JP5228957B2 - Thread breakage detector in thickness direction thread insertion device for three-dimensional fiber structure - Google Patents
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Description
本発明は、複数の糸層を積層して形成された積層糸群が、各糸層と直交する方向に折り返し状に配列されるとともに抜け止め糸で抜け止めされた厚さ方向糸にて結合された三次元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置に関する。 In the present invention, a laminated yarn group formed by laminating a plurality of yarn layers is joined by a thickness direction yarn arranged in a folded shape in a direction orthogonal to each yarn layer and retained by a retaining yarn. The present invention also relates to a yarn breakage detection device in a thickness direction yarn insertion device for a three-dimensional fiber structure used in manufacturing a three-dimensional fiber structure.
この種の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置として、ピンが所定ピッチで配置された枠体上に、糸をピン間で折り返すように配列して糸層を複数積層して少なくとも2軸配向となるように形成された積層糸群を枠体に保持した状態で、一列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針を使用して厚さ方向糸を挿入する方法がある(特許文献1参照)。 As this type of three-dimensional fiber structure thickness direction yarn insertion device, a plurality of yarn layers are laminated on a frame in which pins are arranged at a predetermined pitch so that the yarns are folded back between the pins. There is a method of inserting thickness direction yarns using a plurality of thickness direction yarn insertion needles arranged in a row in a state in which a laminated yarn group formed to be oriented is held in a frame (Patent Document 1). reference).
積層糸群への厚さ方向糸の挿入は、図6(a)に示すように、積層糸群Fが枠体(図示せず)に保持された状態で、1列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針80が厚さ方向糸zとともに積層糸群Fに一斉に、かつ針孔(針目)が積層糸群Fの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて厚さ方向糸zのループLが形成される。次にループLに抜け止め糸Pが抜け止め糸挿通用針81により厚さ方向糸挿入針80の配列方向に沿って挿通される。ループLに抜け止め糸Pが挿通された後、厚さ方向糸挿入針80が引き戻されて、図6(b)に示すように、厚さ方向糸zが抜け止め糸Pにより抜け止めされるとともに、積層糸群Fの締付けが行われる。そして、これらの動作が繰り返されて、積層糸群Fの所定の領域に厚さ方向糸zが挿入される。
As shown in FIG. 6 (a), the insertion of the thread in the thickness direction into the laminated yarn group is performed with a plurality of thicknesses arranged in a row with the laminated yarn group F held by a frame (not shown). The directional
特許文献1には厚さ方向糸zの糸切れ検知に関しては何ら記載はされていないが、厚さ方向糸zの挿入時に糸切れが発生したまま厚さ方向糸zの挿入作業を継続すると、製造された三次元繊維組織が不良品となる。そのため、厚さ方向糸zの糸切れが発生すると糸切れを検知して厚さ方向糸zの挿入作業を停止し、糸切れを修復した後、厚さ方向糸zの挿入作業を再開する必要がある。厚さ方向糸zの糸切れ検知方法として、ドロッパ方式がある。例えば、図7(a)に示すように、各厚さ方向糸zに板部82aとフック82bからなるドロッパ82をフック82bにおいて吊り下げて、各ドロッパ82を厚さ方向糸zと直交する方向に一列となるように配置する。また、ドロッパ82の配列位置の下方に、検知光がドロッパ82の配列と平行に照射される投光部83aと、受光部83bとを備えた光電センサ83を設ける。そして、厚さ方向糸zの糸切れが発生するとその厚さ方向糸zに吊り下げられたドロッパ82は、板部82aが投光部83aからの照射光を遮断する2点鎖線で示す位置へ下降するため、光電センサ83が糸切れを検知する。
積層糸群Fへ厚さ方向糸zを挿入する場合、糸切れが発生しなくても、厚さ方向糸zの挿入ミスが発生する場合がある。この挿入ミスは、厚さ方向糸zのループLに抜け止め糸Pが挿通されない状態(ループ外れの状態)で厚さ方向糸挿入針80が後退した場合に、厚さ方向糸zの折り返し部が抜け止め糸Pで抜け止めされずに、図7(b)に示すように、積層糸群F内に残ることで発生する。従来のドロッパ方式の糸切れ検知装置では、糸切れが発生した場合に厚さ方向糸zが大きく弛むために糸切れ発生を検知することはできる。しかし、厚さ方向糸zのループLが積層糸群F内に残った状態(ループ外れの状態)では厚さ方向糸zの弛みが小さく、ドロッパ82の板部82aは光電センサ83の投受光範囲まで達しないので、光電センサ83ではループ外れを検知することはできなかった。したがって、厚さ方向糸zの挿入が完了した後に、三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの有無を確認し、ループ外れの部分には、例えば、厚さ方向糸zをその部分に挿通する等の必要な処置を行っていた。しかし、ループ外れの位置が不明の状態で三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの位置を特定する作業には手間が掛かる。
When inserting the thickness direction yarn z into the laminated yarn group F, an insertion error of the thickness direction yarn z may occur even if the yarn breakage does not occur. This insertion error occurs when the thickness direction
また、糸切れ検知装置の光電センサ83の位置を、ループ外れによる厚さ方向糸zの弛みを検知可能な位置に設定して、糸切れとループ外れの両方を検知可能にすることも考えられる。しかし、その場合は、ループ外れの場合も厚さ方向糸zの挿入作業を停止し、停止の原因が糸切れか、ループ外れかを作業者が確認し、ループ外れの場合はその位置を確認、記録(記憶)した後に挿入作業を再開し、糸切れの場合は糸切れを修復した後、厚さ方向糸zの挿入作業を再開する必要があり、生産性が低下する。
It is also conceivable that the position of the
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを区別して検知することができる三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is a dropper type yarn breakage detection method that can detect and detect thread breakage in a thickness direction yarn and loop disengagement. An object of the present invention is to provide a yarn breakage detection device in a thickness direction yarn insertion device for a three-dimensional fiber structure.
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数の糸層を積層して形成された積層糸群が、各糸層と直交する方向に折り返し状に配列されるとともに抜け止め糸で抜け止めされた厚さ方向糸にて結合された構造の三次元繊維組織を製造する際に前記厚さ方向糸を挿入するため前進及び後退可能に設けられた厚さ方向糸挿入針を備えた厚さ方向糸挿入部と、前記厚さ方向糸挿入部へ前記厚さ方向糸を供給するとともに前記厚さ方向糸挿入針の後退に伴って前記厚さ方向糸を引き戻す厚さ方向糸供給部とを有する三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置である。そして、糸切れ検知装置は、前記厚さ方向糸供給部から前記厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパと、前記厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点における前記ドロッパの位置に基づいて、前記厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部とを備えている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a laminated yarn group formed by laminating a plurality of yarn layers is arranged in a folded shape in a direction orthogonal to the respective yarn layers, and a retaining yarn. A thickness direction thread insertion needle provided so as to be capable of moving forward and backward in order to insert the thickness direction thread when manufacturing a three-dimensional fiber structure having a structure joined by the thickness direction thread secured by Thickness direction thread insertion portion, and supply of the thickness direction thread to the thickness direction thread insertion portion and supply of the thickness direction thread to retract the thickness direction thread as the thickness direction thread insertion needle moves backward 3 is a yarn breakage detection device in a thickness direction yarn insertion device for a three-dimensional fiber structure having a portion. The yarn breakage detecting device includes a dropper suspended from the thickness direction thread supply unit to the thickness direction thread insertion needle and a dropper suspended from the thickness direction thread, and the pulling back of the thickness direction thread is completed. And a detection unit capable of detecting whether the thread in the thickness direction is broken, out of loop, or in a normal state based on the position of the dropper.
この発明の糸切れ検知装置は、厚さ方向糸供給部から厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパの位置が、厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点において検知部により検知される。そして、検知部は、ドロッパの位置に基づいて、厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるかを検知する。したがって、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを区別して検知することができる。 The yarn breakage detecting device according to the present invention detects the position of the dropper suspended from the thickness direction yarn supply unit to the thickness direction yarn insertion needle when the pulling of the thickness direction yarn is completed. Detected by the unit. And a detection part detects whether a thickness direction thread | yarn is a thread breakage, a loop removal, and a normal state based on the position of a dropper. Accordingly, it is possible to distinguish and detect the yarn breakage of the thickness direction yarn and the loop breakage by the dropper type yarn breakage detection method.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記検知部は光学式の検知部である。ここで、「光学式の検知部」とは、投光部と受光部とを備え、受光部への到達光量の変化によって、被検知体の有無あるいは形状を検知する検知部を意味し、透過式及び反射式の双方を含む。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection unit is an optical detection unit. Here, the “optical detection unit” means a detection unit that includes a light projecting unit and a light receiving unit, and detects the presence or absence of the detected object or the shape by a change in the amount of light reaching the light receiving unit. Includes both formula and reflection formula.
検知部として光学式の検知部ではなく通電式の検知部を採用することも可能であるが、厚さ方向糸として例えば炭素繊維のように導電性の毛羽を発生する繊維を使用する場合に、通電式では導電性の毛羽に起因する誤動作の虞がある。しかし、この発明では、そのような誤動作の虞がなく、通電式に比べて検知の信頼性が高い。 Although it is possible to adopt an energization type detection unit instead of an optical detection unit as the detection unit, when using a fiber that generates conductive fluff such as carbon fiber as a thickness direction thread, In the energization type, there is a risk of malfunction due to conductive fluff. However, in the present invention, there is no fear of such malfunction, and the detection reliability is higher than that of the energization type.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記ドロッパは、糸切れ時にドロッパが移動する位置において前記光学式の検知部の照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパが移動する位置において前記照射光を遮断する割合と異なるように形成されている。この発明では、ドロッパが検知部の照射光を遮断する割合によって糸切れとループ外れとを検知するため、投光部の光源は一つでも支障はない。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the dropper is configured such that the ratio of blocking the irradiation light of the optical detection unit at a position where the dropper moves when the yarn breaks is a dropper when the loop is off. It is formed so as to be different from the ratio of blocking the irradiation light at the position where the lens moves. According to the present invention, since the dropper detects the yarn breakage and the loop disengagement based on the ratio of blocking the irradiation light of the detection unit, even one light source of the light projecting unit is not hindered.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記検知部はレーザー式の検知部である。この発明では、照射光としてレーザー光が使用されるため、投光部から照射された光が受光部に到達するまでに拡散する割合が小さい。したがって、厚さ方向糸の本数が多くなって投光部から照射された光が受光部に到達するまでの距離が長くなった場合でも、検知の信頼性が高くなる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second or third aspect, the detection unit is a laser type detection unit. In this invention, since the laser light is used as the irradiation light, the ratio of the diffusion of the light irradiated from the light projecting unit before reaching the light receiving unit is small. Therefore, even when the number of yarns in the thickness direction increases and the distance until the light irradiated from the light projecting unit reaches the light receiving unit becomes longer, the detection reliability becomes higher.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記厚さ方向糸挿入部の制御部は、前記検知部が糸切れを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断し、前記検知部がループ外れを検知したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸の挿入作業サイクル回数を記憶し、かつループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
この発明では、その厚さ方向糸の挿入作業サイクルの何回目でループ外れが発生したかが記憶されるため、積層糸群への厚さ方向糸の挿入作業が完了した後、三次元繊維組織のループ外れの箇所に適切な処置を施す場合に、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。 In this invention, since the number of the operation cycles of inserting the thickness direction yarn is stored in the number of cycles, the insertion of the thickness direction yarn into the laminated yarn group is completed, and then the three-dimensional fiber structure When an appropriate treatment is performed on the location where the loop is removed, the location where the loop is removed can be easily confirmed visually.
本発明によれば、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを検知することができる。 According to the present invention, it is possible to detect a thread breakage of a thread in the thickness direction and a loop breakage by a dropper type thread breakage detection method.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1(a)に示すように、厚さ方向糸挿入装置10は、厚さ方向糸挿入部11と、厚さ方向糸挿入部11へ厚さ方向糸zを供給する厚さ方向糸供給部12と、厚さ方向糸への張力付与部13と、厚さ方向糸挿入部11と厚さ方向糸供給部12との間で張力付与部13より厚さ方向糸挿入部11側に設けられた糸切れ検知装置14とを備えている。なお、厚さ方向糸挿入装置10は、基本的な構成は特許文献1に記載の厚さ方向糸挿入装置と同様に構成されており、同様な部分の一部は図示及び説明を省略する。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, the thickness direction
厚さ方向糸挿入部11は、図示しない送り装置により間欠的に移動される図示しない枠体に保持された積層糸群Fに、厚さ方向糸zを複数本同時に挿入するため同時に往復移動可能に設けられた複数本の厚さ方向糸挿入針15を備えている。厚さ方向糸挿入針15は先端側に形成された針孔15aに厚さ方向糸zが挿通された状態で移動される。厚さ方向糸挿入針15は、1回の厚さ方向糸挿入動作を2段階で行うように移動される。第1段階の動作は、1列に配置された厚さ方向糸挿入針15が厚さ方向糸zとともに積層糸群Fに一斉に、かつ針孔15aが積層糸群Fの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて、積層糸群Fの厚さ方向糸挿入針15の先端が突出した側に厚さ方向糸zのループLが形成される第1の移動動作である。第2の段階の動作は、ループLに抜け止め糸Pが抜け止め糸挿通用針16により挿通された後、待機位置まで戻される(後退する)第2の移動動作である。
The thickness direction
厚さ方向糸供給部12を構成する複数のボビンBは、図示しない正逆回転可能なモータにより回転される支軸17に支持されている。厚さ方向糸zとして炭素繊維の繊維束が使用されている。支軸17はモータの正転時に厚さ方向糸zを繰り出す方向に回転され、モータの逆転時に厚さ方向糸zを巻き戻す方向に回転される。
The plurality of bobbins B constituting the thickness direction
厚さ方向糸供給部12を構成する張力付与部13はボビンBから厚さ方向糸挿入針15に連なる厚さ方向糸zの経路の途中に設けられた張力付与手段18と、張力付与手段18より厚さ方向糸供給部12側に設けられたブレーキ手段19とを備えている。図示しない支持フレームには同じ高さで厚さ方向糸zをガイドする5個のガイドローラ20a,20b,20c,20d,20eが水平に設けられ、ガイドローラ20b,20cの間で両ガイドローラ20b,20cより低い位置にテンションローラ21がガイドローラ20b,20cと平行に設けられている。テンションローラ21は図示しない昇降手段により昇降可能になっている。ガイドローラ20b,20c及びテンションローラ21は張力付与手段18を構成する。
The
ガイドローラ20a,20bの間でガイドローラ20a,20bより低い位置にはガイドローラ20fがガイドローラ20a,20bと平行に設けられ、ガイドローラ20a,20bの上方にはエアシリンダ22により昇降駆動される支持部材23が設けられている。支持部材23にはガイドローラ20a,20bと対向する位置に、ブレーキバー24が支持されている。各ブレーキバー24にはガイドローラ20a,20bと対向する面にゴム等の弾性材(図示せず)が貼付されている。そして、エアシリンダ22の突出作動時に、ブレーキバー24が厚さ方向糸zをガイドローラ20a,20bとの間に押圧保持するようになっている。エアシリンダ22、支持部材23及びブレーキバー24により、張力付与手段18による張力付与時に作動して厚さ方向糸zをガイドローラ20a,20bと共同で把持するブレーキ手段19が構成されている。
A guide roller 20f is provided parallel to the
糸切れ検知装置14はガイドローラ20d,20eの間でガイドローラ20d,20eより下方に設けられている。糸切れ検知装置14は、ガイドローラ20d,20eの間において各厚さ方向糸zに吊り下げられたドロッパ25と、厚さ方向糸挿入針15が後退した時点におけるドロッパ25の位置に基づいて、厚さ方向糸zが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部26とを備えている。
The yarn
厚さ方向糸挿入針15が後退した時点における厚さ方向糸zの張力は、厚さ方向糸zが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のときでそれぞれ異なり、ドロッパ25が吊り下げられた部分付近の厚さ方向糸zの弛み量は、糸切れ状態で最も大きく、ループ外れ状態では糸切れ状態のときより小さく、正常状態のときより大きくなる。
The tension of the thickness direction thread z when the thickness direction
図1(b)及び図2に示すように、検知部26は、投光部26aと受光部26bとからなる光学式の検知部としての光電センサで構成されている。検知部26は、厚さ方向糸zが正常状態では投光部26aの投光がドロッパ25で遮断されず、厚さ方向糸zが正常でない状態では投光がドロッパ25で遮断されるように配設されている。検知部26として投光部26aからレーザー光を投光(照射)するレーザー式の検知部が使用されている。この実施形態では、検知部26は、投光部26aから帯状レーザー光27(図3に図示)を投光し、受光部26bで受光する光量により、三つの状態を検知可能に構成されている。三つの状態としては、投光のほぼ全量が受光部26bで受光される第1の状態と、投光のほぼ全量が受光されない第2の状態と、投光の一部が受光(この実施形態ではほぼ半分)される第3の状態とがある。なお、図示はしていないが、ドロッパ25の下方には糸切れ時に落下するドロッパ25を受け止める受け止め部材が設けられており、糸切れにより厚さ方向糸zの張力が完全に失われた場合であっても、ドロッパ25は受け止め部材により投光のほぼ全量が受光されない第2の状態に保持される。
As shown in FIGS. 1B and 2, the
図1(a)、図2及び図3に示すように、ドロッパ25は、矩形平板の下部が切り欠かれて幅広部28aの下側に幅狭部28bが形成された形状の被検知部28と、被検知部28の上部に掛け止めされたフック29とからなる。幅狭部28bは幅広部28aのほぼ半分の幅に形成されている。ドロッパ25は、糸切れ時にドロッパ25が移動した位置において投光部26aの投光、即ち検知部26の照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ25が移動した位置において投光部26aの投光を遮断する割合と異なるように形成されている。この実施形態では投光部26aの投光を遮断する割合が、糸切れ時にはループ外れ時より大きくなるように(ほぼ2倍になるように)形成されている。そして、図2に示すように、ドロッパ25は被検知部28の幅方向が厚さ方向糸zの延びる方向とほぼ一致するようにフック29において厚さ方向糸zに吊り下げられ、かつ各ドロッパ25が互いに平行に延びる厚さ方向糸zと直交する方向に一列となるように配置されている。
As shown in FIG. 1A, FIG. 2 and FIG. 3, the
厚さ方向糸挿入部11の制御部(図示せず)は、検知部26の出力信号を入力し、検知信号の状態によって厚さ方向糸zの挿入作業の中断、継続を判断する。例えば、検知部26から糸切れ検知信号を入力したときは、厚さ方向糸zの挿入作業を中断し、検知部26からループ外れの検知信号のみを入力したときは、厚さ方向糸zの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。また、制御部は、検知部26からループ外れの検知信号を入力したときは、ループ外れが発生した際の厚さ方向糸zの挿入作業サイクル回数(何回目のサイクルであるかを示す数)を記憶する。
The control unit (not shown) of the thickness direction
次に前記のように構成された厚さ方向糸挿入装置10及び糸切れ検知装置14の作用を説明する。厚さ方向糸zの挿入作業は、複数の糸層を積層して形成された少なくとも2軸配向となる積層糸群Fが形成された図示しない枠体が保持装置に保持されて、厚さ方向糸挿入針15の移動方向と直交する位置に配置された状態で行われる。そして、積層糸群Fの厚さ方向糸zを挿通すべき箇所に穿孔針で孔が形成された後、その孔が厚さ方向糸挿入針15と対向するように積層糸群Fが枠体と共に移動される。次に厚さ方向糸挿入針15が前進移動で厚さ方向糸zとともに積層糸群Fに一斉に、かつ針孔15aが積層糸群Fの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて図4(a)に示すように、厚さ方向糸zのループLが積層糸群Fの針孔15aの突出側に形成される。次にループLに抜け止め糸Pが抜け止め糸挿通用針16により厚さ方向糸挿入針15の配列方向に沿って挿通されて図4(b)に示す状態になる。次に厚さ方向糸挿入針15が待機位置まで後退されるとともに支軸17の逆転により厚さ方向糸zが引き戻されて、図4(c)に示すように、厚さ方向糸zが抜け止め糸Pにより抜け止めされるとともに、積層糸群Fの締付けが行われて厚さ方向糸の挿入作業の1サイクルが終了する。なお、厚さ方向糸zの引き戻しは張力付与部13のテンションローラ21で行ってもよい。以下、積層糸群Fの移動と、厚さ方向糸の挿入作業とが繰り返されて三次元繊維組織が製造される。
Next, the operation of the thickness direction
厚さ方向糸挿入部11の制御部は、厚さ方向糸zの引き戻し途中は弛みの大きさが安定せず正確な検知が困難なため、厚さ方向糸zの引き戻しが完了した時点における検知部26から出力される信号を入力して、厚さ方向糸zの糸切れ、ループ外れ及び正常状態を判断する。制御部は、検知部26が糸切れ検知信号を出力したときは厚さ方向糸zの挿入作業を中断し、検知部26がループ外れ検知信号を出力したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸の挿入作業サイクル回数を記憶する。制御部は、検知部26がループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸zの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。
The control unit of the thickness direction
同じ挿入作業サイクルにおいて糸切れとループ外れとが発生した場合は、糸切れが優先されて検知される。糸切れが検知されると厚さ方向糸zの挿入作業が中断され、作業者による糸切れの修復が行われた後、挿入作業が再開される。糸切れとループ外れとが発生した場合は糸切れ修復されると、検知部26はループ外れを検知する状態になり、ループ外れが検知される。したがって、挿入作業の同じサイクルで糸切れとループ外れとが発生して、糸切れが優先的に検出されても、ループ外れの発生した挿入作業サイクル回数は必ず制御部に記憶される。
When thread breakage and loop breakage occur in the same insertion work cycle, thread breakage is preferentially detected. When the yarn break is detected, the insertion operation of the thickness direction yarn z is interrupted, and after the operator has repaired the yarn break, the insertion operation is resumed. When the yarn breakage and the loop breakage occur, when the yarn breakage is repaired, the
積層糸群Fへの厚さ方向糸zの挿入作業が完了した後、三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの箇所を確認して、ループ外れの箇所に適切な処置、例えば、ループ外れの箇所に手作業で厚さ方向糸zを挿通するなどの処置を施す。その際、ループ外れの発生した挿入作業サイクル回数が制御部に記憶されているため、そのサイクル回数に相当する箇所を検査することにより、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。 After the insertion of the thickness direction yarn z into the laminated yarn group F is completed, the three-dimensional fiber structure is visually inspected to confirm the location where the loop is removed, and an appropriate treatment is performed at the location where the loop is removed, for example, the loop is removed. A measure such as manually inserting the thickness direction thread z is applied to the portion. At that time, since the number of insertion work cycles in which the loop breakage occurred is stored in the control unit, the loop breakage point can be easily confirmed visually by inspecting the part corresponding to the cycle number.
厚さ方向糸挿入針15の前進、後退移動と、抜け止め糸挿通用針16の往復移動による厚さ方向糸zの挿入作業とが支障なく行われれば、厚さ方向糸zに吊り下げられたドロッパ25の位置は、被検知部28が投光部26aからの投光を遮断しない正常位置に保持される。その結果、投光部26aからの投光のほぼ全量が受光部26bで受光され、検知部26は厚さ方向糸zが正常状態であることの信号を出力する。
If the thickness direction
抜け止め糸挿通用針16により抜け止め糸PをループLに挿通する際、ループLの状態によっては抜け止め糸挿通用針16が一部のループLを飛び越して次のループLに挿通され、結果として当該ループLにはPが挿通されない状態となる場合がある。この状態で厚さ方向糸挿入針15の後退により厚さ方向糸zが引き戻されると、ループLは抜け止め糸Pで抜け止めされずに、図4(d)に示すように、厚さ方向糸zの折り返し部が積層糸群Fの中間部に残ったループ外れの状態になる。この状態では、図3にC1で示すように、厚さ方向糸zの弛み状態は正常状態(実線で示す状態)と糸切れ状態(C2の状態)の中間の状態になり、被検知部28は図3に1点鎖線で示す幅狭部28bが投光を遮断する状態になる。その結果、投光部26aからの投光のほぼ半分が受光部26bで受光され、検知部26は厚さ方向糸zがループ外れの状態であることの信号を出力する。
When the retaining thread P is inserted into the loop L by the retaining
厚さ方向糸zの挿入作業時、厚さ方向糸zの糸切れが発生すると、図4(e)に示すように、厚さ方向糸挿入針15が後退して積層糸群Fから離脱した状態において、厚さ方向糸zはその端部が積層糸群Fから離間した状態になる。そのため、図3に2点鎖線で示すように、厚さ方向糸zの弛み状態はループ外れの状態より大きな状態(C2で示す状態)になり、被検知部28は幅広部28aで投光を遮断する状態になる。その結果、投光部26aからの投光のほぼ全量が遮断され、検知部26は厚さ方向糸zが糸切れの状態であることの信号を出力する。
When thread breakage of the thickness direction thread z occurs during insertion of the thickness direction thread z, the thickness direction
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)糸切れ検知装置14は、厚さ方向糸供給部12から複数本の厚さ方向糸挿入針15に至る各厚さ方向糸zに吊り下げられたドロッパ25と、厚さ方向糸zの引き戻しが完了した時点におけるドロッパ25の位置に基づいて、厚さ方向糸zが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部26とを備えている。したがって、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸zの糸切れとループ外れとを区別して検知することができる。また、糸切れ検知用とループ外れ検知用とに専用のセンサを設ける場合に比べて、必要な設置スペースを小さくでき、コストを低減できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The yarn
(2)検知部26は光学式の検知部であり、投光部26aから照射されて受光部26bへ到達すべき光が途中で被検知体(被検知部28)により遮断されるか否かあるいは受光部26bへの到達光量の変化によって、被検知体の有無あるいは形状を検知する。検知部として通電式の検知部を採用すると、厚さ方向糸zとして例えば炭素繊維のように導電性の毛羽を発生する繊維を使用する場合に、導電性の毛羽に起因する誤動作の虞がある。しかし、この実施形態の検知部26は、そのような誤動作の虞がなく、通電式に比べて検知の信頼性が高い。
(2) The
(3)ドロッパ25は、糸切れ時にドロッパ25が移動する位置において投光部26aの照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ25が移動する位置において照射光を遮断する割合と異なるように形成されている。したがって、ドロッパ25が投光部26aの照射光を遮断する割合によって糸切れとループ外れとを区別して検知できるため、投光部26aの光源は一つでも支障はない。
(3) The
(4)検知部26はレーザー式の検知部であり、照射光としてレーザー光が使用されるため、投光部26aから照射された光が受光部26bに到達するまでに拡散する割合が小さい。したがって、厚さ方向糸zの本数が多くなって投光部26aから照射された光が受光部26bに到達するまでの距離が長くなった場合でも、検知の信頼性が高くなる。
(4) The
(5)投光部26aはレーザー光として帯状レーザー光27を照射する。したがって、光源が一つでも、被検知部28の幅広部28aに対応する幅の光線を容易に照射することができる。
(5) The
(6)厚さ方向糸挿入部11の制御部は、検知部26が糸切れを検知したときは厚さ方向糸zの挿入作業を中断し、検知部26がループ外れを検知したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸zの挿入作業サイクル回数を記憶し、かつループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸zの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。したがって、ループ外れが発生しても厚さ方向糸zの糸切れが発生していない場合は挿入作業を中断しないため、生産性が向上する。また、厚さ方向糸zの挿入作業サイクルの何回目でループ外れが発生したかが記憶されるため、積層糸群Fへの厚さ方向糸zの挿入作業が完了した後、三次元繊維組織のループ外れの箇所に適切な処置を施す場合に、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。
(6) The control unit of the thickness direction
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ 検知部26に投光部26aからの照射光としてレーザー光が照射されるレーザー式の検知部を使用する場合、レーザー光として1本の帯状レーザー光27を照射する代わりに、例えば、図5(a)に示すように、2本の線状レーザー光30を照射するものを使用してもよい。投光部26aは2本の線状レーザー光30が幅広部28aの幅の1/2の間隔で照射されるように構成され、1本の帯状レーザー光27を照射する場合と同じ高さに設置される。この場合、厚さ方向糸zのループ外れが発生した場合は一方の線状レーザー光30のみが幅狭部28bによって遮断されて検知部26からループ外れ検出信号が出力され、糸切れが発生した場合は両方の線状レーザー光30が幅広部28aによって遮断されて検知部26から糸切れ検出信号が出力される。
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
In the case where a laser-type detection unit that emits laser light as irradiation light from the
○ ドロッパ25として幅広部28a及び幅狭部28bを有する被検知部28を使用し、検知部26の投光部26aが帯状レーザー光27を照射する場合、幅広部28aが帯状レーザー光27を遮断した場合にループ外れを検知し、幅狭部28bが帯状レーザー光27を遮断した場合に糸切れを検知する構成にしてもよい。例えば、図5(b)に示すように、ドロッパ25として、幅狭部28bの下側に幅広部28aが形成された形状の被検知部28が幅狭部28bの上側でフック29により厚さ方向糸zに吊り下げられる構成とする。
○ When the detected
○ ドロッパ25は、糸切れ時にドロッパ25が移動する位置において光学式の検知部26の投光部26aの照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ25が移動する位置において前記照射光を遮断する割合と異なるように形成されていればよい。例えば、被検知部28の幅狭部28bの幅は幅広部28aのほぼ半分に限らず、幅広部28aによって帯状レーザー光27あるいは線状レーザー光30が遮断された状態と、幅狭部28bによって帯状レーザー光27あるいは線状レーザー光30が遮断された状態との違いを受光部26bが検知できればよく、半分より広くても、半分より狭くてもよい。また、受光部26bが幅広部28aによる遮断状態と幅狭部28bによる遮断状態との違いを検知できれば、幅狭部28bが複数あってもよい。
The
○ 図5(b)に示すように幅広部28aが下側に存在する被検知部28を使用する構成において、帯状レーザー光27を照射する投光部26aではなく、2本の線状レーザー光30を照射する投光部26aを備えた検知部26を使用してもよい。2本の線状レーザー光30のうち、一方の線状レーザー光30は幅広部28aのみが遮光可能な位置に照射され、他方の線状レーザー光30は幅広部28a及び幅狭部28bのいずれによっても遮光可能な位置に照射される。
As shown in FIG. 5B, in the configuration in which the detected
○ 検知部26は、投光部26aから照射された照射光の被検知部28の幅広部28aと幅狭部28bとによる遮光状態の違いにより、受光部26bで厚さ方向糸zの糸切れとループ外れとを区別して検知する構成に限らない。例えば、図5(c)に示すように、幅が一定の被検知部28を使用し、投光部26aが帯状レーザー光27をその幅方向が垂直面に平行な状態で照射する構成としてもよい。この場合、厚さ方向糸zのループ外れが発生した状態では被検知部28は帯状レーザー光27のほぼ半分を遮光する位置まで下降し、厚さ方向糸zの糸切れが発生した状態では被検知部28は帯状レーザー光27の全部を遮光する位置まで下降することにより、糸切れ及びループ外れが区別されて検知される。したがって、被検知部28の形状が単純になり、形成が簡単になる。なお、帯状レーザー光27を照射する投光部26aに代えて、2本の線状レーザー光30を上下に並ぶように平行に照射する投光部26aを使用してもよい。
○ The
○ 糸切れ検知装置14は、厚さ方向糸挿入針15が後退した時点におけるドロッパ25の位置に基づいて、厚さ方向糸zが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部26を備えていればよく、検知部26は光学式の検知部に限らない。例えば、静電容量式の検知部を各ドロッパに対応して設けたり、ドロッパの重量によりループ外れ検知位置から糸切れ検知位置まで圧縮可能な導電性のバネを各ドロッパに対応して設けた通電式の検知部を設けたりしてもよい。また、透過式の光電センサではなく各ドロッパの位置に対応して複数設けられた反射式の光電センサを用いてもよい。さらに、検知部としてCCDカメラなどの撮像手段を用いて、画像認識によりドロッパ25の位置を検知するようにしてもよい。
The thread
○ ドロッパ25は、被検知部28とフック29とが別体ではなく、例えば、板材で被検知部28及びフック部をプレス成形で一体形成した後、フック部を90度捻じって形成してもよい。しかし、被検知部28とフック29とを別体に形成する方が、製造が簡単になる。
○ In the
○ 厚さ方向糸挿入装置10は、厚さ方向糸挿入針15が水平方向に往復移動する構成でも上下方向に往復移動する構成でもよい。
○ 積層糸群F、厚さ方向糸z及び抜け止め糸Pは、炭素繊維製の繊維束に限らず、例えば、アラミド繊維、BPO繊維(ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維)、超高分子量ポリエチレン繊維等の高強度高弾性の有機繊維製にしてもよい。
The thickness direction
○ The laminated yarn group F, the thickness direction yarn z and the retaining yarn P are not limited to fiber bundles made of carbon fibers, but include, for example, aramid fibers, BPO fibers (polyparaphenylene benzobisoxamine fibers), ultrahigh molecular weight polyethylene fibers Alternatively, it may be made of an organic fiber having high strength and high elasticity.
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)請求項2〜5のいずれか1項に記載の発明において、前記ドロッパは、糸切れ時にドロッパが移動する位置と、ループ外れ時にドロッパが移動する位置とにおいて前記光学式の検知部の照射光を遮断する割合が異なる幅広部と幅狭部とを有するように形成されている。
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) In the invention according to any one of claims 2 to 5, the dropper is configured such that the dropper moves at a position where the dropper moves when the yarn is broken and a position where the dropper moves when the loop is released. It is formed so as to have a wide part and a narrow part with different ratios for blocking the irradiation light.
F…積層糸群、L…ループ、P…抜け止め糸、z…厚さ方向糸、10…厚さ方向糸挿入装置、11…厚さ方向糸挿入部、12…厚さ方向糸供給部、14…糸切れ検知装置、15…厚さ方向糸挿入針、25…ドロッパ、26…検知部。 F ... Laminated yarn group, L ... Loop, P ... Retaining thread, z ... Thickness direction yarn, 10 ... Thickness direction yarn insertion device, 11 ... Thickness direction yarn insertion portion, 12 ... Thickness direction yarn supply portion, 14 ... yarn breakage detection device, 15 ... thickness direction thread insertion needle, 25 ... dropper, 26 ... detection unit.
Claims (5)
前記厚さ方向糸供給部から前記厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパと、
前記厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点における前記ドロッパの位置に基づいて、前記厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部と
を備えている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。 A tertiary structure in which a multi-layered yarn group formed by laminating a plurality of yarn layers is joined in a thickness direction yarn arranged in a folded shape in a direction orthogonal to each yarn layer and retained by a retaining yarn A thickness direction thread insertion portion provided with a thickness direction thread insertion needle provided so as to be able to advance and retreat to insert the thickness direction thread when manufacturing the original fiber structure, and to the thickness direction thread insertion portion A yarn in a thickness direction yarn insertion device for a three-dimensional fiber structure having a thickness direction yarn supply unit that supplies the thickness direction yarn and pulls back the thickness direction yarn as the thickness direction yarn insertion needle retracts A break detection device,
A dropper suspended from a thickness direction thread from the thickness direction thread supply section to the thickness direction thread insertion needle;
A tertiary unit including a detection unit capable of detecting whether the thickness direction yarn is broken, out of loop, or in a normal state based on the position of the dropper at the time when the withdrawal of the thickness direction yarn is completed; A yarn breakage detection device in a thickness direction yarn insertion device for an original fiber structure.
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