JP2010000692A - フィラメントワインディング装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィラメントワインディング装置を制御する制御部6と、マンドレルMを回転する回転機構111と、フープ巻で巻き付けるためのフープ巻ヘッド12と、ヘリカル巻で巻き付けるためのヘリカル巻ヘッドとを備え、フープ巻ヘッド12は、マンドレルMに繊維束Rを繰り出すボビン12bと、ボビン12bをマンドレルMの周りに旋回する旋回機構120とを備え、制御部6は、ヘリカル巻を行う間、マンドレルM及びボビン12bが同一方向で回転及び旋回するように、回転機構111及び旋回機構120を制御する。
【選択図】図5
Description
フープ巻及びヘリカル巻で繊維束をマンドレルに巻き付けるフィラメントワインディング装置において、
フィラメントワインディング装置を制御する制御部と、
マンドレルを回転する回転機構と、
フープ巻で巻き付けるためのフープ巻ヘッドと、
ヘリカル巻で巻き付けるためのヘリカル巻ヘッドとを備え、
フープ巻ヘッドは、
マンドレルに繊維束を繰り出すボビンと、
ボビンをマンドレルの周りに旋回する旋回機構とを備え、
制御部は、ヘリカル巻を行う間、マンドレル及びボビンが同一方向で回転及び旋回するように、回転機構及び旋回機構を制御する。
マンドレルを移動するマンドレル移動機構と、
フープ巻ヘッドを移動するフープ巻ヘッド移動機構とを備え、
制御部は、ヘリカル巻を行う間、フープ巻ヘッドがマンドレルから一定の距離で退避移動するように、マンドレル移動機構及びフープ巻ヘッド移動機構を制御する。
フープ巻及びヘリカル巻で繊維束をマンドレルに巻き付けるフィラメントワインディング方法において、
フープ巻を行う間は、マンドレルを停止して、繊維束が巻き付けられたボビンをマンドレル周りに旋回し、ヘリカル巻を行う間、マンドレル及びボビンを同一方向に回転する。
図1は、フィラメントワインディング装置を示す一部省略斜視図である。フィラメントワインディング装置は、巻付け装置1と供給部2とを備える。
図2は、図1の巻付け装置を示す拡大斜視図である。巻付け装置1は、機台10を備える。機台10は、長手方向1aに延設された一対の平行な第一ガイドレール部10a,10aを備える。巻付け装置1は、機台10にマンドレル移動台11を備える。マンドレル移動台11は、第一ガイドレール10a,10aに沿って長手方向1aに往復移動可能である。
図3は、ヘリカル巻ヘッド13を示す正面図である。ヘリカル巻ヘッド13は、リング状の複数の補助ガイド13eを備えている。補助ガイド13eは、ガイドリング部15の外側に沿って配置されている。
図4は、開繊ガイドを示す斜視図である。開繊ガイド16は、ヘリカル巻ヘッド13のガイドリング部15の内側に、ガイド孔15a毎に設けられている。開繊ガイド16は、一対の回転自在な開繊ローラ16a,16aを備える。
図5は、巻付け装置を示す一部側面図である。図6は、マンドレル軸方向から見た一部正面図で、(a)はフープ巻ヘッド、(b)はヘリカル巻ヘッドである。
図5及び図6(a)に示す通り、フープ巻ヘッド12は、ボビン12bをマンドレルMの周りに旋回する旋回機構120を備える。旋回機構120は、回転盤12cを備える。回転盤12cは、本体フレーム12aに対して回転自在に支持される。回転盤12cは、本体フレーム12aと同様に挿通部12dを有し、マンドレルMを挿通する。回転盤12cは、マンドレルMを中心に回転する。
図5に示す通り、マンドレル移動台11は、マンドレルMを中心軸周りに回転するための回転機構111を備える。回転機構111は、モーター等からなるマンドレル回転駆動部11aを備える。マンドレル回転駆動部11aは、その回転軸の端部にチャック部11cを有する。チャック部11cは、マンドレル用スピンドルSをスプライン結合等で回転規制に着脱可能である。
図5では、機台10は二点鎖線で示され、その内部構造が実線で示されている。機台10は、マンドレルMを長手方向1aに往復移動するためのマンドレル移動機構101と、フープ巻ヘッド12を長手方向1aに往復移動するためのフープ巻ヘッド移動機構121とを備える。
制御部6は、ボビン回転駆動部12e、マンドレル回転駆動部11a、マンドレル移動駆動部10c及びフープ巻ヘッド移動駆動部10fに接続されている。これにより、制御部6は、予め設定された駆動データ或いは入力される駆動データに基づいて、旋回機構120、回転機構111、マンドレル移動機構101及びフープ巻ヘッド移動機構121を制御する。
図6(a)に示す通り、フープ巻を行う間、ボビン12bは、マンドレルMの周りを正方向60a(図時計回り)に旋回する。フープ巻を行う間、マンドレルMの回転は停止する。
図8〜図15は、フィラメントワインディング装置の製造工程を示す側面図である。
図8(a)に示すように、フィラメントワインディング装置は、受渡装置3を備える。受渡装置3は、受渡ハンド部30を備える。受渡ハンド部30は、受渡スピンドル30cを着脱自在に把持して保持する。受渡ハンド部30は、垂直方向に伸縮自在な伸縮アーム30aを備える。
図10(b)に示すように、フープ巻を行う際、制御部6によって、フープ巻ヘッド12が次のように動作する。フープ巻ヘッド12は、マンドレルMの他端(図右)から一端(図左)へ移動しながら、ボビン12bが旋回する。なお、マンドレル移動台11は停止しているので、マンドレルMは移動及び回転しない。
図14(a)に示すように、フィラメントワインディング装置は、切断装置4を備える。切断装置4は、カッター部40を備える。カッター部40は、伸縮アーム40a及び移動ベース40bを備える。カッター部40は、制御部6によって駆動制御される。
図14(b)に示すように、第1及び第3設置・排出ハンド部51,53が、マンドレル用スピンドルSの両側を把持してマンドレルM2を保持する。その状態で、巻付け後のマンドレルM2を巻付け位置から排出したり、巻付け前のマンドレルM1を巻付け位置から設置可能なよう、マンドレル移動台の側壁部11b,11bが倒れる。
その後、上述した[設置動作](図9(a)〜図10(a))及び[巻付け動作](図10(b)〜図13(b))を行う。ヘッド部12,13から繰り出される繊維束Rは、第2受渡リング32から次のマンドレルM1へと巻き付けられる。従って、第2受渡リング32が、繊維束Rを巻取り後のマンドレルM2からその次の巻取り前のマンドレルM1に受け渡す。
上記の通り、[設置動作]、[巻付け動作]、[切断動作]、[排出動作]及び[受渡し動作](図9〜図15)を繰り返し行うことにより、作業者は殆ど作業することなく、製造ラインを自動化することができる。
図16は、フープ巻ヘッドのボビン旋回及びマンドレル回転のタイミング及び回転方向を示すタイミングチャートである。
10 機台
11 マンドレル移動台
12 フープ巻ヘッド
12b ボビン
13 ヘリカル巻ヘッド
111 回転機構
120 旋回機構
101 マンドレル移動機構
121 フープ巻ヘッド移動機構
6 制御部
1a 長手方向
Mc マンドレルの軸方向
M マンドレル
S マンドレル用スピンドル
R 繊維束
Claims (3)
- フープ巻及びヘリカル巻で繊維束をマンドレルに巻き付けるフィラメントワインディング装置において、
前記フィラメントワインディング装置を制御する制御部と、
前記マンドレルを回転する回転機構と、
前記フープ巻で巻き付けるためのフープ巻ヘッドと、
前記ヘリカル巻で巻き付けるためのヘリカル巻ヘッドとを備え、
前記フープ巻ヘッドは、
前記マンドレルに繊維束を繰り出すボビンと、
前記ボビンを前記マンドレルの周りに旋回する旋回機構とを備え、
前記制御部は、ヘリカル巻を行う間、前記マンドレル及び前記ボビンが同一方向で回転及び旋回するように、前記回転機構及び前記旋回機構を制御することを特徴とするフィラメントワインディング装置。 - 前記マンドレルを移動するマンドレル移動機構と、
前記フープ巻ヘッドを移動するフープ巻ヘッド移動機構とを備え、
前記制御部は、ヘリカル巻を行う間、前記フープ巻ヘッドが前記マンドレルから一定の距離で退避移動するように、前記マンドレル移動機構及び前記フープ巻ヘッド移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のフィラメントワインディング装置。 - フープ巻及びヘリカル巻で繊維束をマンドレルに巻き付けるフィラメントワインディング方法において、
フープ巻を行う間は、前記マンドレルを停止して、前記繊維束が巻き付けられたボビンを前記マンドレル周りに旋回し、ヘリカル巻を行う間、前記マンドレル及び前記ボビンを同一方向に回転することを特徴とするフィラメントワインディング方法。
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