JP2606252B2 - Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 - Google Patents
Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法Info
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- JP2606252B2 JP2606252B2 JP63023918A JP2391888A JP2606252B2 JP 2606252 B2 JP2606252 B2 JP 2606252B2 JP 63023918 A JP63023918 A JP 63023918A JP 2391888 A JP2391888 A JP 2391888A JP 2606252 B2 JP2606252 B2 JP 2606252B2
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- mandrel
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、FW法によるFRP製積層Ｔ字管の成形方法
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］ FRP製のＴ字管の成形方法として、従来は、 １）短繊維を用いたモールド成形法。
２）FRP製直管を切断結合し、上から補強巻きする方
法。
法。
３）Ｔ字管芯金に手作業でFRP層を積層し成形するハン
ドレイアップ法。
ドレイアップ法。
４）多自由度を持ったロボットの腕を、固定したＴ字管
マンドレルの周りで動かし、巻く方法。
マンドレルの周りで動かし、巻く方法。
等が行なわれていた。
［解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術には、それぞれ次のような問題
がある。
がある。
１）短繊維の集合であり、補強繊維の持っている引張り
強さが有効に生かされないので、充分な強度が得られな
い。
強さが有効に生かされないので、充分な強度が得られな
い。
２）継ぎ目において繊維が不連続であるため、上から補
強巻をしても強度が低下する。
強巻をしても強度が低下する。
３）手作業であり、生産性が悪く、コストが高い。
４）マンドレルを固定して巻くので、マンドレルを回転
して巻く場合に比べ無駄な動きが多い等の問題がある。
して巻く場合に比べ無駄な動きが多い等の問題がある。
この発明は、上記のような問題点を解消できるように
したFRP製積層Ｔ字管の成形方法を提供することを目的
とするものである。
したFRP製積層Ｔ字管の成形方法を提供することを目的
とするものである。
［課題を解決するための手段］ この発明のFRP製積層Ｔ字管の成形方法は、基準面内
に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレルを主管
部軸を中心として回転回動させる軸芯を設定し、上記Ｔ
字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の回転軸
芯に位置させて配設し、上記マンドレル上に繊維が滑る
ことなく張力をかけて巻ける巻線を求めると共に、この
巻き線を予め多数に分割しておき、巻かれる繊維の上記
巻線上の１分割点における接線上の長さが一定となる点
の上記基準面からの角度（θ１）及びこの点を含む面内
の位置（x1、y1）を求めて、ここにフィードアイを位置
させ、次に、フィードアイを移動さすべき、上記巻線上
の次の分割点における接線上の長さが一定となる点の上
記基準面からの角度（θ２）及びこの点を含む面内の位
置（x2、y2）を求め、この面にフィードアイの位置する
面を一致させるべく、マンドレルを上記角度の差（θ２
−θ１）回転させるとともに、フィードアイを移動させ
て繊維を巻く操作を行ない、ついで次の分割点に付いて
上記操作を繰返すことにより、FRP製積層Ｔ字管を成形
することを特徴とするものである。
に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレルを主管
部軸を中心として回転回動させる軸芯を設定し、上記Ｔ
字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の回転軸
芯に位置させて配設し、上記マンドレル上に繊維が滑る
ことなく張力をかけて巻ける巻線を求めると共に、この
巻き線を予め多数に分割しておき、巻かれる繊維の上記
巻線上の１分割点における接線上の長さが一定となる点
の上記基準面からの角度（θ１）及びこの点を含む面内
の位置（x1、y1）を求めて、ここにフィードアイを位置
させ、次に、フィードアイを移動さすべき、上記巻線上
の次の分割点における接線上の長さが一定となる点の上
記基準面からの角度（θ２）及びこの点を含む面内の位
置（x2、y2）を求め、この面にフィードアイの位置する
面を一致させるべく、マンドレルを上記角度の差（θ２
−θ１）回転させるとともに、フィードアイを移動させ
て繊維を巻く操作を行ない、ついで次の分割点に付いて
上記操作を繰返すことにより、FRP製積層Ｔ字管を成形
することを特徴とするものである。
［作用］ Ｔ字管マンドレルを基準面内の回転軸芯の回りに回転
させると共に、フィードアイをフィードアイの移動平面
内で二次元的に移動させる操作によりFRP製積層Ｔ字管
を成形することができる。
させると共に、フィードアイをフィードアイの移動平面
内で二次元的に移動させる操作によりFRP製積層Ｔ字管
を成形することができる。
従って、従来のFW装置のフィードアイの動き（ｘ、ｙ
方向２自由度）及びマンドレルの回転、回動をコンピュ
ータ制御にし、プログラムにより作動させることによ
り、省力、省時間、高精度化を達成し、ロボットを用い
るより安価な設備で巻くことができる。
方向２自由度）及びマンドレルの回転、回動をコンピュ
ータ制御にし、プログラムにより作動させることによ
り、省力、省時間、高精度化を達成し、ロボットを用い
るより安価な設備で巻くことができる。
［実施例］ 以下、本発明方法の一実施例を第１図〜第３図により
説明する。
説明する。
Ｔ字管マンドレル10は、主管部11と枝管部12とから構
成されている。
成されている。
基準面１上に、Ｔ字管マンドレル10を主管部軸を中心
として回転、回動させる軸芯Ｔ−Ｔを設定する。
として回転、回動させる軸芯Ｔ−Ｔを設定する。
Ｔ字管マンドレル10の主管部軸を上記回転軸芯に位置
させると共に、枝管部軸を基準面１内に位置させて配設
する。
させると共に、枝管部軸を基準面１内に位置させて配設
する。
そして、マンドレル10上に繊維が滑ることなく張力を
かけて巻ける巻線16を求め、この巻き線を等分割して、
分割点Ａ、Ｂ、…の座標を求める。ここで、上記巻き線
に沿って繊維をできるだけ正しく巻くように、分割数は
できるだけ多くする。
かけて巻ける巻線16を求め、この巻き線を等分割して、
分割点Ａ、Ｂ、…の座標を求める。ここで、上記巻き線
に沿って繊維をできるだけ正しく巻くように、分割数は
できるだけ多くする。
まず、ABをＢの方に延長し（Ａ、Ｂが近接しており、
実質的に接線となる）、BB′の長さ（接線の長さ）が設
定した一定の長さとなる点Ｂ′を求める。そして、回転
軸芯Ｔ−Ｔと点Ｂ′を通る平面２を求め、この平面上で
の座標（x1、y1）及びこの平面と基準面１となす角θ１
を求める。
実質的に接線となる）、BB′の長さ（接線の長さ）が設
定した一定の長さとなる点Ｂ′を求める。そして、回転
軸芯Ｔ−Ｔと点Ｂ′を通る平面２を求め、この平面上で
の座標（x1、y1）及びこの平面と基準面１となす角θ１
を求める。
繊維を巻くには、実際の装置では、フィードアイの動
く平面は固定で、マンドレルを回転するのであるが、こ
こではマンドレルを固定し、フィードアイ面を回転させ
ると考え、AB上に繊維を巻くのにフィードアイ面をθ１
回転させ、フィードアイを（x1、y1）にもってくる。
く平面は固定で、マンドレルを回転するのであるが、こ
こではマンドレルを固定し、フィードアイ面を回転させ
ると考え、AB上に繊維を巻くのにフィードアイ面をθ１
回転させ、フィードアイを（x1、y1）にもってくる。
次に、BCをＣの方に延長し、CC′が一定の長さとなる
点Ｃ′を求める。そして、この点とＴ−Ｔを通る平面３
を求め、この点Ｃ′のこの平面上での座標（x2、y2）及
びこの平面と基準面１となす角θ２を求める。
点Ｃ′を求める。そして、この点とＴ−Ｔを通る平面３
を求め、この点Ｃ′のこの平面上での座標（x2、y2）及
びこの平面と基準面１となす角θ２を求める。
BC上に繊維を巻くには、フィードアイ面が現在θ１回
転しているので、（θ２−θ１）回転させればよい。即
ち、マンドレルを（θ２−θ１）回転させつつ、フィー
ドアイを（x2、y2）に移動する。
転しているので、（θ２−θ１）回転させればよい。即
ち、マンドレルを（θ２−θ１）回転させつつ、フィー
ドアイを（x2、y2）に移動する。
以下、CDに対するＤ′点を求め、上記と同様の操作を
繰り返して繊維を巻く。
繰り返して繊維を巻く。
そして、枝管部12に繊維を巻く場合も、上記と全く同
じ手順で巻くことができる。しかし、この場合のマンド
レル10の実際の動きは、第４図（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、回転軸芯Ｔ−Ｔを中心とする枝管部12の上下回動
運動になる。
じ手順で巻くことができる。しかし、この場合のマンド
レル10の実際の動きは、第４図（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、回転軸芯Ｔ−Ｔを中心とする枝管部12の上下回動
運動になる。
そして、繊維がマンドレル10の端に達したら、そこで
折り返し、上記操作を繰り返すことにより、FRP製積層
Ｔ字管を成形することができる。
折り返し、上記操作を繰り返すことにより、FRP製積層
Ｔ字管を成形することができる。
［発明の効果］ この発明のFRP製積層Ｔ字管の成形方法は上記のよう
なもので、Ｔ字管マンドレルの回転、回動と、フィード
アイの二次元面内の移動という簡単な操作で積層Ｔ字管
を成形することができる。また、上記操作をプログラム
化し、マンドレルの回転、回動及びフィードアイの動き
をコンピュータ制御することにより省力、省時間、高精
度化を達成し、ロボットを用いるより安価な設備で巻く
ことができる。
なもので、Ｔ字管マンドレルの回転、回動と、フィード
アイの二次元面内の移動という簡単な操作で積層Ｔ字管
を成形することができる。また、上記操作をプログラム
化し、マンドレルの回転、回動及びフィードアイの動き
をコンピュータ制御することにより省力、省時間、高精
度化を達成し、ロボットを用いるより安価な設備で巻く
ことができる。
第１図〜第３図は、本発明方法を実施する手順の一例を
示す説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は枝管部に巻く場合
の説明図である。
示す説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は枝管部に巻く場合
の説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 村田 守 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−168434（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】基準面内に、主管部と枝管部とからなるＴ
字管マンドレルを主管部軸を中心として回転回動させる
軸芯を設定し、 上記Ｔ字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の
回転軸芯に位置させて配設し、 上記マンドレル上に繊維が滑ることなく張力をかけて巻
ける巻線を求めると共に、この巻き線を予め多数に分割
しておき、 巻かれる繊維の上記巻線上の１分割点における接線上の
長さが一定となる点の上記基準面からの角度（θ１）及
びこの点を含む面内の位置（x1、ｙ）を求めて、ここに
フィードアイを位置させ、 次に、フィードアイを移動さすべき、上記巻線上の次の
分割点における接線上の長さが一定となる点の上記基準
面からの角度（θ２）及びこの点を含む面内の位置
（x2、y2）を求め、 この面にフィードアイの位置する面を一致させるべく、
マンドレルを上記角度の差（θ２−θ１）回転させると
ともに、フィードアイを移動させて繊維を巻く操作を行
ない、 ついで次の分割点に付いて上記操作を繰返すことによ
り、 FRP製積層Ｔ字管を成形することを特徴とする FRP製積層Ｔ字管の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023918A JP2606252B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023918A JP2606252B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200940A JPH01200940A (ja) | 1989-08-14 |
| JP2606252B2 true JP2606252B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12123881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023918A Expired - Lifetime JP2606252B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606252B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2930902B2 (ja) * | 1996-02-29 | 1999-08-09 | 株式会社先進材料利用ガスジェネレータ研究所 | 繊維プリフォーム成形法およびその装置 |
| US7643970B2 (en) * | 2005-11-09 | 2010-01-05 | The Boeing Company | Tape course generation method and apparatus for programming a composite tape lamination machine |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63023918A patent/JP2606252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200940A (ja) | 1989-08-14 |
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