JP2021138128A - Automatic fiber bundle arrangement device - Google Patents

Automatic fiber bundle arrangement device Download PDF

Info

Publication number
JP2021138128A
JP2021138128A JP2020160322A JP2020160322A JP2021138128A JP 2021138128 A JP2021138128 A JP 2021138128A JP 2020160322 A JP2020160322 A JP 2020160322A JP 2020160322 A JP2020160322 A JP 2020160322A JP 2021138128 A JP2021138128 A JP 2021138128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide
fiber bundle
support
arrangement
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020160322A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
威 安宅
Akira Ataka
威 安宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsudakoma Corp
Original Assignee
Tsudakoma Corp
Tsudakoma Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsudakoma Corp, Tsudakoma Industrial Co Ltd filed Critical Tsudakoma Corp
Priority to EP21154352.5A priority Critical patent/EP3871862A1/en
Priority to US17/162,940 priority patent/US11459191B2/en
Publication of JP2021138128A publication Critical patent/JP2021138128A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

To provide a configuration for reducing a change of a path length of fiber bundles extending from a guide mechanism to an introduction part upon the arrangement of the fiber bundles, with respect to an automatic fiber bundle arrangement device which includes: an articulated robot moving an arrangement head, as an articulated robot having the arrangement head having an introduction part for introducing a plurality of fiber bundles, and arranging each of the introduced fiber bundles on an arrangement type, and an arm attached with the arrangement head; a head turning mechanism for making the articulated robot change a position of the introduction part relative to the tip of the arm; and a guide mechanism including a plurality of toe guides provided correspondingly with each of the fiber bundle so as to guide the fiber bundles to the arrangement head.SOLUTION: A guide mechanism comprises a position changing mechanism as a position changing mechanism including a support member for supporting toe guides, displacing the toe guides in accordance with a change in a position of an introduction part by a head turning mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、繊維束が巻き付けられた複数のボビンが仕掛けられて各ボビンから繊維束を送り出すように構成された供給装置と、供給装置から供給される各繊維束を導入するための導入部を備えると共に導入された各繊維束の配置型上への配置を行うための配置ヘッドと、配置ヘッドが取り付けられるアームを有する多関節ロボットであって配置のために配置ヘッドを移動させる多関節ロボットとを備え、多関節ロボットが、アームの先端に対する導入部の位置を変更するヘッド旋回機構と、供給装置からの繊維束を配置ヘッドへ向けて案内すべく各繊維束に対応させて設けられた複数のトウガイドを含むガイド機構とを備える自動繊維束配置装置に関する。 The present invention provides a supply device configured to send out fiber bundles from each bobbin in which a plurality of bobbies around which fiber bundles are wound are set, and an introduction unit for introducing each fiber bundle supplied from the supply device. An arrangement head for arranging each fiber bundle on the arrangement type, which is provided and introduced, and an articulated robot having an arm to which the arrangement head is attached and moving the arrangement head for arrangement. An articulated robot is provided with a head swivel mechanism for changing the position of the introduction portion with respect to the tip of the arm, and a plurality of robots corresponding to each fiber bundle to guide the fiber bundle from the supply device toward the placement head. The present invention relates to an automatic fiber bundle arranging device including a guide mechanism including a toe guide.

自動繊維束配置装置として、細幅の繊維束を配置型上に配置するAFP(Automated Fiber Placement)装置が知られている。なお、本出願において、「繊維束」とは、複数本の強化繊維(炭素繊維、ガラス繊維等)の束にマトリックス樹脂を含浸させてテープ状に形成された所謂トウプリプレグのような材料を指す。また、そのAFP装置としては、多関節ロボットを用いて繊維束の配置型上への配置を行うように構成された装置がある。 As an automatic fiber bundle arranging device, an AFP (Automated Faber Placement) device for arranging a narrow fiber bundle on an arrangement mold is known. In the present application, the "fiber bundle" refers to a material such as a so-called tow prepreg formed in a tape shape by impregnating a bundle of a plurality of reinforcing fibers (carbon fiber, glass fiber, etc.) with a matrix resin. .. Further, as the AFP device, there is a device configured to arrange the fiber bundle on the arrangement type by using an articulated robot.

特許文献1には、そのようなAFP装置として、繊維束が巻き付けられたボビンから繊維束を巻き出す(送り出す)ように構成された巻出機構と、前記配置を行うための配置ヘッドとしての貼付ヘッドと、その貼付ヘッド(配置ヘッド)が取り付けられるアームを有する多関節ロボットとを備える装置が開示されている。また、特許文献1には、その従来技術として、多関節ロボットとは別に設けられた巻出機構から送り出された繊維束が多関節ロボット(アーム)の上方を通過するかたちで配置ヘッドまで案内されるように構成された装置が開示されている。その上で、そのAFP装置(多関節ロボット)は、(特許文献1には具体的な説明は無いが、)前記のように繊維束を案内するための構成として、多関節ロボットのアームに取り付けられるかたちで設けられたガイド機構を有している。 In Patent Document 1, as such an AFP device, an unwinding mechanism configured to unwind (send) a fiber bundle from a bobbin around which the fiber bundle is wound, and an attachment as an arrangement head for performing the arrangement. A device comprising a head and an articulated robot having an arm to which the sticking head (arrangement head) is attached is disclosed. Further, in Patent Document 1, as a prior art thereof, a fiber bundle sent out from an unwinding mechanism provided separately from the articulated robot is guided to the arrangement head in a form of passing above the articulated robot (arm). The device configured to be such is disclosed. Then, the AFP device (articulated robot) is attached to the arm of the articulated robot as a configuration for guiding the fiber bundle as described above (although there is no specific description in Patent Document 1). It has a guide mechanism provided in the form of a robot.

また、特許文献2には、同じくAFP装置として、多関節ロボットとしての変位システムと、配置ヘッドとしての繊維貼付ヘッドであって多関節ロボットの末端に取り付けられる繊維貼付ヘッドとを備え、樹脂を含浸させた平らな繊維から成る幅広の帯(繊維束)の前記配置を繊維貼付ヘッド(配置ヘッド)により行うように構成された装置が開示されている。また、特許文献2には、そのAFP装置が多関節ロボットとは別に設けられた繊維格納手段としてのクリール(供給装置)を備え、そのクリールに対し繊維束が巻かれたスプール(ボビン)が複数仕掛けられて複数の繊維束が配置ヘッドへ向けて供給されることが開示されている。その上で、その特許文献2のAFP装置は、供給装置と配置ヘッドとを繋ぐ可撓管が備えられ、繊維束がその可撓管内を通過するかたちで案内されるように構成されている。 Further, Patent Document 2 also includes, as an AFP device, a displacement system as an articulated robot and a fiber-attached head as a placement head, which is attached to the end of the articulated robot, and is impregnated with resin. An apparatus is disclosed in which a wide band (fiber bundle) composed of flat fibers is arranged by a fiber sticking head (arrangement head). Further, in Patent Document 2, the AFP device is provided with a creel (supply device) as a fiber storage means provided separately from the articulated robot, and a plurality of spools (bobbins) in which a fiber bundle is wound around the creel are provided. It is disclosed that a plurality of fiber bundles are set and supplied toward the placement head. On top of that, the AFP device of Patent Document 2 is provided with a flexible tube connecting the supply device and the arrangement head, and is configured so that the fiber bundle is guided through the flexible tube.

特開2019−130914号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-130914 特表2014−511781号公報Japanese Patent Publication No. 2014-511781

ところで、前記のようなAFP装置においては、前記配置は、多関節ロボットにより配置ヘッドを移動させると共に、複雑な形状の配置型上へ繊維束を配置する場合などには、多関節ロボットにおいて配置ヘッドが取り付けられるアームを回動させる、あるいはアームに対し配置ヘッドを回動させるといった配置ヘッドが旋回するような動作(配置ヘッドの旋回動作)が行われることがある。なお、配置ヘッドに供給される繊維束は、配置ヘッドにおける導入部を経て配置ヘッド内に導入されているが、前記のような配置ヘッドの旋回動作が行われるのに伴い、その導入部の位置は、アームの先端に対し相対的に変化する。 By the way, in the AFP device as described above, in the above arrangement, when the arrangement head is moved by the articulated robot and the fiber bundle is arranged on the arrangement type having a complicated shape, the arrangement head is arranged in the articulated robot. An operation (swivel operation of the arrangement head) such that the arrangement head is rotated, such as rotating the arm to which the robot is attached or rotating the arrangement head with respect to the arm, may be performed. The fiber bundle supplied to the arrangement head is introduced into the arrangement head via the introduction part in the arrangement head, but as the rotation operation of the arrangement head is performed as described above, the position of the introduction part is Changes relative to the tip of the arm.

但し、特許文献1のAFP装置では、その繊維束は、その上流側において多関節ロボットのアームに取り付けられたガイド機構により案内されている。そして、そのガイド機構による繊維束を案内する位置は、アームに対し相対的に固定された位置となっている。そのため、前記のように配置ヘッドの旋回動作が行われて導入部の位置が変更されると、ガイド機構から導入部までの間において、繊維束の経路長が急激に変化し、それが前記配置に悪影響を及ぼす虞がある。さらに、前記のような配置ヘッドにおける導入部の変位に伴い、繊維束がアーム等に干渉して損傷を受ける場合がある。したがって、特許文献1のようなガイド機構を用いたガイド構成で繊維束を案内するAFP装置では、配置ヘッドの動作に制限を受ける、すなわち、複雑な形状の配置型に対応できないといった問題がある。 However, in the AFP device of Patent Document 1, the fiber bundle is guided by a guide mechanism attached to the arm of the articulated robot on the upstream side thereof. The position for guiding the fiber bundle by the guide mechanism is a position that is relatively fixed to the arm. Therefore, when the arrangement head is swiveled and the position of the introduction portion is changed as described above, the path length of the fiber bundle suddenly changes between the guide mechanism and the introduction portion, which is the arrangement. May have an adverse effect on. Further, the fiber bundle may interfere with the arm or the like and be damaged due to the displacement of the introduction portion in the arrangement head as described above. Therefore, the AFP device that guides the fiber bundle by the guide configuration using the guide mechanism as in Patent Document 1 has a problem that the operation of the arrangement head is restricted, that is, it cannot correspond to the arrangement type having a complicated shape.

さらに、特許文献2に開示されているような配置ヘッドが複数の繊維束の前記配置を行うように構成されているAFP装置において、特許文献1のようなガイド構成を採用した場合、配置ヘッドに対し複数の繊維束が供給(導入)されることから、前記のような問題がより発生し易くなる。 Further, in an AFP apparatus in which an arrangement head as disclosed in Patent Document 2 is configured to perform the arrangement of a plurality of fiber bundles, when a guide configuration as in Patent Document 1 is adopted, the arrangement head is used. On the other hand, since a plurality of fiber bundles are supplied (introduced), the above-mentioned problems are more likely to occur.

なお、特許文献2のAFP装置では、前記のように繊維束が供給装置と配置ヘッドとを繋ぐ可撓管を通過するかたちで案内されている。したがって、前記配置を行う場合において、配置ヘッドに複雑な動作をさせたとしても、前記のような問題は発生し難い。しかし、そのような可撓管を用いたガイド構成で複数の繊維束を案内する装置では、各繊維束毎に可撓管が設けられることから、そのガイド構成が複雑なものとなってしまう。また、その構成の場合、前述のような繊維束が通過することにより可撓管内部に汚れや詰まり等が生じるため、可撓管内のメンテナンス作業を定期的に行う必要がある。そして、前記のようなメンテナンス作業は、各繊維束毎に設けられた可撓管毎に個別に行わなければならず、多大な労力と時間を要するという問題を有している。 In the AFP device of Patent Document 2, as described above, the fiber bundle is guided through the flexible tube connecting the supply device and the arrangement head. Therefore, in the case of performing the above-mentioned arrangement, even if the arrangement head is made to perform a complicated operation, the above-mentioned problem is unlikely to occur. However, in a device that guides a plurality of fiber bundles with a guide configuration using such a flexible tube, the flexible tube is provided for each fiber bundle, so that the guide configuration becomes complicated. Further, in the case of the configuration, since the inside of the flexible pipe becomes dirty or clogged due to the passage of the fiber bundle as described above, it is necessary to perform maintenance work in the flexible pipe on a regular basis. Further, the maintenance work as described above has to be performed individually for each flexible tube provided for each fiber bundle, which has a problem that a great deal of labor and time are required.

以上のような実情を鑑み、本発明は、供給装置からの複数の繊維束を配置ヘッドへ向けて案内するガイド機構を備える自動繊維束配置配置において、複数の繊維束を配置型上に配置する上で、前述ような問題が発生することが無いガイド機構の構成を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention arranges a plurality of fiber bundles on the arrangement mold in an automatic fiber bundle arrangement arrangement including a guide mechanism for guiding a plurality of fiber bundles from the supply device toward the arrangement head. In the above, it is an object of the present invention to provide the structure of the guide mechanism which does not cause the above-mentioned problem.

本発明は、繊維束が巻き付けられた複数のボビンが仕掛けられて各ボビンから繊維束を送り出すように構成された供給装置と、供給装置から供給される各繊維束を導入するための導入部を備えると共に導入された各繊維束の配置型上への配置を行うための配置ヘッドと、配置ヘッドが取り付けられるアームを有する多関節ロボットであって配置のために配置ヘッドを移動させる多関節ロボットとを備え、多関節ロボットが、アームの先端に対する導入部の位置を変更するヘッド旋回機構と、供給装置からの繊維束を配置ヘッドへ向けて案内すべく各繊維束に対応させて設けられた複数のトウガイドを含むガイド機構とを備える自動繊維束配置装置を前提とする。 The present invention provides a supply device configured to send out fiber bundles from each bobbin in which a plurality of bobbies around which fiber bundles are wound are set, and an introduction unit for introducing each fiber bundle supplied from the supply device. An arrangement head for arranging each fiber bundle on the arrangement type, which is provided and introduced, and an articulated robot having an arm to which the arrangement head is attached and moving the arrangement head for arrangement. An articulated robot is provided with a head swivel mechanism for changing the position of the introduction portion with respect to the tip of the arm, and a plurality of robots corresponding to each fiber bundle to guide the fiber bundle from the supply device toward the placement head. It is assumed that an automatic fiber bundle arranging device including a guide mechanism including a toe guide is provided.

そして、本発明は、その前提とする自動繊維束配置装置において、前記ガイド機構が、トウガイドを支持する支持部材を含む位置変更機構であって、ヘッド旋回機構による導入部の位置の変更に応じてトウガイドを変位させる位置変更機構を備える、ことを特徴とする。 Further, in the automatic fiber bundle arranging device that is the premise of the present invention, the guide mechanism is a position changing mechanism including a support member that supports the toe guide, and responds to a change in the position of the introduction portion by the head turning mechanism. It is characterized in that it is provided with a position changing mechanism that displaces the toe guide.

但し、ここで言う「ヘッド旋回機構」とは、多関節ロボットにおけるアームをその中心軸線周りに回動させる機構、アームの先端で配置ヘッドを支持された状態とすべくアームと配置ヘッドとの間に介装される機構であって配置ヘッドをその支持の軸線周りに回動させる機構、あるいは、同じくアームと配置ヘッドとの間に介装される機構であって配置ヘッドをアームの延在方向に揺動させる機構等、アームの先端側において配置ヘッドに旋回するような動作を与える機構である。なお、配置ヘッドが前記のような旋回動作を行うことで、その配置ヘッドにおける繊維束の導入部は、その位置がアームの先端に対し変更されるように変位する。 However, the "head swivel mechanism" referred to here is a mechanism for rotating the arm in an articulated robot around its central axis, and between the arm and the placement head so that the placement head is supported by the tip of the arm. A mechanism that rotates the placement head around the axis of its support, or a mechanism that is also placed between the arm and the placement head and causes the placement head to extend in the extending direction of the arm. It is a mechanism that gives an operation such as turning to the arrangement head on the tip side of the arm, such as a mechanism that swings the robot. When the arrangement head performs the swivel operation as described above, the introduction portion of the fiber bundle in the arrangement head is displaced so that its position is changed with respect to the tip of the arm.

また、そのような本発明による自動繊維束配置装置において、位置変更機構を、アクチュエータを駆動源として前記支持部材における少なくとも前記トウガイドを支持する部分を変位させる変位機構を備えるように構成しても良い。さらに、変位機構は、支持部材をアームの延在方向に揺動させる縦揺動機構であっても良い。 Further, in such an automatic fiber bundle arranging device according to the present invention, the position changing mechanism may be configured to include a displacement mechanism that displaces at least a portion of the support member that supports the toe guide by using an actuator as a drive source. good. Further, the displacement mechanism may be a vertical swing mechanism that swings the support member in the extending direction of the arm.

本発明による自動繊維束配置装置においては、ガイド機構が、支持部材に支持されるトウガイドをヘッド旋回機構による導入部の位置の変更に応じて変位させるための位置変更機構を備えている。それにより、前述のような導入部の変位が行われたとしても、繊維束の経路長の変化を軽減することができる。 In the automatic fiber bundle arranging device according to the present invention, the guide mechanism includes a position changing mechanism for displacementing the toe guide supported by the support member in response to the change in the position of the introduction portion by the head turning mechanism. As a result, even if the introduction portion is displaced as described above, the change in the path length of the fiber bundle can be reduced.

より詳しくは、本発明による自動繊維束配置装置においては、ガイド機構は、トウガイドが前記した位置変更機構を介して変位されるように構成されている。そして、そのようなガイド機構の構成によれば、旋回機構による配置ヘッドの旋回に伴って導入部の位置がアームの先端に対し変化したとしても、位置変更機構によってトウガイドが変位されることで、トウガイドから導入部に至る繊維束の経路長の変化を軽減することができる。それにより、その経路長の変化に起因する前記配置への悪影響が可及的に除外される。 More specifically, in the automatic fiber bundle arranging device according to the present invention, the guide mechanism is configured so that the toe guide is displaced via the above-mentioned position changing mechanism. Then, according to the configuration of such a guide mechanism, even if the position of the introduction portion changes with respect to the tip of the arm due to the rotation of the arrangement head by the rotation mechanism, the toe guide is displaced by the position change mechanism. , It is possible to reduce the change in the path length of the fiber bundle from the toe guide to the introduction part. Thereby, the adverse effect on the arrangement due to the change in the path length is excluded as much as possible.

しかも、そのようなガイド機構によれば、その導入部の変位に伴ってトウガイドが変位することで、繊維束が多関節ロボットのアーム等に干渉し難くなる。したがって、その構成によれば、従来技術のような繊維束を案内する可撓管を設けること無く、配置ヘッドに回動等の旋回動作を行わせることができる。 Moreover, according to such a guide mechanism, the toe guide is displaced according to the displacement of the introduction portion, so that the fiber bundle is less likely to interfere with the arm or the like of the articulated robot. Therefore, according to the configuration, it is possible to cause the arrangement head to perform a turning operation such as rotation without providing a flexible tube for guiding the fiber bundle as in the prior art.

以上により、本発明の自動繊維束配置装置によれば、複雑な形状の配置型に対しても安定して前記配置を行うことが可能となり、さらには、繊維束のガイド構成を複雑化すると共にメンテナンス作業に多大な労力を要するような構成となることを避けることもできる。 As described above, according to the automatic fiber bundle arrangement device of the present invention, it is possible to stably perform the arrangement even for an arrangement type having a complicated shape, and further, the guide configuration of the fiber bundle is complicated. It is also possible to avoid a configuration that requires a great deal of labor for maintenance work.

また、前記した位置変更機構を、アクチュエータを駆動源とする変位機構を備え、支持部材におけるトウガイドを支持する部分を積極的に変位させるようなものとすることで、配置ヘッドの旋回動作に応じた前記部分の変位を、より確実に行わせることができる。それにより、前記のような効果がより確実にされる。 Further, the above-mentioned position changing mechanism is provided with a displacement mechanism using an actuator as a drive source, and the portion of the support member that supports the toe guide is positively displaced so as to respond to the turning operation of the arrangement head. The displacement of the said portion can be performed more reliably. Thereby, the above-mentioned effect is more surely ensured.

さらに、前記の位置変更機構における変位機構を、支持部材がアームの延在方向に積極的に揺動されるように構成された縦揺動機構とすることで、その変位機構を比較的に簡単な構成のものとすることができる。詳しくは、前記のようにトウガイドを変位させる構成としては、支持部材におけるトウガイドを支持する部分が直線的に変位するように変位機構を構成することも考えられる。それに対し、その変位機構を前記したように支持部材を揺動するような構成とすれば、トウガイドを直線的に変位させるように構成された変位機構と比べ、その変位機構を比較的に簡単な構成のものとすることができる。したがって、そのようにトウガイドを変位させるガイド構成が比較的に簡単なもので実現できることで、自動繊維束配置装置の構成が複雑化することを避けることができる。 Further, the displacement mechanism in the position changing mechanism is a vertical swing mechanism configured so that the support member is positively swung in the extending direction of the arm, so that the displacement mechanism is relatively simple. It can be configured like this. More specifically, as a configuration for displace the toe guide as described above, it is conceivable to configure a displacement mechanism so that the portion of the support member that supports the toe guide is displaced linearly. On the other hand, if the displacement mechanism is configured to swing the support member as described above, the displacement mechanism is relatively simple as compared with the displacement mechanism configured to linearly displace the toe guide. It can be configured like this. Therefore, since the guide configuration for displacementing the toe guide can be realized with a relatively simple one, it is possible to avoid complicating the configuration of the automatic fiber bundle arranging device.

本発明による自動繊維束配置装置の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the automatic fiber bundle arrangement apparatus by this invention. 本発明による自動繊維束配置装置のガイド機構周りを示す斜視図である。It is a perspective view which shows around the guide mechanism of the automatic fiber bundle arrangement apparatus by this invention. 図1で示すガイド機構の平面図である。It is a top view of the guide mechanism shown in FIG. 図1で示すガイド機構の側面図である。It is a side view of the guide mechanism shown in FIG.

以下では、図1〜図4に基づき、本発明による自動繊維束配置装置の一実施例について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the automatic fiber bundle arranging device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1に示すように、自動繊維束配置装置1は、繊維束2が巻き付けられたボビン3が仕掛けられた供給装置4と、その供給装置4から供給された繊維束2の配置型5上への配置を行うための配置ヘッド6と、前記配置のために配置ヘッド6を移動させる多関節ロボット7とを備えている。なお、本実施例においては、自動繊維束配置装置1は、16本の繊維束2の前記配置が同時に行えるように構成されている。したがって、供給装置4には、図では手前側の4個のみが示されているが、16個のボビン3が仕掛けられている。 As shown in FIG. 1, the automatic fiber bundle arranging device 1 is placed on the supply device 4 on which the bobbin 3 around which the fiber bundle 2 is wound is set, and the arrangement type 5 of the fiber bundle 2 supplied from the supply device 4. It is provided with an arrangement head 6 for arranging the above and an articulated robot 7 for moving the arrangement head 6 for the arrangement. In this embodiment, the automatic fiber bundle arrangement device 1 is configured so that the arrangement of 16 fiber bundles 2 can be performed at the same time. Therefore, although only the four bobbins on the front side are shown in the figure, the supply device 4 is provided with 16 bobbins 3.

また、供給装置4は、各ボビン3から引き出された繊維束2を多関節ロボット7側へ向けて案内するガイド部9を備えている。そのガイド部9は、各繊維束2を個別に案内するために繊維束2毎に設けられたガイド部材(図示略)を備え、そのガイド部材により各繊維束2を多関節ロボット7よりも高い位置で案内するように構成されている。なお、その供給装置4において、各ボビン3とガイド部9との間の繊維束2の経路中には、各繊維束2の張力を調整するための構成として、各繊維束2に共通のダンサロール8を備えている。その構成により、各繊維束2は、ボビン3とガイド部9との間で適当な張力に調整され、適当な張力状態で多関節ロボット7側へ引き出される。 Further, the supply device 4 includes a guide unit 9 that guides the fiber bundle 2 drawn from each bobbin 3 toward the articulated robot 7. The guide portion 9 includes a guide member (not shown) provided for each fiber bundle 2 to guide each fiber bundle 2 individually, and the guide member makes each fiber bundle 2 higher than the articulated robot 7. It is configured to guide you by position. In the supply device 4, a dancer common to each fiber bundle 2 is used as a configuration for adjusting the tension of each fiber bundle 2 in the path of the fiber bundle 2 between each bobbin 3 and the guide portion 9. It has a roll 8. According to the configuration, each fiber bundle 2 is adjusted to an appropriate tension between the bobbin 3 and the guide portion 9, and is pulled out to the articulated robot 7 side in an appropriate tension state.

また、図1に示すように、多関節ロボット7には、前記のようにガイド部9で案内された各繊維束2を案内するためのガイド機構20が取り付けられている。そのガイド機構20は、多関節ロボット7における先端側のアーム7a(関節部7bよりも先端側の部分)に取り付けられている。また、ガイド機構20は、各繊維束2を個別に案内するために繊維束2毎に設けられたトウガイドを備えており、各トウガイドが支持部材24により支持される構成となっている。そして、そのガイド機構20は、支持部材24がアーム7aの上方において上方へ向けて延びると共に、支持部材24の先端側で各繊維束2を案内するように設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, the articulated robot 7 is provided with a guide mechanism 20 for guiding each fiber bundle 2 guided by the guide unit 9 as described above. The guide mechanism 20 is attached to an arm 7a (a portion on the tip side of the joint portion 7b) on the tip side of the articulated robot 7. Further, the guide mechanism 20 includes toe guides provided for each fiber bundle 2 in order to guide each fiber bundle 2 individually, and each toe guide is supported by the support member 24. The guide mechanism 20 is provided so that the support member 24 extends upward above the arm 7a and guides each fiber bundle 2 on the tip end side of the support member 24.

したがって、その自動繊維束配置装置1において、各ボビン3から引き出された繊維束2は、上下方向に関し多関節ロボット7よりも高い位置で供給装置4(ガイド部9)から引き出された後、多関節ロボット7の上方を通過するかたちでガイド機構20に至っている。そして、各繊維束2は、ガイド機構20に案内させるかたちで転向され、多関節ロボット7におけるアーム7aの先端に取り付けられた配置ヘッド6に導かれている。 Therefore, in the automatic fiber bundle arranging device 1, the fiber bundles 2 pulled out from each bobbin 3 are pulled out from the supply device 4 (guide portion 9) at a position higher than that of the articulated robot 7 in the vertical direction, and then many. The guide mechanism 20 is reached by passing above the joint robot 7. Then, each fiber bundle 2 is turned so as to be guided by the guide mechanism 20, and is guided to the arrangement head 6 attached to the tip of the arm 7a in the articulated robot 7.

そして、そのように配置ヘッド6へ向けて導かれた各繊維束2は、配置ヘッド6の内部へ導入され、配置型5上に配置される。したがって、配置ヘッド6は、各繊維束2を内部へ導入するための導入部6aを、繊維束2毎に設けられるかたちで有している。 Then, each fiber bundle 2 thus guided toward the arrangement head 6 is introduced into the arrangement head 6 and arranged on the arrangement mold 5. Therefore, the arrangement head 6 has an introduction portion 6a for introducing each fiber bundle 2 into the inside in a form provided for each fiber bundle 2.

なお、本実施例では、配置ヘッド6は、本発明で言うヘッド旋回機構としての回動機構10を介して、多関節ロボット7におけるアーム7aに取り付けられている。その回動機構10は、回転駆動される回動部10aを有しており、配置ヘッド6は、その回動部10aに対し取り付けられる。それにより、配置ヘッド6は、多関節ロボット7の先端側において、回動機構10により旋回駆動されるように設けられている。 In this embodiment, the arrangement head 6 is attached to the arm 7a of the articulated robot 7 via a rotation mechanism 10 as a head rotation mechanism referred to in the present invention. The rotation mechanism 10 has a rotation portion 10a that is driven to rotate, and the arrangement head 6 is attached to the rotation portion 10a. As a result, the arrangement head 6 is provided so as to be rotationally driven by the rotating mechanism 10 on the tip end side of the articulated robot 7.

以上のように構成された自動繊維束配置装置1において、ガイド機構20は、トウガイドを支持する支持部材24及びその支持部材24を支持する支持機構を含み、その支持機構が支持部材24を自動繊維束配置装置1の幅方向に変位可能とするように構成されている。また、その支持機構は、本実施例では、支持部材24を積極的に変位させるための駆動機構であって駆動モータを駆動源とする駆動機構を備えるように構成されている。その上で、本実施例のガイド機構20は、本発明における変位機構としての縦揺動機構を備えており、支持部材24は、その縦揺動機構においてガイド機構20に支持されている。そのようなガイド機構20の構成について、図2〜4に基づいて以下に詳述する。 In the automatic fiber bundle arranging device 1 configured as described above, the guide mechanism 20 includes a support member 24 that supports the toe guide and a support mechanism that supports the support member 24, and the support mechanism automatically supports the support member 24. It is configured to be displaceable in the width direction of the fiber bundle arranging device 1. Further, in the present embodiment, the support mechanism is a drive mechanism for positively displaces the support member 24, and is configured to include a drive mechanism using a drive motor as a drive source. On top of that, the guide mechanism 20 of the present embodiment includes a vertical swing mechanism as a displacement mechanism in the present invention, and the support member 24 is supported by the guide mechanism 20 in the vertical swing mechanism. The configuration of such a guide mechanism 20 will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 4.

前述のように本実施例の自動繊維束配置装置1は、16本の繊維束2の配置が可能であるように構成されている。そこで、その自動繊維束配置装置1は、各繊維束2に対応させた16個のトウガイド22を備えている。そして、その各トウガイド22は、本実施例では、鍔部を有する中空円筒状の部材で構成されている。その上で、その16個のトウガイド22は、支持部材24によって支持されている。 As described above, the automatic fiber bundle arranging device 1 of the present embodiment is configured so that 16 fiber bundles 2 can be arranged. Therefore, the automatic fiber bundle arranging device 1 includes 16 toe guides 22 corresponding to each fiber bundle 2. In this embodiment, each toe guide 22 is composed of a hollow cylindrical member having a collar portion. On top of that, the 16 toe guides 22 are supported by the support member 24.

支持部材24は、一対の側板24a、24aを主体として構成されている。その支持部材24について、より詳しくは、各側板24aは、板状の部材であり、板厚方向に見て長辺方向の寸法が短辺方向の寸法に比べ十分に大きい長方形状を成すように形成された部材である。そして、支持部材24において、その一対の側板24a、24aは、板面を対向させるかたちで離間して設けられている。 The support member 24 is mainly composed of a pair of side plates 24a and 24a. More specifically, each side plate 24a is a plate-shaped member, and has a rectangular shape in which the dimension in the long side direction is sufficiently larger than the dimension in the short side direction when viewed in the plate thickness direction. It is a formed member. In the support member 24, the pair of side plates 24a and 24a are provided so as to face each other and are separated from each other.

さらに、支持部材24は、両側板24a、24aに架設されるかたちで設けられた支軸24bを有している。言い換えれば、一対の側板24a、24aは、その支軸24bによって連結されている。その支軸24bは、トウガイド22を支持するための軸であって、側板24aの前記長辺方向(=側板24aの長手方向)における一端側において、4本設けられている。そして、16個のトウガイド22は、その4個ずつが各支軸24bに支持されるかたちで設けられている。なお、支軸24bによるトウガイド22の支持は、中空円筒状のトウガイド22の孔に支軸24bが挿通されるかたちで行われており、各トウガイド22は、支軸24bに対し回転可能となっている。 Further, the support member 24 has a support shaft 24b provided so as to be erected on both side plates 24a and 24a. In other words, the pair of side plates 24a, 24a are connected by their support shafts 24b. Four support shafts 24b are provided on one end side of the side plate 24a in the long side direction (= longitudinal direction of the side plate 24a), which is a shaft for supporting the toe guide 22. The 16 toe guides 22 are provided so that four of them are supported by each support shaft 24b. The tow guide 22 is supported by the support shaft 24b by inserting the support shaft 24b into the hole of the hollow cylindrical toe guide 22, and each toe guide 22 can rotate with respect to the support shaft 24b. It has become.

因みに、図示の例では、支持部材24は、両側板24a、24aを連結する補強部材24cも有している。その補強部材24cは、側板24aの長手方向における中間部付近に架設されるかたちで、両側板24a、24aを連結している。 Incidentally, in the illustrated example, the support member 24 also has a reinforcing member 24c that connects the side plates 24a and 24a. The reinforcing member 24c connects the side plates 24a and 24a so as to be erected in the vicinity of the intermediate portion in the longitudinal direction of the side plate 24a.

その上で、その支持部材24は、多関節ロボット7のアーム7aに取り付けられた支持機構26に対し支持されている。但し、本実施例のガイド機構20(支持機構26)は、支持部材24をアーム7aの延在方向に揺動させる縦揺動機構50(詳細は後述)を有している。そして、支持部材24は、その縦揺動機構50を介して支持機構26に支持されている。そこで、支持部材24は、側板24aの長手方向における他端側において、両側板24a、24a間に縦揺動機構50が位置するかたちで、縦揺動機構50に対し取り付けられている。 On top of that, the support member 24 is supported by a support mechanism 26 attached to the arm 7a of the articulated robot 7. However, the guide mechanism 20 (support mechanism 26) of this embodiment has a vertical swing mechanism 50 (details will be described later) that swings the support member 24 in the extending direction of the arm 7a. The support member 24 is supported by the support mechanism 26 via the vertical swing mechanism 50. Therefore, the support member 24 is attached to the vertical rocking mechanism 50 so that the vertical rocking mechanism 50 is located between the side plates 24a and 24a on the other end side of the side plate 24a in the longitudinal direction.

そのように支持部材24を支持する支持機構26について、本実施例では、その支持機構26は、支持部材24を支持すると共に駆動モータ31を駆動源として支持部材24を積極的に変位させる駆動機構30、及びその駆動機構30をアーム7aに対し支持するガイド支持構造40を備えている。また、その駆動機構30は、ガイド支持構造40を介してアーム7aに対し支持されるレール部材32と、そのレール部材32上を変位する可動部材であって支持部材24が取り付けられる可動部材33と、レール部材32上で可動部材33を変位させるための駆動手段34とで構成されている。 Regarding the support mechanism 26 that supports the support member 24 in this way, in this embodiment, the support mechanism 26 supports the support member 24 and actively displaces the support member 24 using the drive motor 31 as a drive source. A guide support structure 40 that supports the 30 and its drive mechanism 30 with respect to the arm 7a is provided. Further, the drive mechanism 30 includes a rail member 32 that is supported with respect to the arm 7a via the guide support structure 40, and a movable member 33 that is a movable member that is displaced on the rail member 32 and to which the support member 24 is attached. , It is composed of a driving means 34 for displacing the movable member 33 on the rail member 32.

その駆動機構30の各構成要素について、より詳しくは、レール部材32は、ベースとなる板状のベース部32aを主体として構成されている。但し、そのベース部32aは、その板厚方向に見て、2/3円程度の円弧状に形成されている。また、そのベース部32aは、その内径がその内側に多関節ロボット7のアーム7aを配置可能であるような大きさに形成されている。 More specifically, with respect to each component of the drive mechanism 30, the rail member 32 is mainly composed of a plate-shaped base portion 32a as a base. However, the base portion 32a is formed in an arc shape of about 2/3 circle when viewed in the plate thickness direction. Further, the base portion 32a is formed so that the inner diameter thereof is such that the arm 7a of the articulated robot 7 can be arranged inside the base portion 32a.

また、レール部材32は、可動部材33の変位を案内するためのガイドレール32b、及び駆動手段34の一部として機能するラック32cを有している。それらのうち、ガイドレール32bは、断面形状が略矩形状であって、ベース部32aにおける板厚方向における一方の端面である表面上で延在するように設けられたレール状の部分である。但し、そのガイドレール32bは、ベース部32aの周縁に沿って延在するように円弧状に形成されている。そして、そのガイドレール32bは、前記表面上において、ベース部32aの外周縁側に位置すると共に、ベース部32aの円弧方向の範囲に亘って延在するように設けられている。 Further, the rail member 32 has a guide rail 32b for guiding the displacement of the movable member 33, and a rack 32c that functions as a part of the driving means 34. Among them, the guide rail 32b is a rail-shaped portion having a substantially rectangular cross-sectional shape and extending on the surface which is one end face in the plate thickness direction of the base portion 32a. However, the guide rail 32b is formed in an arc shape so as to extend along the peripheral edge of the base portion 32a. The guide rail 32b is provided on the surface of the base portion 32a so as to be located on the outer peripheral edge side of the base portion 32a and extend over a range in the arc direction of the base portion 32a.

また、ラック32cは、ピニオンと噛み合う歯が形成された所謂ラックであって、ガイドレール32bと同じく、ベース部32aにおける前記表面上で延在するように設けられている。また、そのラック32cも、ガイドレール32bと同じく、ベース部32aの周縁に沿って延在するように円弧状に形成されている。但し、そのラック32cは、前記歯が円弧の内側を向くように形成されている。そして、そのラック32cは、前記表面上において、ガイドレール32bと離間してベース部32aの内周縁側に位置すると共に、ベース部32aの円弧方向の範囲に亘って延在するように設けられている。 Further, the rack 32c is a so-called rack in which teeth that mesh with the pinion are formed, and is provided so as to extend on the surface of the base portion 32a like the guide rail 32b. Further, the rack 32c is also formed in an arc shape so as to extend along the peripheral edge of the base portion 32a, like the guide rail 32b. However, the rack 32c is formed so that the teeth face the inside of the arc. The rack 32c is provided on the surface of the base portion 32a so as to be located on the inner peripheral edge side of the base portion 32a apart from the guide rail 32b and extend over a range in the arc direction of the base portion 32a. There is.

可動部材33は、その可動部材33の主体であって支持部材24を支持する支持体33aと、その支持体33aのレール部材32上での変位を案内すべくレール部材32のガイドレール32bと係合する係合部材33bとで構成されている。また、そのように支持体33a(可動部材33)を変位させるための駆動手段34は、前記のように駆動モータ31を駆動源としており、その駆動モータ31は、支持体33aに支持されている。それらの構成について、詳しくは、以下の通りである。 The movable member 33 engages with the support 33a, which is the main body of the movable member 33 and supports the support member 24, and the guide rail 32b of the rail member 32 in order to guide the displacement of the support 33a on the rail member 32. It is composed of a matching engaging member 33b. Further, the drive means 34 for displacing the support 33a (movable member 33) in this way uses the drive motor 31 as a drive source as described above, and the drive motor 31 is supported by the support 33a. .. The details of these configurations are as follows.

支持体33aは、板状の部材であり、その板厚方向に見て長方形状を成す(その板厚方向における両板面が長方形状を成す)部材である。但し、その支持体33aは、その両板面の長辺方向の寸法がレール部材32におけるガイドレール32bとラック32cとの間隔よりも十分に大きい寸法(その間隔の2倍程度の寸法)であるように形成されている。 The support 33a is a plate-shaped member, and is a member having a rectangular shape when viewed in the plate thickness direction (both plate surfaces in the plate thickness direction form a rectangular shape). However, the support 33a has a dimension in the long side direction of both plate surfaces sufficiently larger than the distance between the guide rail 32b and the rack 32c in the rail member 32 (a dimension about twice the distance). It is formed like this.

また、係合部材33bは、厚みのある板状に形成されたブロック状の部材である。その係合部材33bは、その厚さ方向を支持体33aの板厚方向に一致させる向きで支持体33aに取り付けられるものであり、その厚さ方向における両端面の一方が取付面となっている。 Further, the engaging member 33b is a block-shaped member formed in a thick plate shape. The engaging member 33b is attached to the support 33a in a direction in which the thickness direction coincides with the plate thickness direction of the support 33a, and one of both end faces in the thickness direction is an attachment surface. ..

また、係合部材33bは、その前記両端面のうちの他方の端面に開口すると共に、その他方の端面の長辺方向における両側の面にも開口するように形成された案内溝33b1を有している。但し、その案内溝33b1は、レール部材32におけるガイドレール32bと同じ曲率で円弧を成すように形成されている。また、その案内溝33b1は、ガイドレール32bが係合し得るような大きさに形成されている。すなわち、その案内溝33b1は、その溝幅がガイドレール32bの幅と略一致する(僅かに大きい)ような大きさに形成されている。なお、その案内溝33b1の深さ寸法は、ガイドレール32bの高さ寸法よりも小さく、図示の例では半分程度となっている。 Further, the engaging member 33b has a guide groove 33b1 formed so as to open to the other end face of the both end faces and also to open both sides in the long side direction of the other end face. ing. However, the guide groove 33b1 is formed so as to form an arc with the same curvature as the guide rail 32b in the rail member 32. Further, the guide groove 33b1 is formed in a size so that the guide rail 32b can be engaged with the guide rail 33b1. That is, the guide groove 33b1 is formed to have a size such that the groove width substantially matches (slightly large) the width of the guide rail 32b. The depth dimension of the guide groove 33b1 is smaller than the height dimension of the guide rail 32b, which is about half in the illustrated example.

その上で、係合部材33bは、支持体33aにおける前記両板面のうちの一方の板面に対し、その前記取付面を当接させた状態で、ネジ部材等により取り付けられる。但し、その取り付けについては、係合部材33bが支持体33aの前記板面の長辺方向(=支持体33aの長辺方向)における中間部付近に位置すると共に、係合部材33bの前記取付面の長辺方向と支持体33aの前記板面の短辺方向とを一致させた状態で、その取り付けが行われている。 Then, the engaging member 33b is attached by a screw member or the like in a state where the mounting surface is in contact with one of the two plate surfaces of the support 33a. However, regarding the mounting thereof, the engaging member 33b is located near the intermediate portion in the long side direction of the plate surface of the support 33a (= the long side direction of the support 33a), and the mounting surface of the engaging member 33b. The attachment is performed in a state where the long side direction of the support 33a and the short side direction of the plate surface of the support 33a are aligned with each other.

駆動手段34は、駆動源である駆動モータ31と、その駆動モータ31の出力軸に取り付けられたピニオン31aと、そのピニオン31aと噛合するラック32cとで構成されている。すなわち、前記したレール部材32に設けられるラック32cは、駆動手段34の一部としても機能する。 The drive means 34 is composed of a drive motor 31 which is a drive source, a pinion 31a attached to an output shaft of the drive motor 31, and a rack 32c that meshes with the pinion 31a. That is, the rack 32c provided on the rail member 32 also functions as a part of the drive means 34.

その駆動手段34において、駆動モータ31は、前記のように支持体33aに支持されるかたちで設けられており、支持体33aにおける前記両板面のうちの他方の板面に対し、ネジ部材等により取り付けられている。なお、その取り付けは、駆動モータ31の出力軸の軸線方向を支持体33aの板厚方向に一致させるかたちで行われている。そこで、支持体33aには、その駆動モータ31が取り付けられる位置における出力軸に対応する部分に、出力軸の通過を許容する貫通孔が形成されている。但し、その取り付け位置は、同じく支持体33aに取り付けられる係合部材33bとの位置関係において、支持体33aの長辺方向に関し係合部材33bにおける円弧状の案内溝33b1の内周側の位置であって、駆動モータ31の出力軸と係合部材33bの案内溝33b1との間隔がレール部材32におけるガイドレール32bとラック32cとの間隔と略同じになるような位置に設定されている。 In the drive means 34, the drive motor 31 is provided so as to be supported by the support 33a as described above, and a screw member or the like is provided with respect to the other plate surface of the two plate surfaces of the support 33a. Is attached by. The mounting is performed so that the axial direction of the output shaft of the drive motor 31 coincides with the plate thickness direction of the support 33a. Therefore, the support 33a is formed with a through hole that allows the output shaft to pass through the portion corresponding to the output shaft at the position where the drive motor 31 is attached. However, the mounting position is the position on the inner peripheral side of the arc-shaped guide groove 33b1 in the engaging member 33b with respect to the long side direction of the support 33a in the positional relationship with the engaging member 33b which is also mounted on the support 33a. Therefore, the distance between the output shaft of the drive motor 31 and the guide groove 33b1 of the engaging member 33b is set to be substantially the same as the distance between the guide rail 32b and the rack 32c in the rail member 32.

その上で、前記のように支持体33aに駆動モータ31が取り付けられた状態において、駆動モータ31の出力軸は、支持体33aを貫通し、その先端部が支持体33aの前記一方の板面側に位置する状態となっている。その上で、その出力軸の先端部には、ピニオン31aが取り付けられている。なお、前記のようにピニオン31aは、レール部材32のラック32cに噛合される。したがって、支持体33aに対する駆動モータ31の取り付け位置は、支持体33aに取り付けられた係合部材33bがレール部材32のガイドレール32bと係合した状態で、駆動モータ31に取り付けられたピニオン31aとラック32cとが噛合するような位置となっている。 Then, in the state where the drive motor 31 is attached to the support 33a as described above, the output shaft of the drive motor 31 penetrates the support 33a, and the tip end portion thereof is the one plate surface of the support 33a. It is in a state of being located on the side. On top of that, a pinion 31a is attached to the tip of the output shaft. As described above, the pinion 31a is meshed with the rack 32c of the rail member 32. Therefore, the mounting position of the drive motor 31 with respect to the support 33a is the pinion 31a mounted on the drive motor 31 in a state where the engaging member 33b mounted on the support 33a is engaged with the guide rail 32b of the rail member 32. The position is such that the rack 32c and the rack 32c mesh with each other.

そして、そのような各構成要素を備えた駆動機構30は、可動部材33における係合部材33bをその案内溝33b1においてレール部材32におけるガイドレール32bに係合させるかたちで、可動部材33とレール部材32とが組み合わされた構成となっている。なお、そのように係合部材33bとガイドレール32bとを係合させた状態では、駆動手段34における駆動モータ31は、支持体33aに対し前記のような位置で取り付けられていることから、レール部材32に対しガイドレール32bよりもラック32c側に位置する状態となる。そして、その状態において、駆動機構30は、駆動モータ31に取り付けられたピニオン31aとレール部材32のラック32cとが噛合した状態となっている。 Then, the drive mechanism 30 provided with each of such components engages the engaging member 33b in the movable member 33 with the guide rail 32b in the rail member 32 in the guide groove 33b1, and the movable member 33 and the rail member. It has a configuration in which 32 and 32 are combined. In the state where the engaging member 33b and the guide rail 32b are engaged with each other in this way, the drive motor 31 in the driving means 34 is attached to the support 33a at the above-mentioned position. The member 32 is located closer to the rack 32c than the guide rail 32b. In that state, the drive mechanism 30 is in a state in which the pinion 31a attached to the drive motor 31 and the rack 32c of the rail member 32 are in mesh with each other.

その上で、駆動機構30は、前述のようにガイド支持構造40を介して多関節ロボット7のアーム7aに対し支持されている。そのガイド支持構造40は、一対の支持バー40a、40aにより駆動機構30を支持するように構成されている。その各支持バー40aは、本実施例では、角柱状の部材となっている。 On top of that, the drive mechanism 30 is supported by the arm 7a of the articulated robot 7 via the guide support structure 40 as described above. The guide support structure 40 is configured to support the drive mechanism 30 by a pair of support bars 40a and 40a. Each of the support bars 40a is a prismatic member in this embodiment.

また、ガイド支持構造40は、各支持バー40aをアーム7aに対し取り付けるための取付部40bであって、アーム7aに対し取り付けられた一対の取付部40b、40bを有している。その各取付部40bは、アーム7aにおける配置ヘッド6が取り付けられる先端部とは反対側の後端部に取り付けられている。また、その一対の取付部40b、40bは、アーム7aの両側部からアーム7aの両側へ向けて延びるようなかたちで設けられている。そして、各支持バー40aは、その取付部40bが取り付けられたアーム7aの後端部からアーム7aの先端側へ向けて延在するようなかたちで、その一端部において取付部40bに取り付けられている(支持されている)。なお、各支持バー40aは、そのように取り付けられた状態で、他端部がアーム7aよりも上方に位置すると共に、アーム7aを側方から見てその延在方向がアーム7aの延在方向に対し30°程度の角度を成すようなかたちで設けられている。 Further, the guide support structure 40 is an attachment portion 40b for attaching each support bar 40a to the arm 7a, and has a pair of attachment portions 40b and 40b attached to the arm 7a. Each of the attachment portions 40b is attached to the rear end portion of the arm 7a on the side opposite to the front end portion to which the arrangement head 6 is attached. Further, the pair of mounting portions 40b, 40b are provided so as to extend from both side portions of the arm 7a toward both sides of the arm 7a. Each support bar 40a is attached to the attachment portion 40b at one end thereof so as to extend from the rear end portion of the arm 7a to which the attachment portion 40b is attached toward the tip end side of the arm 7a. Yes (supported). In the state where each support bar 40a is attached in this way, the other end thereof is located above the arm 7a, and the extending direction of the arm 7a is the extending direction of the arm 7a when viewed from the side. It is provided so as to form an angle of about 30 ° with respect to the relative.

また、図示の例では、ガイド支持構造40は、両支持バー40a、40aを連結する補強部材40dを有している。その補強部材40dは、支持バー40aの他端部付近に架設されるかたちで、両支持バー40a、40aを連結している。 Further, in the illustrated example, the guide support structure 40 has a reinforcing member 40d that connects both support bars 40a and 40a. The reinforcing member 40d connects the support bars 40a and 40a so as to be erected near the other end of the support bar 40a.

さらに、ガイド支持構造40は、各支持バー40aの他端部に設けられる支持部40cであって、各支持バー40aに対し駆動機構30(レール部材32)を取り付けて駆動機構30を両支持バー40a、40aに支持された状態とする一対の支持部40c、40cを有している。 Further, the guide support structure 40 is a support portion 40c provided at the other end of each support bar 40a, and a drive mechanism 30 (rail member 32) is attached to each support bar 40a to support the drive mechanism 30 on both support bars. It has a pair of support portions 40c and 40c that are supported by the 40a and 40a.

その各支持部40cは、板材から成る2枚の板状部40c1、40c1を対向させるかたちで構成されたものとなっている。なお、その各板状部40c1は、支持バー40aに取り付けられる矩形状の部分と、その矩形状の部分の一側縁から短辺方向に延びるように形成された三角形状の部分とを有する略L字形に形成されている。また、三角形状の部分は、その傾斜する側縁が矩形状の部分の前記一側縁に対し鈍角を成すように形成されており、その角度は、図示の例では概ね140°程度となっている。さらに、各板状部40c1は、図示は省略するが、三角形状の部分における前記傾斜側縁から板厚方向に延びる板面を有している。 Each of the support portions 40c is formed so that two plate-shaped portions 40c1 and 40c1 made of a plate material face each other. Each plate-shaped portion 40c1 has a rectangular portion attached to the support bar 40a and a triangular portion formed so as to extend from one side edge of the rectangular portion in the short side direction. It is formed in an L shape. Further, the triangular portion is formed so that its inclined side edge forms an obtuse angle with respect to the one side edge of the rectangular portion, and the angle is approximately 140 ° in the illustrated example. There is. Further, although not shown, each plate-shaped portion 40c1 has a plate surface extending in the plate thickness direction from the inclined side edge in the triangular portion.

その上で、支持部40cを構成する2枚の板状部40c1,40c1は、対応する支持バー40aの側面に対し、前記板面が支持バー40aと対向する向きで、その矩形状の部分の端面において取り付けられている。したがって、そのように各板状部40c1が取り付けられた状態では、2つの前記板面が、支持バー40aに対向すると共に、支持バー40aの延在方向に対し略140°の角度を成して存在するかたちとなる。そして、その2つの前記板面が、支持部40cにおける駆動機構30(レール部材32)が取り付けられる面(取付面)となる。 On top of that, the two plate-shaped portions 40c1 and 40c1 constituting the support portion 40c have a rectangular portion with the plate surface facing the support bar 40a with respect to the side surface of the corresponding support bar 40a. It is attached at the end face. Therefore, in the state where each plate-shaped portion 40c1 is attached in this way, the two plate surfaces face the support bar 40a and form an angle of approximately 140 ° with respect to the extending direction of the support bar 40a. It will be in the form of existence. Then, the two plate surfaces serve as surfaces (mounting surfaces) on which the drive mechanism 30 (rail member 32) is mounted on the support portion 40c.

そして、駆動機構30は、レール部材32におけるベース部32aの裏面(ガイドレール32b等が設けられる側とは反対側の端面)を各支持部40cにおける前記取付面に当接させた状態で、ガイド支持構造40に取り付けられている。
なお、その取り付けは、ガイド支持構造40をそのベース部32aの内側に両支持バー40a、40a(アーム7a)が位置する向きとし、且つ、平面視においてベース部32aの中央をアーム7aの中心に一致させた状態で行われている。そして、そのように取り付けられた状態では、駆動機構30は、アーム7aを側方から見て、ベース部32aがアーム7aの延在方向に対し70°程度の角度を成してアーム7aの位置から上方に延在するような状態となっている。
Then, the drive mechanism 30 guides the rail member 32 with the back surface of the base portion 32a (the end surface on the side opposite to the side on which the guide rail 32b or the like is provided) in contact with the mounting surface of each support portion 40c. It is attached to the support structure 40.
The guide support structure 40 is attached so that the support bars 40a and 40a (arms 7a) are located inside the base portion 32a, and the center of the base portion 32a is centered on the arm 7a in a plan view. It is done in a matched state. Then, in such an attached state, the drive mechanism 30 views the arm 7a from the side, and the base portion 32a forms an angle of about 70 ° with respect to the extending direction of the arm 7a to position the arm 7a. It is in a state of extending upward from.

また、駆動機構30(支持機構26)は、前述のように支持部材24をアーム7aの延在方向に揺動させる縦揺動機構50を有している。その上で、支持部材24は、その縦揺動機構50において駆動機構30に対し支持されている。その縦揺動機構50は、アクチュエータとしての駆動モータ51aを駆動源として支持部材24を揺動させるための揺動駆動機構51と、その揺動駆動機構51と支持部材24とを連結する一対の揺動アーム52,52とを含んでいる。そして、そのように構成された縦揺動機構50と支持部材24との組み合わせが、本発明で言う位置変更機構に相当する。 Further, the drive mechanism 30 (support mechanism 26) has a vertical swing mechanism 50 that swings the support member 24 in the extending direction of the arm 7a as described above. On top of that, the support member 24 is supported by the vertical swing mechanism 50 with respect to the drive mechanism 30. The vertical swing mechanism 50 is a pair of a swing drive mechanism 51 for swinging the support member 24 using a drive motor 51a as an actuator as a drive source, and a pair of the swing drive mechanism 51 and the support member 24. The swing arms 52 and 52 are included. The combination of the longitudinal swing mechanism 50 and the support member 24 configured in this way corresponds to the position change mechanism referred to in the present invention.

その縦揺動機構50について、より詳しくは、揺動駆動機構51は、略直方体状の支持筐体51bを基体としており、その支持筐体51bにおいて可動部材33における支持体33aに対し取り付けられている。その支持筐体51bの支持体33aに対する取り付けは、支持体33aの長辺方向における係合部材33bに対する駆動モータ31側とは反対の側において、支持体33aにおける前記一方の板面(係合部材33bが取り付けられる側の板面)に対し取り付けるかたちで行われている。なお、支持筐体51bは、その端面を支持体33aに対し当接させると共に、その支持体33aに当接する端面に対し直交する4つの側面のうちの2つが支持体33aの長辺方向と平行を成すような向きで、支持体33aに対し取り付けられる。 More specifically, the swing drive mechanism 51 is based on a substantially rectangular parallelepiped support housing 51b, and is attached to the support 33a in the movable member 33 in the support housing 51b. There is. The support housing 51b is attached to the support 33a on the side opposite to the drive motor 31 side with respect to the engagement member 33b in the long side direction of the support 33a, and the one plate surface (engagement member) of the support 33a. It is attached to the plate surface on the side to which 33b is attached). The support housing 51b has its end face abutted against the support 33a, and two of the four side surfaces orthogonal to the end face abutting the support 33a are parallel to the long side direction of the support 33a. It is attached to the support 33a in such an orientation as to form.

その上で、駆動モータ51aは、支持筐体51bにおける前記側面のうちの支持体33aの長辺方向と直交する側面であって係合部材33bに対し遠い側の側面に対し、ネジ部材等により取り付けられている。すなわち、支持筐体51bにおいては、その側面がモータ取付面と成っている。また、駆動モータ51aは、その出力軸を支持体33aの長辺方向に一致させると共に、その出力軸が支持筐体51bにおける前記モータ取付面を含む側壁を貫通する状態で、支持筐体51bに対し取り付けられている。 On that basis, the drive motor 51a is provided with a screw member or the like on the side surface of the support housing 51b that is orthogonal to the long side direction of the support body 33a and is far from the engaging member 33b. It is installed. That is, in the support housing 51b, the side surface thereof is the motor mounting surface. Further, the drive motor 51a is attached to the support housing 51b in a state where the output shaft is aligned with the long side direction of the support 33a and the output shaft penetrates the side wall including the motor mounting surface of the support housing 51b. It is attached to the other.

また、揺動駆動機構51は、支持筐体51bにおける前記モータ取付面と平行を成す向きで支持筐体51bに設けられた揺動軸51cを有している。その揺動軸51cは、支持体33aの長辺方向と平行を成す支持筐体51bにおける2つの側面(横側面)に関し、支持筐体51bにおける各前記横側面を含む側壁を貫通し、その両側壁に支持されるかたちで設けられている。すなわち、その揺動軸51cは、支持筐体51bに支持されると共に、その両端部が支持筐体51bの前記横側面から突出するかたちで、揺動駆動機構51において設けられている。 Further, the swing drive mechanism 51 has a swing shaft 51c provided on the support housing 51b in a direction parallel to the motor mounting surface of the support housing 51b. The swing shaft 51c penetrates the side walls including the lateral side surfaces of the support housing 51b with respect to two side surfaces (lateral sides) of the support housing 51b parallel to the long side direction of the support body 33a, and both sides thereof. It is supported by the wall. That is, the swing shaft 51c is supported by the support housing 51b, and both ends thereof are provided in the swing drive mechanism 51 so as to project from the lateral side surface of the support housing 51b.

その上で、揺動駆動機構51においては、支持筐体51bの内部において、駆動モータ51aの出力軸と揺動軸51cとが、歯車機構(図示略)を用いて連結されている。なお、駆動モータ51aの出力軸と揺動軸51cとはその軸線方向が直交していることから、その歯車機構は、傘歯車(ベベルギア)等を用いたものとなっている。そして、そのように構成されることで、揺動駆動機構51は、駆動モータ51aが正逆転駆動されることで、揺動軸51cが揺動駆動されるものとなっている。 On top of that, in the swing drive mechanism 51, the output shaft of the drive motor 51a and the swing shaft 51c are connected to each other inside the support housing 51b by using a gear mechanism (not shown). Since the output shaft of the drive motor 51a and the swing shaft 51c are orthogonal to each other in the axial direction, the gear mechanism thereof uses a bevel gear or the like. With such a configuration, the swing drive mechanism 51 swings and drives the swing shaft 51c by driving the drive motor 51a in the forward and reverse directions.

各揺動アーム52は、厚みのある板状の部材であり、その板厚方向に見て長方形状に形成された部材である。また、各揺動アーム52は、その長手方向における一端部に形成された割締め機構を有している。そして、一対の揺動アーム52、52は、それぞれの割締め機構により、揺動駆動機構51における揺動軸51cの両端部に対し、割締め固定によって相対回転不能に取り付けられている。なお、その揺動軸51cに対する各揺動アーム52の取り付けは、揺動軸51cに対する両揺動アーム52、52の位相を一致させると共に、各揺動アーム52が揺動軸51cの位置から駆動モータ51a側へ向けて延在するようなかたちで行われている。 Each swing arm 52 is a thick plate-shaped member, and is a member formed in a rectangular shape when viewed in the plate thickness direction. Further, each swing arm 52 has a split tightening mechanism formed at one end in the longitudinal direction thereof. The pair of swing arms 52, 52 are attached to both ends of the swing shaft 51c in the swing drive mechanism 51 by split tightening so that they cannot rotate relative to each other. In addition, in the attachment of each swing arm 52 to the swing shaft 51c, the phases of both swing arms 52 and 52 are matched with respect to the swing shaft 51c, and each swing arm 52 is driven from the position of the swing shaft 51c. It is carried out so as to extend toward the motor 51a side.

そして、支持部材24は、その一対の揺動アーム52、52に取り付けられるかたちで、駆動機構30における縦揺動機構50に対し支持されている。なお、その揺動アーム52に対する支持部材24の取り付けは、支持部材24における一対の側板24a、24aが、その側板24aの長手方向を揺動アーム52の延在方向に一致させた状態で、側板24aの長手方向におけるそれぞれの他端部の部分において取り付けられるかたちで行われている。したがって、支持部材24は、その側板24aが縦揺動機構50(揺動軸51c)から前記延在方向に向けて延びるかたちで、縦揺動機構50に支持された状態となっている。 The support member 24 is attached to the pair of swing arms 52, 52 and is supported by the vertical swing mechanism 50 in the drive mechanism 30. The support member 24 is attached to the swing arm 52 in a state where the pair of side plates 24a, 24a of the support member 24 have the longitudinal direction of the side plates 24a aligned with the extending direction of the swing arm 52. It is attached at the other end of each of the 24a in the longitudinal direction. Therefore, the support member 24 is in a state of being supported by the vertical swing mechanism 50 in such a form that the side plate 24a extends from the vertical swing mechanism 50 (swing shaft 51c) in the extending direction.

その上で、その縦揺動機構50は、前述のように支持機構26における駆動機構30に含まれており、駆動機構30におけるレール部材32上に設けられる可動部材33に対し、その可動部材33における支持体33aにおいて支持されている。そして、その駆動機構30がガイド支持構造40によって多関節ロボット7のアーム7aに支持されていることから、支持部材24は、そのガイド支持構造40及び駆動機構30を備える支持機構26により、アーム7aに対し支持された状態となっている。 On top of that, the longitudinal rocking mechanism 50 is included in the drive mechanism 30 of the support mechanism 26 as described above, and the movable member 33 is opposed to the movable member 33 provided on the rail member 32 of the drive mechanism 30. It is supported by the support 33a in the above. Since the drive mechanism 30 is supported by the arm 7a of the articulated robot 7 by the guide support structure 40, the support member 24 is supported by the support mechanism 26 including the guide support structure 40 and the drive mechanism 30. It is in a state of being supported by.

なお、そのようにアーム7aに支持された状態では、支持部材24は、アーム7aを側方から見てそのアーム7aの延在方向に対しアーム7aの先端側へ向けて70°程度の角度を成してアーム7aに支持されているレール部材32に対し、そのレール部材32の前記表面に略沿った方向でアーム7aの先端側へ向けて延在する状態となっている。そして、繊維束2を直接的に案内するように繊維束2の数(本実施例では16本)に応じて設けられたトウガイド22は、以上のようなかたちでアーム7aに支持された支持部材24における一対の側板24a、24aの先端側で支持されている。因みに、そのように支持されたトウガイド22の位置は、本実施例では、図1、2に示すような前記幅方向に関し可動部材33がレール部材32(ベース部32a)の中央に位置する状態で、アーム7aの先端よりも前方の上方となっている。 In the state of being supported by the arm 7a in this way, the support member 24 makes an angle of about 70 ° toward the tip end side of the arm 7a with respect to the extending direction of the arm 7a when the arm 7a is viewed from the side. The rail member 32 supported by the arm 7a is in a state of extending toward the tip end side of the arm 7a in a direction substantially along the surface of the rail member 32. The toe guides 22 provided according to the number of fiber bundles 2 (16 in this embodiment) so as to directly guide the fiber bundles 2 are supported by the arm 7a in the above manner. It is supported by the tip side of the pair of side plates 24a, 24a in the member 24. Incidentally, the position of the toe guide 22 supported in this way is a state in which the movable member 33 is located at the center of the rail member 32 (base portion 32a) in the width direction as shown in FIGS. 1 and 2 in this embodiment. Therefore, it is above the front of the tip of the arm 7a.

そして、以上のように構成されたガイド機構20(支持機構26)を備えた自動繊維束配置装置1によれば、予め設定されたプログラムに従って多関節ロボット7(アーム7a)を動作させることで、配置型5上への複数本の繊維束2の前記配置が行われる。また、その前記配置においては、繊維束2の配置が行われる配置型5上の形状に応じて、アーム7aに対し配置ヘッド6を取り付けている回動機構10(回動部10a)が旋回駆動され、それにより、配置ヘッド6をその回動部10aの軸線周りに旋回させる配置ヘッド6の旋回駆動が行われる場合もある。なお、そのような配置ヘッド6が旋回駆動されると、配置ヘッド6における導入部6aの位置は、多関節ロボット7におけるアーム7aの先端に対し相対的に変化する(変更される)。 Then, according to the automatic fiber bundle arranging device 1 provided with the guide mechanism 20 (support mechanism 26) configured as described above, the articulated robot 7 (arm 7a) is operated according to a preset program. The arrangement of the plurality of fiber bundles 2 on the arrangement mold 5 is performed. Further, in the above-mentioned arrangement, the rotating mechanism 10 (rotating portion 10a) in which the arrangement head 6 is attached to the arm 7a is swiveled according to the shape on the arrangement mold 5 in which the fiber bundle 2 is arranged. As a result, the arrangement head 6 may be driven to rotate around the axis of the rotating portion 10a. When such an arrangement head 6 is swiveled, the position of the introduction portion 6a in the arrangement head 6 changes (changes) relative to the tip of the arm 7a in the articulated robot 7.

その上で、そのように配置ヘッド6が旋回駆動されるのに伴い、支持機構26における駆動機構30において、可動部材33をレール部材32上で変位させるべく、駆動手段34における駆動モータ31が駆動される。駆動モータ31が駆動されると、その出力軸に取り付けられたピニオン31aがレール部材32上のラック32cと噛合していることから、その駆動モータ31が取り付けられた可動部材33における支持体33a及びその支持体33aに取り付けられた係合部材33bが、係合部材33bによってレール部材32上のガイドレール32bに案内されるかたちで、ガイドレール32bに沿ってレール部材32の円弧方向に変位する。なお、その駆動モータ31の駆動(駆動時期等)も、配置ヘッド6の旋回駆動に合せるかたちで、プログラムにおいて予め設定されている。したがって、その可動部材33の変位駆動は、配置ヘッド6の旋回駆動に合せるかたちで実行される。 Then, as the arrangement head 6 is swiveled in this way, the drive motor 31 in the drive means 34 is driven in order to displace the movable member 33 on the rail member 32 in the drive mechanism 30 in the support mechanism 26. Will be done. When the drive motor 31 is driven, the pinion 31a attached to the output shaft meshes with the rack 32c on the rail member 32, so that the support 33a and the support 33a in the movable member 33 to which the drive motor 31 is attached The engaging member 33b attached to the support 33a is displaced in the arc direction of the rail member 32 along the guide rail 32b in a form of being guided by the engaging member 33b to the guide rail 32b on the rail member 32. The drive (drive timing, etc.) of the drive motor 31 is also preset in the program in accordance with the turning drive of the arrangement head 6. Therefore, the displacement drive of the movable member 33 is executed in accordance with the turning drive of the arrangement head 6.

そして、そのように可動部材33が変位するように駆動されると、その可動部材33に取り付けられている支持部材24が、配置ヘッド6の旋回動作に合せ、レール部材32に沿って変位する。なお、レール部材32がアーム7aに対し前述のように設けられていることから、その変位は、支持部材24の位置が、前記幅方向に変化するように行われるものとなる。それにより、繊維束2が配置ヘッド6の旋回動作によって多関節ロボット7のアーム7a等に干渉するといったことが避けられるため、配置ヘッド6の動作に対する制限を可及的に少なくすることが出来る。 Then, when the movable member 33 is driven so as to be displaced in this way, the support member 24 attached to the movable member 33 is displaced along the rail member 32 in accordance with the turning operation of the arrangement head 6. Since the rail member 32 is provided with respect to the arm 7a as described above, the displacement is performed so that the position of the support member 24 changes in the width direction. As a result, it is possible to prevent the fiber bundle 2 from interfering with the arm 7a or the like of the articulated robot 7 due to the turning operation of the arrangement head 6, so that the restriction on the operation of the arrangement head 6 can be reduced as much as possible.

さらに、ガイド機構20(支持機構26)における駆動機構30は、前述のように構成された縦揺動機構50を有しており、支持部材24は、その縦揺動機構50を介してレール部材32(可動部材33)に支持されている。そして、その縦揺動機構50において支持部材24が取り付けられる一対の揺動アーム52、52は、駆動モータ51aにより、アーム7aの延在方向において揺動駆動されるようになっている。したがって、その一対の揺動アーム52、52が揺動駆動されることで、支持部材24が、縦揺動機構50における揺動軸51cの位置を中心として、アーム7aの延在方向において揺動駆動される。 Further, the drive mechanism 30 in the guide mechanism 20 (support mechanism 26) has a vertical swing mechanism 50 configured as described above, and the support member 24 is a rail member via the vertical swing mechanism 50. It is supported by 32 (movable member 33). The pair of swing arms 52, 52 to which the support member 24 is attached in the vertical swing mechanism 50 are swing-driven by the drive motor 51a in the extending direction of the arm 7a. Therefore, by swinging the pair of swing arms 52, 52, the support member 24 swings in the extending direction of the arm 7a around the position of the swing shaft 51c in the vertical swing mechanism 50. Driven.

そこで、前記した配置ヘッド6の旋回駆動に応じて縦揺動機構50を駆動することで、支持部材24に支持されているトウガイド22の位置が、前記のような導入部6aの位置の変化に合せるかたちでアーム7aの延在方向に変化する。それにより、前述したように配置ヘッド6の旋回等の動作に伴ってアーム7aの先端に対する導入部6aの位置が変化するが、トウガイド22から導入部6aに至る繊維束2の経路長の変化が軽減される。したがって、その経路長の変化に起因する前記配置への悪影響が可及的に抑えられることで、前記配置が安定して行われることとなる。しかも、本実施例のガイド機構20においては、その縦揺動機構50が駆動モータ51aにより支持部材24の揺動駆動を積極的に行うように構成されており、それにより、配置ヘッド6の旋回動作に応じた各トウガイド22の変位がより確実に行われることとなる。 Therefore, by driving the vertical swing mechanism 50 in response to the turning drive of the arrangement head 6, the position of the toe guide 22 supported by the support member 24 changes from the position of the introduction portion 6a as described above. The arm 7a changes in the extending direction according to the above. As a result, as described above, the position of the introduction portion 6a with respect to the tip of the arm 7a changes with the operation such as turning of the arrangement head 6, but the path length of the fiber bundle 2 from the toe guide 22 to the introduction portion 6a changes. Is reduced. Therefore, the adverse effect on the arrangement due to the change in the path length is suppressed as much as possible, so that the arrangement is stably performed. Moreover, in the guide mechanism 20 of the present embodiment, the vertical swing mechanism 50 is configured to positively drive the support member 24 to swing by the drive motor 51a, whereby the arrangement head 6 is swiveled. The displacement of each toe guide 22 according to the operation is performed more reliably.

因みに、本実施例の縦揺動機構50は、支持部材24の揺動が許容範囲を超えたことを検知する揺動検知装置53を備えている。その揺動検知装置53は、揺動アーム52に取り付けられる被検知体53aと、その被検知体53aを検出する検知機構53bとで構成されている。 Incidentally, the vertical swing mechanism 50 of this embodiment includes a swing detection device 53 that detects that the swing of the support member 24 exceeds the permissible range. The swing detection device 53 includes a body to be detected 53a attached to the swing arm 52 and a detection mechanism 53b for detecting the body to be detected 53a.

その揺動検知装置53について、より詳しくは、被検知体53aは、薄い板材で形成され、主として円板状を成す部材である。また、被検知体53aは、その主体的な円盤状の部分(円盤状部)53a1の外周縁から半径方向に延びるように形成された突出部分(突出部)53a2を有している。なお、その突出部53a2は、検知機構53bに検出される部分であり、被検知体53aにおける被検知部である。そして、被検知体53aは、揺動アーム52の他端部の部分に対し、複数のネジ部材によって取り付けられている。 More specifically, the rocking detection device 53 is a member formed of a thin plate material and mainly in the shape of a disk. Further, the detected body 53a has a protruding portion (projecting portion) 53a2 formed so as to extend in the radial direction from the outer peripheral edge of the main disc-shaped portion (disk-shaped portion) 53a1. The protruding portion 53a2 is a portion detected by the detection mechanism 53b, and is a detected portion in the detected body 53a. The body to be detected 53a is attached to the other end of the swing arm 52 by a plurality of screw members.

但し、その取り付けは、揺動アーム52が取り付けられる揺動軸51cの軸線方向に見て、円盤状部53a1の中心が揺動軸51cの軸心に一致するような位置で行われている。したがって、揺動アーム52が揺動駆動されるのに伴い、その被検知体53aにおける突出部(被検知部)53a2は、揺動軸51cの軸心を中心として、揺動アーム52の揺動量と同じだけ揺動する。また、図示の例では、その揺動アーム52に対する被検知体53aの取り付けは、その突出部53a2が支持体33aの方を向くような位相で行われている。 However, the mounting is performed at a position where the center of the disk-shaped portion 53a1 coincides with the axial center of the swing shaft 51c when viewed in the axial direction of the swing shaft 51c to which the swing arm 52 is mounted. Therefore, as the swing arm 52 is swing-driven, the protruding portion (detected portion) 53a2 of the detected body 53a is centered on the axis of the swing shaft 51c, and the swing amount of the swing arm 52 is increased. Swing as much as. Further, in the illustrated example, the body to be detected 53a is attached to the swing arm 52 in a phase in which the protruding portion 53a2 faces the support 33a.

また、検知装置53bは、一対の検知器53b1、53b1と、その両検知器53b1、53b1を支持体33aに対し取り付けて支持された状態とするための取付機構とで構成されている。また、その取付機構は、両検知器53b1、53b1が取り付けられる取付板53b2と、その取付板53b2を支持体33aに取り付けるための取付ブラケット53b3とで構成されている。そして、一対の検知器53b1、53b1は、被検知体53aに対する支持体33a側の位置で被検知体53aにおける円盤状部53a1の外周面に対向するような配置で、取付ブラケット53b3により支持体33aに支持された取付板53b2に対し、複数のネジ部材によって取り付けられている。 Further, the detection device 53b is composed of a pair of detectors 53b1 and 53b1 and an attachment mechanism for attaching both detectors 53b1 and 53b1 to the support 33a so as to be supported. Further, the mounting mechanism includes a mounting plate 53b2 to which both detectors 53b1 and 53b1 are mounted, and a mounting bracket 53b3 for mounting the mounting plate 53b2 on the support 33a. The pair of detectors 53b1 and 53b1 are arranged so as to face the outer peripheral surface of the disk-shaped portion 53a1 of the detected body 53a at a position on the support 33a side with respect to the detected body 53a, and the support 33a is provided by the mounting bracket 53b3. It is attached to the attachment plate 53b2 supported by the above by a plurality of screw members.

なお、各検知器53b1は、その検知部において、被検知体53a(被検知部53a2)が検知器53b1の位置に達したことを検知するようなものとなっている。そして、その両検知器53b1、53b1の被検知体53aに対する配置は、揺動アーム52の揺動に伴う被検知部53a2の揺動の経路上に各検知器53b1における検知部が位置するような位置に設定されている。さらに、両検知器53b1、53b1の配置は、揺動アーム52の揺動に対し予め設定された許容し得る揺動範囲(許容範囲)における両揺動限に対応する被検知部53a2の位置(境界位置)に対し、被検知部53a2の揺動方向においてその境界位置を超えた位置に設定されている。 Each detector 53b1 detects that the detected body 53a (detected unit 53a2) has reached the position of the detector 53b1 in the detection unit. The arrangement of both detectors 53b1 and 53b1 with respect to the detected body 53a is such that the detection unit of each detector 53b1 is located on the path of the swing of the detected portion 53a2 accompanying the swing of the swing arm 52. It is set to the position. Further, the arrangement of both detectors 53b1 and 53b1 is such that the position of the detected portion 53a2 corresponding to both swing limits in a preset permissible swing range (allowable range) for the swing of the swing arm 52 (the position of the detected portion 53a2). The boundary position) is set to a position beyond the boundary position in the swing direction of the detected portion 53a2.

そして、その揺動検知装置53は、検知機構53bにおける検知器53b1が被検知体53a(被検知部53a2)を検知するのに伴い、自動繊維束配置装置1における制御装置(図示略)に対し、その検知信号を出力するものとなっている。それにより、例えば縦揺動機構50における駆動部分等に異常が発生し、揺動アーム52(支持部材24)が前記した許容範囲を超えて揺動した場合に、それが揺動検知装置53によって検知され、前記制御装置に対しその検知信号が出力されることとなる。したがって、その検知信号によって前記のような異常が発生したことが前記制御装置において把握されるため、前記制御装置に対し多関節ロボット7の制御等に関する適切な処理(停止等)を行わせることができる。 Then, the swing detection device 53 refers to the control device (not shown) in the automatic fiber bundle arrangement device 1 as the detector 53b1 in the detection mechanism 53b detects the detected body 53a (detected unit 53a2). , The detection signal is output. As a result, for example, when an abnormality occurs in the drive portion of the vertical swing mechanism 50 and the swing arm 52 (support member 24) swings beyond the above-mentioned allowable range, the swing detection device 53 causes the swing detection device 53 to swing. It is detected and the detection signal is output to the control device. Therefore, since the control device grasps that the above-mentioned abnormality has occurred by the detection signal, it is possible to cause the control device to perform appropriate processing (stop, etc.) related to the control of the articulated robot 7. can.

以上では、本発明が適用された自動繊維束配置装置の一実施形態(以下、「前記実施例」と言う。)について説明した。しかし、本発明では、前記実施例において説明したものに限定されるものではなく、以下のような別の実施形態(変形例)での実施も可能である。 In the above, one embodiment of the automatic fiber bundle arrangement apparatus to which the present invention is applied (hereinafter, referred to as “the above-mentioned embodiment”) has been described. However, the present invention is not limited to the one described in the above-described embodiment, and can be implemented in another embodiment (modification example) as described below.

(1)トウガイド(支持部材)を変位させるための位置変更機構について、前記実施例では、その位置変更機構は、アクチュエータを駆動源として支持部材24を変位させる変位機構を備えている。すなわち、前記実施例の位置変更機構は、トウガイド22(支持部材24)を積極的に変位させる変位機構を備えるように構成されたものとなっている。その上で、前記実施例では、その変位機構は、支持部材24をアーム7aの延在方向に揺動駆動させる縦揺動機構50となっている。しかし、本発明において、位置変更機構が前記のように変位機構を備える場合であっても、その変位機構は、前記実施例のように構成されたものに限らず、支持部材をアームの延在方向に直線的に変位させるように構成されたものであっても良い。 (1) Regarding the position changing mechanism for displacementing the toe guide (support member), in the above-described embodiment, the position changing mechanism includes a displacement mechanism for displacementing the support member 24 using an actuator as a drive source. That is, the position changing mechanism of the above embodiment is configured to include a displacement mechanism that positively displaces the toe guide 22 (support member 24). On top of that, in the above embodiment, the displacement mechanism is a vertical rocking mechanism 50 that swings and drives the support member 24 in the extending direction of the arm 7a. However, in the present invention, even when the position changing mechanism includes the displacement mechanism as described above, the displacement mechanism is not limited to the one configured as in the above embodiment, and the support member extends from the arm. It may be configured to be displaced linearly in the direction.

例えば、変位機構を、前記実施例における構成と同様に構成された支持部材が、アーム7aに支持された部分(前記実施例では可動部材33)に対し、支持部材がその側板の長手方向に変位可能であるように構成された直動案内部によって支持されるように構成されたものとする。その上で、変位機構が、そのように変位可能に支持された支持部材を前記長手方向に変位させるボールネジ機構を含むように構成されたものとすれば良い。 For example, the displacement mechanism is displaced in the longitudinal direction of the side plate of the support member having the same configuration as that of the embodiment with respect to the portion supported by the arm 7a (movable member 33 in the embodiment). It shall be configured to be supported by a linear motion guide configured to be possible. On top of that, the displacement mechanism may be configured to include a ball screw mechanism that displaces the support member thus displaceably supported in the longitudinal direction.

具体的には、前記直動案内部には駆動源としての駆動モータが、その出力軸を前記長手方向における支持部材側へ向けて固定されているものとする。そして、その駆動モータの出力軸にボールネジが取り付けられると共に、そのボールネジに螺合するナットが支持部材に対し相対回転不能に取り付けられているものとする。そのように構成された変位機構によれば、駆動モータが正逆回転駆動されることで、支持部材が前記直動案内部に案内されるかたちで前記長手方向に変位し、トウガイドが直線的に変位することとなる。 Specifically, it is assumed that a drive motor as a drive source is fixed to the linear motion guide portion with its output shaft directed toward the support member in the longitudinal direction. Then, it is assumed that a ball screw is attached to the output shaft of the drive motor, and a nut screwed to the ball screw is attached so as not to rotate relative to the support member. According to the displacement mechanism configured in this way, the drive motor is driven in the forward and reverse rotations, so that the support member is displaced in the longitudinal direction while being guided by the linear motion guide portion, and the toe guide is linear. Will be displaced to.

また、そのように位置変更機構がトウガイドを直線的に変位させるように構成されている場合には、その位置変更機構は、トウガイドの変位が消極的に行われるように構成することも可能である。例えば、支持部材が前記のように前記直動案内部に支持される構成において、位置変更機構を、前記直動案内部と支持部材との間に支持部材を前記長手方向におけるトウガイド側へ向かって弾性的に付勢するバネ部材が備えられた構成とすれば良い。 Further, when the position changing mechanism is configured to linearly displace the toe guide, the position changing mechanism can also be configured to passively displace the toe guide. Is. For example, in the configuration in which the support member is supported by the linear motion guide portion as described above, the position changing mechanism is directed toward the toe guide side in the longitudinal direction of the support member between the linear motion guide portion and the support member. It may be configured to be provided with a spring member that elastically biases.

そして、そのように構成された位置変更機構によれば、配置ヘッドの旋回動作に伴って前記導入部の位置がその旋回方向に変位することで各トウガイドがそれぞれに案内している繊維束によって引っ張られるかたちとなる。それにより、前記長手方向に変位可能な支持部材に支持されたトウガイドが配置ヘッドの旋回に応じて直線的に変位することとなる。このように、本発明における位置変更機構は、アクチュエータを駆動源とする変位機構を備えてトウガイドを積極的に変位させるように構成されたものに限らず、トウガイドの変位が消極的に行われるように構成されたものであっても良い。 Then, according to the position changing mechanism configured in this way, the position of the introduction portion is displaced in the turning direction according to the turning operation of the placement head, so that the fiber bundles guided by the toe guides respectively. It will be pulled. As a result, the toe guide supported by the support member displaceable in the longitudinal direction is linearly displaced according to the rotation of the arrangement head. As described above, the position changing mechanism in the present invention is not limited to the one provided with the displacement mechanism using the actuator as the drive source to positively displace the toe guide, and the displacement of the toe guide is passively performed. It may be configured to be displaced.

(2)位置変更機構を備えるガイド機構について、前記実施例では、そのガイド機構20は、トウガイド22(支持部材)を自動繊維束配置装置1の幅方向にも変位可能となるように構成されている。そして、そのような幅方向の変位を実現するための構成(幅変位機構)として、ガイド機構20は、アーム7aに対し支持されるレール部材32と、そのレール部材32上を前記幅方向に変位する可動部材33と、その可動部材33をレール部材32上で変位させるための駆動手段34とを備えるように構成されている。その上で、支持部材24及び変位機構(縦揺動機構)の組み合わせから成る位置変更機構は、前記幅変位機構を介してアーム7aに支持されており、前記幅方向にも変位されるようになっている。 (2) Regarding the guide mechanism provided with the position changing mechanism, in the above embodiment, the guide mechanism 20 is configured so that the toe guide 22 (support member) can be displaced in the width direction of the automatic fiber bundle arranging device 1. ing. Then, as a configuration (width displacement mechanism) for realizing such displacement in the width direction, the guide mechanism 20 displaces the rail member 32 supported with respect to the arm 7a and the rail member 32 in the width direction. The movable member 33 is configured to include a movable member 33 and a driving means 34 for displacing the movable member 33 on the rail member 32. On top of that, the position changing mechanism including the combination of the support member 24 and the displacement mechanism (longitudinal swing mechanism) is supported by the arm 7a via the width displacement mechanism, and is displaced in the width direction as well. It has become.

しかし、本発明におけるガイド機構は、トウガイドが配置ヘッドの旋回に応じて変位するように構成されていれば良く、位置変更機構が備えられている構成において、前記のような幅変位機構は、省略可能である。なお、ガイド機構がそのように前記幅変位機構を備えない場合、アームに対する支持部材の支持は、例えば、アームに対し適当なブラケット等を取り付け、そのブラケット等に対し位置変更機構を取り付けるかたちで行うようにすれば良い。 However, the guide mechanism in the present invention may be configured such that the toe guide is displaced according to the rotation of the arrangement head, and in the configuration provided with the position changing mechanism, the width displacement mechanism as described above may be used. It can be omitted. When the guide mechanism does not have such a width displacement mechanism, the support member is supported on the arm by, for example, attaching an appropriate bracket or the like to the arm and attaching a position changing mechanism to the bracket or the like. You can do it.

(3)導入部の位置を変更するヘッド旋回機構について、前記実施例では、そのヘッド旋回機構は、アーム7aと配置ヘッド6との間に介装される回動機構10を備えており、その回動機構10によって配置ヘッド6をその軸線周りに旋回駆動させるように構成されたものとなっている。しかし、本発明において、そのヘッド旋回機構は、前記実施例のように構成されたものに限らない。 (3) Regarding the head swivel mechanism for changing the position of the introduction portion, in the above embodiment, the head swivel mechanism includes a swivel mechanism 10 interposed between the arm 7a and the arrangement head 6. The rotation mechanism 10 is configured to swivel drive the arrangement head 6 around its axis. However, in the present invention, the head turning mechanism is not limited to the one configured as in the above embodiment.

例えば、ヘッド旋回機構は、アームをその中心軸線周りに回動させるように構成された機構であっても良い。そして、その構成の場合には、アームが回動駆動されることで、配置ヘッドが前記中心軸線周りで揺動変位し、導入部がアームの先端に対し相対的に変位することとなる。但し、その構成の場合において、前記実施例のように支持部材がアームに支持されるように自動繊維束配置装置が構成される場合には、アームは、前記のように回動される部分に加え、支持部材を支持する部分として回動駆動されない部分(固定部分)も有するように構成されている必要がある。 For example, the head swivel mechanism may be a mechanism configured to rotate the arm around its central axis. In the case of this configuration, the arm is rotationally driven so that the arrangement head is oscillated and displaced around the central axis, and the introduction portion is displaced relative to the tip of the arm. However, in the case of that configuration, when the automatic fiber bundle arranging device is configured so that the support member is supported by the arm as in the above embodiment, the arm is placed in the portion to be rotated as described above. In addition, it is necessary to have a portion (fixed portion) that is not rotationally driven as a portion that supports the support member.

さらに、ヘッド旋回機構は、アームと配置ヘッドとの間に介装される機構であってアームに対し配置ヘッドを揺動変位させるように構成された機構であっても良い。なお、以上で説明したヘッド旋回機構について、それぞれが単独で備えられるのには限らず、2種類以上の機構が組み合わされてヘッド旋回機構が構成されていても良い。 Further, the head swivel mechanism may be a mechanism interposed between the arm and the arrangement head and configured to swing and displace the arrangement head with respect to the arm. The head swivel mechanism described above is not limited to being provided independently, and the head swivel mechanism may be configured by combining two or more types of mechanisms.

また、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。 Further, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made as long as the gist of the present invention is not deviated.

1 自動繊維束配置装置
2 繊維束
3 ボビン
4 供給装置
5 配置型
6 配置ヘッド
6a 導入部
7 多関節ロボット
7a アーム
7b 関節部
8 ダンサロール
9 ガイド部
10 回動機構
10a 回動部
20 ガイド機構
22 トウガイド
24 支持部材
24a 側板
24b 支軸
24c 補強部材
26 支持機構
30 駆動機構
31 駆動モータ
31a ピニオン
32 レール部材
32a ベース部
32b ガイドレール
32c ラック
33 可動部材
33a 支持体
33b 係合部材
33b1 案内溝
34 駆動手段
40 ガイド支持構造
40a 支持バー
40b 取付部
40c 支持部
40c1 板状部
40d 補強部材
50 縦揺動機構
51 揺動駆動機構
51a 駆動モータ
51b 支持筐体
51c 揺動軸
52 揺動アーム
53 揺動検知装置
53a 被検知体
53a1 円盤状部
53a2 突出部(被検知部)
53b 検知機構
53b1 検知器
53b2 取付板
53b3 取付ブラケット
1 Automatic fiber bundle placement device 2 Fiber bundle 3 Bobbin 4 Supply device 5 Placement type
6 Arrangement head 6a Introductory part 7 Articulated robot 7a Arm 7b Joint part 8 Dancer roll 9 Guide part 10 Rotating mechanism 10a Rotating part 20 Guide mechanism 22 Toe guide 24 Support member 24a Side plate 24b Support shaft 24c Reinforcing member 26 Support mechanism 30 Drive mechanism 31 Drive motor 31a Pinion 32 Rail member 32a Base part 32b Guide rail 32c Rack 33 Movable member 33a Support 33b Engagement member 33b1 Guide groove 34 Drive means 40 Guide support structure 40a Support bar 40b Mounting part 40c Support part 40c1 Plate Part 40d Reinforcing member 50 Vertical swing mechanism 51 Swing drive mechanism 51a Drive motor 51b Support housing 51c Swing shaft 52 Swing arm 53 Swing detection device 53a Detected body 53a1 Disc-shaped part 53a2 Protruding part (detected part)
53b Detection mechanism 53b1 Detector 53b2 Mounting plate 53b3 Mounting bracket

Claims (3)

繊維束が巻き付けられた複数のボビンが仕掛けられて各前記ボビンから前記繊維束を送り出すように構成された供給装置と、該供給装置から供給される各前記繊維束を導入するための導入部を備えると共に導入された各前記繊維束の配置型上への配置を行うための配置ヘッドと、該配置ヘッドが取り付けられるアームを有する多関節ロボットであって前記配置のために前記配置ヘッドを移動させる多関節ロボットとを備え、前記多関節ロボットが、前記アームの先端に対する前記導入部の位置を変更するヘッド旋回機構と、前記供給装置からの前記繊維束を前記配置ヘッドへ向けて案内すべく各前記繊維束に対応させて設けられた複数のトウガイドを含むガイド機構とを備える自動繊維束配置装置において、
前記ガイド機構は、前記トウガイドを支持する支持部材を含む位置変更機構であって、前記ヘッド旋回機構による前記導入部の位置の変更に応じて前記トウガイドを変位させる位置変更機構を備える
ことを特徴とする自動繊維束配置装置。
A supply device configured to send out the fiber bundle from each of the bobbins in which a plurality of bobbies around which the fiber bundle is wound is set, and an introduction unit for introducing each of the fiber bundles supplied from the supply device. An articulated robot having an arrangement head for arranging each of the fiber bundles provided and introduced on the arrangement type and an arm to which the arrangement head is attached, and moving the arrangement head for the arrangement. Each of the articulated robots includes a head swivel mechanism for changing the position of the introduction portion with respect to the tip of the arm, and the articulated robot for guiding the fiber bundle from the supply device toward the arrangement head. In an automatic fiber bundle arranging device including a guide mechanism including a plurality of toe guides provided corresponding to the fiber bundle.
The guide mechanism is a position changing mechanism including a support member that supports the toe guide, and includes a position changing mechanism that displaces the toe guide in response to a change in the position of the introduction portion by the head turning mechanism. A featured automatic fiber bundle placement device.
前記位置変更機構は、アクチュエータを駆動源として前記支持部材における少なくとも前記トウガイドを支持する部分を変位させる変位機構を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の自動繊維束配置装置。
The automatic fiber bundle arranging device according to claim 1, wherein the position changing mechanism includes a displacement mechanism that displaces at least a portion of the support member that supports the toe guide by using an actuator as a drive source.
前記変位機構は、前記支持部材をアームの延在方向に揺動させる縦揺動機構である
ことを特徴とする請求項2に記載の自動繊維束配置装置。
The automatic fiber bundle arranging device according to claim 2, wherein the displacement mechanism is a longitudinal swing mechanism that swings the support member in the extending direction of the arm.
JP2020160322A 2020-02-28 2020-09-25 Automatic fiber bundle arrangement device Pending JP2021138128A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21154352.5A EP3871862A1 (en) 2020-02-28 2021-01-29 Automated fiber bundle placement apparatus
US17/162,940 US11459191B2 (en) 2020-02-28 2021-01-29 Automated fiber bundle placement apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020032731 2020-02-28
JP2020032731 2020-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021138128A true JP2021138128A (en) 2021-09-16

Family

ID=77669334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020160322A Pending JP2021138128A (en) 2020-02-28 2020-09-25 Automatic fiber bundle arrangement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021138128A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8967521B2 (en) Filament winding device
JPH0764473B2 (en) Fiber placement equipment
US11931974B2 (en) Filament winding apparatus
US8152090B2 (en) Take-up device
US11459191B2 (en) Automated fiber bundle placement apparatus
JP2001247260A (en) Tension controlling device and method
WO2015141196A1 (en) Laser machining robot
US11472095B2 (en) Filament winding apparatus
JP5756821B2 (en) Filament winding equipment
JP2021138128A (en) Automatic fiber bundle arrangement device
JP2021138127A (en) Automatic fiber bundle arrangement device
US11325324B2 (en) Automated fiber bundle placement apparatus
CN100467363C (en) Winding machine
US7516944B2 (en) Swiveling and tilting roller axis for web guiding in a fiber placement machine
JPS622199Y2 (en)
JP2017088344A (en) Tension application device and yarn winding apparatus
WO2020100852A1 (en) Method for creating winding data, and filament winding device
JP3223082B2 (en) Method and apparatus for winding narrow band material
CA1229636A (en) Radial-theta manipulator apparatus
EP4339146A1 (en) Textile machine
JP7302444B2 (en) Filament winding device
KR100579255B1 (en) A compensator of a product diameter for winder
JPH0649549B2 (en) Wire rod winding device
JPS6211883Y2 (en)
CN112623857A (en) Multi-beam yarn unwinding device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240402