JP2010005965A

JP2010005965A - Filament winding apparatus

Info

Publication number: JP2010005965A
Application number: JP2008169478A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Tanigawa; 元洋谷川; Tadashi Uozumi; 忠司魚住
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filament winding apparatus which is capable of winding treatment without making a liner deformed, for example, by torsion even when many fiber bundles are simultaneously wound around the liner. <P>SOLUTION: The filament winding apparatus 1 which winds fiber bundle 80 around the circumferential surface of the liner 4 has first and second driving parts 19 and 20 for rotating the liner 4 when the fiber bundle 80 is wound around the circumferential surface of the liner 4. The first driving 19 is arranged in the first end part 4a in the longitudinal direction of the liner 4, and the second driving part 20 is arranged in the second end part 4b in the longitudinal direction of the liner 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

ライナーの周面に繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique of a filament winding apparatus for winding a fiber bundle around a peripheral surface of a liner.

従来、フィラメントワインディング法により圧力容器等を形成する場合には、樹脂が塗布された繊維束をライナーの軸方向に対して略直交するようにライナーの周面に巻き付けるフープ巻と、ライナーの軸方向に対して所定の角度でライナーの周面に巻き付けるヘリカル巻と、を併用して補強層を形成する。フープ巻、及びヘリカル巻を併用したフィラメントワインディング装置の技術については従来から公知であり（例えば、特許文献１）、このようなフィラメントワインディング装置においては、ヘリカル巻リングで多数本の繊維束を案内し、一群の繊維束を同時にライナーに巻き付ける。多本数の繊維束をライナーの周面に対して同時に巻き付けることで、ワインディング処理を短時間で行うことができ、効率良く圧力容器等を製造することができる。 Conventionally, when a pressure vessel or the like is formed by a filament winding method, a hoop winding that winds a fiber bundle coated with a resin around the liner so as to be substantially orthogonal to the axial direction of the liner, and the axial direction of the liner The reinforcing layer is formed by using a helical winding wound around the peripheral surface of the liner at a predetermined angle. The filament winding apparatus using both hoop winding and helical winding has been known in the art (for example, Patent Document 1). In such a filament winding apparatus, a large number of fiber bundles are guided by a helical winding ring. A group of fiber bundles are wound around the liner at the same time. By winding a large number of fiber bundles simultaneously around the peripheral surface of the liner, the winding process can be performed in a short time, and a pressure vessel or the like can be manufactured efficiently.

通常、ヘリカル巻を行う際には、ライナーを回転させながら繊維束を巻き付けている。また、フープ巻きを行う際にも、給糸パッケージを別置のクリールに支持し、ライナーを回転させながら繊維束を巻き付ける場合がある。このようなライナーを回転させながら繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置においては、ライナーの両端部を支持軸により支持し、ライナーの一端部側（駆動側）の支持軸にモータ等の駆動部を設け、ライナーの他端部側（従動側）の支持軸を従動可能に支持する構成となっており、当該駆動部を駆動させることでライナーを回転させる（例えば、特許文献２）。 Usually, when performing helical winding, the fiber bundle is wound while rotating the liner. Also, when the hoop winding is performed, the fiber bundle may be wound while the yarn feeding package is supported by a separate creel and the liner is rotated. In a filament winding apparatus that winds a fiber bundle while rotating such a liner, both ends of the liner are supported by a support shaft, and a drive unit such as a motor is provided on the support shaft on one end side (drive side) of the liner, The support shaft on the other end side (driven side) of the liner is supported to be driven, and the liner is rotated by driving the driving unit (for example, Patent Document 2).

このような構成のフィラメントワインディング装置において、ワインディング処理をより短時間で行うため、より多本数の繊維束を同時にライナーに巻き付けるようにすると、ライナーを回転させるために必要なトルクは大幅に増大する。そのため、ライナーを回転させる駆動部のトルクをより大きくしなければならない。
特開２００４−３１４５５０号公報特開平５−３３８０４３号公報 In the filament winding apparatus having such a configuration, if a larger number of fiber bundles are wound around the liner at the same time in order to perform the winding process in a shorter time, the torque required to rotate the liner is greatly increased. Therefore, the torque of the drive unit that rotates the liner must be increased.
JP 2004-314550 A JP-A-5-338043

しかしながら、ライナーの一端部側に設けた駆動部によって大きなトルクでライナーを回転させると、ライナーの一端部側（駆動側）と他端部側（従動側）との間に生じるねじり応力が増大するため、比較的強度の弱いライナーを用いた場合にはライナーがねじり変形により変形したり破損したりするという問題点があった。 However, when the liner is rotated with a large torque by the driving unit provided on one end side of the liner, the torsional stress generated between one end side (driving side) and the other end side (driven side) of the liner increases. Therefore, when a liner having a relatively low strength is used, there is a problem that the liner is deformed or damaged due to torsional deformation.

本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、多本数の繊維束を同時にライナーに巻き付ける場合であっても、ライナーがねじれ等により変形することなくワインディング処理が可能なフィラメントワインディング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem. A filament winding apparatus capable of performing a winding process without deforming the liner due to twisting or the like even when a large number of fiber bundles are wound around the liner at the same time. The purpose is to provide.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

第１の発明に係るフィラメントワインディング装置は、ライナーの周面に繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、
前記ライナーの周面に繊維束を巻き付ける際に、前記ライナーを回転させるための第１駆動部、及び第２駆動部を具備し、
前記第１駆動部を前記ライナーの長手方向の第１端部に配設し、
前記第２駆動部を前記ライナーの長手方向の第２端部に配設するものである。 A filament winding apparatus according to a first invention is a filament winding apparatus for winding a fiber bundle around a peripheral surface of a liner,
When winding a fiber bundle around the peripheral surface of the liner, the first drive unit for rotating the liner, and a second drive unit,
The first driving unit is disposed at a first end of the liner in the longitudinal direction;
The second driving unit is disposed at a second end in the longitudinal direction of the liner.

第２の発明に係るフィラメントワインディング装置は、第１の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記第１駆動部と、前記第２駆動部との間であって、前記ライナーに対向する位置に配置され、前記ライナーの外周面、又は前記ライナーに巻き付けられた繊維束の周面に接しながら前記ライナーを回転させるタッチローラを具備するものである。 A filament winding apparatus according to a second invention is the filament winding apparatus according to the first invention,
Between the first drive unit and the second drive unit and disposed at a position facing the liner, while being in contact with the outer peripheral surface of the liner or the peripheral surface of the fiber bundle wound around the liner A touch roller for rotating the liner is provided.

第３の発明に係るフィラメントワインディング装置は、第１又は第２の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記第１駆動部、及び前記第２駆動部を同期運転させるものである。 A filament winding apparatus according to a third invention is the filament winding apparatus according to the first or second invention,
The first drive unit and the second drive unit are operated synchronously.

第４の発明に係るフィラメントワインディング装置は、第３の発明に係るフィラメントワインディング装置において、
前記第１駆動部と、前記第２駆動部との運転周期の差異を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記第１駆動部、及び前記第２駆動部の運転周期の差異を調整する調整部と、
を具備するものである。 A filament winding apparatus according to a fourth invention is the filament winding apparatus according to the third invention,
A detection unit for detecting a difference in operation cycle between the first drive unit and the second drive unit;
An adjustment unit that adjusts a difference in operation cycle between the first drive unit and the second drive unit based on a detection result of the detection unit;
It comprises.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

第１発明においては、ライナーの周面に繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、ライナーの周面に繊維束を巻き付ける際に、ライナーを回転させるための第１駆動部、及び第２駆動部を具備し、第１駆動部をライナーの長手方向の第１端部に配設し、第２駆動部をライナーの長手方向の第２端部に配設することから、ライナーの一端部側だけでなく、ライナーの両端部から回転駆動することができる。そのため、ライナーを回転させる際に、ライナーの両端部に生じるねじり応力を低く抑えることができ、ライナーがねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、ライナーを回転させるために必要なトルクがライナーの両端部に分散するため、ライナーの片端部のみに駆動部を設けた場合と比べて、第１駆動部、及び第２駆動部のトルクを小さくすることができる。 In the first invention, a filament winding apparatus for winding a fiber bundle around the peripheral surface of the liner, the first drive unit and the second drive unit for rotating the liner when winding the fiber bundle around the peripheral surface of the liner Since the first drive unit is disposed at the first end portion in the longitudinal direction of the liner and the second drive unit is disposed at the second end portion in the longitudinal direction of the liner, only one end side of the liner is provided. Instead, it can be rotationally driven from both ends of the liner. Therefore, when the liner is rotated, the torsional stress generated at both ends of the liner can be kept low, and the liner is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. In addition, since the torque necessary to rotate the liner is distributed at both ends of the liner, the torque of the first drive unit and the second drive unit is compared with the case where the drive unit is provided only at one end of the liner. Can be small.

第２発明においては、第１駆動部と、第２駆動部との間であって、ライナーに対向する位置に配置され、ライナーの外周面、又はライナーに巻き付けられた繊維束の周面に接しながらライナーを回転させるタッチローラを具備することから、第１駆動部、及び第２駆動部の回転駆動を補助することができる。そのため、第１駆動部、及び第２駆動部のトルクを更に小さくすることができる。 In the second aspect of the invention, it is disposed between the first drive unit and the second drive unit at a position facing the liner, and is in contact with the outer peripheral surface of the liner or the peripheral surface of the fiber bundle wound around the liner. However, since the touch roller that rotates the liner is provided, the rotational drive of the first drive unit and the second drive unit can be assisted. Therefore, the torque of the first drive unit and the second drive unit can be further reduced.

第３発明においては、第１駆動部、及び第２駆動部を同期運転させることから、第１駆動部、及び第２駆動部を同じ回転速度で駆動することができる。そのため、ライナーを回転させる際に、ライナーの両端部にかかる負荷に差が生じず、ライナーがねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、常にライナーの両端部の回転速度を一定に保つことができることから、繊維束を均等にライナーへ巻くことができる。 In the third aspect of the invention, since the first drive unit and the second drive unit are operated synchronously, the first drive unit and the second drive unit can be driven at the same rotational speed. Therefore, when the liner is rotated, there is no difference in load applied to both ends of the liner, and the liner is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. Further, since the rotational speed at both ends of the liner can always be kept constant, the fiber bundle can be evenly wound around the liner.

第４発明においては、第１駆動部と、第２駆動部との運転周期の差異を検知する検知部と、検知部の検知結果に基づいて第１駆動部、及び第２駆動部の運転周期の差異を調整する調整部と、を具備することから、常に、第１駆動部と、第２駆動部との回転速度を均一に保つことができる。そのため、ライナーを回転させる際に、ライナーの両端部にかかる負荷に差が生じず、ライナーがねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、常にライナーの両端部の回転速度を一定に保つことができることから、繊維束を均等にライナーへ巻くことができる。 In the fourth aspect of the invention, the operating period of the first driving unit and the second driving unit based on the detection result of the detecting unit detecting the difference in operating cycle between the first driving unit and the second driving unit, and the detection result of the detecting unit. Therefore, the rotation speeds of the first drive unit and the second drive unit can always be kept uniform. Therefore, when the liner is rotated, there is no difference in load applied to both ends of the liner, and the liner is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. Further, since the rotational speed at both ends of the liner can always be kept constant, the fiber bundle can be evenly wound around the liner.

以下、本発明の実施形態に係るフィラメントワインディング装置１（以下、ＦＷ装置１と称す）について図面に基づいて説明する。図１はＦＷ装置１における巻取装置２の側面図、図２はＦＷ装置１における巻取装置２の平面図、図３はＦＷ装置１における巻取装置２の正面図である。 Hereinafter, a filament winding apparatus 1 (hereinafter referred to as FW apparatus 1) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of the winding device 2 in the FW device 1, FIG. 2 is a plan view of the winding device 2 in the FW device 1, and FIG. 3 is a front view of the winding device 2 in the FW device 1.

ＦＷ装置１は、繊維束供給装置（図示略）と、巻取装置２と、から構成されている。巻付装置２は、フープ巻装置５と、ヘリカル巻装置６と、支持台７と、タッチローラ８と、を具備する。フープ巻装置５、及び支持台７は、それぞれ駆動機構（図示略）により基台３の長手方向（矢印９０）に沿って往復駆動できる。ヘリカル巻装置６は、基台３の中央位置に固定してあり、前記繊維束供給装置で支持された一群のクリールから送給される繊維束８０をライナー４に送給案内する。 The FW device 1 includes a fiber bundle supply device (not shown) and a winding device 2. The winding device 2 includes a hoop winding device 5, a helical winding device 6, a support base 7, and a touch roller 8. The hoop winding device 5 and the support base 7 can be reciprocally driven along the longitudinal direction (arrow 90) of the base 3 by a drive mechanism (not shown). The helical winding device 6 is fixed at the center position of the base 3 and feeds and guides the fiber bundle 80 fed from a group of creel supported by the fiber bundle supply device to the liner 4.

フープ巻装置５は、基台３上のレール９で移行案内されるフレーム１０と、フレーム１０で回転自在に支持される円盤状の巻掛テーブル１１と、巻掛テーブル１１を回転駆動する駆動機構（図示略）と、を具備する。巻掛テーブル１１は、フープ巻時に繊維束８０を供給する複数個のボビン１２・１２・・が、巻掛テーブル１１の周縁に沿って等間隔おきに配置してある。巻掛テーブル１１の板面中央には、ライナー４の往復移動を許す円形の開口１１ａが形成してある。フープ巻装置５は、開口１１ａの開口面とライナー４とが直交する状態で、巻掛テーブル１１を回転駆動しながらフープ巻装置５の全体を往復移動させることにより、ライナー４の周面にフープ巻層を形成することができる。 The hoop winding device 5 includes a frame 10 that is moved and guided by a rail 9 on a base 3, a disk-shaped winding table 11 that is rotatably supported by the frame 10, and a drive mechanism that rotationally drives the winding table 11. (Not shown). In the winding table 11, a plurality of bobbins 12, 12... For supplying the fiber bundle 80 during hoop winding are arranged at equal intervals along the periphery of the winding table 11. A circular opening 11 a that allows the liner 4 to reciprocate is formed in the center of the plate surface of the winding table 11. The hoop winding device 5 revolves the entire hoop winding device 5 while rotating the winding table 11 in a state where the opening surface of the opening 11a and the liner 4 are orthogonal to each other. A winding layer can be formed.

ヘリカル巻装置６は、基台３に立設される固定フレーム１３と、固定フレーム１３で支持されるヘリカル巻ヘッド１４と、繊維束８０の一群をヘリカル巻ヘッド１４へ向かって変向案内するガイドローラー１５（図３）と、を具備する。固定フレーム１３の横面中央には、ライナー４の往復移動を許す円形の開口１３ａが形成され、開口１３ａの周囲の板面にガイドローラー１５が配置してある。繊維束供給装置から供給される繊維束８０は、固定フレーム１３の前後両側に配置した変向ローラー１６（図２）で案内されたのち、ヘリカル巻ヘッド１４へと送給される。ヘリカル巻ヘッド１４は、周方向に沿って等間隔おきに一群のガイド筒３０（図３）が配置され、ヘリカル巻ヘッド１４に送給された繊維束８０をガイド筒３０へ案内し、ライナー４へ巻き付ける。 The helical winding device 6 includes a fixed frame 13 erected on the base 3, a helical winding head 14 supported by the fixed frame 13, and a guide for deflecting and guiding a group of fiber bundles 80 toward the helical winding head 14. A roller 15 (FIG. 3). A circular opening 13a that allows the liner 4 to reciprocate is formed in the center of the lateral surface of the fixed frame 13, and a guide roller 15 is disposed on a plate surface around the opening 13a. The fiber bundle 80 supplied from the fiber bundle supply device is guided by the turning rollers 16 (FIG. 2) arranged on both the front and rear sides of the fixed frame 13 and then fed to the helical winding head 14. The helical winding head 14 is provided with a group of guide cylinders 30 (FIG. 3) arranged at equal intervals along the circumferential direction, and guides the fiber bundle 80 fed to the helical winding head 14 to the guide cylinder 30, so that the liner 4 Wrap around.

支持台７は、左右に長い基台３の上部に配置されてライナー４を支持する。支持台７は、ベース１７と、支持腕１８・１８と、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０と、から構成されている。 The support base 7 is disposed on the upper part of the base 3 that is long on the left and right sides and supports the liner 4. The support base 7 includes a base 17, support arms 18 and 18, a first drive unit 19, and a second drive unit 20.

ベース１７は、支持台７の基盤となる部分であり、基台３上の前後一対のレール４０で移行案内される。支持腕１８・１８は、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０を介してライナー４の端部を支持する部分であり、ベース１７の両側端に立設される。支持腕１８・１８は、ライナー４の交換を容易化するために、ベース１７に対して起立した姿勢から横に倒した姿勢へ変化できるように組み付けてある。 The base 17 is a portion that becomes a base of the support base 7, and is guided by a pair of front and rear rails 40 on the base 3. The support arms 18 and 18 are portions that support the end portions of the liner 4 via the first drive unit 19 and the second drive unit 20, and are erected on both side ends of the base 17. The support arms 18 and 18 are assembled so as to be able to change from a standing posture with respect to the base 17 to a laterally tilted posture in order to facilitate replacement of the liner 4.

第１駆動部１９、及び第２駆動部２０は、ヘリカル巻装置６により繊維束８０を巻き付ける際に、ライナー４を回転させるものである。第１駆動部１９は、ライナー４の長手方向の第１端部４ａに配設され、第２駆動部２０は、ライナー４の長手方向の第２端部４ｂに配設されている。すなわち、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０をライナー４の両端部に配設することで、ライナー４の両端部からライナー４を回転駆動する構成となっている。 The first drive unit 19 and the second drive unit 20 rotate the liner 4 when the fiber bundle 80 is wound by the helical winding device 6. The first drive unit 19 is disposed at the first end 4 a in the longitudinal direction of the liner 4, and the second drive unit 20 is disposed at the second end 4 b in the longitudinal direction of the liner 4. In other words, the first drive unit 19 and the second drive unit 20 are disposed at both ends of the liner 4, so that the liner 4 is rotationally driven from both ends of the liner 4.

第１駆動部１９、及び第２駆動部２０は、固定治具２１と、チャック２２と、モータ２３と、から構成されている。尚、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０は、以下に説明する固定治具２１、チャック２２、モータ２３の構成に限定されるものではなく、ヘリカル巻装置６により繊維束８０を巻き付ける際に、ライナー４を回転させることが可能な構成であればよい。 The first drive unit 19 and the second drive unit 20 include a fixing jig 21, a chuck 22, and a motor 23. In addition, the 1st drive part 19 and the 2nd drive part 20 are not limited to the structure of the fixing jig 21, chuck | zipper 22, and motor 23 demonstrated below, The fiber bundle 80 is wound by the helical winding apparatus 6. In this case, any configuration capable of rotating the liner 4 may be used.

固定治具２１は、ライナー４の長手方向の第１端部４ａ、及び第２端部４ｂに取り外し可能に固定される治具である。固定治具２１は、ライナー４を回転させる際の回転軸となる。 The fixing jig 21 is a jig that is detachably fixed to the first end 4 a and the second end 4 b in the longitudinal direction of the liner 4. The fixing jig 21 serves as a rotation axis when the liner 4 is rotated.

チャック２２は、支持腕１８・１８の上端対向面に設けられている。チャック２２は、固定治具２１を掴み固定する。チャック２２は、固定治具２１を掴み固定することでライナー４を支持腕１８・１８の間に支持する。そして、チャック２２が回転することで固定治具２１が回転し、その回転に従ってライナー４が回転する。 The chuck 22 is provided on the upper end facing surface of the support arms 18. The chuck 22 grips and fixes the fixing jig 21. The chuck 22 supports the liner 4 between the support arms 18 and 18 by grasping and fixing the fixing jig 21. Then, the fixing jig 21 is rotated by the rotation of the chuck 22, and the liner 4 is rotated according to the rotation.

モータ２３は、チャック２２を回転駆動させるための駆動源である。モータ２３は、支持腕１８の上端の側壁に設けられている。モータ２３のシャフト２３ａは、支持腕１８の開口部１８ａを貫通して突出し、その先端にチャック２２が接続されている。そして、モータ２３が駆動することで、チャック２２が回転駆動される。モータ２３・２３は、後述する制御部８５（図４）によって制御され、制御部８５がモータ２３・２３を制御することで、モータ２３・２３に接続されるチャック２２・２２の回転駆動が同期運転で行われる。 The motor 23 is a drive source for rotating the chuck 22. The motor 23 is provided on the side wall at the upper end of the support arm 18. The shaft 23a of the motor 23 protrudes through the opening 18a of the support arm 18, and the chuck 22 is connected to the tip thereof. Then, when the motor 23 is driven, the chuck 22 is rotationally driven. The motors 23 and 23 are controlled by a control unit 85 (FIG. 4), which will be described later, and the control unit 85 controls the motors 23 and 23 so that the rotational driving of the chucks 22 and 22 connected to the motors 23 and 23 is synchronized. Done by driving.

タッチローラ８は、第１駆動部１９と、第２駆動部２０との間であって、ライナー４に対向する位置に配置され、ライナー４の外周面、又はライナー４に巻き付けられた繊維束８０の周面に接しながらライナー４を回転させるものである。タッチローラ８は、支持台７のベース１７上に設けられている。尚、図１においては、タッチローラ８を１台のみ記載しているが、ライナー４の大きさ等によりタッチローラ８をベース１７上に複数台並べて設けても構わない。図１に示すように、タッチローラ８は、ローラ部２５と、回転軸２６と、腕部２７・２７と、駆動部２８と、から構成されている。 The touch roller 8 is disposed between the first drive unit 19 and the second drive unit 20 at a position facing the liner 4, and the outer peripheral surface of the liner 4 or the fiber bundle 80 wound around the liner 4. The liner 4 is rotated while contacting the peripheral surface. The touch roller 8 is provided on the base 17 of the support base 7. Although only one touch roller 8 is illustrated in FIG. 1, a plurality of touch rollers 8 may be provided side by side on the base 17 depending on the size of the liner 4 and the like. As shown in FIG. 1, the touch roller 8 includes a roller portion 25, a rotation shaft 26, arm portions 27 and 27, and a drive portion 28.

ローラ部２５は、ライナー４の外周面、又はライナー４に巻き付けられた繊維束８０の周面に接しながら回転する円筒形状の部材である。ローラ部２５は長手方向に回転軸２６が挿通されている。回転軸２６は、所定の間隔で配置された腕部２７・２７に形成された同軸の孔２７ａ・２７ｂに両端部が挿通されている。回転軸２６が孔２７ａ・２７ｂに挿通されることでローラ部２５が腕部２７・２７の間で支持される。 The roller portion 25 is a cylindrical member that rotates while contacting the outer peripheral surface of the liner 4 or the peripheral surface of the fiber bundle 80 wound around the liner 4. The roller portion 25 has a rotation shaft 26 inserted in the longitudinal direction. Both ends of the rotating shaft 26 are inserted into coaxial holes 27a and 27b formed in the arm portions 27 and 27 arranged at a predetermined interval. The roller portion 25 is supported between the arm portions 27 and 27 by the rotation shaft 26 being inserted into the holes 27a and 27b.

駆動部２８は、ローラ部２５を回転駆動させるための駆動源である。駆動部２８は腕部２７の上端の側壁に設けられている。駆動部２８のシャフト２８ａは、孔２７ｂに挿通される回転軸２６の一端部と接続されている。駆動部２８が駆動することで、回転軸２６が回転駆動され、ローラ部２５が回転する。 The drive unit 28 is a drive source for rotating the roller unit 25. The drive unit 28 is provided on the side wall at the upper end of the arm unit 27. The shaft 28a of the drive unit 28 is connected to one end of the rotary shaft 26 inserted through the hole 27b. When the drive unit 28 is driven, the rotary shaft 26 is driven to rotate, and the roller unit 25 rotates.

次に、ＦＷ装置１の巻き付け動作について説明する。フープ巻を行う場合には、巻掛テーブル１１をライナー４の円筒部の一側端に位置させ、各ボビン１２から繰り出された繊維束８０を、粘着テープでライナー４の表面に固定する。この時、複数本の繊維束８０を、ライナー４の周面に沿って隙間なく平行に配置する。この状態で、巻掛テーブル１１を回転駆動しながら、フレーム１０をライナー４の第１端部４ａへ向かって移動させ、一層目のフープ巻層を形成する。引き続き、フレーム１０をライナー４の第２端部４ｂへ反転移動させることにより、先のフープ巻層の外面に二層目のフープ巻層を形成する。さらにフープ巻層を形成する場合には、フレーム１０を往復移動させることにより巻付処理を必要回数行う。 Next, the winding operation of the FW device 1 will be described. When performing the hoop winding, the winding table 11 is positioned at one side end of the cylindrical portion of the liner 4, and the fiber bundle 80 fed out from each bobbin 12 is fixed to the surface of the liner 4 with an adhesive tape. At this time, the plurality of fiber bundles 80 are arranged in parallel along the peripheral surface of the liner 4 without a gap. In this state, the frame 10 is moved toward the first end portion 4a of the liner 4 while rotating the winding table 11 to form a first hoop winding layer. Subsequently, the frame 10 is reversely moved to the second end 4b of the liner 4 to form a second hoop winding layer on the outer surface of the previous hoop winding layer. Further, when forming a hoop winding layer, the winding process is performed a required number of times by reciprocating the frame 10.

ヘリカル巻を行う場合には、ヘリカル巻ヘッド１４を回転操作するとともに、支持台７を移動操作し、ライナー４の第１端部４ａをヘリカル巻ヘッド１４の内面に臨ませ、ヘリカル巻ヘッド１４の各ガイド筒３０（図３）から引き出された繊維束８０を粘着テープでライナー４の第１端部４ａの周面に固定する。固定後、チャック２２及びライナー４を回転駆動しながら支持台７を一定速度で移動させる。ライナー４の全体がヘリカル巻ヘッド１４をくぐり抜けることで、ライナー４にヘリカル巻層が形成される。引き続き、支持台７をそれまでとは逆向きに移動させながらヘリカル巻を行うことにより、先のヘリカル巻層の外面に二層目のへリカル巻層が形成される。さらにヘリカル巻層を形成する場合には、支持台７を往復運動させることにより巻付処理を必要回数行う。 When performing helical winding, the helical winding head 14 is rotated and the support 7 is moved so that the first end 4 a of the liner 4 faces the inner surface of the helical winding head 14. The fiber bundle 80 drawn from each guide cylinder 30 (FIG. 3) is fixed to the circumferential surface of the first end 4a of the liner 4 with an adhesive tape. After fixing, the support 7 is moved at a constant speed while the chuck 22 and the liner 4 are rotationally driven. When the entire liner 4 passes through the helical winding head 14, a helical winding layer is formed on the liner 4. Subsequently, the helical winding layer is formed on the outer surface of the previous helical winding layer by performing the helical winding while moving the support base 7 in the opposite direction. Furthermore, when forming a helical winding layer, the winding process is performed a required number of times by reciprocating the support base 7.

次に、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０の制御について説明する。図４は、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０のシステム図、図５は、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０の制御におけるフローチャートである。 Next, control of the first drive unit 19 and the second drive unit 20 will be described. FIG. 4 is a system diagram of the first drive unit 19 and the second drive unit 20, and FIG. 5 is a flowchart in the control of the first drive unit 19 and the second drive unit 20.

図４に示すように、第１駆動部１９のモータ２３、及び第２駆動部２０のモータ２３は、制御部８５に接続されており、モータ２３・２３の駆動は制御部８５により制御されている。モータ２３・２３は、出力検知部３１・３１と接続されている。出力検知部３１・３１は、モータ２３・２３の回転出力を検知する。出力検知部３１・３１は、制御部８５に接続されており、検知結果を制御部８５へ送信する。制御部８５は、出力検知部３１・３１から送信される検知信号に基づいて、モータ２３・２３の運転周期の差異を検知する。そして、制御部８５は、当該運転周期の差異の検知結果に基づいて、モータ２３・２３の運転周期の差異を調整する。このように、制御部８５は、第１駆動部１９のモータ２３と、第２駆動部２０のモータ２３との運転周期の差異を検知する検知部として機能するとともに、モータ２３・２３の運転周期の差異を調整する調整部として機能する。 As shown in FIG. 4, the motor 23 of the first drive unit 19 and the motor 23 of the second drive unit 20 are connected to the control unit 85, and the drive of the motors 23 and 23 is controlled by the control unit 85. Yes. The motors 23 and 23 are connected to the output detection units 31 and 31. The output detectors 31 and 31 detect the rotational output of the motors 23 and 23. The output detection units 31 and 31 are connected to the control unit 85 and transmit detection results to the control unit 85. The control unit 85 detects a difference in the operation cycle of the motors 23 and 23 based on the detection signals transmitted from the output detection units 31 and 31. And the control part 85 adjusts the difference of the driving cycle of the motors 23 and 23 based on the detection result of the difference of the said driving cycle. As described above, the control unit 85 functions as a detection unit that detects a difference in the operation cycle between the motor 23 of the first drive unit 19 and the motor 23 of the second drive unit 20, and the operation cycle of the motors 23 and 23. It functions as an adjustment unit that adjusts the difference between the two.

図５に示すように、制御部８５が、モータ２３・２３に対して、制御信号を送信することにより、モータ２３・２３は駆動を開始する（Ｓ１）。モータ２３・２３が駆動を開始することにより、出力検知部３１・３１は、モータ２３・２３の回転出力を検知し（Ｓ２）、検知信号を制御部８５へ送信する。制御部８５は当該検知信号を受信すると、モータ２３・２３が所定の運転周期で運転しているか否かを判断する（Ｓ３）。ここで、所定の運動周期とは、ライナー４の大きさ、強度、繊維束８０の材質等の要件により決定されるモータ２３・２３の運転周期であり、繊維束８０をライナー４へ均一に巻き付けることが可能なモータ２３・２３の運転周期をいう。当該運転周期は、予めプログラムにより決定されており、制御部８５は、当該プログラムによりモータ２３・２３の運転周期を検知し、モータ２３・２３を制御する。 As shown in FIG. 5, when the control unit 85 transmits a control signal to the motors 23 and 23, the motors 23 and 23 start driving (S1). When the motors 23 and 23 start driving, the output detection units 31 and 31 detect rotational outputs of the motors 23 and 23 (S2), and transmit detection signals to the control unit 85. When receiving the detection signal, the controller 85 determines whether or not the motors 23 and 23 are operating at a predetermined operation cycle (S3). Here, the predetermined movement cycle is an operation cycle of the motors 23 and 23 determined by requirements such as the size and strength of the liner 4 and the material of the fiber bundle 80, and the fiber bundle 80 is uniformly wound around the liner 4. The operation cycle of the motors 23 and 23 is possible. The operation cycle is determined in advance by a program, and the control unit 85 detects the operation cycle of the motors 23 and 23 by the program and controls the motors 23 and 23.

モータ２３・２３が所定の運転周期で運転していないと制御部８５が判断した場合（Ｓ３−Ｎｏ）、制御部８５はモータ２３・２３が所定の運転周期で運転しているか否かの判断を所定時間繰り返す（Ｓ３）。ここで、所定時間経過後においても、制御部８５が、モータ２３・２３の少なくとも一方が所定の運転周期で運転していないと判断した場合、制御部８５は、モータ２３・２３の少なくとも一方が異常であると判断し、モータ２３・２３に対して、駆動を停止する旨の制御信号を送信する。 When the control unit 85 determines that the motors 23 and 23 are not operating at a predetermined operation cycle (S3-No), the control unit 85 determines whether the motors 23 and 23 are operating at a predetermined operation cycle. Is repeated for a predetermined time (S3). Here, even after the predetermined time has elapsed, when the control unit 85 determines that at least one of the motors 23 and 23 is not operating at a predetermined operation cycle, the control unit 85 determines that at least one of the motors 23 and 23 is It is determined that there is an abnormality, and a control signal for stopping driving is transmitted to the motors 23 and 23.

モータ２３・２３が所定の運転周期で運転していると制御部８５が判断した場合（Ｓ３−Ｙｅｓ）、制御部８５は、モータ２３・２３の運転周期に差異があるか否かを判断する（Ｓ４）。運転周期に差異がないと判断した場合（Ｓ４−Ｎｏ）、制御部８５は、モータ２３・２３の制御を保持しながら、出力検知部３１・３１から送信される検知信号に基づいて、モータ２３・２３との運転周期の差異等を繰り返し検知する（Ｓ２からＳ４）。 When the control unit 85 determines that the motors 23 and 23 are operating at a predetermined operation cycle (S3-Yes), the control unit 85 determines whether or not the operation cycles of the motors 23 and 23 are different. (S4). When it is determined that there is no difference in the operation cycle (S4-No), the control unit 85 holds the control of the motors 23 and 23 while maintaining the control of the motors 23 and 23 based on the detection signals transmitted from the output detection units 31 and 31. -It repeatedly detects a difference in operation cycle from 23 (S2 to S4).

制御部８５は、運転周期に差異があると判断した場合（Ｓ４−Ｙｅｓ）、モータ２３・２３の運転周期を調整する（Ｓ５）。モータ２３・２３の運転周期が調整されると、制御部８５は、出力検知部３１・３１から送信される検知信号に基づいて、モータ２３・２３の運転周期の差異等を繰り返し検知する（Ｓ２からＳ４）。 When it is determined that there is a difference in the operation cycle (S4-Yes), the control unit 85 adjusts the operation cycle of the motors 23 and 23 (S5). When the operation cycle of the motors 23 and 23 is adjusted, the control unit 85 repeatedly detects a difference in the operation cycle of the motors 23 and 23 based on the detection signal transmitted from the output detection units 31 and 31 (S2). To S4).

このように、制御部８５は、出力検知部３１・３１から送信される検知信号に基づいて、第１駆動部１９のモータ２３、及び第２駆動部２０のモータ２３との運転周期の差異を検知し、その運転周期の差異に基づいて、モータ２３・２３の運転周期を調整することで、モータ２３・２３を同期運転させている。 As described above, the control unit 85 determines the difference in operation cycle between the motor 23 of the first drive unit 19 and the motor 23 of the second drive unit 20 based on the detection signals transmitted from the output detection units 31 and 31. The motors 23 and 23 are synchronously operated by detecting and adjusting the operation periods of the motors 23 and 23 based on the difference in the operation cycles.

以上のように、本発明に係るＦＷ装置１は、ライナー４の周面に繊維束８０を巻き付けるフィラメントワインディング装置１であって、ヘリカル巻装置６により繊維束８０を巻き付ける際に、ライナー４を回転させるための第１駆動部１９、及び第２駆動部２０を具備し、第１駆動部１９をライナー４の長手方向の第１端部４ａに配設し、第２駆動部２０をライナー４の長手方向の第２端部４ｂに配設することから、ライナー４の一端部側だけでなく、ライナー４の両端部から回転駆動することができる。そのため、ライナー４を回転させる際に、ライナー４の両端部に生じるねじり応力を低く抑えることができ、ライナー４がねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、ライナー４を回転させるために必要なトルクがライナー４の両端部に分散するため、ライナー４の片端部のみに駆動部を設けた場合と比べて、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０のトルクを小さくすることができる。 As described above, the FW device 1 according to the present invention is the filament winding device 1 that winds the fiber bundle 80 around the circumferential surface of the liner 4, and rotates the liner 4 when the fiber bundle 80 is wound by the helical winding device 6. The first drive unit 19 and the second drive unit 20 are arranged, and the first drive unit 19 is disposed at the first end 4a in the longitudinal direction of the liner 4, and the second drive unit 20 is disposed on the liner 4. Since it is disposed at the second end 4b in the longitudinal direction, it can be driven to rotate from both ends of the liner 4 as well as from one end of the liner 4. Therefore, when the liner 4 is rotated, the torsional stress generated at both ends of the liner 4 can be kept low, and the liner 4 is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. Further, since the torque necessary for rotating the liner 4 is distributed at both ends of the liner 4, the first drive unit 19 and the second drive are compared with the case where the drive unit is provided only at one end of the liner 4. The torque of the part 20 can be reduced.

また、本発明に係るＦＷ装置１は、第１駆動部１９と、第２駆動部２０との間であって、ライナー４に対向する位置に配置され、ライナー４の外周面、又はライナー４に巻き付けられた繊維束８０の周面に接しながらライナー４を回転させるタッチローラ８を具備することから、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０の回転駆動を補助することができる。そのため、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０のトルクを更に小さくすることができる。 Further, the FW device 1 according to the present invention is disposed between the first drive unit 19 and the second drive unit 20 at a position facing the liner 4, and is disposed on the outer peripheral surface of the liner 4 or the liner 4. Since the touch roller 8 that rotates the liner 4 while contacting the peripheral surface of the wound fiber bundle 80 is provided, the rotational drive of the first drive unit 19 and the second drive unit 20 can be assisted. Therefore, the torque of the first drive unit 19 and the second drive unit 20 can be further reduced.

さらに、本発明に係るＦＷ装置１は、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０を同期運転させることから、第１駆動部１９、及び第２駆動部２０を同じ回転速度で駆動することができる。そのため、ライナー４を回転させる際に、ライナー４の両端部にかかる負荷に差が生じず、ライナー４がねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、常にライナー４の両端部の回転速度を一定に保つことができることから、繊維束８０を均等にライナー４へ巻くことができる。 Furthermore, since the FW device 1 according to the present invention operates the first drive unit 19 and the second drive unit 20 synchronously, the first drive unit 19 and the second drive unit 20 are driven at the same rotational speed. Can do. Therefore, when the liner 4 is rotated, there is no difference in the load applied to both ends of the liner 4 and the liner 4 is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. Moreover, since the rotational speed of the both ends of the liner 4 can always be kept constant, the fiber bundle 80 can be evenly wound around the liner 4.

さらにまた、本発明に係るＦＷ装置１は、第１駆動部１９と、第２駆動部２０との運転周期の差異を検知する検知部と、検知部の検知結果に基づいて第１駆動部１９、及び第２駆動部２０の運転周期の差異を調整する調整部と、を具備することから、常に、第１駆動部１９と、第２駆動部２０との回転速度を均一に保つことができる。そのため、ライナー４を回転させる際に、ライナー４の両端部にかかる負荷に差が生じず、ライナー４がねじり変形等により変形したり破損したりすることがない。また、常にライナー４の両端部の回転速度を一定に保つことができることから、繊維束８０を均等にライナー４へ巻くことができる。 Furthermore, the FW device 1 according to the present invention includes a first drive unit 19 based on a detection unit that detects a difference in operation cycle between the first drive unit 19 and the second drive unit 20, and a detection result of the detection unit. And an adjustment unit that adjusts the difference in the operation cycle of the second drive unit 20, the rotational speeds of the first drive unit 19 and the second drive unit 20 can always be kept uniform. . Therefore, when the liner 4 is rotated, there is no difference in the load applied to both ends of the liner 4 and the liner 4 is not deformed or damaged due to torsional deformation or the like. Moreover, since the rotational speed of the both ends of the liner 4 can always be kept constant, the fiber bundle 80 can be evenly wound around the liner 4.

上記実施例では、ヘリカル巻を行う場合に限定して説明したが、フープ巻を行う場合においても、給糸パッケージを別置のクリールに支持し、ライナーを回転させながら繊維束を巻き付けることがある。この場合、ライナーに巻き付ける繊維束が多本数になると、ライナーを回転させるために大きなトルクが必要となる。そのため、フープ巻を行う場合でも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the description is limited to the case where the helical winding is performed. However, even when the hoop winding is performed, the yarn supply package is supported by a separate creel and the fiber bundle may be wound while rotating the liner. . In this case, when the number of fiber bundles wound around the liner becomes large, a large torque is required to rotate the liner. Therefore, the present invention can be applied even when hoop winding is performed.

ＦＷ装置１における巻取装置２の側面図。The side view of the winding apparatus 2 in the FW apparatus 1. FIG. ＦＷ装置１における巻取装置２の平面図。FIG. 3 is a plan view of the winding device 2 in the FW device 1. ＦＷ装置１における巻取装置２の正面図。The front view of the winding device 2 in the FW device 1. FIG. 第１駆動部１９、及び第２駆動部２０のシステム図。The system diagram of the 1st drive part 19 and the 2nd drive part 20. FIG. 第１駆動部１９、及び第２駆動部２０の制御におけるフローチャート。7 is a flowchart in the control of the first drive unit 19 and the second drive unit 20.

符号の説明Explanation of symbols

１ＦＷ装置
４ライナー
４ａ第１端部（ライナー）
４ｂ第２端部（ライナー）
５フープ巻装置
６ヘリカル巻装置
８タッチローラ
１９第１駆動部
２０第２駆動部
８０繊維束
８５制御部（検知部・調節部） 1 FW device 4 liner 4a first end (liner)
4b Second end (liner)
5 Hoop Winding Device 6 Helical Winding Device 8 Touch Roller 19 First Drive Unit 20 Second Drive Unit 80 Fiber Bundle 85 Control Unit (Detection Unit / Adjustment Unit)

Claims

ライナーの周面に繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、
前記ライナーの周面に繊維束を巻き付ける際に、前記ライナーを回転させるための第１駆動部、及び第２駆動部を具備し、
前記第１駆動部を前記ライナーの長手方向の第１端部に配設し、
前記第２駆動部を前記ライナーの長手方向の第２端部に配設する、
ことを特徴とするフィラメントワインディング装置。 A filament winding apparatus for winding a fiber bundle around a peripheral surface of a liner,
When winding a fiber bundle around the peripheral surface of the liner, the first drive unit for rotating the liner, and a second drive unit,
The first driving unit is disposed at a first end of the liner in the longitudinal direction;
The second driving unit is disposed at a second end in the longitudinal direction of the liner;
A filament winding apparatus characterized by that.

前記第１駆動部と、前記第２駆動部との間であって、前記ライナーに対向する位置に配置され、前記ライナーの外周面、又は前記ライナーに巻き付けられた繊維束の周面に接しながら前記ライナーを回転させるタッチローラを具備する、
ことを特徴とする請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。 Between the first drive unit and the second drive unit and disposed at a position facing the liner, while being in contact with the outer peripheral surface of the liner or the peripheral surface of the fiber bundle wound around the liner A touch roller for rotating the liner;
The filament winding apparatus according to claim 1.

前記第１駆動部、及び前記第２駆動部を同期運転させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィラメントワインディング装置。 Causing the first drive unit and the second drive unit to operate synchronously;
The filament winding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the apparatus is a filament winding apparatus.

前記第１駆動部と、前記第２駆動部との運転周期の差異を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記第１駆動部、及び前記第２駆動部の運転周期の差異を調整する調整部と、
を具備する、
ことを特徴とする請求項３に記載のフィラメントワインディング装置。 A detection unit for detecting a difference in operation cycle between the first drive unit and the second drive unit;
An adjustment unit that adjusts a difference in operation cycle between the first drive unit and the second drive unit based on a detection result of the detection unit;
Comprising
The filament winding apparatus according to claim 3.