JP5698632B2 - フィラメントワインディング装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィラメントワインディング装置の技術に関する。

従来より、ライナーの外周面に繊維束を巻き付けていくフィラメントワインディング装置が知られている。フィラメントワインディング装置には、繊維束が巻かれたボビンを複数個配置したクリールスタンドが備えられている（例えば特許文献１参照）。フィラメントワインディング装置は、クリールスタンドに配置された各ボビンから繊維束を解舒し、該繊維束をライナーの外周面に巻き付ける。

しかし、このようなフィラメントワインディング装置においては、クリールスタンドに配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して、作業性や安全性が悪いという問題を有していた。

例えばライナーの外周面に１８０本の繊維束を同時に巻き付ける既存のフィラメントワインディング装置においては、該フィラメントワインディング装置のクリールスタンドに１８０個のボビンが配置される。すると、各ボビンを支持するボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等を一つずつ行なうには、多大な作業工数と作業時間が必要とされるため、作業性が悪いという問題を有していたのである。

また、ボビンに巻かれた繊維束に予め樹脂が含浸されている場合においては、オペレータがボビンに触れるとボビン表面の繊維束を汚す恐れもあることから、慎重な作業が求められる。すると、各ボビンを支持するボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等を一つずつ行なうには、作業性が悪いという問題を有していたのである。

更に、高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等をする場合においては、オペレータがボビンホルダ軸やボビンを抱えた状態で作業台を上り下りする必要が生じる。すると、高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等を一つずつ行なうには、作業性や安全性が悪いという問題を有していたのである。

特開２０１０−２３４８１号公報

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、ボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して、作業性ならびに安全性を向上させる技術を提供することを目的としている。

次に、この課題を解決するための手段を説明する。

即ち、第一の発明は、
繊維束が巻かれたボビンをそれぞれ支持する複数のボビンホルダ軸と、
前記ボビンホルダ軸を連結する連結部材と、
前記連結部材を支持するラックと、で構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、
前記連結部材としてフレームを備え、
前記フレームは、該フレームによって連結される前記ボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持される前記ボビンとともに、前記ラックから引き出す又は前記ラックに押し込むことができる、とした。

第二の発明は、第一の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記ラックの側面に昇降台を備え、
前記昇降台は、前記フレームを引き出す際に該フレームの引き出し位置まで移動し、前記ラックから引き出された前記フレームを支持した状態で作業位置まで移動する、とした。

第三の発明は、第二の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記昇降台は、前記フレームを押し込む際に該フレームを支持した状態で押し込み位置まで移動し、前記ラックに前記フレームを押し込む、とした。

第四の発明は、
繊維束が巻かれたボビンをそれぞれ支持する複数のボビンホルダ軸と、
前記ボビンホルダ軸を連結する連結部材と、
前記連結部材を支持するラックと、で構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、
前記連結部材として無端リンクを備え、
前記無端リンクは、該無端リンクによって連結される前記ボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持される前記ボビンとともに、所定の搬送路を周回する、とした。

第五の発明は、第四の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記搬送路に前記ボビンホルダ軸のメンテナンスや前記ボビンの交換等を可能とする作業レーンを設ける、とした。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第一の発明によれば、フレームによって連結されるボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持されるボビンを一体としてラックから引き出すことができる。また、フレームによって連結されるボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持されるボビンを一体としてラックに押し込むことができる。これにより、ボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等をフレーム毎にまとめて行なうことができ、作業性を向上させることが可能となる。

第二の発明によれば、ラックから引き出されたフレームを作業位置まで移動させることができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

第三の発明によれば、フレームを作業位置から移動させてラックに押し込むことができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

第四の発明によれば、無端リンクによって連結されるボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持されるボビンを搬送路に沿って周回させることができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して搬送路の任意の箇所で作業を行なうことができ、作業性を向上させることが可能となる。

第五の発明によれば、適切な位置に設けられた作業レーンでボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等が行なえる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸のメンテナンスやボビンの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

フィラメントワインディング装置１００の全体構成を示す図。 クリールスタンド３０の構成を示す図。 昇降台３４がフレーム３２の引き出し位置まで移動した状態を示す図。 昇降台３４が引き出されたフレーム３２を支持した状態を示す図。 昇降台３４が作業位置まで移動した状態を示す図。 昇降台３４がフレーム３２の押し込み位置まで移動した状態を示す図。 昇降台３４が支持していたフレーム３２を押し込んだ状態を示す図。 クリールスタンド４０の構成を示す図。

まず、本発明の一実施形態に係るフィラメントワインディング装置１００（以降「ＦＷ装置１００」）について説明する。

図１は、ＦＷ装置１００の全体構成を示す図である。図中に示す矢印Ｄは、ライナー１の移送方向を示している。また、ライナー１の移送方向と平行な方向をＦＷ装置１００の前後方向とし、ライナー１が移送される一方向を前側、他方向を後側と定義する。なお、ＦＷ装置１００は、ライナー１を前後方向に往復動させるため、該ライナー１の移送方向に応じて前側及び後側が定まる。

ＦＷ装置１００は、ライナー１の外周面に繊維束Ｆを巻き付けていく装置である。ＦＷ装置１００は、主にライナー移送部１０と、ヘリカル巻き部２０と、クリールスタンド３０と、で構成される。

ライナー移送部１０は、ライナー１を回転させながら移送する。詳細には、ライナー移送部１０は、ＦＷ装置１００の前後方向を中心軸としてライナー１を回転させるとともに、ＦＷ装置１００の前後方向にライナー１を移送する。ライナー移送部１０は、主に基台１１と、ライナー支持フレーム１２と、回転軸１３と、で構成される。

基台１１は、ＦＷ装置１００の前後方向に延設されたレール上に載置されている。基台１１には、一対のライナー支持フレーム１２と回転軸１３が設けられている。そして、回転軸１３に取り付けられたライナー１は、図示しない動力機構によって一方向に回転される。

このような構成により、ライナー移送部１０は、ＦＷ装置１００の前後方向を中心軸としてライナー１を回転させるとともに、ＦＷ装置１００の前後方向にライナー１を移送することを可能としている。

ヘリカル巻き部２０は、ライナー１の外周面に繊維束Ｆを巻き付ける。詳細には、ヘリカル巻き部２０は、繊維束Ｆの巻き付け角度がＦＷ装置１００の前後方向に対して所定の値となる（例えば０度から６０度）、いわゆるヘリカル巻きを行なう。ヘリカル巻き部２０は、主に基台２１と、ヘリカルヘッド２２と、で構成される。

基台２１には、ヘリカルヘッド２２が設けられている。ヘリカルヘッド２２には、繊維束Ｆを案内する複数のガイド２３が設けられている。そして、各ガイド２３によって案内された繊維束Ｆは、回転しながら通過するライナー１の外周面に巻き付けられる。

このような構成により、ヘリカル巻き部２０は、繊維束Ｆの巻き付け角度がＦＷ装置１００の前後方向に対して所定の値となる、いわゆるヘリカル巻きを行なうことを可能としている。

クリールスタンド３０は、ヘリカル巻き部２０に繊維束Ｆを供給する。詳細には、クリールスタンド３０は、ヘリカル巻き部２０を構成するヘリカルヘッド２２の各ガイド２３に対して繊維束Ｆを供給する。クリールスタンド３０は、主にラック３１と、フレーム３２と、ボビンホルダ軸３３と、で構成される。

ラック３１には、複数のフレーム３２が互いに平行に支持されている。フレーム３２には、複数のボビンホルダ軸３３が取り付けられており、該ボビンホルダ軸３３を連結している。また、各ボビンホルダ軸３３は、繊維束Ｆが巻かれたボビンＢを支持している。そして、各ボビンＢに巻かれた繊維束Ｆは、図示しない案内部材を介して対応するそれぞれのガイド２３に送られる。

このような構成により、クリールスタンド３０は、ヘリカル巻き部２０を構成するヘリカルヘッド２２の各ガイド２３に対して繊維束Ｆを供給することを可能としている。

ここで、クリールスタンド３０について更に詳しく説明する。なお、本ＦＷ装置１００には、４台のクリールスタンド３０が設けられているが、全て同一の構成である（図１参照）。

図２は、クリールスタンド３０の構成を示す図である。図中に示す矢印Ｘは、フレーム３２の摺動方向を示している。

ラック３１は、クリールスタンド３０を構成する主たる構造体である。ラック３１は、略直方体形状に組まれており、該ラック３１の長手方向に対して平行にフレーム３２を支持している。

フレーム３２は、ボビンホルダ軸３３を連結する部材（連結部材）である。フレーム３２は、略直線形状に形成されており、該フレーム３２に一定の間隔をあけて複数のボビンホルダ軸３３が取り付けられている。なお、フレーム３２は、ラック３１の長手方向に摺動可能に構成される。

ボビンホルダ軸３３は、ボビンＢを回転自在に支持する部材である。ボビンホルダ軸３３は、略円筒形状に形成されており、該ボビンホルダ軸３３にボビンＢが外嵌される。なお、ボビンホルダ軸３３と該ボビンホルダ軸３３によって支持されるボビンＢは、フレーム３２と一体となって摺動可能である。

このような構成により、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド３０は、フレーム３２によって連結されるボビンホルダ軸３３と該ボビンホルダ軸３３によって支持されるボビンＢを一体としてラック３１から引き出すことができる。また、フレーム３２によって連結されるボビンホルダ軸３３と該ボビンホルダ軸３３によって支持されるボビンＢを一体としてラック３１に押し込むことができる。これにより、ボビンホルダ軸３３のメンテナンスやボビンＢの交換等に際してフレーム３２毎にまとめて行なうことができ、作業性を向上させることが可能となる。

更に、クリールスタンド３０は、ラック３１の側面に昇降台３４を備えている。図中に示す矢印Ｙは、昇降台３４の移動方向を示している。

昇降台３４は、フレーム３２を支持するとともに、該フレーム３２を上下方向に移動させる装置である。昇降台３４は、フレーム３２の引き出し位置まで移動し、ラック３１から引き出されたフレーム３２を支持することを可能としている。また、昇降台３４は、フレーム３２を支持した状態で押し込み位置まで移動し、ラック３１にフレーム３２を押し込むことを可能としている。

次に、クリールスタンド３０の動作態様について説明する。ここでは、高所に配置されたボビンホルダ軸３３のメンテナンスと繊維束Ｆが少なくなったボビンＢの交換を想定して説明する。

まず、図３に示すように、クリールスタンド３０は、フレーム３２の引き出し位置まで昇降台３４を移動させる（図中矢印ａ参照）。なお、引き出し位置とは、フレーム３２がラック３１から引き出された際に該フレーム３２を支持することができる位置をいう。

次に、図４に示すように、クリールスタンド３０は、フレーム３２によって連結されるボビンホルダ軸３３と該ボビンホルダ軸３３によって支持されるボビンＢを一体としてラック３１から引き出す（図中矢印ｂ参照）。ラック３１から引き出されたフレーム３２は、引き出し位置にある昇降台３４によって支持される。

次に、図５に示すように、クリールスタンド３０は、フレーム３２を支持した状態で作業位置まで昇降台３４を移動させる（図中矢印ｃ参照）。なお、作業位置とは、オペレータがボビンホルダ軸３３のメンテナンスやボビンＢの交換等を容易に行なえる位置をいう。本クリールスタンド３０においては、オペレータが屈むことなく作業を行なえる所定の高さを作業位置と定義している。オペレータは、作業位置まで運ばれたボビンホルダ軸３３をメンテナンスすることができ、繊維束Ｆが少なくなったボビンＢを満巻状態のボビンＢに交換できる。

このような動作により、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド３０は、ラック３１から引き出されたフレーム３２を作業位置まで移動させることができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸３３のメンテナンスやボビンＢの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

次に、図６に示すように、クリールスタンド３０は、フレーム３２の押し込み位置まで昇降台３４を移動させる（図中矢印ｄ参照）。なお、押し込み位置とは、昇降台３４からラック３１にフレーム３２を押し込むことができる位置をいう。

次に、図７に示すように、クリールスタンド３０は、フレーム３２によって連結されるボビンホルダ軸３３と該ボビンホルダ軸３３によって支持されるボビンＢを一体としてラック３１に押し込む（図中矢印ｅ参照）。フレーム３２は、ラック３１によって所定の位置に支持される。

このような動作により、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド３０は、フレーム３２を作業位置から移動させてラック３１に押し込むことができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸３３のメンテナンスやボビンＢの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

次に、別実施形態に係るクリールスタンド４０の構成について詳しく説明する。クリールスタンド４０は、上述したクリールスタンド３０と一部の構成が異なる。しかし、本発明の目的及び効果に差異はなく、本発明の技術的範囲に属する。

図８は、クリールスタンド４０の構成を示す図である。図中に示す矢印Ｚは、ボビンホルダ軸４３と該ボビンホルダ軸４３によって支持されるボビンＢの搬送方向を示している。

ラック４１は、クリールスタンド４０を構成する主たる構造体である。ラック４１は、略直方体形状に組まれており、該ラック４１の内部を蛇行するように搬送路４４が設けられている（図中二点鎖線参照）。

無端リンク４２は、ボビンホルダ軸４３を連結する部材（連結部材）である。無端リンク４２は、複数のリンクプレートによって環状に形成されており、該無端リンク４２に一定の間隔をあけて複数のボビンホルダ軸４３が取り付けられている。なお、無端リンク４２は、ラック４１の内部に設けられた搬送路４４を周回する。

ボビンホルダ軸４３は、ボビンＢを回転自在に支持する部材である。ボビンホルダ軸４３は、略円筒形状に形成されており、該ボビンホルダ軸４３にボビンＢが外嵌される。なお、ボビンホルダ軸４３と該ボビンホルダ軸４３によって支持されるボビンＢは、無端リンク４２と連動して搬送路４４を周回する。

このような構成により、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド４０は、無端リンク４２によって連結されるボビンホルダ軸４３と該ボビンホルダ軸４３によって支持されるボビンＢを搬送路４４に沿って周回させることができる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸４３のメンテナンスやボビンＢの交換等に際して搬送路４４の任意の箇所で作業を行なうことができ、作業性を向上させることが可能となる。

更に、本クリールスタンド４０は、搬送路４４の適切な位置に作業レーン４５を設けている。作業レーン４５とは、オペレータがボビンホルダ軸４３のメンテナンスやボビンＢの交換等を行なえる搬送路４４の一部を指す。本クリールスタンド４０においては、該クリールスタンド４０の高所から低所へ延設された搬送路４４上に作業レーンを設けている。オペレータは、作業レーン４５上にあるボビンホルダ軸４３をメンテナンスすることができ、繊維束Ｆが少なくなったボビンＢを満巻状態のボビンＢに交換できる。

このような構成により、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド４０は、適切な位置に設けられた作業レーン４５でボビンホルダ軸４３のメンテナンスやボビンＢの交換等が行なえる。これにより、例えば高所に配置されたボビンホルダ軸４３のメンテナンスやボビンＢの交換等に際して作業台を上り下りする必要がなくなり、作業性ならびに安全性を向上させることが可能となる。

以上のように、本ＦＷ装置１００のクリールスタンド３０・４０は、連結部材（フレーム３２、無端リンク４２）によって連結されるボビンホルダ軸３３・４３と該ボビンホルダ軸３３・４３によって支持されるボビンＢを一体若しくは連動して可動することができる。これにより、ボビンホルダ軸３３・４３やボビンＢを所定の箇所まで運ぶことができ、作業性を向上させることが可能となる。

１ ライナー
１０ ライナー移送部
１１ 基台
１２ ライナー支持フレーム
１３ 回転軸
２０ ヘリカル巻き部
２１ 基台
２２ ヘリカルヘッド
２３ ガイド
３０ クリールスタンド
３１ ラック
３２ フレーム（連結部材）
３３ ボビンホルダ軸
３４ 昇降台
４０ クリールスタンド
４１ ラック
４２ 無端リンク（連結部材）
４３ ボビンホルダ軸
４４ 搬送路
４５ 作業レーン
Ｂ ボビン
Ｆ 繊維束

Claims (5)

1. 繊維束が巻かれたボビンをそれぞれ支持する複数のボビンホルダ軸と、
   前記ボビンホルダ軸を連結する連結部材と、
   前記連結部材を支持するラックと、で構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、
   前記連結部材としてフレームを備え、
   前記フレームは、該フレームによって連結される前記ボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持される前記ボビンとともに、前記ラックから引き出す又は前記ラックに押し込むことができる、ことを特徴とするフィラメントワインディング装置。
2. 前記ラックの側面に昇降台を備え、
   前記昇降台は、前記フレームを引き出す際に該フレームの引き出し位置まで移動し、前記ラックから引き出された前記フレームを支持した状態で作業位置まで移動する、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装置。
3. 前記昇降台は、前記フレームを押し込む際に該フレームを支持した状態で押し込み位置まで移動し、前記ラックに前記フレームを押し込む、ことを特徴とする請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。
4. 繊維束が巻かれたボビンをそれぞれ支持する複数のボビンホルダ軸と、
   前記ボビンホルダ軸を連結する連結部材と、
   前記連結部材を支持するラックと、で構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、
   前記連結部材として無端リンクを備え、
   前記無端リンクは、該無端リンクによって連結される前記ボビンホルダ軸と該ボビンホルダ軸によって支持される前記ボビンとともに、所定の搬送路を周回する、ことを特徴とするフィラメントワインディング装置。
5. 前記搬送路に前記ボビンホルダ軸のメンテナンスや前記ボビンの交換等を可能とする作業レーンを設ける、ことを特徴とする請求項４に記載のフィラメントワインディング装置。

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