JP6113600B2 - Filament winding method and filament winding apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、セラミック繊維やガラス繊維や炭素繊維等を樹脂等に含浸させたフィラメントが巻回されているボビンからフィラメントを巻き出すフィラメントワインディング方法及びフィラメントワインディング装置に関する。   The present invention relates to a filament winding method and a filament winding apparatus for unwinding a filament from a bobbin around which a filament impregnated with ceramic fiber, glass fiber, carbon fiber, or the like is wound.

近年では、セラミック繊維やガラス繊維や炭素繊維等を樹脂等に含浸させたフィラメントが巻回されているボビンからフィラメントを一定の張力で巻き出し、巻き出したフィラメントを巻回対象物に巻回する強化繊維プリフォームの形成方法が広く用いられている。そして、ボビンからフィラメントを一定の張力で巻き出す装置として、フィラメントワインディング装置が用いられている。
なお、ボビンからフィラメントを巻き出していくので、フィラメントの残量が徐々に少なくなっていくが、フィラメントの残量がゼロになる前にフィラメントワインディング装置を安全に停止させてボビンを交換する必要がある。
従って、フィラメントの残量がゼロとなる直前をどのように判定するか、及びフィラメントの残量がゼロとなる前にどのような制御を行った後で停止させるか、が重要である。特にフィラメントの残量がゼロとなる前には、フィラメントワインディング装置を安全に止めるために、適切なタイミングで巻き出し速度を低下させておくことが好ましい。
In recent years, a filament is unwound at a constant tension from a bobbin around which a filament impregnated with ceramic fiber, glass fiber, carbon fiber, or the like is wound, and the unwound filament is wound around a winding object. A method for forming a reinforcing fiber preform is widely used. A filament winding apparatus is used as an apparatus for unwinding a filament from a bobbin with a constant tension.
As the filament is unwound from the bobbin, the remaining amount of filament gradually decreases. However, before the remaining amount of filament becomes zero, it is necessary to safely stop the filament winding device and replace the bobbin. is there.
Therefore, it is important how to determine immediately before the remaining amount of the filament becomes zero and what control is performed before the remaining amount of the filament becomes zero. In particular, before the remaining amount of filament becomes zero, it is preferable to lower the unwinding speed at an appropriate timing in order to safely stop the filament winding apparatus.

例えば特許文献1に記載のフィラメントワインディング装置では、新ボビンに巻回されている糸条(フィラメントに相当)の全長が予め判っているという前提にて、巻き出した糸条を挟んだ一対のローラの回転信号に基づいて(ローラ径は判っている)糸条の残量を把握している。
また例えば特許文献2に記載のガラス繊維巻出装置では、クリール側(巻き出し側)ボビンの軸部(フィラメントが巻回される部分)に反射テープを貼り付けておき、当該反射テープの反射光を受光する光電センサを備えている。この構成では、ボビンに巻回されているフィラメントの残量が多い場合は反射テープが露出されないので反射光は受光されず、ボビンに巻回されているフィラメントの残量が少なくなると反射テープが露出して反射光が受光され、残量が少ない場合を検出することができる。
また特許文献3に記載のボビンの線材引出完了検出装置では、ボビン胴部をカラーTVカメラで撮像してカラー画像を取得し、当該カラー画像と、予め登録しておいたボビン胴部の画像データと、を比較して線材の1巻分の検出をも可能としている。
For example, in the filament winding apparatus described in Patent Document 1, a pair of rollers sandwiching the unwound yarn on the assumption that the total length of the yarn wound on the new bobbin (corresponding to the filament) is known in advance. The remaining amount of the yarn is grasped based on the rotation signal (the roller diameter is known).
Further, for example, in the glass fiber unwinding device described in Patent Document 2, a reflective tape is attached to the shaft portion (the portion around which the filament is wound) of the creel side (unwinding side) bobbin, and the reflected light of the reflective tape. A photoelectric sensor for receiving light is provided. In this configuration, when the remaining amount of filament wound around the bobbin is large, the reflective tape is not exposed, so the reflected light is not received, and when the remaining amount of filament wound around the bobbin decreases, the reflective tape is exposed. Thus, the case where the reflected light is received and the remaining amount is low can be detected.
In the bobbin wire drawing completion detection device described in Patent Document 3, the bobbin body is imaged with a color TV camera to obtain a color image, and the color image and pre-registered image data of the bobbin body are obtained. And the detection of one volume of the wire rod is also possible.

特開2009−66917号公報JP 2009-66917 A 特開2001−341940号公報JP 2001-341940 A 実開平4−37167号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-37167

特許文献1に記載の発明を、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定に適用するには、新ボビンに巻回されているフィラメントの全長が判っていなければならない。従って、新ボビンに巻回されているフィラメントの全長が判っていない場合には適用できない。
また特許文献2に記載の発明を、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定に適用するには、以下に記載する誤検出の可能性を回避しなければならない。樹脂等が含浸された強化繊維であるフィラメントは、通常、ほぼ黒色で非常に光沢があり、反射テープと同様に光を反射してしまう。従って、フィラメントの残量が多くて反射テープが露出していない場合であってもフィラメントからの反射光を光電センサが受光して、フィラメントの残量が少なくなった、と誤検出する可能性がある。
また特許文献3に記載の発明を、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定に適用するには、比較的高価なカラーTVカメラを必要とするので、あまり好ましくない。また色彩を比較しており、登録されたボビン胴部の色彩と、現在使用されているボビン胴部の色彩とが微妙に異なる場合等、誤差が発生する可能性が考えられる。また色彩の比較では、判定に時間がかかる可能性がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定を、より正確に行うことが可能なフィラメントワインディング方法及びフィラメントワインディング装置を提供することを課題とする。
In order to apply the invention described in Patent Document 1 to the determination immediately before the remaining amount of the filament becomes zero, it is necessary to know the total length of the filament wound around the new bobbin. Therefore, it cannot be applied when the total length of the filament wound around the new bobbin is not known.
Moreover, in order to apply the invention described in Patent Document 2 to the determination immediately before the remaining amount of filament becomes zero, the possibility of erroneous detection described below must be avoided. A filament that is a reinforcing fiber impregnated with a resin or the like is usually almost black and very glossy, and reflects light in the same manner as a reflective tape. Therefore, even when the remaining amount of filament is large and the reflective tape is not exposed, there is a possibility that the photoelectric sensor receives the reflected light from the filament and erroneously detects that the remaining amount of filament has decreased. is there.
Further, in order to apply the invention described in Patent Document 3 to the determination immediately before the remaining amount of filament becomes zero, a relatively expensive color TV camera is required, which is not preferable. Also, the colors are compared, and there is a possibility that an error may occur when the registered bobbin body color is slightly different from the currently used bobbin body color. Moreover, in the color comparison, it may take time for the determination.
The present invention was devised in view of such points, and provides a filament winding method and a filament winding apparatus that can more accurately perform determination immediately before the remaining amount of filament becomes zero. Is an issue.

上記課題を解決するため、本発明に係るフィラメントワインディング方法及びフィラメントワインディング装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、フィラメントが巻回されたボビンが取り付けられて当該ボビンを回転駆動するボビン回転駆動手段と、前記ボビンの回転速度を検出可能な回転検出手段と、前記ボビンから巻き出されたフィラメントの速度である巻き出し速度を検出可能な巻き出し速度検出手段と、前記ボビンにおけるフィラメントが巻回されている個所であるフィラメント巻回部を撮像可能な撮像手段と、前記ボビン回転駆動手段と前記撮像手段を制御する制御手段と、を用いたフィラメントワインディング方法において、前記制御手段にて、前記回転検出手段からの検出信号に基づいた前記ボビンの回転速度と、前記巻き出し速度検出手段からの検出信号に基づいたフィラメントの巻き出し速度と、に基づいて前記フィラメント巻回部の径であるボビン径を求める、ボビン径算出ステップと、前記制御手段にて、前記撮像手段を用いて前記フィラメント巻回部を撮像した画像データを取得する、撮像ステップと、前記制御手段にて、求めた前記ボビン径が所定径未満であると判定した場合、且つ前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であると前記画像データに基づいて判定した場合に、フィラメントの巻き出しを停止する、あるいは所定の巻き出し処理を行った後でフィラメントの巻き出しを停止する、巻き出し停止ステップと、を有する、フィラメントワインディング方法である。
In order to solve the above problems, the filament winding method and the filament winding apparatus according to the present invention take the following means.
First, the first invention of the present invention is a bobbin rotation driving means for rotating a bobbin attached with a bobbin around which a filament is wound, a rotation detection means capable of detecting the rotation speed of the bobbin, and the bobbin An unwinding speed detecting means capable of detecting an unwinding speed which is a speed of a filament unwound from the image forming apparatus, an imaging means capable of capturing an image of a filament winding portion where the filament in the bobbin is wound, In a filament winding method using a bobbin rotation driving unit and a control unit for controlling the imaging unit, the control unit uses the bobbin rotation speed based on a detection signal from the rotation detection unit, and the unwinding. The filament winding speed based on the detection signal from the speed detection means, and the diameter of the filament winding section The bobbin diameter calculating step for obtaining a certain bobbin diameter, and the control means for obtaining image data obtained by imaging the filament winding part using the imaging means, the imaging step, and the control means for obtaining. When it is determined that the bobbin diameter is less than a predetermined diameter, and when it is determined based on the image data that the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount, unwinding of the filament is stopped. Alternatively, the filament winding method includes: an unwinding stop step of stopping unwinding of the filament after performing a predetermined unwinding process.

この第1の発明では、ボビン径が所定径未満である場合、且つフィラメント巻回部を撮像した画像データ中のフィラメントの残量が所定量以下である場合に、巻き出しを停止、あるいは所定の巻き出し処理を行った後で巻き出しを停止する。
このように、ボビンの回転速度とフィラメントの巻き出し速度から算出したボビン径と、画像データから判定した(より高精度にフィラメントの残量を判定可能)フィラメントの残量と、を用いることで、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定を、より正確に行うことが可能である。
In the first invention, when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter and the remaining amount of the filament in the image data obtained by imaging the filament winding portion is equal to or less than the predetermined amount, the unwinding is stopped, or the predetermined amount Stop the unwinding after the unwinding process.
Thus, by using the bobbin diameter calculated from the rotation speed of the bobbin and the unwinding speed of the filament, and the remaining amount of the filament determined from the image data (the remaining amount of the filament can be determined with higher accuracy), The determination immediately before the remaining amount of the filament becomes zero can be performed more accurately.

次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係るフィラメントワインディング方法であって、前記制御手段にて、前記画像データに基づいて前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する際、前記画像データ内に複数の判定エリアを設定して当該判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、それぞれの前記判定エリアは、前記ボビン径が前記所定径未満となった場合に前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込まない位置に設定されている、フィラメントワインディング方法である。   Next, a second invention of the present invention is the filament winding method according to the first invention, wherein the control means determines the remaining amount of filament in the filament winding section based on the image data. When determining whether or not it is less than or equal to a fixed amount, a plurality of determination areas are set in the image data, and whether or not the remaining amount of filaments in the filament winding part is equal to or less than a predetermined amount in the determination area. Each of the determination areas is set to a position where reflected light of illumination provided around the bobbin is not reflected when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter. It is.

この第2の発明では、画像データ中の判定エリアは、ボビン径が所定径未満となった場合において、ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込まない位置に設定されている。
これにより、ボビン径が所定径未満となった場合、画像データを用いた判定において、照明の反射光による誤差を適切に回避することが可能であり、より正確にフィラメントの残量を判定することができる。
In the second invention, the determination area in the image data is set at a position where the reflected light of the illumination provided around the bobbin does not appear when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter.
Thereby, when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter, it is possible to appropriately avoid an error due to reflected light of illumination in the determination using the image data, and more accurately determine the remaining amount of the filament. Can do.

次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明に係るフィラメントワインディング方法であって、前記制御手段にて、前記画像データに基づいて前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する際、前記画像データ内に複数の判定エリアを設定して所定の判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する。
なお、複数の前記判定エリアは、少なくとも2つのグループに分けられており、前記グループのそれぞれでは、前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビン径が異なり、前記制御手段にて、所定のグループの判定エリアにて、当該グループの判定エリアに前記反射光が写り込むべきボビン径である場合に当該グループの判定エリアで前記反射光が判定された際、当該ボビン径では前記反射光が写り込まないはずのグループの判定エリアを用いて、前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する。
Next, a third invention of the present invention is the filament winding method according to the first invention, wherein the control means determines the remaining amount of filament in the filament winding section based on the image data. When determining whether or not the amount is less than or equal to a fixed amount, whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is less than or equal to a predetermined amount within the predetermined determination area by setting a plurality of determination areas in the image data Determine.
The plurality of determination areas are divided into at least two groups, and each of the groups has a different bobbin diameter when reflected light of illumination provided around the bobbin is reflected. When the reflected light is determined in the determination area of the group when the reflected light is to be reflected in the determination area of the group in the determination area of the predetermined group, the bobbin diameter Then, it is determined whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount using the determination area of the group where the reflected light should not be reflected.

この第3の発明では、複数の判定エリアが、少なくとも2つのグループに分けられており、それぞれのグループにおいて、ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビン径が異なる。
従って、反射光が写り込むはずのグループに反射光が写り込んでいることを確認できた場合、そのボビン径では反射光が写り込まないはずのグループでは、確実に反射光が写り込まれていないことになる。
これにより、画像データを用いたフィラメントの残量の判定において、反射光による誤判定をより確実に回避することができる。
In the third invention, the plurality of determination areas are divided into at least two groups, and the bobbin diameter when reflected light of illumination provided around the bobbin is different in each group.
Therefore, if it can be confirmed that the reflected light is reflected in the group where the reflected light should be reflected, the reflected light is not reliably reflected in the group where the reflected light should not be reflected with the bobbin diameter. It will be.
Thereby, in the determination of the remaining amount of the filament using the image data, an erroneous determination due to the reflected light can be avoided more reliably.

次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係るフィラメントワインディング方法であって、前記制御手段にて、求めた前記ボビン径が前記所定径以上であると判定した場合は、前記ボビン径が小さくなるにつれて巻き出し速度を徐々にまたは段階的に遅くする巻き出し速度低下ステップを有する。   Next, a fourth invention of the present invention is the filament winding method according to any one of the first to third inventions, wherein the bobbin diameter obtained by the control means is the predetermined value. When it determines with it being beyond a diameter, it has the unwinding speed fall step which slows unwinding speed gradually or in steps as the said bobbin diameter becomes small.

この第4の発明では、ボビン径が所定径以上である場合は、ボビン径が小さくなるにつれて巻き出し速度を徐々にまたは段階的に遅くする。
このように、ボビン径が所定径以上の場合は、ボビン径が小さくなるにつれて、徐々にまたは段階的に巻き出し速度を遅くすることで、フィラメントの残量がゼロとなる直前にフィラメントワインディング装置をより安全に停止させることができる。
In the fourth aspect of the invention, when the bobbin diameter is equal to or larger than the predetermined diameter, the unwinding speed is gradually or stepwise reduced as the bobbin diameter decreases.
As described above, when the bobbin diameter is equal to or larger than the predetermined diameter, the filament winding device is set to be immediately before the remaining amount of the filament becomes zero by slowing the unwinding speed gradually or stepwise as the bobbin diameter decreases. It can be stopped more safely.

次に、本発明の第5の発明は、フィラメントが巻回されたボビンが取り付けられて当該ボビンを回転駆動するボビン回転駆動手段と、前記ボビンの回転速度を検出可能な回転検出手段と、前記ボビンから巻き出されたフィラメントの速度である巻き出し速度を検出可能な巻き出し速度検出手段と、前記ボビンにおけるフィラメントが巻回されている個所であるフィラメント巻回部を撮像可能な撮像手段と、前記ボビン回転駆動手段と前記撮像手段を制御する制御手段と、を備えたフィラメントワインディング装置である。
そして前記制御手段は、前記回転検出手段からの検出信号に基づいた前記ボビンの回転速度と、前記巻き出し速度検出手段からの検出信号に基づいたフィラメントの巻き出し速度と、に基づいて前記フィラメント巻回部の径であるボビン径を算出し、前記撮像手段を用いて前記フィラメント巻回部を撮像した画像データを取得し、算出した前記ボビン径が所定径未満であると判定した場合、且つ前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であると前記画像データに基づいて判定した場合に、前記ボビン回転駆動手段を停止する、あるいは所定の巻き出し処理を行った後で前記ボビン回転駆動手段を停止する。
Next, a fifth invention of the present invention is a bobbin rotation driving unit that is attached to a bobbin around which a filament is wound and rotationally drives the bobbin, a rotation detection unit that can detect the rotation speed of the bobbin, Unwinding speed detecting means capable of detecting the unwinding speed which is the speed of the filament unwound from the bobbin, and imaging means capable of imaging the filament winding portion where the filament in the bobbin is wound; A filament winding apparatus comprising: the bobbin rotation driving means; and a control means for controlling the imaging means.
The control means is configured to determine the filament winding speed based on the rotation speed of the bobbin based on the detection signal from the rotation detection means and the filament unwinding speed based on the detection signal from the unwinding speed detection means. Calculating a bobbin diameter which is a diameter of a turning part, obtaining image data obtained by imaging the filament winding part using the imaging means, and determining that the calculated bobbin diameter is less than a predetermined diameter; and When it is determined based on the image data that the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount, the bobbin rotation is stopped after the bobbin rotation driving means is stopped or a predetermined unwinding process is performed. The driving means is stopped.

この第5の発明は、フィラメントワインディング方法である第1の発明に対してフィラメントワインディング装置の発明である。
従って第1の発明と同様、ボビンの回転速度とフィラメントの巻き出し速度から算出したボビン径と、画像データから判定した(より高精度にフィラメントの残量を判定可能)フィラメントの残量と、を用いることで、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定を、より正確に行うことが可能である。
The fifth invention is an invention of a filament winding apparatus with respect to the first invention which is a filament winding method.
Accordingly, as in the first invention, the bobbin diameter calculated from the rotation speed of the bobbin and the unwinding speed of the filament, and the remaining amount of the filament determined from the image data (the remaining amount of the filament can be determined with higher accuracy) By using it, it is possible to perform the determination immediately before the remaining amount of the filament becomes zero more accurately.

次に、本発明の第6の発明は、上記第5の発明に係るフィラメントワインディング装置であって、前記画像データ内には複数の判定エリアが設定されており、前記制御手段は、前記画像データ内の前記判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、それぞれの前記判定エリアは、前記ボビン径が前記所定径未満となった場合に前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込まない位置に設定されている。   Next, a sixth aspect of the present invention is the filament winding apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein a plurality of determination areas are set in the image data, and the control means includes the image data It is determined whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is less than or equal to a predetermined amount within the determination area, and each of the determination areas is determined when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter. It is set at a position where reflected light of illumination provided around the bobbin is not reflected.

この第6の発明は、フィラメントワインディング方法である第2の発明に対してフィラメントワインディング装置の発明である。
従って第2の発明と同様、ボビン径が所定径未満となった場合、画像データを用いた判定において、照明の反射光による誤差を適切に回避することが可能であり、より正確にフィラメントの残量を判定することができる。
The sixth invention is an invention of a filament winding apparatus with respect to the second invention which is a filament winding method.
Therefore, as in the second invention, when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter, it is possible to appropriately avoid errors due to reflected light of illumination in the determination using image data, and more accurately the remaining filament. The amount can be determined.

次に、本発明の第7の発明は、上記第5の発明に係るフィラメントワインディング装置であって、前記画像データ内には複数の判定エリアが設定されており、前記制御手段は、前記画像データ内の所定の判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する。
なお、複数の前記判定エリアは、少なくとも2つのグループに分けられており、前記グループのそれぞれでは、前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビン径が異なり、前記制御手段は、所定のグループの判定エリアにて、当該グループの判定エリアに前記反射光が写り込むべきボビン径である場合に当該グループの判定エリアで前記反射光が判定された際、当該ボビン径では前記反射光が写り込まないはずのグループの判定エリアを用いて、前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する。
Next, a seventh aspect of the present invention is the filament winding apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein a plurality of determination areas are set in the image data, and the control means includes the image data It is determined whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount within a predetermined determination area.
The plurality of determination areas are divided into at least two groups, and each of the groups has a different bobbin diameter when reflected light of illumination provided around the bobbin is reflected. In the determination area of a predetermined group, when the reflected light is determined in the determination area of the group when the reflected light is to be reflected in the determination area of the group, the means Using the determination area of the group where the reflected light should not appear, it is determined whether or not the remaining amount of filament in the filament winding part is equal to or less than a predetermined amount.

この第7の発明は、フィラメントワインディング方法である第3の発明に対してフィラメントワインディング装置の発明である。
従って第3の発明と同様、反射光が写り込むはずのグループに反射光が写り込んでいることを確認できた場合、そのボビン径では反射光が写り込まないはずのグループでは、確実に反射光が写り込まれていないことになる。
これにより、画像データを用いたフィラメントの残量の判定において、反射光による誤判定をより確実に回避することができる。
The seventh invention is an invention of a filament winding apparatus with respect to the third invention which is a filament winding method.
Therefore, as in the third invention, when it can be confirmed that the reflected light is reflected in the group where the reflected light should be reflected, the reflected light is surely reflected in the group where the reflected light is not reflected with the bobbin diameter. Is not reflected.
Thereby, in the determination of the remaining amount of the filament using the image data, an erroneous determination due to the reflected light can be avoided more reliably.

次に、本発明の第8の発明は、上記第5の発明〜第7の発明のいずれか1つに係るフィラメントワインディング装置であって、前記制御手段は、求めた前記ボビン径が前記所定径以上であると判定した場合は、前記ボビン径が小さくなるにつれて巻き出し速度を徐々にまたは段階的に遅くするように前記ボビン回転駆動手段を制御する。   Next, an eighth invention of the present invention is the filament winding apparatus according to any one of the fifth to seventh inventions, wherein the control means determines that the calculated bobbin diameter is the predetermined diameter. If it is determined as above, the bobbin rotation driving means is controlled so that the unwinding speed is gradually or stepwise reduced as the bobbin diameter decreases.

この第8の発明は、フィラメントワインディング方法である第4の発明に対してフィラメントワインディング装置の発明である。
従って第4の発明と同様、ボビン径が所定径以上の場合は、ボビン径が小さくなるにつれて、徐々にまたは段階的に巻き出し速度を遅くすることで、フィラメントの残量がゼロとなる直前にフィラメントワインディング装置をより安全に停止させることができる。
The eighth invention is an invention of a filament winding apparatus with respect to the fourth invention which is a filament winding method.
Therefore, as in the case of the fourth invention, when the bobbin diameter is equal to or larger than the predetermined diameter, the unwinding speed is gradually or stepwise reduced as the bobbin diameter becomes smaller, immediately before the remaining amount of filament becomes zero. The filament winding apparatus can be stopped more safely.

本発明のフィラメントワインディング装置の全体構成の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the whole structure of the filament winding apparatus of this invention. フィラメントワインディング方法において、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定処理、及びフィラメントの残量がゼロとなる前に巻き出し速度を低下させる処理を含む処理手順の例を説明するフローチャートである。In a filament winding method, it is a flowchart explaining the example of the process sequence including the determination process immediately before the residual amount of a filament becomes zero, and the process which reduces unwinding speed before the residual amount of a filament becomes zero. 図2に示すフローチャートの処理にて、フィラメントの残量がゼロとなる前に巻き出し速度を段階的に低下させていることを説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining that the unwinding speed is lowered stepwise before the remaining amount of filament becomes zero in the processing of the flowchart shown in FIG. 2. フィラメント巻回部のフィラメントの残量が多い場合における照明の反射光の位置と、残量が少ない場合における照明の反射光の位置を説明する図である。It is a figure explaining the position of the reflected light of illumination when the remaining amount of the filament of a filament winding part is large, and the position of the reflected light of illumination when the remaining amount is small. 撮像した画像データの例と、画像データ内の判定エリアの位置と照明の反射光の位置を説明する図である。It is a figure explaining the example of the imaged image data, the position of the determination area in image data, and the position of the reflected light of illumination. 巻き出し速度を段階的に遅くする図2に示すフローチャートの処理手順に対して、巻き出し速度を徐々に遅くする処理手順の例を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure for gradually decreasing the unwinding speed with respect to the processing procedure of the flowchart shown in FIG. 2 in which the unwinding speed is gradually decreased. 図6に示すフローチャートの処理にて、フィラメントの残量がゼロとなる前に巻き出し速度を徐々に低下させていることを説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining that the unwinding speed is gradually reduced before the remaining amount of filament becomes zero in the processing of the flowchart shown in FIG. 6.

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●[フィラメントワインディング装置1の全体構成(図1)]
まず図1を用いてフィラメントワインディング装置1の全体構成について説明する。
フィラメントワインディング装置1は、ボビン回転駆動手段20、ガイドローラ41〜45、ダンサー30、計測用ローラ40、アクティブダンサーローラ50、制御手段60、入力手段61、表示手段62、撮像手段70等を備えている。
なおフィラメントとは、樹脂等に含浸させたセラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の線状繊維である。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing.
● [Overall configuration of filament winding device 1 (Fig. 1)]
First, the overall configuration of the filament winding apparatus 1 will be described with reference to FIG.
The filament winding apparatus 1 includes a bobbin rotation driving unit 20, guide rollers 41 to 45, a dancer 30, a measuring roller 40, an active dancer roller 50, a control unit 60, an input unit 61, a display unit 62, an imaging unit 70, and the like. Yes.
The filament is a linear fiber such as ceramic fiber, glass fiber, or carbon fiber impregnated with resin or the like.

ボビン回転駆動手段20は、例えば電動モータであり、フィラメントが巻回されたボビン10が取り付けられ、制御手段60からの制御信号にて駆動されて、取り付けられたボビン10を回転させる。また回転速度や回転角度等の検出信号は、エンコーダ等の回転検出手段23から制御手段60に出力される。
ボビン10から巻き出されたフィラメント11は、ガイドローラ41、ガイドローラ42を経由してダンサー30のダンサーローラ32に掛けられ、ガイドローラ43を経由して計測用ローラ40に掛けられ、ガイドローラ44を経由してアクティブダンサーローラ50に掛けられ、ガイドローラ45を経由して巻回対象物へと供給される。そして巻回対象物にフィラメント11が巻回されて強化繊維プリフォームが形成される。
The bobbin rotation driving means 20 is, for example, an electric motor, to which the bobbin 10 around which the filament is wound is attached and is driven by a control signal from the control means 60 to rotate the attached bobbin 10. Detection signals such as the rotation speed and rotation angle are output from the rotation detection means 23 such as an encoder to the control means 60.
The filament 11 unwound from the bobbin 10 is hung on the dancer roller 32 of the dancer 30 via the guide roller 41 and the guide roller 42, hung on the measuring roller 40 via the guide roller 43, and the guide roller 44. Is passed through the active dancer roller 50 and supplied to the winding object via the guide roller 45. Then, the filament 11 is wound around the wound object to form a reinforcing fiber preform.

ダンサー30は張力調整手段であり、ダンサーアーム31、ダンサーローラ32、支持部材33、揺動角度検出手段34、ピストン35、エアシリンダ36、エア配管37等にて構成されて、ボビン10から巻き出されたフィラメント11に、所定の張力を付与する。なお本実施の形態では、張力を付与する構成として、ピストン35、エアシリンダ36、エア配管37を有する例を示したが、他の構成で張力を付与するようにしてもよい。
支持部材33は、揺動可能に支持されたダンサーアーム31の支点を提供している。
ダンサーアーム31は、支持部材に支持された個所を支点として揺動可能(図1の例では上下に揺動可能)であり、先端には回転可能に支持されたダンサーローラ32が取り付けられている。またダンサーアーム31にはエアシリンダ36内に収容されるピストン35が接続されており、エアシリンダ36には、エア配管37から所定圧力のエアが供給されている。この構成により、ダンサー30は、フィラメント11に所定の(一定の)張力を付与することができる。
また揺動角度検出手段34(揺動角度センサ等)は、ダンサーアーム31の角度位置に応じた検出信号を制御手段60に出力する。
The dancer 30 is a tension adjusting means, and includes a dancer arm 31, a dancer roller 32, a support member 33, a swing angle detecting means 34, a piston 35, an air cylinder 36, an air pipe 37, and the like, and is unwound from the bobbin 10. A predetermined tension is applied to the filament 11 thus formed. In the present embodiment, an example in which the piston 35, the air cylinder 36, and the air pipe 37 are provided as the configuration for applying the tension has been described. However, the tension may be applied in another configuration.
The support member 33 provides a fulcrum of the dancer arm 31 supported so as to be swingable.
The dancer arm 31 is swingable about a point supported by the support member (in the example of FIG. 1, it can swing up and down), and a dancer roller 32 supported rotatably is attached to the tip. . A piston 35 accommodated in an air cylinder 36 is connected to the dancer arm 31, and air of a predetermined pressure is supplied to the air cylinder 36 from an air pipe 37. With this configuration, the dancer 30 can apply a predetermined (constant) tension to the filament 11.
The swing angle detection means 34 (swing angle sensor or the like) outputs a detection signal corresponding to the angular position of the dancer arm 31 to the control means 60.

計測用ローラ40には、例えば張力検出手段(張力センサ等であり図示省略)や巻き出し速度検出手段40A(エンコーダ等)が接続され、検出信号を制御手段60に出力する。
アクティブダンサーローラ50は、ダンサー30の追従遅れ(揺動遅れ)を補正するように、制御手段60からの制御信号に基づいて移動し(図1の例では上下に移動)、フィラメント11に所定の(一定の)張力を付与することを支援する。
制御手段60は、回転検出手段23からの検出信号や、揺動角度検出手段34からの検出信号や、計測用ローラ40の張力検出手段や、巻き出し速度検出手段40Aからの検出信号や、入力手段61からの入力や、撮像手段70からの画像データを取り込み、ボビン回転駆動手段20や、アクティブダンサーローラ50や、表示手段62や、エアシリンダ36にエアを供給するコンプレッサ(図示省略)や、撮像手段70等に制御信号を出力する。
制御手段60及び入力手段61及び表示手段62には、例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。
The measuring roller 40 is connected to, for example, a tension detecting means (such as a tension sensor, not shown) and an unwinding speed detecting means 40A (encoder or the like), and outputs a detection signal to the control means 60.
The active dancer roller 50 moves based on a control signal from the control means 60 so as to correct the follow-up delay (swinging delay) of the dancer 30 (moves up and down in the example of FIG. 1), Assist in applying a (constant) tension.
The control means 60 receives a detection signal from the rotation detection means 23, a detection signal from the swing angle detection means 34, a tension detection means for the measuring roller 40, a detection signal from the unwinding speed detection means 40A, and an input. A compressor (not shown) that captures input from the means 61 and image data from the imaging means 70 and supplies air to the bobbin rotation driving means 20, the active dancer roller 50, the display means 62, the air cylinder 36, A control signal is output to the imaging means 70 and the like.
For the control means 60, the input means 61, and the display means 62, for example, a personal computer can be used.

撮像手段70は、例えば白/黒のコントラストを検出可能な程度の、比較的安価なビジョンセンサでよいが、一般的なCCDカメラ等でもよい。
そして撮像手段70は、少なくともボビン10におけるフィラメントが巻回されている個所であるフィラメント巻回部(ボビン10の軸部)を、ボビン10の回転軸に直交する方向から撮像可能となる位置に配置されている。また撮像手段70は、制御手段60からの制御信号にて撮像し、撮像して得られた画像データを制御手段60に出力する。
The image pickup means 70 may be a relatively inexpensive vision sensor capable of detecting white / black contrast, for example, but may be a general CCD camera or the like.
The imaging unit 70 arranges at least the filament winding portion (the shaft portion of the bobbin 10) where the filament in the bobbin 10 is wound at a position where imaging can be performed from the direction orthogonal to the rotation axis of the bobbin 10. Has been. The imaging unit 70 captures an image with a control signal from the control unit 60 and outputs image data obtained by the imaging to the control unit 60.

従来のフィラメントワインディング装置では、フィラメントが巻回されたボビンからフィラメントを巻き出している状態では、フィラメントの巻き出し速度やボビンの回転速度等から、ボビンに巻回されているフィラメントの個所の径であるボビン径を適宜求め、フィラメントの残量表示等を行っている。
そしてボビンに巻回されているフィラメントの残量が少なくなった場合はフィラメントが無くなる直前で自動的にボビンの回転を停止させているが、停止した際にボビンに残っているフィラメントがより少ないと、無駄がなく好ましい。従って、ボビンに巻回されているフィラメントが無くなる直前の残量をより正確に検出できることが好ましい。
また、自動的にボビンの回転を停止する際、より安全に停止させるためには、停止の前にボビンの回転速度(フィラメントの巻き出し速度)を低下させておくことが好ましい。
本発明のフィラメントワインディング方法及びフィラメントワインディング装置は、以下に説明する処理手順にて、ボビンに巻回されているフィラメントが無くなる直前の残量をより正確に検出可能であり、ボビンの回転の停止の前にボビンの回転速度(フィラメントの巻き出し速度)を適切に低下させる。
また、撮像手段を用いた際においてボビンの周囲に設けられている照明LTの反射光の影響についても、以下の処理手順にて説明する。
In the conventional filament winding apparatus, when the filament is unwound from the bobbin around which the filament is wound, the diameter of the filament wound around the bobbin is determined based on the unwinding speed of the filament and the rotation speed of the bobbin. A certain bobbin diameter is obtained as appropriate, and the remaining amount of filament is displayed.
And when the remaining amount of filament wound around the bobbin decreases, the bobbin rotation is automatically stopped immediately before the filament disappears, but when there is less filament remaining on the bobbin when it stops It is preferable without waste. Therefore, it is preferable that the remaining amount immediately before the filament wound around the bobbin disappears can be detected more accurately.
Further, when the rotation of the bobbin is automatically stopped, in order to stop the bobbin more safely, it is preferable to reduce the rotation speed of the bobbin (filament unwinding speed) before the stop.
The filament winding method and the filament winding apparatus of the present invention can detect the remaining amount immediately before the filament wound around the bobbin disappears in a processing procedure described below more accurately, and stop the rotation of the bobbin. The bobbin rotational speed (filament unwinding speed) is appropriately reduced before.
Further, the influence of the reflected light of the illumination LT provided around the bobbin when using the imaging means will be described in the following processing procedure.

●[フィラメントの巻き出し速度の調整と、ボビンに巻回されているフィラメントが無くなる直前のフィラメントの残量を検出する処理手順(図2〜図5)]
次に図2に示すフローチャートを用いて、フィラメントの巻き出し速度の調整と、ボビンに巻回されているフィラメントが無くなる直前のフィラメントの残量を検出する処理手順の例について説明する。
● [Adjustment of filament unwinding speed and processing procedure for detecting the remaining amount of filament immediately before the filament wound around the bobbin runs out (FIGS. 2 to 5)]
Next, an example of a processing procedure for adjusting the unwinding speed of the filament and detecting the remaining amount of filament immediately before the filament wound around the bobbin disappears will be described using the flowchart shown in FIG.

ステップS10にて制御手段60は、(現在の)ボビン径を算出してステップS15に進む。なお、ボビン径とは、ボビンにおけるフィラメントが巻回されている個所(フィラメント巻回部)の径であり、フィラメントの残量に応じて変化する。制御手段60は、回転検出手段23からの検出信号に基づいたボビンの回転速度と、計測用ローラ40の巻き出し速度検出手段40Aからの検出信号と当該計測用ローラの径(予め判っている径)と、に基づいて、現在のボビン径を算出する。なお、このボビン径の算出方法は従来と同様であるので、詳細については説明を省略する。
またステップS10は、ボビン径算出ステップに相当する。
ステップS15にて制御手段60は、算出したボビン径が第3所定径未満であるか否かを判定する。なお図3に示すように、第3所定径<第2所定径<第1所定径であり、第3所定径は、ボビンに巻回されているフィラメントの残量が非常に少ない状態であり、今すぐボビンの回転を停止させる必要はないが、近いうちにボビンを停止させなければならない状態である。ボビン径が第3所定径未満である場合(Yes)はステップS40に進み、ボビン径が第3所定径以上である場合(No)はステップS20に進む。
In step S10, the control means 60 calculates the (current) bobbin diameter and proceeds to step S15. The bobbin diameter is a diameter of a portion (filament winding part) where the filament in the bobbin is wound, and changes depending on the remaining amount of the filament. The control means 60 detects the rotation speed of the bobbin based on the detection signal from the rotation detection means 23, the detection signal from the unwinding speed detection means 40A of the measurement roller 40, and the diameter of the measurement roller (a known diameter). ) And the current bobbin diameter is calculated. The method for calculating the bobbin diameter is the same as that in the prior art, and a detailed description thereof will be omitted.
Step S10 corresponds to a bobbin diameter calculating step.
In step S15, the control means 60 determines whether or not the calculated bobbin diameter is less than a third predetermined diameter. As shown in FIG. 3, the third predetermined diameter <the second predetermined diameter <the first predetermined diameter, and the third predetermined diameter is a state in which the remaining amount of the filament wound around the bobbin is very small, Although it is not necessary to stop the rotation of the bobbin immediately, the bobbin must be stopped soon. If the bobbin diameter is less than the third predetermined diameter (Yes), the process proceeds to step S40, and if the bobbin diameter is greater than or equal to the third predetermined diameter (No), the process proceeds to step S20.

ステップS20に進んだ場合、制御手段60は、算出したボビン径が第2所定径未満であるか否かを判定する。ボビン径が第2所定径未満である場合(Yes)はステップS30Cに進み、ボビン径が第2所定径以上である場合(No)はステップS25に進む。
ステップS25に進んだ場合、制御手段60は、算出したボビン径が第1所定径未満であるか否かを判定する。ボビン径が第1所定径未満である場合(Yes)はステップS30Bに進み、ボビン径が第1所定径以上である場合(No)はステップS30Aに進む。
そしてステップS30Aに進んだ場合、制御手段60は、(巻き出し)速度を、例えば、設定されている最大速度(図3のVmax)の100%に設定して当該巻き出し速度となるようにボビン回転駆動手段に制御信号を出力してステップS10に戻る。
またステップS30Bに進んだ場合、制御手段60は、(巻き出し)速度を、例えば、設定されている最大速度の80%に設定して当該巻き出し速度となるようにボビン回転駆動手段に制御信号を出力してステップS10に戻る。
またステップS30Cに進んだ場合、制御手段60は、(巻き出し)速度を、例えば、設定されている最大速度の60%に設定して当該巻き出し速度となるようにボビン回転駆動手段に制御信号を出力してステップS10に戻る。
以上のステップS15、S20、S25、S30A〜S30Cは、巻き出し速度低下ステップに相当する。
When it progresses to step S20, the control means 60 determines whether the calculated bobbin diameter is less than a 2nd predetermined diameter. If the bobbin diameter is less than the second predetermined diameter (Yes), the process proceeds to step S30C, and if the bobbin diameter is greater than or equal to the second predetermined diameter (No), the process proceeds to step S25.
When it progresses to step S25, the control means 60 determines whether the calculated bobbin diameter is less than a 1st predetermined diameter. If the bobbin diameter is less than the first predetermined diameter (Yes), the process proceeds to step S30B, and if the bobbin diameter is greater than or equal to the first predetermined diameter (No), the process proceeds to step S30A.
When the process proceeds to step S30A, the control means 60 sets the (unwinding) speed to, for example, 100% of the set maximum speed (Vmax in FIG. 3) and sets the bobbin so that the unwinding speed is reached. A control signal is output to the rotation driving means, and the process returns to step S10.
When the process proceeds to step S30B, the control means 60 sets the (unwinding) speed to, for example, 80% of the set maximum speed, and sends a control signal to the bobbin rotation driving means so as to be the unwinding speed. And returns to step S10.
When the process proceeds to step S30C, the control means 60 sets the (unwinding) speed to, for example, 60% of the set maximum speed, and sends a control signal to the bobbin rotation driving means so as to be the unwinding speed. And returns to step S10.
The above steps S15, S20, S25, and S30A to S30C correspond to the unwinding speed reduction step.

ステップS40に進んだ場合、制御手段60は、撮像手段70に制御信号を出力してボビンのフィラメント巻回部を撮像し、撮像にて得られた画像データを撮像手段から取得してステップS45に進む。なお、ステップS40に進んだ場合、(巻き出し)速度は、ステップS30Cにて設定された速度が維持されている。
またステップS40は、フィラメント巻回部を撮像した画像データを取得する撮像ステップに相当する。
ステップS45にて制御手段60は、フィラメント巻回部を撮像した画像データ中のフィラメントの残量が、所定量以下であるか否かを判定する。フィラメントの残量が所定量以下であると判定した場合(Yes)はステップS50に進み、フィラメントの残量が所定量より多いと判定した場合(No)はステップS40に戻る。
When the process proceeds to step S40, the control means 60 outputs a control signal to the imaging means 70 to image the filament winding part of the bobbin, acquires image data obtained by the imaging from the imaging means, and proceeds to step S45. move on. When the process proceeds to step S40, the (unwinding) speed is maintained at the speed set in step S30C.
Step S40 corresponds to an imaging step of acquiring image data obtained by imaging the filament winding unit.
In step S45, the control means 60 determines whether or not the remaining amount of filament in the image data obtained by imaging the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount. When it is determined that the remaining amount of filament is equal to or less than the predetermined amount (Yes), the process proceeds to step S50, and when it is determined that the remaining amount of filament is greater than the predetermined amount (No), the process returns to step S40.

ここで、図4、図5を用いて、撮像手段70の配置位置と画像データ中のフィラメントの残量の判定方法について説明する。
図4は、ボビン10、撮像手段70、照明LT(ボビンの周囲に設けられている照明)の配置状態の例を示している。ボビン10において、符号10Aはボビン10の両端のフランジ部を示しており、符号10Bはボビン10の軸部(フィラメントが巻回されている個所)を示し、符号10Zはボビン10の回転軸を示している。
また図5は、撮像手段70にて撮像した画像データDGの例を示している。
また図4、図5においてボビン10における一点鎖線は、フィラメントの残量が多い状態(例えばボビン径が第1所定径以上の状態)のボビン径(半径=R1)を示しており、ボビン10における二点鎖線は、フィラメントの残量が少ない状態(例えばボビン径が第3所定径未満の状態)のボビン径(半径=R2)を示している。
図4に示すように、フィラメントの残量が多い場合(半径=R1の場合)と、フィラメントの残量が少ない場合(半径=R2の場合)とでは、照明LTからの光が反射する位置が異なる。フィラメントは、ほぼ黒色で、非常に光沢が有るので、照明LTからの反射光が撮像手段の画像データに写り込む。図4及び図5の例では、フィラメントの残量が多い場合(半径=R1の場合)では位置U1(回転軸10Zから高さH1となる位置)に照明LTからの反射光U1Kが写り込み、フィラメントの残量が少ない場合(半径=R2の場合)では位置U2(回転軸10Zから高さH2となる位置)に照明LTからの反射光U2Kが写り込んでいることを示している。
Here, the determination method of the arrangement position of the imaging means 70 and the remaining amount of filament in the image data will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows an example of the arrangement state of the bobbin 10, the imaging means 70, and the illumination LT (illumination provided around the bobbin). In the bobbin 10, reference numeral 10 </ b> A indicates a flange portion at both ends of the bobbin 10, reference numeral 10 </ b> B indicates a shaft portion of the bobbin 10 (where the filament is wound), and reference numeral 10 </ b> Z indicates a rotation axis of the bobbin 10. ing.
FIG. 5 shows an example of image data DG imaged by the imaging means 70.
4 and 5, the alternate long and short dash line in the bobbin 10 indicates the bobbin diameter (radius = R1) in a state where the remaining amount of filament is large (for example, the bobbin diameter is equal to or larger than the first predetermined diameter). A two-dot chain line indicates a bobbin diameter (radius = R2) in a state where the remaining amount of the filament is small (for example, a state where the bobbin diameter is less than the third predetermined diameter).
As shown in FIG. 4, when the remaining amount of filament is large (when radius = R1) and when the remaining amount of filament is small (when radius = R2), the position where the light from the illumination LT is reflected is different. Different. Since the filament is almost black and very glossy, the reflected light from the illumination LT is reflected in the image data of the imaging means. In the example of FIGS. 4 and 5, when the remaining amount of the filament is large (when radius = R1), the reflected light U1K from the illumination LT is reflected at the position U1 (position where the height is H1 from the rotation axis 10Z). When the remaining amount of the filament is small (in the case of radius = R2), it is indicated that the reflected light U2K from the illumination LT is reflected at the position U2 (position at the height H2 from the rotation axis 10Z).

そして図5に示す画像データDGにおいて、符号A11〜A17のそれぞれは、予め設定された複数の判定エリアであり、制御手段60は、各判定エリアにてフィラメントの残量を判定する。なお、隣り合う判定エリアは縁部(図5の例では左右の縁部)が重なるように設定されている。また、符号A21〜A27のそれぞれの判定エリアについては、説明を後述する。
そして各判定エリア(この場合、符号A11〜A17の判定エリア)は、フィラメントの残量が少なく、ボビン径が第3所定径未満の場合にフィラメントが存在している領域(図5の例では回転軸10Zから半径R2までの領域)であって、且つ照明LTの反射光(図5の例では、反射光U2K)が写り込まない位置に設定されている。なお、図5に示すように、各判定エリア(この場合、符号A11〜A17の判定エリア)は、ボビン径が半径R1の場合、反射光U1Kが写り込む位置であるが、ボビン径が第3所定径未満の場合に画像データDGを取得して判定するので、反射光U1Kの影響を受けることは無い。
なお、フィラメントの色彩は黒色で光沢があり、ボビン10の地色は例えば白色で、フィラメントの色彩に対して識別可能な色彩に設定されている。
そして撮像手段70として例えばビジョンセンサを用いた場合、制御手段60は、判定エリア内においてフィラメントの色彩とボビンの地色とで所定の「まだら模様」が検出された場合に、ステップS45にて、フィラメントの残量が所定量以下であると判定する。
例えば制御手段60は、画像データ中の各判定エリア内の「まだら模様」の白/黒のコントラストを検出し、白がN%、黒がM%(100%−N%)であると判定し、ボビン10の軸部の全体の白/黒の割合を求めたり、白/黒の割合の平均値を求めたりすることで、所定の「まだら模様」が検出されたか否かを判定する。従って、白/黒の割合を求めることで、フィラメント巻回部におけるフィラメントの残量を知ることができる。
In the image data DG shown in FIG. 5, each of the symbols A11 to A17 is a plurality of preset determination areas, and the control unit 60 determines the remaining amount of filament in each determination area. Adjacent determination areas are set so that the edges (left and right edges in the example of FIG. 5) overlap. The determination areas of the reference signs A21 to A27 will be described later.
Each determination area (in this case, the determination areas indicated by reference signs A11 to A17) is a region where the filament is present when the remaining amount of the filament is small and the bobbin diameter is less than the third predetermined diameter (rotation in the example of FIG. 5). The region from the axis 10Z to the radius R2) and the position where the reflected light of the illumination LT (reflected light U2K in the example of FIG. 5) does not appear. As shown in FIG. 5, each determination area (in this case, the determination areas indicated by reference signs A11 to A17) is a position where the reflected light U1K is reflected when the bobbin diameter is radius R1, but the bobbin diameter is third. Since the image data DG is acquired and determined when the diameter is less than the predetermined diameter, there is no influence of the reflected light U1K.
Note that the color of the filament is black and glossy, and the ground color of the bobbin 10 is, for example, white, and is set to a color that can be distinguished from the color of the filament.
When a vision sensor, for example, is used as the image pickup means 70, the control means 60, when a predetermined “mottle pattern” is detected in the determination area with the color of the filament and the ground color of the bobbin, in step S45. It is determined that the remaining amount of filament is not more than a predetermined amount.
For example, the control unit 60 detects the white / black contrast of the “mottled pattern” in each determination area in the image data, and determines that white is N% and black is M% (100% −N%). Then, it is determined whether or not a predetermined “mottle pattern” has been detected by obtaining a white / black ratio of the entire shaft portion of the bobbin 10 or an average value of the white / black ratios. Therefore, the remaining amount of filament in the filament winding part can be known by obtaining the ratio of white / black.

そしてステップS50にて制御手段60は、ボビンの巻き出しを停止する直前の遅延処理(所定の巻き出し処理に相当)を行い、ステップS55に進む。なお、遅延処理は、ボビンの回転を停止する直前に、例えば、フィラメントを指定した長さ(3[m]、0[m]等)、あるいは指定した回転(3[回転]、0[回転]等)だけ巻き出す処理であり、フィラメントの無駄をより低減する処理である。なおステップS50の遅延処理は、省略してもよい。
そしてステップS55にて制御手段60は、ボビン回転駆動手段を停止させる制御信号をボビン回転駆動手段に出力して、ボビンの回転(巻き出し)を停止させて処理を終了する。
またステップS50、S55は、巻き出し停止ステップに相当する。
In step S50, the control means 60 performs a delay process (corresponding to a predetermined unwinding process) immediately before stopping bobbin unwinding, and proceeds to step S55. The delay process is performed immediately before stopping the bobbin rotation, for example, a specified length (3 [m], 0 [m], etc.) of the filament, or a specified rotation (3 [rotation], 0 [rotation]). Etc.), and is a process for further reducing the waste of filaments. Note that the delay process in step S50 may be omitted.
In step S55, the control means 60 outputs a control signal for stopping the bobbin rotation driving means to the bobbin rotation driving means, stops the bobbin rotation (unwinding), and ends the processing.
Steps S50 and S55 correspond to the unwinding stop step.

以上に説明した処理手順にて、ボビンからフィラメントを巻き出す巻き出し速度を、図3に示すように、ボビン径が小さくなるにつれて段階的に(図3の例では3段階に)遅くしており、より適切な速度で巻き出すことができる。なお図3において横軸はボビン径を示しており、縦軸はフィラメントの巻き出し速度を示している。
またボビンの径が小さくなるにつれてフィラメントの巻き出し速度を段階的に遅くしているので、ボビンの巻き出しを停止するべきタイミングでは適切な速度に減速されており、より安全に停止させることができる。
また本実施の形態にて説明したフィラメントワインディング方法は、撮像手段からの画像データを用いてフィラメントの残量が所定量以下であることを判定するので、フィラメントの残量がゼロとなる直前の判定を、より正確に行うことが可能である。また照明の反射光の影響を受けないように、ボビン径が第3所定径未満の場合、且つ画像データ中において照明の反射光と重ならない判定エリア内でフィラメントの残量を判定することで、誤差を低減してより正確にフィラメントの残量の判定を行うことが可能である。
また撮像手段として、白/黒のコントラストが判定できる程度の比較的安価なビジョンセンサを用いることができるので、フィラメントワインディング装置のコスト上昇分を抑えることができる。
以上に説明した処理手順では、ステップS40にて撮像手段を用いて画像データを取得する処理(撮像ステップ)を、ボビン径が所定径(この場合、第3所定径)未満の場合に行う例を説明したが、撮像手段を用いて画像データを取得するタイミングは、ボビン径が所定径未満の場合に限定されず、(ステップS10のボビン径の算出と同様に)常に画像データを取得するようにしてもよい。つまり、図2に示すステップS40を、ステップS10の直下に配置してもよい。
ただし、上述した処理手順のように、ボビン径が所定径未満の場合に撮像して画像データを取得するほうが、常に撮像して画像データを取得するよりも、無駄な撮像が無く、処理負荷が軽減されるので、より好ましい。
In the processing procedure described above, the unwinding speed at which the filament is unwound from the bobbin is gradually decreased as the bobbin diameter becomes smaller as shown in FIG. Unwind at a more appropriate speed. In FIG. 3, the horizontal axis represents the bobbin diameter, and the vertical axis represents the filament unwinding speed.
Also, as the bobbin diameter decreases, the filament unwinding speed is gradually reduced, so the bobbin unwinding is decelerated to an appropriate speed at the timing at which bobbin unwinding should be stopped, and can be stopped more safely. .
Further, in the filament winding method described in the present embodiment, it is determined using the image data from the imaging means that the remaining amount of the filament is equal to or less than a predetermined amount. Therefore, the determination immediately before the remaining amount of the filament becomes zero. Can be performed more accurately. Further, by determining the remaining amount of filament in the determination area that does not overlap with the reflected light of the illumination in the image data when the bobbin diameter is less than the third predetermined diameter so as not to be affected by the reflected light of the illumination, It is possible to reduce the error and more accurately determine the remaining amount of filament.
Further, since a relatively inexpensive vision sensor that can determine the white / black contrast can be used as the imaging means, an increase in the cost of the filament winding apparatus can be suppressed.
In the processing procedure described above, an example in which the processing (imaging step) of acquiring image data using the imaging unit in step S40 is performed when the bobbin diameter is less than a predetermined diameter (in this case, the third predetermined diameter). As described above, the timing of acquiring the image data using the imaging unit is not limited to the case where the bobbin diameter is less than the predetermined diameter, and the image data is always acquired (similar to the calculation of the bobbin diameter in step S10). May be. That is, step S40 shown in FIG. 2 may be arranged immediately below step S10.
However, as in the processing procedure described above, when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter, it is more difficult to capture images and acquire image data than to always capture images and acquire image data. Since it is reduced, it is more preferable.

以上に説明した処理手順では、ボビン径が所定径(第3所定径)未満の場合に照明の反射光が写り込まない判定エリア(図5中の符号A11〜A17)を予め設定しておき、ボビン径が所定径未満の場合にその判定エリアを用いてフィラメントの残量を判定したが、ステップS45の処理を、以下のように変更してもよい。
まず、複数の判定エリアを設定し、各判定エリアを少なくとも2つのグループに分けておく。なお各グループは、ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビンの径がそれぞれ異なるように分けられている。
例えば図5の例は、各判定エリアを、符号A11〜A17の第1グループと、符号A21〜A27の第2グループに分けた例を示している。例えば、図5において、第1グループの判定エリア(符号A11〜A17)では反射光U1Kが写り込むときのボビン径はR1であり、第2グループの判定エリア(符号A21〜A27)では反射光U2Kが写り込むときのボビン径はR2である。
そして図2に示すステップS45にて、ボビン径が第3所定径未満の場合において第2グループの判定エリア(符号A21〜A27)には、図5に示すように反射光U2Kが写り込んでいるはずであるので、制御手段は、まず第2グループの判定エリア(符号A21〜A27)に反射光U2Kが写り込んでいるか否かを判定する。白/黒のコントラストの割合を判定することで、制御手段は、反射光U2Kが写り込んでいるか否かを判定することができる。
そして制御手段は、第2グループの判定エリアに反射光U2Kが写り込んでいないと判定した場合は、ステップS40に戻る。
また制御手段は、第2グループの判定エリアに反射光U2Kが写り込んでいると判定した場合は、第1グループの判定エリア(符号A11〜A17)には反射光U1Kが写り込んでいないことが明らかであるので、第1グループの判定エリア(符号A11〜A17)を用いて、フィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する。
そして制御手段は、第1グループの判定エリア(そのボビン径では反射光が写り込まないはずのグループの判定エリア)を用いて判定した結果、フィラメントの残量が所定量以下でないと判定した場合はステップS40に戻り、フィラメントの残量が所定量以下であると判定した場合はステップS50に進む。
これにより、反射光によるフィラメントの残量の誤判定を、より確実に回避することができる。
なお、巻き出し速度を段階的に遅くするのでなく、徐々に遅くすることも可能であり、その例を以下にて説明する。
In the processing procedure described above, when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter (third predetermined diameter), a determination area (reference numerals A11 to A17 in FIG. 5) in which the reflected light of the illumination is not reflected is set in advance. When the bobbin diameter is less than the predetermined diameter, the remaining amount of the filament is determined using the determination area. However, the processing in step S45 may be changed as follows.
First, a plurality of determination areas are set, and each determination area is divided into at least two groups. Each group is divided so that the diameter of the bobbin when the reflected light of the illumination provided around the bobbin is reflected is different.
For example, the example of FIG. 5 shows an example in which each determination area is divided into a first group of reference signs A11 to A17 and a second group of reference signs A21 to A27. For example, in FIG. 5, the bobbin diameter when the reflected light U1K is reflected in the determination area of the first group (reference numerals A11 to A17) is R1, and the reflected light U2K in the determination area of the second group (reference numerals A21 to A27). The bobbin diameter when is reflected is R2.
Then, in step S45 shown in FIG. 2, when the bobbin diameter is less than the third predetermined diameter, the reflected light U2K is reflected in the determination area (reference numerals A21 to A27) of the second group as shown in FIG. Therefore, the control means first determines whether or not the reflected light U2K is reflected in the determination area (reference numerals A21 to A27) of the second group. By determining the white / black contrast ratio, the control unit can determine whether or not the reflected light U2K is reflected.
When the control means determines that the reflected light U2K is not reflected in the determination area of the second group, the control means returns to step S40.
Further, when the control unit determines that the reflected light U2K is reflected in the second group determination area, the reflected light U1K may not be reflected in the first group determination area (reference numerals A11 to A17). Since it is clear, it is determined whether the remaining amount of the filament is equal to or less than a predetermined amount using the determination area (reference numerals A11 to A17) of the first group.
When the control means determines that the remaining amount of the filament is not less than the predetermined amount as a result of the determination using the determination area of the first group (the determination area of the group in which reflected light should not be reflected with the bobbin diameter) Returning to step S40, if it is determined that the remaining amount of the filament is equal to or less than the predetermined amount, the process proceeds to step S50.
Thereby, the erroneous determination of the remaining amount of the filament due to the reflected light can be avoided more reliably.
The unwinding speed can be gradually reduced instead of gradually, and an example will be described below.

●[巻き出し速度を段階的でなく徐々に遅くする処理手順の例(図6、図7)]
次に図6に示すフローチャートを用いて、巻き出し速度を段階的に遅くするのではなく、徐々に遅くする処理手順の例について説明する。
なお図6に示すフローチャートは、図2に示すフローチャートにおけるステップS20、S25、S30A〜S30Cの処理を、ステップS70、S75、S80A、S80Bに変更している点が異なり、他のステップについては同じである。
以下、図2に示すフローチャートとの相違点について主に説明する。
ステップS10の処理は、図2のステップS10と同じであるので説明を省略する。
またステップS15にて制御手段60は、算出したボビン径が第3所定径未満であるか否かを判定し、ボビン径が第3所定径未満である場合(Yes)はステップS40に進み、ボビン径が第3所定径以上である場合(No)はステップS70に進む。
● [Example of processing procedure for gradually lowering unwinding speed instead of stepwise (Figs. 6 and 7)]
Next, an example of a processing procedure for gradually decreasing the unwinding speed instead of gradually decreasing will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The flowchart shown in FIG. 6 is different in that the processing of steps S20, S25, S30A to S30C in the flowchart shown in FIG. 2 is changed to steps S70, S75, S80A, and S80B, and the other steps are the same. is there.
Hereinafter, differences from the flowchart shown in FIG. 2 will be mainly described.
Since the process of step S10 is the same as step S10 of FIG. 2, description is abbreviate | omitted.
In step S15, the control means 60 determines whether or not the calculated bobbin diameter is smaller than the third predetermined diameter. If the bobbin diameter is smaller than the third predetermined diameter (Yes), the process proceeds to step S40. If the diameter is greater than or equal to the third predetermined diameter (No), the process proceeds to step S70.

ステップS70にて制御手段60は、算出したボビン径が第1所定径未満であるか否かを判定する。ボビン径が第1所定径未満である場合(Yes)はステップS75に進み、ボビン径が第1所定径以上である場合(No)はステップS80Aに進む。
ステップS80Aに進んだ場合、制御手段60は、(巻き出し)速度を、例えば、設定されている最大速度(図7のVmax)の100%に設定して当該巻き出し速度となるようにボビン回転駆動手段に制御信号を出力してステップS10に戻る。
ステップS75に進んだ場合、制御手段60は、現在のボビン径に基づいて減速係数Gを算出する。例えば現在のボビン径が第1所定径の場合ではG=100%、現在のボビン径が第3ボビン径の場合はG=60%となるように、G=60[%]+40[%]*[(現在のボビン径−第3所定径)/(第1所定径−第3所定径)]より、減速係数Gを求める。
そしてステップS80Bにて制御手段60は、(巻き出し)速度を、設定されている最大速度に減速係数Gを乗じた値に設定して当該巻き出し速度となるようにボビン回転駆動手段に制御信号を出力してステップS10に戻る。
これにより、図7に示すように、ボビン径が小さくなるにつれて徐々に速度を遅くすることができる(図7の例ではボビン径が第1所定径から第3所定径までの間で、徐々に速度を遅くさせている)。なお図7において横軸はボビン径を示しており、縦軸はフィラメントの巻き出し速度を示しており、Vmax、V2、第1所定径、第3所定径は図3と同じ値である。
以上のステップS70、S75、S80A、S80Bは、巻き出し速度低下ステップに相当する。
なお、ステップS40、S45、S50、S55の処理は、図2のステップS40、S45、S50、S55の処理と同じであるので説明を省略する。
In step S70, the control means 60 determines whether or not the calculated bobbin diameter is less than the first predetermined diameter. When the bobbin diameter is less than the first predetermined diameter (Yes), the process proceeds to step S75, and when the bobbin diameter is greater than or equal to the first predetermined diameter (No), the process proceeds to step S80A.
When the process proceeds to step S80A, the control means 60 sets the (unwinding) speed to, for example, 100% of the set maximum speed (Vmax in FIG. 7) and rotates the bobbin so that the unwinding speed is reached. A control signal is output to the driving means, and the process returns to step S10.
When the process proceeds to step S75, the control means 60 calculates the deceleration coefficient G based on the current bobbin diameter. For example, G = 60 [%] + 40 [%] * so that G = 100% when the current bobbin diameter is the first predetermined diameter, and G = 60% when the current bobbin diameter is the third bobbin diameter. The deceleration coefficient G is obtained from [(current bobbin diameter−third predetermined diameter) / (first predetermined diameter−third predetermined diameter)].
In step S80B, the control means 60 sets the (unwinding) speed to a value obtained by multiplying the set maximum speed by the deceleration coefficient G, and sends a control signal to the bobbin rotation driving means so as to be the unwinding speed. And returns to step S10.
Accordingly, as shown in FIG. 7, the speed can be gradually decreased as the bobbin diameter becomes smaller (in the example of FIG. 7, the bobbin diameter is gradually increased from the first predetermined diameter to the third predetermined diameter. Slowing down). In FIG. 7, the horizontal axis indicates the bobbin diameter, the vertical axis indicates the filament unwinding speed, and Vmax, V2, the first predetermined diameter, and the third predetermined diameter are the same values as in FIG.
The above steps S70, S75, S80A, and S80B correspond to the unwinding speed reduction step.
Note that the processing in steps S40, S45, S50, and S55 is the same as the processing in steps S40, S45, S50, and S55 in FIG.

以上に説明した処理手順にて、ボビンからフィラメントを巻き出す速度を、図7に示すように、ボビン径が小さくなるにつれて(図7の例では第1所定径から第3所定径までの間にて)徐々に遅くしており、より適切な速度で巻き出すことができる。
また、図2または図6のフローチャートを用いて説明したフィラメントワインディング方法を実施するためのフィラメントワインディング装置を、図1に示した構成にて実現することが可能である。
In the processing procedure described above, the speed at which the filament is unwound from the bobbin is reduced as the bobbin diameter becomes smaller as shown in FIG. 7 (in the example of FIG. 7, between the first predetermined diameter and the third predetermined diameter). B) It is gradually slowing down and can be unwound at a more appropriate speed.
Further, the filament winding apparatus for performing the filament winding method described with reference to the flowchart of FIG. 2 or FIG. 6 can be realized with the configuration shown in FIG.

本発明のフィラメントワインディング方法及びフィラメントワインディング装置1の処理、構成、構造、形状等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本実施の形態の説明では、巻き出し速度検出手段を計測用ローラ40に備えた例を説明したが、巻き出し速度検出手段は、他の位置に、他の構成にて実現されていてもよい。
また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
Various changes, additions, and deletions can be made to the processing, configuration, structure, shape, and the like of the filament winding method and the filament winding apparatus 1 of the present invention without changing the gist of the present invention.
In the description of the present embodiment, the example in which the unwinding speed detecting means is provided in the measuring roller 40 has been described. However, the unwinding speed detecting means may be realized at other positions and in other configurations. Good.
Further, the above (≧), the following (≦), the greater (>), the less (<), etc. may or may not include an equal sign.
The numerical values used in the description of the present embodiment are examples, and are not limited to these numerical values.

1 フィラメントワインディング装置
10 ボビン
20 ボビン回転駆動手段
23 回転検出手段
30 ダンサー
31 ダンサーアーム
32 ダンサーローラ
34 揺動角度検出手段
40 計測用ローラ
40A 巻き出し速度検出手段
41〜45 ガイドローラ
50 アクティブダンサーローラ
60 制御手段
61 入力手段
62 表示手段
70 撮像手段
A11〜A17、A21〜A27 判定エリア
LT 照明
U1K、U2K 反射光

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filament winding apparatus 10 Bobbin 20 Bobbin rotation drive means 23 Rotation detection means 30 Dancer 31 Dancer arm 32 Dancer roller 34 Swing angle detection means 40 Measuring roller 40A Unwinding speed detection means 41-45 Guide roller 50 Active dancer roller 60 Control Means 61 Input means 62 Display means 70 Imaging means A11 to A17, A21 to A27 Determination area LT Illumination U1K, U2K Reflected light

Claims (8)

フィラメントが巻回されたボビンが取り付けられて当該ボビンを回転駆動するボビン回転駆動手段と、
前記ボビンの回転速度を検出可能な回転検出手段と、
前記ボビンから巻き出されたフィラメントの速度である巻き出し速度を検出可能な巻き出し速度検出手段と、
前記ボビンにおけるフィラメントが巻回されている個所であるフィラメント巻回部を撮像可能な撮像手段と、
前記ボビン回転駆動手段と前記撮像手段を制御する制御手段と、を用いたフィラメントワインディング方法において、
前記制御手段にて、前記回転検出手段からの検出信号に基づいた前記ボビンの回転速度と、前記巻き出し速度検出手段からの検出信号に基づいたフィラメントの巻き出し速度と、に基づいて前記フィラメント巻回部の径であるボビン径を求める、ボビン径算出ステップと、
前記制御手段にて、前記撮像手段を用いて前記フィラメント巻回部を撮像した画像データを取得する、撮像ステップと、
前記制御手段にて、求めた前記ボビン径が所定径未満であると判定した場合、且つ前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であると前記画像データに基づいて判定した場合に、フィラメントの巻き出しを停止する、あるいは所定の巻き出し処理を行った後でフィラメントの巻き出しを停止する、巻き出し停止ステップと、を有する、
フィラメントワインディング方法。
A bobbin rotation driving means for rotating the bobbin by attaching a bobbin around which a filament is wound;
Rotation detection means capable of detecting the rotation speed of the bobbin;
Unwinding speed detecting means capable of detecting the unwinding speed which is the speed of the filament unwound from the bobbin;
An imaging means capable of imaging a filament winding portion which is a portion where the filament in the bobbin is wound;
In the filament winding method using the bobbin rotation driving means and the control means for controlling the imaging means,
In the control means, the filament winding based on the rotation speed of the bobbin based on the detection signal from the rotation detection means and the unwinding speed of the filament based on the detection signal from the unwinding speed detection means. A bobbin diameter calculating step for obtaining a bobbin diameter which is a diameter of the turning part;
An imaging step of acquiring image data obtained by imaging the filament winding unit using the imaging unit in the control unit;
When it is determined by the control means that the obtained bobbin diameter is less than a predetermined diameter, and when it is determined based on the image data that the remaining amount of filament in the filament winding portion is not more than a predetermined amount An unwinding stop step for stopping unwinding of the filament, or stopping unwinding of the filament after performing a predetermined unwinding process,
Filament winding method.
請求項1に記載のフィラメントワインディング方法であって、
前記制御手段にて、前記画像データに基づいて前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する際、前記画像データ内に複数の判定エリアを設定して当該判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、
それぞれの前記判定エリアは、前記ボビン径が前記所定径未満となった場合に前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込まない位置に設定されている、
フィラメントワインディング方法。
The filament winding method according to claim 1,
When determining whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount based on the image data, the control means sets a plurality of determination areas in the image data and In the determination area, determine whether the filament remaining amount of the filament winding portion is a predetermined amount or less,
Each of the determination areas is set at a position where reflected light of illumination provided around the bobbin is not reflected when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter.
Filament winding method.
請求項1に記載のフィラメントワインディング方法であって、
前記制御手段にて、前記画像データに基づいて前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する際、前記画像データ内に複数の判定エリアを設定して所定の判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、
複数の前記判定エリアは、少なくとも2つのグループに分けられており、
前記グループのそれぞれでは、前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビン径が異なり、
前記制御手段にて、所定のグループの判定エリアにて、当該グループの判定エリアに前記反射光が写り込むべきボビン径である場合に当該グループの判定エリアで前記反射光が判定された際、当該ボビン径では前記反射光が写り込まないはずのグループの判定エリアを用いて、前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する、
フィラメントワインディング方法。
The filament winding method according to claim 1,
When the control means determines whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount based on the image data, a plurality of determination areas are set in the image data and predetermined Determining whether or not the remaining amount of filament in the filament winding part is less than or equal to a predetermined amount in the determination area,
The plurality of determination areas are divided into at least two groups,
In each of the groups, the bobbin diameter when reflected light of illumination provided around the bobbin is different,
When the reflected light is determined in the determination area of the group when the reflected light is to be reflected in the determination area of the group in the determination area of the predetermined group in the control means, In the bobbin diameter, using the determination area of the group where the reflected light should not be reflected, it is determined whether the remaining amount of the filament wound portion is less than a predetermined amount,
Filament winding method.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング方法であって、
前記制御手段にて、求めた前記ボビン径が前記所定径以上であると判定した場合は、前記ボビン径が小さくなるにつれて巻き出し速度を徐々にまたは段階的に遅くする巻き出し速度低下ステップを有する、
フィラメントワインディング方法。
The filament winding method according to any one of claims 1 to 3,
When it is determined by the control means that the obtained bobbin diameter is equal to or larger than the predetermined diameter, there is an unwinding speed reduction step of gradually or stepwise decreasing the unwinding speed as the bobbin diameter decreases. ,
Filament winding method.
フィラメントが巻回されたボビンが取り付けられて当該ボビンを回転駆動するボビン回転駆動手段と、
前記ボビンの回転速度を検出可能な回転検出手段と、
前記ボビンから巻き出されたフィラメントの速度である巻き出し速度を検出可能な巻き出し速度検出手段と、
前記ボビンにおけるフィラメントが巻回されている個所であるフィラメント巻回部を撮像可能な撮像手段と、
前記ボビン回転駆動手段と前記撮像手段を制御する制御手段と、を備えたフィラメントワインディング装置において、
前記制御手段は、
前記回転検出手段からの検出信号に基づいた前記ボビンの回転速度と、前記巻き出し速度検出手段からの検出信号に基づいたフィラメントの巻き出し速度と、に基づいて前記フィラメント巻回部の径であるボビン径を算出し、
前記撮像手段を用いて前記フィラメント巻回部を撮像した画像データを取得し、
算出した前記ボビン径が所定径未満であると判定した場合、且つ前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であると前記画像データに基づいて判定した場合に、前記ボビン回転駆動手段を停止する、あるいは所定の巻き出し処理を行った後で前記ボビン回転駆動手段を停止する、
フィラメントワインディング装置。
A bobbin rotation driving means for rotating the bobbin by attaching a bobbin around which a filament is wound;
Rotation detection means capable of detecting the rotation speed of the bobbin;
Unwinding speed detecting means capable of detecting the unwinding speed which is the speed of the filament unwound from the bobbin;
An imaging means capable of imaging a filament winding portion which is a portion where the filament in the bobbin is wound;
In a filament winding apparatus comprising the bobbin rotation driving means and a control means for controlling the imaging means,
The control means includes
The diameter of the filament winding section based on the rotation speed of the bobbin based on the detection signal from the rotation detection means and the filament unwinding speed based on the detection signal from the unwinding speed detection means. Calculate the bobbin diameter
Obtain image data obtained by imaging the filament winding part using the imaging means,
When it is determined that the calculated bobbin diameter is less than a predetermined diameter, and when it is determined based on the image data that the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount, the bobbin rotation driving means Or after stopping the bobbin rotation driving means after performing a predetermined unwinding process,
Filament winding device.
請求項5に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記画像データ内には複数の判定エリアが設定されており、
前記制御手段は、前記画像データ内の前記判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、
それぞれの前記判定エリアは、前記ボビン径が前記所定径未満となった場合に前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込まない位置に設定されている、
フィラメントワインディング装置。
The filament winding apparatus according to claim 5,
A plurality of determination areas are set in the image data,
The control means determines whether or not the remaining amount of filament of the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount in the determination area in the image data,
Each of the determination areas is set at a position where reflected light of illumination provided around the bobbin is not reflected when the bobbin diameter is less than the predetermined diameter.
Filament winding device.
請求項5に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記画像データ内には複数の判定エリアが設定されており、
前記制御手段は、前記画像データ内の所定の判定エリア内において前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定し、
複数の前記判定エリアは、少なくとも2つのグループに分けられており、
前記グループのそれぞれでは、前記ボビンの周囲に設けられている照明の反射光が写り込むときのボビン径が異なり、
前記制御手段は、所定のグループの判定エリアにて、当該グループの判定エリアに前記反射光が写り込むべきボビン径である場合に当該グループの判定エリアで前記反射光が判定された際、当該ボビン径では前記反射光が写り込まないはずのグループの判定エリアを用いて、前記フィラメント巻回部のフィラメントの残量が所定量以下であるか否かを判定する、
フィラメントワインディング装置。
The filament winding apparatus according to claim 5,
A plurality of determination areas are set in the image data,
The control means determines whether or not the remaining amount of filament in the filament winding portion is equal to or less than a predetermined amount within a predetermined determination area in the image data,
The plurality of determination areas are divided into at least two groups,
In each of the groups, the bobbin diameter when reflected light of illumination provided around the bobbin is different,
When the reflected light is determined in the determination area of the group when the reflected light is to be reflected in the determination area of the group in the determination area of the predetermined group, the control means By using the determination area of the group where the reflected light should not be reflected in the diameter, it is determined whether the remaining amount of the filament of the filament winding portion is a predetermined amount or less,
Filament winding device.
請求項5〜7のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記制御手段は、求めた前記ボビン径が前記所定径以上であると判定した場合は、前記ボビン径が小さくなるにつれて巻き出し速度を徐々にまたは段階的に遅くするように前記ボビン回転駆動手段を制御する、
フィラメントワインディング装置。
It is a filament winding apparatus as described in any one of Claims 5-7,
If the control means determines that the obtained bobbin diameter is equal to or greater than the predetermined diameter, the control means controls the bobbin rotation driving means so as to gradually or stepwise decrease the unwinding speed as the bobbin diameter decreases. Control,
Filament winding device.
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