KR102172601B1 - 필라멘트 와인딩 장치 - Google Patents

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모토히로 타니가와
타다시 우오즈미
테츠야 마츠우라
히로타카 와다
타츠히코 니시다
슈 이케자키
다이고로 나카무라
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무라다기카이가부시끼가이샤
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Abstract

보빈으로부터 인출된 섬유 다발을 라이너에 권취하는 권취 장치(2)와, 권취 장치(2)에 보빈 및 라이너를 반출입하는 반송로(51, 52)를 갖는 반송 장치(3)를 구비하는 필라멘트 와인딩 장치(1)에 있어서, 오퍼레이터의 안전의 확보와 권취 작업의 효율 향상을 양립한다. 그러기 위해서 오퍼레이터가 작업을 행하는 작업 영역(RA)과, 권취 장치(2)가 가동하는 가동 영역(RB)과, 작업 영역(RA)과 가동 영역(RB)의 사이의 버퍼 영역(RC)과, 이들 이외의 외부 영역으로 구분한다. 그리고 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)과 작업 영역(RA)의 경계와, 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)과 외부 영역의 경계에 제 1 고정 펜스(7)를 설치하고, 작업 영역(RA)과 버퍼 영역(RC)의 경계에 제 1 개폐부(84~87)를 설치하고, 버퍼 영역(RC)에 보빈 및 라이너를 저류한다.

Description

필라멘트 와인딩 장치
본 발명은 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것이다.
종래부터 라이너에 섬유 다발을 권취하여 압력 용기 등을 생산하는 필라멘트 와인딩 장치가 알려져 있다. 이러한 필라멘트 와인딩 장치에서는 권취 작업의 효율을 향상시키기 위해서 여러 가지 작업의 자동화나 효율화가 도모되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 라이너의 교환 작업을 자동화하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 필라멘트 와인딩 장치에는 섬유 다발이 감긴 보빈을 라이너 주위에서 공전시킴으로써 라이너에 후프 권취를 실시하는 후프 권취 유닛을 구비하는 것이 있다. 특허문헌 2, 3에서는 이러한 후프 권취 유닛(특허문헌 2, 3에서는 후프 권취 장치)에 장착된 보빈의 교환 작업을 효율화하기 위해서 복수의 후프 권취 유닛이 준비되어 있으며, 보빈의 교환 시에는 후프 권취 유닛째 교환이 행해진다.
일본특허 제5756821호 공보 일본특허 제5687981호 공보 일본특허 제5752627호 공보
그러나 특허문헌 1~3에 기재된 발명에서는, 예를 들면 라이너의 보충이나 보빈의 착탈이라는 작업은 여전히 오퍼레이터가 행할 필요가 있다. 그러나 섬유 다발의 권취 조건에 따라서는 후프 권취 유닛 등이 고속 동작하고 있는 경우도 있기 때문에 오퍼레이터가 상술한 바와 같은 작업을 후프 권취 유닛 등의 근처에서 행하는 것은 안전성의 면에서 바람직하지 않다. 한편, 안전성을 향상시키기 위해서 오퍼레이터가 상술한 바와 같은 작업을 할 때마다 후프 권취 유닛 등을 정지시키는 것으로 하면 권취 작업의 효율 저하를 초래하게 된다.
본 발명은 이상의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 오퍼레이터의 안전의 확보와 권취 작업의 효율 향상을 양립 가능한 필라멘트 와인딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 필라멘트 와인딩 장치는 섬유 다발이 감긴 보빈을 착탈 가능하게 지지하고, 상기 보빈으로부터 인출된 섬유 다발을 라이너에 권취하는 권취 장치와, 상기 권취 장치에 상기 보빈 및 상기 라이너를 반출입하는 반송로를 갖는 반송 장치를 구비하고, 오퍼레이터가 상기 반송로상의 상기 보빈 및/또는 상기 라이너에 대하여 작업을 행하는 것이 가능한 작업 영역과, 상기 권취 장치가 가동하는 가동 영역과, 상기 반송로의 반송 방향에 있어서 상기 작업 영역과 상기 가동 영역 사이에 위치하는 버퍼 영역과, 상기 작업 영역, 상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역 이외의 외부 영역이 형성되어 있고, 상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역과 상기 작업 영역의 경계와, 상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역과 상기 외부 영역의 경계에 제 1 고정 펜스가 설치되어 있고, 상기 작업 영역과 상기 버퍼 영역의 경계에 제 1 개폐부가 설치되어 있으며, 상기 버퍼 영역은 상기 보빈 및 상기 라이너를 저류 가능한 저류부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 유지보수 등에 의해 권취 장치가 정지하고 있을 때에는 오퍼레이터는 작업 영역으로부터 제 1 개폐부를 통해 가동 영역 및 버퍼 영역에 들어갈 수 있다. 한편, 제 1 고정 펜스가 설치되어 있기 때문에 권취 장치의 가동 중에 오퍼레이터가 부주의하게 작업 영역으로부터 가동 영역 및 버퍼 영역에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에 오퍼레이터가 가동 중의 권취 장치에 접근하는 것을 방지할 수 있어 오퍼레이터의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 버퍼 영역에는 보빈 및 라이너를 저류 가능한 저류부가 설치되어 있으므로 오퍼레이터가 작업 영역에서 작업을 행하고 있는 동안에도 저류부에 있는 보빈 및 라이너를 사용하여 권취 작업을 계속할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 오퍼레이터의 안전의 확보와 권취 작업의 효율 향상을 양립하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 영역과 상기 외부 영역의 경계에 제 2 고정 펜스 및 제 2 개폐부가 설치되어 있으면 좋다.
이 경우, 오퍼레이터가 외부 영역으로부터 작업 영역에 들어가는 데에 제 2 개폐부를 열 필요가 생긴다. 따라서 제 2 개폐부의 상태에 따라 제 1 개폐부를 적절하게 제어하면 안전성을 보다 높일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 2 개폐부를 개정(開錠)하기 위해서 오퍼레이터가 조작하는 개정 조작부와, 상기 제 1 개폐부 및 상기 제 2 개폐부를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 개정 조작부가 조작되면, 상기 제어부는 상기 제 2 개폐부를 개정함과 아울러, 상기 제 1 개폐부를 시정(施錠)하면 좋다.
이렇게 하면, 오퍼레이터가 제 2 개폐부를 개정하여 작업 영역에 들어가 있을 때에는 제 1 개폐부가 시정되어 있어 작업 영역으로부터 버퍼 영역에 들어갈 수는 없다. 따라서 권취 장치의 가동 중에 오퍼레이터가 버퍼 영역에 들어가버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 2 개폐부를 시정하기 위해서 상기 외부 영역으로부터 오퍼레이터가 조작하는 시정 조작부를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 개정 조작부가 조작되고 나서 상기 시정 조작부가 조작될 때까지의 동안, 상기 제 1 개폐부를 시정 상태로 유지하면 좋다.
이렇게 하면, 오퍼레이터가 작업 영역으로부터 외부 영역으로 나와 시정 조작부를 조작하지 않는 한은 제 1 개폐부가 개정되는 일은 없다. 따라서 권취 장치의 가동 중에 오퍼레이터가 버퍼 영역에 들어가버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 영역에 있는 오퍼레이터를 검지 가능한 인체 검지부를 더 구비하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 인체 검지부의 검지 상황에 따라 제 1 개폐부를 적절하게 제어하면 안전성을 보다 높일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 개폐부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 인체 검지부에 의해 상기 작업 영역에 오퍼레이터가 있는 것이 검지되면, 상기 제어부는 상기 제 1 개폐부를 시정하면 좋다.
이렇게 하면, 오퍼레이터가 작업 영역에 있을 때에는 제 1 개폐부가 시정되어 있어 작업 영역으로부터 버퍼 영역으로 들어가는 것은 불가능하다. 따라서 권취 장치의 가동 중에 오퍼레이터가 버퍼 영역에 들어가버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 권취 장치는 복수의 상기 보빈이 장착된 카트리지를 착탈 가능하게 지지하고, 상기 반송 장치는 상기 권취 장치에 상기 카트리지를 반출입하면 좋다.
이와 같이 복수의 보빈이 장착된 카트리지째 교환할 수 있는 구성으로 하면, 보빈의 교환 작업을 단시간에 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 개폐부가 열린 상태일 때의 개구는 상기 카트리지 및 상기 라이너 중 적어도 어느 하나가 통과 가능한 사이즈이면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 카트리지나 라이너가 대형이 될 경우, 제 1 개폐부를 카트리지 및 라이너를 작업 영역으로부터 버퍼 영역으로 반송하기 위한 개폐부로서 뿐만아니라 오퍼레이터가 출입하기 위한 개폐부로서도 겸용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크로서 사용되는 상기 라이너에 상기 섬유 다발을 권취하면 좋다.
연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크이면, 어느 정도의 크기를 갖는 라이너가 필요하게 되어, 그만큼 권취 장치나 반송 장치가 대형이 된다. 이 때문에, 안전성이 보다 중요한 요소가 되므로 높은 안전성을 실현할 수 있는 본 발명이 특히 유효하다.
도 1은 필라멘트 와인딩 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 2는 권취 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 9는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 10은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 11은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 12는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 13은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 14는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 15는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 16은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 17은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 18은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 19는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 20은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 21은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 22는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 23은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 24는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 25는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 26은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 27은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 28은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 29는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 30은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 31은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 32는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 33은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 34는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 35는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 36은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 37은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 38은 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 39는 필라멘트 와인딩 장치의 일상태를 나타내는 평면도이다.
도 40은 반입 캐리어의 동작을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 41은 필라멘트 와인딩 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
[본 실시형태]
(필라멘트 와인딩 장치)
본 발명의 일실시형태에 의한 필라멘트 와인딩 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 필라멘트 와인딩 장치(1)는 권취 장치(2)와, 반송 장치(3)와, 카트리지 교환 장치(4)와, 라이너 교환 장치(5)와, 제어 장치(6)를 구비한다. 권취 장치(2), 반송 장치(3), 카트리지 교환 장치(4) 및 라이너 교환 장치(5)의 동작은 제어 장치(6)에 의해 제어된다. 이하에서는 설명의 편의상 도 1에 나타내는 방향어를 사용한다. 필라멘트 와인딩 장치(1)는 전체적으로 대략 좌우 대칭으로 구성되어 있다.
(권취 장치)
권취 장치(2)는 라이너(L)에 섬유 다발(도시 생략)을 권취하기 위한 장치이다. 섬유 다발은, 예를 들면 탄소 섬유 등의 섬유 재료에 열경화성 또는 열가소성의 합성 수지재가 함침된 것이다. 권취 장치(2)로 압력 용기(압력 탱크)를 제조할 경우, 라이너(L)로서 도 2에 나타내는 바와 같은 원통부와, 원통부의 양측의 돔부를 갖는 형상의 것이 사용된다. 라이너(L)는 고강도 알루미늄, 금속, 수지 등으로 형성된다. 라이너(L)에 섬유 다발을 권취한 후, 소성이나 냉각 등의 경화 공정을 거침으로써 고강도의 압력 용기를 제조할 수 있다. 본 실시형태의 권취 장치(2)는 라이너(L)에 섬유 다발을 권취하여 연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크를 제조한다. 이 경우에 사용되는 라이너(L)는, 예를 들면 직경 200mm 정도, 길이 1m 정도의 큰 것이다.
도 2를 참조하면서, 권취 장치(2)의 상세에 대하여 설명한다. 권취 장치(2)는 기대(10)와, 라이너 지지 유닛(20)(제 1 라이너 지지 유닛(21) 및 제 2 라이너 지지 유닛(22))과, 후프 권취 유닛(30)과, 헬리컬 권취 유닛(40)을 구비한다.
기대(10)는 라이너 지지 유닛(20), 후프 권취 유닛(30) 및 헬리컬 권취 유닛(40)을 지지한다. 기대(10)의 상면에는 전후 방향으로 연장되는 복수의 레일(11)이 배치되어 있다. 라이너 지지 유닛(20) 및 후프 권취 유닛(30)은 레일(11) 위에 배치되며, 레일(11) 위를 전후 방향으로 왕복 이동 가능하다. 한편, 헬리컬 권취 유닛(40)은 기대(10)에 고정 설치되어 있다. 제 1 라이너 지지 유닛(21), 후프 권취 유닛(30), 헬리컬 권취 유닛(40) 및 제 2 라이너 지지 유닛(22)은 이 순서로 전방측으로부터 후방측으로 배치되어 있다.
라이너 지지 유닛(20)은 후프 권취 유닛(30)보다 전방측에 배치되는 제 1 라이너 지지 유닛(21)과, 헬리컬 권취 유닛(40)보다 후방측에 배치되는 제 2 라이너 지지 유닛(22)을 갖는다. 제 1 라이너 지지 유닛(21)은 라이너(L)의 축 방향(전후 방향)으로 연장되는 지지 축(23)을 갖고, 제 2 라이너 지지 유닛(22)은 라이너(L)의 축 방향으로 연장되는 지지 축(24)을 갖는다. 라이너 지지 유닛(20)은 지지 축(23, 24)을 개재하여 라이너(L)를 축 둘레로 자전 가능하게 지지한다. 또한, 라이너 지지 유닛(20)은, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 기술을 채용함으로써 라이너(L)를 자동으로 착탈할 수 있는 것으로 되어 있다.
후프 권취 유닛(30)은 라이너(L)에 대하여 섬유 다발을 후프 권취한다. 후프 권취란 라이너(L)에 대하여 축 방향에 대략 직각인 방향(축 방향에 직교하는 면으로부터 다소 경사진 방향이어도 좋음)으로 섬유 다발을 권취하는 권취 방법이다. 후프 권취 유닛(30)은 본체부(31)와 회전 부재(32)와 복수의 보빈(33)을 갖는다. 본체부(31)는 레일(11) 위에 배치되어 있으며, 회전 부재(32)를 라이너(L)의 축 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 원반형상의 회전 부재(32)의 중앙부에는 라이너(L)가 통과 가능한 원형의 통과 구멍(34)이 형성되어 있다. 회전 부재(32)는 복수의 보빈(33)을 착탈 가능하게 지지한다. 복수의 보빈(33)은 회전 부재(32)의 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있으며, 각 보빈(33)에는 섬유 다발이 감겨 있다. 라이너(L)가 상대적으로 통과 구멍(34)을 통과하도록 후프 권취 유닛(30)을 레일(11)을 따라 왕복 이동시키면서 회전 부재(32)를 회전시킴으로써 복수의 보빈(33)이 라이너(L) 주위를 축 둘레로 공전하고, 복수의 보빈(33)으로부터 인출된 복수의 섬유 다발이 동시에 라이너(L)의 표면에 후프 권취된다.
헬리컬 권취 유닛(40)은 라이너(L)에 대하여 섬유 다발을 헬리컬 권취한다. 헬리컬 권취한 라이너(L)에 대하여 축 방향에 대략 평행한 방향(축 방향에 대하여 다소 경사진 방향이어도 좋음)으로 섬유 다발을 권취하는 권취 방법이다. 헬리컬 권취 유닛(40)은 본체부(41)와 다수의 가이드(42)와 다수의 노즐(43)을 갖는다. 본체부(41)는 기대(10)에 고정 설치되어 있다. 본체부(41)의 중앙부에는 라이너(L)가 통과 가능한 원형의 통과 구멍(44)이 형성되어 있다. 다수의 가이드(42) 및 다수의 노즐(43)은 통과 구멍(44)의 둘레 방향을 따라 배치되어 있다. 도시되지 않는 크릴 스탠드에 설치된 다수의 보빈으로부터 인출된 다수의 섬유 다발은 다수의 가이드(42)를 경유하여 다수의 노즐(43)에 통과된다. 노즐(43)은 지름 방향을 따라 연장되어 있으며, 섬유 다발은 지름 방향 외측으로부터 지름 방향 내측으로 통과된다. 또한, 노즐(43)은 동 축에서 상자형상으로 배치된 지름이 상이한 복수의 관형상 부재를 갖고, 지름 방향으로 신축 가능하게 구성되어 있다. 라이너(L)가 통과 구멍(44)을 통과하도록 라이너 지지 유닛(20)을 레일(11)을 따라 왕복 이동시키면서, 다수의 노즐(43)을 라이너(L)의 외형에 맞춰 신축시킴으로써 다수의 노즐(43)로부터 인출된 다수의 섬유 다발이 동시에 라이너(L)의 표면에 헬리컬 권취된다.
(반송 장치)
도 1로 되돌아오고, 반송 장치(3)는 권취 장치(2)에 카트리지(C)(도 3 참조) 및 라이너(L)(도 3 참조)를 반출입하는 장치이다. 반송 장치(3)는 카트리지(C)를 권취 장치(2)에 반출입하기 위한 카트리지 반송로(51)와, 라이너(L)를 권취 장치(2)에 반출입하기 위한 라이너 반송로(52)를 갖는다. 또한, 도 1에 있어서의 블록 화살표는 카트리지 반송로(51)에 의한 카트리지(C)의 반송 방향 및 라이너 반송로(52)에 의한 라이너(L)의 반송 방향을 나타낸다. 이하의 설명에서는 반송 방향의 상류측 및 하류측을 간단히 상류측 및 하류측이라고 한다.
여기에서 카트리지(C)란 복수의 보빈(33)을 갖는 유닛을 가리킨다. 구체적으로는 카트리지(C)는 원판형상의 지지재의 둘레 방향으로 복수의 보빈(33)을 부착할 수 있도록 구성되어 있고, 지지재가 후프 권취 유닛(30)의 회전 부재(32)에 착탈 가능하게 되어 있다. 본 실시형태에서는 후프 권취 유닛(30)의 보빈(33)의 교환은 카트리지(C)를 교환함으로써 행해진다. 단, 카트리지(C)의 구체적 구성은 이것에 한정되지 않고, 보빈(33)을 단체(單體)로 교환하도록 해도 좋다.
카트리지 반송로(51)는 권취 장치(2)에 카트리지(C)를 반입하는 카트리지 반입 컨베이어(51a, 51b)와, 권취 장치(2)로부터 카트리지(C)를 반출하는 카트리지 반출 컨베이어(51c, 51d)와, 카트리지 반출 컨베이어(51d)와 카트리지 반입 컨베이어(51a)를 접속하는 접속 컨베이어(51e)를 갖는다. 접속 컨베이어(51e)에 카트리지(C)가 공급되면, 공급된 카트리지(C)는 카트리지 반입 컨베이어(51a, 51b)를 경유해서 카트리지 교환 장치(4)의 근방까지 반송되고, 카트리지 교환 장치(4)에 의해 후프 권취 유닛(30)에 장착된다. 한편, 카트리지 교환 장치(4)에 의해 후프 권취 유닛(30)으로부터 분리된 카트리지(C)는 카트리지 교환 장치(4)에 의해 카트리지 반출 컨베이어(51c)에 이동하고, 카트리지 반출 컨베이어(51d)를 경유하여 접속 컨베이어(51e)까지 반송된다.
접속 컨베이어(51e)의 도중부에는 스토퍼(53)가 설치되어 있다. 스토퍼(53)는 접속 컨베이어(51e)를 차단하는 차단 상태(도 6 등의 상태)와 개방하는 개방 상태(도 1 등의 상태) 사이에서 스위칭 가능하다. 스토퍼(53)에 의해 접속 컨베이어(51e)가 차단됨으로써 권취 장치(2)로부터 반출된 카트리지(C)가 접속 컨베이어(51e)의 스토퍼(53)보다 상류측의 부분에 저류된다.
라이너 반송로(52)는 권취 장치(2)에 라이너(L)를 반입하는 라이너 반입 컨베이어(52a, 52b)와, 권취 장치(2)로부터 라이너(L)를 반출하는 라이너 반출 컨베이어(52c, 52d)를 갖는다. 라이너 반입 컨베이어(52a)에 라이너(L)가 공급되면, 공급된 라이너(L)는 라이너 반입 컨베이어(52b)를 경유해서 라이너 교환 장치(5)의 근방까지 반송되고, 라이너 교환 장치(5)에 의해 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)과 연결 가능한 위치로 이동하여 라이너 지지 유닛(20)에 장착된다. 한편, 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)으로부터 분리된 라이너(L)는 라이너 교환 장치(5)에 의해 라이너 반출 컨베이어(52c)에 이동하여 라이너 반출 컨베이어(52d)까지 반송된다.
(카트리지 교환 장치)
카트리지 교환 장치(4)는 후프 권취 유닛(30)에 장착된 카트리지(C)의 교환을 행한다. 카트리지 교환 장치(4)는 지지축(61)과, 슬라이더(62, 63)와, 반입용 유지 부재(64)와, 반출용 유지 부재(65)를 갖는다. 지지축(61)은 제 1 라이너 지지 유닛(21)의 이동을 저해하지 않는 높이에 있어서, 좌우 방향으로 연장 설치되어 있다. 지지축(61)에는 슬라이더(62, 63)가 지지축(61)을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 부착되어 있다. 우측의 슬라이더(62)에는 반입용 유지 부재(64)가 슬라이더(62)에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 부착되어 있다. 좌측의 슬라이더(63)에는 반출용 유지 부재(65)가 슬라이더(63)에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 부착되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(62)가 카트리지 반입 컨베이어(51b)의 하류측단부에 대향하는 위치(이하, 「반입 위치」라고 칭함)에 있는 상태로 반입용 유지 부재(64)를 후방으로 이동시킴으로써 카트리지 반입 컨베이어(51b)의 하류측단부에 있는 카트리지(C)를 반입용 유지 부재(64)로 유지할 수 있다. 계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(62)를 후프 권취 유닛(30)에 대향하는 위치(이하, 「착탈 위치」라고 칭함)로 이동시키고 나서 도 9에 나타내는 바와 같이, 카트리지(C)를 유지하고 있는 반입용 유지 부재(64)를 후프 권취 유닛(30)을 향해서 더 후방으로 이동시킴으로써 카트리지(C)를 후프 권취 유닛(30)에 장착할 수 있다.
또한, 후프 권취 유닛(30)에 장착되어 있는 카트리지(C)는 실제로는 후프 권취 유닛(30)에 숨겨져서 거의 보이지 않지만, 각 도면에서는 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서 카트리지(C)의 전체를 도시하고 있다. 또한, 각 도면에서는 권취에 사용되기 전의 카트리지(C)(보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업을 마친 것)를 검게 칠하여 나타내고, 사용을 마친 카트리지(C)를 희게 칠하여 표시하고 있다. 또한, 각 도면에서는 섬유 다발이 권취되기 전의 라이너(L)를 희게 칠하여 표시하고, 섬유 다발이 권취된 후의 라이너(L)를 검게 칠하여 표시하고 있다.
한편, 도 18에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(63)가 후프 권취 유닛(30)에 대향하는 위치(이하, 「착탈 위치」라고 칭함)에 있는 상태로 반출용 유지 부재(65)를 후프 권취 유닛(30)을 향해서 후방으로 이동시킴으로써 후프 권취 유닛(30)에 장착되어 있는 카트리지(C)를 반출용 유지 부재(65)에 의해 분리하여 유지할 수 있다. 계속해서, 도 19에 나타내는 바와 같이 카트리지(C)를 유지하고 있는 반출용 유지 부재(65)를 전방으로 조금만 되돌리고 나서 도 20에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(63)를 카트리지 반출 컨베이어(51c)의 상류측단부에 대향하는 위치(이하, 「반출 위치」라고 칭함)로 이동시킴으로써 카트리지(C)를 반출할 수 있다.
(라이너 교환 장치)
라이너 교환 장치(5)는 라이너 지지 유닛(20)에 장착된 라이너(L)의 교환을 행한다. 라이너 교환 장치(5)는 라이너 반입 컨베이어(52b)에 인접해서 배치된 반입 캐리어(71)와, 라이너 반출 컨베이어(52c)에 인접해서 배치된 반출 캐리어(72)를 갖는다.
반입 캐리어(71)는 지지대(73)와, 적재대(74)와, 한 쌍의 암(75)을 갖는다. 지지대(73)는 라이너 반입 컨베이어(52b)와 권취 장치(2) 사이의 바닥면에 고정되어 있다. 적재대(74)는 도시되지 않는 링크 기구 등을 개재하여 지지대(73)의 상부에 부착되어 있다. 이에 따라 적재대(74)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 지지대(73)의 바로 위의 위치(이하, 「대기 위치」라고 칭함)와, 도 9에 나타내는 바와 같이 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)의 연장선상의 위치(이하, 「전달 위치」라고 칭함) 사이에서 이동 가능하다. 한 쌍의 암(75)은 지지대(73)의 전후 양측에 좌우 방향으로 신축 가능하게 부착되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 암(75)을 라이너 반입 컨베이어(52b)를 향해서 신장시킴으로써 한 쌍의 암(75)에 의해 라이너 반입 컨베이어(52b)의 하류측단부에 있는 라이너(L)를 파지할 수 있다. 계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)를 파지하고 있는 한 쌍의 암(75)을 되돌림으로써 라이너(L)를 대기 위치에 있는 적재대(74)에 적재할 수 있다. 또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)가 적재되어 있는 적재대(74)를 전달 위치로 이동시킴으로써 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)에 라이너(L)를 연결시킬 수 있다.
반출 캐리어(72)는 지지대(76)와, 적재대(77)와, 한 쌍의 암(78)을 갖는다. 지지대(76)는 라이너 반출 컨베이어(52c)와 권취 장치(2) 사이의 바닥면에 고정되어 있다. 적재대(77)는 도시되지 않는 링크 기구 등을 개재하여 지지대(76)의 상부에 부착되어 있다. 이에 따라 적재대(77)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 지지대(76)의 바로 위의 위치(이하, 「대기 위치」라고 칭함)와, 도 15에 나타내는 바와 같이 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)의 연장선상의 위치(이하, 「전달 위치」라고 칭함) 사이에서 이동 가능하다. 한 쌍의 암(78)은 지지대(76)의 전후 양측에 좌우 방향으로 신축 가능하게 부착되어 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 적재대(77)를 전달 위치로 이동시킴으로써 도 16에 나타내는 바와 같이, 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)으로부터 분리된 라이너(L)를 적재대(77)에 적재할 수 있다. 계속해서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)가 적재된 적재대(77)를 대기 위치로 되돌리고 나서 도 18에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 암(78)에 의해 라이너(L)를 적재대(77)로부터 라이너 반출 컨베이어(52c)의 상류측단부로 이동시킴으로써 라이너(L)를 권취 장치(2)로부터 반출할 수 있다.
여기에서 라이너(L)를 적재대(74)에 적재하고 나서의 반입 캐리어(71)의 일련의 동작에 대해서 도 40을 참조하면서 상세하게 설명한다. 적재대(74)의 전후 양단부에는 라이너(L)의 축단부(La)를 지지하는 한 쌍의 지지부(74a)가 배치되어 있다. 또한, 반입 캐리어(71)는 적재대(74)를 좌우 방향으로 이동시키는 수평 구동부(71a)와, 적재대(74)를 승강시키는 승강 구동부(71b)를 갖는다. 또한, 반출 캐리어(72)도 반입 캐리어(71)와 마찬가지의 구성을 갖고 있으며, 이하의 설명과는 반대의 순서로 라이너 지지 유닛(20)으로부터 분리된 라이너(L)를 반출한다.
반입 캐리어(71)의 한 쌍의 암(75)(도 40에서는 도시 생략)은 도 40의 a도면에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)의 축단부(La)가 한 쌍의 지지부(74a)에 의해 지지되도록 라이너(L)를 대기 위치의 적재대(74)에 적재한다. 계속해서, 도 40의 b도면에 나타내는 바와 같이, 반입 캐리어(71)는 수평 구동부(71a)를 구동하여 적재대(74)를 대기 위치로부터 전달 위치로 이동한다. 이때, 라이너(L)의 축단부(La)는 라이너 지지 유닛(20)의 지지 축(23, 24)의 연장선상에 위치한다. 그리고 지지 축(23, 24)을 라이너(L)의 축단부(La)에 연결함으로써 라이너(L)가 라이너 지지 유닛(20)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 지지 축(23, 24)을 라이너(L)의 축단부(La)에 착탈하기 위한 구체적 구성에 대해서는, 예를 들면 일본특허공개 2014-177011을 참조하기 바란다.
라이너(L)가 라이너 지지 유닛(20)에 의해 지지되면, 도 40의 c도면에 나타내는 바와 같이, 반입 캐리어(71)는 승강 구동부(71b)를 구동하여 적재대(74)를 전달 위치로부터 조금 하방으로 이동시킨다. 이것에 의해, 적재대(74)를 대기 위치로 되돌릴 때에 적재대(74)(특히, 지지부(74a))가 라이너(L)와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 계속해서 도 40의 d도면에 나타내는 바와 같이, 반입 캐리어(71)는 수평 구동부(71a)를 구동하여 적재대(74)를 대기 위치의 바로 아래까지 되돌린 후, 승강 구동부(71b)를 구동하여 적재대(74)를 상방으로 이동시킴으로써 적재대(74)를 대기 위치로 되돌린다.
(작업 영역, 가동 영역 및 버퍼 영역)
이상과 같이 구성된 필라멘트 와인딩 장치(1)에는 작업 영역(RA), 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)이 형성되어 있다. 이와 같이, 필라멘트 와인딩 장치(1)를 작업 영역(RA), 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)으로 구분함으로써 오퍼레이터의 안전의 확보와 권취 작업의 효율 향상의 양립을 도모하고 있다. 또한, 이하에서는 작업 영역(RA), 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC) 이외의 영역을 「외부 영역」이라고 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)과 작업 영역(RA)의 경계, 및 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)과 외부 영역의 경계에 굵은 선으로 도시한 제 1 안전 펜스(7)가 설치되어 있다. 바꿔 말하면 제 1 안전 펜스(7)는 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 또한, 작업 영역(RA)과 외부 영역의 경계에는 굵은 선으로 도시한 제 2 안전 펜스(8)가 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 제 2 안전 펜스(8)는 작업 영역(RA)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 단, 제 1 안전 펜스(7)와 제 2 안전 펜스(8)가 중복되는 부분에 대해서는 1개의 안전 펜스를 제 1 안전 펜스(7) 및 제 2 안전 펜스(8)로서 겸용하도록 해도 좋다. 또한, 도 3~도 39에서는 제 1 안전 펜스(7) 및 제 2 안전 펜스(8)의 도시는 생략하고 있다.
작업 영역(RA)은 오퍼레이터가 안에 들어가 각종 작업을 행하는 것이 가능한 영역이다. 작업 영역(RA)은 카트리지 반송로(51) 상의 카트리지(C)에 대하여 작업을 행하는 것이 가능한 제 1 작업 영역(RA1)과, 라이너 반송로(52) 상의 라이너(L)에 대하여 작업을 행하는 것이 가능한 제 2 작업 영역(RA2) 및 제 3 작업 영역(RA3)을 갖는다.
제 1 작업 영역(RA1)은 접속 컨베이어(51e)를 내부에 포함하고 있다. 오퍼레이터는 제 1 작업 영역(RA1)에 있어서, 접속 컨베이어(51e)로 반송되어 온 사용을 마친 카트리지(C)에 대한 보빈(33)의 교환 작업 및 카트리지(C)에 설치된 도시되지 않는 실걸이 롤러 등에 섬유 다발을 거는 실걸이 작업 등을 행할 수 있다. 제 1 작업 영역(RA1)과 외부 영역의 경계에 배치된 제 2 안전 펜스(8)에는 개폐부(81)가 설치되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(81)를 통해 제 1 작업 영역(RA1)에 들어갈 수 있다.
제 2 작업 영역(RA2)은 라이너 반입 컨베이어(52a)를 내부에 포함하고 있다. 오퍼레이터는 제 2 작업 영역(RA2)에 있어서, 라이너 반입 컨베이어(52a)로의 라이너(L)의 반입 작업 등을 행할 수 있다. 제 2 작업 영역(RA2)과 외부 영역의 경계에 배치된 제 2 안전 펜스(8)에는 개폐부(82)가 설치되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(82)를 통해 제 2 작업 영역(RA2)에 들어갈 수 있다.
제 3 작업 영역(RA3)은 라이너 반출 컨베이어(52d)를 내부에 포함하고 있다. 오퍼레이터는 제 3 작업 영역(RA3)에 있어서, 라이너 반출 컨베이어(52d)로부터의 라이너(L)의 반출 작업 등을 행할 수 있다. 제 3 작업 영역(RA3)과 외부 영역의 경계에 배치된 제 2 안전 펜스(8)에는 개폐부(83)가 설치되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(83)를 통해 제 3 작업 영역(RA3)에 들어갈 수 있다.
가동 영역(RB)은 권취 장치(2), 카트리지 교환 장치(4) 및 라이너 교환 장치(5)가 가동하는 영역이다. 가동 영역(RB)에서는 권취 장치(2), 카트리지 교환 장치(4) 및 라이너 교환 장치(5)는 고속으로 동작할 수도 있다. 또한, 후술하는 버퍼 영역(RC)에서는 중량이 있는 카트리지(C) 및 라이너(L)가 반송된다. 이 때문에, 상술한 바와 같이, 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)을 제 1 안전 펜스(7)에 의해 둘러쌈으로써 오퍼레이터의 안전을 확보하고 있다. 기본적으로 권취 장치(2), 반송 장치(3), 카트리지 교환 장치(4) 및 라이너 교환 장치(5)의 동작을 정지시키지 않으면, 오퍼레이터가 제 1 안전 펜스(7) 안으로 들어갈 수 없도록 구성되어 있다.
버퍼 영역(RC)은 카트리지(C) 및 라이너(L)의 반송 방향에 있어서, 작업 영역(RA)과 가동 영역(RB) 사이에 위치하는 영역이며, 카트리지(C) 및 라이너(L)를 저류할 수 있다. 버퍼 영역(RC)은 반입측 버퍼 영역(RC1)과, 반출측 버퍼 영역(RC2)을 갖는다.
반입측 버퍼 영역(RC1)은 반송 방향에 있어서 제 1 작업 영역(RA1)과 가동 영역(RB)의 사이 및 제 2 작업 영역(RA2)과 가동 영역(RB)의 사이에 위치한다. 반입측 버퍼 영역(RC1)은 카트리지 반입 컨베이어(51a)의 하류측 부분과, 카트리지 반입 컨베이어(51b)와, 라이너 반입 컨베이어(52b)의 하류측 부분을 포함한다.
반입측 버퍼 영역(RC1)과 제 1 작업 영역(RA1)의 경계에 배치된 제 1 안전 펜스(7)에는 개폐부(84)가 설치되어 있다. 개폐부(84)는 열린 상태일 때의 개구가 카트리지(C)를 통과시키는 것이 가능한 사이즈로 되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(84)를 통해 제 1 작업 영역(RA1)으로부터 반입측 버퍼 영역(RC1)으로 들어갈 수 있다. 개폐부(84)는 카트리지 반입 컨베이어(51a)를 차단하는 역할도 갖고 있어, 개폐부(84)가 닫히면 카트리지 반입 컨베이어(51b)에 의한 카트리지(C)의 반송이 차단된다. 카트리지 반송로(51) 중 반입측 버퍼 영역(RC1)에 포함되는 부분, 즉 카트리지 반입 컨베이어(51a)의 개폐부(84)보다 하류측의 부분과 카트리지 반입 컨베이어(51b)는 카트리지(C)를 저류할 수 있다.
반입측 버퍼 영역(RC1)과 제 2 작업 영역(RA2)의 경계에 배치된 제 1 안전 펜스(7)에는 개폐부(85)가 설치되어 있다. 개폐부(85)는 열린 상태일 때의 개구가 라이너(L)를 통과시키는 것이 가능한 사이즈로 되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(85)를 통해 제 2 작업 영역(RA2)으로부터 반입측 버퍼 영역(RC1)으로 들어갈 수 있다. 개폐부(85)는 라이너 반입 컨베이어(52b)를 차단하는 역할도 갖고 있어, 개폐부(85)가 닫히면 라이너 반입 컨베이어(52b)에 의한 라이너(L)의 반송이 차단된다. 라이너 반송로(52) 중 반입측 버퍼 영역(RC1)에 포함되는 부분, 즉 라이너 반입 컨베이어(52b)의 개폐부(85)보다 하류측의 부분은 라이너(L)를 저류할 수 있다.
반출측 버퍼 영역(RC2)은 반송 방향에 있어서 가동 영역(RB)과 제 1 작업 영역(RA1)의 사이 및 가동 영역(RB)과 제 3 작업 영역(RA3)의 사이에 위치한다. 반출측 버퍼 영역(RC2)은 카트리지 반출 컨베이어(51c)와, 카트리지 반출 컨베이어(51d)의 상류측 부분과, 라이너 반출 컨베이어(52c)의 상류측 부분을 포함한다.
반출측 버퍼 영역(RC2)과 제 1 작업 영역(RA1)의 경계에 배치된 제 1 안전 펜스(7)에는 개폐부(86)가 설치되어 있다. 개폐부(86)는 열린 상태일 때의 개구가 카트리지(C)를 통과시키는 것이 가능한 사이즈로 되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(86)를 통해 제 1 작업 영역(RA1)으로부터 반출측 버퍼 영역(RC2)으로 들어갈 수 있다. 개폐부(86)는 카트리지 반출 컨베이어(51d)를 차단하는 역할도 갖고 있어, 개폐부(86)가 닫히면 카트리지 반출 컨베이어(51d)에 의한 카트리지(C)의 반송이 차단된다. 카트리지 반송로(51) 중 반출측 버퍼 영역(RC2)에 포함되는 부분, 즉 카트리지 반출 컨베이어(51c)와, 카트리지 반출 컨베이어(51d)의 개폐부(86)보다 상류측은 사용을 마친 카트리지(C)를 저류할 수 있다.
반출측 버퍼 영역(RC2)과 제 3 작업 영역(RA3)의 경계에 배치된 제 1 안전 펜스(7)에는 개폐부(87)가 설치되어 있다. 개폐부(87)는 열린 상태일 때의 개구가 라이너(L)를 통과시키는 것이 가능한 사이즈로 되어 있다. 오퍼레이터는 개폐부(87)를 통해 제 3 작업 영역(RA3)으로부터 반출측 버퍼 영역(RC2)으로 들어갈 수 있다. 개폐부(87)는 라이너 반출 컨베이어(52c)를 차단하는 역할도 갖고 있어, 개폐부(87)가 닫히면 라이너 반출 컨베이어(52c)에 의한 라이너(L)의 반송이 차단된다. 라이너 반송로(52) 중 반출측 버퍼 영역(RC2)에 포함되는 부분, 즉 라이너 반출 컨베이어(52c)의 개폐부(87)보다 상류측의 부분은 라이너(L)를 저류할 수 있다.
(개폐부의 제어)
오퍼레이터가 개폐부(81~83)의 개정 및 시정을 행하기 위한 조작부(9)가 외부 영역에 설치되어 있다. 조작부(9)는, 예를 들면 터치패널로 구성되고 있으며, 제어 장치(6)와 접속되어 있다. 권취 장치(2)의 가동 중에는 개폐부(81~83)는 시정되어 있고, 개폐부(84~87)는 열려 있다. 이에 따라 카트리지 반송로(51)에 의한 카트리지(C)의 반송 및 라이너 반송로(52)에 의한 라이너(L)의 반송이 행해져, 권취 장치(2)에 의해 자동으로 권취 작업을 연속적으로 행할 수 있다.
권취 장치(2)의 가동 중에 오퍼레이터가 작업 영역(RA1)(또는 RA2, RA3)에 들어가는 때에는 조작부(9)로 개폐부(81)(또는 82, 83)를 개정 조작한다. 그러면, 제어 장치(6)는 개폐부(81)(또는 82, 83)를 개정함과 아울러, 개폐부(84~87)를 시정한다. 이에 따라 오퍼레이터가 작업 영역(RA)에 있을 때에는 작업 영역(RA)에 카트리지(C) 또는 라이너(L)가 반송되어 오는 일은 없고, 오퍼레이터가 개폐부(84~87)를 통해 버퍼 영역(RC)에 들어가는 것이 금지된다. 또한, 권취 장치(2)는 버퍼 영역(RC1)에 저류되어 있는 카트리지(C) 또는 라이너(L)를 사용하여 권취 작업을 계속할 수 있다.
개폐부(84~87)의 시정 상태는 오퍼레이터가 작업 영역(RA)으로부터 외부 영역으로 나와 조작부(9)로 개정 상태의 개폐부(81)(또는 82, 83)의 시정 조작을 행할 때까지 유지된다. 오퍼레이터가 시정 조작을 행하면, 제어 장치(6)는 개폐부(81)(또는 82, 83)를 시정함과 아울러, 개폐부(84~87)를 개정하여 열린 상태로 한다. 이에 따라 카트리지(C) 또는 라이너(L)의 반송이 재개된다. 또한, 권취 장치(2)의 정지 시에는 제어 장치(6)에 의해 개폐부(81~87) 전체가 개정되어 오퍼레이터는 각 영역(RA~RC)으로 들어가서 유지보수 등을 행할 수 있다.
(권취 작업의 흐름)
이상과 같이 구성된 필라멘트 와인딩 장치(1)에서는 라이너(L)에 섬유 다발을 권취하는 권취 작업을 연속적으로 행할 수 있다. 도 3~도 24를 참조하면서 권취 작업의 일련의 흐름에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는 보빈(33)에 감겨 있는 섬유 다발의 양은 1회의 후프 권취에서 사용되는 양보다 약간 많은 정도로 되어 있으며, 1회의 후프 권취가 종료되면 카트리지(C)의 교환이 행해지는 것으로 한다. 또한, 각 도면에는 각 부의 주된 움직임을 화살표로 나타내고 있다.
권취 작업의 개시에 있어서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터는 개폐부(81)를 열고, 제 1 작업 영역(RA1)에 들어가 접속 컨베이어(51e)에 복수의 카트리지(C)를 공급한다. 이때, 개폐부(84)는 닫혀 있으므로 카트리지(C)는 권취 장치(2)에는 아직 반송되지 않는다. 또한, 여기에서 공급되는 카트리지(C)는 새로운 보빈(33)이 장착되어 있지만, 아직 실걸이 작업이 행해지지 않은 것으로 한다. 단, 실걸이 작업이 완료된 카트리지(C)를 공급하도록 해도 좋고, 비어진 보빈(33)이 장착된 채의 카트리지(C)를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 오퍼레이터는 개폐부(82)를 열고, 제 2 작업 영역(RA2)에 들어가 라이너 반입 컨베이어(52a)에 복수의 라이너(L)를 반입한다. 이때, 개폐부(85)는 닫혀 있으므로 라이너(L)는 권취 장치(2)에는 아직 반송되지 않는다.
계속해서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터는 제 1 작업 영역(RA1)에 있어서, 카트리지(C)의 실걸이 작업을 행한다. 또한, 실걸이 작업이 완료된 카트리지(C)가 공급되어 있을 경우에는 이 실걸이 작업은 불필요하고, 비어진 보빈(33)이 장착된 채의 카트리지(C)가 공급되어 있을 경우에는 보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업이 필요하게 된다. 이상의 준비가 끝나면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터는 제 1 작업 영역(RA1)으로부터 밖으로 나와 개폐부(81)를 닫고 시정한다.
개폐부(81)가 시정되면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 개폐부(84~87)가 열려 카트리지(C) 및 라이너(L)의 반송이 개시된다. 그 결과, 카트리지(C)는 카트리지 반입 컨베이어(51b)의 하류측으로부터 순서대로 쌓여간다. 또한, 라이너(L)는 라이너 반입 컨베이어(52b)의 하류측으로부터 순서대로 쌓여간다. 오퍼레이터는 모든 카트리지(C)가 스토퍼(53)보다 하류측으로 반송된 타이밍을 적당히 가늠하여 스토퍼(53)를 차단 상태로 한다. 또한, 이 스토퍼(53)의 동작을 카트리지(C)를 검출하는 센서 등을 사용하여 자동으로 행하도록 해도 좋다.
이어서, 카트리지(C)의 후프 권취 유닛(30)으로의 장착과, 라이너(L)의 라이너 지지 유닛(20)으로의 장착이 병행해서 행해진다. 단, 카트리지(C)의 후프 권취 유닛(30)으로의 장착과, 라이너(L)의 라이너 지지 유닛(20)으로의 장착을 전후해서 행하도록 해도 좋다.
우선, 카트리지(C)의 장착에 대하여 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 카트리지 교환 장치(4)는 슬라이더(62)가 반입 위치에 있는 상태로 반입용 유지 부재(64)를 후방으로 이동시킴으로써 반입용 유지 부재(64)에 의해 카트리지 반입 컨베이어(51b) 상의 카트리지(C)를 유지한다. 계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(62)를 착탈 위치로 이동시킨 후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 반입용 유지 부재(64)를 더 후방으로 이동시킴으로써 카트리지(C)를 후프 권취 유닛(30)에 장착할 수 있다. 카트리지(C)의 장착을 종료하면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 반입용 유지 부재(64)를 전방으로 되돌리고 나서 도 11에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(62)를 반입 위치로 되돌린다.
이어서, 라이너(L)의 장착에 대하여 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 라이너 교환 장치(5)의 반입 캐리어(71)는 한 쌍의 암(75)을 라이너 반입 컨베이어(52b)를 향해 신장시켜 라이너 반입 컨베이어(52b) 상의 라이너(L)를 파지한다. 계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)를 파지하고 있는 한 쌍의 암(75)을 되돌려 대기 위치에 있는 적재대(74)에 라이너(L)를 적재한다. 계속해서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)가 적재된 적재대(74)를 전달 위치로 이동시킨 후, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제 1 라이너 지지 유닛(21) 및 제 2 라이너 지지 유닛(22)을 라이너(L)에 근접하도록 이동시킴으로써 라이너(L)가 지지 축(23, 24)에 연결되고, 라이너(L)를 라이너 지지 유닛(20)에 장착할 수 있다. 라이너(L)의 장착을 종료하면, 적재대(74)를 대기 위치로 되돌린다.
카트리지(C)의 후프 권취 유닛(30)으로의 장착과, 라이너(L)의 라이너 지지 유닛(20)으로의 장착이 종료되면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 후프 권취 유닛(30)을 라이너(L)의 위치까지 이동시키고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 후프 권취 유닛(30)에 의한 후프 권취를 개시한다. 후프 권취를 행하고 있는 동안에 반입측의 카트리지(C) 및 라이너(L)가 반송되어 하류측에 채워진다. 또한, 헬리컬 권취 유닛(40)에 의한 헬리컬 권취에 대해서는 여기에서의 설명은 생략한다.
도 13은 후프 권취 유닛(30)에 의한 후프 권취가 종료된 상태를 나타낸다. 후프 권취를 종료하면, 후프 권취 유닛(30)에 장착되어 있는 카트리지(C)의 교환과, 라이너 지지 유닛(20)에 장착되어 있는 라이너(L)의 교환이 병행해서 행해진다. 단, 후프 권취 유닛(30)에 장착되어 있는 카트리지(C)의 교환과, 라이너 지지 유닛(20)에 장착되어 있는 라이너(L)의 교환을 전후해서 행하도록 해도 좋다.
우선, 라이너(L)의 교환에 대하여 설명한다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 후프 권취를 종료한 후프 권취 유닛(30)을 라이너(L)의 위치로부터 전방으로 이동시킨 후, 도 15에 나타내는 바와 같이, 라이너 교환 장치(5)의 반출 캐리어(72)는 적재대(77)를 전달 위치로 이동시킨다. 계속해서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 제 1 라이너 지지 유닛(21) 및 제 2 라이너 지지 유닛(22)을 라이너(L)로부터 멀어지도록 이동시킴으로써 라이너 지지 유닛(20)으로부터 라이너(L)가 분리되고, 라이너(L)가 적재대(77)에 적재된다. 계속해서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 라이너(L)가 적재된 적재대(77)를 대기 위치로 되돌리고, 도 18에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 암(78)에 의해 라이너(L)를 라이너 반출 컨베이어(52c)로 이동시키고, 도 19에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 암(78)을 되돌림으로써 섬유 다발이 권취된 라이너(L)를 권취 장치(2)로부터 라이너 반출 컨베이어(52c)로 반출할 수 있다. 섬유 다발이 권취된 라이너(L)의 반출을 종료하면, 계속해서 도 19~도 22에 나타내는 바와 같이, 반입 캐리어(71)에 의한 새로운 라이너(L)의 장착이 행해지지만, 이것에 대해서는 이미 도 7~도 10을 참조하면서 설명했으므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
이어서, 카트리지(C)의 교환에 대하여 설명한다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 후프 권취를 종료한 후프 권취 유닛(30)을 라이너(L)의 위치로부터 전방으로 이동시킴과 아울러, 도 16에 나타내는 바와 같이, 제 1 라이너 지지 유닛(21) 및 제 2 라이너 지지 유닛(22)을 라이너(L)로부터 멀어지도록 이동시킨 후, 도 17에 나타내는 바와 같이, 카트리지 교환 장치(4)는 슬라이더(63)를 착탈 위치로 이동시킨다. 계속해서, 도 18에 나타내는 바와 같이, 반출용 유지 부재(65)를 후방으로 이동시킴으로써 반출용 유지 부재(65)에 의해 카트리지(C)를 후프 권취 유닛(30)으로부터 분리하여 유지한다. 계속해서, 도 19에 나타내는 바와 같이 카트리지(C)를 유지하고 있는 반출용 유지 부재(65)를 조금만 전방으로 되돌려 도 20에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(63)를 반출 위치로 이동시키고, 도 21에 나타내는 바와 같이, 반출용 유지 부재(65)를 더 전방으로 되돌림으로써 사용을 마친 카트리지(C)를 권취 장치(2)로부터 카트리지 반출 컨베이어(51c)로 반출할 수 있다. 사용을 마친 카트리지(C)의 반출과 일부 병행해서 도 19~도 23에 나타내는 바와 같이, 새로운 카트리지(C)의 장착이 행해지지만, 이것에 대해서는 이미 도 7~도 11을 참조하면서 설명했으므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
도 22에 나타내는 바와 같이, 카트리지 반출 컨베이어(51c)에 반출된 카트리지(C)는 카트리지 반출 컨베이어(51d)를 경유해서 접속 컨베이어(51e)까지 반송되어 스토퍼(53)의 상류측에 쌓인다. 또한, 라이너 반출 컨베이어(52c)에 반출된 라이너(L)는 라이너 반출 컨베이어(52d)까지 반송되어 라이너 반출 컨베이어(52d)에 쌓인다.
후프 권취 유닛(30)에 장착되어 있는 카트리지(C)의 교환과, 라이너 지지 유닛(20)에 장착되어 있는 라이너(L)의 교환이 종료되면, 도 23에 나타내는 바와 같이, 후프 권취 유닛(30)을 라이너(L)의 위치까지 이동시키고, 도 24에 나타내는 바와 같이, 후프 권취 유닛(30)에 의한 후프 권취를 개시한다. 후프 권취를 행하고 있는 동안에 반입측의 카트리지(C) 및 라이너(L)가 반송되어 하류측에 채워진다.
이상과 같이, 필라멘트 와인딩 장치(1)에서는 카트리지(C) 및 라이너(L)의 교환을 자동으로 행할 수 있어 권취 작업을 연속적으로 행할 수 있다. 권취 작업이 진행되면, 도 25에 나타내는 바와 같이, 스토퍼(53)의 상류측에 사용을 마친 카트리지(C)가 쌓여 온다. 이때, 도 25~도 29에 나타내는 바와 같이, 적절한 타이밍에서 오퍼레이터는 개폐부(81)를 열어 제 1 작업 영역(RA1)에 들어가 사용을 마친 카트리지(C)에 대한 보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업을 행한다. 이때의 흐름을 도 25~도 32를 참조하면서 설명한다.
오퍼레이터가 작업을 행하고 있는 동안, 개폐부(84, 85)는 닫혀 있기 때문에 권취 장치(2)에 새로운 카트리지(C) 및 라이너(L)는 반송되지 않는다. 그러나 반입측 버퍼 영역(RC1)에는 카트리지(C) 및 라이너(L)가 저류되어 있으므로 카트리지(C) 및 라이너(L)의 공급이 잠시 끊어졌다고 해도, 도 25~도 29에 나타내는 바와 같이, 권취 동작을 계속할 수 있다. 또한, 오퍼레이터가 작업을 행하고 있는 동안, 개폐부(84, 86)가 닫혀 있음으로써 오퍼레이터가 개폐부(84, 86)를 통해 버퍼 영역(RC)에 들어갈 수 없는 상황이 되어 있어 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 29에 나타내는 바와 같이, 사용을 마친 카트리지(C)에 대한 보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업을 종료하고, 도 30에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터가 제 1 작업 영역(RA1)으로부터 밖으로 나와 개폐부(81)를 시정하면, 개폐부(84~87)가 열린다. 그러면, 도 31에 나타내는 바와 같이, 카트리지(C) 및 라이너(L)의 반송이 재개된다. 이때 오퍼레이터가 스토퍼(53)를 적당한 타이밍으로 개방 상태로 스위칭함으로써 보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업이 행해진 카트리지(C)도 반송된다. 단, 보빈(33)의 교환 작업 및 실걸이 작업이 행해진 카트리지(C)가 반송되면 스토퍼(53)는 차단 상태로 되돌려진다. 또한, 이 스토퍼(53)의 동작을 카트리지(C)를 검출하는 센서 등을 사용하여 자동으로 행하도록 해도 좋다.
또한, 권취 작업이 진행되면 도 33에 나타내는 바와 같이, 라이너 반입 컨베이어(52a) 상의 라이너(L)가 감소한다. 이때, 도 33~도 36에 나타내는 바와 같이, 적절한 타이밍에서 오퍼레이터는 개폐부(82)를 열고, 제 2 작업 영역(RA2)에 들어가 라이너 반입 컨베이어(52a)로의 라이너(L)의 반입 작업을 행한다. 이때의 흐름을 도 33~도 39를 참조하면서 설명한다.
오퍼레이터가 작업을 행하고 있는 동안, 개폐부(84, 85)는 닫혀 있기 때문에 권취 장치(2)에 새로운 카트리지(C) 및 라이너(L)는 반송되지 않는다. 그러나 반입측 버퍼 영역(RC1)에는 카트리지(C) 및 라이너(L)가 저류되어 있으므로 카트리지(C) 및 라이너(L)의 공급이 잠시 끊어졌다고 해도 도 33~도 36에 나타내는 바와 같이, 권취 동작을 계속할 수 있다. 또한, 오퍼레이터가 작업을 행하고 있는 동안, 개폐부(85)가 닫혀 있음으로써 오퍼레이터가 개폐부(85)를 통해 버퍼 영역(RC)에 들어갈 수 없는 상황이 되어 있어 안전성을 향상시킬 수 있다.
새로운 라이너(L)의 반입 작업을 종료하고, 오퍼레이터가 도 37에 나타내는 바와 같이, 제 2 작업 영역(RA2)으로부터 밖으로 나와 개폐부(82)를 시정하면 개폐부(84~87)가 열린다. 그러면, 도 38에 나타내는 바와 같이, 카트리지(C) 및 라이너(L)의 반송이 재개된다.
여기에서의 상세한 설명은 생략하지만, 오퍼레이터가 라이너 반출 컨베이어(52d)로부터 섬유 다발이 권취된 라이너(L)의 반출 작업을 행할 때에도 상술한 새로운 라이너(L)의 반입 작업과 대략 마찬가지이다. 즉, 오퍼레이터가 제 3 작업 영역(RA3)에 들어가 작업을 행하고 있는 동안에도 반입측 버퍼 영역(RC1)에 카트리지(C) 및 라이너(L)가 저류되어 있음으로써 권취 동작을 계속할 수 있음과 아울러, 개폐부(87)가 닫혀 있음으로써 안전성을 향상시킬 수 있다.
(효과)
이상과 같이, 본 실시형태의 필라멘트 와인딩 장치(1)에서는 유지보수 등에 의해 권취 장치(2)가 정지하고 있을 때에는 오퍼레이터는 작업 영역(RA)으로부터 개폐부(84~87)(제 1 개폐부)를 통해 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)에 들어갈 수 있다. 한편, 제 1 안전 펜스(7)(제 1 고정 펜스)가 설치되어 있기 때문에 권취 장치(2)의 가동 중에 오퍼레이터가 부주의하게 작업 영역(RA)으로부터 가동 영역(RB) 및 버퍼 영역(RC)으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 오퍼레이터가 가동 중의 권취 장치(2)에 접근하는 것을 방지할 수 있어 오퍼레이터의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 버퍼 영역(RC)에는 카트리지(C)(보빈(33)) 및 라이너(L)를 저류 가능한 저류부(카트리지 반송로(51) 중 버퍼 영역(RC)의 내측의 부분 및 라이너 반송로(52) 중 버퍼 영역(RC)의 내측의 부분)가 설치되어 있기 때문에 오퍼레이터가 작업 영역(RA)에서 작업을 행하고 있는 동안에도 상기 저류부에 있는 카트리지(C) 및 라이너(L)를 사용하여 권취 작업을 계속할 수 있다. 따라서 오퍼레이터의 안전의 확보와 권취 작업의 효율 향상을 양립하는 것이 가능해진다.
본 실시형태에서는 작업 영역(RA)과 외부 영역의 경계에 제 2 안전 펜스(8)(제 2 고정 펜스) 및 개폐부(81~83)(제 2 개폐부)가 설치되어 있다. 이 경우, 오퍼레이터가 외부 영역으로부터 작업 영역(RA)으로 들어가는 데에 개폐부(81~83)를 열 필요가 생긴다. 따라서 개폐부(81~83)의 상태에 따라 개폐부(84~87)를 적절하게 제어하면 안전성을 보다 높일 수 있다.
본 실시형태에서는 개폐부(81~83)를 개정하기 위해서 오퍼레이터가 조작하는 조작부(9)(개정 조작부)와, 개폐부(84~87) 및 개폐부(81~83)를 제어하는 제어 장치(6)(제어부)를 더 구비하고, 조작부(9)가 개정 조작되면, 제어 장치(6)는 개폐부(81~83)를 개정함과 아울러, 개폐부(84~87)를 시정한다. 이렇게 하면, 오퍼레이터가 개폐부(81~83)를 개정하여 작업 영역(RA)에 들어가 있을 때에는 개폐부(84~87)가 시정되어 있어, 작업 영역(RA)으로부터 버퍼 영역(RC)으로 들어갈 수는 없다. 따라서 권취 장치(2)의 가동 중에 오퍼레이터가 버퍼 영역(RC)에 들어가 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는 개폐부(81~83)를 시정하게 위해서 외부 영역으로부터 오퍼레이터가 조작하는 조작부(9)(시정 조작부)를 더 구비하고, 제어 장치(6)는 조작부(9)가 개정 조작되고 나서 시정 조작되기까지의 동안, 개폐부(84~87)를 시정 상태로 유지한다. 이렇게 하면, 오퍼레이터가 작업 영역(RA)으로부터 외부 영역으로 나와 조작부(9)를 시정 조작하지 않는 한은 개폐부(84~87)가 개정되는 일은 없다. 따라서 권취 장치(2)의 가동 중에 오퍼레이터가 버퍼 영역(RC)에 들어가 버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는 권취 장치(2)는 복수의 보빈(33)이 장착된 카트리지(C)를 착탈 가능하게 지지하고, 반송 장치(3)는 권취 장치(2)에 카트리지(C)를 반출입한다. 이와 같이, 복수의 보빈(33)이 장착된 카트리지(C)째 교환할 수 있는 구성으로 하면, 보빈(33)의 교환 작업을 단시간에 행할 수 있다.
본 실시형태에서는 개폐부(84~87)가 열린 상태일 때의 개구는 카트리지(C) 및 라이너(L) 중 적어도 어느 하나가 통과 가능한 사이즈이다. 이러한 구성에 의하면, 카트리지(C)나 라이너(L)가 대형이 될 경우, 개폐부(84~87)를 카트리지(C) 및 라이너(L)를 작업 영역(RA)으로부터 버퍼 영역(RC)으로 반송하기 위한 개폐부로서뿐만 아니라, 오퍼레이터가 출입하기 위한 개폐부로서도 겸용할 수 있다.
본 실시형태에서는 연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크로서 사용되는 라이너(L)에 섬유 다발을 권취하고 있다. 연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크이면, 어느 정도의 크기를 갖는 라이너(L)가 필요하게 되어, 그만큼 권취 장치(2)나 반송 장치(3)가 대형이 된다. 이 때문에, 안전성이 보다 중요한 요소가 되므로 높은 안전성을 실현할 수 있는 본 발명이 특히 유효하다.
[다른 실시형태]
상기 실시형태에 여러 가지 변경을 추가한 변형예에 대하여 설명한다.
상기 실시형태에서는 접속 컨베이어(51e)에 스토퍼(53)를 설치하는 것으로 했다. 그러나 카트리지 반송로(51)를 적절하게 제어하는 것 등에 의해 사용을 마친 카트리지(C)가 권취 장치(2)에 반송되지 않도록 하면 스토퍼(53)를 생략해도 좋다.
상기 실시형태에서는 개폐부(81~83) 중 어느 하나를 개정했을 때에 개폐부(84~87) 전체를 시정하는 것으로 했지만, 이와 같이 구성하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 개폐부(81)를 열었을 때에는 제 1 작업 영역(RA1)에 면하고 있는 개폐부(84, 86)만이 시정되고, 개폐부(82)를 열었을 때에는 제 2 작업 영역(RA2)에 면하고 있는 개폐부(85)만이 시정되고, 개폐부(83)를 열었을 때에는 제 3 작업 영역(RA3)에 면하고 있는 개폐부(87)만이 시정되도록 해도 좋다.
또한, 안전성을 보다 향상시키기 위해서, 예를 들면 개폐부(81)를 열었을 때에는 접속 컨베이어(51e)를 정지시키고, 개폐부(82)를 열었을 때에는 라이너 반입 컨베이어(52a)를 정지시키고, 개폐부(83)를 열었을 때에는 라이너 반출 컨베이어(52d)를 정지시키도록 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 터치패널로 이루어지는 조작부(9)에 의해 개폐부(81~83)의 개정 조작 및 시정 조작을 행하는 것으로 했다. 그러나 조작부(9)의 구체적 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 개폐부(81~83)의 개정 조작을 행하기 위한 개정용 스위치와, 개폐부(81~83)의 시정 조작을 행하기 위한 시정용 스위치를 각각 개별로 설치하도록 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 작업 영역(RA)과 외부 영역의 경계에 제 2 안전 펜스(8) 및 개폐부(81~83)를 설치하고, 개폐부(81~83)의 개폐 상태에 따라 개폐부(84~87)의 개폐 제어를 행하는 것으로 했다. 그러나 도 41에 나타내는 바와 같이, 제 2 안전 펜스(8) 및 개폐부(81~83)를 생략하고, 대신에 작업 영역(RA)에 있는 오퍼레이터를 검지 가능한 인체 검지 센서(89)(인체 검지부)를 설치하도록 해도 좋다. 도 41에 나타내는 예에서는 각 작업 영역(RA1~RA3)에 에어리어 센서로 이루어지는 인체 검지 센서(89)를 각각 설치하고 있다. 또한, 인체 검지 센서(89)의 구체적 구성은 에어리어 센서에 한정되지 않고, 오퍼레이터를 검지할 수 있는 것이면 인감 센서나 온열 센서 등 어떤 것이어도 상관없다.
제어 장치(6)는 인체 검지 센서(89)에 의해 작업 영역(RA)에 오퍼레이터가 있는 것이 검지되었을 경우에 개폐부(84~87)를 시정한다. 단, 개폐부(84~87) 전체를 시정하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 제 1 작업 영역(RA1)에 오퍼레이터가 있는 것이 검지되었을 경우에는 제 1 작업 영역(RA1)에 면하고 있는 개폐부(84, 86)만을 시정하도록 해도 좋다. 이와 같이 인체 검지 센서(89)를 이용함으로써 권취 장치(2)의 가동 중에 오퍼레이터가 작업 영역(RA)으로부터 버퍼 영역(RC)으로 들어가버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 실시형태와 같이 제 2 안전 펜스(8) 및 개폐부(81~83)를 설치한 후, 인체 검지 센서(89)를 더 설치하도록 해도 좋다.
1 : 필라멘트 와인딩 장치 2 : 권취 장치
3 : 반송 장치 6 : 제어 장치(제어부)
7 : 제 1 안전 펜스(제 1 고정 펜스)
8 : 제 2 안전 펜스(제 2 고정 펜스)
9 : 조작부(개정 조작부, 시정 조작부)
33 : 보빈 51 : 카트리지 반송로(반송로)
52 : 라이너 반송로(반송로) 81~83 : 개폐부(제 2 개폐부)
84~87 : 개폐부(제 1 개폐부)
89 : 인체 검지 센서(인체 검지부) C : 카트리지
L : 라이너 RA(RA1, RA2, RA3) : 작업 영역
RB : 가동 영역 RC(RC1, RC2) : 버퍼 영역

Claims (9)

  1. 섬유 다발이 감긴 보빈을 착탈 가능하게 지지하고, 상기 보빈으로부터 인출된 섬유 다발을 라이너에 권취하는 권취 장치와,
    상기 권취 장치에 상기 보빈 및 상기 라이너를 반출입하는 반송로를 갖는 반송 장치를 구비하고,
    오퍼레이터가 상기 반송로상의 상기 보빈 및/또는 상기 라이너에 대하여 작업을 행하는 것이 가능한 작업 영역과,
    상기 권취 장치가 가동하는 가동 영역과,
    상기 반송로의 반송 방향에 있어서, 상기 작업 영역과 상기 가동 영역 사이에 위치하는 버퍼 영역과,
    상기 작업 영역, 상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역 이외의 외부 영역이 설치되어 있고,
    상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역과 상기 작업 영역의 경계와, 상기 가동 영역 및 상기 버퍼 영역과 상기 외부 영역의 경계에 제 1 고정 펜스가 설치되어 있고,
    상기 작업 영역과 상기 버퍼 영역의 경계에 제 1 개폐부가 설치되어 있고,
    상기 버퍼 영역은 상기 보빈 및 상기 라이너를 저류 가능한 저류부를 갖는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업 영역과 상기 외부 영역의 경계에 제 2 고정 펜스 및 제 2 개폐부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 개폐부를 개정하기 위해서 오퍼레이터가 조작하는 개정 조작부와,
    상기 제 1 개폐부 및 상기 제 2 개폐부를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 개정 조작부가 조작되면, 상기 제어부는 상기 제 2 개폐부를 개정함과 아울러, 상기 제 1 개폐부를 시정하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 개폐부를 시정하기 위해서 상기 외부 영역으로부터 오퍼레이터가 조작하는 시정 조작부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 개정 조작부가 조작되고 나서 상기 시정 조작부가 조작되기까지의 동안, 상기 제 1 개폐부를 시정 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 영역에 있는 오퍼레이터를 검지 가능한 인체 검지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 인체 검지부에 의해 상기 작업 영역에 오퍼레이터가 있는 것이 검지되면, 상기 제어부는 상기 제 1 개폐부를 시정하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권취 장치는 복수의 상기 보빈이 장착된 카트리지를 착탈 가능하게 지지하고,
    상기 반송 장치는 상기 권취 장치에 상기 카트리지를 반출입하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐부가 열린 상태일 때의 개구는 상기 카트리지 및 상기 라이너 중 적어도 어느 하나가 통과 가능한 사이즈인 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연료 전지 자동차에 탑재되는 수소 탱크로서 사용되는 상기 라이너에 상기 섬유 다발을 권취하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
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