JPS62140977A - 繊維設置装置 - Google Patents

繊維設置装置

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JPS62140977A
JPS62140977A JP61293337A JP29333786A JPS62140977A JP S62140977 A JPS62140977 A JP S62140977A JP 61293337 A JP61293337 A JP 61293337A JP 29333786 A JP29333786 A JP 29333786A JP S62140977 A JPS62140977 A JP S62140977A
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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】 〔発明が属する技術分野〕 本発明は、繊維敷設装置に関し、特にフィラメント即ち
識別が繊維クリール組立体から回転する形成材まで延長
されるフィラメント・ワインディング装置に関する。
（従来の技術） フィラメント・ワインディング装置の典型的な使用法は
、圧力容器、ロケットのケーシング等のための補強した
円筒状の定形物を形成することである。
ある従来技術の組立体は、繊維支持構造物が垂直方向に
駆動される横送り台、即ち工作物の支持のため用いられ
る水平方向の回転するマンドレルに対するオーバーヘッ
ドを使用する構造体を使用し、またそれぞれが共通の送
出し口を通された複数本の繊維か巻かれたスプールから
なる対応する繊維クリール組立体が横送り台と共に頭上
に支持される。他の形式の従来技術の組立体は、旋盤に
おける裁断具と丁度同じ方法で回転する加工マンドレル
の半径方向に送りを生じる水平方向に運動可能な横送り
台を使用している。水平方向に運動する形式の機械はま
た、繊維を送出し口に送るため高架式クリール組立体か
設けられている。
本出願人の発明が目的とするのは水平方向型装置であフ
て、従来技術の高架式クリール組立体において固有の問
題は斬新な装置設計にょフて軽減されている。
（問題を解決する手段） 従って、本発明の目的は、繊維送出し口を支持する水平
に連動する横送り台を備えおり、クリール組立体か支持
要員から容易に接近できる機械構造の提供にある。
本発明の別の目的は、機械の多数の運動軸心を有する繊
維設置装置であって、繊維を凸状、凹状もしくは平坦な
面上に設置することができる装置の提供にある。
本発明は、基部における工作定形物の保持装置が略々水
平な軸心に沿って工作物を支持する基部（共通の床面構
造を含む）を使用する繊維設置装置において実施された
状態で示される。一実施態様においては、工作物は水平
軸心の周囲に回転することができる。改善された繊維供
給組立体は、水平軸心に対して平行状態にありかつ１対
の直立部即ち支持柱体上に両端部で支持され、この柱体
は更に基部上に支持されている。キャリアが支持梁材か
ら懸垂し、前記水平軸心と平行な第１の方向に支持路装
置に７０って運動可能であり、また横送り台組立体は前
記第１の方向に対し直角をなす第２の方向に送り路装置
によりこれと平行に運動自在に支持されている。繊維ク
リール組立体は、横送り台組立体に対して固定されこれ
から下垂しており、また繊維送出し装置は、キャリ・ン
ジおよび横送り台が運動中、繊維を繊維クリール組立体
から定形工作物まで案内するため横送り台組立体上に位
置される。
更に別の実施例においては、前記繊維送出し装置は、繊
維を空間内の種々の方位軸心を通るように案内すること
ができる多重軸心可動ロボット手首装置を含み、これに
より繊維は凸状、凹状あるいは平坦な面上に設置するこ
とができる。
〔実施例〕
第１図においては、床に取付けられた工作物保持機構２
００を備えた繊維設置装置１００が示されている。床２
０１は、工作物保持機構２００と繊維設置組立体３００
に対する共通の基盤として作用する。
これにおいては、構造はモジュール型が選択されるが、
ある事例においては工作物保持機構２００および繊維設
置組立体３００を単一の基部構造例えば鋳造物または溶
接体上に構成できることが判るであろう。工作物保持機
構２００については詳細を尽くさないが、これは複数の
定形工作物１１ａ、ｌｌｂを保持して回転させることか
できる動力源（単数または複数）を有する従来技術の複
数の装置のいずれでもよいためである。本例においては
、工作物が回転される場合には、装置１００は「フィラ
メント・ワインデインク装置」と呼ばれることが判るで
あろう。しかし、当業者には、この装置１００について
の以降の記述から、これが種々の面、例えば凹状、凸状
および平坦な面上に繊維の設置を行なうものであること
が明らかであろう。
定形工作物１１ａ　、　ｌｌｂは図面と直角に長形を呈
し、その共通の軸心１２が定形工作物１１ａ、ｊｌｂの
装填および取外しを助けるため水平（Ｘ　＠ｈ　）方向
である。
繊維設置組立体３００は、二股状として断面で示された
高架の水平支持梁３０１を含むが、当業者にはこの梁３
０１が中空の箱状のものあるいは中実でもよいこと、ま
た支持装置としても依然機能することが理解できよう。
支持梁３０１は、更に、床１０上に取付けられた端部支
持柱体３０４　、３０５によって両端部３０２．３０３
　　（第２図参照）で支持されている。第１図の断面図
は、支持梁３０１の前後の面３０６　、３０７がこれに
取付けられた平行な丸棒３０８を有することを示してい
る。この棒３０８は更に、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ　Ｂｅａｒ
ｉｎｇ社により商標ｒ　ＲＯＵＮＤＷＡＹＪベアリング
の下で製造されるものの如き開放型ボール・ブッシング
３０９を支持している。このベアリング３０９は、吊下
げられた即ち支持梁３０１の下方に延びてこれによりこ
の梁から下垂するキャリッジ４００に対してボルト止め
されたブラケット３１０に支持されている。このキャリ
ッジ４００には後部に伝達箱４０１．駆動モータ４０２
およびビニオン（図示せず）が設けられて、キャリッジ
４００を支持梁３Ｑｔの長手方向下方で「Ｘ軸方向」に
推進する。
キャリッジ４００は、長い中空のハウシング５０＋を有
しかつこれまたＴｈｏｍｐｓｏｎ社から入手可能の循環
型転かつローラ・ベアリング５０３に支持された矩形状
の走行路装置５０２上に支持された横送り台５００を支
持している。この横送り台５００は、定形加工物保持機
構２００の水平なＸ方向軸に対して９０°の角度で運動
するよう指向されている。支持梁３０１に対して直角に
横送り台５００を推進させるため駆動モータ５０４およ
びボールねじ５０５が設けられている。横送り台ハウジ
ング５０１は繊維クリール組立体６００をその最も下の
面上に支持して、繊維装置の完全な状態の維持および（
または）組立体６００の再装填の目的のため、繊維スプ
ール即ちクリール６０１が機械の保守要員により容易に
・接近できるようにする。繊維クリール６００は、支持
梁３０１に対して平行なりリール組立体６００の両側か
ら外方へ延長する水平軸６０２の周囲で回転可能である
。動力を備えたクリール軸６０２はベアリング６０３で
保持され、ある予め定めた量の繊維の張力で繊維１３即
ちフィラメントをクリール６０１から引張ることができ
るようにトルクモータ６０４によって駆動され、また弛
みが生しると、複合テープ設置装置において使用される
ものと同じ方法で前記トルクモータ６０４はこの弛みを
吸収するため反転される。第２図の望ましい実施態様に
おいては、ロボット手首装置７００が横送り台ハゥジン
グ５０１の前面５０６上に支持されており、構造の詳細
は省略したがこの手首装置は本発明の譲受人である　Ｇ
ｉｎｃｉｎｎａＬｉ　Ｍｉｌａｃｒｏｎ社から購入する
ことかできる。この手首装置は米国特許第４，０６８，
５３６号に示されたものと略々同じであり、読者は構造
の詳細についてはこの米国特許を参照されたい。本発明
の理解のためには、端部作動板７０１即ち工具保持板が
手首装置７００から横送り台ハウシング５０１の後面５
０７まで延長する内部駆動装置および同心状チューブに
従って３方向軸に沿って運動し得、前記チューブは伝達
箱７０２を介して複数の駆動モータ７０３に対して結合
されることを知れば充分である。この駆動モータは、端
部作動板の操作のため同時に１つ、または２つ、または
３つの横断軸を駆動（「転動」）させる能力を有する。
端部作動板７０２は、繊維送出し装置８００を含む工作
パッケージを支持し、これにおいては複数本の繊維１３
がクリール組立体６００から案内ローラ組立体８０１を
経て最後に繊維送出し口８０２を通るように引張される
。更に、繊維送出し装置８００は、繊維１３を定形加工
物１１ａ、ｌｌｂに対して押圧することを助けるように
予め定めた回数任意に使用することができる締固めロー
ラ８０３を有する。繊維送出し装置の作用については、
第６図乃至第１１図に関して更に記述する。
第３図および第４図は、定形加工物１１ｃに対して垂直
状態に繊維送出し口８０２を運動させるため垂直即ち「
Ｙ軸」が確保される本発明の第２の変更例を示す。支持
梁３０１は再び二股状として示され、倒置した「Ｔ」字
と似たキャリッジ４０３がその間で最上部の面３１１ま
で延長する中央部のキャリッジ・ステム部分４０４を有
する。このキャリッジ・ステム部分は上部と下部の開放
型のボール・ブッシング４０５を有し、また丸棒４０６
がボールねし駆動部４０７によってキャリッジ４０３に
対して推進される垂直方向に延長するサドル装置９００
に対して固定されている。サドル装置９００の底部９０
１は、第１図に示される方法で横送り台装置５００を支
持するように作用する。
第５図の底面図は、繊維の側方に延長するクリール６０
１を備えたクリール組立体を示し、個々の繊維１３が案
内ローラ組立体ａＯｔを通り、最後にコーム装置８Ｑ４
を経て繊維送出し口８０２まで引張られる。
（′ａ維送出し装置） 第６図乃至第１１図は、繊維送出し装置８００に関し、
また第６図の部分断面図においては、この装置８００が
手首装置の端部作動板に対して取付けられた状態で示さ
れている。この端部作動板７０１は、横送り台５００の
中心の長手方向のＺ軸と一致する第１の斜めローラ軸心
７０２の周囲で回転可能である。手首装置７００もまた
横送り台装置のＺ軸心の周囲で回転可能であり、前記組
立体もまた水平のＺ軸に対する第１の軸心７０２の収束
点７０４を通る第２の斜め軸心７０３の周囲で回転可能
である。繊維送出し装置８００の側壁面８０５は、１対
のスプロケット８０７　、８０８を介して回転可能な扇
形歯車重０と噛合うピニオン８０９に対し駆動するトル
クモータ８０６を支持している。この扇形歯車８１０は
、駆動軸８１１を介して案内ローラ組立体８０１を回転
させるよう作用する。繊維は長短のＡｌ１合されたロー
ラ８１２　、８＋３を横切る方向に案内され、内部コー
ム装置８０４、再始動機構８３０を介し、繊維裁断装置
８３２を通って繊維送出し口８０２に至る。この繊維送
出し口８０２は通常装置８００における最後の要素であ
るが、第６図に示されるように、ある複合テープ設置装
置において用いられる方法と同様に、締固めローラ８０
３が繊維１３を設置面上に押圧するように作動させられ
る。この締固めローラ８０３は、繊維送出し装置８００
の壁面８０５　、８１６間に延長する枢着ビン８１５上
に支持される枢動板８１４上に支持されている。この板
８１４は、繊維送出し装置８００の側壁面８０５　、８
１６内に配置されたベアリング８１９における側方の短
軸８１８上にＵリンクで支持されたシリンダ８１７によ
って引込み位置と前進位置（実線で示す）との間に運動
させられる。第９図は、新たな繊維の設置が繊維の滑り
が最小限度となるように面に対する繊維の自由端部の固
定の確保を開始する時、締固めローラ８０３を回転させ
るモータ８２４に対しタイミング・プリー／ベルト装置
８２３を介して結合された出力軸８２２に対し歯車で噛
合うローラ軸８２１を備えた締固めローラ８０３に対す
るベアリング支持装置８２０を示している。
繊維裁断装置８３２および再始動機構８３０は、繊維中
の途切れた繊維の設置を自動的に制御するための手段を
提供する。第６図に引込み位置で示された裁断ナイフ８
３４は、繊維をアンビル８３６に押付けて裁断して最初
の自由端部を繊維送出し装置８００を更に前進させるこ
とにより面上に設置した状態のままにし、２番目の自由
端部を新たな繊維の設置を開始する。２番目の自由端部
から始める繊維の設置は、再始動機構８３０の使用によ
って開始する。繊維は、その２番目の自由端部の上方で
シリンダ８４２と８４４により生じるベルト・ローラ・
ハウジング８３８　、８４０の前進運動によって把持ベ
ルト８２５と８２６間で把持される。担持ベルト８２５
　、８２６は、第１１図においてベルト・ローラ・ハウ
ジング８３８　、８４０内で端面が見える。把持ベルト
８２５　、８２６は、モータ８４６によりその各ローラ
上を第６図に示されるブリーとベルトの駆動系を通って
前送される。このように、繊維の２番目の端部は締固め
ローラ８０３と面との間の噛合い点まで繊維送出し口８
０２を通って前送される。一旦新たな繊維の設置が開始
され、２番目自由端部がこの面に対して固定されると、
シリンダ８４２．８４４がベルト・ローラ・ハウジング
８３８　、８４０を引込めて、繊維を把持ベルト８２５
　、８２５の把持状態から解除して繊維の設置の継続を
許容する。
第１２図および第１３図の繊維供給組立体の別の実施態
様においては、横送り台３１２は２つの部材、即ち枢動
可能なハウジング３１２ｂを支持する直線運動が可能な
小滑子３１２ａからなっている。このハウジング３１２
ｂは、その最後部の端部付近で１対の短軸３１３を有し
、この担持運動は小滑子３１２ａ内の側方ベアリング３
１４で支持される。小滑子３１２ａの前部は、端部にお
いて小滑子のブラケット３１６および枢動ハウジング３
１Ｓｂに対してＵリンクで支持された直線作動装置３１
５（例えば、図示したボールねじおよびナツト装置）を
有する。この作動装置３１５を付勢することにより、垂
直方向の摺動路装置を設ける必要もなく、繊維送出し口
８０２の略々垂直方向の運動を達成することができる。
当業者には、枢動ハウジング３１２ｂが運動中繊維送出
し口８０２に生じる小さな水平方向の運動が装置の制御
部（図示せず）によって生じる小滑子の小さな運動によ
り補償し得ることが判るであろう。
また、当業者は、第３図および第４図に示されたＹｌｐ
Ｉｉ１方向の構成がない場合には、繊維送出し［１８０
２における運動の垂直成分が繊維１３を平坦な垂直面に
供給するため有効であることも判るであろう。
望ましい実施態様では３軸の転勤運動を有するロボット
手首装置７００を用いたが、他の更に簡単なロボット手
首部において種々の小さな運動を利用しあるいは見出す
ことかできる。例えば、繊維送出し口８０２は、垂直方
向の小さな運動しかしない手首によって操作することも
できる。ロボット手首部はまた、小さな不要な運動成分
、例えば枢動ハウジング３１２ｂの枢動運動から生じる
Ｚ軸の運動を補償するためにも利用することができる。
１つの望ましい実施態様およびいくつかの代替態様に関
して本発明を示したが、本発明を限定する意図はない。
むしろ、本発明は頭書の特許請求の範囲に該当する如き
このような全ての構造および変更例まで包含するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は繊維設置装置を示す断面側面図、第２図は第１
図の繊維供給支持装置の正面図、第３図は垂直方向の滑
子を備えた繊維設置装置を示す断面側面図、第４図は繊
維供給組立体の支持装置を示す正面図、第５図は第１図
の矢印５の方向に関するクリールおよび横送り台組立体
を示す底面図、第６図は繊維送出し組立体を示す拡大側
面図、第７図は繊維送出し組立体を示す正面図、第８図
は第７図の線８−８に関する繊維案内組立体を示す平面
図、第９図は第６図の線９−９に関する繊維送出し組立
体の締固めローラの断面図、第１Ｏ図は第６図の線１０
−１０に関する締固めローラの枢動シリンダの断面図、
第１１図は第６図の線＋１−１１に関する再始動機ｈｌ
ｊの断面図、第１２図は重置方向の連動を生しるため枢
動運動を用いる繊維・設置装置の断面側面図、および第
１３図は第１２図の滑子および枢動可能なハウジングの
正面断面図である。 １１ａ　、ｌｌｂ・・・加工物、Ｉ３・・・繊維、１０
０・・・繊維設置装置、２００・・・工作物保持機構、
２０１・・・床、゛（００・・・繊維設置組立体、３０
１・・・高架水平支持梁、：１０８、−１０６・・・丸
棒、３０９・・・ベアリング、３１０・・・ブラケット
、４００　、４０３・・・キャリッジ、４０１・・・伝
達箱、４０２・・・駆動モータ、４０４・・・キャリッ
ジ・ステム部、４０５・・・ボール・ブッシング、４０
７・・・ボールねし駆動部、５００・・・横送り台、５
０１−・・ハウジング、５０２・・・走行路装置、５０
３−・・ローラ・ベアリンク、５０４・・・駆動モータ
、５０５・・・ボールねし、６００・・・繊維クリール
組立体、６０１・・・クリール、６０２・・・クリール
軸、６０３・・・ベアリング、６０４・・・トルクモー
タ、７００・・・ロボット手首装置、７０１・・・端部
作動板、７０２・・・伝達箱、７０３・・・駆動モータ
、８００・・・繊維送出し装置、８０１・・・案内ロー
ラ組立体、８０２・・・繊維送出し口、８０３・・・締
固めローラ、８０・１・・・コーム装置、８０６・・・
トルクモータ、８０７．８０８・・・スプロケット、８
０９・・・ビニオン、８１０・・・扇形歯車、８１１・
・・駆動軸、８１２　、８１３・・・ローラ、８１４・
・・枢動板、８１５・・・枢着ピン、８１７・・・シリ
ンダ、８１８・・・短中山、８１９・・・ベアリング、
８２０・軸ベアリング支持装置、８２１・・・ローラ軸
、８２２・・・出力軸、８２３・・・タイミンク・プリ
ー／ベルト装置、８２４・・・モータ、８２５　、８２
６・・・把持ベルト、８３０・・・再始動機構、８３２
・・・繊維裁断装置、８３４・・・裁断ナイフ、８３６
・・・アンビル、８３８・・・ベルト・ローラ・ハウジ
ング、８４０・・・ベルト・ローラ・ハウジング、８４
２−・・シリンダ、８４４・・・シリンダ、８４６・・
・モータ、９００・・・サドル装置。 ＦＩＧ　８ ＦＩＧ　ＩＩ ＦＩＧ　１０ ＦＩＧ　＋３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基部と、該基部上にあって実質的に水平な軸心に沿
    って成形加工物を支持する成形加工物保持装置とを有す
    る繊維設置装置において、 前記水平軸心に対して平行に指向され、梁の両端部がそ
    の上に載置される長形の支持梁と、１対の支持柱体とを
    設け、該柱体が更に前記基部に支持され、 前記支持梁から下垂しかつ支持梁の経路に 沿って前記水平軸心に対し平行な第１の方向に運動自在
    なキャリッジと、 該キャリッジの経路により支持されかつ該経路上を前記
    第１の方向に対して直角の第２の方向に運動自在な横送
    り台組立体と、 該横送り台組立体に対して固定されかつこれから下垂す
    る繊維クリール組立体と、 前記横送り台組立体上に配置され、前記キャリッジと前
    記横送り台が運動中、前記繊維クリール組立体から前記
    成形加工物に向けて繊維を案内する繊維送出し装置とか
    らなる繊維供給装置組立体を設けることを特徴とする繊
    維設置装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の繊維設置装置において
    、前記繊維送出し装置が、工具支持板を備えた関節付き
    ロボット手首装置と、前記工具支持板を前記第１と第２
    の方向に対し相互に直角をなす第３の方向に運動させる
    装置とを含むことを特徴とする繊維設置装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の繊維設置装置において
    、前記成形加工物保持装置が、前記水平軸心の周囲に前
    記成形加工物を付勢する装置を含むことを特徴とする繊
    維設置装置。 ４、特許請求の範囲第２項記載の繊維設置装置において
    、前記成形加工物保持装置が、前記水平軸心の周囲に前
    記成形加工物を付勢する装置を含むことを特徴とする繊
    維設置装置。 ５、特許請求の範囲第１項記載の繊維設置装置において
    、前記横送り台組立体が、前記繊維送出し装置を支持す
    る前記成形加工物保持装置に接近した第１の端部と、繊
    維送出し装置付勢機構を支持する前記成形加工物保持装
    置に遠い第２の端部とを有することを特徴とする繊維設
    置装置。 ６、特許請求の範囲第２項記載の繊維設置装置において
    、前記横送り台組立体が、前記繊維送出し装置を支持す
    る前記成形加工物保持装置に接近した第１の端部と、繊
    維送出し装置付勢機構を支持する前記成形加工物保持装
    置に遠い第２の端部とを有することを特徴とする繊維設
    置装置。 ７、特許請求の範囲第１項記載の繊維設置装置において
    、前記横送り台が水平軸心上で共に支承された枢動可能
    なハウジングを有する小滑子からなり、前記繊維送出し
    装置が第３の垂直方向に運動するように前記枢動可能な
    ハウジング上に配置され、前記枢動可能なハウジングを
    枢動させる作動装置が設けられることを特徴とする繊維
    設置装置。 ８、特許請求の範囲第２項記載の繊維設置装置において
    、前記横送り台が水平軸心上で共に支承された枢動可能
    なハウジングを有する小滑子からなり、前記繊維送出し
    装置が第３の垂直方向に運動するように前記枢動可能な
    ハウジング上に配置され、前記枢動可能なハウジングを
    枢動させる作動装置が設けられることを特徴とする繊維
    設置装置。
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