KR20010041462A - Entangling protection arrangement for a thread feeding buffer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유사(15)을 매거진 롤(14)로부터 실내에서 자유로이 가동하는 로봇암에 있는 이송 장치로 이송하는 섬유사 이송 버퍼에 관한 것이다. 섬유사 이송 버퍼는 섬유사 제동 수단(16, 19, 20)과 추력이 작용하는 적어도 1개의 가동 섬유사 가이드(17)를 포함한다. 섬유사는, 제동 수단과 이송 장치 사이에서 길이가 가변적인 섬유사 버퍼에 추력이 작용되도록 하는 방식으로, 매거진 롤(14)로부터 제동 수단(16,19,20)을 거쳐, 가동 섬유사 가이드(17)를 통해, 그리고 다시 이송 장치를 향하여 주행한다. 가동 실 가이드를 안내하기 위한 적어도 1 개의 가이드 로드에는 가동 실 가이드의 하향 이동시 제동력을 발생시키도록 하는 수단이 배치되어 상기 가동 실 가이드의 급속 하강에 따라 그 가동 섬유사 가이드를 통해서 이송되는 섬유사가 엉키는 것을 방지한다.The present invention relates to a fiber yarn transfer buffer for transferring the fiber yarn 15 from the magazine roll 14 to a transfer device in a robot arm that is free to operate indoors. The fiber yarn feeding buffer comprises fiber yarn braking means 16, 19, 20 and at least one movable fiber yarn guide 17 on which thrust acts. The fiber yarns are moved from the magazine roll 14 to the braking means 16, 19, and 20 in a manner such that thrust is applied to the fiber yarn buffer of variable length between the braking means and the conveying device, and the movable fiber yarn guide 17 And then back towards the conveying device. At least one guide rod for guiding the movable thread guide is provided with means for generating a braking force when the movable thread guide is moved downwards so that the fiber thread conveyed through the movable fiber yarn guide in accordance with the rapid descending of the movable thread guide is entangled. To prevent them.
Description
섬유 보강 열경화성 플라스틱 제품의 생산은 산업 로봇을 사용하면 자동화될 수 있는데, 이 산업 로봇에 의해 섬유사 이송 장치가 제어되며, 이에 따라 섬유가 정밀한 양으로 이송되어 제품의 외측 플라스틱층을 통해서 돌출하는 일이 없이 최대 강도를 위하여 배향된다. 로봇의 반복성능 때문에, 이들 제품의 품질은 현저히 상승될 수 있음과 동시에 열악한 작업 환경 및 작업 피로와 관련된 문제가 해결될 수 있다.The production of fiber-reinforced thermoset plastic products can be automated using industrial robots, which control the fiber feed device, whereby the fibers are transported in precise quantities and protrude through the outer plastic layer of the product. It is oriented for maximum strength without this. Because of the repeatability of the robots, the quality of these products can be significantly increased while the problems associated with poor working conditions and work fatigue can be solved.
섬유 이송 장치는 가동 로봇암에 장착될 수 있는 피드아웃 헤드(feedout head)에 배치되는 것이 바람직하다. 하나 이상의 섬유사가 피드아웃 헤드로 공급되고, 이 피드아웃 헤드는 섬유사들을 적절한 길이로 절단한다. 섬유사의 이송 속도는 초당 10 미터 범위 내에 있을 수 있다. 그러한 이송 속도에서는 섬유사가 엉키는 위험이 없이 섬유사의 이송을 정지시키기가 어렵다.The fiber conveying device is preferably arranged in a feedout head which can be mounted to the movable robot arm. One or more fiber yarns are fed to the feedout head, which cuts the fiber yarns into appropriate lengths. The feed rate of the fiber yarn may be in the range of 10 meters per second. At such feed rates it is difficult to stop the feed of the fiber yarns without the risk of entanglement.
전술한 선행 특허 출원에 개시된 특징 구조들은 효율적인 방법으로 전술한 문제를 해결한다. 그러나, 가동 섬유사 가이드가 설치된 요크가 고속으로 하향 이동하는 경우 여전히 어느 정도의 엉킴의 위험이 발생할 수 있다는 것이 입증되었다.The feature structures disclosed in the foregoing prior patent application solve the above problem in an efficient manner. However, it has been proven that some degree of entanglement may still occur if the yoke with movable fiber yarn guides moves downward at high speed.
본 발명은 섬유사를 매거진 롤로부터 미국 특허 출원 제08/693,155호에 개시된 형태의 실내에서 자유로이 가동하는 로봇 암에 있는 버퍼 장치로 이송하는 섬유사 이송 버퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber yarn transfer buffer for transferring fiber yarns from a magazine roll to a buffer device in a robot arm freely running indoors of the type disclosed in US patent application Ser. No. 08 / 693,155.
이하, 첨부 도면에 개략적으로 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 가동 섬유사 가이드가 상방으로 이동하고 있는 본 발명에 따른 섬유사 이송 버퍼의 정면도이고,1 is a front view of the fiber yarn feed buffer according to the present invention, the movable fiber yarn guide is moving upwards,
도 2는 도 1에 따른 가동 섬유사 가이드가 하방으로 이동하는 것을 보여주는 도 1에 상응하는 도면이다.FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 showing the movable fiber yarn guide according to FIG. 1 moving downward; FIG.
그러므로, 본 발명의 목적은 섬유사 이송 버퍼에 전술한 문제를 해결하는 장치를 마련하는 데에 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus for solving the above-mentioned problem in a fiber yarn feed buffer.
이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공급원으로부터 소정 경로를 따라 섬유사를 이송하기 위한 섬유사 이송 버퍼용 엉킴 방지 장치로서, 공급원으로부터 섬유사를 수용하는 제1 섬유사 가이드와; 위로 상기 제1 섬유사 가이드로부터의 섬유사가 이송되는 접촉 가능한 제동면과; 이 제동면을 지나는 섬유사의 이동을 제동하도록 상기 제동면과 접촉하게 이동되는 제동 요소와; 상기 제동면을 지난 섬유사의 경로에 있는 가동 섬유사 가이드와; 실질적으로 연직 방향으로 배치되어 상기 가동 섬유사 가이드를 이동 가능하게 지지하는 2개의 가이드 로드를 구비하는 지지체와; 섬유사의 경로에서 상기 가동 섬유사 가이드에 이어서 배치되는 추가의 가이드를 구비하고, 상기 추가의 가이드를 지나 섬유사가 인출되며, 상기 지지체는 가동 섬유사 가이드가 상기 섬유사에 의해 이동되어 상기 제동면과 접촉하는 제동 요소와의 사이의 섬유사의 경로의 길이를 단축시키도록 섬유사에 의하여 이동될 수 있게 하는 한편 제동면과 상기 추가의 섬유사 가이드와의 사이의 경로에서 섬유사의 이완이 흡수되도록 상기 제동면과 추가의 섬유사 가이드 사이의 거리를 연장시키기 위하여 상기 가동 섬유사 가이드가 이동될 수 있게 하는 엉킴 방지 장치에 있어서, 상기 가이드 로드 중 적어도 하나에는 상기 가동 섬유사 가이드의 신속한 하강에 따라 가동 섬유사 가이드를 통해서 이송되는 섬유사가 엉키는 것을 방지하기 위하여 상기 가동 섬유사 가이드의 하향 이동시 제동 작용을 유발시키는 수단이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엉킴 방지 장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a entanglement preventing device for a fiber yarn transfer buffer for transferring fiber yarns from a source along a predetermined path, comprising: a first fiber yarn guide for receiving the fiber yarns from the source; A contactable braking surface through which the fiber yarn from the first fiber yarn guide is conveyed; A braking element moved in contact with the braking surface to brake movement of the fiber yarns through the braking surface; A movable fiber yarn guide in the path of the fiber yarn past the braking surface; A support having two guide rods disposed substantially in a vertical direction to movably support said movable fiber yarn guide; An additional guide disposed following the movable fiber yarn guide in the path of the fiber yarn, through which the fiber yarn is drawn out, and the support is moved by the fiber yarn to move the braking surface with the braking surface; The fabric can be moved by the fiber yarn to shorten the length of the path of the fiber yarn between the braking element in contact, while the relaxation of the fiber yarn is absorbed in the path between the braking surface and the additional fiber yarn guide. An anti-entanglement device that allows the movable fiber yarn guide to be moved to extend the distance between the hibernating surface and the additional fiber yarn guide, wherein at least one of the guide rods has movable fiber upon rapid descending of the movable fiber yarn guide. The above operation to prevent tangling of the fiber yarn transferred through the yarn guide Provides a jam protection device, it characterized in that the means for causing a downward movement similar to the braking action of the guide is disposed.
도면에 도시된 섬유사 이송 버퍼는 2개의 연직 방향 가이드 로드(11)를 구비하는 스탠드(10)를 포함한다. 스탠드(10)는 롤(14)로부터 풀리는 섬유사(15)를 위한 섬유사 아일릿(13)을 구비하는 엘보우암(12)을 지탱한다. 섬유사는 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 합성 섬유 등의 복수의 섬유사로 구성될 수 있다. 섬유사 아일릿(13)은 섬유사를 실질적으로 마찰없이 통과시킨다.The fiber yarn feed buffer shown in the figure comprises a stand 10 having two vertical directional rods 11. The stand 10 carries an elbow arm 12 having a fiber yarn eyelet 13 for the fiber yarns 15 to be unrolled from the roll 14. The fiber yarns may be composed of a plurality of fiber yarns such as glass fibers, carbon fibers or synthetic fibers. The fiber yarn eyelet 13 passes the fiber yarn substantially without friction.
섬유사는 지면 높이에 배치되어 있는 롤로부터 섬유사 아일릿(13)을 통과하여 바(16) 위로 주행하는데, 이 바는 가이드 로드(11) 사이에서 연직 하방으로 당김 방향을 바꿔준다. 이들 가이드 로드에 의해 가동 섬유사 가이드(17)가 가동 안내되는데, 가동 섬유사 가이드(17)에는 추가의 섬유사 아일릿(13)이 마련되어 있으며, 이 추가의 섬유사 아일릿을 통해서 섬유사(15)가 주행한다. 그 후에, 섬유사는 가동 섬유사 가이드(17)로부터 상방으로 섬유사 가이드 채널(18)로 주행하며, 이 섬유사 가이드 채널은 섬유사를 도시되지 않은 로봇암까지 더 안내한다.The fiber thread runs over the bar 16 through the fiber yarn eyelets 13 from a roll disposed at ground level, which changes the direction of pulling vertically downward between the guide rods 11. The movable fiber yarn guide 17 is movable guided by these guide rods, and the movable fiber yarn guide 17 is provided with an additional fiber yarn eyelet 13, through which the fiber yarn 15 is added. To drive. Thereafter, the fiber yarn runs upward from the movable fiber yarn guide 17 to the fiber yarn guide channel 18, which further guides the fiber yarn to the robot arm, not shown.
상기 바(16)와 협동하는 섬유사 제동부는 공압 실린더(20)의 외측단에 장착되는 클램프판(19)으로 구성되며, 상기 공압 실린더는 스탠드(10)에 연결된다. 클램프판은 상기 실린더(20)의 작동에 의해 바(16)와 접촉하거나 떨어질 수 있으며, 이에 따라 섬유사의 이송은 정지되게 된다.The fiber yarn braking unit which cooperates with the bar 16 is composed of a clamp plate 19 mounted on an outer end of the pneumatic cylinder 20, and the pneumatic cylinder is connected to the stand 10. The clamp plate may be brought into contact with or dropped from the bar 16 by the operation of the cylinder 20, whereby the transfer of the fiber yarn is stopped.
섬유사 이송 버퍼는 다음과 같은 방법으로 작동한다. 정규의 섬유사 이송중에는, 섬유사 아일릿(13)과 바(16)를 매개로 섬유사를 당기면 그 섬유사에 균등한 저항이 발생하고, 이로써 유리하게 균등한 송출(outfeed)이 이루어진다. 실내에서 로봇암이 가동하고 있는 경우, 따라서 다소의 섬유사가 순간적으로 이송되어 나가야 하는 경우, 가동 섬유사 가이드(17)는 가이드 로드를 따라서 상방 및 하방으로 이동 가능하게 되는데, 이에 따라 섬유사의 신속한 길이 보상이 이루어진다.The fiber feed buffer works in the following way. During regular fiber yarn transfer, pulling the fiber yarns through the fiber yarn eyelets 13 and the bars 16 produces equal resistance to the fiber yarns, which advantageously results in an even outfeed. In the case where the robot arm is operating indoors, and therefore some fiber yarns need to be transported out instantaneously, the movable fiber yarn guide 17 can be moved up and down along the guide rod, thereby providing a quick length of the fiber yarn. Reward is made.
섬유사의 이송이 정지되어야 하는 경우, 이러한 동작은 공압 실린더(20)의 작동에 의해서 이루어지며, 이 공압 실린더는 그 후에 클램프판(19)을 바(16)에 대고 누른다. 이제, 로봇암 단부에서의 섬유사의 이송은 섬유사의 당김이 멈출 때까지는 가동 섬유사 가이드(17)가 가이드 로드(11)를 따라 상방으로 이동하면서 계속된다. 이송을 다시 시작할 시간이 되면, 섬유사에 루프 또는 꼬임의 위험이 없이 섬유사가 정확히 예비 인장된 상태로 이송되기 시작된다.If the feed of the fiber yarn is to be stopped, this operation is effected by the operation of the pneumatic cylinder 20, which then presses the clamp plate 19 against the bar 16. Now, the feeding of the fiber yarn at the robot arm end continues as the movable fiber yarn guide 17 moves upward along the guide rod 11 until the pulling of the fiber yarn stops. When it is time to start the transfer again, the yarn begins to be fed in exactly pretensioned state without the risk of loops or kinks in the yarn.
스탠드의 연직 방향 가이드 로드(16) 중 일방의 가이드 로드는 횡방향 홈(22) 내에서 이동하는 볼(21) 등에 의해 타방의 가이드 로드에 대하여 원근 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 정규의 작동시, 상기 일방의 가이드 로드(11)는 도 1에 도시된 바와 같이 그것의 중립 위치에 있는데, 이 위치에서 가동 섬유사 가이드(17)가 설치된 요크가 상방으로 이동한다.One of the guide rods 16 in the vertical direction of the stand is supported by the ball 21 and the like moving in the lateral groove 22 so as to be movable in the perspective direction with respect to the other guide rod. In normal operation, the one guide rod 11 is in its neutral position as shown in Fig. 1, in which the yoke provided with the movable fiber yarn guide 17 moves upward.
상기 일방의 가이드 로드의 가동하게 지지된 하단의 이동을 유발시키는 수단, 바람직하기로는 동력 피스톤(23)이 요크의 신속한 하방 운동시 그러한 횡방향 이동을 유발시키며, 이로써 가동 섬유사 가이드(17)가 설치된 요크가 쐐기 형태로 클램프되어 전혀 되튀지 않게 될 정도로 2개의 연직 방향 가이드 로드 사이의 공간이 감소된다.Means for causing movement of the lower end of the movable guide of the one guide rod, preferably the power piston 23, causes such lateral movement during rapid downward movement of the yoke, whereby the movable fiber yarn guide 17 The space between the two vertical guiding rods is reduced so that the installed yoke is clamped in the wedge shape and never bounces back.
요크의 이동은 센서(24)에 의해서 탐지되는 것이 바람직한데, 그렇게 하면 요크의 신속한 하향 이동은 센서가 동력 피스톤(23)을 작동시키는 신호를 발하게 한다. 이 센서는 중앙 유닛(25)에 연결되는 것이 바람직한데, 중앙 유닛(25)은 센서(24)로부터 요크의 현재의 속도를 나타내는 신호를 받아서 그 신호를 중앙 유닛에 기억된 한계치와 비교하고, 감지된 요크의 하강 속도가 상기 한계치를 초과하는 경우 동력 피스톤(23)을 작동시키도록 출력을 제공하도록 장치되어 있다.The movement of the yoke is preferably detected by the sensor 24, whereby the rapid downward movement of the yoke causes the sensor to signal the actuation of the power piston 23. The sensor is preferably connected to the central unit 25, which receives a signal representing the current velocity of the yoke from the sensor 24 and compares the signal with a threshold stored in the central unit and detects it. It is arranged to provide an output to actuate the power piston 23 if the falling speed of the yoke is above the limit.
본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 틀 속에서 몇 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 가이드 로드는 섬유사의 버퍼를 제어하는 다른 수단으로 교체될 수 있다. 또한, 스프링 수단으로 가동 섬유사 가이드 수단(17)상의 중력의 작용을 대체할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and several variations are possible within the scope of the appended claims. For example, the guide rod may be replaced by other means for controlling the buffer of the fiber yarn. The spring means can also replace the action of gravity on the movable fiber yarn guide means 17.
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