CN109563679A - 线圈状纤维的制造方法和线圈状纤维 - Google Patents

线圈状纤维的制造方法和线圈状纤维 Download PDF

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CN109563679A CN201880002985.8A CN201880002985A CN109563679A CN 109563679 A CN109563679 A CN 109563679A CN 201880002985 A CN201880002985 A CN 201880002985A CN 109563679 A CN109563679 A CN 109563679A
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Abstract

本发明提供一种线圈状纤维的制造方法,其具备工序(a)和工序(b),工序(a)中,对沿着纤维的长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域的纤维施加扭转,以具有圆筒状的线圈的形状的方式形成所述线圈状纤维,多个第2区域的表面颜色与多个第1区域的表面颜色不同,工序(b)中,检测出在线圈的中心轴方向上,第1区域的长度与第2区域的长度的比率关系不满足所述一定规则的部位作为线圈状纤维的缺陷部。本发明中,通过目测或检测器容易地发现所述缺陷部,由此能够实现成品率的提高。

Description

线圈状纤维的制造方法和线圈状纤维
技术领域
本发明涉及线圈状纤维的制造方法和线圈状纤维。
背景技术
图9所示的线圈状纤维1是通过将纤维扭转而得到的,由于通过热而进行伸缩动作,因此通过将电极附设在线圈状纤维1的周围并进行加热,能够实现电动致动。例如,专利文献1和专利文献2中公开了使用线圈状纤维的致动器。
但是,在其制造工序中,由于纤维的缺陷或在扭转时施加于纤维的张力不均匀等,其线圈形状有时会产生图10那样的没有形成绕组部4a的缺陷部5。所述缺陷部5在使用线圈状纤维1作为致动器时,会成为断裂或位移等不稳定行为的原因,因此需要制作不具有缺陷部5的线圈状纤维1。为此,在线圈状纤维1的制作后寻找缺陷部5,以不含该部分的方式切取所需长度,由此得到不具有缺陷部5的线圈状纤维1。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2016-42783号公报
专利文献2:日本特许第6111438号公报
发明内容
但是,以往通过目测寻找所述缺陷部5,因此存在经常看漏所述缺陷部5这样的课题。特别是所述线圈状纤维1经常为透明体,并且绕组部4a的长轴方向的长度L(参照图10)为0.5mm左右,通过目测寻找所述缺陷部5本身十分困难。
因此,有时会在线圈状纤维具有缺陷部的状态下,进展到使用线圈状纤维的产品的制造工序中,存在成品率降低这样的课题。
本发明用于解决所述以往的课题,其目的是提供通过目测或检测器容易地发现所述缺陷部,由此能够实现成品率的提高的线圈状纤维及其制造方法。
为了解决所述以往的课题,本发明的一个技术方案涉及的线圈状纤维的制造方法,具备工序(a)和工序(b),所述工序(a)中,对沿着纤维的长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域的所述纤维施加扭转,以具有圆筒状的线圈的形状的方式形成所述线圈状纤维,所述多个第2区域的表面颜色与所述多个第1区域的表面颜色不同,所述工序(b)中,检测出在所述线圈的中心轴方向上,所述第1区域的长度与所述第2区域的长度的比率关系不满足所述一定规则的部位作为所述线圈状纤维的缺陷部。
根据本发明的所述技术方案涉及的线圈状纤维的制造方法,能够检测出不满足所述一定规则的部位作为缺陷部,因此能够利用例如目测或检测器容易地发现所述线圈状纤维的缺陷部,能够实现成品率的提高。
附图说明
图1A是实施方式的线圈化之前的纤维的示意图。
图1B是将图1A的纤维进行线圈化之后形成的线圈状纤维的示意图。
图2A是实施方式的变形例的线圈化之前的纤维的示意图。
图2B是将图2A的纤维进行线圈化之后形成的线圈状纤维的示意图。
图3是实施方式的另一变形例的线圈化之前的纤维的示意图。
图4是利用相机拍摄实施例涉及的线圈状纤维时的图像。
图5A是利用相机拍摄图4的箭头A的部分的线圈状纤维时的图像的放大图。
图5B是利用相机拍摄图4的箭头B的部分的线圈状纤维时的图像的放大图。
图6A是关于线圈状纤维具有缺陷部时的说明图。
图6B是在图6A的线圈状纤维中,沿切断线切断从而将缺陷区域除去的情况的说明图。
图6C是在图6A的线圈状纤维中,将沿切断线切断的端部彼此直接连结的情况的说明图。
图6D是在图6A的线圈状纤维中,使单元介入沿切断线切断的端部彼此之间进行连结的情况的说明图。
图7是将两条线圈状纤维捻合在一起形成2PLY聚合物纤维时的说明图。
图8A是表示实施方式的线圈状纤维的制造方法的工序的流程图。
图8B是表示实施方式的一个变形例涉及的线圈状纤维的制造方法的工序的流程图。
图8C是表示实施方式的另一变形例涉及的线圈状纤维的制造方法的工序的流程图。
图8D是表示实施方式的另一变形例涉及的线圈状纤维的制造方法的工序的流程图。
图8E是表示实施方式的另一变形例涉及的线圈状纤维的制造方法的工序的流程图。
图8F是表示与实施方式的线圈状纤维的制造方法相关联的修复方法的工序的流程图。
图9是以往的线圈状纤维的示意图。
图10是以往的线圈状纤维的缺陷部的示意图。
具体实施方式
(实施方式)
以下,基于附图对本发明涉及的实施方式进行详细说明。
以下,在参照附图对本发明中的实施方式进行详细说明之前,对本发明的各种技术方案进行说明。
根据本发明的第1技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其具备工序(a)和工序(b),所述工序(a)中,对沿着纤维的长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域的所述纤维施加扭转,以具有圆筒状的线圈的形状的方式形成所述线圈状纤维,所述多个第2区域的表面颜色与所述多个第1区域的表面颜色不同,所述工序(b)中,检测出在所述线圈的中心轴方向上,所述第1区域的长度与所述第2区域的长度的比率关系不满足所述一定规则的部位作为所述线圈状纤维的缺陷部。
根据所述技术构成,能够检测出不满足所述一定规则的部位作为缺陷部,因此能够利用例如目测或检测器容易地发现所述线圈状纤维的缺陷部,能够实现成品率的提高。其中,所述一定规则例如是指第1区域在一定规则下空出间隔而形成。
根据本发明的第2技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第1技术方案的基础上,还具备工序(c),所述工序(c)中,在所述工序(a)之后且所述工序(b)之前取得所述比率关系,判断取得的所述比率关系是否与基于所述一定规则得到的比率一致,在所述工序(b)中,基于通过所述工序(c)得到的判断结果来检测所述缺陷部。
根据所述技术构成,能够取得所述比率关系,判断是否存在所述缺陷部,因此能够顺利并切实地进行所述工序(b)。
根据本发明的第3技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第1技术方案的基础上,还具备工序(c),所述工序(c)中,在所述工序(b)之后将包含通过所述工序(b)检测出的所述欠缺部的所述第1区域切断,从所述线圈状纤维中除去包含所述缺陷部的所述第1区域。
根据所述技术构成,能够将检测到的所述缺陷部除去,制造不具有所述缺陷部的线圈状纤维。
根据本发明的第4技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第3技术方案的基础上,还具备工序(d),所述工序(d)中,将在所述工序(c)中除去所述缺陷部之后的所述线圈状纤维的端部彼此连结。
根据所述技术构成,能够将检测到的所述缺陷部除去,制造不具有所述缺陷部的线圈状纤维。
根据本发明的第5技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第3技术方案的基础上,还具备工序(d),所述工序(d)中,介由修补用线圈状纤维将在所述工序(c)中除去所述缺陷部之后的所述线圈状纤维的端部之间进行连结。
根据所述技术构成,能够将检测到的所述缺陷部除去,制造不具有所述缺陷部的线圈状纤维。
根据本发明的第6技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第1~5的任一技术方案的基础上,还具备工序(c),所述工序(c)中,在所述工序(a)之前沿着所述纤维的所述长轴方向按照所述一定规则将所述纤维着色,形成所述多个第1区域或所述多个第2区域中的任一者。
根据所述技术构成,纤维按照一定规则被着色。由于能够检测到着色后的多个第1区域或第2区域的一定规则的紊乱作为缺陷部,因此能够利用例如目测或检测器容易地发现所述线圈状纤维的缺陷部,能够实现成品率的提高。
根据本发明的第7技术方案,提供一种线圈状纤维的制造方法,其在第1~6的任一技术方案的基础上,所述一定规则是指在所述长轴方向上,所述第1区域中的所述纤维的长度和所述第2区域中的所述纤维的长度以预先确定的比率形成。
根据所述技术构成,由于所述第1区域和所述第2区域周期性重复,因此可以发挥出能够通过目测、图像处理容易地检测到因产生缺陷部而导致的周期的紊乱这样的效果。
根据本发明的第8技术方案,提供一种线圈状纤维,具备围绕长轴扭转的纤维,其具有圆筒状的线圈的形状,沿着其长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域,所述多个第2区域的表面颜色与所述多个第1区域的表面颜色不同。
根据所述技术构成,在制造这样的线圈状纤维时,能够检测出不满足一定规则的部位作为缺陷部,因此能够利用例如目测或检测器容易地发现所述线圈状纤维的缺陷部。由此,这样制造出的线圈状纤维不具有缺陷部,能够提高成品率。
根据本发明的第9技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第8技术方案的基础上,所述长轴方向上的所述第1区域的长度为所述线圈的直径乘以1.5而得到的值以上。
根据本发明的第10技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第8技术方案的基础上,所述长轴方向上的所述第1区域的长度为所述线圈的直径乘以π而得到的值以上。
根据所述技术构成,所述长轴方向上的所述第1区域的长度为一匝线圈(即一个绕组部)的外周的长度以上,因此无论从线圈状纤维的哪个方向观察,都能够识别第1区域。
根据本发明的第11技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第8~10的任一技术方案的基础上,所述第1区域由具有接合性的材料着色,所述纤维以所述纤维的扭转不能解开的方式被所述材料固定。
根据所述技术构成,通过具有接合性,纤维的线圈形状被固定,线圈状纤维不会被解开。因此,在将纤维进行线圈化时,在设有标记的部位,扭转被固定,因此能够更稳定地进行制造。
根据本发明的第12技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第8~11的任一技术方案的基础上,所述一定规则是指在所述长轴方向上,所述第1区域中的所述纤维的长度和所述第2区域中的所述纤维的长度以预先确定的比率形成。
根据所述技术构成,第1区域和第2区域周期性重复,因此可以发挥出能够通过目测、图像处理容易地检测到因产生缺陷部而导致的周期的紊乱这样的效果。
根据本发明的第13技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第8~12的任一技术方案的基础上,所述纤维通过加热而收缩,并通过放热而复原。
根据所述技术构成,在使用能够通过热而进行伸缩的纤维的情况下,由于加热不均,纤维内的伸缩率等物性值容易发生不均,从而容易产生线圈化的缺陷。因此,容易产生缺陷的能够通过热而进行伸缩的纤维,更容易体现出本发明的效果。
根据本发明的第14技术方案,提供一种线圈状纤维,其在第13技术方案的基础上,还具备能够加热所述纤维的加热部件,所述加热部件配置在所述线圈状纤维的周围。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1A是实施方式的线圈化之前的纤维101的示意图,图1B是将图1A的纤维101进行线圈化之后形成的线圈状纤维102的示意图。图2A是实施方式的变形例的线圈化之前的纤维101的示意图。图2B是将图2A的纤维101进行线圈化之后形成的线圈状纤维102的示意图。图3是实施方式的另一变形例的线圈化之前的纤维的示意图。
如图1A和图1B所示,线圈状纤维102由实施了线圈化的至少一条纤维101构成。
图1A中,纤维101是实施线圈化之前的没有扭转的状态的纤维。纤维101是能够通过热而进行伸缩的纤维,这在位移量大、或材料稳定并能够便宜得到等方面优选,也可以是像压电聚合物那样能够通过施加电压而进行伸缩的纤维。作为所述能够通过热而进行伸缩的纤维的例子,有聚合物纤维。例如,纤维101可以由直链状低密度聚乙烯制成的一条纤维构成。纤维101也可以使用除此以外的材料,例如聚乙烯(低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、高密度聚乙烯)、尼龙(尼龙6、尼龙6,6、尼龙12等)、PVDF、聚酯、或弹性体(硅橡胶)。
如图1B所示,对于纤维101,围绕其长轴扭转而实施线圈化,形成线圈状纤维102。由此,线圈状纤维102在纤维101的长轴周围具有螺旋的形状。换言之,线圈状纤维102具有多个绕组部102a,具有圆筒状的线状的形状。
如图1B所示,在线圈状纤维102的周围,配置与未图示的恒流直流电源等连接的线状的加热部件2,能够通过加热部件2加热线圈状纤维102,使线圈状纤维102伸缩。
对于纤维101,在一定规则下沿着纤维101的长轴方向(例如图1A的左右方向)空出间隔对一定长度的区域例如涂布标记,形成多个标记形成区域201。详细而言,在一定规则下,沿着所述纤维101的长轴方向,对每一个预定长度(即、长轴方向的间隔)401的区域201涂布标记,形成多个标记形成区域201。
图1A中,每个所述标记形成区域201为长度401,换言之,图1B中线圈状纤维102的每一个绕组部102a所对应的每个部分涂布有标记,形成多个标记形成区域203。如图1A所示,在相邻的标记形成区域201之间,形成有未涂布标记且长度402的标记非形成区域202。
如图1A和图1B所示,线圈化之前的纤维101的标记形成区域201的长度401和标记非形成区域202的长度402,在线圈化之后的线圈状纤维102中分别成为长度403和长度404。
具体而言,如图1A所示,标记形成区域201的长度401和标记非形成区域202的长度402分别相当于1个绕组部102a的长度的情况下,如图1B所示,长度401和长度402分别成为相当于1个绕组部102a的长度403和长度404。图2A的变形例中,标记形成区域201的长度401和标记非形成区域202的长度402分别相当于4个绕组部102a的长度的情况下,如图2B所示,长度401和长度402分别成为相当于4个绕组部102a的长度403和长度404。
作为所述一定规则的例子,例如遍及所述纤维101的长轴方向的整体,如果标记形成区域201的长度401和标记非形成区域202的长度402相同,则形成简单的结构,但并不限定于此。例如,如果能够通过检测器检测规则性,则也可以使长度401和长度402有规则地变化。即、所述一定规则是指标记形成区域201的长度401和没有形成标记的标记非形成区域202的长度402以预先确定的比率形成。更具体而言,可以设为(长度401):(长度402)=1:1,或(长度401):(长度402)=1:2。另外,也可以设为(沿长轴方向的第1个标记形成区域201的长度401):(沿长轴方向的第1个标记非形成区域202的长度402):(第2个标记形成区域201的长度401):(第2个标记非形成区域202的长度402):(第3个标记形成区域201的长度401):(第3个标记非形成区域202的长度402)=1:1:2:2:3:3。另外,如图3所示,也可以设为(沿长轴方向的第1个标记形成区域201的长度401):(沿长轴方向的第1个标记非形成区域202的长度402):(第2个标记形成区域201的长度401):(第2个标记非形成区域202的长度402):(第3个标记形成区域201的长度401):(第3个标记非形成区域202的长度402)=1:1:2:1:1:1。
在容易涂布或容易识别的方面,所述标记优选为油性的深色墨,但如果纤维不排斥涂料,也可以是水性墨。另外,如果在标记的检测时利用紫外线照射的荧光显色,则也可以使用浅色或透明的荧光涂料。
再者,标记形成区域201与第1区域或第2区域中的任一方相对应,标记非形成区域202与另一方相对应。上述着色方法,例如可以利用标记使第1区域的表面颜色与第2区域的表面颜色不同。
在将所述纤维101进行线圈化构成为线圈状纤维102之后,为了无论从线圈状纤维102的哪个方向观察都能够识别所述标记,所述标记优选遍及所述线圈状纤维102的整个圆周进行涂布。该情况下,在将所述线圈状纤维102的直径设为D(参照图1B)时,所述标记形成区域201的长轴方向的长度401优选至少为(D×π),换言之,至少为所述线圈状纤维102的直径的约3倍以上,但在线圈状纤维102为透明体的情况下,没有这样的限制。另外,在能够将所述纤维101高精度地进行线圈化构成为线圈状纤维102的情况下,可以不考虑长轴圆周的位置偏移,因此长度401可以至少为{D×π×(1/2)},换言之,至少为(D×1.5)以上。
在通过图像处理进行所述标记形成区域201的检测的情况下,有时仅从一个方向进行拍摄。这样的情况下,如果在线圈状纤维102的至少半个圆周以上涂布有标记,则在从一个方向观察所述线圈状纤维102时,不会发生涂布的标记全部隐藏在纤维的背面侧这样的状况,必然能够拍摄到标记的至少一部分,因此长度401为{D×π×(1/2)}以上即可。在图像处理中,基于像素的亮度差或色彩的差异,能够判断标记形成区域201和标记非形成区域的边界。
图2B示出线圈状纤维102具有未正常形成绕组部102a的缺陷部301的情况。在此,在相邻的两个标记形成区域203a与203b之间的标记非形成区域202的中间存在缺陷部301。
作为一例,在线圈状纤维102上分别交替配置涂布有标记的长轴方向的长度401的标记形成区域201、和没有涂布标记的长轴方向的长度402的标记非形成区域202。如果正常实施线圈化,则长度403与长度404的比率关系具有与涂布于所述纤维101的标记的规则性同样的规则性。例如,如果(长度401):(长度402)=1:1,则(长度403):(长度404)=1:1。
但是,如图2B的缺陷部301所示,在没有正常实施线圈化,产生了没有形成绕组部102a的缺陷部301的情况下,在实施了线圈化的线圈状纤维中,没有涂布标记的标记非形成区域之中包含缺陷部301的部分成为长度405。该长度405成为与涂布有标记的标记形成区域203的长轴方向的长度403和没有涂布标记的标记非形成区域204的长轴方向的长度404都不相同的长度,所述一定规则被打乱。
通过利用目测或检测器等检测所述一定规则的这样的紊乱,能够容易地发现所述线圈状纤维102中的缺陷部301。
所述检测器可以是通过向所述线圈状纤维102照射激光等光,检测所述标记形成区域201与其以外的区域(即、包含标记非形成区域202和缺陷部301的部分)的反射率或透射率的差异,由此计测所述线圈状纤维102的标记形成区域201和其以外的区域各自的长轴方向的长度的机构。另外,所述检测器可以是由相机和对相机拍摄的图像信息进行图像处理的图像处理部构成的装置,通过利用图像处理部对所述相机拍摄的所述线圈状纤维102的图像信息进行图像处理,计测所述线圈状纤维102的标记形成区域201和其以外的区域各自的长轴方向的长度。
像这样,作为本实施方式的线圈状纤维102的制造方法,如图8A所示,由标记形成工序S1、扭转工序S2和缺陷部检测工序S3这三个工序构成。但是,也可以预先另外进行标记形成工序S1,作为制造方法,如图8B所示,可以至少由扭转工序S2和缺陷部检测工序S3这两个工序构成。
首先,在标记形成工序S1中,如上所述,在至少一条纤维101上,在一定规则下沿着其长轴方向空出间隔地形成分别形成有标记的多个标记形成区域201。
接着,在扭转工序S2中,如上所述,通过将纤维101围绕其长轴扭转,以具有圆筒状的线圈的形状的方式形成线圈状纤维102。
然后,在缺陷部检测工序S3中,如上所述,检测出线圈状纤维102的标记形成区域203的长度403的比率关系,换言之,在线圈的中心轴方向上,设置于线圈状纤维102的标记(即、标记形成区域203)的长度403与线圈状纤维102的标记之间的距离(标记非形成区域204的距离404)的比率关系不同于所述一定规则下的长度的比率关系的部位作为缺陷部301。
制造方法的必须构成要素为以上工序。对于这些制造方法的工序,还可以追加以下的任一工序或任意工序。
如图8C所示,可以还具备在扭转工序S2之后且缺陷部检测工序S3之前取得比率关系,判断取得的比率关系是否与基于一定规则得到的比率一致的判断工序S20。比率关系的取得可以通过如上所述利用目测或检测器等进行检测而取得。
根据这样的技术构成,在缺陷部检测工序S3中,能够基于通过判断工序S20得到的判断结果来检测缺陷部301。
另外,作为缺陷部検出工序S3之后的工序,例如图6B和图8D所示,可以还具备将包含通过缺陷部检测工序S3检测出的缺陷部301的缺陷区域302切断,将其从线圈状纤维102中除去的缺陷部除去工序S4。
根据这样的技术构成,能够将除去检测出的缺陷部301后的部分作为线圈状纤维102进行制造,能够提供可实现成品率的提高的线圈状纤维102及其制造方法。
另外,如图6C和图8D所示,可以还具备通过该缺陷部除去工序S3除去缺陷部301之后的线圈状纤维102的端部503a和503b彼此连结的第1连结工序S5。端部503a和503b的连结可以利用激光焊接或接合剂。
另外,可以代替第1连结工序S5,如图6D和图8D所示,还具备在通过缺陷部除去工序S3除去缺陷部301之后的线圈状纤维102的端部503之间,使其它线圈状纤维作为修补用线圈状纤维介入从而进行连结的第2连结工序S6。作为该修补用线圈状纤维,详细会在修复部分中进行说明,也可以设为标记形成区域203的一部分与不具有缺陷部301的新的标记非形成区域204的两端连接的纤维的单元。当然不限定于这样的单元,可以设为线圈状纤维102的任意长度的纤维。该情况下,关于标记形成区域203的长度与标记非形成区域204的长度的比率,可以与正常部分的比率不同,也可以仅由任一方的区域构成。
另外,如图8E所示,作为制造方法,可以全部具备之前的工序S1、S2、S20、S3、S4或S5或S6。
(实施例1)
以下,参照实施例对本发明的实施方式进行更详细的说明。
对线圈状纤维的制作方法进行说明。
首先,按照以下步骤制作高强度的直链状低密度聚乙烯(以下称为LLDPE)纤维。将密度为0.918g/cc的LLDPE(块状,从西格玛奥德里奇公司购入)放入加热熔融挤出机,加热为220℃,保持30分钟之后,从直径为1mm的喷嘴挤出,将成为丝状的纤维卷取到辊上。
接着,将卷取的LLDPE的纤维在能够调整转速的两个辊之间拉伸,在辊之间放置加热为80℃的加热板,以在辊之间拉伸的纤维与加热板接触的方式,将从一方的辊放出的纤维,一边由另一方的辊卷取一边进行拉伸。辊的直径为5cm,放出辊的转速设为2rpm,卷取辊的转速设为20rpm,拉伸为10倍,得到纤维。
然后,对于拉伸后的纤维,作为标记的一例使用油性的黑色毡笔(タミヤ制涂料标记X-1)在纤维的长轴方向上将2mm的标记涂布于纤维的整个圆周,并将其作为标记形成区域。将标记形成区域彼此空出5mm间隔(换言之,将标记非形成区域的长度设为5mm),涂布形成多个标记形成区域。
接着,对线圈状纤维进行加工。对拉伸后得到的纤维施加载荷并进行扭转,得到线圈状纤维。通过扭转,纤维在保持直线形的状态下扭转,如果扭转至以纤维的粗度标准化的单位纤维长度的捻数为0.23转左右,则纤维无法保持直线形,会发生卷曲变形为线圈状。纤维每当捻数增加一转,线圈就会扭转一匝(即、1个绕组部),如果进一步继续扭转,则最终纤维整体变形为线圈形状,形成线圈状纤维102。此时,线圈状纤维103的多处没能变形为线圈状,成为缺陷部。
下面,对线圈状纤维102的缺陷部301的检测方法进行具体说明。
图4是利用相机拍摄实施例涉及的线圈状纤维102时的图像。图5A是线圈状纤维102的图4的箭头A的部分的放大图。图5B是线圈状纤维102的图4的箭头B的部分的放大图。
如图4所示,利用相机拍摄线圈状纤维102并进行图像处理时,通过对多个标记形成区域203和多个标记非形成区域204同时进行图像处理,能够同时检测出多个缺陷部。
实施了线圈化的标记形成区域203的长轴方向的长度403,通过线圈化,成为线圈化之前的长度401的约1/3即0.6mm左右。在此,着眼于没有涂布标记的标记非形成区域204的长轴方向的长度404。实施了线圈化的标记非形成区域204的长度404,也通过线圈化,成为线圈化之前的长度402的约1/3即1.6mm左右。
如图5B所示,同样实施线圈化,不具有缺陷部301的标记非形成区域204的长度404无论在哪个部位都是相同的长度。
另一方面,图5A示出包含缺陷区域302的部分,所述缺陷区域302,由于线圈化时的张力的不均或纤维自身的不均,使得在线圈化时缺陷部301包含于标记非形成区域204中。缺陷区域302的长度405比不具有缺陷部301的标记非形成区域204的长度404长1mm左右,能够通过目测容易地发现缺陷部301。
(实施方式的效果)
根据所述实施方式,由于纤维101在一定规则下形成标记形成区域201和标记非形成区域202各自的长度401、402,因此在包含缺陷部301的缺陷区域302的长度405与线圈状纤维102中的标记形成区域203和标记非形成区域204各自的长度403、404不同时,能够作为所述一定规则的紊乱而检测到。因此,能够利用例如目测或检测器容易地发现所述线圈状纤维102的缺陷部301,能够实现成品率的提高。
(实施方式的变形例)
再者,本发明并不限定于所述实施方式,可以以其它各种方式实施。
(第1变形例)
例如,作为用于形成标记形成区域201、203的标记,可以使用具有接合性的材料,例如附带颜色的接合剂。该情况下,通过接合剂固化,纤维102的线圈形状被固定,无法被解开。因此,在将纤维101进行线圈化时,标记形成区域203中的扭转被固定,从而能够更稳定地制造线圈状纤维102。再者,优选以尽量不阻碍纤维102的伸缩动作的方式,对两个绕组部涂布接合剂。
另外,在检测缺陷部时,标记形成区域203之间产生有缺陷部301的情况下,即使在标记形成区域203中切断线圈状纤维102,在标记形成区域203中线圈形状也能够固定不被解开,因此能够容易地进行缺陷部301的除去作业。
作为这样的附带颜色的接合剂的具体市售品,例如可举出コクヨ株式会社制的瞬间接合剂レッドテック(商品名称)或株式会社クボタケミックス制的PVC蓝色接合剂(商品名称)等。
(第2变形例)
另外,标记形成区域203不仅能够在制造时的缺陷部检测利用,还能够在修复时利用。例如,将线圈状纤维102利用于致动器等时,由于经年劣化等,在制造时不存在的缺陷部301有时会产生于线圈状纤维102。这样的情况下,可以采用与制造时的缺陷部301的检测同样的方法来检测缺陷部301。
在此,例如图6A所示,在线圈状纤维102的使用中,标记非形成区域204产生缺陷部301,从而产生缺陷区域302。此时,将该缺陷区域302除去的情况下,如图8F所示,有以下3个修复工序。
首先,通过目测或检测器检测缺陷部301(缺陷部检测工序S11)。
接着,将包含缺陷部301的缺陷区域302的两端的标记形成区域附近通过激光焊接或接合剂固定,形成固定部位,防止对于纤维的扭转的松散。然后,如图6B所示,沿着穿过标记形成区域203的切断线510进行切断,除去缺陷区域302(缺陷部除去工序S12)。即、在此,缺陷区域302的两端的标记形成区域203成为切断预定部位。作为标记使用附带颜色的接合剂的情况下,由于标记形成区域203被固定,因此仅保持标记形成区域203附近即可。
然后,如图6C所示,将切断后的端部503a和503b彼此直接连结,完成修复(切断端部连结工序S13)。
或者,也可以代替切断端部连结工序S13,实施单元追加工序S14。该单元追加工序S14中,代替缺陷区域302,如图6D所示,使不具有缺陷部31的新的标记非形成区域204介于标记形成区域203的切断后的端部503a和503b彼此之间进行连结。连结可以利用激光焊接或接合剂。此时,将标记形成区域203的一部分与不具有缺陷部31的新的标记非形成区域204的两端连接的状态作为一个单元500进行处理。通过将该各单元500的两端的标记形成区域203的一部分与切断后的端部503连结,完成修复。
像这样,利用标记形成区域203的一部分与标记非形成区域204的两端连接的状态的单元500,进行从线圈状纤维102中除去的修复作业,根据情况,也可以将多个单元500连结。相反地,即使不存在缺陷部301,也可以将一个或多个单元500相对于线圈状纤维102进行除去或追加,由此能够调整致动器的伸缩程度。在此,单元500的两端的标记形成区域203成为切断预定部位。
像这样,由于存在在一定规则下形成的标记形成区域203,线圈状纤维102能够视为由多个单元500构成,利用这样的多个单元500,容易进行除去或追加等修复作业。即、进行单元化,每个单元能够进行更换、修复,容易操作。另外,通过单元500的增减,能够容易调整致动器的伸缩程度。
再者,不限于这样的单元500,也可以设为线圈状纤维102的任意的长度的纤维。该情况下,关于标记形成区域203的长度与标记非形成区域204的长度的比率,可以与正常部分的比率不同,也可以仅由任一方的区域构成。
因此,修复作业后的线圈状纤维102,纤维101围绕其长轴扭曲,纤维101具有圆筒状的线圈的形状,纤维101成为除了其一部分区域以外,具有在一定规则下沿着所述线圈的中心轴空出间隔地在所述纤维的外周形成有标记的多个标记形成区域的线圈状纤维102。
(第3变形例)
另外,与所述线圈状纤维102同样地,制造另一条线圈状纤维102B之后,如图7所示,将两条线圈状纤维102、102B捻合,形成2PLY聚合物纤维。2PLY聚合物纤维中,对于每个线圈状纤维,改变标记形成区域104、104B各自的标记的颜色,由此能够明确地区分应该修复哪个线圈状纤维。
再者,最后进行归纳,作为与修复相关的本发明的技术方案,可例示以下技术方案。
根据与修复相关的本发明的第1个技术方案,提供一种线圈状纤维,其在本发明的第8技术方案的基础上,将所述标记形成区域的一部分与所述标记的形成区域之间的没有形成所述标记的标记非形成区域的所述长轴方向的两端部连接的状态作为一个单元,所述线圈状纤维具备多个所述单元,所述各单元的所述两端部的所述标记形成区域的一部分能够作为切断预定部位进行利用。
根据所述技术构成,通过预先明示切断部位,能够发挥出在修复时容易手动化这样的效果。
根据与修复相关的本发明的第2个技术方案,提供一种线圈状纤维,其在与修复相关的本发明的第1个技术方案的基础上,所述线圈状纤维具备至少两个所述单元,所述单元的相邻的所述两端部的所述切断预定部位彼此连结。
根据所述技术构成,能够将所述切断预定部位彼此相互连结,能够提供不具有缺陷部的线圈状纤维,能够提高线圈状纤维的制造时的成品率。
根据与修复相关的本发明的第3个技术方案,提供一种线圈状纤维,其在与修复相关的本发明的第1个技术方案的基础上,所述线圈状纤维具备至少两个所述单元,使修补用单元介于所述至少两个所述单元之间进行连结,所述修补用单元具备与在所述各个单元的所述切断预定部位进行切断后的端部分别连接的修补用端部、以及配置于所述修补用端部并且没有形成所述标记的标记非形成区域。
根据所述技术构成,能够将修补用单元与所述切断预定部位连结,能够提供不具有缺陷部的线圈状纤维,能够提高线圈状纤维的制造时的成品率。
再者,通过将所述各种实施方式或变形例之中的任意实施方式或变形例适当组合,能够发挥出分别具有的效果。另外,可以将实施方式彼此组合或将实施例彼此组合或将实施方式与实施例进行组合,并且也可以将不同的实施方式或实施例中的特征彼此组合。
产业可利用性
本发明的所述技术方案涉及的线圈状纤维及其制造方法,具有能够利用例如目测或检测器容易地检测出所述线圈状纤维的缺陷部的功能,能够实现成品率的提高,因此能够用于利用所述线圈状纤维的电伸缩性或热伸缩性的致动器。另外,本发明的所述技术方案涉及的线圈状纤维及其制造方法也能够应用于人造肌肉或传感器等用途。
附图标记说明
2 加热部件
101 没有实施线圈化的纤维
102 线圈状纤维
102a 绕组部
103 实施例1中的线圈状纤维
201 标记形成区域
202 标记非形成区域
301 线圈状纤维的缺陷部
302 实施例1中的包含线圈状纤维的缺陷部的缺陷区域
401 没有实施线圈化的纤维中涂有标记的标记形成区域的长轴方向的长度
402 没有实施线圈化的纤维中没有涂上标记的标记非形成区域的长轴方向的长度
403 实施了线圈化的线圈状纤维中涂有标记的标记形成区域的长轴方向的长度
404 实施了线圈化的线圈状纤维中没有涂上标记的标记非形成区域的长轴方向的长度
405 实施了线圈化的线圈状纤维中没有涂上标记的标记非形成区域之中包含缺陷部的部分的长度
500 单元
503 切断的端部
510 切断线
D 线圈状纤维的直径

Claims (14)

1.一种线圈状纤维的制造方法,具备工序(a)和工序(b),
所述工序(a)中,对沿着纤维的长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域的所述纤维施加扭转,以具有圆筒状的线圈的形状的方式形成所述线圈状纤维,所述多个第2区域的表面颜色与所述多个第1区域的表面颜色不同,
所述工序(b)中,检测出在所述线圈的中心轴方向上,所述第1区域的长度与所述第2区域的长度的比率关系不满足所述一定规则的部位作为所述线圈状纤维的缺陷部。
2.根据权利要求1所述的线圈状纤维的制造方法,还具备工序(c),
所述工序(c)中,在所述工序(a)之后且所述工序(b)之前取得所述比率关系,判断取得的所述比率关系是否与基于所述一定规则得到的比率一致,
在所述工序(b)中,基于通过所述工序(c)得到的判断结果来检测所述缺陷部。
3.根据权利要求1所述的线圈状纤维的制造方法,还具备工序(c),
所述工序(c)中,在所述工序(b)之后将包含通过所述工序(b)检测出的所述欠缺部的所述第1区域切断,从所述线圈状纤维中除去包含所述缺陷部的所述第1区域。
4.根据权利要求3所述的线圈状纤维的制造方法,还具备工序(d),
所述工序(d)中,将在所述工序(c)中除去所述缺陷部之后的所述线圈状纤维的端部彼此连结。
5.根据权利要求3所述的线圈状纤维的制造方法,还具备工序(d),
所述工序(d)中,介由修补用线圈状纤维将在所述工序(c)中除去所述缺陷部之后的所述线圈状纤维的端部之间进行连结。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的线圈状纤维的制造方法,还具备工序(c),
所述工序(c)中,在所述工序(a)之前沿着所述纤维的所述长轴方向按照所述一定规则将所述纤维着色,形成所述多个第1区域或所述多个第2区域中的任一者。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的线圈状纤维的制造方法,
所述一定规则是指在所述长轴方向上,所述第1区域中的所述纤维的长度和所述第2区域中的所述纤维的长度以预先确定的比率形成。
8.一种线圈状纤维,
具备围绕长轴扭转的纤维,其具有圆筒状的线圈的形状,并且所述纤维沿着其长轴方向按照一定规则交替设置有多个第1区域和多个第2区域,所述多个第2区域的表面颜色与所述多个第1区域的表面颜色不同。
9.根据权利要求8所述的线圈状纤维,
所述长轴方向上的所述第1区域的长度为所述线圈的直径乘以1.5而得到的值以上。
10.根据权利要求8所述的线圈状纤维,
所述长轴方向上的所述第1区域的长度为所述线圈的直径乘以π而得到的值以上。
11.根据权利要求8~10的任一项所述的线圈状纤维,
所述第1区域由具有接合性的材料着色,
所述纤维以所述纤维的扭转不能解开的方式被所述材料固定。
12.根据权利要求8~11的任一项所述的线圈状纤维,
所述一定规则是指在所述长轴方向上,所述第1区域中的所述纤维的长度和所述第2区域中的所述纤维的长度以预先确定的比率形成。
13.根据权利要求8~12的任一项所述的线圈状纤维,
所述纤维通过加热而收缩,并通过放热而复原。
14.根据权利要求13所述的线圈状纤维,还具备能够加热所述纤维的加热部件,所述加热部件配置在所述线圈状纤维的周围。
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