JP2010000681A - Tension-applying device for frp-preform manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、FRPプリフォームの製造装置において、マンドレルに供給される繊維束にテンションを付与するテンション付与装置に関する。 The present invention relates to a tension applying device that applies tension to a fiber bundle supplied to a mandrel in an FRP preform manufacturing apparatus.
FRPプリフォームの製造装置としては、FW(フィラメントワインディング)装置やブレイダーが知られている。FW装置やブレイダーでは、繊維束(糸)が、テンションを付与されながらマンドレルに巻き付けられる。 FW (filament winding) apparatuses and braiders are known as FRP preform manufacturing apparatuses. In an FW device or a braider, a fiber bundle (yarn) is wound around a mandrel while tension is applied.
従来のFW装置では、例えば特許文献1の図6に示されるように、張力センサ22を用いて、フィラメント12の張力が測定される。測定結果は制御部10に送信される。制御部10は、張力の測定値を受けて、アクティブダンサー20に制御信号を送る。アクティブダンサー20は、制御信号に応じて、フィラメント12の張力が一定に保たれるように、ダンサーロール18のウェイト等を調整する。
しかしながら、従来のアクティブダンサーは、その機構に起因して不可避的に装置が大形になってしまい、設置箇所が限定される問題があった。 However, the conventional active dancer inevitably becomes large due to its mechanism, and there is a problem that the installation location is limited.
一方、マンドレルに巻き付けられる繊維束は、よく開繊されているのが好ましいが、従来のアクティブダンサーには、開繊状態を向上させるような機能はなかった。 On the other hand, the fiber bundle wound around the mandrel is preferably opened well, but the conventional active dancer has no function to improve the opened state.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、FRPプリフォームの製造装置における小形のテンション付与装置であって、繊維束の開繊状態を向上させることができるものを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a small tension applying device in an FRP preform manufacturing apparatus, which can improve the fiber bundle opening state. Is to provide.
本発明者らは、従来の当業者による「繊維束を挟み込んでしごいてしまうと繊維束にダメージを与えてしまう」という先入観を打ち破り、本発明を完成するに至った。
つまり、本発明は、(1)FRPプリフォームの製造装置において、マンドレルに供給される繊維束にテンションを付与するテンション付与装置であって、前記マンドレルに向かって走行する前記繊維束を、第1および第2の挟み込み部材によって挟み込んで押圧する押圧手段と、制御信号に応じ、前記第2の挟み込み部材または前記両挟み込み部材を駆動して、前記押圧手段に前記繊維束を押圧させる駆動手段と、を含んでなることを特徴とするFRPプリフォームの製造装置におけるテンション付与装置を提供するものである。
The present inventors broke the preconception that a person skilled in the art would damage the fiber bundle if the fiber bundle was pinched and squeezed, and the present invention was completed.
That is, the present invention is (1) a tension applying device for applying tension to a fiber bundle supplied to a mandrel in an FRP preform manufacturing apparatus, wherein the fiber bundle traveling toward the mandrel is And a pressing unit that is sandwiched and pressed by the second sandwiching member, a driving unit that drives the second sandwiching member or both the sandwiching members according to a control signal, and causes the pressing unit to press the fiber bundle, A tension applying device in an apparatus for manufacturing an FRP preform is provided.
また本発明は、上記構成において、(2)前記第1の挟み込み部材は、前記繊維束の一側方に配置されて前記繊維束に対向する固定壁からなり、前記第2の挟み込み部材は、前記繊維束の他側方に配置されて前記繊維束に対向する可動壁であって、前記固定壁に向かって前後進可能なものからなり、前記駆動手段は、前記可動壁を前記固定壁に向かって前進させて、前記固定壁と前記可動壁とに前記繊維束を挟み込ませて押圧させるようになっていることを特徴とするテンション付与装置を提供するものである。 Moreover, this invention is the said structure, (2) The said 1st clamping member consists of a fixed wall which is arrange | positioned at one side of the said fiber bundle, and opposes the said fiber bundle, The said 2nd clamping member is A movable wall disposed on the other side of the fiber bundle and facing the fiber bundle, the movable wall being capable of moving back and forth toward the fixed wall, wherein the drive means uses the movable wall as the fixed wall. The tension applying device is characterized in that the fiber bundle is sandwiched and pressed between the fixed wall and the movable wall.
また本発明は、上記構成(1)において、(3)前記第1の挟み込み部材は、前記繊維束の一側方に配置されて前記繊維束に対向する固定壁からなり、前記第2の挟み込み部材は、前記繊維束の他側方に配置されて前記繊維束に対向する可動ローラであって、前記固定壁に向かって前後進可能であるとともに前記繊維束の走行に従動して回転可能なものからなり、前記駆動手段は、前記可動ローラを前記固定壁に向かって前進させて、前記固定壁と前記可動ローラとに前記繊維束を挟み込ませて押圧させるようになっていることを特徴とするテンション付与装置を提供するものである。 Further, in the configuration (1), the present invention is characterized in that (3) the first sandwiching member includes a fixed wall disposed on one side of the fiber bundle and facing the fiber bundle, and the second sandwiching member. The member is a movable roller that is disposed on the other side of the fiber bundle and faces the fiber bundle, and can move back and forth toward the fixed wall and can be rotated by the traveling of the fiber bundle. The driving means is configured to advance the movable roller toward the fixed wall, and sandwich and press the fiber bundle between the fixed wall and the movable roller. A tension applying device is provided.
また本発明は、上記構成(2)または(3)において、(4)前記駆動手段は、エア圧によって駆動される進退ロッドを備えたエアシリンダと、当該エアシリンダに供給するエア圧を調整するエア圧調整手段とを有し、前記進退ロッドは、前記第2の挟み込み部材に連結されており、前記エア圧調整手段は、前記エア圧を調整することによって前記押圧手段による前記繊維束への押圧力を調整し、それによって前記繊維束に付与するテンションを調整するようになっていることを特徴とするテンション付与装置を提供するものである。 According to the present invention, in the configuration (2) or (3), (4) the driving means adjusts an air cylinder having an advance / retreat rod driven by air pressure and an air pressure supplied to the air cylinder. Air pressure adjusting means, and the advance / retreat rod is connected to the second pinching member, and the air pressure adjusting means adjusts the air pressure to the fiber bundle by the pressing means. The present invention provides a tension applying device that adjusts the pressing force and thereby adjusts the tension applied to the fiber bundle.
また本発明は、上記構成(2)または(3)において、(5)前記駆動手段は、エア圧によって膨張せしめられるエア膨張体と、当該エア膨張体に供給するエア圧を調整するエア圧調整手段とを有し、前記エア膨張体は、その膨張力によって、前記第2の挟み込み部材を前記第1の挟み込み部材に向かって前進させるようになっており、前記エア圧調整手段は、前記エア圧を調整することによって前記押圧手段による前記繊維束への押圧力を調整し、それによって前記繊維束に付与するテンションを調整するようになっていることを特徴とするテンション付与装置を提供するものである。 According to the present invention, in the configuration (2) or (3), (5) the drive means adjusts an air expansion body that is inflated by air pressure and an air pressure supplied to the air expansion body. The air expansion body is configured to advance the second sandwiching member toward the first sandwiching member by the expansion force, and the air pressure adjusting means Provided is a tension applying device that adjusts the pressure applied to the fiber bundle by the pressing means by adjusting the pressure, thereby adjusting the tension applied to the fiber bundle. It is.
また本発明は、上記構成(1)〜(5)のいずれかにおいて、(6)前記押圧手段によって押圧された繊維束にかかるテンションを検知するとともに、その検知したテンションに応じた検出信号を生成するテンションセンサと、前記テンションセンサからの前記検出信号に応じた前記制御信号を生成して前記駆動手段に送信する制御部と、をさらに含んでいることを特徴とするテンション付与装置を提供するものである。 Moreover, this invention WHEREIN: While detecting the tension concerning the fiber bundle pressed by the said press means in any one of said structure (1)-(5), the detection signal according to the detected tension is produced | generated. A tension applying device, further comprising: a tension sensor that generates the control signal according to the detection signal from the tension sensor, and transmits the control signal to the driving unit. It is.
上記のように構成された本発明のテンション付与装置は、押圧手段によって繊維束を挟み込むことで、繊維束にテンションを付与する。それゆえ、本発明のテンション付与装置によれば、従来のアクティブダンサーを使用する場合に比べて、小形に構成することができ、FW装置の任意の箇所に配置することができる。 The tension applying device of the present invention configured as described above applies tension to the fiber bundle by sandwiching the fiber bundle with the pressing means. Therefore, according to the tension applying device of the present invention, it can be configured in a small size as compared with the case where a conventional active dancer is used, and can be arranged at an arbitrary position of the FW device.
また、本発明のテンション付与装置によれば、繊維束が押圧されることで開繊状態が向上する。これにより、マンドレルへの繊維束の巻付けを適正に行なうことができる。 Further, according to the tension applying device of the present invention, the fiber opening state is improved by pressing the fiber bundle. Thereby, the fiber bundle can be appropriately wound around the mandrel.
以下、図面を参照して本発明の好ましい一実施形態につき説明する。
図1は本発明に係るテンション付与装置が適用されたFW装置を示す斜視図、図2は図1のFW装置における巻付け部を示す斜視図である。図3はフープ巻およびヘリカル巻を示す側面図、図4は図1のFW装置のヘリカル巻ヘッドを示す正面図である。図5は図1のFW装置に適用されたテンション付与装置を示す断面図、図6は図1のFW装置によるフープ巻の巻付け動作を示す側面図である。図7は、図1のFW装置におけるヘリカル巻の巻付け動作を示す側面図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a FW device to which the tension applying device according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a perspective view showing a winding portion in the FW device of FIG. 3 is a side view showing hoop winding and helical winding, and FIG. 4 is a front view showing a helical winding head of the FW device of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a tension applying device applied to the FW device of FIG. 1, and FIG. 6 is a side view showing a hoop winding operation by the FW device of FIG. FIG. 7 is a side view showing the helical winding operation in the FW device of FIG.
[構成]
まず、本発明に係るテンション付与装置が適用されたFW装置の構造について説明する。
図1に示すように、FW装置は、巻付け部1と供給部2とを備えている。巻付け部1は、マンドレルMに繊維束Rを巻き付ける。供給部2は、クリール支持部21,21に複数のクリール20を備えている。クリール20は、繊維束Rを巻き取って収納している。
[Constitution]
First, the structure of the FW device to which the tension applying device according to the present invention is applied will be described.
As shown in FIG. 1, the FW device includes a
繊維束Rは、例えば、ガラス繊維等の繊維材料と合成樹脂とを用いた繊維材料からなる。供給部2は、各クリール20から引き出された繊維束Rを巻付け部1へ供給する。
The fiber bundle R is made of, for example, a fiber material using a fiber material such as glass fiber and a synthetic resin. The
繊維束Rは、予め熱硬化性の合成樹脂材が含浸されている。なお、繊維束Rは、樹脂が含浸されていない場合もある。その場合、巻付け部1と供給部2との間に、樹脂含浸装置(不図示)が設けられており、この樹脂含浸装置で、クリール20から引き出された繊維束Rに樹脂が塗布されて巻付け部1へ供給される。
The fiber bundle R is impregnated with a thermosetting synthetic resin material in advance. The fiber bundle R may not be impregnated with resin. In that case, a resin impregnation device (not shown) is provided between the
図2に示すように、巻付け部1は、機台10を備えている。機台10は、長手方向1aに延設された一対の平行な第一ガイドレール部10a,10aを備えている。巻付け部1は、機台10にマンドレル支持台11を備えている。マンドレル支持台11は、第一ガイドレール10a,10aに沿って長手方向1aに往復移動可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
マンドレル支持台11は、長手方向1aに延設されたスピンドルSを備えている。マンドレル支持台11は、両側のスピンドル回転軸11a,11aでスピンドルSを支持している。スピンドル回転軸11a,11aは、スピンドルSを中心軸周りに回転するように構成されている。
The
圧力容器を製造する場合、マンドレルMは、高強度アルミニウム製、金属製、樹脂製等で形成され、円筒部Maとその両側のドーム部Mbとを有する形状とされる(図3)。スピンドルSは、マンドレルMを着脱可能に固定する。マンドレルMは、中心軸に沿ってスピンドルSに固定される。したがって、機台10の長手方向1aは、マンドレルMの軸方向M1となる。なお、マンドレルMは、製造物に応じて材料や形状等を変更する。
When manufacturing a pressure vessel, the mandrel M is made of high-strength aluminum, metal, resin, or the like, and has a shape having a cylindrical portion Ma and dome portions Mb on both sides thereof (FIG. 3). The spindle S fixes the mandrel M so as to be detachable. The mandrel M is fixed to the spindle S along the central axis. Therefore, the
巻付け部1は、フープ巻ヘッド12とヘリカル巻ヘッド13とを備えている。フープ巻ヘッド12は、マンドレルMに対して繊維束Rをフープ巻で巻き付ける。ヘリカル巻ヘッド13は、マンドレルMに対して繊維束Rをヘリカル巻で巻き付ける。
The
図3は、フープ巻及びヘリカル巻を示す側面図である。図3Aに示すように、フープ巻は、マンドレルMの軸方向M1に対して略直角に繊維束Rを巻き付ける。図3B及び図3Cに示すように、ヘリカル巻は、マンドレルMの軸方向M1に対して所定の角度で繊維束Rを巻き付ける。 FIG. 3 is a side view showing the hoop winding and the helical winding. As shown in FIG. 3A, in the hoop winding, the fiber bundle R is wound substantially perpendicular to the axial direction M1 of the mandrel M. As shown in FIGS. 3B and 3C, the helical winding winds the fiber bundle R at a predetermined angle with respect to the axial direction M1 of the mandrel M.
図2に示すように、巻付け部1は、制御部14を備えている。制御部14は、マンドレル支持台11の往復移動の起動、停止及び速度、スピンドル回転軸11a,11aによるマンドレルMの回転の起動、停止及び回転数を制御する。また、制御部14は、フープ巻ヘッド12の往復移動の起動、停止及び速度、ボビン12bの旋回起動、停止及び速度を制御する。さらに、制御部14は、後述するテンション付与装置30が繊維束Rに対して付与するテンションを制御する。
As shown in FIG. 2, the winding
図2に示すように、フープ巻ヘッド12は、フープ巻ヘッド本体12aを備えている。フープ巻ヘッド本体12aは、中央に開口する挿通部12dを備えている。フープ巻ヘッド12は、挿通部12dを通じてマンドレルMを挿通できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
機台10は、長手方向1aに延設された一対の第二ガイドレール10b,10bを平行に備えている。フープ巻ヘッド本体12aは、第二ガイドレール10b,10bに沿って長手方向1aに往復移動可能に構成されている。これにより、フープ巻ヘッド12は、挿通部12dにマンドレルMを挿通した状態で、機台10の長手方向1aに往復移動可能になっている。
The
フープ巻ヘッド12は、繊維束Rを巻き取り収納する複数(本実施形態では2つ)のボビン12b,12bを備えている。フープ巻ヘッド本体12aは、挿通部12dの周囲に、マンドレルMの周方向M2に沿うガイド溝12cが設けられている。ボビン12b,12bは、ガイド溝12cに沿って旋回するようになっている。そして、旋回するボビン12b,12bから繰り出される繊維束RがマンドレルMに巻き付けられる。
The
ヘリカル巻ヘッド13は、ヘリカル巻ヘッド本体13aを備えている。ヘリカル巻ヘッド本体13aは、中央に開口する挿通部13dを備えている。ヘリカル巻ヘッド13は、挿通部13dを通じてマンドレルMを挿通できるようになっている。
The helical winding
ヘリカル巻ヘッド本体13aは機台10に固定されている。ヘリカル巻ヘッド13は、挿通部13dにマンドレルMを挿通した状態で、マンドレル支持台11が往復移動することにより、長手方向1aに相対的に往復移動可能になっている。
The helical winding head
ヘリカル巻ヘッド13は、図4に示す如く、供給部2から引き出される繊維束RをマンドレルMに巻き付ける。ヘリカル巻ヘッド本体13aは、挿通部13dの周囲に、マンドレルMの周方向M2に沿って延設された環状のガイドリング部15を備えている。ヘリカル巻ヘッド13は、ガイドリング部15の周囲に、リング状の複数の補助ガイド13eを備えている。ヘリカル巻ヘッド13は、ヘリカル巻ヘッド本体13aの両側に、ガイドローラ13c,13cを備えている。さらに、ヘリカル巻ヘッド本体13aは、ガイドリング部15と補助ガイド13eとの間に、テンション付与装置30を備えている。
As shown in FIG. 4, the helical winding
ヘリカル巻ヘッド13は、クリール20から引き出された繊維束Rをガイドローラ13c,13cでガイドして、補助ガイド13eへ導く。繊維束Rは、補助ガイド13eを経てテンション付与装置30に供給される。そして、繊維束Rは、ガイドリング部15によって案内され、マンドレルMに導かれる。
The helical winding
次に、本実施形態に係るテンション付与装置30について詳述する。
テンション付与装置30は、図5に示す如く、フレーム32と、フレーム32の内側スペース32dに配置された押圧ローラ33とを備えている。テンション付与装置30は、押圧ローラ33をその軸まわりに自由回転可能なように支持する支持部材34と、支持部材34に連結された進退ロッド35を有するエアシリンダ36とを備えている。テンション付与装置30はさらに、エアシリンダ36に供給するエア圧を調整するエア圧調整手段7と、フレーム32の出口側に配置されたテンションセンサ38とを備えている。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
フレーム32は、正面側(図5では紙面手前側)に開いた断面コの字状に形成されており、側壁32aと、側壁32b(第1の挟み込み部材)とを有している。フレーム32の側壁32a,32b間には、内側スペース32dが形成される。内側スペース32d内の側壁32b側には、マンドレルMに向かって(図5では下方に向かって)走行する繊維束Rが配置される。内側スペース32d内の側壁32a側には、押圧ローラ33(第2の挟み込み部材)が配置される。
The
押圧ローラ33は、水平方向(図5では紙面に直交する方向)にのびる軸33aを有している。押圧ローラ33は、軸33aを介して支持部材34に自由回転可能に支持されている。支持部材34は、エアシリンダ36の進退ロッド35の先端に連結されている。
The
エアシリンダ36は、フランジ36aを介して、フレーム32の側壁32aの外側面に取り付けられている。エアシリンダ36の進退ロッド35は、フレーム32の側壁32aに設けられた孔32eを通過して、内側スペース32d内までのびている。進退ロッド35は、その先端に支持部材34を介して取り付けられた押圧ローラ33とともに、フレーム32の側壁32bに向かって前後進可能になっている。進退ロッド35は、エアシリンダ36に供給されるエア圧調整手段37によって、駆動せしめられる。
The
エア圧調整手段37は、巻付け部1における制御部14と信号伝達可能に接続されている。エア圧調整手段37は、制御部14からのエア圧制御信号に応じ、エアシリンダ36に供給するエア圧を調整する。供給されるエア圧に応じ、エアシリンダ36は進退ロッド35を前後進させる。エア圧調整手段37によって進退ロッド35が前進せしめられると、図5Bに示す如く、押圧ローラ33と側壁32bとの間に繊維束Rが挟みこまれて押圧される。押圧された繊維束Rは、開繊されるとともに、その押圧力に応じたテンションが付与される。
The air pressure adjusting means 37 is connected to the
テンションセンサ38は、例えば歪みゲージを備えた接触式のテンションセンサからなり、巻付け部1における制御部14と信号伝達可能に接続されている。テンションセンサ38は、フレーム32の内側スペース32dを通過した繊維束Rに接触し、そのテンションを検出する。テンションセンサ38は、検出したテンションに応じた検出信号を生成し、制御部14に送信する。制御部14は、テンションセンサ38からの検出信号に応じたエア圧制御信号を生成する。制御部14は、このエア圧制御信号に基づいて、エアシリンダ36を駆動し、押圧ローラ33の押圧力つまり繊維束Rに付与されるテンションを制御する。
The
[動作]
次に、FW装置によるフープ巻の巻付け動作について説明する。フープ巻を行う際、図6に示すように、制御部14がフープ巻ヘッド12を次のように動作させる。
[Operation]
Next, the hoop winding operation by the FW device will be described. When performing the hoop winding, as shown in FIG. 6, the
まず、フープ巻ヘッド12を、マンドレルMの円筒部Maの一端(図左側)に配置する(図6A)。そして、2つのボビン12b,12bから引き出された繊維束R,Rの先端を、粘着テープ等でマンドレルMの円筒部Maの一端に固着させる。その際、繊維束R,Rの各先端は、マンドレルMの軸方向M1に平行に隙間なく並ぶように配置される。
First, the
そして、フープ巻ヘッド12をマンドレルMの他端側(図右側)に移動しながら、ボビン12b,12bを旋回させる。これにより、各ボビン12b,12bからそれぞれ繊維束Rが繰り出される。2本の繊維束R,Rは、マンドレルMの軸方向M1に対して略直交(若干傾斜)して、それぞれが重ならないように隙間なく平行に配置される。このように配置できるよう、フープ巻ヘッド12の移動速度及びボビン12b,12bの旋回速度が決定される。
And while moving the
フープ巻ヘッド12を、マンドレルMの円筒部Maの一端(図左側)から(図6A)、マンドレルMの円筒部Maの他端(図右側)へ移動する(図6B)。これにより、マンドレルMの円筒部Maに、一層の繊維束Rが積層される。続けて、フープ巻ヘッド12を、マンドレルMの円筒部Maの他端(図右側)から(図6B)、マンドレルMの円筒部Maの一端(図左側)へ移動する(図6A)。
The
フープ巻ヘッド12が一往復することにより、マンドレルMの円筒部Maに、二層の繊維束Rが積層される。さらに巻き付ける場合には、上記した動作を所定回数だけ繰り返す。その後、各繊維束Rをカッタ手段(図示略)で切断することによりフープ巻が終了する。
As the
次に、FW装置によるヘリカル巻の巻付け動作について説明する。ヘリカル巻を行う際、図7に示すように、制御部14がマンドレル支持台11を次のように動作させる。
Next, the helical winding operation by the FW device will be described. When performing helical winding, as shown in FIG. 7, the
まず、ヘリカル巻ヘッド13を、マンドレルMの他端(ドーム部Mbの端)(図右側)に配置する(図7A)。
First, the helical winding
次いで、ガイドリング部15から引き出された各繊維束Rを、粘着テープ等でマンドレルMの一端に固着させる。そして、マンドレル支持台11を移動させて、相対的に、ヘリカル巻ヘッド13を、マンドレルMの他端(図右側)から(図7A)、マンドレルMの一端(図左側)へ移動させる(図7B)。この移動と同時に、スピンドル回転軸11a,11aによりマンドレルMを回転させる。
Next, each fiber bundle R drawn from the
各繊維束Rは、マンドレルMの軸方向M1に対して所定の巻付け角度となり、それぞれが重ならないように隙間なく平行に配置される。このように配置されるよう、ヘリカル巻ヘッド13(マンドレル支持台11)の移動速度及びマンドレルM(スピンドル回転軸11a)の回転速度が決定される。
Each fiber bundle R has a predetermined winding angle with respect to the axial direction M1 of the mandrel M, and is arranged in parallel without a gap so as not to overlap each other. The moving speed of the helical winding head 13 (mandrel support 11) and the rotating speed of the mandrel M (
続けて、ヘリカル巻ヘッド13を、マンドレルMの一端(図左側)から(図7B)、マンドレルMの他端(図右側)へ移動させる(図7A)。ヘリカル巻ヘッド13が一往復することにより、マンドレルMに、二層の繊維束Rが積層される。さらに巻付ける場合には、上記した動作を所定回数だけ繰り返す。
Subsequently, the helical winding
その後、各繊維束Rをカッタ手段(図示略)で切断することによりヘリカル巻が終了する。 Then, helical winding is complete | finished by cut | disconnecting each fiber bundle R with a cutter means (not shown).
各繊維束Rを粘着テープ等でマンドレルMの一端に固着させた後からヘリカル巻が終了するまでの間、テンション付与装置30は、制御部14によって次のように動作せしめられる。
The
制御部14からのエア圧制御信号により、テンション付与装置30のエア圧調整手段37が駆動せしめられる。エア圧調整手段37により、エアシリンダ36に供給されるエア圧が調整される。それにより、進退ロッド35がフレーム32の側壁32bに向かって前進せしめられる。
The air pressure adjusting means 37 of the
進退ロッド35が側壁32bに向かって前進することにより、その先端に取り付けられた押圧ローラ33とフレーム32の側壁32bとによって、マンドレルMに向かう繊維束Rが挟み込まれて押圧される。押圧された繊維束Rは、開繊されるとともに、その押圧力に応じたテンションが付与される。
As the advance /
テンションセンサ38が、検出した繊維束Rのテンションに応じた検出信号を制御部14に送信する。検出信号を受信した制御部14は、その検出信号に応じて、エア圧調整手段37を駆動する。エア圧調整手段37によってエア圧が調整され、押圧ローラ33による繊維束Rへの押圧力が調整される。これにより、繊維束Rに付与されるテンションが所定テンションになるように制御される。所定テンションを付与された繊維束Rは、適正にマンドレルMに巻き付けられる。
The
[効果]
上記のように、テンション付与装置30は、押圧ローラ33と側壁32bとの間に繊維束Rを挟み込むことで、繊維束Rにテンションを付与している。それゆえ、テンション付与装置30によれば、従来のアクティブダンサーを使用する場合に比べて、小形に構成することができる。また、テンション付与装置30は小形に構成されているので、図4に示す如く、マンドレルMの直近に配置することができるとともに、各繊維束Rに対してそれぞれ配置することができる。これにより、各繊維束Rに対してより正確にテンションを付与することができ、マンドレルMへの繊維束Rの巻付けを精度よく行なうことができる。
[effect]
As described above, the
また、テンション付与装置30によれば、繊維束Rが押圧されることで開繊状態が向上する。これにより、マンドレルMへの繊維束Rの巻付けを適正に行なうことができる。
Moreover, according to the tension |
また、テンション付与装置30によれば、エアシリンダ36の進退ロッド35の前後進の制御によってテンションが制御されるため、応答性がよい。
Further, according to the
また、テンション付与装置30によれば、テンションセンサ38が検出したテンションに応じて、押圧ローラ33の押圧力、つまり繊維束Rに付与されるテンションが制御される。それゆえ、テンション付与装置30によれば、繊維束Rに付与されるテンションが所定テンションに正確に制御される。
Further, according to the
また、テンション付与装置30によれば、例えば、マンドレルMの円筒部Maを第1のテンションで巻き付け、ドーム部Mbを第1のテンションより低い第2のテンションで巻き付けるといったように、巻付け箇所によって、繊維束Rに対して付与するテンションを適宜変更することができる。
Further, according to the
[変形例]
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は次のように変形して実施することができる。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention can be implemented with the following modifications.
テンション付与装置30においては、押圧手段31として、側壁32bと押圧ローラ33とによって押圧手段を構成したが、これに限定されない。例えば、押圧ローラ33の替わりに単なる平板を用い、当該平板と側壁32bとによって繊維束Rを押圧するようにしてもよい。ただし、この場合、平板の繊維束Rとの接触面を、摩擦抵抗が小さくなるように構成するのが好ましい。
In the
また、テンション付与装置30においては、押圧手段31の一方(押圧ローラ33)のみを駆動したが、両方(押圧ローラ33および側壁32b)を駆動して、繊維束Rを挟み込むようにしてもよい。
Further, in the
また、押圧手段31を駆動する駆動手段39はエアシリンダ36でなくてもよい。例えば、図8に示す如く、押圧平板133をエアチューブ136の膨張力によって前後進させるように構成することもできる。
Further, the driving means 39 for driving the pressing means 31 may not be the
また、テンションセンサ38を省略することもできる。この場合、押圧手段31は、予め定められた距離だけ側壁に向かって前進するように制御される。
Further, the
また、本発明のテンション付与装置の設置箇所は適宜選択され得る。また、本発明のテンション付与装置は、FW装置に限らず、ブレイダーの中央糸に対しても適用可能である。 Moreover, the installation location of the tension applying device of the present invention can be appropriately selected. Further, the tension applying device of the present invention is not limited to the FW device, but can be applied to the central thread of the braider.
また、本発明のテンション付与装置の制御は、個別に行なわれてもよいし、グループごとに、または一括して行なわれてもよい。 Moreover, the control of the tension applying device of the present invention may be performed individually, or may be performed for each group or collectively.
R 繊維束
14 制御部
30 テンション付与装置
32 フレーム
32a 側壁
32b 側壁(第1の挟み込み部材)
33 押圧ローラ(第2の挟み込み部材)
34 支持部材
35 進退ロッド
36 エアシリンダ
37 エア圧調整手段
38 テンションセンサ
R Fiber bundle 14
33 Pressing roller (second clamping member)
34
Claims (6)
前記マンドレルに向かって走行する前記繊維束を、第1および第2の挟み込み部材によって挟み込んで押圧する押圧手段と、
制御信号に応じ、前記第2の挟み込み部材または前記両挟み込み部材を駆動して、前記押圧手段に前記繊維束を押圧させる駆動手段と、
を含んでなることを特徴とするFRPプリフォームの製造装置におけるテンション付与装置。 In the FRP preform manufacturing apparatus, a tension applying device that applies tension to the fiber bundle supplied to the mandrel,
A pressing means for sandwiching and pressing the fiber bundle traveling toward the mandrel by first and second sandwiching members;
Driving means for driving the second sandwiching member or the both sandwiching members in accordance with a control signal and causing the pressing means to press the fiber bundle;
A tension applying device in an apparatus for manufacturing an FRP preform, comprising:
前記第2の挟み込み部材は、前記繊維束の他側方に配置されて前記繊維束に対向する可動壁であって、前記固定壁に向かって前後進可能なものからなり、
前記駆動手段は、前記可動壁を前記固定壁に向かって前進させて、前記固定壁と前記可動壁とに前記繊維束を挟み込ませて押圧させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載のテンション付与装置。 The first sandwiching member includes a fixed wall disposed on one side of the fiber bundle and facing the fiber bundle,
The second sandwiching member is a movable wall that is disposed on the other side of the fiber bundle and faces the fiber bundle, and is movable forward and backward toward the fixed wall.
2. The drive means is configured to advance the movable wall toward the fixed wall and sandwich and press the fiber bundle between the fixed wall and the movable wall. The tension applying device according to 1.
前記第2の挟み込み部材は、前記繊維束の他側方に配置されて前記繊維束に対向する可動ローラであって、前記固定壁に向かって前後進可能であるとともに前記繊維束の走行に従動して回転可能なものからなり、
前記駆動手段は、前記可動ローラを前記固定壁に向かって前進させて、前記固定壁と前記可動ローラとに前記繊維束を挟み込ませて押圧させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載のテンション付与装置。 The first sandwiching member includes a fixed wall disposed on one side of the fiber bundle and facing the fiber bundle,
The second sandwiching member is a movable roller that is disposed on the other side of the fiber bundle and faces the fiber bundle, and can move forward and backward toward the fixed wall and is driven by the travel of the fiber bundle. And can be rotated,
2. The driving means is configured to advance the movable roller toward the fixed wall, and sandwich and press the fiber bundle between the fixed wall and the movable roller. The tension applying device according to 1.
前記進退ロッドは、前記第2の挟み込み部材に連結されており、
前記エア圧調整手段は、前記エア圧を調整することによって前記押圧手段による前記繊維束への押圧力を調整し、それによって前記繊維束に付与するテンションを調整するようになっていることを特徴とする請求項2または3に記載のテンション付与装置。 The driving means includes an air cylinder having an advance / retreat rod driven by air pressure, and an air pressure adjusting means for adjusting the air pressure supplied to the air cylinder,
The advance / retreat rod is connected to the second sandwiching member,
The air pressure adjusting means adjusts a pressing force applied to the fiber bundle by the pressing means by adjusting the air pressure, thereby adjusting a tension applied to the fiber bundle. The tension applying device according to claim 2 or 3.
前記エア膨張体は、その膨張力によって、前記第2の挟み込み部材を前記第1の挟み込み部材に向かって前進させるようになっており、
前記エア圧調整手段は、前記エア圧を調整することによって前記押圧手段による前記繊維束への押圧力を調整し、それによって前記繊維束に付与するテンションを調整するようになっていることを特徴とする請求項2または3に記載のテンション付与装置。 The drive means includes an air expansion body that is inflated by air pressure, and an air pressure adjustment means that adjusts the air pressure supplied to the air expansion body,
The air expander is configured to advance the second sandwiching member toward the first sandwiching member by its expansion force,
The air pressure adjusting means adjusts a pressing force applied to the fiber bundle by the pressing means by adjusting the air pressure, thereby adjusting a tension applied to the fiber bundle. The tension applying device according to claim 2 or 3.
前記テンションセンサからの前記検出信号に応じた前記制御信号を生成して前記駆動手段に送信する制御部と、
をさらに含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のテンション付与装置。 While detecting the tension applied to the fiber bundle pressed by the pressing means, a tension sensor that generates a detection signal according to the detected tension,
A control unit that generates the control signal according to the detection signal from the tension sensor and transmits the control signal to the driving unit;
The tension applying device according to claim 1, further comprising:
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