JP2018530489A - 複合材料繰り出し制御に関する受動的張力付与システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年10月13日に出願された米国非仮出願第14/881480号の利益を主張し、その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれている。
本考案は、トウがクリールから複合材プレースメントヘッドに繰り出されるときに、トウの張力を受動的に制御するためのシステムに関する。
1. 張力を制御する高価な双方向サーボ式のテンショナーモーターの排除。
2. すべての配向で動作する能力。
3. クリールを含むヘッドの上にしっかりとパッケージ化される能力。
4. 0.2268kg(1/2ポンド)未満の低い設定点張力で動作する能力。
5. トウの低い張力制御を変化させることからスプール慣性荷重の影響を分離する能力。
Claims (19)
- 複合材プレースメント装置によって供給される複合材料のための受動的張力付与システムであって、スプール軸に装着されたスプール上の材料がダンサーロールから引っ張り出されて表面に適用され、
前記受動的張力付与システムは、
前記スプール軸上のドラッグブレーキと、
前記ドラッグブレーキのためのドラッグブレーキ制御部と、
ばね力を有するリニア滑動路に設けられるダンサーロールと、
前記リニア滑動路に関する前記ばね力を変化させるための制御部と、
前記複合材プレースメント装置の瞬間的な動作特性に基づいて、前記複合材料の張力を制御するために、前記ドラッグブレーキ制御部および前記滑動制御部を連続的に変化させるための制御システムと
を含む、受動的張力付与システム。 - 前記リニア滑動路のためのリニア位置フィードバックデバイスをさらに含み、これにより、前記リニア滑動路に関する滑動力が、前記リニア滑動路の位置に応じて変化させられる、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプールに関する角度位置フィードバックを提供するために前記スプール軸上に装着されているエンコーダーをさらに含み、これにより、前記ドラッグブレーキ制御部は、前記スプールの角度位置の変化に応じて変化させられる、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記リニア滑動路に連結されている空気圧式シリンダーをさらに含み、これにより、前記ダンサーロールのばね力が、前記空気圧式シリンダー内の圧力を変化させることによって調節されることができる、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのばね力を調節するための空気圧式シリンダーをさらに含み、これにより、前記ダンサーロールが、調節可能なばねのように作用する、請求項4に記載の受動的張力付与システム。
- 前記空気圧式シリンダーを含む複動式シリンダーをさらに含む、請求項5に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのためのリニア位置フィードバックデバイスをさらに含み、これにより、前記ダンサーロールのばね力が、前記ダンサーロールのリニア位置に応じて変化させられることができる、請求項4に記載の受動的張力付与システム。
- 前記制御システムのための張力設定点制御部をさらに含み、これにより、前記複合材料にかかる前記張力が、特定の値に設定されることができ、前記ドラッグブレーキによって印加される制動力、および、前記ダンサーロールにかかる前記ばね力が、前記張力設定点制御部にしたがって変化させられる、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 複合材料が前記スプールから給送されるときに、前記スプールの直径を測定するためのスプール直径測定システムをさらに含み、これにより、前記ドラッグブレーキの力が、前記スプールの前記直径に基づいて動的に調節される、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプール軸に連結されており、エンコーダー出力信号を有するロータリーエンコーダーであって、前記エンコーダー出力信号は、前記制御システムに連結される、ロータリーエンコーダーをさらに含み、これにより、前記制御システムは、前記スプールの加速度および前記スプールの慣性を測定し、前記ドラッグブレーキの力は、前記スプールの前記加速度および前記スプールの前記慣性に基づいて動的に調節される、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記制御システムは、前記スプールの回転速度を測定し、これにより、前記ドラッグブレーキによって前記スプール軸に印加される制動力が、前記スプールの前記回転速度に基づいて調節される、請求項10に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのばね力は、前記ダンサーロールのリニア滑動路の位置に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのばね力は、前記スプールの慣性に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのばね力は、前記スプールの加速度に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記ダンサーロールのばね力は、前記張力付与システムが重力ベクトルに対して傾けられているときに、前記ダンサーロールにかかる前記重力ベクトルの変化に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプールは、直径を有しており、前記スプールの前記ドラッグブレーキは、前記スプールの前記直径に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプールは、慣性を有しており、前記スプールの前記ドラッグブレーキは、前記スプールの前記慣性に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプールは、回転速度を有しており、前記スプールの前記ドラッグブレーキは、前記スプールの前記回転速度に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
- 前記スプールは、加速度を有しており、前記スプールの前記ドラッグブレーキは、前記スプールの前記加速度に基づいて動的に調節可能である、請求項1に記載の受動的張力付与システム。
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