CN104684712A - 单纤维卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在将多根纤维束同时缠绕到套管上的单纤维卷绕装置中，使张力检测部和张力调整部结构紧凑，降低张力检测部和张力调整部的成本，同时使容易地配置张力检测部和张力调整部成为可能。其是具备统一调整从多个筒管(B)退绕的多根纤维束F的张力的张力调整部(110)、以及对每个筒管(B)分别单独地检测筒管(B)处的纤维束(F)退绕不良的退绕不良检测部(130)的单纤维卷绕装置(100)。

Description

单纤维卷绕装置

技术领域

本发明涉及单纤维卷绕装置的技术。

背景技术

以往，我们知道具有使从多个筒管提供的多根纤维束接近套管外周的纤维束头，通过使纤维束头与套管以套管的轴为中心相对旋转，将多根纤维束同时卷缠到套管上，从而制造压力容器等的单纤维束卷绕装置(以下适当地简称为“FW装置”)。

例如，专利文献1公开了作为能够同时满足提高压力容器的耐压性能和提高生产效率的FW装置，具备将少量(例如4根、8根)纤维束同时环向卷绕到套管上的环向卷绕头、以及将大量(例如180根)纤维束同时螺旋卷绕到套管上的螺旋卷绕头的FW装置。

FW装置中在给多根纤维束付与规定的张力的状态下将其缠绕到套管上。当付与纤维束的张力存在变动、或者纤维束之间张力变得不均匀时，有时产生纤维束向套管的卷绕不良。这样的纤维束的张力异常由于例如筒管中纤维束的退绕不良等而产生。

专利文献2中公开了在筒管与套管之间的纤维引导部上设置张力传感器检测纤维束的张力的值和方向，根据该检测结果控制筒管、张力调整辊在轴向上的位置，由此降低卷绕不良的FW装置。

专利文献3中公开了在筒管与套管之间设置张力传感器，根据该检测结果控制张力调整部，由此降低卷绕不良的FW装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4403522号公报

专利文献2：日本特开2010-126297号公报

专利文献3：日本特开2010-6025号公报

发明的概要

发明要解决的课题

专利文献2、3公开的技术都是对从筒管提供的多根纤维束分别单独地设置张力检测部和张力调整部的结构。

也有可能将专利文献2、3公开的张力检测部和张力调整部设置到专利文献1中公开的FW装置中。但是，就上述例子而言，对于同时螺旋卷绕大量(例如180根)纤维束的螺旋卷绕头必须将数量与纤维束的根数相同的张力检测部和张力调整部设置在纤维束的纱道上，不仅张力检测部和张力调整部的成本增加，而且张力检测部和张力调整部的配置变复杂，并且纤维束张力的控制变得极其复杂，不实用。

并且，由于张力调整部为给纤维束付与张力的装置，因此在张力调整部的下游侧纤维束的张力增加。如果将张力调整部配置在纤维束供给方向的上游、在下游侧配置张力检测部，则难以检测筒管处的退绕不良引起的小的张力变动，精度良好地检测筒管处的退绕不良困难。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题。本发明的第1目的就是在将多根纤维束同时卷绕到套管上的FW装置中，使张力检测部和张力调整部结构紧凑、降低张力检测部和张力调整部的成本、同时使容易地配置张力检测部和张力调整部成为可能。本发明的第2目的是容易地进行多根纤维束的张力控制。本发明的第3目的是使精度良好地检测筒管处的纤维束退绕不良成为可能。

本发明想要解决的问题如上所述，下面说明用来解决该问题的方法。

即，发明第1方案的单纤维卷绕装置为具有使从多个筒管提供的多根纤维束接近套管外周的纤维束头，通过使纤维束头与套管以套管的轴为中心相对旋转，将多根纤维束同时缠绕到套管上的单纤维卷绕装置；具备张力调整部和退绕不良检测部。

张力调整部统一调整从多个筒管退绕的多根纤维束的张力。

退绕不良检测部对每个上述筒管分别单独地检测筒管处的纤维束退绕不良。

发明第2方案的单纤维卷绕装置在发明第1方案的单纤维卷绕装置的基础上，退绕不良检测部设置在张力调整部与多个筒管之间的纱道上。

发明第3方案的单纤维卷绕装置在发明第1或第2方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，在套管与张力调整部之间设置有检测多根纤维束的张力的张力检测部。上述张力调整部根据张力检测部的检测结果统一调整多根纤维束的张力。

发明第4方案的单纤维卷绕装置，在发明第1至第3方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，纤维束头为设置在套管外周的螺旋卷绕头，通过套管围绕轴中心旋转并且沿轴向移动，将从筒管提供的多根纤维束同时缠绕到套管上。

发明第5方案的单纤维卷绕装置在发明第1至第4方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，纤维束头为在套管外周能够旋转地设置的环向卷绕头，通过环向卷绕头绕套管的轴中心旋转并且沿轴向移动，将从筒管提供的多根纤维束同时缠绕到套管上。

发明第6方案的单纤维卷绕装置在发明第1至第5方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，退绕不良检测部具备与多个筒管分别单独对应地设置、承受退绕的纤维束的张力而从待机位置位移到检测位置的检测片，以及检测检测片位于检测位置这种情况的检测部。

发明第7方案的单纤维卷绕装置在发明第6方案的单纤维卷绕装置的基础上，检测片在弹性施力的作用下位于待机位置。

发明第8方案的单纤维卷绕装置在发明第6或第7方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，检测部为能够对到遮光位置的距离进行计测的激光测距传感器。

发明第9方案的单纤维卷绕装置在发明第6或第7方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，检测部为与各检测片相对应而分别单独设置的光电传感器。

发明的效果

作为本发明的效果，取得如下描述的效果。

根据发明第1方案的单纤维卷绕装置，具备统一调整从多个筒管退绕的多根纤维束的张力的张力调整部以及对每根通过分别单独地检测筒管处的退绕不良的退绕不良检测部。因此，张力调整部和退绕不良检测部变得结构紧凑，能够降低张力调整部和退绕不良检测部的成本，同时能够容易地配置张力调整部和退绕不良检测部。并且，由于张力调整部能够统一调整多根纤维束的张力，因此能够容易地进行多根纤维束的张力控制。

根据发明第2方案的单纤维卷绕装置，退绕不良检测部设置在张力调整部与多个筒管之间的纱道上。由该退绕不良检测部检测的纤维束的张力变动为筒管处的退绕不良引起的张力变动，不包含张力调整部的动作不良等引起的张力变动。因此，能够检测筒管处的退绕不良引起的小的张力变动，能够精度良好地检测筒管处的退绕不良。

根据发明第3方案的单纤维卷绕装置，在套管与张力调整部之间设置检测多根纤维束的张力的张力检测部，张力调整部根据张力检测部的检测结果统一调整多根纤维束的张力。因此，能够容易地进行多根纤维束的张力控制。

根据发明第4方案的单纤维卷绕装置，纤维束头为设置在套管外周的螺旋卷绕头，通过套管绕轴中心旋转并且沿轴向移动，将从筒管提供的多根纤维束同时缠绕套管上。因此，在具有螺旋卷绕头的单纤维卷绕装置中能够容易地配置张力调整部和退绕不良检测部。

根据发明第5方案的单纤维卷绕装置，纤维束头为在套管外周能够旋转地设置的环向卷绕头，通过环向卷绕头绕套管的轴中心旋转并且沿轴向移动，能够将从筒管提供的多根纤维束同时缠绕到套管上。因此，在具有环向卷绕头的单纤维卷绕装置中能够容易地配置张力调整部和退绕不良检测部。

根据发明第6方案的单纤维卷绕装置，退绕不良检测部具备与多个筒管分别单独对应地设置、承受退绕的纤维束的张力从待机位置位移到检测位置的检测片，以及检测检测片位于检测位置这一状况的检测部。因此，能够以简单的结构构成退绕不良检测部，能够精度良好地检测筒管处的退绕不良。

根据发明第7方案的单纤维卷绕装置，退绕不良检测部的检测片在弹性施力的作用下位于待机位置。因此，能够以简单的结构精度良好地检测筒管处的退绕不良。

根据发明第8方案的单纤维卷绕装置，退绕不良检测部的检测部为能够对到遮光位置的距离进行计测的激光测距传感器。因此，能够判别在哪个筒管上发生了退绕不良。

根据发明第9方案的单纤维卷绕装置在发明第6或第7方案的任一个的单纤维卷绕装置的基础上，检测部为与各检测片相对应而分别单独设置的光电传感器。

附图说明

图1为本发明实施例1的FW装置100的侧视图；

图2为筒子架50的侧视图；

图3为表示对环向卷绕装置30设置的第1张力调整部110、第1退绕不良检测部130和第1张力检测部150的概略结构的图；

图4为环向卷绕装置30的主视图；

图5为环向卷绕装置30的侧视图；

图6为第1张力调整部110的透视图；

图7为框架80A和第1退绕不良检测部130的主视图；

图8为表示对螺旋卷绕装置40设置的第2张力调整部210、第2退绕不良检测部230和第2张力检测部250的概略结构的图；

图9为张力装置200的透视图；

图10为张力装置200的侧视图；

图11为表示使第4轴264摆动的机构的透视简略图；

具体实施方式

实施例1

说明本发明实施例1的单纤维卷绕装置100(以下简称“FW装置100”)。如图1所示，FW装置100为通过对套管1交替地反复进行环向卷绕装置30进行的环向卷绕以及螺旋卷绕装置40进行的螺旋卷绕，将浸渍了树脂的多根纤维束F缠绕到套管1的周围上去的装置。图1表示环向卷绕装置30位于缠绕位置的状态。

图1所示的箭头A、B表示FW装置100的前后方向和螺旋卷绕时的套管1的移送方向。螺旋卷绕中由于使套管1沿FW装置100的前后方向往复移动，因此套管1有时沿箭头A的方向移送，有时沿箭头B的方向移送。将套管1移送的方向定义为前侧，将前侧的相反一侧定义为后侧。由于FW装置100使套管1沿前后方向往复移动，因此与套管1的移送方向相对应确定前侧和后侧。

套管1为由例如高强度铝材、聚酰胺系树脂等形成的近似圆筒形状的中空容器。套管1在外周面1S上缠绕有多根纤维束F，通过形成多个纤维层来谋求提高耐压性能。即，套管1成为构成耐压容器的基材。另外，在以下的说明中套管1意味着缠绕纤维束F前的状态和缠绕纤维束F中途的状态两种状态。例如，套管1的外周面1S也意味着缠绕有纤维束F的表面。

如图1、图2所示，FW装置100主要由主底座10、套管移送装置20、环向卷绕装置30、螺旋卷绕装置40、筒子架50、以及控制部90构成。

主底座10构成FW装置100的基础。在主底座10的上部设置有套管移送装置用轨道11。在套管移送装置用轨道11上载置有套管移送装置20。在主底座10的上部与套管移送装置用轨道11平行地设置有环向卷绕装置用轨道12。在环向卷绕装置用轨道12上载置有环向卷绕装置30。

通过这样的结构，能够使套管移送装置20以及环向卷绕装置30相对于主底座10移动。螺旋卷绕装置40固定在主底座10上。

套管移送装置20为使套管1边旋转边移送的装置。套管移送装置20使套管1以FW装置100的前后方向为中心轴旋转，同时沿FW装置100的前后方向移送套管1。套管移送装置20主要由底座21和套管支承部22构成。套管移送装置20的驱动由控制部90控制。

在底座21的上部设置有一对套管支承部22。套管支承部22由套管支承框23和旋转轴24构成。套管支承框23从底座21朝上方延设。旋转轴24从套管支承框23朝前后方向延设。套管1安装在旋转轴24上，在未图示的动力机构的驱动下沿一个方向旋转。

通过这样的结构，使套管移送装置20使套管1以FW装置100的前后方向为中心轴旋转，并且沿FW装置100的前后方向移送套管1成为可能。

环向卷绕装置30为将多根纤维束F同时缠绕到套管1的外周面1S上形成纤维层的装置。环向卷绕装置30进行纤维束F的缠绕角度与FW装置100的前后方向大致垂直的所谓环向卷绕。环向卷绕装置30主要由底座31、动力机构32、以及环向卷挂装置33构成。环向卷绕装置30的驱动由控制部90控制。

在底座31上设置有由动力机构32驱动旋转的环向卷挂装置33。环向卷挂装置33具有作为纤维束头的卷挂台34。

卷挂台34在中央设置穿插套管1的空间，在该空间的周围配置多根(本实施形态中为4根)筒管BA、BB、BC及BD(参照图4)。分别从筒管BA、BB、BC及BD给套管1的外周面1S提供纤维束F。动力机构32使环向卷挂装置33围绕套管1的中心轴旋转。

环向卷绕时，套管1的位置固定，使环向卷绕装置30沿套管1的中心轴方向往复移动，并且使环向卷挂装置33围绕套管1的中心轴旋转。由此进行环向卷绕。即，环向卷绕装置30为具有使从多个筒管BA、BB、BC及BD提供的多根纤维束F接近套管1的外周面1S的作为纤维束头的卷挂台34，通过使卷挂台34和套管1以套管1的轴为中心相对旋转，将多根纤维束F同时缠绕到套管1上的结构。

通过这样的结构，环向卷绕装置30对套管1的外周面1S进行纤维束F的缠绕角度与FW装置100的前后方向大致垂直的环向卷绕。另外，通过调节环向卷绕装置30的移动速度、卷挂台34的旋转速度，能够自由地改变纤维束F的缠绕形态。

螺旋卷绕装置40为将多根纤维束F同时缠绕到套管1的外周面1S上形成纤维层的装置。螺旋卷绕装置40进行纤维束F的缠绕角度相对于FW装置100的前后方向为规定值(例如0°～60°)的所谓螺旋卷绕。螺旋卷绕装置40主要由底座41和螺旋卷挂装置42构成。螺旋卷绕装置40的驱动由控制部90控制。

在底座41上设置有螺旋卷挂装置42。螺旋卷挂装置42具备第1螺旋头43和第2螺旋头44。从支承在筒子架50上的多根(本实施形态为180根)筒管B1、B2、……、B180提供多根纤维束F到第1螺旋头43及第2螺旋头44，多根纤维束F被引导到套管1的外周面1S上。在第1螺旋头43和第2螺旋头44上分别朝套管1的外周面1S呈放射状地设置有多个(本实施形态为各90个)喷嘴(未图示)。多根纤维束F由多个喷嘴引导到套管1的外周面1S上，通过套管1边旋转边通过进行螺旋卷绕。螺旋卷绕时螺旋卷绕装置40固定，用套管移送装置20使套管1边旋转边沿旋转轴方向移送。由此进行螺旋卷绕。即，螺旋卷绕装置40结构为，具有使从多个筒管B1、B2、……、B180提供的多根纤维束F接近套管1的外周面1S的作为纤维束头的第1螺旋头43和第2螺旋头44，通过使第1螺旋头43和第2螺旋头44与套管1以套管1的轴为中心相对旋转，将多根纤维束F同时缠绕到套管1上。

通过这样的结构，螺旋卷绕装置40对套管1的外周面1S进行纤维束F的缠绕角度相对于FW装置100的前后方向为规定值的螺旋卷绕。另外，通过调节套管1的移送速度、旋转速度能够自由地改变纤维束F的缠绕形态。

如图2所示，筒子架50给设置在螺旋卷绕装置40的第1螺旋头43和第2螺旋头44上的多个(本实施形态为各90个)喷嘴提供多根(本实施形态为180根)纤维束F。筒子架50主要由支架51、筒管支架轴52以及导纱器53构成。

在支架51上互相平行地安装有多个筒管支架轴52。筒管B1、B2、……、B180分别旋转自由地支承在筒管支架轴52上。筒管B1、B2、……B180通过抽出纤维束F旋转，将纤维束F退绕。在从各筒管B1、B2、……B180朝套管1的纤维束F的路径上，设置有多个引导纤维束F的导纱器53。从各筒管B1、B2、……、B180退绕的多根纤维束F经过多个导纱器53提供给对应的螺旋卷绕装置40的各喷嘴。

通过这样的结构，筒子架50能够对构成螺旋卷绕装置40的多个喷嘴提供多根纤维束F。另外，本实施形态的FW装置100的结构为，具备多个与图2所示的筒子架50相同的筒子架50，从各筒子架50朝螺旋卷绕装置40提供多根纤维束F。

接着，说明本实施例的特征部分的为环向卷绕装置30设置的第1张力调整部110、第1退绕不良检测部130以及第1张力检测部150。首先使用图3说明它们的大致结构。如图3所示，第1张力调整部110、第1退绕不良检测部130及第1张力检测部150配置在卷挂台34上从多个筒管BA、BB、BC及BD到套管1的纱道上。

对从多个筒管BA、BB、BC及BD退绕的多根纤维束F设置一台第1张力调整部110。第1张力调整部110统一调整多根纤维束F的张力。第1张力调整部110与控制部90电连接，由控制部90控制驱动。

第1张力检测部150设置在套管1与第1张力调整部110之间。第1张力检测部150对多根纤维束F分别单独配置。第1张力检测部150分别单独检测多根纤维束F的张力。第1张力检测部150检测各纤维束F的张力，将检测信号发送给控制部90。控制部90根据来自第1张力检测部150的检测信号控制第1张力调整部110的驱动。第1张力调整部110根据第1张力检测部150的检测结果统一调整多根纤维束F的张力。

第1退绕不良检测部130对每个筒管BA、BB、BC及BD分别单独检测多个筒管BA、BB、BC及BD处的纤维束F的退绕不良。第1退绕不良检测部130设置在多个筒管BA、BB、BC及BD与第1张力调整部110之间的纱道上。

接着，说明第1张力调整部110、第1退绕不良检测部130及第1张力检测部150的具体结构。如图4、图5所示，筒管支承部50与筒管BA、BB、BC及BD相对应配置在环向卷绕装置30的卷挂台34上4个地方。在各筒管支承部50的附近设置有框架80A、……、80D。与筒管BA、BB、BC及BD相对应设置的筒管支承部50、框架80A、……、80D为大致相同的结构。以下主要说明框架80A。

卷挂台34在动力机构32的驱动下沿图4中的箭头R方向旋转。动力机构32连接在控制部90上，根据来自控制部90的信号控制旋转和停止。从纤维供给导纱器75向套管1引导的纤维束F边沿箭头R方向旋转边缠绕到套管1的外周面1S上。纤维束F通过卷挂台34的旋转沿箭头FA方向提供。

支承筒管BA的筒管支承部50旋转自由地支承在卷挂台34上，连接在作为制动部的磁滞制动器51上。磁滞制动器51为制动支承在筒管支承部50上的筒管BA的旋转的部件。通过在筒管BA支承在筒管支承部50上的状态下拖曳纤维束F，筒管BA旋转，抽出纤维束F。

如图4所示，框架80A、……、80D分别支承导纱辊71(71A、71B、71C)、……、74(74A、74B、74C)。来自支承在筒管支承部50上的筒管BA、BB、BC及BD的4根纤维束F被导纱辊71(71B、71C)、……、74(74A、74B、74C)引导，同时在导纱辊74C处集中，经由导纱辊71A引导到纤维供给导纱器75。纤维供给导纱器75将集中的4根纤维束F提供给套管1的外周面1S。

如图4所示，第1张力调整部110设置在从导纱辊71A到纤维供给导纱器75的纤维束F的路径中途。并且，第1张力检测部150设置在从第1张力调整部110到纤维供给导纱器75的纤维束F的路径中途。

如图6所示，第1张力调整部110为统一调节集中的4根纤维束F的张力的部件。第1张力调整部110具有成为基体的框架111。在框架111上设置有第1轴112、第2轴113和第3轴114。纤维束F依次绕挂到第1轴112、第2轴113和第3轴114上。第1轴112为从导纱辊71A一侧接受被引导的纤维束F的辊。第3轴114为将纤维束F送出到纤维供给导纱器75一侧的辊。第1轴112和第3轴114支承在框架111上。

第2轴113支承在臂115的一端部。臂115的另一端部以支轴116为中心沿D11方向和D12方向摆动自由地设置在框架111上。D11方向为第2轴113离开第1轴112和第3轴114的方向。D12方向为第2轴113靠近第1轴112和第3轴114的方向。通过臂115摆动使第1轴112到第3轴114的纤维束F的路径变化，改变作用于纤维束F的摩擦力，由此能够调整纤维束F的张力。当第2轴113沿D11方向移动时，作用于纤维束F的张力增大。当第2轴113沿D12方向移动时，作用于纤维束F的张力减小。

构成蜗杆副(worm gear)117的蜗轮(worm wheel)118固定在支轴116。蜗轮118固定在支轴116上，与臂115成为一体转动自由。

在框架111上设置有旋转自由地支承轴123的第1支承部121和第2支承部122。构成蜗杆副117的蜗杆124固定在轴123的一端上。通过蜗杆124与蜗轮118啮合构成蜗杆副117。

在框架111上设置有第1电动机M1。使用伺服电动机作为第1电动机M1。第1锥齿轮125固定在第1电动机M1的传动轴上。与第1锥齿轮125啮合的第2锥齿轮126固定在轴123的另一端部。第1电动机M1与控制部90电连接，第1电动机M1的驱动由控制部90控制。通过用控制部90控制第1电动机M1的转动角度，能够改变臂115朝D11方向或D12方向摆动的角度，能够调整纤维束F的张力。

另外，通过纤维束F的张力作用于第2轴113，臂115承受沿D12方向转动的力。该力从蜗轮118向蜗杆124传递。但是，一般情况下，蜗杆副在转动力作用于蜗轮一侧的情况下，蜗杆发挥阻止蜗轮转动的效果。因此，在本实施形态中，通过在第1电动机M1与臂115之间设置蜗杆副117，没有必要另外设置臂115的止转机构。并且，由于来自臂115的转动力不会作为使第1电动机M1的驱动轴逆转的力而传递，因此作为第1电动机M1能够使用比较小型的电动机。

如图3所示，第1张力检测部150为对多根纤维束F分别单独配置，分别单独地检测各纤维束F的张力的部件。第1张力检测部150检测各纤维束F的张力，将检测信号发送给控制部90。控制部90根据来自第1张力检测部150的检测信号控制第1张力调整部110的驱动。

具体为，第1张力检测部150在纤维束F的张力比规定值低的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。这种情况下，控制部90根据来自第1张力检测部150的检测信号使设置在臂115上的第2轴113沿D11方向移动、增大纤维束F的张力地控制第1电动机M1的转动角度。并且，第1张力检测部150在纤维束F的张力比规定值大的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。这种情况下，控制部90根据来自第1张力检测部150的检测信号使设置在臂115上的第2轴113沿D12方向移动，减小纤维束F的张力地控制第1电动机M1的转动角度。通过以上的结构，第1张力调整部110能够根据第1张力检测部150的检测结果统一调整多根纤维束F的张力。

如图4、图5和图7所示，第1退绕不良检测部130分别设置在框架80A、80B、80C及80D上。设置在框架80A、……、80D上的第1退绕不良检测部130分别设置在从筒管BA、BB、BC及BD到最初的导纱辊71B、72B、73B及74B的纤维束F的路径中途。由于与筒管BA、……、BD相对应的各第1退绕不良检测部130为大致相同的结构，因此以下主要说明与筒管BA相对应的第1退绕不良检测部130。

如图7所示，第1退绕不良检测部130具有第2辊62。框架80A上除第2辊62以外，还设置有第1辊61、第3辊63以及第4辊64。纤维束F依次绕挂在第1辊61、第2辊62、第3辊63以及第4辊64上。第1辊61为成为从筒管BA退绕的纤维束F的支点的辊。第4辊64为将纤维束F引导到导纱辊71B的辊。第3辊63支承在臂69上，构成纤维束F的松弛消除部60。第1辊61以及第4辊64支承在框架80A上。

另外，构成松弛消除部60的臂69被沿D3方向和D4方向摆动自由地支承着，被未图示的扭簧沿D4方向施力。在纤维束F的张力为设定值以上的情况下，臂69转动到与第1辊61的支承部相抵接的位置待机。在纤维束F的张力不足设定值、产生了松弛的情况下，臂69在扭簧的施力作用下沿D4方向转动，吸收纤维束F上产生的松弛。

构成第1退绕不良检测部130的第2辊62支承在臂65的一端部。臂65的另一端部以支轴66为中心沿D21方向和D22方向摆动自由地设置框架80A上。D21方向为第2辊62离开第4辊64的方向。D22方向为第2辊62靠近第4辊64的方向。即，通过臂65摆动增减第2辊62与第4辊64之间纤维束F的路径长度。

支轴66贯穿到框架80A的里面一侧(纸面的内侧)，第2辊62被设置在支轴66上的扭簧(未图示)沿离开第4辊64的方向(D21方向)施力。另外，臂65摆动的假想平面与卷挂台34的旋转轴平行。由此，使卷挂台34旋转产生的带给臂65的离心力的影响变小。

第1检测片67在框架80A的里侧(纸面里侧)固定在支承臂65的支轴66上。第1检测片67伴随臂65的摆动而摆动。在框架80A的里侧(纸面里侧)设置有第1检测部68。

当规定的张力施加于纤维束F时，即在筒管BA中的纤维束F的退绕正常的情况下，臂65在设置在臂65的支轴66上的扭簧的施力作用下沿D21方向转动，第2辊62沿离开第4辊64的方向转动(待机位置)。在施加于纤维束F的张力比规定的张力大的情况下，即在筒管BA中的纤维束F的退绕上产生了异常的情况下，臂65克服设置在臂65的支轴66上的扭簧的施力沿D22方向转动，第2辊62沿靠近第4辊64的方向转动(检测位置)。

在臂65转动到检测位置的状态下，第1检测部68通过检测第1检测片67检测臂65转动到规定位置这种情况。并且，在臂65没有转动到检测位置的状态下，第1检测部68通过检测不到第1检测片67而检测出臂65没有转动到规定位置这种情况。即，第1检测部68检测如下状况：筒管BA中纤维束F的退绕正常、纤维束F上施加了规定的张力，以及筒管BA中纤维束F的退绕产生不良、施加给纤维束F的张力增大了。

第1检测部68在检测到筒管BA中纤维束F的退绕产生不良的情况下将该旨意的检测信号发送给控制部90。并且，第1检测部68在检测到筒管BA中纤维束F的退绕正常的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。作为第1检测部68能够使用光电传感器众所周知的传感器。第1检测部68所需要的电力既可以从卷挂台34的外部提供，也可以在卷挂台34中搭载电池，从该电池提供。

控制部90在第1检测部68检测到筒管BA中的纤维束F的退绕中产生了不良的情况下，根据来自第1检测部68的检测信号用未图示的告知部产生报警音等。另外，在环向卷绕装置30刚刚开始纤维束F的缠绕之后等，由于纤维束F的缠绕速度V1増大，因此即使筒管BA中纤维束F的退绕没有产生不良，有时施加给纤维束F的张力也临时增大。在这样的情况下，没有必要产生报警音等。因此，控制部90在第1检测部68检测到的异常检测信号的持续时间在设定时间以下的情况下，不产生报警音等。并且，即使在第1检测部68检测到的异常检测信号的持续时间在设定时间以下的情况下，如果接收到规定频度以上的异常检测信号，则作为产生某些异常而产生报警音等。

根据以上说明过的本实施例的FW装置100，具有如下效果。

FW装置100具备统一调整从多个筒管BA、BB、BC及BD退绕的多根纤维束F的张力的第1张力调整部110，对每个筒管分别单独地检测筒管BA、BB、BC及BD的退绕不良的第1退绕不良检测部130。因此，第1张力调整部110和第1退绕不良检测部130变得结构紧凑，能够降低第1张力调整部110和第1退绕不良检测部130的成本，同时能够容易地配置第1张力调整部110和第1退绕不良检测部130。并且，由于第1张力调整部110能够统一地调整多根纤维束F的张力，因此能够容易地进行多根纤维束F的张力控制。

FW装置100的第1退绕不良检测部130设置在第1张力调整部110与多个筒管BA、BB、BC及BD之间的纱道上。由该第1退绕不良检测部130检测到的纤维束F的张力变动是由筒管BA、BB、BC及BD处的退绕不良引起的张力的变动，不包含第1张力调整部110动作不良等引起的张力的变动。因此，能够检测筒管BA、BB、BC及BD处的退绕不良引起的细小的张力变动，能够精度良好地检测筒管BA、BB、BC及BD处的退绕不良。

FW装置100在套管1与第1张力调整部110之间设置有检测多根纤维束F的张力的第1张力检测部150，第1张力调整部110根据第1张力检测部150的检测结果统一调整多根纤维束F的张力。因此，能够容易地进行多根纤维束F的张力的控制。

FW装置100的环向卷绕装置30中的纤维束头为能够旋转地设置在套管1外周的卷挂台34，通过卷挂台34绕套管1的轴中心旋转并且沿轴向移动，将从筒管BA、BB、BC及BD提供的多根纤维束F同时缠绕到套管1上。因此，能够容易地将第1张力调整部110和第1退绕不良检测部130配置到环向卷绕装置30的卷挂台34上。

FW装置100的第1退绕不良检测部130具备：与多个筒管BA、BB、BC及BD分别单独对应地设置、承受退绕的纤维束F的张力而从待机位置位移到检测位置的第1检测片67，以及检测第1检测片67位于检测位置这种情况的第1检测部68。因此，能够用简单的结构构成第1退绕不良检测部130，能够精度良好地检测筒管BA、BB、BC及BD处的退绕不良。

FW装置100的第1退绕不良检测部130的第1检测片67在由扭簧产生的弹性施力的作用下位于待机位置。因此，能够用简单的结构精度良好地检测筒管BA、BB、BC及BD处的退绕不良。

FW装置100的第1退绕不良检测部130的第1检测部68为与各个第1检测片67相对应分别单独地设置的光电传感器。因此，能够确实地判别筒管BA、BB、BC及BD中哪个产生了退绕不良或者是否产生了退绕不良。

实施例2

接着，说明本发明的实施例2。本实施例对螺旋卷绕装置40设置有第2张力调整部210、第2退绕不良检测部230以及第2张力检测部250。首先，说明它们的大致结构。

如图8所示，第2张力调整部210、第2退绕不良检测部230以及第2张力检测部250配置在从多个筒管B1、B2、……到第1螺旋头43和第2螺旋头44的纱道上。本实施形态中将180根筒管B1、B2、……B180分成15个筒管组G1、G2、……、G15，对各筒管组G1、G2……、G15的每12根筒管B1、B2、……设置第2张力调整部210、第2退绕不良检测部230和第2张力检测部250。以下举由12个筒管B1、B2、……、B12构成的筒管组G1为例进行说明。

如图8所示，本实施形态中第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230构成1台张力装置200。第2张力调整部210对从多个筒管B1、B2、……、B12退绕的多根纤维束F共同设置。第2张力调整部210统一调整多根纤维束F的张力。第2张力调整部210与控制部90电连接，由控制部90控制驱动。

第2张力检测部250设置在第1螺旋头43和第2螺旋头44与第2张力调整部210之间。第2张力检测部250对多根纤维束F分别单独地配置。第2张力检测部250分别单独地检测多根纤维束F的张力。第2张力检测部250检测各纤维束F的张力将检测信号发送给控制部90。控制部90根据来自第2张力检测部250的检测信号控制第2张力调整部210的驱动。第2张力调整部210根据第2张力检测部250的检测结果统一调整多根纤维束F的张力。

第2退绕不良检测部230按照筒管B1、B2、……、B12分别单独地检测多个筒管B1、B2、……、B12处的纤维束F的退绕不良。第2退绕不良检测部230设置在多个筒管B1、B2、……、B12与第2张力调整部210之间的纱道上。

接着，说明第2张力调整部210、第2退绕不良检测部230以及第2张力检测部250的具体结构。如图9至图11所示，第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230构成1台张力装置200。配置张力装置200的位置采用例如图8所示的筒子架50上，但并不局限于此。本实施形态与15个筒管组G1、G2、……、G15相对应地设置15台张力装置200。15台张力装置200分别为相同的结构。

如图8所示，张力装置200设置在从多个筒管B1、B2、……、B12到第1螺旋头43和第2螺旋头44的纤维束F的路径中途。如图9、图10所示，张力装置200具有成为基体的第1框架211。在第1框架211上与来自12根筒管B1、B2、……、B12的纤维束F相对应地并列设置12个第2框架212和第3框架213。在第2框架212上分别设置有第1支承部214。

各第2框架212在一端设置有第1辊261，在大致中央位置设置有第3辊263。第1辊261成为构成第2退绕不良检测部230的辊。第3辊263成为第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230共同的辊。在第1辊261与第3辊263之间形成有第1缺口部221。第1缺口部221为用来确保构成第2退绕不良检测部230的第2辊262摆动的空间的缺口部。在第3辊263的与第1缺口部221相反的一侧形成有第2缺口部222。第2缺口部222为用来确保构成第2张力调整部210的第4轴264摆动的空间的缺口部。在12片第2框架212设置在第1框架211上的状态下，各第2框架212的第1缺口部221和第2缺口部222成为沿横穿12个第2框架212的方向连续的空间。

第2张力调整部210为统一调整从多个筒管B1、B2、……、B12退绕的12根纤维束F的张力的部件。第2张力调整部210具有第3辊263、第4轴264、第5轴265、以及第6辊266。纤维束F在第2张力调整部210中依次绕挂在第3辊263、第4轴264、第5轴265、以及第6辊266上。第3辊263为接受从多个筒管B1、B2、……、B12一侧经由第2退绕不良检测部230引导到第2张力调整部210的纤维束F的辊。第6辊266将纤维束F送出到第1螺旋头43一侧或第2螺旋头44一侧的辊。第6辊266支承在第3框架213上。

第5轴265支承在第1支承部214上。如图9所示，第1支承部214在第2框架212上的固定通过形成在第2框架212上的长孔215和螺栓216进行。通过改变用螺栓216固定的位置，能够改变第1支承部214相对于第2框架212的位置。由此，能够调整第5轴265的位置、调整纤维束F的张力。

第4轴264为与12根纤维束F相对应的1根部件，贯穿由12片第2框架212的第2缺口部222形成的空间地配置。如图9所示，第4轴264的两端部用2根臂217的一端部支承。2根臂217的另一端部连接在支轴218上。支轴218的两端部用竖设在第1框架211两侧的第2支承部219摆动自由地支承。由此，第4轴264以支轴218为中心沿D31方向和D32方向摆动自由地设置(参照图10)。D31方向为第4轴264离开第3辊263和第5轴265的方向。D32方向为第4轴264靠近第3辊263和第5轴265的方向。通过第4轴264摆动，使从第3辊263到第5轴265的纤维束F的路径变化，改变作用于纤维束F的摩擦力，由此能够调整纤维束F的张力。当第4轴264沿D31方向移动时，施加给纤维束F的张力増大。当第4轴264沿D32方向移动时，施加给纤维束F的张力减小。

如图10、图11所示，构成蜗杆副227的蜗轮228固定在支轴218的一端部附近。蜗轮228与臂217、支轴218和第4轴264成为一体地转动自由。

在蜗轮228的上方设置有第2电动机M2。使用伺服电动机作为第2电动机M2。构成蜗杆副227的蜗杆229固定在第2电动机M2的传动轴上。通过蜗杆229与蜗轮228啮合构成蜗杆副227。第2电动机M2与控制部90电连接，第2电动机M2的驱动由控制部90控制。通过用控制部90控制第2电动机M2的转动角度，使臂217和第4轴264沿D31方向或D32方向摆动的角度改变，能够调整纤维束F的张力。

另外，由于纤维束F的张力作用于第4轴264，臂217和第4轴264承受沿D32方向转动的力(参照图10)。该力从蜗轮228向蜗杆229传递。但是，一般情况下，蜗杆副在转动力作用于蜗轮一侧的情况下蜗杆发挥阻止蜗轮转动的效果。因此在本实施形态中，通过在第2电动机M2与第4轴264之间设置蜗杆副227，没有必要另外设置臂217和第4轴264的止转机构。并且，由于来自臂217的转动力不会作为使第2电动机M2的驱动轴逆转的力而传递，因此作为第2电动机M2能够使用比较小型的电动机。

第2张力检测部250为对多根纤维束F分别单独地配置、分别单独地检测各纤维束F的张力的部件。第2张力检测部250设置在从张力装置200的第2张力调整部210到第1螺旋头43或第2螺旋头44的纤维束F的路径中途。第2张力检测部250检测各纤维束F的张力，将检测信号发送给控制部90。控制部90根据来自第2张力检测部250的检测信号控制第2张力调整部210的驱动。

具体为，第2张力检测部250在纤维束F的张力比规定值低的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。这种情况下，控制部90根据来自第2张力检测部250的检测信号使设置在臂217上的第4轴264沿D31方向移动、增大纤维束F的张力地控制第2电动机M2的转动角度。并且，第2张力检测部250在纤维束F的张力比规定值高的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。这种情况下，控制部90根据来自第2张力检测部250的检测信号使设置在臂217上的第4轴264沿D32方向移动，减小纤维束F的张力地控制第2电动机M2的转动角度。通过以上的结构，第2张力调整部210能够根据第2张力检测部250的检测结果统一地调整多根纤维束F的张力。

如图9、图10所示，构成张力装置200的第2退绕不良检测部230分别设置在12片第2框架212上。第2退绕不良检测部230分别设置在从筒管B1、B2、……、B12到第2张力调整部210的纤维束F的路径中途的位置上。与筒管B1、B2、……、B12相对应的各第2退绕不良检测部230为大致相同的结构。以下主要说明与筒管B1相对应的第2退绕不良检测部230。

如图9、图10所示，第2退绕不良检测部230具有第1辊261、第2辊262和第3辊263。纤维束F依次绕挂在第1辊261、第2辊262和第3辊263上。第1辊261为接受从筒管B1退绕的纤维束F的辊。第3辊263为与第2张力调整部210共用的辊。

第2辊262支承在臂231上。臂231弯曲成近似U字形，第2辊262支承在该弯曲部附近。臂231的一端部能够以支轴232为中心沿D41方向和D42方向摆动自由地设置第2框架212上。D41方向为第2辊262离开第1辊261和第3辊263的方向。D42方向为第2辊262靠近第1辊261和第3辊263的方向。即，通过臂231摆动，增减第1辊261与第3辊263之间的纤维束F的路径长度。

臂231被设置在支轴232上的扭簧233沿第2辊262离开第1辊261和第3辊263的方向(D41方向)施力。另外，在第2框架212上设置有多个用来固定扭簧233的端部的孔234。通过改变固定扭簧233的端部的孔234的位置，能够调整臂231的施力。

臂231的另一端部成为第2检测片235。第2检测片235伴随臂231的摆动而摆动。在臂231的附近设置有第2检测部238。

在纤维束F上施加规定的张力的情况下，即筒管B1上纤维束F的退绕正常的情况下，臂231在设置在臂231的支轴232上的扭簧233的施力的作用下沿D41方向转动，第2辊262沿离开第1辊261和第3辊263的方向转动。在施加给纤维束F的张力比规定的张力大的情况下，即在筒管B1上纤维束F的退绕产生异常的情况下，臂231克服设置在臂231的支轴232上的扭簧233的施力沿D42方向转动，第2辊262沿靠近第1辊261和第3辊263的方向转动。

第2检测部238通过检测到第2检测片235而检测出臂231转动到规定位置这一情况。并且，第2检测部238通过没有检测到第2检测片235而检测出臂231没有转动到规定位置这一情况。即，第2检测部238检测如下状况：筒管B1上纤维束F的退绕正常、纤维束F上施加着规定的张力，以及筒管B1上纤维束F的退绕产生不良、施加给纤维束F的张力増大了。

第2检测部238在检测到筒管B1上纤维束F的退绕产生了不良的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。并且，第2检测部238在检测到筒管B1上纤维束F的退绕正常的情况下，将该旨意的检测信号发送给控制部90。能够使用光电传感器等众所周知的传感器作为第2检测部238。

在第2检测部238检测到筒管B1上纤维束F的退绕产生了不良的情况下，控制部90根据来自第2检测部238的检测信号用未图示的告知部产生报警音等。另外，由于在螺旋卷绕装置40刚开始纤维束F的缠绕后等时，纤维束F的缠绕速度増大，即使在筒管B1上纤维束F的退绕没有产生不良，有时施加给纤维束F的张力也临时增大。在这样的情况下，没有必要产生报警音等。因此，控制部90在第2检测部238检测到的异常检测信号的持续时间在设定时间以下的情况下，不产生报警音等。并且，即使第2检测部238检测到的异常检测信号的持续时间在设定时间以下，当接收到规定频度以上的异常检测信号时，也作为产生了某些异常而产生报警音等。

另外，虽然上述第2检测部238分别对12组第2退绕不良检测部230设置，但并不局限于此。例如，也可以对12片第2框架212沿横穿的方向设置一个第2检测部238。这种情况下，如果检测到12组第2退绕不良检测部230中的哪个第2退绕不良检测部230的第2检测片235，则能够检测在筒管B1、B2、……、B12中哪个处产生了退绕不良。并且，在使用光电传感器作为第2检测部238的情况下，不能够判断检测到哪个第2退绕不良检测部230的第2检测片235，不能够确定产生了退绕不良的筒管。因此，可以使用能够计测到达遮光位置的距离的激光测距传感器来取代光电传感器作为第2检测部238。这种情况下，由于能够获得检测到的第2检测片235的位置信息，能够确定检测到的第2检测片235，因此能够确定产生了退绕不良的筒管。

根据以上说明过的本实施例的FW装置100，具有如下效果。

根据FW装置100，具备统一调整从多个筒管B1、B2、……退绕的多根纤维束F的张力的第2张力调整部210，以及对每个筒管分别单独地检测筒管B1、B2、……处的退绕不良的第2退绕不良检测部230。因此，第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230变得结构紧凑，能够降低第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230的成本，同时能够容易地配置第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230。并且，由于第2张力调整部210能够统一调整多根纤维束F的张力，因此能够容易地进行多根纤维束F的张力的控制。

根据FW装置100，第2退绕不良检测部230设置在第2张力调整部210与多个筒管B1、B2、……之间的纱道上。由该第2退绕不良检测部230检测的纤维束F的张力的变动为筒管B1、B2、……处的退绕不良引起的张力的变动，不包含第2张力调整部210的动作不良等引起的张力的变动。因此，能够检测筒管B1、B2、……处的退绕不良引起的小的张力变动，能够精度良好地检测筒管B1、B2、……处的退绕不良。

根据FW装置100，在套管1与第2张力调整部210之间设置检测多根纤维束F的张力的第2张力检测部250，第2张力调整部210根据第2张力检测部250的检测结果统一调整多根纤维束F的张力。因此，能够容易地进行多根纤维束F的张力的控制。

根据FW装置100，纤维束头为设置在套管1外周的第1螺旋头43和第2螺旋头44，通过套管1围绕轴中心旋转并且沿轴向移动，能够将从筒管B1、B2、……提供的多根纤维束F同时缠绕到套管1上。因此，在具有螺旋卷绕装置40的第1螺旋头43和第2螺旋头44的FW装置100中，能够容易地配置第2张力调整部210和第2退绕不良检测部230。

根据FW装置100，第2退绕不良检测部230具备与多个筒管B1、B2、……分别单独对应地设置，承受退绕的纤维束F的张力而从待机位置位移到检测位置的第2检测片235，以及检测第2检测片235位于检测位置这种情况的第2检测部238。因此，能够以简单的结构构成第2退绕不良检测部230，能够精度良好地检测筒管B1、B2、……处的退绕不良。

根据FW装置100，第2退绕不良检测部230的第2检测片235被扭簧233弹性施力，位于待机位置。因此，能够以简单的结构精度良好地检测筒管B1、B2、……处的退绕不良。

虽然以上说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态，能够进行种种变更。

工业可利用性

本发明的单纤维卷绕装置由于张力调整部和退绕不良检测部变得结构紧凑，能够降低张力调整部和退绕不良检测部的成本，同时能够容易地配置张力调整部和退绕不良检测部，因此在工业上是有用的。

附图标记的说明，100-单纤维卷绕装置；10-主底座；20-套管移送装置；30-环向卷绕装置；34-卷挂台；40-螺旋卷绕装置；43-第1螺旋头；44-第2螺旋头；50-筒子架；1-套管；B-筒管；F-纤维束；110-第1张力调整部；130-第1退绕不良检测部；150-第1张力检测部；210-第2张力调整部；230-第2退绕不良检测部；250-第2张力检测部；67-第1检测片；68-第1检测部；235-第2检测片；238-第2检测部

Claims (9)

1.一种单纤维卷绕装置，其具有使从多个筒管提供的多根纤维束接近套管外周的纤维束头，通过使上述纤维束头与上述套管以上述套管的轴为中心相对旋转，将多根纤维束同时缠绕到上述套管上；

具备：统一调整从上述多个筒管退绕的多根纤维束的张力的张力调整部；以及

对每个上述筒管分别单独地检测上述筒管处的纤维束退绕不良的退绕不良检测部。

2.如权利要求1所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述退绕不良检测部设置在上述张力调整部与上述多个筒管之间的纱道上。

3.如权利要求1或2中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：在上述套管与上述张力调整部之间设置有检测多根纤维束的张力的张力检测部，上述张力调整部根据上述张力检测部的检测结果来统一调整多根纤维束的张力。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述纤维束头为设置在上述套管外周的螺旋卷绕头，通过上述套管围绕轴中心旋转并且沿轴向移动，将从上述筒管提供的多根纤维束同时缠绕到上述套管上。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述纤维束头为在上述套管外周能够旋转地设置的环向卷绕头，通过上述环向卷绕头绕上述套管的轴中心旋转并且沿轴向移动，将从上述筒管提供的多根纤维束同时缠绕到上述套管上。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述退绕不良检测部具备与上述多个筒管分别单独对应地设置、承受退绕的纤维束的张力而从待机位置位移到检测位置的检测片，以及检测上述检测片位于检测位置这种情况的检测部。

7.如权利要求6所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述检测片在弹性施力的作用下位于待机位置。

8.如权利要求6或7中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述检测部为能够对到遮光位置的距离进行计测的激光测距传感器。

9.如权利要求6或7中的任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于：上述检测部为与各检测片相对应而分别单独设置的光电传感器。