专利名称：纤维束排列装置以及纤维束排列方法以往，作为轻型的结构材料被广泛使用的纤维强化复合件，往往将 三维织物(三维织物构造体)用作强化材料。该纤维强化复合件强度非 常高作为飞行器等的构件的一部分被使用。这样的纤维强化复合件的强化材料中使用的三维纤维构造体的制造方法具有对以折返状地排列了 纤维束的纤维束层进行多层层叠以形成至少为两轴朝向的纤维束层叠组，利用排列在与各纤维束层正交的方向上的厚度方向线来对该纤维束 层叠组进行结合的方法。在专利文献1、 2中公开了以下装置 一边从 沿排列面移动的导管中抽出纤维束， 一边在以规定间距配置的针之间在 扁平的状态且纤维束的扁平面沿着排列面的状态下将纤维束排列为折 返状，从而形成纤维束层的纤维束排列装置。若从三维纤维构造体的物性观点来看，则希望纤维束的纤维密度 高。为了提高纤维束的纤维密度，只要将该针上桂住的纤维束列在针的 附近向该针的根部压入即可。为此，作为加压机构例如存在专利文献l 所公开的那样的具备加压板和一对加压块的加压单元。加压板及一对加 压块的长度大致为单向排列的针列的长度。加压板及一对加压块能够横 跨针列的整个长度对纤维束进行同时加压。但是，专利文献l所公开的加压单元因为具有大致针列的长度的长 度，所以存在纤维束排列装置大型化这样的问题。另外，专利文献l所公开的加压单元针对正在排列的纤维束而言未 配置在应当进行加压动作的位置。因此，在纤维束层的一层量的纤维束 的排列结束后，需要将加压单元配置于应当进行加压动作的位置，但这样的步骤中，形成包括加压动作的纤维束层需要时间。专利文献1:日本特开平8-218249号公报 专利文献2:日本特开2007-16347号公报

本发明的第一目的是实现纤维束排列装置的小型化。本发明的第二 目的是在进行纤维束层的一层量的纤维束的排列的至少一部分期间，一 边进行纤维束的排列一边对纤维束进行加压动作。
为了达到上述目的，在本发明的第一方面中提供一种对由以具有串
联部的方式挂在排列的多个针上的纤维束形成的纤维束层进行多层层 叠的纤维束排列装置。该装置具备加压部件和第一移动装置。加压部件 具有加压部。加压部将挂在上述针上的纤维束的串联部在上述针的附近 朝向该针的根部压入。第一移动装置以上述加压部顺次交叉于上述纤维 束的串联部的方式使上述加压部件在上述针的排列方向上移动。上述加 压部位于上述加压部件的行进方向的前侧，并且该加压部在越趋向上述 加压部件的行进方向的前侧则在上述纤维束层的层叠方向上越远离上
述针的根部而倾斜的状态下，被以与上述纤维束的串联部顺次交叉的方 式移动。
在本发明的第二方面中提供一种对由对由以具有串联部的方式挂 在排列的多个针上的纤维束形成的纤维束层进行多层层叠的纤维束排 列方法。该方法包括准备具有加压部的加压部件，上述加压部位于加 压部件的行进方向的前侧；以上述加压部与上述纤维束的串联部顺次交 叉的方式使上述加压部件在上述针的排列方向上移动，并且通过上述加 压部将上述纤维束的串联部在上述针的附近朝向该针的根部压入；在上 述加压部件移动时使上述加压部以下述形式倾斜，即，越趋向上述加压
部件的行进方向的前侧则在上述纤维束层的层叠方向上越远离上述针 的根部。


图1 (a)是本发明第一实施方式涉及的纤维束排列装置的侧视图，图1 (b)是图1 (a)的纤维束排列装置的局部放大侧视图。
图2是图1 (a)的纤维束排列装置的俯视图。
图3 (a)是图1 (a)的纤维束排列装置的加压装置的立体图，图3 (b)是图3 (a)的加压装置的主视图。
图4是沿3 (b) 4-4的剖面图。
图5 (a)是表示纤维束的排列的立体图，图5 (b)是导管的局部 放大立体图。
图6(a)、 (b)、 (c)、 (d)是表示纤维束的排列图案的简略俯视图。
图7 (a)是图3 (b)的加压装置的局部主视图，图7 (b)是图3 (b)的加压装置的部分侧视图。
图8 (a)是图3 (b)的加压装置的部分主视图。图8 (b)是图3 (b)的加压装置的局部侧视图。
图9 (a)是图3 (b)的加压装置的局部主视图，图9 (b)是图3 (b)的加压装置的局部侧视图。
图10 (a)、 (b)是加压装置的局部放大侧视图。
图11 (a)、 (b)是加压装置的局部放大侧视图。
图12是表示加压位置控制程序的流程图。
图13是表示加压装置的别的实施方式的局部放大侧视图。
图14是表示加压装置的别的实施方式的局部放大侧视图。

下面，参照图1~图12针对将本发明具体化的第一实施方式进行说 明。图1 (a)表示本实施方式涉及的纤维束排列装置10的整体。纤维 束排列装置10是用于制造三维织物的装置。
如图2所示，在长方形基座11上设置有一对线性滑块12、 13， 一对线性滑块12、 13被设置成沿基座11的长边方向(以下称为X轴方向) 延伸。线性滑块12具备包括电机的滚珠丝杠机构(未图示)及利用滚 珠丝杠机构的动作沿X轴方向移动的第一移动体121，线性滑块13具 备包括电机的滚珠丝杠机构(未图示)及利用滚珠丝杠机构的动作沿X 轴方向移动的第一移动体131。在两个线性滑块12、 13中，两个滚珠丝 杠机构同步地进行动作，两个第一移动体121、 131同步地向X轴方向 移动。
在两个第一移动体121、 131上架设有线性滑块14,线性滑块14沿 着与X轴方向正交的方向(以下称为Y轴方向)延伸。若线性滑块12、 13动作则线性滑块14沿X轴方向平行移动。线性滑块14具备包括电 机的滚珠丝杠机构(未图示)及利用滚珠丝杠机构的动作沿Y轴方向移 动的第二移动体141。
由控制计算机C控制线性滑块12、 13、 14。
如图1 (a)所示，在第二移动体141上固定有支承板15而在支承 板15上固定有支架16。支轴17上下方向(以下称为Z轴方向)贯通 支架16且被支承为能够以该支轴17的轴线为中心旋转。在支轴17的 上部固定有载置板18。在载置板18上支承有电机19及筒管架20。筒 管架20上安装有由纤维束F形成的筒管21,筒管21通过电机19的动 作向抽出纤维束F的方向(图1 (a)中箭头R所示方向)旋转。通过 将多根单纤维未掄合且扁平形状集束而形成纤维束F。本实施方式的单 纤维是碳纤维。通过控制计算机C控制电机19的动作。
在载置板18上立设有支柱22,在支柱22的上部安装有一对导辊 23、 24。导辊23、 24下方以能够上下移动的方式配置有张力辊25。另 外，在支柱22的下部安装有导辊26。从筒管21抽出的纤维束F通过 导辊23、 24,张力辊25及导辊26引向载置板18下方。纤维束F被包 括张力辊25的张力施加机构施加适当的张力。
支架16的侧面固定有电机34。支轴17上固定有齿轮35,电机34 的输出轴341上固定有齿轮36。齿轮36啮合于齿轮35,若电机34动 作则支轴17旋转。从支架16向下方突出的支轴17的突出端部固定有电机27。作为电 机27的输出轴的螺紋轴271向Z轴方向延伸，螺紋轴271通过螺母部 29而连接于支承框28。螺紋轴271与螺母部29螺合，若电机27动作 则支承框28与螺母部29 —起沿Z轴方向平行移动。通过控制计算机C 控制电机27的动作。
在支承框28下部安装有排列头30。排列头30具备抽出纤维束F的 直线形状的导管31 (引导部件)。如图5 (b)所示，导管31内的导孔 311为扁平形状，导管31将纤维束F以扁平状态从导孔311抽出。
如图1 (a)所示，在支承框28上安装有导辊32、 33。经由导辊26 被引导来的纤维束F通过导辊32、 33向导管31内引导。
如图2所示，基座11上设置有框体37。框体37形成为长方形，在 框体37的上表面沿框体37按规定间距(例如数mm间距)配置有针 38。针38形成相互平行的行X1、 X2，相互平行的列Yl、 Y2。行X1、 X2与列Yl、 Y2垂直。
图1 ( a )所示的导管31通过电机27的动作而配置于适合的高度位 置，并且通过线性滑块12、 13的动作和线性滑块14的动作的组合在X 轴方向、Y轴方向或斜交方向(倾斜方向)上移动。通过导管31在X 轴方向、Y轴方向或斜交方向上移动，将引导到导管31内的纤维束F 一边桂到针38上一边从导管31引出。图5 ( a)是表示将纤维束F — 边挂到针38 —边排列纤维束F的一例。
线性滑块12、 13、 14构成沿X轴方向、Y轴方向或斜交方向使导 管31平行地移动的第二移动装置。线性滑块12、 13构成X轴移动部， 其中X轴移动部具备沿X轴方向直线移动的第一移动体121、 131。线 性滑块14构成Y轴移动部，Y轴移动部具备沿Y轴方向直线移动的第 二移动体141。
另外，除了在针38的周围以反转的方式移动导管31从而将纤维束 F挂在针38之时以外，可以通过电机34的动作调整导管31的朝向以 使导管31的扁平面朝向导管31的移动方向。图2中实线所示的载置板 18的配置状态是导管 的扁平面朝向X轴方向的状态，图2中虚线所示的载置板18的配置状态是导管31的扁平面朝向Y轴方向的状态。在图5(a)所示的状态下，导管31的扁平面朝向Y轴方向。
如图1 (b)所示，线性滑块14上固定有加压装置39。接着，说明加压装置39的构成。
如图l(b)所示，线性滑块14上固定有基板40，基板40上固定有电机41。作为电机41的输出轴的螺紋轴411向下方延伸。如图3(a)、(b)所示，螺紋轴411与螺母42螺合，在螺母42上固定有基框43。若电机41进行动作则基框43与螺母42 —起沿Z轴方向平行移动。通过控制计算机C (图示于图1 (a))控制电机41。
基框43上固定有气釭44、 45、 46，气釭44、 45、 46的驱动杆441、451、 461向下方延伸。驱动杆441上固定有支承板47，在支承板47上固定有板状的加压棒48。板状的加压棒48在含有Y轴方向及Z轴方向的面内延伸，在加压棒48的下部形成有沿Y轴方向延伸的直线形状的加压缘481。
在气缸45、 46的驱动杆451、 461上固定有轴支承金属零件49、 50，在轴支承金属零件49、 50上通过支轴511、 521能够旋转地支承有平板形状的加压辊51、 52。平板形状的加压辊51、 52位于含有X轴方向及Z轴方向的面内。如图2所示，作为加压部件的加压辊51、 52之间的距离小于沿X轴方向排列的针38的行XI与沿X轴方向排列的针38的行X2之间的距离。加压缘481的长度大于针38的行X1与针38的行X2之间的距离。当从Z轴方向观察时，加压辊51平行于行X1且位于形成行X1的针38的内侧附近。另外，当从Z轴方向观察时，加压辊52平行于行X2且位于形成行X2的针38的内侧附近。
在基板40上安装有三通电磁阀53、 54、 55。气缸44通过三通电磁阀53而连接于未图示的压力空气提供源。气缸45通过三通电磁阀54而连接于未图示的上述压力空气提供源，气缸46通过三通电磁阀55连接于未图示的上述压力空气提供源。通过控制计算机C对三通电磁岡53、 54、 55进行励消磁控制。
若三通电磁阀53被励磁则向气缸44提供压力空气。于是，驱动杆
10441伸出使加压棒48向下方移动。驱动杆441的伸出量是固定的。若三通电磁阀53从励磁状态切换到消磁状态，则可以排出气缸44内的压力空气。于是，驱动杆441退回4吏加压棒48向上方移动。若三通电磁阀54被励磁则向气缸45提供压力空气。于是，驱动杆451伸出使加压辊51向下方移动。若三通电磁阀54从励磁状态切换到消磁状态，则可以排出气缸45内的压力空气。于是，驱动杆451退回使加压辊51向上方移动。若三通电磁阀55被励磁则向气缸46提供压力空气。于是，驱动杆461伸出使加压辊52向下方移动。若三通电磁阀55从励磁状态切换到消磁状态，则可以排出气缸46内的压力空气。于是，驱动杆461退回使加压辊52向上方移动。驱动杆451、 461的伸出量相同且是固定的。
接着，说明由加压装置39对纤维束F进行加压动作的控制的一例。
图6 (a)表示通过反转导管31的移动以使沿X轴方向移动导管31后在形成列Yl、 Y2的针38上挂住纤维束F来排列纤维束F的排列图案。若在形成Y轴方向的列Yl、 Y2的针38之中所有规定的针38上桂住纤维束F,则图6(a)的排列的纤维束层G1的形成结束。
在形成列Yl的针38之中所有规定的针38上挂住纤维束F比在形成列Y2的针38上挂住纤维束F提前结束的情况下，通过线性滑块12、13的动作将加压装置39配置于图7(b)所示的加压待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于形成列Yl的针38的内侧附近。若将加压装置39配置于图7(b)所示的加压待机位置，则利用电机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电磁阀53进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481对在形成列Yl的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fx (图示于固6(a))向针38的根部进行加压。图7 (a)及图7 (b)中分别由两点划线所示的状态表示加压棒48沿列Y1对纤维束F进行了加压的状态。在图7 (a)中两点划线所示的加压棒48的位置是对纤维束F进行了加压的加压位置。之后，对三通电磁阀53进行消磁，使加压棒48向上方移动到退避位置。在图7 (a)中由实线表示位于退避位置的加压棒48。
沿列Yl方向通过加压棒48对纤维束F进行的加压动作结束后，利用导管31的移动对形成列Y2的针38之中的剩下的规定针38进行纤维束F的钩挂。若对形成列Y2的针38之中的所有的规定针38进行纤维束F的钩挂都结束，则通过线性滑块12、 13的动作将加压装置39配置于图8 (b)所示的加压待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于形成列Y2的针38的内侧附近。若将加压装置39配置于图8(b)所示的加压待机位置，则通过电机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电磁阀53进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481对在形成列Y2的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fx向针38的根部进行加压。在图8 (a)及图8 (b)中分别由两点划线所示的状态表示加压棒48沿列Y2对纤维束F进行了加压的状态。在图8(a)中两点划线所示的加压棒48的位置是对纤维束F进行了加压的加压位置。之后，对三通电磁阀53进行消磁，加压棒48向上方移动到退避位置。在图8 (a)中由实线表示位于退避位置的加压棒48。
图6 ( b )表示反转导管31的移动以使沿Y轴方向移动导管31后在行XI、 X2上的针38上挂住纤维束F来排列纤维束F的排列图案。若在行X1、 X2上的针38之中所有规定的针38上挂住纤维束F，则图6(b)的排列的纤维束层G2的形成结束。
图6 (b)的排列图案的纤维束层G2的形成以从列Y2向列Yl行进的方式进行时，首先通过电机41的动作将基框43配置于合适的高度位置。之后，对三通电磁阀54、 55进4亍励磁，4吏加压辊51、 52向下方移动。随着第一移动体121、 131及线性滑块14从列Y2向列Yl移动，加压辊51、 52沿行X1、 X2上的针38的排列方向(X轴方向)从桂住了纤维束F的行X1、 X2上的针38的内侧通过。即，加压辊51的周缘部512 (图示于图3 (a))及加压辊52的周缘部522 (图示于图8 (b))顺次与已挂在针38的纤维束F的串联部Fy (图示于图6(b))交叉。加压辊51的周缘部512及加压辊52的周^部522包括位于加压辊51、52的行进方向前侧，并且伴随朝向上述行进方向以在纤维束层的重叠方向(Z轴方向)上远离针38的#>部的方式倾斜的加压部。
在行XI上的针38上挂住了的纤维束F的串联部Fy随着加压辊51的转动被顺次向针38的根部加压，在行X2上的针38上挂住了的纤维束F的串联部Fy随着加压辊52的转动被顺次向针38的根部加压。线性滑块14从列Y2向列Yl移动，直到加压辊51、 52从挂住了纤维束F的行X1、 X2上的所有针38的内侧通过。使线性滑块14向X轴方向移动的线性滑块12、 13构成第一移动装 置，第一移动装置4吏加压辊51、 52沿针38的排列方向(X轴方向)移 动而进行加压动作。
图9 (a)及图9(b)中由两点划线所示的状态表示沿行XI、 X2 通过加压辊51、 52进行加压的状态。图9(a)中两点划线所示的加压 辊51、 52的位置是对纤维束F进行了加压的加压位置。之后，对三通 电磁阀54、 55进行消磁，加压辊51、 52向上方移动到退避位置。在图 9(a)中由实线表示位于退避位置的加压辊51、 52。
图6 (b)的排列图案的纤维束层G2的形成以从列Yl向列Y2行 进的方式进行的情况下，首先通过电机41的动作将基框43配置于合适 的高度位置。之后，与从列Y2向列Yl行进来形成纤维束层G2的情况 相同地进行三通电磁阀54、 55的励消磁，线性滑块14从列Yl向列Y2 移动。
图6 (c)表示反转导管31的移动以使沿斜交方向(倾斜方向)移 动导管31后在针38上桂住纤维束F来排列纤维束F的排列图案。若在 X轴方向的行X1、 X2上的针38之中所有规定的针38上，以及在Y轴 方向的列Y1、 Y2上的针38之中所有规定的针38上挂住纤维束F，则 图6 (c)的排列的纤维束层G3的形成结束。
图6(c)的排列图案的纤维束层G3的形成以从列Y2向列Yl行进 的方式进行的情况下，首先通过电机41的动作将基框43配置于合适的 高度位置。之后，对三通电磁阀54、 55进行励磁，使加压辊51、 52向 下方移动。若列Y2上的针38之中的所有的规定针38上挂住纤维束F， 则通过线性滑块12、 13的动作将加压装置39移动到图8(b)所示的 加压待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于列Y2上的针38的内 侧附近。若将加压装置39配置于图8(b)所示的加压待机位置，则利 用电机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电磁 阀53进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481对在列 Y2上的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fb向针38的根部进行加压。 之后，对三通电磁阀53进行消磁，使加压棒48向上方移动。
若在列Yl上的针38之中的所有的规定针38上桂住纤维束F，则通过线性滑块12、 13的动作将加压装置39配置于图7(b)所示的加 压待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于列Yl上的针38的内侧 附近。若将加压装置39配置于图7(b)所示的加压待机位置，则利用 电机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电磁阀 53进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481对在列Yl 上的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fb向针38的根部进行加压。 之后，对三通电磁阀53、 54、 55进行消磁，使加压棒48及加压辊51、 52向上方移动。
图6 ( c)的排列图案的纤维束层G3的形成以从列Yl向列Y2行进 的方式进行的情况下，首先通过电机41的动作将基框43配置于合适的 高度位置。之后，对三通电磁阀54、 55进行励磁，使加压辊51、 52向 下方移动。若在列Yl上的针38之中的所有的规定针38上挂住纤维束 F,则通过线性滑块12、 13的动作将加压装置39移动到图7 (b)所示 的加压待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于列Yl上的针38的 内侧附近。若将加压装置39配置于图7(b)所示的加压待机位置，则 通过电机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电 磁阀53进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481对在列 Yl上的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fb朝向针38的根部进行加 压。之后，对三通电磁阀53进行消磁，使加压棒48向上方移动。
若列Y2上的针38之中的所有的规定针38上挂住纤维束F，则通 过线性滑块12、 13的动作将加压装置39移动到图8(b)所示的加压 待机位置，以使加压棒48的加压缘481位于列Y2上的针38的内侧附 近。若将加压装置39配置于图8(b)所示的加压待机位置，则通过电 机41的动作将基框43配置于适当的高度位置。之后，对三通电磁阀53 进行励磁，使加压棒48向下方移动。于是，加压缘481向针38的根部 对在列Y2上的针38上已挂住的纤维束F的串联部Fb进行加压。之后， 对三通电磁阀53进行消磁，使加压棒48向上方移动。并且，线性滑块 14从列Yl向列Y2移动，直到加压辊51、 52从挂住了纤维束F的行 XI、 X2上的所有针38的内侧通过。之后，对三通电磁阀54、 55进行 消磁，使加压辊51、 52向上方移动。
图6 (d)表示反转导管31的移动以使沿与图6 (c)中的斜交方向(倾斜方向)正交的斜交方向(倾斜方向)移动导管31后在针38上挂 住纤维束F来排列纤维束F的排列图案。若在X轴方向的行X1、 X2 上的针38之中所有规定的针38上以及在Y轴方向的列Yl、 Y2上的针 38之中所有规定的针38上挂住纤维束F，则图6 (d)的排列的纤维束 层G4的形成结束。随着图6(d)的纤维束层G4的形成与图6 (c)的 情况相同地进行通过加压装置39进行的加压。
气缸44及三通电磁阀53构成将加压棒48在退避位置和加压位置 之间进行切换而配置的加压棒切换装置。气缸45及三通电磁阀54构成 将加压辊51在退避位置和加压位置之间进行切换而配置的加压辊切换 装置。气缸46及三通电磁阀55构成将加压辊52在退避位置和加压位 置之间进行切换而配置的加压辊切换装置。
在纤维束层的形成之时，控制计算机C基于图12的流程图所示的 加压位置控制程序，控制加压辊51、 52的加压位置。下面，根据图12 的流程图"^兌明加压辊51、 52的加压位置的控制方法。
在形成第N层的纤维束层(N是l以上的整数)(图6 (a)、 (b)、 (c)、 (d)所示的纤维束层G1、 G2、 G3、 G4中的任一个)的情况下， 控制计算机C首先使电机27动作来设定导管31的高度位置(步骤Sl )。 接着，控制计算机C使电机41动作来设定加压棒48及加压辊51、 52 的退避位置(步骤S2 )。图10 ( a)表示加压棒48及加压辊51、 52 (仅 图示了加压辊52)位于初始退避位置(N=l的情况)的状态。设定了加 压棒48及加压辊51、 52的退避位置后，控制计算机C开始第N层纤 维束层的形成(步骤S3 )。图10 ( b )表示加压棒48及加压辊51、 52 (仅图示了加压辊52)位于初始加压位置(N-l的情况)的状态。
控制计算机C判断第N层纤维束层的形成是否结束(步骤S4 ),若 第N层纤维束层的形成结束，则控制计算机C判断N是否等于纤维束 层d最终的重叠数No ( 2以上的整数)(步骤S5 )。在N不等于No的 情况下，控制计算机C将(N+l)作为N (步骤S6)移到步骤S1。在 N等于No的情况下，控制计算机C停止纤维束层的形成。
在从步骤S6转移到步骤Sl的情况下，控制计算机C针对导管31 进行下一层(N+l)的纤维束层用的高度位置的设定，接着将加压棒48及加压辊51、 52设定到(N+l)层的纤维束层用的退避位置。即，使电 机27动作从而使导管31移动到规定量的上方，并且使电机动作从而使 加压辊51、 52移动到规定量的上方。然后，控制计算机C开始(N+l) 层的纤维束层的形成。
图11 (a)对将加压辊51、 52 (仅图示了加压辊52)配置在用实线 表示的加压位置的状态下向箭头Q方向行进，并且在针38A附近对位 于X轴方向的行X1 (X2)上的针38之中的一端的针38A上挂住了的 纤维束Fn进行最初的加压的情况进行了例示。该情况下，被加压辊51、 52挤压的作为第一纤维束层的第N层的纤维束层用的纤维束Fn与加压 辊51、 52的周面最下位以外部分接触。在这种情况下纤维束Fn受到横 向的挤压力(箭头P所示)。当整数N增大时挤压力P也增大，但若该 挤压力P过大则在横向时对针38A施加大的负重，结果针38A弯曲。 如图11 (b)所示，若加压辊51、 52越过加压的纤维束Fn上，则与以 后被加压的纤维束Fn对应的挤压力P小于与最初的针38A上挂住了的 纤维束Fn对应的挤压力P，其结果是，针38A以外的针38不会弯曲。
气缸44的驱动杆441的伸出量是固定的，气缸45、46的驱动杆451 、 461的伸出量也是固定的且相同。在本实施方式中，每当一个纤维束层 的形成结束时的加压棒48及加压辊51、 52的退避位置的变动量是固定 的。因此，每当一个纤维束层的形成结束时的加压棒48及加压辊51、 52的加压位置的变动量是固定的且彼此相同。另外，导管31的高度位 置的变动量也是固定的。
适当地选择加压棒48及加压辊51、 52的初始加压位置及加压位置 的变动量，以使利用加压辊51、 52在横向上没有对挂住了被加压的纤 维束F列的针38施加大的负重。基于此，通过加压辊51、 52的动作不 会使针38弯曲。在图ll(a)中，两点划线表示加压辊52中的作为第 一纤维束层的第N层的纤维束层用的第一加压位置的一个例子，点划线 表示加压辊52中的作为第二纤维束层的第(N+l)层的纤维束层用的第 二加压位置的一个例子。
电机41、螺紋轴411及螺母42构成第一调整部及第二调整部。
第一实施方式具有以下优点。
16(1) 利用一边转动一边向行X1、 X2移动的加压辊51、 52，向针 38的根部对已挂住在行XI、 X2上的针38上的纤维束F的串联部Fy、 Fb进行挤压。沿针38的列移动的加压辊51、 52与加压时不移动的现 有的加压部件相比变得小型，其结果是，加压装置39变得小型。在纤 维束层上一边转动一边移动的加压辊51、 52作为加压时不磨损纤维束 进行加压的加压部件而较佳。
(2) 加压辊51、 52以追随桂住了纤维束F后的针38的方式向针 38的列的方向(X轴方向)移动，因此在进行纤维束层的l层量的纤维 束的排列的至少一部分期间内，利用加压辊51、 52对纤维束F进行加 压。其结果是，相比没有使用加压辊51、 52的现有的纤维束排列装置 的情况，包括加压动作的纤维束层的形成时间缩短。
(3) 对进行层叠的纤维束层的各层，通过电机41的动作调整加压 辊51、 52的加压位置，因此通过加压辊51、 52在横向上对被挤压的纤 维束F施加的挤压力不会过大。其结果是，利用加压辊51、 52对在针 38上挂住了的纤维束F的串联部Fy、 Fb进行加压，也不会使该针38 弯曲。
(4) 在没有调整加压辊51、 52的加压位置的情况下，由于利用加 压动作在横向上对被挤压的纤维束F施加的力减小，因此需要加大加压 辊51、 52的直径。在按照进行层叠的纤维束层的各层调整加压辊51、 52的加压位置的构成中，能够使加压辊51、 52的直径变小。其结果是， 能够实现加压装置39的轻型化。
(5) 由于两个加压辊51、 52沿平行的行X1、 X2—边转动一边移 动，因此与仅用一个加压辊的情况相比，包括加压动作的纤维束层的形 成时间变短。
(6) 若代替加压辊51、 52使用加压棒48那样的加压时不移动的 加压部件，则利用线性滑块12、 13、 14移动的部件的重量增加，纤维 束层的形成所需的动力增大。加压辊51、 52的采用，实现利用线性滑 块12、 13、 14进行移动的部件的轻型化。
(7) 加压辊51、 52及导管31通过线性滑块12、 13的动作向X轴方向移动，使导管31向X轴方向移动的线性滑块12、 13兼作使加压辊 51、 52移动的装置。通过兼用第一移动装置及X轴移动部能够实现纤 维束排列装置10的构成的筒化。
(8) 若想要代替加压棒48利用加压辊对纤维束进行加压，则沿着 列Yl、 Y2在Y轴方向上仅使加压辊转动的量会使包括加压动作的纤维 束层的形成时间额外增加。如本实施方式那样具备加压棒48及加压辊 51、 52的构成，与仅利用加压辊对彼此正交的两列(行XI、 X2和列 Yl、 Y2)的针38上桂住了纤维束F的串联部Fx、 Fy、 Fb进行加压的 情况相比，能够缩短包括加压动作的纤维束层的形成时间。
(9) 若从三维纤维构造体的物性的观点出发，希望所有的纤维束 层的纤维密度是均匀的。按照进行层叠的纤维束层的各层通过电机41 的动作调整加压棒48及定影辊51、 52的加压位置，因此所有的纤维束 层的纤维密度变得大致均匀。另外，仅利用电机41调整加压棒48及定 影辊51、52的加压位置的构成实现了纤维束排列装置10的构成的简化。
上述实施方式并不限定于上述内容，例如，也可是下面那样的具体化。
也可构成为省略加压装置39中的一个加压辊(例如加压辊52) 且加压装置39能够从图1 (a)的状态围绕Z轴旋转180。。此时，剩下 的加压辊(例如加压辊51)在图1 (a)的状态下沿行X1 —边转动一边 移动，在从图l(a)的状态使加压装置39围绕Z轴旋转180。的状态下， 剩下的加压辊(例如加压辊51)在图1 (a)的状态下沿行X2 —边转动 一边移动。
也可利用一个气缸在Z轴方向上移动两个加压辊51、 52。
也可使用被电机驱动的滚珠丝机构杠使加压辊51、 52上下移动。
也可是加压棒48沿行XI、 X2对纤维束进行加压，加压辊51、 52 沿列Yl、 Y2—边转动一边移动。
也可是在形成一层的纤维束层并结束后利用加压辊对纤维束进行 加压。也可代替加压辊使用图13、 14所示的加压部件56、 57。图13所示 的加压部件56具有加压部561，该加压部561是伴随朝向行进方向以在 纤维束层的层叠方向上远离针的根部的方式倾斜的直线状。图14所示 的加压部件57具有加压部571，该加压部571是伴随朝向行进方向以在 纤维束层的层叠方向上远离针的根部的方式倾斜的弯曲状。
加压辊51、 52也可不旋转。
针的排列不限定于直线，也可配置为曲线。这种情况下，优选地加 压辊也沿针排列的曲线以曲线方式移动。
也可代替导管31例如使用在棒状部件的前端部安装了叉形部件的 部件，通过该叉形部件引导纤维束。
只要加压部件至少具有伴随朝向行进方向以在纤维束层的层叠方 向上远离针的根部的方式倾斜的加压部即可，除了该加压部以外也可还 具有朝向不同方向形成的倾斜部。例如，也可将倒圆锥形状的部件那样
形状的部件作为加压部件使用。
也可是加压部并不始终倾斜，例如，也可仅在加压时使在进行加压 时以外由垂直的面形成的加压部倾斜。


本发明提供一种纤维束排列装置以及纤维束排列方法。纤维束排列装置对由以具有串联部的方式挂在排列的多个针上的纤维束形成的纤维束层进行多层层叠。该装置具备加压辊及第一移动装置。加压辊具有周缘部。加压辊的周缘部将挂在上述针上的纤维束的串联部在上述针的附近朝向该针的根部压入。第一移动装置以上述周缘部与上述纤维束的串联部顺次交叉的方式使上述加压辊在上述针的排列方向上移动。上述周缘部位于上述加压部件的行进方向的前侧，并且在上述周缘部越趋向上述加压部件的行进方向的前侧则在上述纤维束层的层叠方向上越远离上述针的根部而倾斜的状态下，被以与上述纤维束的串联部顺次交叉的方式移动。