JP4208416B2 - 給糸緩衝機用糸もつれ防止機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
発明の属する技術分野
本願は、室内を自由に移動できるロボットアームの供給装置にマガジンロールからの繊維糸を供給するために用いられる、米国特許出願Ｎｏ．０８／６９３，１５５に記述された形式の給糸緩衝機（給紙バッファ）に関する。
【０００２】
発明の背景
繊維強化熱硬化性プラスチック製品の生産は、工業用ロボットを用いて自動化される。このロボットによって繊維供給装置は、製品の外側プラスチック層を通して外側に糸が突き出すことなく正確な量の繊維を最大の強度で引っ張って供給するように制御される。ロボットは繰り返し使用しても精度がおちないため、これらの製品の品質を大幅に向上させることができ、同時に、作業環境の悪化と労働者の疲労に関する問題も解決できる。
【０００３】
繊維供給装置は、好ましくは、可動ロボットアーム上に設置できる送出ヘッド内に収納する。１本又は複数本の繊維糸を送出ヘッドに供給し、このヘッドで適当な長さに切断する。繊維糸の供給速度は、毎秒約１０メートルの範囲に調整できるが、かような供給速度において糸がもつれる危険性なくして糸の供給を停止することが困難である。
【０００４】
上述の先行出願は、上記の問題を有効な方法で解決する。
しかしながら、上記の先行出願の装置では、可動糸ガイドを装備したヨークが高速で下降する際に糸がもつれる危険が未だ生じ得ることは明らかである。即ち、ヨークが下方位置に達した時に跳ね返りが生じ、糸にたるみが生じてもつれることになる。
【０００５】
技術的課題
従って、本発明は、上記の問題を解決する給糸緩衝機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
解決策
この目的のために、供給源から供給された繊維糸用の給糸緩衝機用もつれ防止機構は、供給源から糸を受取る第１の糸用ガイドと、該第１の糸用ガイドから供給された糸が通過し、該糸が接触可能な制動面と、該制動面を通過した糸の動きを前記制御面を用いて制動するために制御される制動要素と、制動面を通過した糸経路に設けられた可動糸ガイドと、該可動糸ガイドを運動できるよう支持するために略垂直に配置した２本のガイドロッドより成る支持部と、糸経路内で前記可動糸ガイドの後に設けられ糸がさらに引き出される他のガイドとを糸経路に含み、前記支持部は前記可動糸ガイドを糸によって移動できるようにして前記制動面と係合する前記制動要素と前記可動糸ガイドとの間の糸経路の長さを短縮させ、また前記可動糸ガイドを移動させて前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の距離を長くして、前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の経路上のたるみを吸収する給糸緩衝機用もつれ防止機構において、前記ガイドロッドの少なくとも１本は、前記可動糸ガイドの急速な落下により前記可動糸ガイドを通って供給される糸のもつれが生じるのを防止するために、前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用が生じるように配設し、前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用を生じるように配設した手段は、前記垂直ガイドロッドのうちの第１の垂直ガイドロッドの下端用の移動路により構成され、該ガイドロッドの前記下端を他方のガイドロッドの方向に僅かに移動させ、前記２本のガイドロッドの下端間の距離を短縮して、前記可動糸ガイドに対し該可動糸ガイドの下方移動時に締め付け制動作用を生ぜしめることを特徴とする。
【０００７】
好適な実施形態の説明
図示の給糸緩衝機は、２本の垂直なガイドロッド１１を有する１個のスタンド１０を有する。このスタンド１０は、ロール１４から巻き出される糸１５用の糸アイレット１３付きのエルボーアーム１２を保持している。糸は、複数のガラス繊維糸、炭素繊維糸又は合成繊維糸より成る。糸アイレット１３はほぼ摩擦のない糸通路を提供する。
【０００８】
糸は、地上レベルに位置するロール１４から上方に走行して糸アイレット１３を通り、さらにバー１６を越してガイドロッド１１間を逆方向に下降する。糸ガイド１７はガイドロッドにより案内されて移動でき、糸を通す他のアイレット１３を装備している。糸は次に糸ガイド１７から上方に走行して糸案内溝１８により、図示していないロボットアームに案内される。
【０００９】
バー１６と協働する糸ブレーキは、スタンド１０に接続した空気シリンダー２０の外端に設置したクランププレート１９より成る。このクランププレートは、シリンダー２０を作動させることによりバー１６に押し付けられてバー１６に係合し、またその係合を解除することができる。この係合により、糸の供給を停止させることができる。
【００１０】
この給糸緩衝機の動作は次の通りである。通常の給糸中、糸アイレット１３とバー１６を経由して糸を引張ることにより糸に均等な抵抗が生じ、有利で均一な給糸がなされる。ロボットアームが室内を移動している場合は、多かれ少なかれ、糸は瞬時に供給されねばならないので、糸ガイド１７はガイドロッドに沿って上下動し、糸の長さを迅速に補償する。
【００１１】
給糸を停止する場合は、空気シリンダー２０を駆動しバー１６にクランププレート１９を押し付けることにより給糸を停止させる。ロボットアームの端部における給糸を極く少しの間継続し、糸の引っ張りが止まるまで糸ガイド１７をガイドロッド１１に沿って上方に移動させる。給糸を再開する時には、糸にループ又はねじれを生じさせることなく糸を予め適正に張ってから給糸を開始する。
【００１２】
スタンド１０の垂直ガイドロッド１１の最初の１本は、その下端が、横方向の溝２２内を移動可能なボール２１又は類似部品によって反対側の垂直ガイドロッドに近づくか又は離れる方向に移動可能に支持されている。通常運転時、上記第１垂直ガイドロッド１１の下端は、図１に示すように中立位置にあり、可動糸ガイド１７を装備したヨークが上方に移動する。
【００１３】
第１ガイドロッドの移動可能に支持された下端を移動させる手段として、好ましくは強制ピストン２３を設置し、ヨークの急速下降時に、この強制ピストンで垂直ガイドロッドの可動下端を横方向に移動させ、２本の垂直ガイドロッド間の空間を減少させて可動糸ガイド１７を装備したヨークをくさび状にクランプして跳ね返らないようにする。
【００１４】
ヨークの移動は好ましくはセンサ２４で監視して、ヨークの急速下降時に強制ピストン２３を駆動するセンサ信号を発するようにする。このセンサは、好ましくは、中央ユニット２５に接続し、この中央ユニットがヨークの現在の速度を示すセンサ２４からの信号を受信し、この信号を中央ユニットの閾値と比較し、ヨークの検知下降速度が閾値を超えた時に強制ピストン２３を作動させる出力を発生させる。
【００１５】
本発明は、上述の実施態様に限定されるものではなく、特許請求範囲内で種々に変更が可能である。例えば、ガイドロッドは繊維糸の緩衝装置を制御する他の手段に変更可能である。さらに、糸ガイド手段１７に対する重力の作用を、バネ手段で代替することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 上方に移動する可動糸ガイドを有する本発明による給糸緩衝機を示す平面図である。
【図２】 下方に移動する図１の可動糸ガイドを示す平面図である。
発明の属する技術分野
本願は、室内を自由に移動できるロボットアームの供給装置にマガジンロールからの繊維糸を供給するために用いられる、米国特許出願Ｎｏ．０８／６９３，１５５に記述された形式の給糸緩衝機（給紙バッファ）に関する。
【０００２】
発明の背景
繊維強化熱硬化性プラスチック製品の生産は、工業用ロボットを用いて自動化される。このロボットによって繊維供給装置は、製品の外側プラスチック層を通して外側に糸が突き出すことなく正確な量の繊維を最大の強度で引っ張って供給するように制御される。ロボットは繰り返し使用しても精度がおちないため、これらの製品の品質を大幅に向上させることができ、同時に、作業環境の悪化と労働者の疲労に関する問題も解決できる。
【０００３】
繊維供給装置は、好ましくは、可動ロボットアーム上に設置できる送出ヘッド内に収納する。１本又は複数本の繊維糸を送出ヘッドに供給し、このヘッドで適当な長さに切断する。繊維糸の供給速度は、毎秒約１０メートルの範囲に調整できるが、かような供給速度において糸がもつれる危険性なくして糸の供給を停止することが困難である。
【０００４】
上述の先行出願は、上記の問題を有効な方法で解決する。
しかしながら、上記の先行出願の装置では、可動糸ガイドを装備したヨークが高速で下降する際に糸がもつれる危険が未だ生じ得ることは明らかである。即ち、ヨークが下方位置に達した時に跳ね返りが生じ、糸にたるみが生じてもつれることになる。
【０００５】
技術的課題
従って、本発明は、上記の問題を解決する給糸緩衝機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
解決策
この目的のために、供給源から供給された繊維糸用の給糸緩衝機用もつれ防止機構は、供給源から糸を受取る第１の糸用ガイドと、該第１の糸用ガイドから供給された糸が通過し、該糸が接触可能な制動面と、該制動面を通過した糸の動きを前記制御面を用いて制動するために制御される制動要素と、制動面を通過した糸経路に設けられた可動糸ガイドと、該可動糸ガイドを運動できるよう支持するために略垂直に配置した２本のガイドロッドより成る支持部と、糸経路内で前記可動糸ガイドの後に設けられ糸がさらに引き出される他のガイドとを糸経路に含み、前記支持部は前記可動糸ガイドを糸によって移動できるようにして前記制動面と係合する前記制動要素と前記可動糸ガイドとの間の糸経路の長さを短縮させ、また前記可動糸ガイドを移動させて前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の距離を長くして、前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の経路上のたるみを吸収する給糸緩衝機用もつれ防止機構において、前記ガイドロッドの少なくとも１本は、前記可動糸ガイドの急速な落下により前記可動糸ガイドを通って供給される糸のもつれが生じるのを防止するために、前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用が生じるように配設し、前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用を生じるように配設した手段は、前記垂直ガイドロッドのうちの第１の垂直ガイドロッドの下端用の移動路により構成され、該ガイドロッドの前記下端を他方のガイドロッドの方向に僅かに移動させ、前記２本のガイドロッドの下端間の距離を短縮して、前記可動糸ガイドに対し該可動糸ガイドの下方移動時に締め付け制動作用を生ぜしめることを特徴とする。
【０００７】
好適な実施形態の説明
図示の給糸緩衝機は、２本の垂直なガイドロッド１１を有する１個のスタンド１０を有する。このスタンド１０は、ロール１４から巻き出される糸１５用の糸アイレット１３付きのエルボーアーム１２を保持している。糸は、複数のガラス繊維糸、炭素繊維糸又は合成繊維糸より成る。糸アイレット１３はほぼ摩擦のない糸通路を提供する。
【０００８】
糸は、地上レベルに位置するロール１４から上方に走行して糸アイレット１３を通り、さらにバー１６を越してガイドロッド１１間を逆方向に下降する。糸ガイド１７はガイドロッドにより案内されて移動でき、糸を通す他のアイレット１３を装備している。糸は次に糸ガイド１７から上方に走行して糸案内溝１８により、図示していないロボットアームに案内される。
【０００９】
バー１６と協働する糸ブレーキは、スタンド１０に接続した空気シリンダー２０の外端に設置したクランププレート１９より成る。このクランププレートは、シリンダー２０を作動させることによりバー１６に押し付けられてバー１６に係合し、またその係合を解除することができる。この係合により、糸の供給を停止させることができる。
【００１０】
この給糸緩衝機の動作は次の通りである。通常の給糸中、糸アイレット１３とバー１６を経由して糸を引張ることにより糸に均等な抵抗が生じ、有利で均一な給糸がなされる。ロボットアームが室内を移動している場合は、多かれ少なかれ、糸は瞬時に供給されねばならないので、糸ガイド１７はガイドロッドに沿って上下動し、糸の長さを迅速に補償する。
【００１１】
給糸を停止する場合は、空気シリンダー２０を駆動しバー１６にクランププレート１９を押し付けることにより給糸を停止させる。ロボットアームの端部における給糸を極く少しの間継続し、糸の引っ張りが止まるまで糸ガイド１７をガイドロッド１１に沿って上方に移動させる。給糸を再開する時には、糸にループ又はねじれを生じさせることなく糸を予め適正に張ってから給糸を開始する。
【００１２】
スタンド１０の垂直ガイドロッド１１の最初の１本は、その下端が、横方向の溝２２内を移動可能なボール２１又は類似部品によって反対側の垂直ガイドロッドに近づくか又は離れる方向に移動可能に支持されている。通常運転時、上記第１垂直ガイドロッド１１の下端は、図１に示すように中立位置にあり、可動糸ガイド１７を装備したヨークが上方に移動する。
【００１３】
第１ガイドロッドの移動可能に支持された下端を移動させる手段として、好ましくは強制ピストン２３を設置し、ヨークの急速下降時に、この強制ピストンで垂直ガイドロッドの可動下端を横方向に移動させ、２本の垂直ガイドロッド間の空間を減少させて可動糸ガイド１７を装備したヨークをくさび状にクランプして跳ね返らないようにする。
【００１４】
ヨークの移動は好ましくはセンサ２４で監視して、ヨークの急速下降時に強制ピストン２３を駆動するセンサ信号を発するようにする。このセンサは、好ましくは、中央ユニット２５に接続し、この中央ユニットがヨークの現在の速度を示すセンサ２４からの信号を受信し、この信号を中央ユニットの閾値と比較し、ヨークの検知下降速度が閾値を超えた時に強制ピストン２３を作動させる出力を発生させる。
【００１５】
本発明は、上述の実施態様に限定されるものではなく、特許請求範囲内で種々に変更が可能である。例えば、ガイドロッドは繊維糸の緩衝装置を制御する他の手段に変更可能である。さらに、糸ガイド手段１７に対する重力の作用を、バネ手段で代替することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 上方に移動する可動糸ガイドを有する本発明による給糸緩衝機を示す平面図である。
【図２】 下方に移動する図１の可動糸ガイドを示す平面図である。
Claims (5)
- 供給源から供給された繊維糸の給糸緩衝機用糸もつれ防止機構であって、供給源から糸を受取る第１の糸用ガイドと、該第１の糸用ガイドから供給された糸が通過し、該糸が接触可能な制動面と、該制動面を通過した糸の動きを前記制動面を用いて制動するために制御される制動要素と、前記制動面を通過した糸経路に設けられた可動糸ガイドと、該可動糸ガイドを移動可能に支持する略垂直に配置した２本のガイドロッドより成る支持部と、糸経路内で前記可動糸ガイドの後に設けられ糸がさらに引き出される他の糸ガイドとを糸経路上に含んで成り、前記支持部は前記可動糸ガイドを糸によって移動できるようにして前記制動面と係合する前記制動要素と前記可動糸ガイドとの間の糸経路の長さを短縮させ、また前記可動糸ガイドを移動させて前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の距離を長くして、前記制動面と前記他の糸ガイドとの間の経路上のたるみを吸収する給糸緩衝機用もつれ防止機構において、前記ガイドロッドの少なくとも１本は、前記可動糸ガイドの急速な落下により前記可動糸ガイドを通って供給される糸のもつれが生じるのを防止するために、前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用が生じるように配設した手段を有し、
前記可動糸ガイドの急速な下降運動に対して制動作用を生じるように配設した手段は、前記垂直ガイドロッドのうちの第１の垂直ガイドロッドの下端用の移動路により構成され、該ガイドロッドの前記下端を他方のガイドロッドの方向に僅かに移動させ、前記２本のガイドロッドの下端間の距離を短縮して、前記可動糸ガイドに対し該可動糸ガイドの下方移動時に締め付け制動作用を生ぜしめることを特徴とする糸もつれ防止機構。 - 前記２本の垂直ガイドロッドのうちの前記第１垂直ガイドロッドの前記下端用の移動路は、ボール転がりトラックで構成されることを特徴とする請求項１に記載の糸もつれ防止機構。
- 前記垂直ガイドロッドのうちの前記第１の垂直ガイドロッドの前記下端付近に１本の強制ピストンを配設し、前記第１の垂直ガイドロッドの下端を他方のガイドロッドの方向に押し付けることにより前記可動糸ガイドに締め付け制動作用を生ぜしめることを特徴とする請求項１に記載の糸もつれ防止機構。
- 前記可動糸ガイドの急速な下方移動を検知するセンサを配設し、該センサは、前記可動糸ガイドの急速下降を検知して、前記強制ピストンを作動させて前記垂直ガイドロッドのうちの前記第１の垂直ガイドロッドの前記下端を前記他方のガイドロッドの方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の糸もつれ防止機構。
- 中央ユニットを配設し、該中央ユニットが前記センサから前記可動糸ガイドの下降速度を示す信号を受信し、受信した信号を閾値と比較して該検知速度が前記閾値を超えていれば、前記強制ピストンを作動させるための出力を発生させることを特徴とする請求項４に記載の糸もつれ防止機構。
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Publications (2)
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| JP4208416B2 true JP4208416B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
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Family Applications (1)
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