JPS6213916B2 - - Google Patents

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JPS6213916B2
JPS6213916B2 JP50218483A JP50218483A JPS6213916B2 JP S6213916 B2 JPS6213916 B2 JP S6213916B2 JP 50218483 A JP50218483 A JP 50218483A JP 50218483 A JP50218483 A JP 50218483A JP S6213916 B2 JPS6213916 B2 JP S6213916B2
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JP
Japan
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tape
truck
installation
motor
movement
Prior art date
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Application number
JP50218483A
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Japanese (ja)
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JPS59500957A (en
Inventor
Reibu Hamiruton Buratsudo
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Lockheed Martin Corp
Original Assignee
Lockheed Corp
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Publication date
Application filed by Lockheed Corp filed Critical Lockheed Corp
Priority claimed from PCT/US1983/000775 external-priority patent/WO1983004223A1/en
Publication of JPS59500957A publication Critical patent/JPS59500957A/en
Publication of JPS6213916B2 publication Critical patent/JPS6213916B2/ja
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Description

請求の範囲 1 材料を載置するための載置機械であつて、前
記材料を供給するための供給装置と、前記供給装
置を支持するようになつており且つ前記供給装置
の位置づけを可能にするため選択された数の移動
の自由度を有する上部台車装置と、前記上部台車
装置を移動する装置と、前記供給装置から前記材
料を受けるようになつている設置装置と、前記設
置装置を支持するようになつており、且つ前記設
置装置の位置を制御するため選択された数の移動
の自由度を有する下部台車装置と、前記下部台車
装置を移動する装置と、前記上部台車装置の移動
を前記下部台車装置の移動に追従させる装置とを
含む載置機械。
Claim 1: A placing machine for placing a material, comprising a feeding device for feeding the material, and supporting the feeding device and enabling positioning of the feeding device. an upper carriage arrangement having a selected number of degrees of freedom of movement for the purpose of transport; an arrangement for moving said upper carriage arrangement; an installation arrangement adapted to receive said material from said supply arrangement; and said installation arrangement for supporting said installation arrangement. a lower carriage arrangement having a selected number of degrees of freedom of movement for controlling the position of the installation device; a means for moving the lower carriage arrangement; and a means for moving the upper carriage arrangement; A mounting machine that includes a device that follows the movement of the lower truck device.

2 さらに前記上部台車装置に対し前記設置装置
を移動する装置を含む請求の範囲第1項記載の載
置機械。
2. The mounting machine according to claim 1, further comprising a device for moving the installation device with respect to the upper truck device.

3 前記設置装置を移動する前記装置は前記設置
装置を前記上部台車装置の面に向つておよびそこ
から離れる方向に移動するため前記下部台車装置
に連結された装置を含む請求の範囲第2項記載の
載置機械。
3. The device for moving the installation device includes a device coupled to the lower truck device for moving the installation device toward and away from the plane of the upper truck device. mounting machine.

4 前記設置装置を移動する前記装置は前記下部
台車装置に対し前記設置装置を回転するように移
動する装置を含む請求の範囲第2項記載の載置機
械。
4. The mounting machine according to claim 2, wherein the device for moving the installation device includes a device for rotationally moving the installation device with respect to the lower truck device.

5 さらに前記上部台車装置に対し前記供給装置
を回転するように移動する装置と、前記設置装置
の回転運動に前記供給装置の回転運動を追従させ
る装置を含む請求の範囲第4項記載の載置機械。
5. The mounting according to claim 4, further comprising a device for rotationally moving the feeding device with respect to the upper cart device, and a device for causing the rotational movement of the feeding device to follow the rotational movement of the installation device. machine.

6 さらに前記上部台車装置に対し前記供給装置
を移動する装置と、前記設置装置の運動に対し前
記供給装置の運動を追従させる装置を含む請求の
範囲第2項記載の載置機械。
6. The mounting machine according to claim 2, further comprising a device for moving the feeding device with respect to the upper truck device, and a device for causing the movement of the feeding device to follow the movement of the installation device.

7 前記設置装置を移動する前記装置は前記設置
装置を前記上部台車装置の面に向つておよびその
面から離れるように移動するため前記上部台車装
置および前記下部台車装置に連結された装置を含
む請求の範囲第2項記載の載置機械。
7. The device for moving the installation device includes a device coupled to the upper truck device and the lower truck device for moving the installation device toward and away from the surface of the upper truck device. The mounting machine described in item 2 of the scope.

8 前記上部台車装置に連結された前記装置は相
対移動を許容するため前記下部台車装置にゆるく
連結されている請求の範囲第7項記載の載置機
械。
8. The mounting machine of claim 7, wherein the device connected to the upper truck device is loosely connected to the lower truck device to allow relative movement.

9 さらに前記上部台車装置に対し前記供給装置
を移動する装置を含む請求の範囲第1項記載の載
置機械。
9. The mounting machine according to claim 1, further comprising a device for moving the feeding device with respect to the upper cart device.

10 前記供給装置を移動する前記装置は前記上
部台車装置に対し回転するように前記供給装置を
移動する装置を含む請求の範囲第9項記載の載置
機械。
10. The mounting machine according to claim 9, wherein the device for moving the feeding device includes a device for moving the feeding device in a rotational manner relative to the upper truck device.

11 前記追従させる装置は前記上部および下部
台車装置に連結された変換器装置を含み、それに
より相対移動を感知して前記相対移動に応答して
出力信号を発生し、前記上部台車装置を移動する
ため前記装置を制御する請求の範囲第1項記載の
載置機械。
11 the tracking device includes a transducer device coupled to the upper and lower truck devices to sense relative movement and generate an output signal in response to the relative movement to move the upper truck device; 2. The mounting machine according to claim 1, wherein said device is controlled for the purpose of controlling said device.

12 さらにコントローラ装置を含む請求の範囲
第1項記載の載置機械。
12. The mounting machine according to claim 1, further comprising a controller device.

技術分野 本発明は複合構造の製造に適合する機械の分野
に関し、とくに樹脂および/または繊維材料を載
置するのに適した自動機械に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of machines suitable for the production of composite structures, in particular to automatic machines suitable for depositing resin and/or fiber materials.

背景技術 労働コストが急速に上昇し且つ工場での作業に
益々無関心になるこの時代では製造プロセスを自
動化することが必要になる。比較的新しい製造プ
ロセスの一つでは積層構造または網状構造を形成
するため、湿性の樹脂で被覆された乾燥繊維また
は予含浸繊維テープの形式の複合材料を利用す
る。このような構造は「中空の積層物の製造方
法」に関する米国特許第3962393号および「充填
樹脂被覆テープ」に関する米国特許第4284679号
に例示されている。これらの構造は概してガラス
繊維、グラフアイトまたはホウ素フイラメントお
よび有機樹脂のような繊維材料または予含浸テー
プをマンドル上に置き、次いでそれを熱および圧
力の負荷により硬化することによつて形成され
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION In this era of rapidly rising labor costs and increasingly indifferent factory operations, it becomes necessary to automate manufacturing processes. One relatively new manufacturing process utilizes composite materials in the form of dry fibers or pre-impregnated fiber tapes coated with a wet resin to form laminate or network structures. Such constructions are exemplified in US Pat. No. 3,962,393 for ``Method of Making Hollow Laminate'' and US Pat. No. 4,284,679 for ``Filled Resin Coated Tape.'' These structures are generally formed by placing fibrous materials such as glass fibers, graphite or boron filaments and organic resins or pre-impregnated tapes on a mandle and then curing them by applying heat and pressure.

効率のよい自動化された載置プロセスを持つた
めには、材料を置くヘツドが材料が設置されるべ
き表面上を急速に且つ正確に移動することが必要
である。従来技術の機械で典型的に用いられたテ
ープ設置ヘツドはChitwood、他に付与された米
国特許第3574040号およびKarlson、他の付与さ
れた米国特許第3775219号に示されている。これ
らの機械では、テープ設置ヘツドはテープを置く
ための機構を支持するのみでなく、テープのスプ
ールを保持し且つテープをテープ設置ヘツドに配
置するための機構も支持している。そのためテー
プ設置ヘツドは必然的に形状が大きく且つ重量の
重いものとなり、且つそれらの重量と慣性により
急速且つ正確に操作するのが困難である。
In order to have an efficient automated placement process, it is necessary that the material placement head move quickly and accurately over the surface on which the material is to be placed. Tape placement heads typically used in prior art machines are shown in U.S. Pat. No. 3,574,040 to Chitwood et al. and U.S. Pat. No. 3,775,219 to Karlson, et al. In these machines, the tape placement head not only supports a mechanism for placing the tape, but also supports a mechanism for holding the spool of tape and placing the tape in the tape placement head. Tape placement heads are therefore necessarily large in size and heavy, and their weight and inertia make them difficult to manipulate quickly and accurately.

従つて、本発明の包括的な目的は積層および網
状構造を製造するめの改良された自動載置機械を
提供することである。
Accordingly, it is a general object of the present invention to provide an improved automatic placement machine for producing laminate and network structures.

本発明の他の目的は複合材料を急速且つ正確に
載置し得る改良された載置機械を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide an improved placing machine capable of placing composite materials quickly and accurately.

本発明のさらに他の目的は設置ヘツドの形状お
よび重量を最小にした改良型の載置機械を提供す
ることである。
Still another object of the present invention is to provide an improved placement machine that minimizes the configuration and weight of the placement head.

本発明のさらに別の目的は設置ヘツドが急速且
つ正確に操作され得る改良型の載置機械を提供す
ることである。
Yet another object of the invention is to provide an improved placement machine in which the placement head can be operated quickly and accurately.

発明の開示 複合構造を製造するための改良された載置機械
が提供される。載置機械は材料搬送システムを支
持する上部台車と設置ヘツドを支持する下部台車
を含む。上部および下部台車はそれぞれ材料搬送
システムおよび設置ヘツドの位置づけを可能にす
るため選択された数の移動の自由度を有する。上
部および下部台車の運動を制御し且つそれらの台
車を移動する装置が備えられる。材料搬送システ
ムが設置ヘツドに材料を配置するのを可能にする
ため、上部台車の移動は下部台車の移動に従属さ
せられる。材料搬送システムおよび設置ヘツドは
余分の自由度を与えるため回転することもでき、
材料搬送システムの回転も設置ヘツドの回転に従
属させられる。設置ヘツドはまた作業面に独立に
移動することもできる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An improved mounting machine for manufacturing composite structures is provided. The loading machine includes an upper truck that supports the material transport system and a lower truck that supports the installation head. The upper and lower carriages each have a selected number of degrees of freedom of movement to allow positioning of the material transport system and installation head. Apparatus is provided for controlling the movement of and moving the upper and lower trucks. The movement of the upper carriage is subordinated to the movement of the lower carriage to enable the material transport system to place the material on the installation head. The material transport system and installation head can also be rotated to provide extra degrees of freedom.
The rotation of the material transport system is also made dependent on the rotation of the installation head. The installation head can also be moved independently onto the work surface.

その機構および作業方法についての本発明の特
徴であると信じられる新規な特徴は、その他の目
的および利益と共に、本発明の現時点での好適な
実施例が例として示されている添付図面に関する
次の記載から一層よく理解されるであろう。しか
し、明白に理解されたいことは、図示の例示し且
つ記述を目的としたものであつて、本発明の範囲
を定めるものとしての意向ではないことである。
The novel features believed to be characteristic of the invention as to its mechanism and method of operation, together with other objects and advantages, are set forth below with reference to the accompanying drawings in which presently preferred embodiments of the invention are shown by way of example. It will be better understood from the description. However, it should be clearly understood that it is for illustrative and descriptive purposes and is not intended as delimiting the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の斜視図、第2図は材料搬送シ
ステムおよびテープ設置ヘツドが90度回転された
第1図の線2−2に沿つて取つた本発明の断面
図、第3図は第2図の線3−3に沿つて取つた本
発明の平面図、第4図は第1図の線4−4に沿つ
て取つた本発明の拡大断面図、第5図は第2図の
線5−5に沿つて取つた本発明の断面図である。
1 is a perspective view of the invention; FIG. 2 is a cross-sectional view of the invention taken along line 2--2 of FIG. 1 with the material transport system and tape placement head rotated 90 degrees; and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the invention taken along line 4--4 of FIG. 1; FIG. 5 is a plan view of the invention taken along line 3--3 of FIG. 5 is a cross-sectional view of the invention taken along line 5-5 of FIG.

発明を実施するための最良の形態 第1図に関しては、そこには本発明の好適な実
施例の自動載置機械10の斜視図が示されてい
る。この載置機械10は材料搬送システム14が
連結される上部台車12を有する。上部台車12
はまた第2図および第3図に示すように、ローラ
18によつて一対のレール16に設置され且つモ
ータ20によつてレール16に沿つてY方向に駆
動される。そのモータ20は上部台車12に連結
されたウオームスクリユー駆動ナツト24を介し
てウオームスクリユー駆動軸22を回転する。レ
ール16はビーム26上に設けられ、そのビーム
はローラ30によりビーム28の上に載せられて
いる。ビーム26の下側に取付けられたモータ3
2は歯車34を駆動し、歯車34はビーム28の
歯の付いた下面36に係合し、そして上部台車1
2をX方向に駆動する。ビーム28は支持構造3
8に連結され、その支持構造はビーム28および
上部台車12を選択された距離だけ作業ベツトま
たは載置工具40の上方に支持する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, there is shown a perspective view of an automatic placement machine 10 of a preferred embodiment of the invention. This loading machine 10 has an upper carriage 12 to which a material transport system 14 is connected. Upper trolley 12
2 and 3, is mounted on the pair of rails 16 by rollers 18 and driven along the rails 16 in the Y direction by a motor 20. As shown in FIGS. The motor 20 rotates a worm screw drive shaft 22 via a worm screw drive nut 24 connected to the upper truck 12. A rail 16 is mounted on a beam 26, which is rested on a beam 28 by rollers 30. Motor 3 attached to the underside of the beam 26
2 drives a gear 34 which engages the toothed underside 36 of the beam 28 and which drives the upper carriage 1
2 in the X direction. The beam 28 is the support structure 3
8, the support structure supports the beam 28 and the upper carriage 12 a selected distance above the work bed or mounting tool 40.

載置機械10はさらにビーム42を有し、第5
図に示すように、テープ設置ヘツド46がXおよ
びY方向に駆動され得るように、テープ設置ヘツ
ド46のための下部台車44がビーム42に連結
される。下部台車44はブラケツト51、軸53
および軸55からなる支持体47を介してビーム
4に連結される。支持体47はローラ軸受49に
よつて支持された巻線48に取付けられ、その巻
線は線形誘導モータ50の可動コイル(ロータ)
を形成する。ビーム42は線形誘導モータ50の
ステータを形成する導性および非導性の区域の表
面パターン52を有する。そのような線形誘導モ
ータ50はカリフオルニア州のサンタクララのX
−ynetics社によつて市販され且つその作動原理
はSawy−erに付与された米国特許第27436号に記
載されている。線形誘導モータ50は下部台車4
4をY方向に急速且つ正確に移動させる。ビーム
42はビーム56により空気軸受上に支持される
巻線54に連結され、ビーム56は導性および非
導性区域の表面パターン58を有する。上記のよ
うに、巻線54および表面パターン58を備えた
ビーム56は線形誘導モータ60のロータおよび
ステータを形成し、そのモータ60はビーム42
および下部台車44をX方向に急速且つ正確に移
動させる。ビーム56は支持構造62に連結さ
れ、その支持構造はビーム56および下部台車4
4を選択された距離だけ載置工具40の上方に支
持する。
The mounting machine 10 further has a beam 42, a fifth
As shown, a lower carriage 44 for the tape installation head 46 is coupled to the beam 42 so that the tape installation head 46 can be driven in the X and Y directions. The lower truck 44 has a bracket 51 and a shaft 53.
It is connected to the beam 4 via a support body 47 consisting of a shaft 55 and a shaft 55. The support 47 is attached to a winding 48 supported by roller bearings 49, which winding is connected to the moving coil (rotor) of a linear induction motor 50.
form. Beam 42 has a surface pattern 52 of conducting and non-conducting areas forming the stator of linear induction motor 50 . Such a linear induction motor 50 is manufactured by X.
-ynetics and its operating principle is described in U.S. Pat. No. 27,436 to Sawy-er. The linear induction motor 50 is connected to the lower truck 4
4 in the Y direction quickly and accurately. Beam 42 is connected to a winding 54 supported on air bearings by beam 56, which has a surface pattern 58 of conducting and non-conducting areas. As mentioned above, beam 56 with windings 54 and surface pattern 58 form the rotor and stator of a linear induction motor 60, which motor 60 is connected to beam 42.
and move the lower truck 44 rapidly and accurately in the X direction. The beam 56 is connected to a support structure 62 that connects the beam 56 and the lower truck 4.
4 is supported above the mounting tool 40 by a selected distance.

設置ヘツド46はまたZ方向に且つZ軸のまわ
りに角度θを駆動されるようになつている。第4
図および第5図に関し説明すると、設置工具46
は下部台車44の孔を貫通する部材66によつて
円形の板64に連結される。円形の板64は下部
台車44に連結された溝付ローラ68によつて支
持され且つモータ72によつて駆動されるリング
歯車70を有する。従つて、モータ72は設置ヘ
ツド46をZ軸のまわりに駆動する作用をする。
下部台車44はビーム42に連結されると共に、
ブラケツト74によつて支持され、ブラケツト7
4は上部台車12、ウオームスクリユー駆動軸7
6およびウオームスクリユー駆動ナツト78に接
続され、その駆動軸76はモータ80によつて駆
動されて設置ヘツド46をZ方向に駆動し且つ設
置ヘツド46にZ方向の力を負荷し、以下に説明
するように載置工具40の上に置かれているテー
プに対し圧力を加える。
Placement head 46 is also adapted to be driven in the Z direction and through an angle θ about the Z axis. Fourth
With reference to FIG. 5 and FIG. 5, the installation tool 46
is connected to the circular plate 64 by a member 66 passing through a hole in the lower carriage 44. The circular plate 64 has a ring gear 70 supported by a grooved roller 68 connected to the lower carriage 44 and driven by a motor 72 . Motor 72 therefore serves to drive installation head 46 about the Z-axis.
The lower truck 44 is connected to the beam 42, and
supported by a bracket 74;
4 is an upper truck 12 and a worm screw drive shaft 7
6 and a worm screw drive nut 78, the drive shaft 76 being driven by a motor 80 to drive the installation head 46 in the Z direction and to apply a force in the Z direction to the installation head 46 as described below. Apply pressure to the tape placed on the mounting tool 40 so as to

材料搬送システム14はまたZ軸のまわりに角
度θを駆動されるようになつている。材料搬送シ
ステム14は円形の貫通孔84を有する板82に
設置される。中空の円筒部材86は孔84の周囲
において板82に接続され且つそこに取付けられ
た円形板88を有し、その円形板は溝付ローラ9
0によつて支持され、溝付ローラ90は順次、上
部台車12によつて支持される。部材86はその
下方の縁に取付けられたリング歯車92を有し、
該歯車92はモータ94により減速ギヤ95およ
びピニオン97を介して駆動される。従つてモー
タ94は板82および材料搬送システム14をZ
軸のまわりに駆動する作用をする。
Material transport system 14 is also adapted to be driven through an angle θ about the Z-axis. The material transport system 14 is installed in a plate 82 having circular through holes 84 . A hollow cylindrical member 86 is connected around the hole 84 to the plate 82 and has a circular plate 88 attached thereto, which circular plate has a grooved roller 9 .
0, and the grooved roller 90 is in turn supported by the upper carriage 12. Member 86 has a ring gear 92 attached to its lower edge;
The gear 92 is driven by a motor 94 via a reduction gear 95 and a pinion 97. Motor 94 therefore moves plate 82 and material transport system 14 to Z.
It acts to drive around the axis.

設置ヘツド46は主ローラ96と2次ローラ9
8を有し、テープ100はそれらのローラを通
り、載置工具40の表面に対する主ローラ96の
ころがり作用によつて載置工具40の表面上に置
かれる。2次ローラ98は歯車駆動部(図示せ
ず)によつて主ローラ96に連結される。テープ
100はガイド102により、且つローラ10
6,108により案内され、チエーンドライブ1
09により主ローラ96に連結される。紙の裏打
材110はローラ106と108の間を通ること
によつて取外され、ローラ112の上を通過し、
スリツプクラツチモータ116によつて駆動され
るスプール114に巻かれる。ローラ106,1
08は紙の裏打材110を引くことによつてテー
プ100を下方に引く作用を補助する作用をす
る。所望時にテープ100を切断するため、ソレ
ノイド105によつて作動するテープカツター1
04が備えられている。
The installation head 46 has a main roller 96 and a secondary roller 9.
8, the tape 100 passes through these rollers and is placed on the surface of the mounting tool 40 by the rolling action of the main roller 96 against the surface of the mounting tool 40. Secondary roller 98 is coupled to primary roller 96 by a gear drive (not shown). The tape 100 is guided by a guide 102 and by a roller 10.
6,108, chain drive 1
09 is connected to the main roller 96. Paper backing 110 is removed by passing between rollers 106 and 108 and passing over roller 112;
It is wound onto a spool 114 which is driven by a slip clutch motor 116. Roller 106,1
08 serves to assist in pulling the tape 100 downward by pulling the paper backing material 110. A tape cutter 1 operated by a solenoid 105 to cut the tape 100 when desired.
04 is provided.

材料搬送システム14は第1図に詳細に示す。
テープ100(裏打材110を含む)はスプール
118に貯えられ、且つローラ120を通り、ロ
ーラ122と124の間を経て、揺動アーム12
8によつて支持されたローラ126を通過し、ロ
ーラ130を越えてガイド102の中に下降す
る。そのガイド102はガイドサポート107に
より、その下端において下部台車44に連結され
る。スプール118は支柱132に支持され且つ
ローラ120,122,126,130および揺
動アーム128は構造物134に支持され、構造
物134と支柱132は板82の上に支持され
る。構造物134に取付けられたブラケツト13
6はガイド102を柔軟に支持するので、ガイド
102は下部台車44のZ方向の運動に応じてZ
方向に移動し得る。作動時にテープ100は主ロ
ーラ96によりガイド102を通して下方に引か
れると、揺動アーム128はローラ124および
130に向つて引き上げられる。揺動アーム12
8が選択された高さに達すると、構造物134に
取付けられたマイクロスイツチ138に接触し、
ローラ124を駆動するモータ99を作動してテ
ープ100をスプール118から引出す。テープ
100が主ローラ96によつて引かれるより速く
スプール118から引き出されるので、揺動アー
ム128はブラケツト136に取付けられたマイ
クロスイツチ140に接触するまで下降し、ロー
ラ駆動用モータ99を消勢する。次いで揺動アー
ム128はテープ100に対する主ローラ96の
引く作用によつて再び引き上げられる。このプロ
セスにより、主ローラ96の停止および始動に拘
らずテープ100は一定の張力に保たれる。
Material transport system 14 is shown in detail in FIG.
Tape 100 (including backing material 110) is stored on spool 118 and passes through rollers 120, between rollers 122 and 124, and then onto swing arm 12.
8 and descends into the guide 102 over the roller 130. The guide 102 is connected to the lower carriage 44 at its lower end by a guide support 107. Spool 118 is supported on post 132 and rollers 120, 122, 126, 130 and swing arm 128 are supported on structure 134, which is supported on plate 82. Bracket 13 attached to structure 134
6 supports the guide 102 flexibly, so that the guide 102 moves in the Z direction in response to the movement of the lower truck 44 in the Z direction.
can move in the direction. In operation, as tape 100 is pulled downwardly through guide 102 by main roller 96, swinging arm 128 is pulled up toward rollers 124 and 130. Swing arm 12
8 reaches a selected height, it contacts a microswitch 138 attached to the structure 134;
Motor 99, which drives roller 124, is activated to pull tape 100 from spool 118. As the tape 100 is pulled off the spool 118 faster than it is pulled by the main roller 96, the swinging arm 128 lowers until it contacts a microswitch 140 mounted on the bracket 136, deenergizing the roller drive motor 99. . The swinging arm 128 is then pulled up again by the pulling action of the main roller 96 on the tape 100. This process maintains tape 100 at constant tension regardless of whether main roller 96 is stopped or started.

作動中、モータ20,32,50および60に
動力が供給され、上部台車12および下部台車4
4を移動し、従つて材料搬送システム14および
設置ヘツド46を、テープ100が載置工具40
に置かれる所定位置に移動する。モータ32およ
び20への動力の負荷を制御するためそれぞれ変
換器142と144が備えられているので、上部
台車12は下部台車44の移動に追従させられ
る。変換器142はビーム42に取付けられたシ
リンダ142aとそのシリンダaの中に挿入され
たロツド142bからなり、ロツド142bは部
材142cによつて上部台車12の支持用のビー
ム26に取付けられる。X方向における下部台車
44の移動が上部台車12の同様な移動を伴なわ
ないと、シリンダ142aとロツド142bの相
対運動を起し、それにより出力信号を発生してモ
ータ32を作動させる。同様に変換器144はモ
ータ50の巻線48に取付けられたシリンダ14
4aと、シリンダ144aに挿入され且つ上部台
車12に取付けられた部材144cに対しばね負
荷されるロツド144bから成つている。Y方向
における下部台車44の移動が上部台車12の同
様な移動を伴なわないと、シリンダ144aとロ
ツド144bの間で相対運動を起し、それにより
出力信号を発生してモータ20を作動させる。設
置ヘツド46が所定位置に在ると、モータ72と
94が同時に作動され、設置ヘツド46と材料搬
送システム14を適当な方向に回動する。モータ
72と94の歯車系は、材料搬送システム14を
支持する板82の回転が設置ヘツド46を支持す
る板64の回転と同時に行なわれるように設計さ
れている。
In operation, motors 20, 32, 50, and 60 are powered to drive upper truck 12 and lower truck 4.
4 and thus the material transport system 14 and the placement head 46, the tape 100 moves the placement tool 40.
Move it into place. Transducers 142 and 144 are provided to control the power loading to motors 32 and 20, respectively, so that upper truck 12 follows the movement of lower truck 44. The transducer 142 consists of a cylinder 142a attached to a beam 42 and a rod 142b inserted into the cylinder a, the rod 142b being attached to the supporting beam 26 of the upper carriage 12 by a member 142c. Movement of lower truck 44 in the X direction, without a similar movement of upper truck 12, causes relative movement of cylinder 142a and rod 142b, thereby generating an output signal and activating motor 32. Similarly, transducer 144 is connected to cylinder 14 attached to winding 48 of motor 50.
4a and a rod 144b inserted into the cylinder 144a and spring loaded against a member 144c attached to the upper carriage 12. Movement of lower truck 44 in the Y direction, without a similar movement of upper truck 12, causes relative movement between cylinder 144a and rod 144b, thereby generating an output signal and activating motor 20. Once the installation head 46 is in place, motors 72 and 94 are activated simultaneously to rotate the installation head 46 and material transport system 14 in the appropriate direction. The gear system of motors 72 and 94 is designed so that rotation of plate 82 supporting material transport system 14 is simultaneous with rotation of plate 64 supporting installation head 46.

モータ80の作動により設置ヘツド46は載置
工具40の表面に下降され且つ載置工具40の表
面に対しテープ100を押圧するため選択された
大きさの力がZ方向に負荷される。次いでコント
ローラ145によつて上記モータおよびモータ9
9と116に選択的に動力が負荷され、載置工具
40の表面上の選択されたパターンにテープ10
0が置かれ得る。ウオームスクリユー駆動ナツト
78は下部台車44の孔77内で板79の間にゆ
るく設置されるので、下部台車44に追従する上
部台車12は設置ヘツド46がテープ100を正
確に載置するのを可能にするため、下部台車44
の運動に要求されるものと同じ正確さで下部台車
44に追従する必要はない。設置されるテープ1
00を多層にするのを可能にするためZ方向にお
ける設置ヘツド46の高さは制御され、且つZ方
向の圧力は制御されて、網状構造を作るためテー
プ100が多数の通過において交差する際に米国
特許第4284679号に記載された合成樹脂の層が適
切に流れるのを可能にしている。、もしZ方向に
おける圧力が小さくまたは要求されないならば、
上記のZ方向の駆動システムは第5図中に想像線
で示すモータ146で置き換えることもでき、そ
のモータ146がウオームスクリユー駆動軸(軸
53の代り)およびウオームスクリユー駆動ナツ
ト(軸受55の代り)を駆動する。
Operation of motor 80 lowers installation head 46 onto the surface of placement tool 40 and applies a selected amount of force in the Z direction to press tape 100 against the surface of placement tool 40. Then, the controller 145 controls the motor and the motor 9.
9 and 116 are selectively powered to apply tape 10 in a selected pattern on the surface of mounting tool 40.
0 may be placed. The worm screw drive nut 78 is loosely installed between the plates 79 within the hole 77 of the lower truck 44 so that the upper truck 12 following the lower truck 44 can ensure that the installation head 46 accurately places the tape 100. In order to make it possible, the lower trolley 44
It is not necessary to follow the lower carriage 44 with the same precision as is required for the movement of . Tape 1 to be installed
The height of the installation head 46 in the Z direction is controlled to allow multi-layering of the tape 100, and the pressure in the Z direction is controlled as the tape 100 intersects in multiple passes to create a network structure. The synthetic resin layer described in US Pat. No. 4,284,679 allows for proper flow. , if the pressure in the Z direction is small or not required,
The Z-direction drive system described above can also be replaced by a motor 146, shown in phantom in FIG. instead).

自動載置機械について述べてきたが、ここでは
重くて大きな材料搬送システムは設置ヘツドから
外されている。最小の形状と重量を有する設置ヘ
ツドは急速且つ正確に位置づけ且つ駆動するシス
テムによつて支持され、設置ヘツドの運動に追従
する別の駆動システムによつて支持される材料搬
送システムによつて材料が供給される。この記載
により、当業者によつて多数の変形および発想が
なされ得ることは明らかである。従つて、本発明
は請求の範囲およびその精神によつてのみ限定さ
れるものと理解されたい。
We have been talking about automatic loading machines, where the heavy and bulky material transport system is removed from the loading head. The placing head with minimal shape and weight is supported by a rapid and precise positioning and driving system, and the material is transported by a material transport system supported by another drive system that follows the movement of the placing head. Supplied. It is clear that many variations and ideas can be made by those skilled in the art from this description. It is therefore intended that the invention be limited only by the scope and spirit of the claims.

産業上の利用可能性 この自動載置機械は積置または網状の複合構造
の製造に適切に用いられる。
Industrial Applicability This automatic placing machine is suitably used for the production of stacked or reticulated composite structures.

JP50218483A 1982-05-27 1983-05-18 automatic placement machine Granted JPS59500957A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US382497 1982-05-27
PCT/US1983/000775 WO1983004223A1 (en) 1982-05-27 1983-05-18 Automated lay-up machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59500957A JPS59500957A (en) 1984-05-31
JPS6213916B2 true JPS6213916B2 (en) 1987-03-30

Family

ID=22175160

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JP50218483A Granted JPS59500957A (en) 1982-05-27 1983-05-18 automatic placement machine

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JPS59500957A (en) 1984-05-31

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