JPS6135951A - テープ重ね機 - Google Patents

テープ重ね機

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JPS6135951A
JPS6135951A JP15394385A JP15394385A JPS6135951A JP S6135951 A JPS6135951 A JP S6135951A JP 15394385 A JP15394385 A JP 15394385A JP 15394385 A JP15394385 A JP 15394385A JP S6135951 A JPS6135951 A JP S6135951A
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strip
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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 本発明は複合テープの断層により構造体を製造する分野
に係るものである。
現在のテープ重ね装置は一般に1線」として知られてい
−る合成繊維すなわちフィラメントの束で一部分が構成
されている一定幅、一定厚味のプリプレグで製造したテ
ープを使用する。短線は繊維の所定の解撚されたグルー
プに束ねB段階にしたすなわち粘性状態に部分的に硬化
したエポキシの如き物質で接合する。テープはテープ重
ねヘッドにより型面に配布し、この型ではテープの順次
のプライを利用して所望の構造体に組み立てる′。
テープにより構造体を形成した後、シばしばオートクレ
ーブに入れた真空バッグ内でユニットを熱硬化する。
現在の装置では、「重ね」パスの終りに部品の縁部に形
成した角度に一致してテープを切断する。
テープの角度を付した端部を繰シ出しリールに残るテー
プの相手方の角度を付した部分(尾部)も固めずに構造
体に選択的に固めることのできる能力に問題がある。更
にまた、この尾部はテープの次のプライを重ねる以前に
もちろん喉シ除く必要がある。尾部を処理する問題は幅
広いテープを使用し鋭角で切断する際に特に明白でその
理由はこれら条件により長い尾部を形成することになる
からである。従来技術のテープヘッドでは、テープの先
縁の角度はテープの先に重ねたプライの端部を切った角
度を補完する。もしこの角度がテープの次のプライの新
装の始めの角度でないと、テープは次のプライを重ねる
以前に切シ直すかプライを重ねた後に切り込むかする必
要があシその結果高価な材料を可成り無駄にすることに
なる。
従来のテープヘッドは一定幅一定厚味のテープを重ねる
ので、本発明者はテープが高い応力をかけられる比較的
に厚い部分から低い応力をかけられる薄い部分に傾斜で
きるよう複合テープの厚味を僅かに変えられる系統を有
すると有利と思う。
更にまたもし所望ならばテープが開口すなわち空間を形
成できるようテープの幅を変えられるテープ重ねヘッド
を有することが望ましいと思う。
従来のテープ重ねヘッドはカッターすなわちナイフが支
持紙を剪断せずに複合テープを完全に切断できなければ
ならないのでカッターの切る深さを臨界的に設定する必
要がある。支持紙はテープを運びもし切取り線が設けて
あれば幅にわたシ破る必要がある。
問題点を解決するための手段 本発明者はテープ重ねヘッド内の個々に供給された比較
的に細い接合した短線から機械上でその場で比較的に幅
広い所定量のテープを形成する新規なテープ積層機によ
シ複合テープ構造体の分野に使用する従来のテープ重ね
ヘッドに固有の欠点を取シ除いた。
本発明は複合材の個々のストリップから機械上でその場
でテープを形成するテープ積層機を有するテープ重ね機
に具体化して示しである。
テープ積層機は入って来る複合材のス) IJツブすな
わちリボンを互いに間隔をあける間隔あけ機構を収容し
たハウジングを有している。剥離材を表面に付しである
支持シートを供給リールからハウジングと固めユニット
とを通し重ねローラのまわりをまわし案内し最後に取上
げリールに巻く。
ハウジング内では、複合材の間隔をあけたストリップを
支持シートに載せ所定の長さに切断する。
次にシートとストリップとを固めユニットを通過させ、
このユニットでは少くとも1組の固めローラが支持スト
リップ上のストリップをそれが接触する薄くした幅を広
げた状態になシ従って支持シート上に一体の幅広い複合
テープを形成するよう圧縮する。
次にシートを重ね部所におけるローラまたはシューの下
を通過させて被加工物の表面にテープを重ねる。好まし
い具体例では重ね部所を離れると支持シートを取上げリ
ールに集める。
実施例 第1図を参照すると、複合部品を製造するテープ重ね機
10が示しである。重ね機1oは高い位置に1.た水平
の通@12を設けた基部構造体11を有していてこの通
路はそれに沿いX一方向に可動な2又に分れたガントリ
ー16を支持する。ガン) +7−13は通路12に対
し90’ で延びている水平の通路14を有しサドル1
5がガントリー通路14にY方図に運動するよう支持さ
れている。
サドル15は垂直のスライドユニット17を2方向に運
動するよう支持する垂直の通路系統16を有している。
垂直のスライドユニット17はその上でC軸すなわち垂
直軸を中心として回転可能なテープヘッドハウジング1
8を支持している。本発明のテープ重ねヘッド19は一
部分がテープ積層機20から成シ、この積層機は詳細に
後記するが複合材の個々に供給された接合しである短線
から重ね機でその場で一体の幅広いテープを形成するユ
ニットである。
第2図にはテープ積層機20が基本的線図で示してあシ
、この積層機20はすべてがヘッドハウジング18に支
持されている以下の主要々素から成る、すなわち、支持
紙繰出しリール21、テープ組合わせユニット22、テ
ープ固めユニット26、テープ重ねローラ24および支
持紙取上げリール25である。テープ重ねローラ24、
支持紙取上げリール25、テープ固めユニット等用の軸
受装着部の如きある細部は明確にするため省略しである
が通常の機械設計者の知力の範囲に十分大るものと思う
支持紙繰出しリール21は回転可能に支持され紙の支持
ストリップすなわちシートがテープ組合わせユニット2
2を通シ送られるようにする。テープ組合わせユニット
22では、複合材の接合した短線すなわち「リボン」2
7を頭上の貯蔵軸架(図示せず)から受領し、リボン2
7は支持ストリップ26上に所定のスペースをあけて載
せる。
支持ストリップ26とリボン27とはテープ組合わせユ
ニット22からテープ固めユニット26内に続き、この
ユニットは1対の(ある場合には複数の対の)ロール2
8.29を有していて、これらロールは駆動モータ(図
示せず)によシ駆動され紙の支持ストリップ26に載せ
たリボンを受領し平らに伸ばすようにした挾持部60を
形成し複合材の連続状バンドを作りこのバンドは事実紙
のスh IJツブ26に載せた幅広いテープ61を形成
する。テープ61と支持ストリップ26とは固めユニッ
ト23から出てテープ重ねローラ24上に案内され、と
のローラ24は粘性のテープ61を部品の表面62か型
に移して部品の表面を改造する。複合テープ61から引
き離されると支持ストリップ26は取上げリール25に
集められる。ロール28.29は互いに相対的に可調節
に位置決めされ挟持部60の開度を変えられるようにし
である。ロール28.29はテープ61が断面厚味を変
えて製造できるよう自動的手段(図示せず)により調節
できる。
好ましい具体例では剥離材で被覆した支持ストリップを
使用するが、その代りに他の材料も使用できることは認
識する必要がある。また、必ずしも限定されるものでは
ないが複合リボン27が矩形、丸形および長円形を含む
種々の断面を有することもできるということも注目する
必要がある。
第6図にはテープ組合わせユニット22から出る間隔を
あけたリボン27が示しである。複数のリボン間隔あけ
案内アセンブリとそれと同数のカッターカムアセンブリ
とがテープ組合わせユニット22内に位置決めされこれ
らについては第5図、第7図および第8図を参照して後
に説明する。
第4図の正面図では支持ストリップ26上に幅広いテー
プ61を形成する固めたリボン27が示しである。支持
ストリップ26上のリボン重ねの始点と停止点とを適当
な順序にすることにより、テープ31の空隙の縁部成形
および注文成形を容易にするため形成したテープ61に
角度を付した輪郭を形成できる。
テープ組合わせユニット22を断面で示す第5図と第7
図とを参照すると、テープ組合わせユニット22は端板
55,56と1つの側面67とに堅固に取シ付けた上下
の板65.54から放る基本的フレームを有している。
端板35.36は支持ストリップ26が後方と前方との
遊びローラ40.41をそれぞれ横切シ出入するよう機
械加工したスロット58.59をそれぞれ有している。
ローラ40.41は支持ストリップ26を案内する間隔
をあけたハブ7ランジ44を有している。
支持ストリップ26は特定のリボン間隔あけ案内アセン
ブリ45とそのそれぞれのカッターカムアセンブリ46
との間を通過する。複数のアセンブリが必要である、す
なわち、複合材の各リボン27用にリボン間隔あけ案内
アセンブリ45とカツタ−カムアセンブリ46とを1組
必要とすることが判ろう。この具体例では、複合材の9
本のリボン27が示しであるが、特定の用途に適するよ
うリボン270本数を増減できることは理解できよう。
1ポン日      センダ1 リボン間隔あけ案内アセンブリ45はUリンク形ブラケ
ット47を有していて、このブラケットは下方に延びて
いる。壁48.49とこれらの壁を接続する中心ウェブ
50とを有している。出入孔51が壁48.49のそれ
ぞれを貫通して機械加工しである。壁48.49はそれ
と共に回転するよう軸受けされローラ52.55間に挾
持部54を形成する1対のローラ52.53を有してい
る。第9図には後方のローラ56がリボン27を案内す
る環状溝55を有している構成を示しである。ウェブ5
0の後部は上方に延びている矩形状ボス56を有してい
る。ウェブ50の前部は肩部ブッシング58に軸受けさ
れた垂直の孔57と頂板36に受けられた固定のピン5
9とを有している。ピン59は頂板36に収容され錠止
めナツト61で固定されたねじ状スタッド部分60と板
66からそれとブッシング58との間に位置決めしたカ
ラ一部分63にまで延びている大きい直径の肩部62と
を有している。ピン59の肩部62はピボット運動可能
な真直なリンク棒64を軸受けしている。ブラケット4
7の後部のボス56は頂部35に固定して保持されたピ
ン66を収容すルハイロット孔65を有している。第2
のピボット運動可能なリンク棒67がピン66のまわり
に軸受けされワッシャ68とピン66に一体のカラー6
9とにより垂直方向の運動を防止されている。
ピン59.66はアセンブリ45を支持ストリップ26
と並べて置く作用を行なう。
2脚の平衡化ブラケット70が側壁48.49間に受け
られた前方のローラ52用のジャーナルビン71に受け
られている。平衡化ブラケット70の一方の脚72は複
合リボン27とカッターカムアセンブリ44の支えアン
グイル部分74とに圧接する回転ホイール73を支持し
ている。平衡化ブラケット70の他方の脚75はねじり
ばね77がまわりに配瞳されている固定のピン76を有
しこのピンはローラ52に乗るリボン27を緊張状態に
保持し切断後リボンが戻シ運動するのを防止する。
複合材のリボン27は最初頂板66の垂直のスロット7
8に収容されブラケット47のウェブ50の垂直のスロ
ット79を通り下方に延び2つのローラ52,53の挾
持部54に入る。次いで、リボン27は前方のローラ5
2に巻き付き平衡化ブラケット70のホイール76を横
切りその下に延びる。図示した横並べにした中間の6つ
のリボン間隔あけ案内アセンブリ45のうちの中心のア
センブリは頂板36に固定して取り付けた唯一の案内ア
センブリである。残りの案内アセンブリでは、リンクt
II80.81.82.83のみがそれぞれ前方および
後方リンク棒80.81.82゜86におけるそれぞれ
の短かい頭部付きピン84゜85により頂板66と一定
した関係に保持”されている。
カッターカムアセンブリ カツタ−カムアセンブリ46は支持ストリップ26で終
る上方に延びたアングイル部分74に取り付けた底板8
7を有するブラケット86から成る。1対の側壁88.
89がブラケット86に取り付けてあり側壁88.89
は水平のピン9oを支持しこのピンにはカッターカムユ
ニット91が軸受けされている。
各カッターカムユニット91はブラケット86の側壁8
8.89間に支持された回転カム92を有している。カ
ム92はねじりばね95の横方向部分94を収容する半
径方向のスロット93を有している。ばね95はピン9
0に軸受けされたブラケットのそれぞれの側にコイル9
6を有している。ばねのコイル96はそれぞれ横方向部
分94に接合する水平の脚97を有し、垂直部分98が
ブラケット86の頂部に引っ掛けられカム92を反時計
方向に偏倚させている。ブラケット86のアンヴイル部
分74に収容した止めねじ99が幅広い円周方向のスロ
ット100すなわち逃げにまで延びカム92の2方向運
動を制限している。
ブラケット86は底板64に位置決めした軸受の組10
2を貫通して延びている前方の垂直ピン101に回転す
ベシばめしである。第2のピン106が底板64に位置
決めした第2の軸受の組104を貫通して延びブラケッ
ト86の後方の垂直の孔105にはめである。前方のピ
ン101のブラケット86と底板64との間にある中間
部分はねじ106により第5図および第11図に示した
如く側方に延びている第1の堅固なリンク棒107に取
υ付けである。第2のリンク棒108が後方のピン10
6にピン106の肩部109とブラケット86との間に
回転するよう軸受けされ第5図に示した如く2つの側部
ブラケット86(5) 、 (−#)に対し横方向に延
びている。前後のピン101.103がカッターカムア
センブリ46の中間の横並べにしたもののうちの中心の
もののみのブラケット86内に延び、他方、残りすべて
のカッターカムアセンブリ46 (−) −(h)がそ
れぞれ前後のリンク棒110,111,112,113
のみにピン留めされ底板64内に延びていないことを注
目する必要がある。
それぞれ3個を組にした横並べにした残シのカッターカ
ムアセンブリ46(c) −(h)の前後のリンク棒1
10,111,112.113は底板64のそれぞれの
軸受ピン114,115,116゜117と共に回転す
るよう軸受けされている。底面のジャーナルピン114
−117 (第7図、第12図、第」6図)からは上方
に延びる部分はない。中間の6つ1組のカッターカムア
センブリ46の残シのもの46 (−) 、 (4)は
リンク棒に収容された中空のピン150に回転するよう
軸受けされ41み込み尖端119(第8図)を有する止
めねじ118によシ固定されている。上下のリンク棒6
4.107の機外の端部(第11図、第12図。
第16図)は端部ねじ121を有する柱120により一
緒にまとめられ従ってこれらリンク棒は一緒に動く。底
壁64に収容されたジャーナルピン103.114,1
16.117の下方延長部は互いに駆動接続された歯車
122,123.124に取り付けである。被駆動スプ
ロケット125がねじ126によシ第1の歯車122に
取シ付けてあり歯付ベルト127を介して駆動スプロケ
ット128に接続され、このスプロケット128は底板
64に装着されたブラケット161に受けられた駆動モ
ータ160のシャフト129にE!l#)付けである。
中心の歯車124はねじ162によシ中心の前方の垂直
ピン101に収り付けである。
第6図にはねじ状スタッド134に自由に軸受けされた
遊びスプロケットが示してあり、このスタッド164は
歯付ベルト127の張力を調節するため底板64の細長
い間隙スロット165内を半径方向に可動であるg 第5図、第7図および第8図に示したカッターカムアセ
ンブリにおいて、駆動スプロケット128が回転すると
歯車122,123.124にそのそれぞれの事実上4
個の棒状リンク仕掛けでありテープ61の頂部のリボン
間隔あけ案内アセンブリ45とテープ61の下方のカッ
ターカムアセンブリ46と平行四辺形を形成するそれぞ
れのりンク棒アセンブリを回転させ、従って、第10図
に示した如くリボン27間の間隙を変えるため側方に移
動されてもアセンプIJ 45 、46が平行のままで
あることが判る。
中心ブラケット86の前方の垂直のピン101は中空で
止めねじ167によシ底部にアダプタフランジ166が
取り付けである。アダプタ7ランジ136はこの7ラン
ジに受けられたスタッド140と錠止めナツト141と
によりンレノイド作動子139のコイル138を支持し
ている。ンレノイド電機子142がピン101内に延び
作動棹146を支持し、この作動棹はピン101の頂部
にすベシ可能に支持されそれから延びている。
電機子142は円錐形の圧縮ばね145により下向き方
向に偏倚された底板144を有している。
第8図を参照すると、ねじ146によシ底板34に固着
したモータ装着ブラケット161が断面で示しである。
ブラケット161は駆動スプロケット128を支持する
軸受147とスプロケット128をモータシャフト12
9に結合する継手148とを支持している。側部開口1
49がブラケット161を貫通して設けてあり、従って
、歯付ベルト127は駆動スプロケット128と被駆動
スプロケット125とのまわりを案内できる。
図示したそれぞれ6個のカッターカムユニット91とブ
ラケット86とは第7図には中心のものしか示してない
がすべてのアセンブリ46の装着部を代表するものであ
る。ブラケット86はそれぞれのリンク棒107,10
8,110.11’l。
112.113に並進運動するよう支持されている。ブ
ラケット86はリンク棒107,110゜112に固着
した中空の前方の垂直ピン150に軸受けされている。
ピン150はリンク棒107゜110.112から懸垂
し底板64の間隙スロツ)151,152,153を貫
通して延びている。
中心ブラケット86の垂直のピン101と同様に、それ
ぞれのピン150は下端にソレノイド作動子169の可
動の電機子142が中空のピン150内で滑動可能な作
動棹143を支持している。
カッターカムユニット91のカム92は基部154を弦
面とするはぼ平たくD−字形である。
もし所望ならば、ばね力を増すため半径方向のスロット
155を設ける。カム92は基部154から上方に延び
ている中心の半径方向スロット156を有し、細長いナ
イフ157がスロット156に滑動可能に収容されてい
る。ナイフ157は頂部にのみ状尖端158を、また作
動棹143のテーパ付き端部に接触している底部に円形
表面159とを有している。表面159の右側には逃げ
161が設けである。ナイフ157に設けた細長いスロ
ット162によりブラケット86の水平のピン90上を
ナイフ157が運動できるようにする。
ナイフ157のまわりに設けた圧縮ばね166がカムの
基部とナイフの肩部164とに反動してナイフ157を
下向き方向に偏倚させている。
カムの輪郭は2つの半径から成る。大きい半径rRJは
ピン90により生じ中心から右方に延びている(ナイフ
のスロット156に相対的に)。
半径rPLJは複合リボン27とローラ52とに圧接す
るよう紙の支持ストリップ26を上方に押圧する寸法に
してあ夛中心から左方に延びている(ナイフのスロット
156に相対的に)。半径rrJはカム92が回転する
と支持ストリップ26を離れるような寸法にしである。
カッターカムの作用 第8図には左方から右方に「組合わせ」、「切断」およ
び「待機」として示した種々の作用モードにして示しで
ある。
「組合わせモード」では、ソレノイド作動子169を消
勢し、カム92をCCW方向に偏倚させて支持ストリッ
プ26をローラ52と複合リボン27に圧接するよう上
方に押圧する。リボン27とストリップ26は次すでブ
ラケット86のアンヴイル部分74を横切シ通る。
「切断」モードでは、ソレノイド作動子169を付勢し
作動棹146とナイフ157とを上方に押しそれにより
ストリップ26を刺し複合リボン27を切断する。切断
モード中支持ストリップ26が運動を続けるとカム92
をCCW方向に回転させる。ナイフの逃げ161が作動
棹146の端部160に達すると、ナイフ157はナイ
フ偏倚ばね166の作用で下方にスナップ式に動く。
この際に、間隙半径rrJは支持シート26の下にあシ
ンレノイド作動子139は付勢されたままである。ロー
ラ52は進入して来るリボン27が運動中の支持ス) 
IJツブ26との接触を離れているので回転を止める。
リボンの運動を再開するには、ソレノイド作動子169
を消勢しそれによりカム92をねシリハね95の作用で
CCR方向に回転させる。このようにして「組合わせ」
位置に戻すとカム92の大きい半径rRJはストリップ
26を複合リボン27とローラ52とに圧接するよう上
方にかたよせて粘性のリボン27を再び紙のストリップ
26に取り付ける。
テープ組合わせユニット22からテープ固めユニット2
3に通る種々のテープ輪郭を形成するため個々のリボン
27を互いに独立して任意に切断して再度運動させるこ
とができる。
テープ固めユニット26を離れた後、テープ61は従来
のテープ重ね部所におけると同じ方法でテープ重ねロー
:El;’24に運動を続ける。テープ重ね部所を出る
支持ストリップ26は取上げ部所で集められる。
本発明を1つの好ましい具体例に関連して説明したが、
本発明はそのような具体例にのみ限定されるものではな
く本発明は前記特許請求の範囲に入るすべての変形およ
び変更したものにも及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はテープ積層機を有するテープ重ね機の等角斜視
図、第2図は第1図のテープ積層機の側面図、第6図は
第2図の矢印6の方向に見たテープ積層機の平面図、第
4図は第2図の矢印方向に見たテープ積層機の正面図、
第5図は第2図の5=5線に沿い切断して示した断面図
、第6図は駆動ベルトの張力調節スプロケットの断面図
、第7図は第5図の7−7線に旧い切断して示す断面図
、第8図は第5図の8−8線に沿い切断してカッターカ
ムアセンブリの順次の運動を示す側部断面図、第9図は
第7図の9−9線に后い切断して示すリボン間隔あけ案
内ローラの平面図、第10図は第2図の矢印方向に見て
第5図の部品を変った位置で示す平面図、第11図、第
12図および第13図は第5図のユニットの正面断面図
である。 10・・・テープ重ね機、11・・・ペース、16・・
・ガ/トリー、15・・・サドル、17.18・・・ハ
ウジング、20・・・積層機、26・・・支持シート、
27・・・ストリップすなわちリボン、27.28・・
・圧縮手段、61・・・テープ、45・・・間隔あけ手
段、91・・・ブレード、110,113・・・リンク
仕掛は機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)ハウジングと、 (b)ハウジングに相対的に可動な支持シートと、 (c)圧縮可能な材料の比較的に厚い複数のストリップ
    を互いに間隔をあけ支持シート上に載せる手段と、 (d)シート上でストリップを圧縮して互いに隣接した
    比較的に薄く幅の広いストリップを形成する手段とを備
    えていることを特徴とするテープ重ね機。 2)間隔をあけ載せる手段がストリップ間の間隔を変え
    るため可調節である特許請求の範囲第1項のテープ重ね
    機。 3)更にまたストリップを、所定の長さに切断する手段
    を備えている特許請求の範囲第1項のテープ重ね機。 4)更にまたストリップ間の間隔に従い可調節でストリ
    ップを所定の長さに切断する手段を備えている特許請求
    の範囲第2項のテープ重ね機。 5)固め手段が支持シートと圧縮可能なストリップとを
    収容する圧延挾持部を形成する1対の共働するローラか
    ら成る特許請求の範囲第1項のテープ重ね機。 6)更にまたストリップをストリップ間隔あけアセンブ
    リに送る手段を備えている特許請求の範囲第1項のテー
    プ重ね機。 7)更にまたストリップの送給運動を中断しストリップ
    の送給運動を所定の時間において開閉する手段を更に備
    えている特許請求の範囲第6項のテープ重ね機。
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