JP2005288585A - Manufacturing device for frp cylinder and its manufacturing method - Google Patents

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JP2005288585A JP2004104699A JP2004104699A JP2005288585A JP 2005288585 A JP2005288585 A JP 2005288585A JP 2004104699 A JP2004104699 A JP 2004104699A JP 2004104699 A JP2004104699 A JP 2004104699A JP 2005288585 A JP2005288585 A JP 2005288585A
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Yasushi Iida
靖 飯田
Yasuyuki Kawanomoto
靖之 川野元
Hiroshi Imuda
博 伊牟田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing device for an FRP cylinder and a method therefor to cut out a plurality of cylinder pieces as products from a long FRP cylindrical body after removing core, in which only the specified cutting length and end squareness are required, for securing the specified dimensions, accuracy, and quality only through a cutting process. <P>SOLUTION: The manufacturing device for FRP cylinders to cut out a plurality of cylinder pieces having a specified length as products from a long FRP cylindrical body has a chuck mechanism to make holding upon being inserted into the inside diameter part at one end of the long FRP cylindrical work, in which a plurality of free rollers for supporting the long FRP cylindrical body from below are arranged zigzag in parallel with the moving shaft of the cutter part in such a way that the connection places are not opposing with each other, while free roller are installed also for supporting the long FRP cylindrical body even from above, and a diamond rotary blade to cut the long FRP cylindrical body supported by the free rollers from below and above is installed movably under control in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、長尺の繊維強化プラスチック製筒体（以下、ＦＲＰ筒体と略称する。）の製造装置に関し、特に強化繊維に樹脂含浸させ、硬化成形させた後の長尺ＦＲＰ筒体を連続で精度良く、切断するＦＲＰ筒体の製造装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a long fiber-reinforced plastic cylinder (hereinafter abbreviated as an FRP cylinder), and in particular, the continuous FRP cylinder after resin impregnation into a reinforced fiber and curing is continuously performed. It is related with the manufacturing apparatus of the FRP cylinder cut | disconnected with high precision.

最近、各種産業分野でＦＲＰ筒体が使われてきつつある。たとえば、近年、燃費の向上や環境保全といった観点から、自動車の軽量化が強く望まれているが、それを達成する一手段として、プロペラシャフトチューブのＦＲＰ化が検討され、一部で既に実用化されるに至っている。また、フィルム巻き取り用や新聞印刷輪転機など産業用ロールにおいても、同様に慣性モーメント低減のための軽量化の要望があり、ＦＲＰ製ロールが一部で既に採用されるに至っている。   Recently, FRP cylinders are being used in various industrial fields. For example, in recent years, weight reduction of automobiles has been strongly desired from the viewpoints of improving fuel economy and environmental protection, but as one means for achieving this, the use of FRP for propeller shaft tubes has been studied, and some have already been put into practical use. Has been done. Similarly, in industrial rolls such as film winding and newspaper printing presses, there is a demand for weight reduction to reduce the moment of inertia, and FRP rolls have already been partially adopted.

そのようなＦＲＰ筒体の製造方法としては、種々の方法があるが、例えば代表的なフィラメントワインディング法では樹脂含浸強化繊維束がマンドレルに所定層巻き付けられ筒体が形成され、樹脂を加熱、硬化させることによって所定のＦＲＰ筒体が成形される。このような方法においては、マンドレル上で樹脂含浸させた強化繊維を軸方向に巻き付け、その後硬化させてＦＲＰ筒体を製造し、次工程で種々の用途に応じて定寸カットを行う。その際、長尺のＦＲＰ筒体からマンドレルを軸方向に引き抜き（以下、脱芯と略称する。）、その後に複数個の製品を、切断端部で軸心との直角度が出た状態で精度よくしかも一定長さに切断加工する必要がある。   There are various methods for producing such FRP cylinders. For example, in a typical filament winding method, a resin-impregnated reinforcing fiber bundle is wound around a mandrel to form a cylinder, and the resin is heated and cured. By doing so, a predetermined FRP cylinder is formed. In such a method, a reinforcing fiber impregnated with resin on a mandrel is wound in the axial direction, and then cured to produce an FRP cylinder, and in the next step, a fixed-size cut is performed according to various applications. At that time, the mandrel is pulled out from the long FRP cylinder in the axial direction (hereinafter abbreviated as “de-centering”), and then a plurality of products are placed in a state where the perpendicularity to the shaft center is at the cut end. It is necessary to cut with high accuracy and to a certain length.

しかし、プロペラシャフトや、産業用ロールの分野においては、完成体としての支点間長の精度が厳しく、そのため当然ＦＲＰ筒体自体の長さの精度（許容公差）も厳しく要求されている。   However, in the field of propeller shafts and industrial rolls, the accuracy of the fulcrum length as a finished product is strict, and naturally the accuracy of the length of the FRP cylinder itself (allowable tolerance) is also strictly required.

ＦＲＰ筒体の端面の直角度や凹凸においても、ＦＲＰ筒体の両端面に金属製の継手部材を圧入もしくは接着で接合する際、継手部材が傾いて挿入されないように、また挿入終了時、端部に欠陥を発生させないようにするため、その精度が厳しく要求されている。   Even when the perpendicularity or irregularities of the end face of the FRP cylinder is joined to both end faces of the FRP cylinder by press-fitting or bonding, the joint member is not inclined and inserted. In order to prevent the occurrence of defects in the parts, the precision is strictly required.

複合材料の切断加工手段としては、「加工部の材料特性が低下したり、必要な精度が得られないので、大きなせん断力の作用する切削はあまり用いられない」、「切削切断、せん断切断のような切断加工の後は研磨による仕上げ加工が付随する」が一般的に知られている（例えば、非特許文献１参照）。   As a cutting method for composite materials, “the material properties of the machined part are degraded or the required accuracy cannot be obtained, so cutting with a large shearing force is not often used”, “cutting cutting, shear cutting Such a cutting process is generally accompanied by a finishing process by polishing "(see Non-Patent Document 1, for example).

前記長尺ＦＲＰ筒体から所定の寸法、精度をもったパイプを採取する場合は、万力のようなもので固定させた状態で丸鋸、バンドソーなどを使用して最終寸法長の＋２〜３ｍｍに荒切りし、その後、旋盤加工、研磨、研削などで切断長と端部直角度を仕上げて、所定の寸法、精度を確保する。   When collecting a pipe with a predetermined size and accuracy from the long FRP cylinder, use a circular saw, a band saw, etc. in a state where it is fixed with a vise and the final dimension length is +2 to 3 mm After that, the cutting length and the perpendicularity of the end are finished by lathe processing, polishing, grinding, etc., and predetermined dimensions and accuracy are ensured.

ところが、上記のような長尺ＦＲＰ筒体の切断工程においては次のような問題があった。   However, there are the following problems in the cutting process of the long FRP cylinder as described above.

まず、荒切り→仕上げ加工と２工程が必要で、最終製品ができるまでのリードタイムが長くなる上に、工数、設備、品質管理項目も増えて、コストアップの要因となってしまう。研磨、研削で仕上げる場合は特に顕著である。   First, the rough cutting → finishing process requires two steps, and the lead time until the final product is made becomes longer, and the man-hours, facilities, and quality control items increase, which causes an increase in cost. This is especially noticeable when finishing by polishing and grinding.

また、荒切りで長尺のＦＲＰ筒体を固定させた状態にするとき、例えば万力のような構造のものでＦＲＰ筒体を挟み込んで固定し、ＦＲＰ筒体円周方向に過度な負荷をかけてＦＲＰ筒体を損傷する可能性がある。   When a long FRP cylinder is fixed by rough cutting, the FRP cylinder is sandwiched and fixed with a vise structure, for example, and an excessive load is applied in the circumferential direction of the FRP cylinder. May damage the FRP cylinder.

仕上げの旋盤加工では、ＦＲＰ筒体を内面チャックで固定する際、過度な負荷をかけて内面に傷を発生させる可能性と、加工条件（切削速度、切り込み量など）不適による端面繊維めくれが発生してしまう。   In finishing lathe processing, when fixing the FRP cylinder with an internal chuck, there is a possibility of causing an excessive load to cause scratches on the inner surface, and end-face fiber turning due to inappropriate processing conditions (cutting speed, depth of cut, etc.) Resulting in.

さらに上記の方法では、長尺ＦＲＰ筒体にかなりの加工代を考慮しなければならず、ロス分が多くなるほど、歩留まりが悪化する。
「複合材料の辞典」（朝倉書店、１９９１年３月２０日発行、第２２３〜２２４頁） Furthermore, in the above method, a considerable machining allowance must be taken into consideration for the long FRP cylinder, and the yield increases as the loss increases.
“Dictionary of Composite Materials” (Asakura Shoten, published on March 20, 1991, pp. 223-224)

本発明は、上記のような問題点に着目し、脱芯後の長尺ＦＲＰ筒体から複数個の製品を切り出す場合、切断工程だけで切断長と端部直角度に関し、所定の寸法、精度、品質を確保することが可能なＦＲＰ筒体の製造装置を提供することを目的とする。   The present invention pays attention to the above-mentioned problems, and when cutting a plurality of products from a long FRP cylinder after decentering, a predetermined dimension and accuracy are related to the cutting length and the end perpendicularity only by the cutting process. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing an FRP cylinder capable of ensuring quality.

上記目的を達成するため本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
（１）長尺のＦＲＰ筒体から所定長さの複数個の製品を切り出すＦＲＰ筒体の製造装置において、前記長尺ＦＲＰ筒体の一端部の内径部分に挿入して保持するためのチャック機構を備え、下方側から上記長尺ＦＲＰ筒体を支持するための複数個のフリーローラをカッター部移動軸に対して並列で接続箇所が相対しないように千鳥配置して設け、さらに上方側からも長尺ＦＲＰ筒体を支持するためのフリーローラを設けるとともに、上記下方および上方側からフリーローラによって支持された上記長尺ＦＲＰ筒体を切断するダイヤモンド回転刃を軸方向に制御移動可能に設けたことを特徴とするＦＲＰ筒体の製造装置。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration. That is,
(1) In an FRP cylinder manufacturing apparatus that cuts out a plurality of products of a predetermined length from a long FRP cylinder, a chuck mechanism for inserting and holding the inner diameter portion of one end of the long FRP cylinder A plurality of free rollers for supporting the long FRP cylinder from the lower side are arranged in a staggered manner in parallel with the cutter moving shaft so that the connection points do not face each other, and also from the upper side A free roller for supporting the long FRP cylinder is provided, and a diamond rotary blade for cutting the long FRP cylinder supported by the free roller from the lower side and the upper side is provided so as to be controllable in the axial direction. An apparatus for manufacturing an FRP cylinder characterized by the above.

（２）切断時に長尺ＦＲＰ筒体がダイヤモンド回転刃に対して、上方から下方へ押さえる方向に内径チャック部が回転するとともに、ダイヤモンド回転刃も長尺ＦＲＰ筒体に対して、上方から下方へ押さえる方向に回転することを特徴とする前記（１）に記載のＦＲＰ筒体の製造装置。   (2) During cutting, the inner diameter chuck portion rotates in a direction in which the long FRP cylinder is pressed from the upper side to the lower side with respect to the diamond rotary blade, and the diamond rotary blade is also moved from the upper side to the lower side with respect to the long FRP cylinder. The FRP cylinder manufacturing apparatus according to (1), wherein the FRP cylinder manufacturing apparatus rotates in a pressing direction.

（３）内径チャック部は、外径が長尺ＦＲＰ筒体内径よりも１ｍｍ以下の範囲で小さく、また長尺ＦＲＰ筒体を保持するための円周方向に複数のピン角状突起物が内蔵され、パイプ挿入後に該ピン角状突起物が突出可能に設けられていることを特徴とする前記（１）または（２に記載のＦＲＰ筒体の製造装置。   (3) The inner diameter chuck portion has an outer diameter smaller than the inner diameter of the long FRP cylinder 1 mm or less, and a plurality of pin angular protrusions are built in the circumferential direction for holding the long FRP cylinder. The FRP cylinder manufacturing apparatus according to (1) or (2), wherein the pin-shaped protrusions are provided so as to protrude after the pipe is inserted.

（４）ダイヤモンド回転刃の粒度が＃４０〜＃１３０の範囲にあることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の切断装置。   (4) The FRP cylinder cutting apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the diamond rotary blade has a particle size in a range of # 40 to # 130.

（５）ダイヤモンド回転刃の回転数が１０００〜５０００ｒｐｍ、切り込み速度が０．５〜２０ｍｍ／秒、内径チャック部の回転数が１０〜６００ｒｐｍの範囲にあることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の製造装置。   (5) The rotation speed of the diamond rotary blade is 1000 to 5000 rpm, the cutting speed is 0.5 to 20 mm / second, and the rotation speed of the inner diameter chuck portion is in the range of 10 to 600 rpm. 4) The manufacturing apparatus of the FRP cylinder in any one of.

（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の製造装置を用いることを特徴とするＦＲＰ筒体の製造方法。   (6) A method for manufacturing an FRP cylinder, wherein the FRP cylinder manufacturing apparatus according to any one of (1) to (5) is used.

本発明のＦＲＰ筒体の製造装置によるときは、長尺ＦＲＰ筒体の切断の際、内径チャックによる保持と下部ローラと上部ローラによる支持で確実に固定することができ、切断長と端部直角度に関し、所定の寸法、精度、品質を確保することができる。   According to the FRP cylinder manufacturing apparatus of the present invention, when cutting a long FRP cylinder, it can be securely fixed by holding by an inner diameter chuck and supporting by a lower roller and an upper roller. With respect to the angle, predetermined dimensions, accuracy, and quality can be ensured.

また、長尺ＦＲＰ筒体とダイヤモンド回転刃を同時に回転させることにより、ダイヤモンド回転刃を長尺ＦＲＰ筒体に対して常に真っ直ぐ切り込んでいくことができるので常時安定した切断精度、品質を確保することができる。   In addition, by rotating the long FRP cylinder and the diamond rotary blade at the same time, the diamond rotary blade can always be cut straight into the long FRP cylinder, ensuring stable cutting accuracy and quality at all times. Can do.

さらにまた、ダイヤモンド回転刃の粒度や回転数および送り速度を上記の範囲にすることによっても、切断精度、品質を確保することができるとともに、ダイヤモンド回転刃の寿命を長くすることができる。   Furthermore, cutting accuracy and quality can be ensured and the life of the diamond rotary blade can be extended by setting the particle size, rotation speed, and feed rate of the diamond rotary blade within the above ranges.

このように切断長と端部直角度に関し、所定の寸法、精度、品質を確保することができ、かつ、ダイヤモンド回転刃の寿命を長くすることができる、本発明に係るＦＲＰ筒体の製造装置は、ＦＲＰ製プロペラシャフトやＦＲＰ製産業用ロールの製造に適用してきわめて有用なものである。   As described above, the FRP cylinder manufacturing apparatus according to the present invention can ensure predetermined dimensions, accuracy, and quality with respect to the cutting length and the perpendicularity of the end, and can extend the life of the diamond rotary blade. Is extremely useful when applied to the manufacture of FRP propeller shafts and FRP industrial rolls.

以下、本発明のＦＲＰ筒体の製造装置について詳述する。   Hereinafter, the manufacturing apparatus of the FRP cylinder of the present invention will be described in detail.

図１は本発明の製造装置の一例を示す正面図であり、図２はその平面図、図３はその側面図、図４は内径チャック部の拡大図、図５はダイヤモンドカッターの正面図と側面図であり、以下図面に基づいて説明する。   1 is a front view showing an example of the manufacturing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, FIG. 3 is a side view thereof, FIG. 4 is an enlarged view of an inner diameter chuck portion, and FIG. It is a side view and is demonstrated based on drawing below.

本発明のＦＲＰ筒体の製造装置は、長尺ＦＲＰ筒体１の片側内径を挿入保持するための内径チャック機構３、４を備えるとともに、下方からは長尺ＦＲＰ筒体１を支えるため複数個のフリーローラ（例えば、大きさφ１０〜φ５０のもの）２がカッター部移動軸（例えば、ボールネジ８）に対して、図２に示すとおり、並列で接続箇所１４が隣接するフリーローラ２と相対しないように千鳥配置され、上方からも長尺ＦＲＰ筒体１を支えるための複数個（例えば、１〜３個）のフリーローラである、上方押さえローラ９が反チャック端部に存在し、軸方向に制御移動することができるダイヤモンドカッター５を有しているものである。   The FRP cylinder manufacturing apparatus of the present invention includes inner diameter chuck mechanisms 3 and 4 for inserting and holding the inner diameter of one side of the long FRP cylinder 1, and a plurality of apparatuses for supporting the long FRP cylinder 1 from below. , A free roller (for example, having a size of φ10 to φ50) 2 is not parallel to the adjacent free roller 2 in parallel as shown in FIG. 2 with respect to the cutter unit moving shaft (for example, ball screw 8). The upper pressing roller 9, which is a plurality of (for example, 1 to 3) free rollers that are arranged in a staggered manner and support the long FRP cylinder 1 from above, is present at the end of the non-chuck, and is axially It has a diamond cutter 5 that can be controlled and moved.

フリーローラ２は、それ自体に駆動源を備えておらず、長尺ＦＲＰ筒体の回転により連れ回りする構造となっている。   The free roller 2 does not include a drive source in itself, and has a structure that is rotated by the rotation of the long FRP cylinder.

ダイヤモンドカッター５は、ボールネジ８に連結されているスライドテーブル６に設置されており、ＮＣ制御（必要なデータ数値を入力することによりコンピュータ制御で作動させる）でボールネジ８に接続されているサーボモータ７を作動させることにより、長尺ＦＲＰ筒体１の軸方向に対して、切断させたい位置に精度良くダイヤモンドカッター５を移動させる構造となっている。   The diamond cutter 5 is installed on a slide table 6 connected to a ball screw 8, and is a servo motor 7 connected to the ball screw 8 by NC control (actuated by computer control by inputting necessary data numerical values). By operating the diamond cutter 5, the diamond cutter 5 is moved with high accuracy to the position to be cut with respect to the axial direction of the long FRP cylinder 1.

また、長尺ＦＲＰ筒体１の切り込み方向に対しても、エアーシリンダ等でスライドテーブル１３が前後方向に移動する構造となっており、長尺ＦＲＰ筒体１の厚み分に、ダイヤモンドカッター５が切り込みを入れて切断をし、切断完了後は後退するようになっている。   In addition, the slide table 13 is moved in the front-rear direction by an air cylinder or the like in the cutting direction of the long FRP cylinder 1, and the diamond cutter 5 has a thickness corresponding to the thickness of the long FRP cylinder 1. A cut is made to cut, and after the cutting is completed, it is retracted.

ダイヤモンドカッター５の回転は駆動モータ１１によって付与される。   The rotation of the diamond cutter 5 is given by the drive motor 11.

下方フリーローラ２は長尺ＦＲＰ筒体１の外径に応じて上下方向の位置を調整するための機構を備えていたり、また切断終了後、ＦＲＰ筒体を取りやすくするため作業者側の各下方フリーローラ２が個別に下がる機構を備えていることが好ましい。   The lower free roller 2 is provided with a mechanism for adjusting the position in the vertical direction according to the outer diameter of the long FRP cylinder 1, and after the end of cutting, each operator side It is preferable to provide a mechanism in which the lower free roller 2 is individually lowered.

また、下方フリーローラ２はパイプが保持固定されている状態ではパイプの軸心がカッター部移動軸（ボールネジ８）に対して平行になるように上下方向の位置を調整されている。   The lower free roller 2 is adjusted in the vertical direction so that the axial center of the pipe is parallel to the cutter moving shaft (ball screw 8) when the pipe is held and fixed.

フリーローラ２、９の材質に関しては、ＦＲＰ筒体を傷つけず、フリーローラ２、９の変形量を小さくするために高弾性のゴムなどが好ましい。   As for the material of the free rollers 2 and 9, highly elastic rubber or the like is preferable in order to reduce the deformation amount of the free rollers 2 and 9 without damaging the FRP cylinder.

内径チャック機構３、４に関しては、長尺ＦＲＰ筒体１の内径に応じて容易に取り替えられるようにしておくことが好ましい。   Regarding the inner diameter chuck mechanisms 3 and 4, it is preferable that the inner diameter chuck mechanisms 3 and 4 can be easily replaced according to the inner diameter of the long FRP cylinder 1.

このとき、内径チャック部３の外径をＦＲＰ筒体内径より０〜１ｍｍ小さく、また図４の内径チャック部の拡大図に示すとおり、ＦＲＰ筒体を確実に保持するため円周方向に複数のピン角状突起物４が内蔵され、ＦＲＰ筒体挿入後、ピン角状突起物４がエアー圧力等で突出してくる機構にすることにより、長尺ＦＲＰ筒体１が切断時、軸方向に緩みで移動せず、常時最適な状態で保持されるようにすることが好ましい。   At this time, the outer diameter of the inner diameter chuck part 3 is 0 to 1 mm smaller than the inner diameter of the FRP cylinder body, and as shown in the enlarged view of the inner diameter chuck part of FIG. The pin-shaped projection 4 is built in, and after inserting the FRP cylinder, a mechanism in which the pin-shaped projection 4 protrudes by air pressure or the like makes the long FRP cylinder 1 loose in the axial direction when cut. It is preferable to keep it in an optimal state at all times.

また本発明に係るＦＲＰ筒体の製造装置は、切断時、長尺ＦＲＰ筒体１がダイヤモンド回転刃５に対して、上から下へ押さえる方向に内径チャック部３が駆動モータ１０を介して回転するとともに、ダイヤモンド回転刃５も駆動モータ１１を介して、長尺ＦＲＰ筒体１に対して、上から下へ押さえる方向に回転するようになっている。   In the FRP cylinder manufacturing apparatus according to the present invention, the inner diameter chuck portion 3 is rotated via the drive motor 10 in the direction in which the long FRP cylinder 1 presses the diamond rotary blade 5 from the top to the bottom when cutting. At the same time, the diamond rotary blade 5 is also rotated via the drive motor 11 in the direction of pressing from the top to the bottom with respect to the long FRP cylinder 1.

上記ダイヤモンド回転刃５は切断精度、品質、ダイヤモンド回転刃寿命を考慮して、図５に示すダイヤモンドカッターのダイヤモンド砥粒１２の粒度を＃４０〜＃１３０の範囲に、また回転数を１０００〜５０００ｒｐｍ、切り込み速度を０．５〜２０ ｍｍ／秒、内径チャック部３の回転数を１０〜６００ｒｐｍの範囲にしておくことが好ましい。   In consideration of cutting accuracy, quality, and service life of the diamond rotary blade, the diamond rotary blade 5 has a diamond abrasive grain 12 of the diamond cutter shown in FIG. 5 having a grain size in the range of # 40 to # 130 and a rotational speed of 1000 to 5000 rpm. It is preferable that the cutting speed is 0.5 to 20 mm / second and the rotation speed of the inner diameter chuck portion 3 is 10 to 600 rpm.

粒度とは所定の目開きを備えたメッシュでふるいにかけることにより得られる粒もしくは粉の大きさを表す単位である。   The particle size is a unit representing the size of a particle or powder obtained by sieving with a mesh having a predetermined opening.

このようなＦＲＰ筒体の製造装置においては、長尺ＦＲＰ筒体１の片側内径を挿入保持するためのチャック機構３、４を備え、下方からは長尺ＦＲＰ筒体１を支えるため複数個のゴム製フリーローラ２がカッター部移動軸（ボールネジ８）に対して、図２に示すとおり、並列で接続箇所１４が相対しないように千鳥配置され、上方からも長尺ＦＲＰ筒体１を支えるためのフリーローラ９が反チャック端部に設置されるているので、切断時に長尺ＦＲＰ筒体１に緩みやガタが発生することなく、切断長、端面直角度、切断面凹凸などの精度が確保される。   Such an FRP cylinder manufacturing apparatus includes chuck mechanisms 3 and 4 for inserting and holding the inner diameter of one side of the long FRP cylinder 1, and a plurality of the FRP cylinders 1 to support the long FRP cylinder 1 from below. As shown in FIG. 2, the rubber free rollers 2 are arranged in a staggered manner so that the connection portions 14 do not face each other in parallel with respect to the cutter unit moving shaft (ball screw 8), and support the long FRP cylinder 1 from above. Since the free roller 9 is installed at the end of the non-chuck, accuracy such as the cutting length, the perpendicularity of the end surface, and the unevenness of the cutting surface is ensured without loosening or rattling of the long FRP cylinder 1 during cutting. Is done.

また、切断時、長尺ＦＲＰ筒体１がダイヤモンド回転刃５に対して、上から下へ押さえる方向に内径チャック部３が駆動モータ１０を介して回転すると共に、ダイヤモンド回転刃５も駆動モータ１１を介して、長尺ＦＲＰ筒体１に対して、上から下へ押さえる方向に回転するので、ダイヤモンド回転刃５の厚みを薄くしても絶えずダイヤモンド回転刃５は長尺ＦＲＰ筒体１に対して真っ直ぐ切り込みを入れることができるので切断不具合を防止することができる。   Further, at the time of cutting, the inner diameter chuck portion 3 rotates via the drive motor 10 in a direction in which the long FRP cylinder 1 is pressed from the top to the diamond rotary blade 5, and the diamond rotary blade 5 is also driven by the drive motor 11. Therefore, even if the thickness of the diamond rotary blade 5 is reduced, the diamond rotary blade 5 is constantly moved relative to the long FRP cylindrical body 1. Therefore, it is possible to prevent a cutting defect because it can be cut straight.

また、内径チャック部３は外径がパイプ内径より０〜１ｍｍ小さく、また図４の内径チャック部の拡大図に示すとおり、パイプを確実に保持するため、円周方向に複数のピン角状突起物４が内蔵され、パイプ挿入後、ピン角状突起物４がエアー圧力等で突出して保持するため、長尺ＦＲＰ筒体１が緩みで軸方向に移動することがないので切断長の不具合を防止することができる。   Also, the inner diameter chuck portion 3 has an outer diameter that is 0 to 1 mm smaller than the inner diameter of the pipe, and, as shown in the enlarged view of the inner diameter chuck portion in FIG. Since the object 4 is built in and the pin-shaped protrusion 4 protrudes and is held by air pressure or the like after the pipe is inserted, the long FRP cylinder 1 is not loosened and does not move in the axial direction. Can be prevented.

ダイヤモンド回転刃５は、図５に示すダイヤモンドカッターのダイヤモンド砥粒１２の粒度を＃４０〜＃１３０の範囲に、また回転数を１０００〜５０００ｒｐｍ、切り込み速度を０．５〜２０ｍｍ／秒、内径チャック部３の回転数を１０〜６００ｒｐｍの範囲に設定されることにより切断面の欠けを防止することができ、またダイヤモンド回転刃５の過度な発熱を防止することによりダイヤモンド回転刃５の寿命を長くすることができる。   The diamond rotary blade 5 has a diamond cutter 12 shown in FIG. 5 having a diamond abrasive grain size in the range of # 40 to # 130, a rotational speed of 1000 to 5000 rpm, a cutting speed of 0.5 to 20 mm / second, and an inner diameter chuck. By setting the rotational speed of the portion 3 in the range of 10 to 600 rpm, chipping of the cut surface can be prevented, and excessive heat generation of the diamond rotating blade 5 can be prevented to extend the life of the diamond rotating blade 5. can do.

以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係るＦＲＰ筒体の製造装置を示している。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an FRP cylinder manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１において、マンドレルから引き抜かれた長尺ＦＲＰ筒体１（製品長１０００ｍｍ×２本取り）が、内径チャック部３に挿入把持された状態を示している。   FIG. 1 shows a state in which a long FRP cylinder 1 (product length 1000 mm × 2 pieces) pulled out from a mandrel is inserted and held by an inner diameter chuck portion 3.

このＦＲＰ筒体１の成形は、織物やシートのプリプレグ形態のものを巻き付けて成形するシートワインディング、またフィラメントワインディング法と呼ばれる成形法により、樹脂含浸強化繊維束をマンドレルに巻き付けていく方法によって成形されても良い。強化繊維としては炭素繊維に限らず、例えばガラス繊維、アラミド繊維などを使用することが可能であり、これらを併用することも可能である。   The FRP cylinder 1 is formed by a method of winding a resin-impregnated reinforcing fiber bundle around a mandrel by a sheet winding method in which a prepreg form of a woven fabric or a sheet is wound, or a forming method called a filament winding method. May be. The reinforcing fibers are not limited to carbon fibers, and for example, glass fibers, aramid fibers, and the like can be used, and these can be used in combination.

ＦＲＰ筒体のマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を使用する。ただし、他の樹脂や、たとえばポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミドなどの熱可塑性樹脂を使用することも可能である。   As the matrix resin for the FRP cylinder, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a vinyl ester resin, or an unsaturated polyester resin is used. However, other resins and thermoplastic resins such as polyamide, polycarbonate, and polyetherimide can be used.

この長尺ＦＲＰ筒体１（製品長１０００ｍｍ×２本取り）を２列に千鳥配列されたゴム製フリーローラ２の上に置き、内径チャック部３に長尺ＦＲＰ筒体１の内径を挿入する。   This long FRP cylinder 1 (product length: 1000 mm × 2 pieces) is placed on the rubber free rollers 2 arranged in a staggered manner in two rows, and the inner diameter of the long FRP cylinder 1 is inserted into the inner diameter chuck portion 3. .

内径チャック部３から複数のピン角状突起物４が突出し、上方押さえローラ９が下降し、長尺ＦＲＰ筒体１を保持した状態でＮＣ制御された粒度＃８０のダイヤモンドカッタ−刃５が左右方向移動軸（ボールネジ８）を介して所定位置に移動して、回転数３０００ｒｐｍ、切込速度２ｍｍ／秒、チャック回転数１００ｒｐｍで切断を開始した。   A plurality of pin-shaped projections 4 protrude from the inner diameter chuck portion 3, the upper pressing roller 9 descends, and the diamond cutter blade 5 of particle size # 80 controlled by NC with the long FRP cylinder 1 held is left and right. It moved to a predetermined position via the direction moving shaft (ball screw 8) and started cutting at a rotation speed of 3000 rpm, a cutting speed of 2 mm / second, and a chuck rotation speed of 100 rpm.

切断された１０００ｍｍのパイプの観察・測定を実施したところ、切断長は設定値１０００ｍｍに対し±０ｍｍ、端面直角度は両端共に０．０１ｍｍと非常に精度良く切断されており、また端面の切断状態も凹凸、欠け、繊維のはがれも見られず、充分に車両用のＦＲＰプロペラシャフトのパイプとして使用できることが確認できた。   When observation and measurement of a cut 1000 mm pipe were carried out, the cut length was ± 0 mm with respect to the set value of 1000 mm, and the perpendicularity of the end face was 0.01 mm at both ends. No unevenness, chipping, or fiber peeling was observed, and it was confirmed that it could be sufficiently used as a pipe for an FRP propeller shaft for vehicles.

本発明の一実施例に係るＦＲＰ筒体の製造装置の正面図である。It is a front view of the manufacturing apparatus of the FRP cylinder which concerns on one Example of this invention. 図１の装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the apparatus of FIG. 1. 図１の装置の右側面図である。It is a right view of the apparatus of FIG. 内径チャック部の拡大図である。It is an enlarged view of an internal diameter chuck | zipper part. ダイヤモンドカッターの正面図と側面図である。It is the front view and side view of a diamond cutter.

符号の説明Explanation of symbols

１：長尺ＦＲＰ筒体
２：フリーローラ
３：内径チャック部
４：ピン角状突起物
５：ダイヤモンドカッター
６：スライドテーブル
７：サーボモータ
８：ボールネジ
９：上方押さえローラ
１０：駆動モータ
１１：駆動モータ
１２：ダイヤモンド砥粒
１３：スライドテーブル
１４：接続箇所 1: Long FRP cylinder 2: Free roller 3: Internal diameter chuck part 4: Pin angular projection 5: Diamond cutter 6: Slide table 7: Servo motor 8: Ball screw 9: Upper pressing roller 10: Drive motor 11: Drive Motor 12: Diamond abrasive grains 13: Slide table 14: Connection location

Claims (6)

長尺のＦＲＰ筒体から所定長さの複数個の製品を切り出すＦＲＰ筒体の製造装置において、前記長尺ＦＲＰ筒体の一端部の内径部分に挿入して保持するためのチャック機構を備え、下方側から上記長尺ＦＲＰ筒体を支持するための複数個のフリーローラをカッター部移動軸に対して並列で接続箇所が相対しないように千鳥配置して設け、さらに上方側からも長尺ＦＲＰ筒体を支持するためのフリーローラを設けるとともに、上記下方および上方側からフリーローラによって支持された上記長尺ＦＲＰ筒体を切断するダイヤモンド回転刃を軸方向に制御移動可能に設けたことを特徴とするＦＲＰ筒体の製造装置。 In the FRP cylinder manufacturing apparatus for cutting out a plurality of products of a predetermined length from a long FRP cylinder, a chuck mechanism for inserting and holding the inner diameter part of one end of the long FRP cylinder is provided. A plurality of free rollers for supporting the long FRP cylinder from the lower side are provided in a staggered arrangement in parallel with the cutter moving shaft so that the connection portions do not face each other, and the long FRP is also provided from the upper side. A free roller for supporting the cylindrical body is provided, and a diamond rotary blade for cutting the long FRP cylindrical body supported by the free roller from the lower side and the upper side is provided so as to be controlled and movable in the axial direction. FRP cylinder manufacturing apparatus. 切断時に長尺ＦＲＰ筒体がダイヤモンド回転刃に対して、上方から下方へ押さえる方向に内径チャック部が回転するとともに、ダイヤモンド回転刃も長尺ＦＲＰ筒体に対して、上方から下方へ押さえる方向に回転することを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ筒体の製造装置。 When cutting, the inner diameter chuck portion rotates in a direction in which the long FRP cylinder is pressed from the upper side to the lower side with respect to the diamond rotary blade, and the diamond rotary blade is also pressed in the direction from the upper side to the lower side with respect to the long FRP cylinder. The apparatus for manufacturing an FRP cylinder according to claim 1, wherein the apparatus rotates. 内径チャック部は、外径が長尺ＦＲＰ筒体内径よりも１ｍｍ以下の範囲で小さく、また長尺ＦＲＰ筒体を保持するための円周方向に複数のピン角状突起物が内蔵され、パイプ挿入後に該ピン角状突起物が突出可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＦＲＰ筒体の製造装置。 The inner diameter chuck portion has an outer diameter smaller than the inner diameter of the long FRP cylinder 1 mm or less, and a plurality of pin angular protrusions are built in the circumferential direction for holding the long FRP cylinder. 3. The FRP cylinder manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the pin-shaped protrusions are provided so as to be able to protrude after insertion. ダイヤモンド回転刃の粒度が＃４０〜＃１３０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の切断装置。 The FRP cylinder cutting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the diamond rotary blade has a particle size in a range of # 40 to # 130. ダイヤモンド回転刃の回転数が１０００〜５０００ｒｐｍ、切り込み速度が０．５〜２０ｍｍ／秒、内径チャック部の回転数が１０〜６００ｒｐｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の製造装置。 The number of revolutions of the diamond rotary blade is 1000 to 5000 rpm, the cutting speed is 0.5 to 20 mm / second, and the number of revolutions of the inner diameter chuck portion is in the range of 10 to 600 rpm. The manufacturing apparatus of the FRP cylinder of description. 請求項１〜５のいずれかに記載のＦＲＰ筒体の製造装置を用いることを特徴とするＦＲＰ筒体の製造方法。 An FRP cylinder manufacturing method using the FRP cylinder manufacturing apparatus according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160147137A (en) * 2015-06-11 2016-12-22 김수종 Apparatus for cutting tube
CN116728802A (en) * 2023-07-21 2023-09-12 河北富邦矿山机械设备有限公司 Hydraulic laminating device and process for glass fiber reinforced plastic composite material

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160147137A (en) * 2015-06-11 2016-12-22 김수종 Apparatus for cutting tube
KR101699932B1 (en) 2015-06-11 2017-01-26 김수종 Apparatus for cutting tube
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