled as a function of the measured temperature of the fiber material. By analyzing material temperature, closed-loop control parameters can be automatically adapted to changing material properties or changing process framework conditions. In this case, the material temperature is detected using non-contact measuring methods, such as, for example, one or more pyrometers or a thermo-camera. However, non-contact measurement methods are also conceivable that allow rapid detection of material temperature.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、通常、繊維配置ヘッドに並行して供給されてから繊維配置ヘッドによって並行してレイアップされる複数のシングルストランドからなる繊維材料をレイアップするように形成される。この場合、運動測定装置を用いて、各帯状のシングルストランド又はシングルストランドの群ごとに運動情報が検出され、それにより、各シングルストランドに個別に検出された運動情報にもとづいて、それぞれのシングルストランド又はシングルストランドのそれぞれの群への熱供給が各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに制御されるように加熱装置を制御することができる。 In another advantageous embodiment, the fiber placement equipment lays up fiber material typically consisting of a plurality of single strands that are fed in parallel to a fiber placement head and then laid up in parallel by the fiber placement head. It is formed like this. In this case, the motion measuring device is used to detect motion information for each single strand or group of single strands in each strip, so that the motion information for each single strand is determined based on the motion information detected individually for each single strand. Alternatively, the heating device can be controlled such that the heat supply to each group of single strands is controlled for each single strand or group of single strands.

これによって、レイアップされるべき各繊維帯(シングルストランド)についてそれぞれの繊維ストランドの運動情報に依存して個別に熱供給を制御することが可能であり、それにより繊維配置設備による熱入力をさらに正確にすることが可能になる。 This makes it possible to control the heat supply individually for each fiber strip (single strand) to be laid up, depending on the kinematic information of the respective fiber strand, thereby further reducing the heat input by the fiber placement equipment. It becomes possible to be accurate.

曲率半径が狭い場合、又は同時にレイアップされるべき幅広の繊維帯の数が多い場合、円軌道上で外側に位置する帯又はシングルストランドと、円軌道の内径に位置する帯又はシングルストランドとでは材料引取り(Materialabzug)が明らかに相違するので、一緒に熱入力する場合に、外径におけるシングルストランドでは内径におけるシングルストランドの場合より熱供給が少なくなり得る。各シングルストランドの運動情報の個別の検知及び各個々のシングルストランドへの熱供給を個別に制御することによって、狭い曲率半径において繊維材料をレイアップする場合のこの問題を考慮に入れることができる。その場合、制御装置は、外側に位置する繊維帯の場合、例えば材料速度がより高いか、又は進んだ材料移動ポイント(Materialwegpunkt)への到達がより速いという形でより材料引取りの増加を確認するであろうから、それにより外側に位置する繊維帯での熱供給が制御装置によって自動的に高くされ、それによりすべての繊維帯において可能な限り均一な熱入力が実現される。 When the radius of curvature is narrow or when a large number of wide fiber strips are to be laid up at the same time, the strips or single strands located on the outer side of the circular orbit and the strips or single strands located on the inner diameter of the circular orbit Due to the obvious difference in the material take-off, a single strand at the outer diameter can provide less heat than a single strand at the inner diameter with a joint heat input. By individually sensing the kinematic information of each single strand and individually controlling the heat supply to each individual single strand, this problem can be taken into account when laying up fibrous materials in narrow radii of curvature. In that case, the control device detects a greater material take-up in the case of the outer fiber strips, e.g. in the form of a higher material velocity or faster reaching of advanced material transfer points. As a result, the heat supply in the outer fiber strips is automatically increased by the control device, so that a heat input as uniform as possible in all fiber strips is achieved.

別の有利な一実施形態では、加熱装置が繊維材料にパルス的熱供給を行うように形成され、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出された運動情報に依存してパルス的熱供給を制御するように設定されている。パルス的熱供給とは、特に、離散的時間間隔(diskrete Zeitabstaende)での不連続な熱供給と解され、加熱継続時間が時間制限され、通常、複数の熱供給サイクルが設けられている。その際、熱供給パルス(熱供給サイクル)の初め及び/終わりが繊維材料の検出された運動情報に依存して制御されるならば特に有利である。しかし、検出された運動情報に依存してパルス持続時間が制御されることも考えられる。 In another advantageous embodiment, the heating device is configured to provide a pulsed heat supply to the fiber material, and the control device of the fiber placement facility is configured to supply the pulsed heat supply in dependence on the detected motion information of the fiber material. is set to control. Pulsed heat supply is in particular understood to mean discontinuous heat supply at discrete time intervals, in which the heating duration is time-limited and a plurality of heat supply cycles are usually provided. In this case, it is particularly advantageous if the beginning and/or end of the heat supply pulse (heat supply cycle) is controlled as a function of the detected movement information of the fiber material. However, it is also conceivable that the pulse duration is controlled depending on the detected motion information.

さらに、プロセス依存の材料パラメータ、エネルギー源によって提供される電圧、所望の目標温度、又は目標温度に達するまでの所望のパルス数に依存してパルス的熱供給を決定、算出、及び/又は検知することもできる。 Further, determining, calculating, and/or sensing the pulsed heat supply depending on process-dependent material parameters, the voltage provided by the energy source, the desired target temperature, or the desired number of pulses to reach the target temperature. You can also do that.

したがって、進んだ材料移動距離(Materialstrecke)(例えば10mmおき)に依存して個々の熱供給パルスをトリガすることができ、その際、この種の熱供給パルスは予め定められた期間の熱供給持続時間を有する。 It is therefore possible to trigger individual heat supply pulses depending on the material movement distance (for example every 10 mm), such heat supply pulses having a heat supply duration of a predetermined period. Have time.

その際、繊維配置ヘッドによって並行してレイアップされるべきシングルストランド又は繊維帯が複数の場合、それぞれの繊維帯への熱供給のための個別の繊維供給パルスを各繊維帯に個別に調整することができることが考えられる。したがって、各繊維帯に個別に運動情報が検知され、次いで、それに応じて各繊維帯に個別に熱供給パルスが制御され、それにより他の繊維帯から独立して個別にパルス的熱供給を達成することができる。 In this case, if several single strands or fiber strips are to be laid up in parallel by the fiber placement head, individual fiber supply pulses for heat supply to each fiber strip are adjusted individually to each fiber strip. It is conceivable that this can be done. Therefore, motion information is sensed individually for each fiber strip, and then heat supply pulses are controlled individually for each fiber strip accordingly, thereby achieving pulsed heat supply individually and independently from other fiber strips. can do.

別の有利な一実施形態では、加熱装置は、電気エネルギー源と接続された少なくとも1つの電極を有し、少なくとも1つの電極は、繊維材料の移送時に導電性繊維材料と電気的に接触させられ、かつ導電性繊維材料と同様に電気的に接触する対向電極と協働して、電極及び/又は対向電極に電圧が印加される場合に少なくとも1つの電極と少なくとも1つの対向電極とが電気的に接触することによって形成される通電部に繊維材料を加熱するための電流が生ぜしめられるようにし、制御装置は、繊維材料の検出された運動情報に依存して電圧の印加を制御することによって繊維材料への熱供給を制御するように設定されている。 In another advantageous embodiment, the heating device has at least one electrode connected to a source of electrical energy, the at least one electrode being brought into electrical contact with the electrically conductive textile material during the transport of the textile material. , and in conjunction with counter electrodes in electrical contact as well as the conductive fiber material, the at least one electrode and the at least one counter electrode are in electrical contact when a voltage is applied to the electrode and/or the counter electrode. a current for heating the textile material is generated in the current-carrying part formed by contacting the textile material, and the control device controls the application of the voltage in dependence on the detected movement information of the textile material. It is configured to control the heat supply to the textile material.

その際、1つ又は複数の電極及び1つ又は複数の対向電極を、異なった通電部を形成できるように設けることができる。殊に、電極及び対向電極は繊維配置ヘッドにおいて、例えば偏向ロールの形で設けられている。しかし、例えば、成形工具が導電性工具表面を有する場合に、対向電極が成形工具によって形成されることも考えられる。 In this case, one or more electrodes and one or more counter electrodes can be provided so that different current-carrying parts can be formed. In particular, the electrode and the counterelectrode are provided in the fiber placement head, for example in the form of a deflection roll. However, it is also conceivable for the counterelectrode to be formed by the forming tool, for example if the forming tool has an electrically conductive tool surface.

その際、当然のことながら、繊維配置ヘッドによってレイアップされるべきシングルストランドが複数の場合、各シングルストランドが接触する電極及び対向電極によって個別に通電部を形成することが考えられ、それにより各シングルストランドがそれぞれ少なくとも1つの通電部を有し、この通電部内で、電圧を印加することによって電流を生ぜしめることができ、それにより繊維材料又はシングルストランドが通電部内で抵抗加熱のように加熱される。その際、制御装置は、電圧の印加がそれぞれのシングルストランドの各通電部に個別に制御され、それによりそれぞれのシングルストランドの加熱が個別に可能にされるように設定され得る。 At that time, of course, if there are a plurality of single strands to be laid up by the fiber placement head, it is conceivable to form individual current-carrying parts by the electrodes and counter electrodes in contact with each single strand, so that each The single strands each have at least one current-carrying part in which a current can be generated by applying a voltage, so that the fiber material or the single strand is heated in the current-carrying part in a resistive manner. Ru. The control device can then be configured such that the application of the voltage is controlled individually to each current-carrying part of the respective single strand, so that heating of the respective single strand is individually enabled.

繊維配置設備の制御装置が、熱供給を制御するために電圧の高さ、電圧を印加する時点、及び/又は2つの通電フェーズ間の時間間隔、並びに印加される電圧の持続時間が制御されるように電圧の印加を制御するように設定されていることが有利である。 A control device of the fiber placement facility controls the height of the voltage, the time at which the voltage is applied and/or the time interval between two energization phases and the duration of the applied voltage to control the heat supply. Advantageously, the arrangement is such that the application of the voltage is controlled in such a manner.

したがって、設備のすべての(例えばプラス極の形の)電極が、大型のエネルギー貯蔵器(例えばコンデンサ)に接続されることが考えられる。これには、電極を接続したときの電圧降下が回避されるべきであるという目的がある。さらにこれは簡単な技術的解決策である。その場合、個々の電極は、適当な電気的部品(例えばMOSFET)によってパルス持続時間にわたりエネルギー貯蔵器と接続され、その後再び切り離される。このことによって、パルスをマイクロ秒範囲で切り替えることができる。エネルギー貯蔵器が≦120VDC、又はそれどころか≦60VDCの接触安全な範囲の高電圧(殊に直流)で充電される場合、一般的な炭素繊維半製品では数ミリ秒又はマイクロ秒の範囲内でも所望の目標温度に達することができる。 It is therefore conceivable that all electrodes of the installation (for example in the form of a positive pole) are connected to a large energy store (for example a capacitor). This has the purpose that voltage drops when connecting the electrodes should be avoided. Furthermore, this is a simple technical solution. In that case, the individual electrodes are connected to the energy store for the duration of the pulse by suitable electrical components (for example MOSFETs) and then disconnected again. This allows pulses to be switched in the microsecond range. If the energy storage device is charged with a high voltage (especially direct current) in the touch-safe range of ≦120 VDC or even ≦60 VDC, typical carbon fiber semi-finished products can charge the desired voltage within a few milliseconds or even microseconds. The target temperature can be reached.

したがって、加熱装置が繊維材料へのパルス的熱供給のために電圧をパルス的に印加するように形成されているならば有利であり、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出される運動情報に依存してパルス的熱供給を制御するように設定されている。したがって、この種の熱供給パルスが1秒未満、殊に0.1秒未満の持続時間を有するならば有利である。 It is therefore advantageous if the heating device is configured in such a way that it pulses the voltage for pulsed heat supply to the fiber material, and the control device of the fiber placement facility is capable of controlling the detected movements of the fiber material. It is configured to control the pulsed heat supply depending on the information. It is therefore advantageous if a heat supply pulse of this type has a duration of less than 1 second, in particular less than 0.1 second.

その際、熱供給パルスの持続時間が固定的に予め定められ得るのに対して、電圧を印加することによりそれぞれの熱供給パルスをトリガすべきトリガ時点は進んだ材料移動距離をもとにして、又は材料速度をもとにして、すなわち運動情報をもとにして制御されるべきである。 In this case, the duration of the heat supply pulse can be fixedly predetermined, whereas the trigger point at which the respective heat supply pulse should be triggered by applying a voltage is determined based on the distance traveled by the material. , or on the basis of material velocity, ie on the basis of motion information.

特に迅速なレイアップ法では、それが迅速、プロセス確実、かつ効率的に実行可能であることから、熱供給パルスが検知された材料移動距離に対して制御されることが有利である。これに加えて、パルスが温度制御されてトリガされることも考えられる。例えば目標温度が特定値を下回る場合に熱供給パルスがトリガされる。熱供給パルスのエネルギー含有量は、調整された持続時間にわたって非常に精確に制御され得るので、単一パルスが必要に応じて材料温度を高くすることができる。これを運動情報により制御される熱供給パルスに加えて行うことができる。 Particularly for rapid lay-up methods, it is advantageous for the heat supply pulse to be controlled relative to the sensed material travel distance, since it can be carried out quickly, process-reliably and efficiently. In addition to this, it is also conceivable for the pulse to be triggered temperature-controlled. For example, a heat supply pulse is triggered if the target temperature falls below a certain value. The energy content of the heat supply pulse can be very precisely controlled over a regulated duration, so that a single pulse can increase the material temperature as required. This can be done in addition to heat supply pulses controlled by motion information.

別の有利な一実施形態では、繊維配置設備は、通電部の少なくとも1つのパラメータを検出するように形成され、繊維配置設備の制御装置は、繊維材料の検出された電気的パラメータに依存して繊維材料への電圧の印加を制御することによって繊維材料への熱供給を制御するように設定されている。 In another advantageous embodiment, the fiber placement equipment is configured to detect at least one parameter of the current-carrying part, and the control device of the fiber placement equipment is configured to detect at least one parameter of the current-carrying part, and the control device of the fiber placement equipment is configured to detect the electrical parameter of the fiber material. It is arranged to control the heat supply to the textile material by controlling the application of voltage to the textile material.

したがって、例えば熱供給パルスにおいて電気的パラメータ(測定区間の電圧降下及び/又は電流)を測定することができ、次いでその測定データをもとにしてさらなる熱供給パルスを最適化することができる(例えばパルス持続時間又はパルス的熱供給の周波数)。このことは加熱パラメータを自然なプロセス変動に非常に迅速に適合させることを可能にすることができる。その際、加熱区間内の全抵抗から、材料中で熱に変換されたエネルギーが逆推論される。高くなった抵抗が感知される場合、これは、通常、材料中でより少ないエネルギーが熱に変換されたことを意味する。したがってパルス持続時間が長くされるか、又はさらに別の熱供給パルスがトリガされ得る(周波数の上昇)。 Thus, for example, electrical parameters (voltage drop and/or current in the measurement path) can be measured in a heat supply pulse, and further heat supply pulses can then be optimized on the basis of the measurement data (e.g. pulse duration or frequency of pulsed heat delivery). This can allow heating parameters to be adapted to natural process variations very quickly. The energy converted into heat in the material is then inferred from the total resistance in the heating section. If an increased resistance is sensed, this usually means that less energy has been converted to heat in the material. The pulse duration can therefore be lengthened or further heat supply pulses can be triggered (increase in frequency).

別の有利な一実施形態では、予熱装置が設けられ、予熱装置は、繊維材料の搬送方向で加熱装置の前に配設され、かつ本来の加熱の前に繊維材料を予熱するように形成されている。これによって、繊維材料を本来の目標温度未満(例えば熱可塑性プラスチックの溶融温度)に予熱することを達成することができる。その場合、目標温度は、レイアップの直前にレイアップヘッド(Ablegekopf)において、小さいエネルギー含有量の最後の熱供給パルスによって生成され得る。 In a further advantageous embodiment, a preheating device is provided, which is arranged before the heating device in the transport direction of the fiber material and is designed to preheat the fiber material before the actual heating. ing. This makes it possible to preheat the fiber material below the actual target temperature (for example the melting temperature of the thermoplastic). In that case, the target temperature can be generated by a last heat supply pulse of low energy content at the lay-up head just before the lay-up.

材料にエネルギーパルスが導入され得る接触面に異なったエネルギー貯蔵器を接続することができる。例えば、第1パルスを電圧レベル1(例えば60VDC)のエネルギー貯蔵器から出すことができ、これに続き第2パルスをより低い電圧レベル2(例えば30VDC)のエネルギー貯蔵器から出し、これにさらに続けることができる。ハードウェア的には「スイッチ」(例えばMOSFET)も2つ又はそれより多い数の異なったパルス発生器によって切り替えることができる。このことは、例えば開ループ制御/閉ループ制御のためのより迅速又はより簡単なハードウェア解決策につながり得る。その場合、パルス発生器1は、作動時に常に、例えば800マイクロ秒長のパルスを発するのに対して、パルス発生器2は300マイクロ秒のパルスを発する。 Different energy stores can be connected to the contact surfaces through which energy pulses can be introduced into the material. For example, a first pulse can be delivered from an energy store at voltage level 1 (e.g. 60VDC), followed by a second pulse from an energy store at a lower voltage level 2 (e.g. 30VDC), and so on. be able to. In terms of hardware, "switches" (eg MOSFETs) can also be switched by two or more different pulse generators. This can lead to faster or simpler hardware solutions, for example for open-loop control/closed-loop control. In that case, pulse generator 1 always emits pulses with a length of, for example, 800 microseconds when activated, whereas pulse generator 2 emits pulses with a length of 300 microseconds.

本発明により、運動情報を検出するための運動測定装置の代わりに、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、温度情報、又は温度を逆推論することを可能にする情報を検出するように設定されている温度測定装置が設けられているという態様も包含される。その場合、繊維配置設備の制御装置は、温度測定装置によって検出された繊維材料の温度情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている。 The present invention makes it possible to infer temperature information, or temperature inversely, when the fiber material is successively laid up on a tool by a fiber placement head, instead of a kinematic measurement device for detecting kinematic information. Also included is an embodiment in which a temperature measuring device is provided that is configured to detect information about the temperature. In that case, the control device of the fiber placement facility is configured to obtain the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and, during layup, to the fiber material depending on the detected temperature information of the fiber material. is configured to control the heat supply of the heating device.

本発明により、繊維配置設備が運動測定装置と温度測定装置とを有し、その場合、制御装置は、温度測定装置によって検出される繊維材料の温度情報と、運動測定装置によって検出される繊維材料の運動情報とを取得するように、かつ次いでレイアップ中に、繊維材料の検出される温度情報に依存して、かつ検出される運動情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように形成されていることも包含される。したがって、本発明の一態様は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする繊維配置設備であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能であり、繊維配置設備が、
工具上に繊維材料をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッドと、
繊維材料を繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送するように形成されている繊維移送装置と、
繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に、温度情報又は温度を逆推論することを可能にする情報を検出するように設定されている温度測定装置と、を有する繊維配置設備において、
繊維配置設備は、温度測定装置によって検出された繊維材料の温度情報を取得するように、かつレイアップ中に、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給を制御するように設定されている制御装置を有することを特徴とする、繊維配置設備である。
According to the invention, the fiber arrangement equipment has a motion measuring device and a temperature measuring device, in which case the control device is configured to collect temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and the fiber material detected by the motion measuring device. and then during lay-up, depending on the detected temperature information of the textile material and depending on the detected kinematic information the heat supply of the heating device to the textile material. It also includes being configured to control. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one aspect of the present invention is a fiber placement facility for laying up fiber materials to produce fiber preforms, which comprises: It is possible to manufacture fiber composite parts, and the fiber arrangement equipment is
a fiber placement head configured to lay up the fiber material on the tool;
a fiber transfer device configured to transfer fiber material from a fiber material reservoir of a fiber placement facility to a fiber placement head;
a temperature measuring device configured to detect temperature information or information allowing the temperature to be inferred when the fiber material is successively laid up on the tool by the fiber placement head; In fiber placement equipment,
The fiber placement equipment relies on the detected temperature information of the fiber material to obtain the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device, and during the lay-up, the heating device heat supply to the fiber material. A fiber placement facility characterized in that it has a control device configured to control.

本発明のさらに別の態様は、繊維プリフォームを製造するために繊維材料をレイアップする方法であって、繊維プリフォームの繊維材料を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって繊維プリフォームから繊維複合部材が製造され、方法は、
繊維配置設備の繊維移送装置によって繊維材料を繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッドへ移送する工程と、
移送される繊維材料を繊維配置ヘッドによって工具上にレイアップする工程と、
繊維材料の連続移送中に温度測定装置によって繊維材料の温度情報を検出する工程と、
繊維材料の連続移送中に加熱装置によって加熱領域内で繊維材料を加熱する工程と、を包含する方法において、
検出された温度情報が制御装置に伝送され、制御装置によって、繊維材料の検出された温度情報に依存して繊維材料への加熱装置の熱供給が制御されることを特徴とする、方法である。
Yet another aspect of the invention is a method of laying up fibrous materials to produce a fibrous preform, the method comprising: forming a fibrous composite from a fibrous preform by curing a matrix material embedding the fibrous material of the fibrous preform. A component is manufactured, and the method includes:
transferring the fiber material from the fiber material storage to the fiber placement head by a fiber transfer device of the fiber placement facility;
laying up the transferred fibrous material onto the tool by a fiber placement head;
Detecting temperature information of the textile material by a temperature measuring device during continuous transport of the textile material;
heating the fibrous material in a heating zone with a heating device during continuous transport of the fibrous material;
A method, characterized in that the detected temperature information is transmitted to a control device, and the control device controls the heat supply of the heating device to the textile material in dependence on the detected temperature information of the textile material. .

したがって、例えば、閾値温度(Schellwerttemperatur)を上回るか、又は下回る場合、このことが温度測定装置によって認識され、制御装置によって相応にトリガされる電気エネルギーインパルスが加熱装置によってトリガされ、それにより材料への熱入力が生成される。したがって温度測定装置によって温度が認識された場合、所望の目標温度にするためにどれだけの電気パルスがトリガされる必要があるのかを検知することができる。このことは電気パルス当たりの温度上昇の大きさが既知であることを前提とする。 Thus, for example, if a threshold temperature is exceeded or below, this is recognized by the temperature measuring device and an electrical energy impulse is triggered by the heating device, which is triggered accordingly by the control device, thereby causing an electric energy impulse to be applied to the material. Heat input is generated. Thus, when the temperature is recognized by the temperature measuring device, it can be detected how many electrical pulses need to be triggered to reach the desired target temperature. This assumes that the magnitude of the temperature rise per electrical pulse is known.

本発明によれば、本発明の全実施形態においても、繊維材料を連続的にレイアップする場合に熱入力を相応に制御できるようにするために運動情報の代わりに温度情報が利用される。 According to the invention, temperature information is also used in all embodiments of the invention instead of kinematic information in order to be able to control the heat input accordingly when laying up the fiber material in succession.

温度と運動情報とが検出され、温度と運動情報とにもとづいて制御が行われる場合も確実に有利である。 It is certainly advantageous if temperature and movement information are detected and the control is carried out on the basis of temperature and movement information.

添付の図をもとにして本発明について例示的に詳しく説明する。 The present invention will be explained in detail by way of example with reference to the accompanying drawings.

繊維配置ヘッドの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a fiber placement head. 繊維ストランドの繊維材料を用いる一実施形態の模式図である。1 is a schematic illustration of an embodiment using a fiber material of fiber strands; FIG. 複数の繊維ストランドを用いる一実施形態の模式図である。FIG. 2 is a schematic illustration of an embodiment using multiple fiber strands.

図1は、繊維配置ヘッド1の内部構造を大幅に簡略化した模式図を示す。その際、繊維配置ヘッド1に繊維材料2が供給され、次いで繊維材料は繊維配置ヘッド1の加圧ロール3を用いて工具100上にレイアップされる。このために繊維材料2は、繊維材料が最終的に加圧ロール3に到着し、かつ加圧ロール3が繊維材料2を工具100に押し付けることができるように加圧ロールに向かって案内されるように繊維配置ヘッド1によって案内される。したがって、繊維材料2は加圧ロール3と工具100との間に延びる。このために繊維配置ヘッド1は、図1の実施例ではローラ対又はロール対の形で形成されている複数のガイド要素4を有する。 FIG. 1 shows a greatly simplified schematic diagram of the internal structure of a fiber placement head 1. As shown in FIG. In this case, the fiber material 2 is fed to the fiber placement head 1 and is then laid up onto the tool 100 using the pressure rolls 3 of the fiber placement head 1 . For this purpose, the fiber material 2 is guided towards the pressure roll in such a way that the fiber material finally reaches the pressure roll 3 and the pressure roll 3 can press the fiber material 2 onto the tool 100. guided by the fiber placement head 1 in such a manner. The fibrous material 2 therefore extends between the pressure roll 3 and the tool 100. For this purpose, the fiber placement head 1 has a plurality of guide elements 4, which in the embodiment of FIG. 1 are designed in the form of roller pairs or roll pairs.

繊維配置ヘッド1は、さらに、図1の実施例では所望による切断装置5を有し、この切断装置により繊維材料2を加圧ロール3の前で切断することができる。これによって略エンドレスの繊維帯の形で供給される繊維材料2を所望の長さに、又は工具100の端でカットすることができる。 The fiber placement head 1 furthermore has an optional cutting device 5 in the embodiment of FIG. 1, with which the fiber material 2 can be cut in front of the pressure roll 3. This allows the fiber material 2, which is supplied in the form of a substantially endless fiber strip, to be cut to the desired length or at the end of the tool 100.

繊維配置ヘッド1は、さらに、繊維材料2を工具100上にレイアップする直前に加圧ロール3によって熱することができるようにするために加熱装置6を有している。加熱装置6の構造については後からさらに詳しく説明する。 The fiber placement head 1 furthermore has a heating device 6 to enable the fiber material 2 to be heated by the pressure roll 3 immediately before being laid up on the tool 100 . The structure of the heating device 6 will be explained in more detail later.

さらに、模式的に示された図1の繊維配置ヘッド1は、運動測定装置の構成要素であり得る少なくとも1つの光学式センサ7を有する。運動測定装置は、さらに、切断装置5の前でも運動を検出できるようにするために、切断装置5の前に別の所望による光学式センサ7aを有することができる。 Furthermore, the fiber placement head 1 shown schematically in FIG. 1 has at least one optical sensor 7, which can be a component of a movement measuring device. The movement measuring device can furthermore have a further optional optical sensor 7a in front of the cutting device 5, in order to be able to detect movements also in front of the cutting device 5.

その際、光学式センサ7は、繊維材料が繊維配置ヘッドによって工具上に連続的にレイアップされる場合に繊維材料の運動情報を検出するように設定されるよう形成されている。 In this case, the optical sensor 7 is configured to be configured to detect movement information of the fiber material as it is successively laid up on the tool by the fiber placement head.

その際、光学式センサ7は、有利には、材料速度又は進んだ材料移動量を非接触で検出するように形成され得る。このために光学式センサ7は、例えばデジタル画像センサの画素アレイから構成され得るイメージングセンサチップを有する。これによって繊維材料2の材料表面が、厳密には、例えば1000Hzの予め定められた周波数で連続的に検出され、次いで、2回の撮影の画像が光学式センサ7に設けられた計算ユニット(DSP:Digital Signal Processor)を用いて互いに比較される。次いで、この比較をもとにして、第1撮影時点と第2撮影時点との間の繊維材料若しくは繊維材料表面の繊維の移動量が認識され、次いで、この繊維の移動量から材料の材料速度又は進んだ道のり(Wegstrecke)を検知することができる。 In this case, the optical sensor 7 can advantageously be designed to detect the material velocity or the amount of material displacement in a contactless manner. For this purpose, the optical sensor 7 has an imaging sensor chip, which can consist, for example, of a pixel array of a digital image sensor. As a result, the material surface of the fiber material 2 is detected continuously at a predetermined frequency of, for example, 1000 Hz, and then the images taken twice are sent to the calculation unit (DSP) provided in the optical sensor 7. :Digital Signal Processor). Then, based on this comparison, the amount of movement of the fibers on the fiber material or the surface of the fiber material between the first and second imaging times is recognized, and then the material velocity of the material is determined from this amount of fiber movement. Alternatively, the path taken can be detected.

繊維配置ヘッド1を構成要素とする繊維配置設備は、さらに、繊維配置ヘッド1に設けられ得る、又は繊維配置設備全体の全体制御設備の構成要素であり得る制御装置10を有する。次に、制御装置10は、光学式センサ7によって検出された、例えば材料速度又は進んだ道のりなどの運動情報を受信し、それに応じて、繊維材料2への加熱装置6の熱供給が、レイアップ中、光学式センサ7によって検出された繊維材料の運動情報に依存して制御されるように加熱装置を制御する。これによって特に加熱能力(Heizleistung)、加熱継続時間、パルス的熱供給時の周波数、及び加熱時点を加熱装置6の制御装置10によって予め定めることができ、それによって熱供給全体が相応に制御される。 The fiber placement installation which includes the fiber placement head 1 as a component further comprises a control device 10 which can be provided in the fiber placement head 1 or can be a component of the overall control equipment of the entire fiber placement installation. The control device 10 then receives the movement information detected by the optical sensor 7, for example the material speed or the path traveled, and accordingly adjusts the heat supply of the heating device 6 to the textile material 2 in a During the heating, the heating device is controlled in such a way that it is controlled in dependence on the movement information of the fiber material detected by the optical sensor 7. In this way, in particular, the heating capacity, the heating duration, the frequency of the pulsed heat supply, and the heating times can be predetermined by the control device 10 of the heating device 6, so that the overall heat supply is controlled accordingly. .

図2は、移動制御される(weggesteuert)熱供給が直接繊維配置ヘッド1内でどのように実現され得るのかについての熱供給の可能な模式図を示す。その際、制御装置10は移動量検出器(Wegaufnehmer)11と信号技術的に接続され、移動量検出器は、図1の光学式センサとは異なって、繊維材料2が進んだ移動量を接触により(kontaktbehaftet)検出する。しかし、移動量検出器11の代わりに図1から知られるような光学式センサ7が使用されることも当然考えられる。 FIG. 2 shows a possible schematic diagram of the heat supply, how a movement-controlled heat supply can be realized directly in the fiber placement head 1. In this case, the control device 10 is connected in signal technology to a displacement detector 11, which, unlike the optical sensor of FIG. It is detected by (kontaktbehaftet). However, it is of course also conceivable to use an optical sensor 7 as known from FIG. 1 instead of the displacement detector 11.

さらに、繊維材料は、例えばガイドロールの形で形成され得る電極12a及び対向電極12bと電気的に接触させられる。その際、電極12a及び対向電極12bは加熱装置6の一部をなす。 Furthermore, the fiber material is brought into electrical contact with an electrode 12a and a counterelectrode 12b, which can be formed, for example, in the form of a guide roll. At this time, the electrode 12a and the counter electrode 12b form part of the heating device 6.

加熱装置6に接続されたエネルギー源20により、例えばコンデンサアレイの形で形成され得るエネルギー貯蔵器13が充電される。その際、エネルギー源20は、殊に双方向の構造であり、必要な場合にエネルギー貯蔵器13を再び空にすることもできる。これに代えて、エネルギー貯蔵器は大量のエネルギーを貯蔵すべきであるとともに、このエネルギーが無制御で放電されるべきでないことから、エネルギー貯蔵器の放電を可能にする別の装置を設けることができる。 An energy source 20 connected to the heating device 6 charges an energy store 13, which can be formed, for example, in the form of a capacitor array. The energy source 20 is in particular of bidirectional construction, so that the energy store 13 can also be emptied again if necessary. Alternatively, since the energy store should store a large amount of energy and this energy should not be discharged uncontrolled, a separate device may be provided to enable the discharge of the energy store. can.

電極12aと対向電極12bとの間には通電部14が形成され、電極12a及び対向電極12bに相応の電圧が印加される場合にこの通電部内に電流が生ぜしめられる。このために電極12aは、スイッチ15を介してプラス極の形のエネルギー貯蔵器13と接続され、熱供給されない場合には、相応にエネルギー貯蔵器から分離されるのに対して、対向電極12bは、エネルギー貯蔵器13又はエネルギー源20のアース線に接続されている。 A current carrying part 14 is formed between the electrode 12a and the counter electrode 12b, and a current is generated in this current carrying part when a corresponding voltage is applied to the electrode 12a and the counter electrode 12b. For this purpose, the electrode 12a is connected via a switch 15 to an energy store 13 in the form of a positive pole and is correspondingly decoupled from the energy store in the absence of heat supply, whereas the counter-electrode 12b , connected to the ground wire of the energy store 13 or the energy source 20.

スイッチ15が閉じられる場合、通電部14に電流が生ぜしめられ、電流は抵抗加熱のように作用し、通電部14内で繊維材料が相応に加熱される。スイッチを開くことによって、電気回路が遮断され、電流は通電部14を流れない。 When the switch 15 is closed, a current is generated in the current-carrying part 14, which acts like a resistive heating and correspondingly heats the fiber material in the current-carrying part 14. By opening the switch, the electrical circuit is interrupted and no current flows through the current carrying part 14.

スイッチ15が閉じている時間長、及びスイッチが閉じたままである時間長、及びそれに伴い通電部14に電流を生ぜしめる時間長は制御装置10によって決定される。制御装置は、特定の時点からどれだけの材料が搬送された、又は移動されたのかという情報を、移動量検出器11を介して取得する。したがって例えば、スイッチ15が10mmおきに閉じられ、それに伴い熱供給インパルスがトリガされる。繊維半製品2が、例えば全部で24mm移動されると、全部で2つのパルスが解き放たれる。パルスの持続時間は、例えばパルスによってどの温度が達成されるべきか、加熱区間内にどれだけの、及びどのような材料があるのか、並びにどのような電圧レベルにエネルギー貯蔵器が充電されたのかに依存する。 The length of time that the switch 15 is closed, the length of time that the switch remains closed, and the length of time that current is generated in the current-carrying section 14 are determined by the control device 10. The control device obtains information about how much material has been transported or moved from a specific point in time via the movement amount detector 11. Thus, for example, the switch 15 is closed every 10 mm and a heat supply impulse is triggered accordingly. If the textile semi-finished product 2 is moved, for example, a total of 24 mm, a total of two pulses are released. The duration of the pulse depends, for example, on what temperature is to be achieved by the pulse, how much and what kind of material is in the heating section, and to what voltage level the energy store is charged. Depends on.

別のインプットパラメータは繊維半製品の測定温度であり得、これは温度センサ16を用いて検知することができる。したがって、1つのパルスの後に半製品の温度が測定され、目標値と比較される場合に、パルスパラメータを、例えば自動的に制御装置10によって適合させることができる。 Another input parameter can be the measured temperature of the textile semi-finished product, which can be detected using the temperature sensor 16. The pulse parameters can thus be adapted, for example automatically, by the control device 10 if the temperature of the semi-finished product is measured after one pulse and compared with a setpoint value.

さらに、加熱区間の全抵抗を決定することができるとともに、その際、制御装置10のためのインプットとして用いられる電気的測定装置17が設けられ得る。この場合、各パルスについて電気的データ(電圧/電流/抵抗)が評価され、目標量と比較される。その場合、次の電流パルスのパラメータは熱供給パルスの等価物として相応に適合される。最適化する目的で、この種の測定パルスは常に本来の加熱パルスの直前に生じ得る。 Furthermore, an electrical measuring device 17 can be provided which can determine the total resistance of the heating section and which serves as an input for the control device 10 in this case. In this case, the electrical data (voltage/current/resistance) are evaluated for each pulse and compared with the target quantities. In that case, the parameters of the next current pulse are adapted accordingly as the equivalent of the heat supply pulse. For optimization purposes, a measuring pulse of this type can always occur immediately before the actual heating pulse.

図3は、複数のシングルストランド又は繊維帯が並行してレイアップされるマルチ・トウ設備の配列を示す。より簡単に示すために、並行してレイアップされるべき個々の繊維帯が相並べて示されている。 FIG. 3 shows an arrangement of multi-tow equipment in which multiple single strands or fiber strips are laid up in parallel. For easier illustration, the individual fiber strips to be laid up in parallel are shown side by side.

図3の実施例では、成形工具100が対向電極として形成され、それに伴いすべての個々の繊維ストランドのための共通のアース又は共通の接地端子をなす。 In the embodiment of FIG. 3, the forming tool 100 is formed as a counterelectrode and thus forms a common earth or common ground terminal for all individual fiber strands.

その際、各個々の繊維ストランド2a~2cに対して、移動量検出器11a~11cがそれぞれ設けられ、移動量検出器は、各個々のシングルストランドごとに個別にそれぞれの運動情報を検出する。当然のことながら、移動量検出器11a及び11cは光学式センサの形で形成され得る。 At this time, movement amount detectors 11a to 11c are provided for each individual fiber strand 2a to 2c, respectively, and the movement amount detectors individually detect movement information for each individual single strand. Naturally, the displacement detectors 11a and 11c can be formed in the form of optical sensors.

さらに、各個々の繊維ストランド2a~2cごとに的確に個別の電流をそれぞれの繊維ストランド2a~2c内に生ぜしめることができるように、各シングルストランド2a~2cはそれぞれの電極12aa~12acと接続している。 Furthermore, each single strand 2a-2c is connected to a respective electrode 12aa-12ac so that a precisely individual current can be generated in the respective fiber strand 2a-2c for each individual fiber strand 2a-2c. are doing.

その際、電極12aa~12acの各々はエネルギー貯蔵器13と、厳密には各電極が別々に切り替えられ得るように接続されている。このために、図3に示されるように、相応のスイッチと接続している制御モジュール10a~10cが各繊維ストランド2a~2cのために設けられている。 In this case, each of the electrodes 12aa to 12ac is connected to the energy storage 13 in such a way that precisely each electrode can be switched separately. For this purpose, as shown in FIG. 3, a control module 10a-10c is provided for each fiber strand 2a-2c, which is connected to a corresponding switch.

次に、移動量検出器11aを用いて第1繊維ストランド2aにおいて道のりが測定され、かつ、加熱するための新電流パルスが生ぜしめられ得ることが制御モジュール10aによって確認される場合、電極12aaと共通のアース100との間で電流が繊維ストランド2aに生ぜしめられるように、相応のスイッチを用いて電気回路が閉じられる。その際、このインパルスは、それぞれの通電部14aにおける繊維材料2aの加熱をもたらす。 The path is then measured in the first fiber strand 2a using the displacement detector 11a and if it is ascertained by the control module 10a that a new current pulse for heating can be generated, the electrode 12aa and An electrical circuit is closed using a corresponding switch so that a current is generated in the fiber strand 2a with a common ground 100. This impulse then results in heating of the fiber material 2a in the respective current-carrying portion 14a.

したがって、マルチ・トウ設備、又は複数の繊維ストランドを並行してレイアップできる他の設備において、各繊維ストランドに専用の通電部14a~14cが形成され、繊維材料を個別に、かつ他の繊維材料から独立して加熱できるようにするためにこの通電部に電流を生ぜしめることができる。 Therefore, in multi-tow equipment, or other equipment where multiple fiber strands can be laid up in parallel, each fiber strand is formed with a dedicated current-carrying section 14a-14c that separates the fiber material and other fiber materials. An electric current can be generated in this current-carrying part in order to be able to heat it independently of the current-carrying part.

図3の実施例に示された制御モジュール10a~10cの配列は単に例示的に示される。当然のことながら唯一の上位制御器を介してこれが行われ得ることも考えられる。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 繊維プリフォームを製造するために繊維材料(2)をレイアップする繊維配置設備であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料(2)を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能であり、前記繊維配置設備が、
工具(100)上に繊維材料(2)をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッド(1)と、
前記繊維材料(2)を前記繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から前記繊維配置ヘッド(1)へ移送するように形成されている繊維移送装置と、
前記繊維材料(2)が前記繊維配置ヘッド(1)によって前記工具(100)上に連続的にレイアップされる場合に、前記繊維材料(2)の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置と、
前記繊維材料(2)が前記繊維配置ヘッド(1)によって前記工具(100)上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において前記繊維材料(2)を加熱するように設定されている加熱装置(6)と、を有する繊維配置設備において、
前記繊維配置設備は、前記運動測定装置によって検出された前記繊維材料(2)の前記運動情報を取得するように、かつ前記レイアップ中に、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の熱供給を制御するように設定されている制御装置(10)を有することを特徴とする、
繊維配置設備。
[2] 前記運動測定装置は、前記繊維材料(2)の運動情報として材料速度及び/又は進んだ材料移動量を検出するように設定され、前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された材料速度及び/又は前記検出された進んだ材料移動量に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[1]に記載の繊維配置設備。
[3] 前記繊維配置設備は、前記加熱装置(6)の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料(2)の温度を検出するための少なくとも1つの温度センサ(16)を有し、前記制御装置(10)は、さらに、前記繊維材料(2)の測定温度に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[1]又は[2]に記載の繊維配置設備。
[4] 前記繊維配置設備は、複数のシングルストランドからなる繊維材料(2)をレイアップするように形成され、
前記運動測定装置は、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にそれぞれの運動情報を検出するように形成され、
前記加熱装置(6)は、前記シングルストランド又はシングルストランドの群を個別に、かつ互いに独立して加熱するように形成され、
前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[1]~[3]のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
[5] 前記加熱装置(6)は、前記繊維材料(2)にパルス的熱供給を行うように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[1]~[4]のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
[6] 前記加熱装置(6)は、それぞれのシングルストランド又はシングルストランドの群に個別にパルス的熱供給を行うように形成され、前記制御装置(10)は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給を個別に、かつ互いに独立して制御するように設定されていることを特徴とする、[4]及び[5]に記載の繊維配置設備。
[7] 前記加熱装置(6)は、電気エネルギー源(13)と接続された少なくとも1つの電極(12a)を有し、前記少なくとも1つの電極は、前記繊維材料(2)の移送時に前記導電性繊維材料(2)と電気的に接触させられ、かつ前記導電性繊維材料(2)と同様に電気的に接触する対向電極(12b)と協働して、前記電極(12a)及び/又は前記対向電極(12b)に電圧が印加される場合に前記少なくとも1つの電極(12a)と前記少なくとも1つの対向電極(12b)とが電気的に接触することによって形成される通電部(14)に前記繊維材料(2)を加熱するための電流が生ぜしめられるようにし、前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給を制御することを特徴とする、[1]~[6]のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
[8] 前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記電圧の印加を制御するために、前記熱供給を制御するための前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び/又は2つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されるように設定されていることを特徴とする、[7]に記載の繊維配置設備。
[9] 前記加熱装置(6)は、前記繊維材料(2)への前記パルス的熱供給のために前記電圧をパルス的に印加するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[7]又は[8]に記載の繊維配置設備。
[10] 前記繊維配置設備は、前記通電部の少なくとも1つの電気的パラメータを検出するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された電気的パラメータに依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、[7]~[9]のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
[11] 予熱装置が設けられ、前記予熱装置は、前記繊維材料(2)の搬送方向で前記加熱装置(6)の前に配設され、かつ本来の加熱の前に前記繊維材料(2)を予熱するように形成されていることを特徴とする、[1]~[10]のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
[12] 繊維プリフォームを製造するために繊維材料(2)をレイアップする方法であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料(2)を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材が製造され、前記方法は、
繊維配置設備の繊維移送装置によって繊維材料(2)を繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッド(1)へ移送する工程と、
前記移送される繊維材料(2)を前記繊維配置ヘッドによって工具(100)上にレイアップする工程と、
前記繊維材料(2)の連続移送中に運動測定装置によって前記繊維材料(2)の運動情報を検出する工程と、
前記繊維材料(2)の前記連続移送中に加熱装置によって加熱領域内で前記繊維材料(2)を加熱する工程と、を包含する方法において、
前記検出された運動情報が制御装置(10)に伝送され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の熱供給が制御されることを特徴とする、方法。
[13] 少なくとも1つの温度センサ(16)によって、前記加熱装置(6)の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料(2)の温度が検出され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の測定温度に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給が制御されることを特徴とする、[12]に記載の方法。
[14] 前記繊維配置設備によって、複数の個々の繊維ストランドが並行してレイアップされ、 前記運動測定装置によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとにそれぞれ運動情報が検出され、
前記加熱装置(6)によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群がそれぞれ個別に、かつ互いに独立して加熱され得、
前記制御装置(10)によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置(6)の前記熱供給が制御されることを特徴とする、[12]又は[13]に記載の方法。
[15] 前記加熱装置(6)によって、前記繊維材料(2)へのパルス的熱供給が行われ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御されることを特徴とする、[12]~[14]のいずれか1項に記載の方法。
[16] 前記加熱装置(6)によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にパルス的熱供給が行われ、前記制御装置(10)によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給が個別に、かつ互いに独立して制御されることを特徴とする、[14]及び[15]に記載の方法。
[17] 前記導電性繊維材料(2)は、少なくとも1つの電極(12a)及び少なくとも1つの対向電極(12b)と電気的に接触させられ、前記少なくとも1つの電極(12a)及び前記少なくとも1つの対向電極(12b)の前記電気的接触によって形成される通電部に、前記電極(12a)及び/又は対向電極(12b)に電圧が印加されることにより前記繊維材料(2)を加熱するための電流が生ぜしめられ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給が制御されることを特徴とする、[12]~[16]のいずれか1項に記載の方法。
[18] 前記制御装置(10)によって、前記熱供給を制御するために、前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び/又は2つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されることを特徴とする、[17]に記載の方法。
[19] 前記加熱装置(6)によって、前記繊維材料(2)への前記パルス的熱供給のために前記電圧のパルス的印加が行われ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御されることを特徴とする、[17]又は[18]に記載の方法。
[20] 通電部の少なくとも1つの電気的パラメータが検出され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された電気的パラメータに依存して電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給が制御されることを特徴とする、[12]~[19]のいずれか1項に記載の方法。
The arrangement of control modules 10a-10c shown in the embodiment of FIG. 3 is shown by way of example only. It is of course also conceivable that this could take place via only one higher-level controller.

Below, the invention described in the original claims of the present application will be added.
[1] Fiber arrangement equipment for laying up a fiber material (2) to produce a fiber preform, the fiber arrangement equipment comprising: curing a matrix material in which the fiber material (2) of the fiber preform is embedded; A fiber composite member can be manufactured from a preform, and the fiber arrangement equipment includes:
a fiber placement head (1) configured to lay up a fiber material (2) on a tool (100);
a fiber transfer device configured to transfer the fiber material (2) from a fiber material reservoir of the fiber placement facility to the fiber placement head (1);
configured to detect movement information of the fibrous material (2) when the fibrous material (2) is successively laid up on the tool (100) by the fiber placement head (1); a motion measuring device;
arranged to heat the fibrous material (2) in a heating region when the fibrous material (2) is successively laid up on the tool (100) by the fiber placement head (1); In a fiber arrangement equipment having a heating device (6),
The fiber placement equipment is configured to obtain the kinematic information of the fiber material (2) detected by the kinematic measuring device and to detect the detected kinematic information of the fiber material (2) during the lay-up. characterized in that it has a control device (10) configured to control the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) depending on the
Fiber placement equipment.
[2] The motion measurement device is set to detect a material speed and/or an advanced material movement amount as motion information of the fiber material (2), and the control device (10) is configured to detect the motion information of the fiber material (2). ) is configured to control the heat supply of the heating device (6) to the fibrous material (2) depending on the detected material velocity and/or the detected advanced material movement of the fiber material (2). The fiber arrangement equipment according to [1], characterized in that:
[3] The fiber arrangement equipment has at least one temperature sensor (16) for detecting the temperature of the fiber material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6), The control device (10) is further configured to control the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) depending on the measured temperature of the fiber material (2). The fiber arrangement equipment according to [1] or [2], characterized by:
[4] The fiber arrangement equipment is formed to lay up a fiber material (2) consisting of a plurality of single strands,
The motion measurement device is configured to individually detect motion information for each single strand or group of single strands,
the heating device (6) is configured to heat the single strand or group of single strands individually and independently of each other;
The control device (10) of the fiber placement facility is configured to control the control device (10) for each single strand or group of single strands individually and with respect to each other depending on the detected movement information of the respective single strand or group of single strands. The fiber arrangement equipment according to any one of [1] to [3], characterized in that it is configured to independently control the heat supply of the heating device (6).
[5] The heating device (6) is formed to provide pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) of the fiber arrangement equipment is configured to supply heat to the fiber material (2) in a pulse manner. The fiber placement equipment according to any one of [1] to [4], characterized in that the equipment is configured to control the pulsed heat supply depending on detected movement information.
[6] The heating device (6) is formed to individually supply pulsed heat to each single strand or a group of single strands, and the control device (10) is configured to individually supply pulsed heat to each single strand or a group of single strands, and the control device (10) characterized in that it is arranged to control the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands individually and independently of each other depending on the detected movement information of the group of strands. The fiber arrangement equipment according to [4] and [5].
[7] The heating device (6) has at least one electrode (12a) connected to a source of electrical energy (13), and the at least one electrode is configured to conduct the electrically conductive material during the transfer of the fiber material (2). said electrode (12a) and/or a current-carrying portion (14) formed by electrical contact between the at least one electrode (12a) and the at least one counter electrode (12b) when a voltage is applied to the counter electrode (12b); a current for heating the fiber material (2) is generated, the control device (10) controlling the application of the voltage depending on the detected movement information of the fiber material (2); The fiber arrangement equipment according to any one of [1] to [6], characterized in that the heat supply to the fiber material (2) is controlled by:
[8] In order to control the application of the voltage, the control device (10) of the fiber arrangement equipment controls the height of the voltage for controlling the heat supply, the time point at which the voltage is applied, and the time at which the voltage is applied. The fiber arrangement equipment according to [7], characterized in that the time length of the voltage and/or the time interval between two energization phases are set to be controlled.
[9] The heating device (6) is formed to apply the voltage in pulses for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the heating device (6) is configured to apply the voltage in pulses to the fiber arrangement equipment (10). ) is set to control the pulsed heat supply depending on the detected motion information of the fiber material (2), according to [7] or [8]. Fiber placement equipment.
[10] The fiber placement equipment is configured to detect at least one electrical parameter of the current-carrying section, and the control device (10) of the fiber placement equipment detects the detected electrical parameter of the fiber material (2). [7] to [9], characterized in that it is arranged to control the heat supply to the textile material (2) by controlling the application of the voltage depending on an electrical parameter The fiber arrangement equipment according to any one of the above.
[11] A preheating device is provided, and the preheating device is disposed in front of the heating device (6) in the conveying direction of the fiber material (2), and the preheating device is arranged before the heating device (6) and heats the fiber material (2) before the original heating. The fiber arrangement equipment according to any one of [1] to [10], characterized in that it is formed to preheat.
[12] A method of laying up a fiber material (2) to produce a fiber preform, the method comprising: curing a matrix material in which the fiber material (2) of the fiber preform is embedded; A fiber composite member is manufactured from
transferring the fiber material (2) from the fiber material storage to the fiber placement head (1) by a fiber transfer device of the fiber placement facility;
laying up the transferred fiber material (2) onto a tool (100) by the fiber placement head;
detecting motion information of the fiber material (2) by a motion measuring device during continuous transport of the fiber material (2);
heating the fibrous material (2) in a heating zone by means of a heating device during the continuous transport of the fibrous material (2);
The detected movement information is transmitted to a control device (10), which controls the movement of the fiber material (2) depending on the detected movement information of the fiber material (2). Method, characterized in that the heat supply of the heating device (6) is controlled.
[13] At least one temperature sensor (16) detects the temperature of the fiber material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6), and the control device (10) detects the temperature of the fiber material (2). Method according to [12], characterized in that the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) is controlled depending on the measured temperature of the material (2).
[14] The fiber arrangement equipment lays up a plurality of individual fiber strands in parallel, and the motion measurement device detects motion information for each single strand or group of single strands,
each single strand or group of single strands may be heated individually and independently of each other by said heating device (6);
Depending on the detected movement information of the respective single strand or group of single strands, the control device (10) causes the control device (10) to control the Method according to [12] or [13], characterized in that the heat supply of the heating device (6) is controlled.
[15] The heating device (6) provides pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) provides a pulsed heat supply to the fiber material (2) depending on the detected movement information of the fiber material (2). The method according to any one of [12] to [14], wherein the pulsed heat supply is controlled by:
[16] The heating device (6) individually supplies pulsed heat to each single strand or group of single strands, and the control device (10) supplies each single strand or group of single strands with pulsed heat. [14] and [2], characterized in that the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands is controlled individually and independently of each other, depending on the detected motion information of the 15].
[17] The conductive fiber material (2) is brought into electrical contact with at least one electrode (12a) and at least one counter electrode (12b), and the at least one electrode (12a) and the at least one counter electrode (12b) A voltage is applied to the electrode (12a) and/or the counter electrode (12b) to a current-carrying portion formed by the electrical contact of the counter electrode (12b), thereby heating the fiber material (2). A current is generated and the control device (10) controls the application of the voltage in dependence on the detected movement information of the textile material (2) to increase the heat to the textile material (2). The method according to any one of [12] to [16], wherein the supply is controlled.
[18] The control device (10) controls the height of the voltage, the time point of application of the voltage, the time length of the applied voltage, and/or the difference between two energization phases in order to control the heat supply. The method according to [17], characterized in that the time interval is controlled.
[19] The heating device (6) applies the voltage in pulses for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) applies the voltage in pulses to the fiber material (2). ) The method according to [17] or [18], characterized in that the pulsed heat supply is controlled depending on the detected motion information of ().
[20] by detecting at least one electrical parameter of the current-carrying part and controlling, by said control device (10), the application of a voltage in dependence on said detected electrical parameter of said textile material (2); The method according to any one of [12] to [19], characterized in that the heat supply to the fibrous material (2) is controlled.

1 繊維配置ヘッド
2 繊維材料
3 加圧ロール
4 ガイド要素
5 切断装置
6 加熱装置
7 運動測定装置の光学式センサ
10 制御装置
11 運動測定装置の移動量検出器
12a 電極
12b 対向電極
13 エネルギー源
14 通電部
15 スイッチ
16 温度センサ
17 電気測定装置
20 エネルギー源
100 成形工具
1 Fiber placement head 2 Fiber material 3 Pressure roll 4 Guide element 5 Cutting device 6 Heating device 7 Optical sensor 10 of the motion measuring device Control device 11 Movement amount detector 12a of the motion measuring device Electrode 12b Counter electrode 13 Energy source 14 Energization Section 15 Switch 16 Temperature sensor 17 Electrical measuring device 20 Energy source 100 Forming tool

Claims (16)

繊維プリフォームを製造するために繊維材料(2)をレイアップする繊維配置設備であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料(2)を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材を製造可能であり、前記繊維配置設備が、
工具(100)上に繊維材料(2)をレイアップするように形成されている繊維配置ヘッド(1)と、
前記繊維材料(2)を前記繊維配置設備の繊維材料貯蔵器から前記繊維配置ヘッド(1)へ移送するように形成されている繊維移送装置と、
前記繊維材料(2)が前記繊維配置ヘッド(1)によって前記工具(100)上に連続的にレイアップされる場合に、前記繊維材料(2)の運動情報を検出するように設定されている運動測定装置と、
前記繊維材料(2)が前記繊維配置ヘッド(1)によって前記工具(100)上に連続的にレイアップされる場合に、加熱領域において前記繊維材料(2)を加熱するように設定されている加熱装置(6)と、を有する繊維配置設備において、
前記繊維配置設備は、前記運動測定装置によって検出された前記繊維材料(2)の前記運動情報を取得するように、かつ前記レイアップ中に、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の熱供給を制御するように設定されている制御装置(10)を有し、
前記加熱装置(6)は、前記繊維材料(2)にパルス的熱供給を行うように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定され、
前記加熱装置(6)は、電気エネルギー源(13)と接続された少なくとも1つの電極(12a)を有し、前記少なくとも1つの電極は、前記繊維材料(2)の移送時に前記導電性繊維材料(2)と電気的に接触させられ、かつ前記導電性繊維材料(2)と同様に電気的に接触する対向電極(12b)と協働して、前記電極(12a)及び/又は前記対向電極(12b)に電圧が印加される場合に前記少なくとも1つの電極(12a)と前記少なくとも1つの対向電極(12b)とが電気的に接触することによって形成される通電部(14)に前記繊維材料(2)を加熱するための電流が生ぜしめられるようにし、前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給を制御することを特徴とする、
繊維配置設備。
Fiber placement equipment for laying up a fiber material (2) to produce a fiber preform, the fiber placement facility comprising: laying up a fiber material (2) of the fiber preform by curing a matrix material embedding the fiber material (2) of the fiber preform; A fiber composite member can be manufactured, and the fiber arrangement equipment includes:
a fiber placement head (1) configured to lay up a fiber material (2) on a tool (100);
a fiber transfer device configured to transfer the fiber material (2) from a fiber material reservoir of the fiber placement facility to the fiber placement head (1);
configured to detect movement information of the fibrous material (2) when the fibrous material (2) is successively laid up on the tool (100) by the fiber placement head (1); a motion measuring device;
arranged to heat the fibrous material (2) in a heating region when the fibrous material (2) is successively laid up on the tool (100) by the fiber placement head (1); In a fiber arrangement equipment having a heating device (6),
The fiber placement equipment is configured to obtain the kinematic information of the fiber material (2) detected by the kinematic measuring device and to detect the detected kinematic information of the fiber material (2) during the lay-up. a control device (10) configured to control the heat supply of the heating device (6) to the fibrous material (2) depending on the
The heating device (6) is configured to provide a pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) of the fiber placement facility controls the detected temperature of the fiber material (2). configured to control the pulsed heat supply in dependence on motion information;
Said heating device (6) has at least one electrode (12a) connected to a source of electrical energy (13), said at least one electrode being connected to said electrically conductive textile material (2) during transport of said textile material (2). said electrode (12a) and/or said counter electrode (12b) When a voltage is applied to the fiber material (2), said control device (10) by controlling the application of said voltage in dependence on said detected movement information of said textile material (2). characterized in that the heat supply to the fiber material (2) is controlled ;
Fiber placement equipment.
前記運動測定装置は、前記繊維材料(2)の運動情報として材料速度及び/又は進んだ材料移動量を検出するように設定され、前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された材料速度及び/又は前記検出された進んだ材料移動量に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の繊維配置設備。 The motion measurement device is set to detect a material speed and/or an advanced material movement amount as motion information of the fiber material (2), and the control device (10) is configured to detect the motion information of the fiber material (2). being configured to control the heat supply of the heating device (6) to the fibrous material (2) depending on the detected material velocity and/or the detected advanced material movement; Fiber placement equipment according to claim 1, characterized in that: 前記繊維配置設備は、前記加熱装置(6)の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料(2)の温度を検出するための少なくとも1つの温度センサ(16)を有し、前記制御装置(10)は、さらに、前記繊維材料(2)の測定温度に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の繊維配置設備。 The fiber placement equipment has at least one temperature sensor (16) for detecting the temperature of the fiber material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6), and the control device ( 10) is further characterized in that the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) is controlled depending on the measured temperature of the fiber material (2). The fiber arrangement equipment according to claim 1 or claim 2. 前記繊維配置設備は、複数のシングルストランドからなる繊維材料(2)をレイアップするように形成され、
前記運動測定装置は、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にそれぞれの運動情報を検出するように形成され、
前記加熱装置(6)は、前記シングルストランド又はシングルストランドの群を個別に、かつ互いに独立して加熱するように形成され、
前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置(6)の前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の繊維配置設備。
The fiber arrangement equipment is formed to lay up a fiber material (2) consisting of a plurality of single strands,
The motion measurement device is configured to individually detect motion information for each single strand or group of single strands,
the heating device (6) is configured to heat the single strand or group of single strands individually and independently of each other;
The control device (10) of the fiber placement facility is configured to control the control device (10) for each single strand or group of single strands individually and with respect to each other depending on the detected movement information of the respective single strand or group of single strands. Fiber placement installation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is configured to independently control the heat supply of the heating device (6).
前記加熱装置(6)は、それぞれのシングルストランド又はシングルストランドの群に個別にパルス的熱供給を行うように形成され、前記制御装置(10)は、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給を個別に、かつ互いに独立して制御するように設定されていることを特徴とする、請求項4に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) is configured to individually supply pulsed heat to each single strand or group of single strands, and the control device (10) is configured to individually supply pulsed heat to each single strand or group of single strands. being arranged to control the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands individually and independently of each other, depending on the detected movement information of the Fiber placement equipment according to claim 4 . 前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記電圧の印加を制御するために、前記熱供給を制御するための前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び/又は2つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されるように設定されていることを特徴とする、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の繊維配置設備。 The control device (10) of the fiber arrangement equipment controls the height of the voltage, the time of application of the voltage, and the time of the applied voltage for controlling the heat supply, in order to control the application of the voltage. Fiber placement equipment according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the length and/or the time interval between two energization phases are set to be controlled. 前記加熱装置(6)は、前記繊維材料(2)への前記パルス的熱供給のために前記電圧をパルス的に印加するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の繊維配置設備。 The heating device (6) is configured to apply the voltage in pulses for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) of the fiber placement facility comprises: 7. According to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is arranged to control the pulsed heat supply in dependence on the detected movement information of the fibrous material (2). Fiber placement equipment as described. 前記繊維配置設備は、前記通電部の少なくとも1つの電気的パラメータを検出するように形成され、前記繊維配置設備の前記制御装置(10)は、前記繊維材料(2)の前記検出された電気的パラメータに依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項~請求項のいずれか1項に記載の繊維配置設備。 The fiber placement equipment is configured to detect at least one electrical parameter of the current carrying part, and the control device (10) of the fiber placement equipment detects the detected electrical parameter of the fiber material (2). Any of claims 1 to 7 , characterized in that it is arranged to control the heat supply to the textile material ( 2 ) by controlling the application of the voltage depending on a parameter. Fiber arrangement equipment according to item 1. 予熱装置が設けられ、前記予熱装置は、前記繊維材料(2)の搬送方向で前記加熱装置(6)の前に配設され、かつ本来の加熱の前に前記繊維材料(2)を予熱するように形成されていることを特徴とする、請求項1~請求項のいずれか1項に記載の繊維配置設備。 A preheating device is provided, the preheating device being arranged before the heating device (6) in the transport direction of the fiber material (2) and preheating the fiber material (2) before the actual heating. The fiber arrangement equipment according to any one of claims 1 to 8 , characterized in that it is formed as follows. 繊維プリフォームを製造するために繊維材料(2)をレイアップする方法であって、前記繊維プリフォームの前記繊維材料(2)を埋設するマトリックス材料を硬化させることによって前記繊維プリフォームから繊維複合部材が製造され、前記方法は、
繊維配置設備の繊維移送装置によって繊維材料(2)を繊維材料貯蔵器から繊維配置ヘッド(1)へ移送する工程と、
前記移送される繊維材料(2)を前記繊維配置ヘッドによって工具(100)上にレイアップする工程と、
前記繊維材料(2)の連続移送中に運動測定装置によって前記繊維材料(2)の運動情報を検出する工程と、
前記繊維材料(2)の前記連続移送中に加熱装置によって加熱領域内で前記繊維材料(2)を加熱する工程と、を包含する方法において、
前記検出された運動情報が制御装置(10)に伝送され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の熱供給が制御され
前記加熱装置(6)によって、前記繊維材料(2)へのパルス的熱供給が行われ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御され、
前記導電性繊維材料(2)は、少なくとも1つの電極(12a)及び少なくとも1つの対向電極(12b)と電気的に接触させられ、前記少なくとも1つの電極(12a)及び前記少なくとも1つの対向電極(12b)の前記電気的接触によって形成される通電部に、前記電極(12a)及び/又は対向電極(12b)に電圧が印加されることにより前記繊維材料(2)を加熱するための電流が生ぜしめられ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給が制御されることを特徴とする、方法。
A method of laying up a fiber material (2) to produce a fiber preform, the method comprising: laying up a fiber composite from the fiber preform by curing a matrix material embedding the fiber material (2) of the fiber preform. a member is manufactured, the method comprising:
transferring the fiber material (2) from the fiber material storage to the fiber placement head (1) by a fiber transfer device of the fiber placement facility;
laying up the transferred fiber material (2) onto a tool (100) by the fiber placement head;
detecting motion information of the fiber material (2) by a motion measuring device during continuous transport of the fiber material (2);
heating the fibrous material (2) in a heating zone by means of a heating device during the continuous transport of the fibrous material (2);
The detected movement information is transmitted to a control device (10), which controls the movement of the fiber material (2) depending on the detected movement information of the fiber material (2). The heat supply of the heating device (6) is controlled ,
The heating device (6) provides a pulsed heat supply to the textile material (2), and the control device (10) controls the heating of the textile material (2) depending on the detected movement information. Pulsed heat supply is controlled,
Said conductive fiber material (2) is brought into electrical contact with at least one electrode (12a) and at least one counter electrode (12b), said at least one electrode (12a) and said at least one counter electrode ( A current for heating the fiber material (2) is generated by applying a voltage to the electrode (12a) and/or the counter electrode (12b) in the current-carrying part formed by the electrical contact of 12b). and the heat supply to the textile material (2) is controlled by the control device (10) by controlling the application of the voltage depending on the detected movement information of the textile material (2). A method characterized by:
少なくとも1つの温度センサ(16)によって、前記加熱装置(6)の前記加熱領域の外側又は内側で前記繊維材料(2)の温度が検出され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の測定温度に依存して前記繊維材料(2)への前記加熱装置(6)の前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。 At least one temperature sensor (16) detects the temperature of the textile material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6), and the control device (10) detects the temperature of the textile material (2). 11. Method according to claim 10, characterized in that the heat supply of the heating device (6) to the fiber material (2) is controlled as a function of the measured temperature of the fiber material (2). 前記繊維配置設備によって、複数の個々の繊維ストランドが並行してレイアップされ、
前記運動測定装置によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとにそれぞれ運動情報が検出され、
前記加熱装置(6)によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群がそれぞれ個別に、かつ互いに独立して加熱され得、
前記制御装置(10)によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別に、かつ互いに独立して前記加熱装置(6)の前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項10又は請求項11に記載の方法。
the fiber placement equipment lays up a plurality of individual fiber strands in parallel;
The movement measuring device detects movement information for each single strand or each group of single strands,
each single strand or group of single strands may be heated individually and independently of each other by said heating device (6);
Depending on the detected movement information of the respective single strand or group of single strands, the control device (10) causes the control device (10) to control the 12. Method according to claim 10 or 11 , characterized in that the heat supply of the heating device (6) is controlled.
前記加熱装置(6)によって、各シングルストランド又はシングルストランドの群ごとに個別にパルス的熱供給が行われ、前記制御装置(10)によって、前記それぞれのシングルストランド又は前記シングルストランドの群の前記検出された運動情報に依存して、各シングルストランド又はシングルストランドの各群の前記パルス的熱供給が個別に、かつ互いに独立して制御されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。 The heating device (6) individually applies pulsed heat to each single strand or group of single strands, and the control device (10) controls the detection of each single strand or group of single strands. 13. Method according to claim 12 , characterized in that, depending on the motion information determined, the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands is controlled individually and independently of each other. 前記制御装置(10)によって、前記熱供給を制御するために、前記電圧の高さ、前記電圧の印加時点、前記印加される電圧の時間長、及び/又は2つの通電フェーズ間の時間間隔が制御されることを特徴とする、請求項10~請求項13のいずれか1項に記載の方法。 The height of the voltage, the time of application of the voltage, the time length of the applied voltage and/or the time interval between two energization phases are controlled by the control device (10) in order to control the heat supply. Method according to any one of claims 10 to 13 , characterized in that the method is controlled. 前記加熱装置(6)によって、前記繊維材料(2)への前記パルス的熱供給のために前記電圧のパルス的印加が行われ、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された運動情報に依存して前記パルス的熱供給が制御されることを特徴とする、請求項10~請求項14のいずれか1項に記載の方法。 The heating device (6) causes the pulsed application of the voltage for the pulsed heat supply to the fiber material (2), and the control device (10) causes the pulsed application of the voltage to the fiber material (2). Method according to any of claims 10 to 14 , characterized in that the pulsed heat supply is controlled in dependence on detected movement information. 通電部の少なくとも1つの電気的パラメータが検出され、前記制御装置(10)によって、前記繊維材料(2)の前記検出された電気的パラメータに依存して電圧の印加を制御することによって前記繊維材料(2)への前記熱供給が制御されることを特徴とする、請求項10~請求項15のいずれか1項に記載の方法。 At least one electrical parameter of the current-carrying part is detected, and the control device (10) controls the application of a voltage in dependence on the detected electrical parameter of the textile material (2). Method according to any one of claims 10 to 15 , characterized in that the heat supply to (2) is controlled.
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