JPH01200940A - Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＦＷ法によるＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方
法に関するものである。

［従来の技術］ ＦＲＰ製のＴ字管の成形方法として、従来は、１）短繊
維を用いたモールド成形法。

２）ＦＲＰ製直管を切断結合し、上から補強巻きする方
法。

３）Ｔ字管芯金に手作業でＦＲＰ層を積層し成形するハ
ンドレイアップ法。

４）多自由度を持ったロボットの腕を、固定したＴ字管
マンドレルの周りで動かし、巻く方法。

等が行なわれていた。

［解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術には、それぞれ次のような問題が
ある。

１）短繊維の集合であり、補強繊維の持っている引張り
強さが有効に生かされないので、充分な強度が得られな
い。

２）継ぎ目において繊維が不連続であるため、上から補
強巻をしても強度が低下する。

３）手作業であり、生産性が悪く、コストが高い。

４）マンドレルを固定して巻くので、マンドレルを回転
して巻く場合に比べ無駄な動きが多い等の問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解消できるようにし
たＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明のＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法は、基準面内
に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレルを主管
部軸を中心として回転回動させる軸芯を設定し、上記Ｔ
字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の回転軸
芯に位置させて配設し、上記マンドレル上に繊維が滑る
ことなく張力をかけて巻ける巻線を求めると共に、この
巻き線を予め多数に分割しておき、巻かれる繊維の上記
巻線上の１分割点における接線上の長さが一定となる点
の上記基準面からの角度（θ１）及びこの点を含む面内
の位置（Ｘｌ、ｙ１）を求めて、ここにフィードアイを
位置させ、次に、フィードアイを移動さすべき、上記巻
線上の次の分割点における接線上の長さが一定となる点
の上記基準面からの角度（θ２）及びこの点を含む面内
の位置（Ｘ２、Ｖ２）を求め、この面にフィードアイの
位置する而を一致させるべく、マンドレルを上記角度の
差（θ２−０１）回転させるとともに、フィードアイを
移動させて繊維を巻く操作を行ない、ついで次の分割点
に付いて上記操作を繰返すことにより、ＦＲＰ製積層Ｔ
字管を成形することを特徴とするものである。

［作用］ Ｔ字管マンドレルを基準面内の回転軸芯の口りに回転さ
せると共に、フィードアイをフィードアイの移動平面内
で二次元的に移動させる操作によりＦＲＰ製積層Ｔ字管
を成形することができる。

従って、従来のＦＷ装置のフィードアイの動き（Ｘ％　
ｙ方向２自由度）及びマンドレルの回転、回動をコンピ
ュータ制御にし、プログラムにより作動させることによ
り、省力、省時間、高精度化を達成し、ロボットを用い
るより安価な設備で巻くことができる。

［実施例コ 以下、本発明方法の一実施例を第１図〜第３図により説
明する。

Ｔ字管マンドレル１０は、主管部１１と枝管部１２とか
ら構成されている。

基皇面１上に、Ｔ字管マンドレル１ｏを主管部軸を中心
として回転、回動させる軸芯Ｔ−Ｔを設定する。

Ｔ字管マンドレル１０の主管部軸を上記回転軸芯に位置
させると共に、枝管部軸を基準面１内に位置させて配設
する。

そして、マンドレル１０上に繊維が滑ることなく張力を
かけて巻ける巻線１６を求め、この巻き線を等分割して
、分割点Ａ、Ｂ、・・・の座標を求める。ここで、上記
巻き線に沿って繊維をできるだけ正しく巻くように、分
割数はできるだけ多くする。

まず、ＡＢをＢの方に延長しくＡ、、Ｂが近接しており
、実質的に接線となる）、ＢＢ’　の長さ（接線の長さ
）が設定した一定の長さとなる点Ｂ′を求める。そして
、回転軸芯Ｔ−Ｔと点Ｂ′を通る平面２を求め、この平
面上での座標（ｘｌ、ｙ＋）及びこの平面と基準面１と
なす角θ１を求める。

繊維を巻くには、実際の装置では、フィードアイの動く
平面は固定で、マンドレルを回転するのであるが、ここ
ではマンドレルを固定し、フィードアイ而を回転させる
と考え、ＡＢ上に繊維を巻くのにフィードアイ面を０１
回転させ、フィードアイを（Ｘ＋　％　Ｙ１）にもって
くる。

次に、ＢＣをＣの方に延長し、ＣＣ′が一定の長さとな
る点Ｃ′を求める。そして、この点とＴ−Ｔを通る平面
３を求め、この点Ｃ′のこの平面−Ｌでの座標（ｘ２、
ｙ２）及びこの平面と基窄面］となす角θ２を求める。

ＢＣ上に繊維を巻くには、フィードアイ面が現在θ１回
転しているので、（θ２−θ１）回転させればよい。即
ち、マンドレルを（θ２−０１）回転させつつ、フィー
ドアイを（Ｘ２、Ｙ２）に移動する。

以ド、ＣＤに対するＤ′点を求め、上記と同様の操作を
縁り返して繊維を巻く。

そして、枝管部１２に繊維を巻く場合も、上記と全く同
じ手順で巻くことができる。しかし、この場合のマンド
レル１０の実際の動きは、第４図（ａ）〜（ｄ）に示す
ように、回転軸芯Ｔ−Ｔを中心とする枝管部１２の上下
回動運動になる。

そして、繊維がマンドレル１０の端に達したら、そこで
折り返し、上記操作を繰り返すことにより、ＦＲＰ製積
層Ｔ字管を成形することができる。

［発明の効果コ この発明のＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法は上記のよう
なもので、Ｔ字管マンドレルの回転、回動と、フィード
アイの二次元面内の移動という簡単な操作で積層Ｔ字管
を成形することができる。

また、上記ト“を作をプログラム化し、マンドレルの回
転、回動及びフィードアイの動きをコンピュータ制御す
ることにより省力、省時間、高精度化を達成し、ロボッ
トを用いるより安価な設備で巻くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明方法を実施する手順の一例を
示す説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は枝管部に巻（場合
の説明図である。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基準面内に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレ
   ルを主管部軸を中心として回転回動させる軸芯を設定し
   、 上記Ｔ字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の
   回転軸芯に位置させて配設し、 上記マンドレル上に繊維が滑ることなく張力をかけて巻
   ける巻線を求めると共に、この巻き線を予め多数に分割
   しておき、 巻かれる繊維の上記巻線上の１分割点における接線上の
   長さが一定となる点の上記基準面からの角度（θ＿１）
   及びこの点を含む面内の位置（ｘ＿１、ｙ＿１）を求め
   て、ここにフィードアイを位置させ、次に、フィードア
   イを移動さすべき、上記巻線上の次の分割点における接
   線上の長さが一定となる点の上記基準面からの角度（θ
   ＿２）及びこの点を含む面内の位置（ｘ＿２、ｙ＿２）
   を求め、この面にフィードアイの位置する面を一致させ
   るべく、マンドレルを上記角度の差（θ＿２−θ＿１）
   回転させるとともに、フィードアイを移動させて繊維を
   巻く操作を行ない、 ついで次の分割点に付いて上記操作を繰返すことにより
   、 ＦＲＰ製積層Ｔ字管を成形することを特徴とする ＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法。