JP2008285798A - 繊維束配列装置及び繊維束配列装置を用いた繊維束配列方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リニアスライダ14にはプレス装置39が装着されている。リニアスライダ14には基板40が止着されており、基板40にはモータ41が装着されている。モータ41のネジ軸411が回転されると、基枠43がZ軸方向に平行移動する。基枠43にはエアシリンダ46が装着されており、エアシリンダ46の駆動ロッド461には軸支持金具50が止着されており、軸支持金具50には平板形状のプレスローラ52が支軸521を介して回転可能に支持されている。平板形状のプレスローラ52は、X軸方向とZ軸方向とに平行である。プレスローラ52は、ピン38の列に沿ってピン38の内側を転動可能である。
【選択図】図1
Description
ピンの列に沿って移動される2つのプレス部材は、移動しない従来のプレス部材を2つ用いた場合に比べて、小型になる。又、移動可能な2つのプレス部材を用いる構成では、プレス部材を1つのみ用いる場合に比べてプレス動作を含む繊維束層の形成の時間が短縮される。
好適な例では、前記ピンの列は、互いに直交する2列を含み、前記プレス部材は、該2列の一方に対応して設けられており、前記2列の他方の列を構成するピンに掛け止められた繊維束を該ピンの近傍で該ピンの根元に向けて押し込み可能にプレスバーが設けられており、前記プレスバーを退避位置とプレス位置とに切り換え配置するプレスバー切り換え手段が備えられている。
プレス部材のプレス動作によって押し込められる繊維束の直列部が大きな力で横方向に押されると、繊維束を掛け止められたピンが曲げられるおそれがある。繊維束層が積層されてゆく毎にプレス部材用プレス位置調整手段によってプレス部材のプレス位置を調整してゆけば、プレス部材のプレス動作によって押し込められる繊維束の直列部を横方向に押す力が過大になることはない。
好適な例では、前記プレスバー用プレス位置調整手段は、前記プレス部材用プレス位置調整手段を兼用する。
好適な例では、前記プレス部材はプレスローラである。
請求項9の発明は、列設されたピンに繊維束を掛け止めることで形成される繊維束層を積層形成する繊維束配列装置であって、プレス部を有するプレス部材と、前記プレス部材を前記ピンの列設された方向に移動させるプレス部材移動手段とを備え、前記プレス部が前記プレス部材の進行方向前側に位置し、且つ前記進行方向に向かうにつれて前記繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜した状態で、前記プレス部を、前記ピンに掛け止められた繊維束の直列部と該ピンの近傍で順次交差させ、前記繊維束の直列部を該ピンの根元に向けて押し込む繊維束配列装置を用いた繊維束配列方法において、第1繊維束層を形成する繊維束に対する前記プレス部材の第1プレス位置を特定してプレス動作を行わせ、前記第1繊維束層の上に第2繊維束層を形成する場合には、前記ピンの根元から前記ピンの先端側に遠ざかる方向へ前記第1プレス位置から離れた位置に、第2繊維束層を形成する繊維束に対する前記プレス部材の第2プレス位置を設定することを特徴とする。
図2に示すように、長方形状のベース11上には一対のリニアスライダ12,13がベース11の長手方向(以下においてはX軸方向という)に延びるように設けられている。リニアスライダ12は、図示しないモータを含むボールネジ機構と、ボールネジ機構の作動によってX軸方向に移動される第1移動体121とを備え、リニアスライダ13は、図示しないモータを含むボールネジ機構と、ボールネジ機構の作動によってX軸方向に移動される第1移動体131とを備えている。リニアスライダ12,13の各ボールネジ機構は、同期して作動され、第1移動体121,131は、同期してX軸方向へ移動する。
図1(a)に示すように、第2移動体141には支持プレート15が止着されており、支持プレート15には支持フレーム16が止着されている。支持フレーム16には支軸17が上下方向(以下においてはZ軸方向という)に貫通するように、且つ回転可能に支持されており、支軸17の上部には載置板18が止着されている。載置板18上にはモータ19及びボビンホルダ20が支持されている。ボビンホルダ20には繊維束Fからなるボビン21が装着されており、ボビン21は、モータ19の作動によって繊維束Fを繰り出す方向〔図1(a)に矢印Rで示す方向〕に回転される。繊維束Fは、多数本の単繊維(本実施形態では炭素繊維)を撚らないで偏平形状に束ねて形成されている。モータ19は、制御コンピュータCの作動制御を受ける。
図1(b)に示すように、リニアスライダ14には基板40が止着されており、基板40にはモータ41が装着されている。モータ41の出力軸であるネジ軸411は、下方に向けられている。図3(a),(b)に示すように、ネジ軸411にはナット42が螺合されており、ナット42には基枠43が止着されている。モータ41が作動されると、ナット42及び基枠43がZ軸方向に平行移動する。モータ41は、制御コンピュータC〔図1(a)に図示〕の作動制御を受ける。
図6(a)は、X軸方向にガイドパイプ31を移動した後に列Y1,Y2上のピン38に繊維束Fを掛け止めるようにガイドパイプ31の移動を反転させて繊維束Fを配列する配列パターンを示す。Y軸方向の列Y1,Y2に沿ったピン38のうち所定のピン38全てに繊維束Fが掛け止められると、図6(a)の配列パターンの繊維束層G1の形成が完了する。
第1の実施形態では以下の効果が得られる。
○プレス装置39のうちの一方のプレスローラ(例えばプレスローラ52)を省略し、図1(a)の状態からプレス装置39全体をZ軸の周りに180°回転できるようにしてもよい。残ったプレスローラ(例えばプレスローラ51)は、図1(a)の状態において列X1に沿って転動され、図1(a)の状態からプレス装置39全体をZ軸の周りに180°回転させた状態では、残ったプレスローラ(例えばプレスローラ51)は、列X2に沿って転動されることになる。
○モータによって駆動されるボールネジ機構を用いてプレスローラ51,52を上下動させるようにしてもよい。
○上述した実施形態においては、プレスローラを下げてから繊維束を張ることで繊維束を張ると同時にローラによりプレスをしていたが、繊維束を張って繊維束層を1層形成し終えた後にプレスローラによってプレスするようにしてもよい。
○プレスローラの代わりに、図13,14に示すようなプレス部材56,57を使用してもよい。図13に示すプレス部材56は、進行方向に向かうにつれて繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜した直線的なプレス部561を有している。図14に示すプレス部材57は、進行方向に向かうにつれて繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜した湾曲状のプレス部571を有している。
○プレスローラ51,52は、回転しなくても良い。
○ピンの配列は、直線的なものに限定されず、カーブするように配置されていてもよい。その場合には、プレスローラもピンの配列のカーブに沿ってカーブするように移動するようにするのが好ましい。
○ガイドパイプ31の代わりに、例えば棒状部材の先端部に二又状の部材を取り付けたものを使用し、二又状の部材により繊維束をガイドするようにしてもよい。
○プレス部材は、少なくとも進行方向に向かうにつれて繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜しているプレス部を有していれば、そのプレス部以外にもそれ以外の方向に向って形成された傾斜部を有していても良い。例えば、円錐形状の部材を逆さまにしたような形状の部材をプレス部材として用いても良い。
○プレス部は、常に傾斜していなくてもよく、例えば、プレスする時以外は垂直な面から成るプレス部を、プレスする時だけ傾けるようにしても良い。
Claims (10)
- 列設されたピンに繊維束を掛け止めることで形成される繊維束層を積層形成する繊維束配列装置において、
プレス部を有するプレス部材と、
前記プレス部材を前記ピンの列設された方向に移動させるプレス部材移動手段とを備え、
前記プレス部が前記プレス部材の進行方向前側に位置し、且つ前記進行方向に向かうにつれて前記繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜した状態で、前記プレス部を、前記ピンに掛け止められた繊維束の直列部と該ピンの近傍で順次交差させ、前記繊維束の直列部を該ピンの根元に向けて押し込むことを特徴とする繊維束配列装置。 - 前記ピンの列は、平行な2列を含み、前記プレス部材は、該2列に対応して2つ設けられている請求項1に記載の繊維束配列装置。
- 前記繊維束をガイドするガイド部材と前記ガイド部材を移動させるガイド部材移動手段とを備え、前記ガイド部材移動手段は、X軸方向に直線移動される第1移動体を備えたX軸方向移動手段と、前記X軸方向と直交するY軸方向に直線移動される第2移動体を備えると共に、前記第1移動体に支持されたY軸方向移動手段とを備え、前記ガイド部材は、前記第1移動体の直線移動と前記第2移動体の直線移動との組み合わせに連動して移動され、前記ピンの列設方向は、X軸方向であり、前記プレス部材移動手段は、前記X軸方向移動手段である請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の繊維束配列装置。
- 前記ピンの列は、互いに直交する2列を含み、前記プレス部材は、該2列の一方に対応して設けられており、前記2列の他方の列を構成するピンに掛け止められた繊維束を該ピンの近傍で該ピンの根元に向けて押し込み可能にプレスバーが設けられており、前記プレスバーを退避位置とプレス位置とに切り換え配置するプレスバー切り換え手段が備えられている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の繊維束配列装置。
- 前記プレス部材のプレス位置を調整可能なプレス部材用プレス位置調整手段が備えられている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の繊維束配列装置。
- 前記ピンの列は、互いに直交する2列を含み、前記プレス部材は、該2列の一方に対応して設けられており、前記2列の他方の列を構成するピンに掛け止められた繊維束を該ピンの近傍で該ピンの根元に向けて押し込み可能にプレスバーが設けられており、前記プレスバーを退避位置とプレス位置とに切り換え配置するプレスバー切り換え手段が備えられており、前記プレスバーのプレス位置を調整可能なプレスバー用プレス位置調整手段が備えられている請求項5に記載の繊維束配列装置。
- 前記プレスバー用プレス位置調整手段は、前記プレス部材用プレス位置調整手段を兼用する請求項6に記載の繊維束配列装置。
- 前記プレス部材はプレスローラである請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の繊維束配列装置。
- 列設されたピンに繊維束を掛け止めることで形成される繊維束層を積層形成する繊維束配列装置であって、プレス部を有するプレス部材と、前記プレス部材を前記ピンの列設された方向に移動させるプレス部材移動手段とを備え、前記プレス部が前記プレス部材の進行方向前側に位置し、且つ前記進行方向に向かうにつれて前記繊維束層の積層方向においてピンの根元から遠くなるように傾斜した状態で、前記プレス部を、前記ピンに掛け止められた繊維束の直列部と該ピンの近傍で順次交差させ、前記繊維束の直列部を該ピンの根元に向けて押し込む繊維束配列装置を用いた繊維束配列方法において、
第1繊維束層を形成する繊維束に対する前記プレス部材の第1プレス位置を特定してプレス動作を行わせ、前記第1繊維束層の上に第2繊維束層を形成する場合には、前記ピンの根元から前記ピンの先端側に遠ざかる方向へ前記第1プレス位置から離れた位置に、第2繊維束層を形成する繊維束に対する前記プレス部材の第2プレス位置を設定する繊維束配列装置を用いた繊維束配列方法。 - 請求項3の繊維束配列装置を用いた繊維束配列方法において、
前記ガイド部材により前記繊維束をガイドしながら同時に前記プレス部材によるプレスを行うことを特徴とする繊維束配列装置を用いた維束配列方法。
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