JP5576652B2 - 複合材料構造物製造用マンドレルの分解方法およびマンドレルの分解装置 - Google Patents
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Description
まず、本実施の形態に係る分解方法で分解される複合材料構造物製造用成形型(以下、成形型と略す。)の全体構成について図1を参照して説明する。図1は本実施の形態に係るマンドレルを含む成形型の全体構成の一例を示す斜視図である。
次に、マンドレル11を構成する6個のセグメント20,30について、図2(a),(b)および図3(a),(b)を参照して説明する。図2(a)は、図1に示すマンドレル11を形成する第一セグメントの構成を示す斜視図であり、図2(b)は、図2(a)に示す第一セグメントを端部から見た平面図である。図3(a)は、図1に示すマンドレル11を形成する第二セグメントの構成を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示す第二セグメントを端部から見た平面図である。
次に、セグメント20,30を単一の円筒状のマンドレル11に保持するための保持部材であるサポートリング40a,40bの構成と、サポートリング40a,40bに固定されているセグメント20,30の位置関係について、図4(a),(b)を参照して具体的に説明する。図4(a)は、マンドレル11を両端で支持するサポートリング40a,40bの構成の一例を示す平面図であり、図4(b)は、サポートリング40a,40bで円筒状に保持されるセグメント20,30の位置関係を示す、マンドレル11の模式的な端面図である。
次に、本実施の形態において用いられるプレシジョンレールの具体的構成について、図5および図6(a),(b)を参照して説明する。プレシジョンレールは、セグメント20,30を円筒形のマンドレル11に組み立てるとともに、当該マンドレル11を各セグメント20,30に分解する組立分解装置である、図5は、プレシジョンレールの全体構成の一例を示す斜視図である。図6(a)は、図5に示すプレシジョンレールにセグメントを載置した状態を模式的に示す概略平面図であり、図6(b)は、図5に示すプレシジョンレールに含まれるリング回転駆動部の概略構成を示すブロック図である。
次に、上述したプレシジョンレール17を用いて6個のセグメント20,30から構成されるマンドレル11を分解していく過程で、マンドレル11の外周に保持されている成形品80を外側から支えるアウターリングの構成について、図7(a),(b)を参照して説明する。図7(a)は、本実施の形態において用いられるアウターリング50が成形品80の外側に取り付けられた状態を模式的に示す斜視図であり、図7(b)は、図7(a)に示すアウターリング50を成形品80に取り付ける状態を模式的に示す平面図である。
次に、上記プレシジョンレール17を用いて、6個のセグメント20,30から構成されるマンドレル11を1個ずつ分解する方法について具体的に説明する。まず、マンドレル11の分解方法の全体について、図8を参照して説明する。図8は、本実施の形態におけるマンドレル11の分解方法の全体構成を説明する工程図である。
まず、第二セグメント30a〜30cの間から、第一セグメント20a〜20cを取り外す作業に入る。この第一セグメント20a〜20cの取外し方法および取外し作業の順序について、図9〜図17を参照して、セグメント結合保持機構およびセグメント結合ガイド機構の具体的構成とともに説明する。なお、以下の説明においては、図4(b)に示されるセグメント20,30の部位番号を利用して、各第一セグメント20の取外しに関する説明を行う。
次に、第二セグメント30a〜30cをサポートリング40a,40bから取り外す作業へ移る。この第一セグメント20a〜20cの固定方法および固定作業の順序について、図17に加えて図18〜図23を参照して説明する。なお、以下の説明においても、図4(b)に示されるセグメント20,30の部位番号を利用して、各第二セグメント30の固定に関する説明を行う。
本発明に係るマンドレルの分解方法は、前述したような、第一セグメント20および第二セグメント30がそれぞれ3個ずつ組み合わせられた構成のマンドレル11のみに限定されるものではなく、他の構成のマンドレル11にも好適に用いることができる。つまり、組立対象のマンドレル11が、略矩形状を成す複数のセグメントから成り、各セグメントを鉛直方向に下降移動させてサポートリングから取り外す構成となっていれば、セグメント取外し工程および回転工程を実行できるので、本発明に係る分解方法を好適に用いることができる。
11 マンドレル
16 リング回転駆動部
17 プレシジョンレール(組立分解装置)
20,20a〜20c 第一セグメント
21 第一セグメントの表面
30,30a〜30c 第二セグメント
31 第二セグメントの表面
40,40a,40b サポートリング
42 雌型ガイド部材(環状固定ガイド機構)
163 位置検出部
171a〜171c ジャッキ部
171a−1,171a−2 支持ロッド部(セグメント支持部材)
171b−1,171b−2 支持ロッド部(セグメント支持部材)
252,352 雄型ガイド部材(環状固定ガイド機構)
262 外周側雌型ガイド部材(セグメント結合ガイド機構)
Claims (10)
- 軸芯方向に沿った線で分割された略矩形状を成す複数のセグメントを筒状に組み立てて成るマンドレルを、個々のセグメントに分解するマンドレルの分解方法であって、
前記マンドレルは、対向配置した一対のサポートリングの間で、前記セグメントが、互いに結合され、前記サポートリングのそれぞれに固定されることで、筒状を成しているとともに、その外周面に密着して複合材料構造物が形成されている状態にあり、
取外し対象である1個の前記セグメントを最上部に位置させるように、前記一対のサポートリングを前記マンドレルとともに回転させる回転工程と、
最上部に位置した前記取外し対象の前記セグメントを、前記一対のサポートリングから取り外すセグメント取外し工程と、を含み、
前記複数のセグメントには、互いに形状の異なる第一セグメントおよび第二セグメントが含まれ、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントが隣接してその側面で結合されるように構成され、
前記セグメント取外し工程では、前記一対のサポートリングの間で、前記取外し対象のセグメントを、鉛直方向に沿って下降させて前記マンドレルの内側に位置させてから、前記一対のサポートリングの間より搬出する、マンドレルの分解方法。 - 前記取外し対象のセグメントが、隣接するセグメントに結合しているときには、前記セグメント取外し工程の前に、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの結合状態を解除する、セグメント結合解除工程を含む、請求項1に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記セグメント取外し工程では、略矩形状を成す当該セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持しつつ下方へ変位させることにより、前記取外し対象の前記セグメントを前記マンドレルの内側へ向かって下降させる、請求項1または2に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントを傾斜させるように、その一端部を他端部よりも先に下降させることによって、前記複合材料構造物の内面から引き剥がす、請求項3に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記セグメント取外し工程では、前記サポートリングおよび前記取外し対象の前記セグメントの間に設けた環状固定ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内する、請求項1から4のいずれか1項に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの間に設けたセグメント結合ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内する、請求項5に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記回転工程では、前記サポートリングの軸芯を通る鉛直線を挟む少なくとも2箇所で当該サポートリングを下方から支持しつつ回転力を付与し、かつ、前記サポートリングの上部にて当該サポートリングの前記軸芯方向の移動を制約するように支持する、請求項1から5のいずれか1項に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記回転工程では、前記取外し対象の前記セグメントが前記サポートリングの最上部に位置していると判断すべく、前記サポートリングに設けられた被検出部が当該サポートリングの回転により所定の検出位置に到達したことを、位置検出部により検出する、請求項1から7のいずれか1項に記載のマンドレルの分解方法。
- 前記複数のセグメントは、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントから構成され、かつ、前記第二セグメントにおける、前記マンドレルの外周面となる表面の面積は、前記第一セグメントの前記表面の面積よりも広くなっており、
前記セグメント取外し工程には、前記第一セグメントを取り外す第一セグメント取外し工程と、前記第二セグメントを取り外す第二セグメント取外し工程とが含まれ、
前記第一セグメント取外し工程は、前記第二セグメント取外し工程より先に行われる、請求項1から8のいずれか1項に記載のマンドレルの分解方法。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載のマンドレルの分解方法に用いられ、
前記一対のサポートリングの中空に挿入されるレール本体と、
当該レール本体上に設けられ、当該レール本体の後端から先端に向かって前記セグメントを水平移動させるコンベヤ部と、
前記レール本体上に設けられ、前記コンベヤ部から移動された前記セグメントを、鉛直方向に沿って上昇移動させるジャッキ部と、を備え、
前記ジャッキ部は、前記レール本体が前記サポートリングの中空に挿入された状態で、前記サポートリングそれぞれの間で、略矩形状を成す前記セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持し、かつ、当該各位置を独立して鉛直方向に沿って変位可能とするセグメント支持部材を有している、マンドレルの分解装置。
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