JP4362740B2 - フィラメントワインディング自動化システム - Google Patents
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さらに、受渡装置は、マンドレルに延設されたスピンドルに対して複数の受渡リングを着脱するように構成されている。
受渡装置が、スピンドルに2つの受渡リングを装着し、その状態で、巻付け装置が、一方の受渡リングを繊維束の始点として巻付け開始し、他方の受渡リングを繊維束の終点として巻付け終了し、切断装置が、繊維束を巻付け後のマンドレルから切断して分離し、排出装置が、巻付け後のマンドレルを一方の受渡リングと共に排出し、設置装置が、巻付け前のマンドレルを設置し、受渡装置が、スピンドルに他方の受渡リングと共に別の受渡リングを装着し、巻付け装置が、他方の受渡リングを繊維束の始点として巻付け開始する。
先ず、第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態のフィラメントワインディング自動化システムを示す一部省略斜視図である。フィラメントワインディング自動化システムは、巻付け装置1と供給部2とを備える。
図2は、図1の巻付け装置を示す拡大斜視図である。巻付け装置1は、機台10を備える。機台10は、長手方向1aに延設された一対の平行な第一ガイドレール部10a,10aを備える。巻付け装置1は、機台10にマンドレル移動台11を備える。マンドレル移動台11は、第一ガイドレール10a,10aに沿って長手方向1aに往復移動する。
図3は、ヘリカル巻ヘッド13を示す正面図である。ヘリカル巻ヘッド13は、リング状の複数の補助ガイド13eを備えている。補助ガイド13eは、ガイドリング部15の外側に沿って配置されている。
図4は、開繊ガイドを示す斜視図である。開繊ガイド16は、ヘリカル巻ヘッド13のガイドリング部15の内側に、ガイド孔15a毎に設けられている。開繊ガイド16は、一対の回転自在な開繊ローラ16a,16aを備える。
図5は、フープ巻及びヘリカル巻を示す側面図である。図5(a)に示すように、フープ巻は、マンドレル軸方向Mcに対して略直角に繊維束Rを巻き付ける。図5(b)・(c)に示すように、ヘリカル巻は、マンドレル軸方向Mcに対して所定の角度θ(θ1,θ2)で繊維束Rを巻き付ける。前述の通り、フープ巻ヘッド12により、フープ巻が行われ、ヘリカル巻ヘッド13により、ヘリカル巻が行われる。
図6(a)に示すように、フィラメントワインディング自動化システムは、受渡装置3を備える。受渡装置3は、受渡ハンド部30を備える。受渡ハンド部30は、受渡スピンドル30cを着脱自在に把持して保持する。受渡ハンド部30は、垂直方向に伸縮自在な伸縮アーム30aを備える。
図8(b)に示すように、フープ巻を行う際、制御部6によって、フープ巻ヘッド12が次のように動作する。フープ巻ヘッド12は、マンドレルMの他端(図右)から一端(図左)へ移動しながら、ボビン12b,12bが旋回する。なお、マンドレル移動台11は停止しているので、マンドレルMは移動及び回転しない。
図12(a)に示すように、フィラメントワインディング自動化システムは、切断装置4を備える。切断装置4は、カッター部40を備える。カッター部40は、伸縮アーム40a及び移動ベース40bを備える。カッター部40は、制御部6によって駆動制御される。
図12(b)に示すように、第1及び第3設置・排出ハンド部51,53が、マンドレル用スピンドルSの両側を把持してマンドレルM2を保持する。その状態で、巻付け後のマンドレルM2を巻付け位置から排出したり、巻付け前のマンドレルM1を巻付け位置から設置可能なよう、マンドレル移動台の側壁部11b,11bが倒れる。
その後、上述した[設置動作](図7(a)〜図8(a))及び[巻付け動作](図8(b)〜図11(b))を行う。ヘッド部12,13から繰り出される繊維束Rは、第2受渡リング32から次のマンドレルM1へと巻き付けられる。従って、第2受渡リング32が、繊維束Rを巻取り後のマンドレルM2からその次の巻取り前のマンドレルM1に受け渡す。
上記の通り、[設置動作]、[巻付け動作]、[切断動作]、[排出動作]及び[受渡し動作](図7〜図13)を繰り返し行うことにより、作業者は殆ど作業することなく、製造ラインを自動化することができる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、上記第1実施形態と異なる構成について詳細に説明する(特に説明のない場合、第1実施形態と同一構成である)。
図14は、第2実施形態のフィラメントワインディング自動化システムを示す一部省略斜視図である。巻付け装置1の両側(図手前及び奥)には、複数のマンドレルM(M1,M2)が並べられている。第2実施形態では、巻付け装置1の一端側(図左)及び他端側(図右)に、マンドレルM(M1,M2)が配置される。
図15は、図14の巻付け装置を示す拡大斜視図である。巻付け装置1は、2つのフープ巻ヘッド12,12’と、1つのヘリカル巻ヘッド13とを備える。ヘリカル巻ヘッド13の一端側(図左)に第1フープ巻ヘッド12が、他端側(図右)に第2フープ巻ヘッド12’が配置される。
図16(a)に示すように、制御部6によって、第1及び第2設置・排出ハンド部51,52が、機台10の一端側(図左)の巻取り前のマンドレルM1を把持・保持して、マンドレル移動台11のほうへ移動する。
図17(a)に示すように、フープ巻を行う際、制御部6によって、第1フープ巻ヘッド12が動作する。必要層の繊維束Rが積層されるまで、第1フープ巻ヘッド12は、マンドレル円筒部Ma(図5)の一端(図左)と他端(図右)とを往復移動する。なお、マンドレル移動台11及び第2フープ巻ヘッド12’は停止している。
図21(a)に示すように、カッター部40が、その刃先を各受渡リング31,32の間に配置する。マンドレル回転軸11a,11aによって、マンドレルMと共に各受渡リング31,32を回転する。これにより、各受渡リング31,32に巻き付けられた繊維束Rは、各受渡リング31,32の間で切断されて分離する。
図21(b)に示すように、第1及び第3設置・排出ハンド部51,53が、マンドレルM2を把持・保持する。設置・排出装置5は、第4及び第5設置・排出ハンド部54,55を備える。第4及び第5設置・排出ハンド部54,55は、第1ハンド部30等と同一構成で、制御部6によって駆動制御される。
図24(b)に示すように、フープ巻を行う際、制御部6によって、第2フープ巻ヘッド12’が動作する。必要層の繊維束Rが積層されるまで、第2フープ巻ヘッド12’は、マンドレル円筒部Ma(図5)の一端(図左)と他端(図右)とを往復移動する。なお、マンドレル移動台11及び第1フープ巻ヘッド12は停止している。
図28(a)に示すように、カッター部40が、その刃先を各受渡リング32,33の間に配置する。マンドレル回転軸11a,11aによって、マンドレルMと共に各受渡リング32,33を回転する。これにより、各受渡リング32,33に巻き付けられた繊維束Rは、各受渡リング32,33の間で切断されて分離する。
図28(b)に示すように、第3及び第5設置・排出ハンド部53,55が、マンドレルM2を把持・保持する。マンドレル移動台11は、両側壁部11b,11bを倒す。制御部6によって、第1及び第2設置・排出ハンド部51,52が、機台10の一端側(図左)の巻取り前のマンドレルM1を把持・保持して移動する。マンドレルM1(図左)のスピンドルSの他端(図右)が、マンドレルM2(図右)のスピンドルSの一端(図左)に当接する。
その後、上述した[設置動作](図16(b))及び[巻付け動作](図17〜図19(a))を行う。ヘッド部12,12’,13から繰り出される繊維束Rは、第3受渡リング33からマンドレルM1へと巻き付けられる。従って、第3受渡リング33が、繊維束Rを巻取り後のマンドレルM2から巻取り前のマンドレルM1に受け渡す。
その後、[設置動作]、[巻付け動作]、[切断動作]、[排出動作]及び[受渡し動作](図16(b)〜図30)を繰り返し行うことにより、製造ラインを自動化することができる。
10 機台
11 マンドレル移動台
12,12’,13 ヘッド部
12 (第1)フープ巻ヘッド
12’ 第2フープ巻ヘッド
13 ヘリカル巻ヘッド
3 受渡装置
30 受渡ハンド部
30c 受渡スピンドル
31,32,33,34 第1〜第4受渡リング
4 切断装置
40 カッター部
5 設置・排出装置
51,52,53,54,55 第1〜第5設置・排出ハンド部
6 制御部
M マンドレル
M1 巻付け前のマンドレル
M2 巻付け後のマンドレル
S マンドレル用スピンドル
R 繊維束
Claims (3)
- ヘッド部から繰り出される繊維束をマンドレルに巻き付ける巻付け装置と、巻付け前の前記マンドレルを巻付け位置に設置する設置装置と、巻付け後の前記マンドレルを前記巻付け位置から排出する排出装置と、前記繊維束を保持して、前記巻付け後のマンドレルから前記巻付け前のマンドレルに受け渡す受渡装置と、前記繊維束を切断する切断装置とを備え、
前記受渡装置は、前記マンドレルに延設されたスピンドルに対して複数の受渡リングを着脱するように構成されており、
前記受渡装置が、前記スピンドルに2つの前記受渡リングを装着し、その状態で、前記巻付け装置が、一方の前記受渡リングを前記繊維束の始点として巻付け開始し、他方の前記受渡リングを前記繊維束の終点として巻付け終了し、前記切断装置が、前記繊維束を前記巻付け後のマンドレルから切断して分離し、前記排出装置が、前記巻付け後のマンドレルを前記一方の受渡リングと共に排出し、前記設置装置が、前記巻付け前のマンドレルを設置し、前記受渡装置が、前記スピンドルに前記他方の受渡リングと共に別の前記受渡リングを装着し、前記巻付け装置が、前記他方の受渡リングを前記繊維束の始点として巻付け開始することを特徴とするフィラメントワインディング自動化システム。 - 前記ヘッド部は、フープ巻で巻き付けるためのフープ巻ヘッドを備え、前記フープ巻ヘッドは、前記マンドレルに繊維束を繰り出すボビンと、前記ボビンを前記マンドレルの周方向に旋回する旋回機構とを備え、前記マンドレルの軸方向に相対的に往復移動することを特徴とする請求項1に記載のフィラメントワインディング自動化システム。
- 前記ヘッド部は、ヘリカル巻で巻き付けるためのヘリカル巻ヘッドを備え、前記マンドレルの軸方向に相対的に往復移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のフィラメントワインディング自動化システム。
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