JPH01209262A - テープの横ずれ防止方法およびその装置 - 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、複合材テープの自動積層装置によるテープ
の貼付型への貼付操作において、テープの横ずれを修正
し、横ずれ吊を微小範囲内に維持する方法およびその装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、炭素繊維やアラミドＵ＆雑などの補強繊維に熱硬
化性樹脂を含浸させた含浸テープ（複合材テープ）を用
い、これを所定の形状の貼付型（被貼付体）の表面に貼
り付けて積層し、その後加熱、加圧による硬化処理をす
ることにより軽量の板材を製造することが行なわ机てい
る。この複合材テープの自動貼付方法として、例えば特
開昭５８−４５０５７号公報に示されるものが知られて
いる。

これによると、リールからテープを連続して繰出すとと
もに押付はローラで貼付型の表面（曲面）上に押付け、
押付はローラを所定の径路で移動させることによりテー
プを互いに隙間なく順次貼り付け、各層ごとにテープの
貼付方向を変えて積層するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記方法においては、貼付されるテープの押付はローラ
部における幅方向のずれ（横ずれ）が生じることは避け
られない。この横ずれが生じるのは、テープに対して横
方向の力が作用するからであるが、このような力が作用
する原因としては、押付はローラの向きと進行方向のわ
ずかな不一致や、押付はローラの径路とテープが自然に
貼付けられる道筋との微妙な差異などを始めとして種々
考えられる。

テープは予めプログラムされたテープ供給ヘッドの動き
により、互いに微小隙間をもって貼付けられるべきであ
るが、このテープ供給ヘッドの動きは押付はローラ部に
おいてテープの横ずれがないことを前提にして設定され
ている。このため押付（ノローラ部においてテープの横
ずれがあると、テープ間の微小隙間は維持されずに大き
な隙間が生じたり、逆にテープの重なりを生じたりする
ことになる。

またこの横ずれが生じると、押付はローラにより圧着さ
れない部分が生じ、その部分はテープが完全に接着され
ないことにもなる。このようにして積層されたものを硬
化処理して完成した板材は、強度面などで規定の品質が
得られないことになる。

したがって、テープの横ずれ壜を微小範囲内に維持し、
横ずれが生じた場合にはそれを修正する必要がある。し
かし、連続してテープを繰出し、貼付操作をしている途
中で人手により横ずれを修正することは不可能であり、
また−旦大きな横ずれが発生して、隣接したテープコー
スとの間に規定値以上の大きな隙間が生じたり重なり合
ったりしてしまうと、貼付操作を途中で中断してこのテ
ープをはがし取り、再度このテープコースの最初から貼
付操作を開始する必要があり、非常に手間のかかる作業
となる。

この発明はこのような従来の欠点を解消するためになさ
れたものであり、テープの貼付操作を継続しながらテー
プの横ずれを容易に修正することは勿論のこと、横ずれ
の発生をなくすことができる方法および装置を提供づる
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〕

この発明の第１の要旨は、テープ供給ヘッドの先端部の
押付はローラの前後の少なくとも一方の側において、テ
ープの貼付中にテープの両側端部の位置をセンサーで検
知し、この検知信号に基いてテープの横ずれ間を算出し
、この算出値に塁き押付はローラのＣ軸回りの回転角を
算出し、テープの横ずれ方向と逆方向に、テープの横ず
れ最に応じた量だけテープ押付はローラをＣ軸回りに回
転させることによりテープの横ずれを修正し、横ずれ呈
を微小範囲内に維持するようにしたものである。

この発明の第２の要旨は、先端部にテープ押付１ノロー
ラを有しかつＣ軸回りに回転可能なテープ供給ヘッドと
、この押付はローラの前後両側でテープの両側端部の位
置を検出するセンサーと、このセンサーからの検知信号
を演惇してテープの横ずれ量を検出するととにもこの横
ずれ量に応じたＣ軸回りのテープ供給ヘッドの回転角を
算出する算出手段と、この算出手段からの信号に基きテ
ープ供給ヘッドをＣ軸回りに回転させる回転手段とを有
するものである。

〔作用〕

上記方法および装置によれば、テープの貼付操作は継続
しながらテープの横ずれがセンサーで検知され、この検
知信号に応じて必要な修正データが演輝され、この修正
データに基きテープ貼付ヘッドがＣ軸回りに回転され、
これによってテープの貼付操作を継続しながら自動的に
テープの横ヂれの修正がなされ、横ずれ恒が微小範囲内
に維持されることになる。

〔実施例〕

第２図および第３図において、コラム２１に支持された
一対のサイトレール２２が互いに平行に配置され、この
サイトレール２２間にはクロスレール２３がサイトレー
ル２２上を移動可能に載置され、Ｘ＠用サーボモータ９
１によりクロスレール２３がナイドレール２２上をＸ軸
方向（第２図の紙面に直角方向）に移動するようにして
いる。

またクロスレール２３にはＹｌｌＩｋ＋ｊドル９４が取
付けられ、Ｙ＃ｌ用サーボモータ９３によりＹ軸すドル
９４がクロスレール２３に沿ってＹ軸方向（第２図の左
右方向）に移動するように構成されている。このＹ軸す
ドル９４にはＺ＠サドル９０が取付けられ、Ｚ軸周サー
ボモータ９５によりＺ軸すドル９０がＺ軸方向（上下方
向）に移動するように構成されている。

上記Ｚ！Ｉ１１サドル９０の上端部付近にはＣ軸出サー
ボモータ１５が取付けられ、第４図および第５図に示す
ように、Ｃ軸出サーボモータ１５の軸にはウオーム１７
が取付けられ、このウオーム１７に噛合するウオームホ
イール９７がＣ軸旋回軸９６に結合されている。このＣ
＠旋回＠９６はＺ′＠ナドル９０によってＣ軸（垂直＠
）回りに回転可能に保持され、Ｃ軸旋回軸９６の下端部
には、ヘッドサドル１２０が取付けられている。このヘ
ッドサドル１２０は図示しないＡ軸ガイドにより、後述
のテープ押付はローラ２０を保持するテープ貼付ヘッド
１がＡ軸回りに旋回可能に保持され、Ａ軸出→」゛−ボ
モータ１２１により駆動される。

したがってＣ軸出サーボモータ１５によりウオーム１７
、ウオームホイール９７を介してＣ軸旋回軸９６をその
軸回りに（Ｃ軸回りに）回転させると、テープ貼付ヘッ
ド１もＣ軸回りに回転し、これに保持された押付はロー
ラ２０およびそれに掛は渡されたテープ１０もＣ軸回り
に回転することになる。

第６図に示すように、テープ貼付ヘッド１には複合材テ
ープ１０を巻付りたテープ供給リール２およびこのテー
プ１０を巻取る巻取りリール２５が取付けられ、テープ
供給リール２から繰出されたテープ１０はテープ切［装
置４のカッタ４１の部分を通ってテープ押付はローラ２
０から駆動ローラ（ピンチローラ）３に掛は渡されて巻
取りリール２５に巻取られるようにしている。３９はス
クラップテープ回収ボックスである。

上記押付はローラ２０はテープ貼付ヘッド１に取付けら
れた保持手段２６により押付はローラ用ブラケット２７
を介して保持されており、また駆動ローラ３の周囲には
複数個の従動ローラ３１゜３２．３３．３４が配置され
てこれらによりテープ１０が駆動ローラ３に押付けられ
、また補助ローラ３５により駆動ローラ３からのテープ
１０の取出し方向が規制されている。

第７図に示すように、保持手段２６には腕５３゜６３が
取付けられ、それらの先端部には押付はローラ２０の前
後両側に位置するようにセン＋ｊ−５。

６が取付けられている。このセンサー５およびセンナ−
６は口字形部材に取付けられた一対の相対向する投光側
センサー５１と受光側センサー５２Ｊ３よび投光側はン
ザー６１と受光側センサー６２とからなり、これらはそ
れぞれ第８図に示すようにテープ１０の両側端部（テー
プエツジ）に対向して配置され、これによってテープ１
０の左右位置の検出を行なうようにしている。

なお、上記センサーをテープ１０の両側に配置している
のは、テープ１０の幅自体に誤差があり、この誤差によ
るＩＩを回避するためである。また押付はローラ２０上
を通過するテープ１０の横ずれを正確に検知するために
、押付はローラ２０の前後両側にセンサーを配置してい
るが、センサーは押付はローラ２０の前後側のいずれか
一方にのみ設けてｂよい。

上記センナ−５，６は、例えば超小毘１光ファイバー式
アナログセンサーによって構成され、投光側セン’、？
−５１，６１からの光を受光側センサー５２．６２で受
光するようにし、かつ受光側セン→ｊ−５２，６２の半
分の面積がテープ１０によって覆われて光が遮断される
ようにし、各受光側センサー５２．６２の受光量に対応
した電圧が受光側センサー５２．６２からそれぞれ出力
されるようにしている。

この出力信号は第８図に示すように、アナログ演算器１
１に入力されてテープ１０の横ずれ量が演等され、つい
でマイクロコンピュータ１２でアープ１０の横ずれ修正
データが高速で算出され、これがＮＧ装置１３のＣ軸用
サーボアンプユニット１４に入力されて、Ｃ軸用サーボ
モータ１５に所定の作動信号が送られるようにしている
。

なお、各受光側センサー５２．６２からの出力をＶａ、
Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄとすると、横ずれ５１Ｅは以下の式で
算出される。

Ｅ＝に＋　　Ｘ　（Ｖａ−Ｖｂ）−Ｖｃ−Ｖｄ）Ｋ１　
：センサーの出力定数 つぎにこの装置の作用を説明する。Ｘ軸用サーボモータ
９１、Ｙ軸周サーボモータ９３、Ｚ軸出サーボモータ９
５、Ｃ軸用サーボモータ１５およびＡ軸用サーボモータ
１２１をそれぞれ作動させ、テープ貼付ヘッド１の先端
部の押付はローラ２０により図示しない貼付型上に押付
け、テープ供給リール２からはテープ１０を所定の速度
および張力で繰出しつつテープ貼付ヘッド１を所定のプ
ログラムされた径路で貼付型の表面に沿って移幼さぜる
ことによりテープ１０を貼付する。

この貼付操作において、当初は第１図（ａ）に示すよう
にアープ１０は押付はローラ２０の中央部に位置してい
たとしても、何らかの原因によりテープ１０が第８図（
ｂ）に丞すように横ずれを起すことがある。この横ずれ
が生じる−と、第８図に示すように各受光側センサー５
２．６２で受光する面積が左右で異なることになり、こ
れによるテープ１０の横ずれ量が上記のように算出され
、それにＵきＣ軸用サーボモータ１５が作動されてテー
プ貼付ヘッド１が旋回され、第１図（Ｃ）に示すように
テープ１０および押付はローラ２０がテープ貼付ヘッド
１の進行方向１００に対して所定量傾斜することになる
。このように傾斜すると、テープ１ｏには横方向の力が
作用することになり、このため第１図（ｄ）に示すよう
にテープ１０は押付はローラ２０の中央側に移動し、横
ずれ励が小さくなる。したがって、横ずれ量の減少量に
対応してテープ貼付ヘッド１の進行方向１００に対する
傾斜角も小さくし、第１図（ａ）に示すように横ずれ場
がＯになれば傾斜角もＯになるようにする。

このようにテープ１０が横ずれを起した場合には、テー
プ貼付ヘッド１を横ずれ方向と逆方向にＣ軸回りに旋回
させることにより、テープ１０の繰出し、貼付に伴う力
の分力によって自動的に横ずれが修正され、横ずれ量が
微小範囲内で維持されることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明はテープの貼付操作を継
続しながらテープの横ずれをセンサーで検知し、かつ必
要な修正データを演尊し、その信号に基きテープ貼付ヘ
ッドをＣ軸回りに回転させ、これによって自動的にテー
プの横ずれの蝶止を行なうようにしたものであり、テー
プの横ずれ槍を微小範囲内で正確に維持することができ
、またこの操作を比較的簡単な装置で達成することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）（ｄ）はこの発明によるテー
プ横ずれの修正方法の原理説明図、第２図はこの発明の
実施例を示す装置の全体概略正面図、第３図はその■−
■線断面図、第４図は第２図のＩＶ−ｒＶ線拡大断面図
、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図はテープ貼
付ヘッドの側面図、第７図ｔよその押付はローラ部の拡
大図、第８図はテープ横ずれ１１および修正量の算出手
段のブロック図である。 １・・・アープ貼付ヘッド、２・・・テープ供給リール
、５．６・・・センサー、１０・・・複合材テープ、１
５・・・Ｃ情用丈−ボモータ、２０・・・押付はローラ
、５１゜６１・・・投光側セン１ノー、５２．６２・・
・受光側センυ−１９６・・・Ｃ軸旋回軸、１００・・
・テープの進行方向。 特］出願人　　　　　　新日本工機株式会社代　理　人
　　　　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　　　弁
理士　　長１）正面　　　　　　　　弁理士　　板谷康
夫第　　１　　　図 第　　５　　図 ノ 第　　７　　図 第　　８　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テープ供給ヘッドの先端部の押付けローラの前後の
   少なくとも一方の側において、テープの貼付中にテープ
   の両側端部の位置をセンサーで検知し、この検知信号に
   基いてテープの横ずれ量を算出し、この算出値に基き押
   付けローラのＣ軸回りの回転角を算出し、テープの横ず
   れ方向と逆方向に、テープの横ずれ量に応じた量だけテ
   ープ押付けローラをＣ軸回りに回転させることによりテ
   ープの横ずれを修正し、横ずれ量を微小範囲内に維持す
   ることを特徴とするテープの横ずれ防止方法。 ２、先端部にテープ押付けローラを有しかつＣ軸回りに
   回転可能なテープ供給ヘッドと、この押付けローラの前
   後両側でテープの両側端部の位置を検出するセンサーと
   、このセンサーからの検知信号を演算してテープの横ず
   れ量を検出するととにもこの横ずれ量に応じたＣ軸回り
   のテープ供給ヘッドの回転角を口出する算出手段と、こ
   の算出手段からの信号に基きテープ供給ヘッドをＣ軸回
   りに回転させる回転手段とを有することを特徴とするテ
   ープの横ずれ防止装置。