JPH11268144A

JPH11268144A - 樹脂吹き付け装置

Info

Publication number: JPH11268144A
Application number: JP10076008A
Authority: JP
Inventors: Kosei Yagi; 孝正八木; Hiromichi Inaba; 裕道稲葉
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスロービングの抜け落ちが少なく、吹き
付け作業の予期せぬ休止を防ぎ、また作業停止に伴う品
質不良を回避することができる樹脂吹き付け装置の開発
をする。【解決手段】樹脂ノズル１０と硬化剤ノズル１１から
成る樹脂噴射装置１２を持ち、この樹脂噴射装置１２に
加えてガラスロービング１３を短く切断する切断装置１
５を備えている。切断装置１５は、ロール１７と、押圧
ロール１８及び回転式カッター２０を持つ。ロール１７
はゴムロールであり、ストッパ３０を突き当ててブレー
キをかけることができる。押圧ロール１８にはラチェッ
トが設けられており、反対方向には回転しない。押圧ロ
ール１８の外周面には、凹凸形状３４が設けられてい
る。回転式カッター２０は、切断刃４０が円周状に配さ
れたロールであり、切断刃４０の間に押さえ部材４１が
介在されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプレーアップ工
法等の際に使用する樹脂吹き付け装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ成形品を製造する代表的な工法と
して、スプレーアップ工法が知られている。スプレーア
ップ工法は、所定形状の型にスプレーによって樹脂を吹
き付け、型に応じたＦＲＰ製品を成形するものである。

【０００３】ところでスプレーアップ工法は、旧来、ス
プレーガンを人が手で持ち、型に樹脂を吹き付けて作業
を行っていた。しかし近年では、人手に代わってロボッ
トにスプレーガンを保持させ、ロボットに所定の軌跡を
描かせることによって樹脂の吹き付け作業を行う場合が
多い。またロボットを使用したスプレーアップ工法で
は、チョッパーガンと称される樹脂吹き付け装置が使用
され、線状の繊維を短く切断し、この繊維を樹脂の噴射
に巻き込み、樹脂と共に繊維を型に吹き付けることが行
われている。

【０００４】図１１は、上記したスプレーアップ工法に
使用する樹脂吹き付け装置の代表的な構成を示す説明図
である。この種の樹脂吹き付け装置１００では、樹脂ノ
ズル１０１と硬化剤ノズル１０２から成る樹脂噴射装置
１０３に加えて、ガラスロービング１１０を短く切断す
る切断装置１０５を備えている。

【０００５】そして切断装置１０５は、当てロール１０
６と、押圧ロール１０７及び回転式カッター１０８によ
り構成される。押圧ロール１０７は、図示しないスライ
ド部材によって当てロール１０６との間隔が一定となる
様に調節される。回転式カッター１０８は、切断刃が円
周状に配されたロールであり、図示しないモータによっ
て回転されるものである。なお当てロール１０６は、回
転式カッタ１０８が接することにより回転式カッタ１０
８から動力を受けて回転し、さらに押圧ロール１０７は
当てロール１０６から動力を受けて回転する。当てロー
ル１０６は、前記した押圧ロール１０７と同様に図示し
ないスライド部材によって回転式カッター１０８との間
隔が一定となる様に調節される。

【０００６】なお従来技術の切断装置１０５の中には、
当てロール１０６にブレーキを持つものはあるが、押圧
ロール１０７や回転式カッター１０８にはブレーキやラ
チェットはない。また従来技術の切断装置１０５では、
押圧ロール１０７の表面は平滑である。そのため従来技
術の樹脂吹き付け装置１００では、押圧ロール１０７は
平滑であるため、押圧ロール１０７から大きな摩擦力を
得ることは期待できない。

【０００７】ロボットを用いた樹脂吹き付け装置１００
においては、ガラスロービング１１０は、図示しないロ
ールから巻き出され、ロボットアーム１１１上に敷設さ
れたリングやパイプ（図示せず）をガイドとして樹脂吹
き付け装置１００に導かれる。そしてガラスロービング
１１０は、当てロール１０６と、押圧ロール１０７の間
に挟まれ、回転式カッター１０８の方に送られる。続い
てガラスロービング１１０は、回転式カッター１０８に
よって刻まれ、シュート１１３に落とされる。短く切ら
れたガラスロービング１１０は、シュート１１３を落下
し、樹脂噴射装置１０３から噴射される樹脂液１２０及
び硬化剤１２１に巻き込まれ、樹脂と共に型に噴射され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】スプレーアップ用の樹
脂吹き付け装置１００では、前記した様にガラスロービ
ング１１０を当てロール１０６と回転式カッター１０８
とによって所定の長さに切断しながら、樹脂と共に吹き
付けている。そしてガラスロービング１１０は、当てロ
ール１０６と押圧ロール１０７によって挟み込むことに
よって保持されている。ここで吹き付け作業が行われて
いる最中においては、ガラスロービング１１０は、当て
ロール１０６と押圧ロール１０７の双方によって巻き出
されるので、樹脂吹き付け装置１００に対して比較的強
く保持されている。すなわち押圧ロール１０７は、自転
しないものの当てロール１０６と当接しているので当て
ロール１０６から動力伝達を受けて回転する。そのため
吹き付け作業が行われている最中においては、ガラスロ
ービング１１０は、当てロール１０６と押圧ロール１０
７から力を受け、引き抜き方向（破線の矢印方向）に対
する力に抗することができる。

【０００９】これに対して従来技術の樹脂吹き付け装置
１００では、吹き付けを停止中は、ガラスロービング１
１０の保持力が弱く、ガラスロービング１１０が抜け落
ちてしまうことがある。すなわち従来技術の樹脂吹き付
け装置１００では、押圧ロール１０７は自由回転するも
のであり、ブレーキ機能や反転防止機能はない。そのた
めガラスロービング１１０が引き抜き方向（破線の矢印
方向）に引っ張られると、押圧ロール１０７が逆回転し
てしまう。そのためガラスロービング１１０が引かれた
場合には、押圧ロール１０７の摩擦力は寄与せず、当て
ロール１０６から受ける摩擦力だけによって保持される
こととなる。また従来技術の樹脂吹き付け装置１００に
おいては、回転式カッター１０８は、ガラスロービング
１１０の引き抜き方向の力に対してエアモータの回転抵
抗力程度しか抗することができない。

【００１０】そのため吹き付けを停止して当てロール１
０６が停止している時に、樹脂吹き付け装置１００を支
えるロボットアーム１１１を急激に移動させたり、ロボ
ットアーム１１１に首振り動作をさせた場合、ガラスロ
ービング１１０に作用する引張り力が大きくなり、ガラ
スロービング１１０が当てロール１０６と押圧ロール１
０７の間で滑って樹脂吹き付け装置１００から抜けてし
まうことがあった。特にガラスロービング１１０の直径
が太く、樹脂吹き付け装置１００に急激な動作をさせた
場合にガラスロービング１１０は抜けやすい。そしてガ
ラスロービング１１０が樹脂吹き付け装置１００から抜
けてしまうと、樹脂の吹き付け作業を一旦休止せざるを
得ず、作業工程が加重されるばかりでなく、品質不良の
原因となる問題があった。

【００１１】また最近、ロボットが高性能化し、手首の
動作速度や動作範囲が旧来に増して大きくなっている。
これに対して従来から用いられているガラスロービング
１１０のガイドは、その向きや高さが固定されており、
吹き付け方向が変わることによるロボットの姿勢の変化
によっては、ガラスロービング１１０のガイド部で大き
な引張り抵抗を発生させる。

【００１２】また可動範囲を少しでも拡大するために、
樹脂吹き付け装置１００の取り付け位置をロボットアー
ムの先端からアーム軸方向に対してオフセットして配置
する場合が多いが、この様なオフセット位置に樹脂吹き
付け装置１００を取り付けた場合には、アーム先端にあ
る機構部のエッジにガラスロービングが接触する場合も
ある。そのため従来技術においてはガラスロービング１
１０が引っ掛かって樹脂吹き付け装置１００からガラス
ロービング１１０が抜ける不具合が発生している。また
ガラスロービング１１０が抜けないまでも、ガラスロー
ビング１１０がアーム先端の機構部と擦れて表面がケバ
立つことがある。

【００１３】そこで本発明は、従来技術の上記した問題
点に注目し、ガラスロービングの抜け落ちが少なく、吹
き付け作業の予期せぬ休止を防ぎ、また作業停止に伴う
品質不良を回避することができる樹脂吹き付け装置の開
発を課題とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解
決するための請求項１に記載の発明は、線状の繊維を短
く切断する切断装置と、樹脂を噴射する樹脂噴射装置を
有し、切断された繊維と共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き
付け装置であって、前記切断装置は、動力によって回転
又は走行する駆動側部材と、前記駆動側部材を押圧しつ
つ回転又は走行する押圧側部材を備え、両者の間で線状
の繊維を挟んで線状の繊維を送る樹脂吹き付け装置にお
いて、前記駆動側部材と押圧側部材の少なくとも一方に
は、反転防止装置が備えられていることを特徴とする樹
脂吹き付け装置である。ここで回転する部材の代表例と
してロールが挙げられ、走行する部材の代表例としてベ
ルトが挙げられる。また駆動側部材は、例えば回転式カ
ッター等の部材から回転力を受けて回転するものであっ
てもよい。

【００１５】本発明の樹脂吹き付け装置では、駆動側部
材と押圧側部材の少なくとも一方に反転防止装置が備え
られている。そのため、線状の繊維に引き抜き方向の力
が働いても、駆動側部材と押圧側部材の少なくとも一方
は逆回転せず、引き抜き方向の力に抗することができ
る。

【００１６】また上記した発明を発展させた請求項２に
記載の発明は、線状の繊維を短く切断する切断装置と、
樹脂を噴射する樹脂噴射装置を有し、切断された繊維と
共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き付け装置であって、前記
切断装置は、動力によって回転又は走行する駆動側部材
と、前記駆動側部材を押圧しつつ回転又は走行する押圧
側部材を備え、両者の間で線状の繊維を挟んで線状の繊
維を送る樹脂吹き付け装置において、前記駆動側部材と
押圧側部材のいずれか一方は弾性部材によって覆われ、
他方には凹凸形状が設けられており、前記駆動側部材と
押圧側部材の少なくとも一方には、反転防止装置または
ブレーキ装置が備えられていることを特徴とする樹脂吹
き付け装置である。

【００１７】本発明の樹脂吹き付け装置では、駆動側部
材と押圧側部材のいずれか一方は弾性部材によって覆わ
れ、他方には凹凸形状が設けられている。そのためガラ
スロービング等の線状の繊維を両者の間で挟んだとき、
一方の凹凸形状によって弾性部材が変形し、ジグザグ断
面となった間に線状の繊維が挟まれる。そのため線状の
繊維には大きな摩擦力がかかる。また駆動側部材と押圧
側部材の少なくとも一方には、反転防止装置またはブレ
ーキ装置が備えられているので、駆動側部材と押圧側部
材の回転は停止し、線状の繊維は引き抜き方向の力に抗
することができる。

【００１８】また上記した発明を発展させた請求項３に
記載の発明は、切断装置は、動力によって回転する回転
式カッターを備え、駆動側部材は、前記回転式カッター
と接していて当該回転式カッターから動力を受けて回転
する当てロールであり、押圧側部材は空転する押圧ロー
ルであり、前記当てロールには回転を停止するブレーキ
装置が備えられ、押圧ロールには反転防止装置が設けら
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂
吹き付け装置である。

【００１９】本発明の樹脂吹き付け装置では、駆動側部
材と押圧側部材にいずれもロールを採用している。そし
て当てロールには回転を停止するブレーキ装置を備え、
押圧ロールには反転防止装置を備えている。そのため線
状の繊維に引き抜き方向の力が働いた時、当てロールは
ブレーキ装置によって逆回転が阻止され、押圧ロールに
は反転防止装置によって逆回転が阻止される。そのため
線状の繊維は、当てロールと押圧ロールの双方から摩擦
力を受け、引き抜き方向の力に抗することができる。

【００２０】また同様の目的を達成するための請求項４
に記載の発明は、線状の繊維を短く切断する切断装置
と、樹脂を噴射する樹脂噴射装置を有し、切断された繊
維と共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き付け装置であって、
前記切断装置は回転式カッターと回転又は走行する当て
部材を有し、回転式カッターと当て部材の間で線状の繊
維を挟んで剪断する樹脂吹き付け装置において、前記回
転式カッターは、切断刃が円周上に配されていると共に
当該切断刃の間に押さえ部材が配され、回転式カッター
或いは当て部材の少なくともいずれかにはブレーキ装置
又は反転防止装置が備えられていることを特徴とする樹
脂吹き付け装置である。

【００２１】本発明の樹脂吹き付け装置で採用する回転
式カッターは、切断刃が円周上に配されていると共に当
該切断刃の間に押さえ部材が配されている。そのため線
状の繊維は、切断刃の間に設けられた押さえ部材によっ
て当て部材に押し当てられる。また回転式カッター或い
は当て部材の少なくともいずれかにはブレーキ装置又は
反転防止装置が備えられているので、線状の繊維に引き
抜き方向の力が働いた時、線状の繊維は停止状態にある
回転式カッター或いは当て部材のいずれかとの間で摩擦
力を発生させる。そのため線状の繊維に引き抜き方向の
力が働いた時、この摩擦力によって引き抜き方向の力に
抗することができる。

【００２２】また上記した発明を具体化した請求項５に
記載の発明は、切断刃の外周円は、押さえ部材の外周円
よりも大きく、切断刃は押さえ部材の外側に突出してい
ることを特徴とする請求項４に記載の樹脂吹き付け装置
である。

【００２３】本発明の樹脂吹き付け装置では、切断刃の
外周円が、押さえ部材の外周円よりも大きく切断刃は押
さえ部材の外側に突出しているので、線状の繊維を剪断
する際に押さえ部材が邪魔にならない。また切断刃は、
多くの場合、当て部材に食い込んで線状の繊維を剪断す
るので、切断刃が食い込んだ際に、押さえ部材は線状の
繊維を押圧することとなる。

【００２４】また上記した発明を具体化した請求項６に
記載の発明は、線状の繊維が挿通されると共に首振り動
作が可能なガイド部材を有し、線状の繊維は、当該ガイ
ド部材を介して導かれることを特徴とする請求項１乃至
５のいずれかに記載の樹脂吹き付け装置である。

【００２５】本発明の樹脂吹き付け装置では、ガイド部
材は首振り動作が可能であるから、線状の繊維に無理な
力がかからない。

【００２６】さらに上記した発明を発展させた請求項７
に記載の発明は、ガイド部材は、挿通穴部と雄ねじが形
成された軸部を有する挿入部と、雌ねじが形成された筒
状部から構成され、前記挿入部は筒状部に嵌合され、首
振り動作が可能であると共にネジの嵌合長さを変更する
ことによって挿通穴部の高さを変更可能である請求項６
に記載の樹脂吹き付け装置である。

【００２７】本発明の樹脂吹き付け装置では、首振り動
作が可能であるばかりでなく、ネジの嵌合長さを変更す
ることによって挿通穴部の高さを変更可能である。その
ため線状の繊維に無理な力がかからない様に、挿通穴部
の高さを調節することができる。

【００２８】さらに同様の目的を達成するための請求項
８に記載の発明は、線状の繊維を短く切断する切断装置
と、樹脂を噴射する樹脂噴射装置と、前記切断装置及び
樹脂噴射装置を保持して所定の軌跡を描いて移動する移
動装置を有し、切断された繊維と樹脂を所定の位置に吹
き付ける樹脂吹き付け装置において、移動装置には線状
の繊維を導くガイド部材が設けられ、該ガイド部材は、
挿通穴部と雄ねじが形成された軸部を有する挿入部と、
雌ねじが形成された筒状部から構成され、前記挿入部は
筒状部に嵌合され、首振り動作が可能であると共にネジ
の嵌合長さを変更することにより挿通穴部の高さを変更
可能であることを特徴とする樹脂吹き付け装置である。

【００２９】本発明の樹脂吹き付け装置では、ロボット
等に代表される移動装置にガイド部材が設けられてお
り、さらにそのガイド部材は、首振り動作と挿通穴部の
高さの調節が可能である。本発明の樹脂吹き付け装置で
は、ガイド部材が移動装置に取り付けられているので、
線状の繊維は、切断装置に導入される直前でガイド部材
にガイドされ、切断装置に円滑に導かれる。またガイド
部材は、首振り動作が可能であるから、線状の繊維に無
理な力がかからない。加えて本発明の樹脂吹き付け装置
では、ネジの嵌合長さを変更することによって挿通穴部
の高さを変更可能である。そのため線状の繊維に無理な
力がかからない様に、挿通穴部の高さを調節することが
できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施形態につ
いて説明する。図１は、本発明の実施形態の樹脂吹き付
け装置の基本構成を示す説明図である。図２は、本発明
の実施形態における樹脂吹き付け装置の正面図である。
図３は、本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置の
要部の斜視図である。図４は、本発明の実施形態におけ
る樹脂吹き付け装置の要部の側面図である。図５は、本
発明の実施形態における樹脂吹き付け装置で採用する押
圧ロールの内部を示す正面図である。図６は、本発明の
実施形態における樹脂吹き付け装置で採用する押圧ロー
ル及び回転式カッターと、当てロールとの関係を示す説
明図である。図７は、本発明の実施形態における樹脂吹
き付け装置及びその周辺機材を説明する説明図である。
図８は、本発明の実施形態の樹脂吹き付け装置で採用す
るガイド部材の正面図である。図９は、図８のガイド部
材の挿通穴部の断面図である。図１０は、図８のガイド
部材の動作を示す説明図である。

【００３１】本実施形態の樹脂吹き付け装置１の基本構
成は、従来技術で説明したものと同一であり、樹脂ノズ
ル１０と硬化剤ノズル１１から成る樹脂噴射装置１２を
持ち、この樹脂噴射装置１２に加えてガラスロービング
１３を短く切断する切断装置１５を備えている。樹脂噴
射装置１２の樹脂ノズル１０はベース１６の下部に取り
付けられ、樹脂供給ホース１４が接続されている。また
硬化剤ノズル１１も同様にベース１６の下部に取り付け
られ、硬化剤供給ホース１９が接続されている。

【００３２】切断装置１５は、ベース１６に取り付けら
れた当てロール１７と、押圧ロール１８及び回転式カッ
ター２０を持つ。その他ベース１６には、ガラスロービ
ング１３を当てロール１７側に導くガイド部材２１と、
切断されたガラスロービング１３を樹脂ノズル１０側に
落とすシュータ２２が取り付けられている。さらに樹脂
吹き付け装置１には、図２の様にロボットアーム２５に
取り付けられたガイド部材２４が含まれる。

【００３３】切断装置１５について詳細に説明すると、
本実施形態の樹脂吹き付け装置１は、従来技術と同様に
当てロール１７を持つが、本実施形態では特に当てロー
ル１７としてゴムロールが採用されている。当てロール
１７の直径は、６０ｍｍから９０ｍｍ程度が適当であ
る。当てロール１７は、モータによって回転される回転
式カッター２０と当接され、回転式カッター２０から動
力を受けて回転する。そして当てロール１７は、押圧ロ
ール１８との関係において駆動側部材として機能する。

【００３４】さらにベース１６には図４の様にエアシリ
ンダ２７が設けられている。そしてエアシリンダ２７の
ロッドには摩擦力を発生する棒状のストッパ３０が取り
付けられている。ストッパ３０は、エアシリンダ２７の
伸縮に応じて移動し、当てロール１７の側面にストッパ
３０を突き当ててブレーキをかけることができ、またス
トッパ３０を引いてブレーキを解放することができる。
したがって吹き付け作業の停止時には、回転式カッター
２０の回転を停止して当てロール１７の駆動力を停止
し、エアシリダー２７のロッドを伸ばしてストッパー３
０を当てロール１７に突き当て、当てロール１７を強制
停止する。ストッパー３０は、当てロール１７の回転中
心軸３２から離れた位置に設けた方が回転を止める力が
大きいが、通常は、中心軸３２から３０mm程度の位置に
設けられる。当該位置に設けた場合は、エアシリンダー
２７の容量は、断面積が１０mm³程度のものが適当であ
り、駆動するためのエア圧は、０．５MPa 程度で十分当
てロール１７を停止させることができる。

【００３５】押圧ロール１８は変形しにくいものが望ま
しく、金属等で作られる。押圧ロール１８には、ラチェ
ット機構等のワンウェイクラッチが設けられており、矢
印で示した所定の回転方向には回転するが、反対方向に
は回転しない。すなわち押圧ロール１８の内面には、図
５の様にラチェット歯３５が設けられている。一方ベー
ス１６には、バネ３７及び片持ち状に軸止されたラチェ
ット爪３８が設けられており、当該ラチェット爪３８が
押圧ロール１８の内面に設けられたラチェット歯３５と
嵌合している。そのため、押圧ロール１８は、矢印の方
向にのみ回転可能であり、反対方向には回転しない。

【００３６】押圧ロール１８の外周面には、摩擦係数を
増大させるために凹凸形状３４が設けられている。凹凸
形状３４は、エッチンク等の梨地加工や、ローレット加
工によって設けることができる。本発明の樹脂吹き付け
装置１では、特にローレット加工により凹凸を設けるこ
とが加工容易な点から推奨される。ローレット加工を採
用する場合には、ローレット目は、モジュールｍ０．２
程度が適当である。すなわちこれ以上のモジュールを採
用する場合は、ガラスロービング１３に折れ癖が付く可
能性があり、逆にｍ０．２よりも小さい場合には摩擦の
増大作用が小さい。押圧ロール１８は、図示しないスラ
イド部材によって当てロール１７との間隔が一定となる
様に調節される。

【００３７】回転式カッター２０は、切断刃４０が円周
状に配されたロールである点で従来技術と共通するが、
特徴的な構成は、切断刃４０同士の間に押さえ部材４１
が設けられている点である。すなわち本実施形態で採用
する回転式カッター２０は、切断に使用する８枚程度の
切断刃４０の間に押さえ部材４１が介在されている。押
さえ部材４１の材質には限定はないが、本実施形態では
当てロール１７にゴムロールが採用されているので、押
さえ部材４１側はアルミニュームやステンレススチール
等の金属が適当である。

【００３８】押さえ部材４１の材質に金属を採用する場
合には、切断刃４０の外周円は、押さえ部材４１の外周
円よりも大きく、切断刃４０は押さえ部材４１の外側に
突出していることが必要である。すなわち押さえ部材４
１の高さは、ガラスロービング１３が比較的太いとき
（例えば＃３４６０）は、切断刃４０の高さより０．５
〜１mm程度低くすることが望ましい。逆にガラスロービ
ング１３が比較的細いとき（例えば＃１１５０）は、切
断刃４０より０．２〜０．３mm低い高さが適当である。
もちろん本発明は、押さえ部材４１の高さに特に制約は
なく、押さえ部材４１が軟質であって押圧することによ
って圧縮される場合には、押さえ部材４１の高さを切断
刃４０よりも高く設定して、切断刃４０が押さえ部材４
１の間に潜るものであってもよい。

【００３９】回転式カッター２０は、図示しないモータ
等から動力伝達を受け、当該モータ等によって回転され
る。回転式カッター２０を回転させる動力は、いわゆる
エアモータが推奨され、圧縮空気により回転式カッター
２０を矢印に示す一定の回転方向（ガラスロービング吹
き出し方向）に回転させる。そして回転式カッター２０
が回転することにより、これと当接する当てロール１７
が回転式カッター２０から動力を受けて回転する。また
回転式カッター２０は、前記した押圧ロール１８と同様
に図示しないスライド部材によって当てロール１７との
間隔が調節される。

【００４０】シュータ２２は、回転式カッター２０の掃
き出し側の下部にあり、傾斜した板状であって、その先
端部は樹脂ノズル１０と硬化剤ノズル１１の吐出口の近
傍に位置する。

【００４１】ガイド２１は、中心に穴を有する部材であ
り、ベース１６の上部に設けられている。

【００４２】上記したベース１６及びベース１６に取り
付けられた当てロール１７や樹脂噴射装置１２等は、ロ
ボットアーム２５の先端部に取り付けられている。なお
ロボットアーム２５の先端部分には、「Ｚ」型の部材４
５が取り付けられており、ベース１６の取り付け位置
は、ロボットアーム２５の軸芯に対してオフセットされ
た位置である。ベース１６は、「Ｌ」型金具４６および
防振ゴム４７を介して上記した「Ｚ」型の部材４５に取
り付けられている。

【００４３】またロボットアーム２５の先端部であっ
て、その上部にガイド部材２４が設けられている。本実
施形態で採用するガイド部材２４は、図８の様に筒状部
５０と、挿入部５１によって構成される。筒状部５０
は、中空の鋼製パイプであり内部に雌ねじ（図示せず）
が設けられており、ロボットアーム２５にボルト５２で
固定されている。挿入部５１は、挿通穴部５３と軸部５
５が一体的に溶接されたものである。挿入部５１は鋼製
の外リング５６にセラミック製の内リング５７が装着さ
れたものである。外リング５６は、内面が円弧状であ
り、中心に断面三角形の突条５８が設けられている。ま
た内リング５７は断面形状が略円形であるが、外周部に
断面が三角形の溝５９が設けられている。そして内リン
グ５７の外周面の溝５９は、外リング５６の内面の突条
５８と嵌合し、内リング５７は外リング５６から脱落し
ないようになっている。

【００４４】軸部５５は、鋼製の棒であり、外周には雄
ねじ６０が形成されている。そして挿入部５１の軸部５
５は、筒上部５０に挿入され、両者の雄ねじ６０と雌ね
じが嵌合している。ただし両者の嵌合は緩やかであり、
挿入部５１は軸部５５を軸として、左右に自由に回転で
きる構造になっている。

【００４５】次に本実施形態の樹脂吹き付け装置１の作
用について説明する。ロボットを用いたＦＲＰスプレー
アップ成形装置全体の概略は、図７の通りであり、吹付
処理すべき物品Ｗはターンテーブル７０上に載せられ
る。またターンテーブル７０に隣接した位置には、直線
方向に移動する走行台車７１が配置され、当該走行台車
７１上にロボット７２が載置されている。そして本実施
形態の樹脂吹き付け装置１は、前記した様に、ロボット
７２のアーム２５に取り付けられている。また樹脂吹き
付け装置１には、原料樹脂やガラスロービング１３を供
給するためのスプレーアップ装置７５が接続されてい
る。

【００４６】ガラスロービング１３はロール状になって
おり、図２に示すように、ロボットアーム２５に取り付
けられたガイド部材２４を通ってベース１６のガイド２
１に挿通される。そしてガラスロービング１３は、さら
に当てロール１７と押圧ロール１８の間を通り当てロー
ル１７と押圧ロール１８の間に挟み込まれている。な
お、当てロール１７と押圧ロール１８は、図示しないス
ライド部材によって間隔が調節されており、両ロール
は、ガラスロービング１３の間に摩擦力を生じる程度の
間隔に保たれている。また当てロール１７と押圧ロール
１８の間隙を出たガラスロービング１３は、さらに当て
ロール１７と回転式カッター２０の間に挟み込まれてい
る。

【００４７】物品Ｗに樹脂の吹き付けを行う際には、回
転式カッター２０を図示しないエアモータで回転させ
る。すると当てロール１７は、回転式カッターから動力
伝達を受けて回転する。その結果、ガラスロービング１
３は、当てロール１７と押圧ロール１８によって挟ま
れ、回転式カッター２０側に送られる。なお、押圧ロー
ル１８はガラスロービング１３が送り出される際に、ガ
ラスロービング１３等との摩擦力により矢印の方向に回
転する。ガラスロービング１３が、当てロール１７と押
圧ロール１８によって挟まれた際の様子は、図６（ａ）
の様である。すなわち本実施形態では、当てロール１７
はゴムロールであって弾性を有し、押圧ロール１８は金
属であって硬く、かつ凹凸形状３４が設けられている。
そのため当てロール１７の表面が押圧ロール１８の凹凸
形状３４よって凹凸化し、両者の間がジグザグとなって
ラビリンス化する。そしてガラスロービング１３は、こ
のラビリンス化した部位に挟み込まれる。

【００４８】ガラスロービング１３はさらに、回転式カ
ッター２０と当てロール１７の間に挟まれながら切断刃
４１により切断されてシュート２２を滑走して前方に掃
き出される。なお本実施形態では、当てロール１７が回
転式カッター２０に対する当て部材として機能してい
る。ガラスロービング１３が回転式カッター２０と当て
ロール１７の間に挟まれた様子は、図６（ｂ）の様であ
る。すなわち回転式カッター２０の切断刃４０は、当て
ロール１７のゴム表面にめり込み、ガラスロービング１
３を剪断する。そして押さえ部材４１の表面が当てロー
ル１７の表面と接し、ガラスロービング１３を押さえて
いる。

【００４９】切断されたガラスロービング１３は、シュ
ート２２に沿って落下し、樹脂に混入され、物品Ｗに吹
き付けられる。なお物品Ｗに樹脂の吹き付けを行う際に
は、ストッパー３０は当てロール１７を離れ、ブレーキ
は解除状態にある。物品Ｗに樹脂の吹き付けを行ってい
る際には、ガラスロービングは約５ｍ／Ｓで送られる。

【００５０】吹付作業中に、吹き付け方向が大きく変わ
るとロボット７２の姿勢が大きく変わる。そのため従来
技術では、ガイド部分で大きな抵抗が生じていた。そし
て従来技術では、ロボットが高速動作で姿勢を大きく変
えたときに図示しないモータの回転を開始して回転式カ
ッター２０を回転させると、ガラスロービング１３が抜
ける不具合が発生する場合があった。これに対して本実
施形態の樹脂吹き付け装置１では、ガイド部材２４の採
用により、この不具合は解消される。すなわち本実施形
態の樹脂吹き付け装置１では、前記した様に図８に示す
構造のガイド部材２４を採用した。本ガイド部材２４
は、ロボット７２に固定されたパイプ状の筒状部５０
に、リング状の挿通穴部５３が溶接された軸部５５が差
し込まれたものであり、挿通穴部５３は軸部５５を軸と
して、左右に自由に回転できる構造になっている。その
ためロボット７２の動きに起因してガイド部材２４から
当てロール１７側へ向かうガラスロービング１３の経路
が変わると、図１０のように、挿通穴部５３の向きがガ
ラスロービング１３の経路に追従して変化する。そのた
め本実施形態の樹脂吹き付け装置１では、ガイド部材２
４で発生する抵抗は軽微である。

【００５１】加えてガイド部材２４には、軸部５５の長
さを異なるものに溶接し直さずに高さが調節できるよう
に、筒状部５０の内面と軸部５５の外周面にネジが設け
られており、ネジの嵌合長さを変化させることにより挿
通穴部５３の高さ調節ができる。このためロボットアー
ム２５の位置をアーム軸方向に対してオフセットして配
置している場合でも、アーム先端にある機構部のエッジ
とガラスロービング１３が接触しないように挿通穴部５
３の高さを調節することができる。

【００５２】吹き付け作業が停止される時には、図示し
ないエアモータを停止して回転式カッター２０の回転を
停止する。そしてエアシリダー２７をエアにより押出し
てストッパー３０を当てロール１７に突き当て、当てロ
ール１７を停止させる。この時、当てロール１７は、ス
トッパー３０によってブレーキがかけられる。そのため
当てロール１７は強制的に停止され、正逆どちらの方向
にも回転しない。また押圧ロール１８には、ラチェット
機構が設けられており、正回転たる図３の実線矢印の方
向には回転するが、ベース１６に取り付けられたラチェ
ット爪３８が押圧ロール１８の内側に設けられたラチェ
ット歯３５に噛み合うため、逆方向たる破線矢印の方向
には回転しない。また押圧ロール１８の表面にはガラス
ロービング１３との摩擦力が大きくなるようにローレッ
ト目の凹凸形状３４が付けられており、ガラスロービン
グ１３はラビリンス化した当てロール１７と押圧ロール
１８との間に挟まれている。

【００５３】吹き付け停止中に、ロボットアーム２５を
急激に移動させたり角度を変えると、ガラスロービング
１３に従来技術と同様の引き抜き力が作用する（図１，
図３の破線矢印）。しかし本実施形態の樹脂吹き付け装
置１では、押圧ロール１８と当てロール１７の双方がい
ずれも固定されていてガラスロービング１３の抜け方向
には回転しない。加えて本実施形態の樹脂吹き付け装置
１では、押圧ロール１８の表面にローレット目による凹
凸形状３４が設けられていて、ガラスロービング１３と
押圧ロール１８との摩擦が大きい。そのためガラスロー
ビング１３に引き抜き力が作用してもガラスロービング
１３が抜けてしまうことがない。

【００５４】またさらに本実施形態の樹脂吹き付け装置
１では、回転式カッター２０の切断刃４０同士の間に押
さえ部材４１を設け、この押さえ部材４１と、当てロー
ル１７によってもガラスロービング１３を挟み、ガラス
ロービング１３抜け防止が図られている。すなわち吹き
付け停止時に回転式カッター２０の回転を停止させる
と、ガラスロービング１３は、図６（ｂ）の様に、押さ
え部材４１または切断刃４０と当てロール１７に挟まれ
た状態で保持される。本実施形態では、押さえ部材４１
は切断刃４０よりも低いが、切断刃４１はガラスロービ
ング１３を切断するために、ガラスロービング１３の太
さにより０．１〜１mm程度、当てロール１７のゴムに食
い込むので、押さえ部材４１の先端はガラスロービング
１３に当接し、ガラスロービング１３は押さえ部材４１
によって当てロール１７に押しつけられる。この様に、
ガラスロービング１３は押さえ部材４１または切断刃４
０によっても、当てロール１７に押しつけられているた
め、ガラスロービング１３に引き抜き力が作用してもガ
ラスロービング１３が抜けてしまうことはない。

【００５５】本発明の効果を確認するため、上記した実
施形態の樹脂吹き付け装置１を製作し、モータの回転・
停止を１０回繰り返す所要時間９０秒のロボット動作プ
ログラムを１０回実行したが、ロービング抜けは発生し
なかった。

【００５６】以上説明した実施形態では、当てロール１
７にゴムロールを採用したが、本発明は、当てロール１
７の素材をゴムに限定するものではなく、ウレタン樹脂
等の他の弾性材料も活用できる。また以上説明した実施
形態では、当てロール１７にゴムロールを採用し、押圧
ロール１８を金属製としてその表面に凹凸形状３４を設
けたが、逆に当てロール１７に凹凸形状を設け、押圧ロ
ール１８をゴム製としても同様の効果が期待できる。

【００５７】また上記した実施形態では、当てロール１
７にブレーキを設け、押圧ロール１８に反転防止装置を
設けたが、当てロール１７と押圧ロール１８の双方にブ
レーキを設けてもよく、また双方に反転防止装置を設け
てもよい。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の樹脂吹き付け装置で
は、線状の繊維に引き抜き方向の力が働いても、駆動側
部材と押圧側部材の少なくとも一方は逆回転せず、引き
抜き方向の力に抗することができる。そのため本発明の
樹脂吹き付け装置は、ガラスロービングの抜け落ちが少
なく、吹き付け作業の予期せぬ休止を防ぎ、また作業停
止に伴う品質不良を回避することができる効果がある。

【００５９】また請求項２に記載の樹脂吹き付け装置で
は、線状の繊維をロールと押圧ロールの間で挟んだと
き、両者の間がジグザグ断面となり当該部位によって線
状の繊維が挟まれる。そのため線状の繊維には大きな摩
擦力がかかる。その結果、本発明は、ガラスロービング
の抜け落ちが少なく、吹き付け作業の予期せぬ休止を防
ぎ、また作業停止に伴う品質不良を回避することができ
る効果がある。

【００６０】請求項３に記載の樹脂吹き付け装置では、
線状の繊維に引き抜き方向の力が働いた時、ロールはブ
レーキ装置によって逆回転が阻止され、押圧ロールには
反転防止装置によって逆回転が阻止される。そのため線
状の繊維は、ロールと押圧ロールの双方から摩擦力を受
け、引き抜き方向の力に抗することができ、吹き付け作
業の予期せぬ休止を防ぎ、また作業停止に伴う品質不良
を回避することができる。

【００６１】請求項４に記載の樹脂吹き付け装置では、
切断刃の間に押さえ部材が配されているので、線状の繊
維は、押さえ部材によって当て部材に押し当てられる。
そのため請求項４に記載の樹脂吹き付け装置では、線状
の繊維は、引き抜き方向の力に抗することができ、吹き
付け作業の予期せぬ休止を防ぎ、また作業停止に伴う品
質不良を回避することができる。

【００６２】また請求項６乃至８に記載の樹脂吹き付け
装置では、ガイド部材は首振り動作が可能であるから、
線状の繊維に無理な力がかからない効果がある。さらに
請求項７，８に記載の樹脂吹き付け装置では、挿通穴部
の高さを調節することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の樹脂吹き付け装置の基本構
成を示す説明図である。

【図２】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置の
正面図である。

【図３】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置の
要部の斜視図である。

【図４】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置の
要部の側面図である。

【図５】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置で
採用する押圧ロールの内部を示す正面図である。

【図６】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置で
採用する押圧ロール及び回転式カッターと、当てロール
との関係を示す説明図である。

【図７】本発明の実施形態における樹脂吹き付け装置及
びその周辺機材を説明する説明図である。

【図８】本発明の実施形態の樹脂吹き付け装置で採用す
るガイド部材の正面図である。

【図９】図８のガイド部材の挿通穴部の断面図である。

【図１０】図８のガイド部材の動作を示す説明図であ
る。

【図１１】スプレーアップ工法に使用する樹脂吹き付け
装置の代表的な構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１樹脂吹き付け装置１０樹脂ノズル１１硬化剤ノズル１２樹脂噴射装置１３ガラスロービング（線状の繊維）１５切断装置１７当てロール（当て部材）１８押圧ロール２０回転式カッターー２５ロボットアーム（移動装置）３０ストッパ３４凹凸形状３５ラチェット歯４０切断刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状の繊維を短く切断する切断装置と、
樹脂を噴射する樹脂噴射装置を有し、切断された繊維と
共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き付け装置であって、前記
切断装置は、動力によって回転又は走行する駆動側部材
と、前記駆動側部材を押圧しつつ回転又は走行する押圧
側部材を備え、両者の間で線状の繊維を挟んで線状の繊
維を送る樹脂吹き付け装置において、前記駆動側部材と
押圧側部材の少なくとも一方には、反転防止装置が備え
られていることを特徴とする樹脂吹き付け装置。
【請求項２】線状の繊維を短く切断する切断装置と、
樹脂を噴射する樹脂噴射装置を有し、切断された繊維と
共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き付け装置であって、前記
切断装置は、動力によって回転又は走行する駆動側部材
と、前記駆動側部材を押圧しつつ回転又は走行する押圧
側部材を備え、両者の間で線状の繊維を挟んで線状の繊
維を送る樹脂吹き付け装置において、前記駆動側部材と
押圧側部材のいずれか一方は弾性部材によって覆われ、
他方には凹凸形状が設けられており、前記駆動側部材と
押圧側部材の少なくとも一方には、反転防止装置または
ブレーキ装置が備えられていることを特徴とする樹脂吹
き付け装置。
【請求項３】切断装置は、動力によって回転する回転
式カッターを備え、駆動側部材は、前記回転式カッター
と接していて当該回転式カッターから動力を受けて回転
する当てロールであり、押圧側部材は空転する押圧ロー
ルであり、前記当てロールには回転を停止するブレーキ
装置が備えられ、押圧ロールには反転防止装置が設けら
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂
吹き付け装置。
【請求項４】線状の繊維を短く切断する切断装置と、
樹脂を噴射する樹脂噴射装置を有し、切断された繊維と
共に樹脂を吹き付ける樹脂吹き付け装置であって、前記
切断装置は回転式カッターと回転又は走行する当て部材
を有し、回転式カッターと当て部材の間で線状の繊維を
挟んで剪断する樹脂吹き付け装置において、前記回転式
カッターは、切断刃が円周上に配されていると共に当該
切断刃の間に押さえ部材が配され、回転式カッター或い
は当て部材の少なくともいずれかにはブレーキ装置又は
反転防止装置が備えられていることを特徴とする樹脂吹
き付け装置。
【請求項５】切断刃の外周円は、押さえ部材の外周円
よりも大きく、切断刃は押さえ部材の外側に突出してい
ることを特徴とする請求項４に記載の樹脂吹き付け装
置。
【請求項６】線状の繊維が挿通されると共に首振り動
作が可能なガイド部材を有し、線状の繊維は、当該ガイ
ド部材を介して導かれることを特徴とする請求項１乃至
５のいずれかに記載の樹脂吹き付け装置。
【請求項７】ガイド部材は、挿通穴部と雄ねじが形成
された軸部を有する挿入部と、雌ねじが形成された筒状
部から構成され、前記挿入部は筒状部に嵌合され、首振
り動作が可能であると共にネジの嵌合長さを変更するこ
とによって挿通穴部の高さを変更可能である請求項６に
記載の樹脂吹き付け装置。
【請求項８】線状の繊維を短く切断する切断装置と、
樹脂を噴射する樹脂噴射装置と、前記切断装置及び樹脂
噴射装置を保持して所定の軌跡を描いて移動する移動装
置を有し、切断された繊維と樹脂を所定の位置に吹き付
ける樹脂吹き付け装置において、移動装置には線状の繊
維を導くガイド部材が設けられ、該ガイド部材は、挿通
穴部と雄ねじが形成された軸部を有する挿入部と、雌ね
じが形成された筒状部から構成され、前記挿入部は筒状
部に嵌合され、首振り動作が可能であると共にネジの嵌
合長さを変更することにより挿通穴部の高さを変更可能
であることを特徴とする樹脂吹き付け装置。