JPH0727831U - Filament winding molding equipment - Google Patents
Filament winding molding equipmentInfo
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- JPH0727831U JPH0727831U JP5767293U JP5767293U JPH0727831U JP H0727831 U JPH0727831 U JP H0727831U JP 5767293 U JP5767293 U JP 5767293U JP 5767293 U JP5767293 U JP 5767293U JP H0727831 U JPH0727831 U JP H0727831U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マンドレルを回転させて、これに樹脂含浸強
化繊維を巻回するフィラメントワインディング成形装置
であって、巻回装置に付設されたフィードアイを通過す
る繊維によって、該フィードアイが繊維から受ける負荷
の小さいものを提供する。
【構成】 マンドレル1に向けて、繊維の繰り出し部か
ら、繊維の固定ガイド8、繊維の移動ガイド9、フィー
ドアイ3を有する巻回装置2をこの順に配設し、フィー
ドアイ3の前後における繊維の折れ角θが、できるだけ
小さくなるように、繊維の移動ガイド9とフィードアイ
3との各動作を制御するようにした装置。
(57) [Abstract] [Purpose] A filament winding molding apparatus in which a mandrel is rotated and resin-impregnated reinforcing fibers are wound around the mandrel, the fibers being fed by a fiber passing through a feed eye attached to the winding apparatus. It provides the eye with a low load from the fibers. [Structure] A fiber fixing guide 8, a fiber moving guide 9, and a winding device 2 having a feed eye 3 are arranged in this order from a fiber feeding portion toward a mandrel 1, and the fibers before and after the feed eye 3 are arranged. A device that controls each operation of the fiber movement guide 9 and the feed eye 3 so that the bending angle θ of the fiber is as small as possible.
Description
【0001】[0001]
本考案は、フィラメントワインディング成形装置に関する。 The present invention relates to a filament winding molding device.
【0002】[0002]
従来、フィラメントワインディング成形法には、大別して二通りの成形法があ る。その一つはマンドレルを回転させてこれに樹脂を含浸した繊維を巻回する方 法であり、今一つはマンドレルを固定し、同じく樹脂を含浸した繊維を回転させ ながら巻回する方法である。ところで、本考案の成形装置の対象となる成形法は 、前者のマンドレルを回転させる方法である。 Conventionally, there are roughly two types of filament winding molding methods. One is to rotate the mandrel and wind the resin-impregnated fiber around it, and the other is to fix the mandrel and wind the resin-impregnated fiber while rotating it. By the way, the molding method targeted by the molding apparatus of the present invention is the former method of rotating the mandrel.
【0003】 従来、マンドレルを回転させる方法に採用される成形装置は、回転可能なマン ドレルと繊維の繰り出し源とを有し、更に、該繊維の繰り出し源からマンドレル に向けて、繊維の固定ガイド及びフィードアイが付設された巻回装置がこの順に 設けられてなる装置が一般的なものである。Conventionally, a molding apparatus employed in a method of rotating a mandrel has a rotatable mandrel and a fiber feeding source, and further, a fiber fixing guide is provided from the fiber feeding source toward the mandrel. In addition, a winding device provided with a feed eye and a winding device is generally provided in this order.
【0004】 またこれに使用される繊維としては、通常、連続した強化繊維に、不飽和ポリ エステル樹脂等のマトリックス樹脂を含浸させたものを使用し、これをボビンに 巻回して繊維の繰り出し源となし、図3に示すように、該繊維の繰り出し源aか ら繊維bを逐次巻き戻しながら、固定ガイドcを経て巻回装置dのフィードアイ eを通過させる。Further, as the fiber used for this, a continuous reinforcing fiber impregnated with a matrix resin such as an unsaturated polyester resin is usually used, and the fiber is wound around a bobbin and is used as a fiber feeding source. That is, as shown in FIG. 3, while sequentially rewinding the fiber b from the fiber supply source a, the fiber b is passed through the feed guide e of the winding device d via the fixed guide c.
【0005】 通常、巻回装置dのフィードアイeは、複数本の繊維bを揃えた状態で、回転 するマンドレルfに、巻付け角、ピッチ等所定の巻回条件で繊維の巻付けができ るように、マンドレルfの軸芯に沿って往復移動するようになっている。In general, the feed eye e of the winding device d can wind the fibers around a rotating mandrel f with a predetermined winding condition such as a winding angle and a pitch in a state where a plurality of fibers b are aligned. Thus, it reciprocates along the axis of the mandrel f.
【0006】[0006]
ところが、図3から明らかなように、繊維bは、繊維の巻付け中に、固定ガイ ドcからマンドレルfに至る間のフィードアイeのところで、大きく折れ曲がる ことが多い。その為に、フィードアイe、更には巻回装置d全体に大きな負荷が かかるのである。そこで、かかる負荷への対応策として、該フィードアイe及び 巻回装置dが耐え得るように巻回装置の剛性を上げる方法、巻回装置にロボット を使用する場合は、可搬重量の大きなロボットを採用する方法、繊維bの張力を 落としたり、同時に巻回する繊維の本数を減らしたりする方法等がある。 However, as is clear from FIG. 3, the fiber b often bends greatly at the feed eye e between the fixed guide c and the mandrel f during the winding of the fiber. Therefore, a heavy load is applied to the feed eye e and further to the entire winding device d. Therefore, as a measure against such a load, a method of increasing the rigidity of the winding device so that the feed eye e and the winding device d can endure, and when a robot is used for the winding device, a robot having a large transportable weight is used. There is a method of adopting, a method of reducing the tension of the fiber b, a method of reducing the number of fibers wound at the same time, and the like.
【0007】 しかしながら、負荷への対向力を増大すればするほど設備が大型化し、また、 繊維の張力を落とし過ぎると、巻回品質に悪影響が生じ易く、これにも限界があ った。本考案は、上記従来技術の問題点を解消し、設備を大型化したり、繊維の 張力を落としたりする必要のないフィラメントワインディング装置を提供するこ とを目的としてなされたものである。However, the equipment becomes larger as the opposing force to the load increases, and if the tension of the fiber is excessively lowered, the winding quality is likely to be adversely affected, and this also has a limit. The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems of the prior art, and providing a filament winding apparatus which does not require enlargement of equipment and reduction of fiber tension.
【0008】[0008]
本考案は、「フィラメントワインディング成形装置であって、回転可能なマン ドレルと樹脂を含浸した繊維の繰り出し部とを有し、該繊維の繰り出し部からマ ンドレルに向けて、繊維の固定ガイド、繊維の移動ガイド、フィードアイを有す る巻回装置がこの順に設けられ、フィードアイの前後における繊維の折れ角がで きるだけ小さくなるように、繊維の移動ガイドとフィードアイとの各動作を制御 するようにしたことを特徴とするフィラメントワインディング成形装置」をその 要旨とするものである。 The present invention relates to a "filament winding molding device, which has a rotatable mandrel and a resin-impregnated fiber feeding part, and from the fiber feeding part toward the mandrel, a fiber fixing guide, a fiber A moving device and a winding device with a feed eye are installed in this order, and each operation of the fiber moving guide and the feed eye is controlled so that the bending angle of the fiber before and after the feed eye is as small as possible. The present invention is based on a "filament winding molding device characterized by the above-mentioned procedure".
【0009】 即ち、従来のフィラメントワインディング成形装置において、固定ガイドとフ ィードアイとの間に、単に移動ガイドを増設すると共に、フィードアイと移動ガ イドとの制御された動作により、マンドレルに巻回される繊維の、フィードアイ の前後における折れ角ができるだけ小さくなるようになし、以てフィードアイの 負荷の軽減を図るようにしたことを骨子とするものである。That is, in the conventional filament winding molding apparatus, a moving guide is simply added between the fixed guide and the feed eye, and the mandrel is wound around by the controlled operation of the feed eye and the moving guide. The essence is to make the bending angle of the fiber before and after the feed eye as small as possible to reduce the load on the feed eye.
【0010】[0010]
【作用】 本考案のフィラメントワインディング成形装置は、フィードアイの手前に移動 ガイドを設け、フィードアイとの制御された動作により、マンドレルに巻回され る繊維のフィードアイの前後における折れ角ができるだけ小さくなるようにした ので、フィードアイが、通過する繊維によって受ける負荷を軽減することができ る。The filament winding molding apparatus of the present invention is provided with a moving guide in front of the feed eye, and by the controlled operation with the feed eye, the bending angle before and after the feed eye of the fiber wound around the mandrel is minimized. As a result, the load applied to the feed eye by the passing fibers can be reduced.
【0011】[0011]
以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0012】 図1は、本考案フィラメントワインディング成形装置の一例を模式的に示す平 面図であり、図2は、同上において、マンドレルに繊維を送り込む際の、フィー ドアイの各種の作動を説明する為の斜視図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of a filament winding molding apparatus of the present invention, and FIG. 2 shows various operations of a feeding eye when feeding a fiber to a mandrel. FIG.
【0013】 図1及び図2において、1はマンドレルであり、矢印方向に回転するようにな っている。2は先端にフィードアイ3を備えた巻回装置であり、該巻回装置2は 作業ロボットであって、制御装置4に組み込まれた所定のプログラムに従って、 該制御装置の指示を受け、矢印5の方向に往復移動すると共に、ロボットアーム 6を操作する。フィードアイ3は、該ロボットアーム6の動作によって制御され た動作をするばかりでなく、それ自体も制御装置4の指示に基づいて更に複雑な 動作をする。In FIGS. 1 and 2, 1 is a mandrel, which is adapted to rotate in the direction of the arrow. Reference numeral 2 is a winding device having a feed eye 3 at its tip. The winding device 2 is a work robot, which receives an instruction from the control device according to a predetermined program incorporated in the control device 4, and is indicated by an arrow 5 The robot arm 6 is operated while reciprocating in the direction of. The feed eye 3 not only performs a movement controlled by the movement of the robot arm 6, but also performs a more complicated movement itself based on an instruction from the control device 4.
【0014】 即ち、図2に示すように、マンドレル1の回転軸の軸方向に沿うX軸方向の往 復移動、マンドレル1に近接離反するZ軸方向の往復移動、マンドレル1の径方 向に沿うY軸方向の往復移動からなる三次元的作動と、マンドレル1の回転軸を 含む水平面上でV1、V2で示す方向への往復回動と、繊維7の繰り出し方向を 回転軸としてUで示す往復回動とを行う。尚、8は固定ガイドである。That is, as shown in FIG. 2, forward and backward movements in the X-axis direction along the axial direction of the rotation axis of the mandrel 1, reciprocating movements in the Z-axis direction that move close to and away from the mandrel 1, and in the radial direction of the mandrel 1. A three-dimensional operation consisting of a reciprocating movement along the Y-axis, along with a reciprocating rotation in the directions indicated by V1 and V2 on the horizontal plane including the rotation axis of the mandrel 1, and a direction of feeding the fiber 7 is indicated by U with the rotation axis. Performs reciprocating rotation. Incidentally, 8 is a fixed guide.
【0015】 そして、制御装置4に組込まれているプログラムの内容を除いて、ここまでは 従来公知の装置である。尚、制御装置4は、本実施例の場合巻回装置2から独立 しているが、該巻回装置2に付設されていてもよい。And, except for the contents of the program incorporated in the control device 4, the device is a conventionally known device up to this point. Although the control device 4 is independent of the winding device 2 in the present embodiment, it may be attached to the winding device 2.
【0016】 9は移動ガイドであって、本考案の特徴とするところである。該移動ガイド9 は、セラミック製、金属製等の環状もしくは鉤状のガイドと、そのガイドをフィ ードアイ3の移動に同調して作動させる移動装置を備えている。この移動ガイド 9の動作は、フィードアイ3の前後における繊維7の折れ角θが、できるだけ小 さくなるように、フィードアイ3の移動に同調して行われるものであり、該同調 作動の為の制御は、制御装置4の指示に基づいて行われる。Reference numeral 9 denotes a movement guide, which is a feature of the present invention. The moving guide 9 is provided with an annular or hook-shaped guide made of ceramic, metal or the like, and a moving device that operates the guide in synchronization with the movement of the feed eye 3. The operation of the movement guide 9 is performed in synchronization with the movement of the feed eye 3 so that the bending angle θ of the fiber 7 before and after the feed eye 3 is as small as possible. The control is performed based on an instruction from the control device 4.
【0017】 即ち、本考案で言う“フィードアイ3の前後における繊維7の折れ角”とは、 図1において、角θのことを指す。この角度が出来るだけ小さくなれば、それだ けフィードアイ3での負荷が少なくなる。理想的には角θが0、つまり直線にな れば負荷は殆ど無くなることになるので、フィードアイ3を通過する繊維7が直 線またはそれに近い真直度となるように移動ガイド9、フィードアイ3の動作を 制御するのが好ましい。That is, the “bending angle of the fiber 7 before and after the feed eye 3” in the present invention refers to the angle θ in FIG. If this angle is made as small as possible, the load on the feed eye 3 is reduced. Ideally, if the angle θ becomes 0, that is, if it becomes a straight line, the load will almost disappear, so that the fiber 7 passing through the feed eye 3 is a straight line or a straightness close to that, a movement guide 9, a feed eye. It is preferable to control the operation of 3.
【0018】 該動作の種類としては、矢印5及び10の方向への往復移動が主であるが、前 述のフィードアイ3の複雑な作動に対応して、移動ガイド9の方も、場合によっ ては二次元的あるいは三次元的動作が必要なこともある。The type of operation is mainly reciprocal movement in the directions of the arrows 5 and 10, but in response to the complicated operation of the feed eye 3 described above, the movement guide 9 may be used in some cases. Depending on the situation, two-dimensional or three-dimensional movement may be necessary.
【0019】[0019]
本考案のフィラメントワインディング成形装置は、フィードアイの手前に移動 ガイドを設け、フィードアイとの制御された動作により、マンドレルに巻回され る繊維のフィードアイの前後における折れ角ができるだけ小さくなるようにした ので、フィードアイが、通過する繊維によって受ける負荷を軽減することができ る。 The filament winding molding apparatus of the present invention is provided with a moving guide in front of the feed eye so that the bending angle of the fiber wound around the mandrel before and after the feed eye can be minimized by the controlled movement with the feed eye. As a result, the load on the feed eye caused by the passing fibers can be reduced.
【0020】 従って、巻回装置の剛性を必要以上に高めたり、ロボット自身の可搬能力を増 大させる等の必要性がなく、繊維の張力を落とす必要もないので、設備費が安価 であり、品質に優れたものが製造できる。Therefore, there is no need to increase the rigidity of the winding device more than necessary, to increase the carrying capacity of the robot itself, or to reduce the tension of the fiber, so the equipment cost is low. It is possible to manufacture high quality products.
【図1】本考案フィラメントワインディング成形装置の
一例を模式的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing an example of a filament winding molding apparatus of the present invention.
【図2】同上において、マンドレルに繊維を送り込む際
の、フィードアイの各種の動作を説明する為の斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view for explaining various operations of the feed eye when feeding the fiber to the mandrel in the above.
【図3】従来のフィラメントワインディング成形装置の
一例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a conventional filament winding molding apparatus.
1 マンドレル 2 巻回装置 3 フィードアイ 4 制御装置 5、10 矢印 6 ロボットアーム 7 繊維 8 固定ガイド 9 移動ガイド 1 Mandrel 2 Winding device 3 Feed eye 4 Control device 5, 10 Arrow 6 Robot arm 7 Fiber 8 Fixed guide 9 Moving guide
Claims (1)
あって、回転可能なマンドレルと、樹脂を含浸した繊維
の繰り出し部とを有し、該繊維の繰り出し部からマンド
レルに向けて、繊維の固定ガイド、繊維の移動ガイド、
フィードアイを有する巻回装置がこの順に設けられ、フ
ィードアイの前後における繊維の折れ角ができるだけ小
さくなるように、繊維の移動ガイドとフィードアイとの
各動作を制御するようにしたことを特徴とするフィラメ
ントワインディング成形装置。1. A filament winding molding apparatus comprising a rotatable mandrel and a resin-impregnated fiber feeding portion, and a fiber fixing guide, a fiber feeding portion, and a fiber feeding portion. Travel guide,
A winding device having a feed eye is provided in this order, and each operation of the fiber movement guide and the feed eye is controlled so that the bending angle of the fiber before and after the feed eye becomes as small as possible. Filament winding molding equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5767293U JPH0727831U (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Filament winding molding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5767293U JPH0727831U (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Filament winding molding equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0727831U true JPH0727831U (en) | 1995-05-23 |
Family
ID=13062412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5767293U Pending JPH0727831U (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Filament winding molding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0727831U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105414A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filament winding device |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5767293U patent/JPH0727831U/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105414A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filament winding device |
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